3630 銑床杠桿的加工工藝及夾具設計,銑床,杠桿,加工,工藝,夾具,設計 產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 10 銑削 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄 件 198×83×77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式銑床 X5032 1夾具編號 夾具名稱 切削液銑面夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/min mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 粗銑 φ40 上端面和寬度為 30 的平臺面 高速鋼端銑刀，游標卡尺 160 25.12 144 2 1 0.642 粗銑 Φ30 凸臺面 高速鋼端銑刀，游標卡尺 160 25.12 144 2 1 0.33設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 2 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 20 銑削 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 198×83×77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式銑床 X5023 1夾具編號 夾具名稱 切削液銑面夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/min mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 粗銑 φ40 下端面 高速鋼端銑刀，游標卡尺 160 25.12 144 2 1 0.42 粗銑 Φ30 凸臺面 高速鋼端銑刀，游標卡尺 160 25.12 144 2 1 0.33設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 3 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 30 銑削 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 198 X 83 X 77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式銑床 X5023夾具編號 夾具名稱 切削液銑面夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/min mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 精銑 φ40 下端面 高速鋼端銑刀，游標卡尺 160 20 100 1 1 0.6設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 4 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 40 鉆孔 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 198 X 83 X 77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z5163A 1夾具編號 夾具名稱 切削液鉆 夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 鉆 Φ23 的孔 錐柄長麻花鉆 195 14.08 0.43 11．5 1 0.782 鉆 Φ9.8 的孔 錐柄加長麻花鉆 960 29.54 0.17 4．9 1 0.203 鉆 2XΦ7.8 的孔 錐柄麻花鉆 960 23.52 0.17 3．9 1 0.26設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 5 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 50 孔加工 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 198 X 83 X 77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z5163A 1夾具編號 夾具名稱 切削液鉆 夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 擴 Φ23 孔到 Φ24.8 錐柄擴孔鉆 68 5.29 0.72 0．9 1 1.332 粗鉸 Φ9.8 孔到 Φ9.96 高速鋼機用鉸刀 195 6.1 1.3 0．08 1 0.123 粗鉸 2XΦ7.8 孔到 2XΦ7.96 高速鋼機用鉸刀 195 4.87 1.3 0．08 1 0.16設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 6 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 60 鉸孔 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 198 X 83 X 77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z5163A夾具編號 夾具名稱 切削液鉆 夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 鉸孔 Φ24.8 到 Φ25 高速鋼機用鉸刀 68 5.34 1.22 0.1 1 0.782 精鉸 Φ9.96 到 Φ10 高速鋼機用鉸刀 195 6.1 0.8 0.02 1 0.32精鉸 2XΦ7.96 到 2XΦ8 高速鋼機用鉸刀 195 4.9 0.8 0.02 1 0.26設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號機械加工工藝過程卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 頁 第 頁材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 198×83×77 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注工 藝 裝 備 工 時 工序號工 名序 稱工 序 內 容車間工段設 備夾具 刀具 量具 準終 單件鑄造 鑄時效 熱涂底漆 表10 銑 粗銑 Φ40 上端面和寬度為 30 的平臺面和 Φ30 凸臺面 金工 X5032 專用銑夾具 鑲齒套式面銑刀 游標卡尺20 銑 粗銑 Φ40 下端面和 Φ30 凸臺面 金工 X5032 專用銑夾具 鑲齒套式面銑刀 游標卡尺30 銑 精銑 Φ40 下端面和 Φ30 凸臺面 金工 X5032 專用銑夾具 鑲齒套式面銑刀 游標卡尺40 鉆 鉆 Φ23 孔、Φ9.8 孔、2XΦ7.8 孔 金工 Z5163A 專用鉆夾具 麻花鉆 游標卡尺50 擴 擴 Φ23 孔到 Φ24.7 金工 Z5163A 專用鉆夾具 錐柄擴孔鉆 游標卡尺60 鉸 粗鉸 Φ9.8 到 Φ9.96、Φ7.8 到 Φ7.96 金工 Z5163A 專用鉆夾具 高速鋼機用鉸刀 游標卡尺70 鉸 鉸 Φ9.96 到 Φ25（H9）孔 金工 Z5163A 專用鉆夾具 高速鋼機用鉸刀 游標卡尺80 鉸 精鉸 Φ9.96 到 Φ10（H7） 、Φ7.96 到 Φ8（H7） 金工 Z5163A 專用鉆夾具 高速鋼機用鉸刀 游標卡尺90 檢查、入庫設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書0南 京 理 工 大 學銑床杠桿的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計學院名稱： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械制造及其自動化 班 級： 06 機械 Z1 姓 名： 學 號： 指導教師姓名： 指導教師職稱： 2009 年 12 月課 程 設 計 與 綜 合 訓 練說 明 書南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書1序言機械制造工藝學課程設計是在學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課，并進行了生產實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這是我們在畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系世紀的訓練。這次設計使我們能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論，并結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜零件（杠桿）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法。在完成夾具結構設計的同時，也是熟悉和運用有關手冊、圖表等技術資料及編寫技術文件等基本技能的一次實踐機會。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對未來將從事的工作進行一次適應性的訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。為自己未來的職業(yè)生涯打下一個良好的基礎。南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書2目錄第 1章 課程設計序言 1.1 零件的分析………………………………………………………… 11.1.1 零件的作用 …………………………………………………… 11.1.2 零件的工藝分析………………………………………………… 31.2 工藝規(guī)程的設計………………………………………………… 31.2.1 確定毛坯的制造形式…………………………………………… 31.2.2 基準的選擇……………………………………………………… 31.2.3 工件表面加工方法的選擇………………………………………… 41.3 確定工藝路線……………………………………………………… 41.3.1 加工余量及毛坯尺寸的確定……………………………………… 61.3.2 選擇加工設備及刀、量、夾具…………………………………… 71.4 加工工序設計……………………………………………………… 191.5 夾具的設計………………………………………………………… 101.5.1 定位方案的確定………………………………………………… 101.5.2 選擇定位元件…………………………………………………… 111.5.3 計算夾緊力……………………………………………………… 111.5.4 定位誤差計算…………………………………………………… 12第 2章 綜合訓練2.1 夾具體三維造型實現(xiàn)方法的概述………………………………… 132.2 夾具三維造型過程簡述 ………………………………………… 14小結………………………………………………………………………… 22參考文獻…………………………………………………………………… 23南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書3銑床杠桿的機械工藝規(guī)程及機械裝備設計第 1章 課程設計1.1零件的分析 設計的具體要求包括：1. 零件圖 1 張2. 毛坯圖 1 張3. 機械加工工藝過程卡片 1 套4．機械加工工序卡片 1 套5．夾具總裝圖 1 張6．夾具三維造型圖 1 張7. 夾具體零件圖 1 張7．課程設計說明書 1 份1.1.1 零件的作用題目所給定的零件是銑床杠桿。它的主要的作用是用來支承、固要求零件的配合符合要求。 圖 1-1 為銑床杠桿的零件圖，1-2 為三維造型圖。圖 1-1 杠桿的零件圖南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書4圖 1-2 杠桿的三維圖1.1.2 零件的工藝分析杠桿的 Φ25(H9)孔的軸線和兩個端面垂直度的要求,2×Φ8(H7)孔的軸線與 Φ25H9 孔的軸線有平行度要求.現(xiàn)分述如下:本夾具用于在立式鉆床上，加工 Φ8(H7)孔。工件以 Φ25(H9) 孔及端面和水平面底、Φ30 的凸臺分別在定位銷 10、活動 V 形塊上實現(xiàn)完全定位。鉆Φ8（H7）mm 孔時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承7，當輔助支承 7 與工件接觸后，用螺母 2 鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬度為 Φ40mm 的上下平臺、粗精銑 Φ30 凸臺的上下表面、鉆 Ф25(H9)的小孔 、鉆 2×Ф8(H7)的小孔 、鉆 Φ10(H7)孔。加工要求有：Φ40mm 的平臺的表面粗糙度各為 Ra6.3um（上平臺） 、Ra3.2（下平臺） 、Φ25（H9）和Φ8（H7）孔表面粗糙度都為 Ra1.6um。2×Φ8（H7）孔有平行度分別為0.1um（A） 、0.15um(A)。Φ10(H7)孔的平行度為 0.1um（A） 、Φ10(H7)孔為Ra3.6um。杠桿有過渡圓角為 R5，則其他的過渡圓角則為 R3。其中主要的加工表面是孔 Ф8(H7),要用 Ф8(H7)鋼球檢查。南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書51.2 工藝規(guī)程的設計1.2.1 確定毛坯的制造形式零件的材料 HT200?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，因此采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于零件年產量為 5000 件，達到大批量生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩(wěn)定的，適合大批生產的金屬模鑄造。又由于零件的對稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產率,保證加工質量。1.2.2 基準的選擇（1）粗基準的選擇。對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為 Ф40mm 的肩面表面作為加工的粗基準，可用壓板對肩臺進行加緊，利用一組 V 形塊支承 Φ40mm 的外輪廓作主要定位，以消除z、z、y、y 四個自由度。再以一面定位消除 x、x 兩個自由度，達到完全定位,就可加工 Φ25（H9）的孔。（2）精基準的選擇。精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算。本工序中為了便于裝夾，采用Φ25(H7)的孔作為精基準。1.2.3 工件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有：粗精銑寬度為 Φ40mm 的上下平臺、鉆 Φ10(H7)孔、鉆 2×Ф8+0.015 的小孔 、粗精銑 Φ30 凸臺的平臺。材料為 HT200，加工方法選擇如下：1、 Φ40mm 圓柱的上平臺：公差等級為 IT8～IT10,表面粗糙度為 Ra6.3，采用粗銑→精銑的加工方法。2、 Φ40mm 圓柱的下平臺：公差等級為 IT8～IT10,表面粗糙度為 Ra3.2，采用采用粗銑→精銑的加工方法。3、 ?30mm 的凸臺上下表面：公差等級為 IT13，表面粗糙度為 Ra6.3，采用南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書6粗銑→精銑的加工方法。4、 鉆 Φ25（H9）內孔：公差等級為 IT6～IT8，表面粗糙度為 Ra1.6，采用鉆孔→擴孔鉆鉆孔→精鉸的加工方法，并倒 1×45°內角。5、 鉆 Φ8（H7）內孔：公差等級為 IT6～IT8,表面粗糙度為 Ra1.6，采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。6、 鉆 Φ10(H7)內孔：公差等級為 IT7～IT8，表面粗糙度為 Ra3.2，平行度為 0.1μm（A） ，采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。1.3 確定工藝路線由于該零件生產類型為大批量生產,所以應盡量使工序集中來提高生產率,除此之外,還應降低生產成本。1、 工藝路線方案一：鑄造時效涂底漆工序Ⅰ：粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺工序Ⅱ：鉆孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф23mm工序Ⅲ：擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm工序Ⅳ：鉸孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф25(H9) 工序Ⅴ：鉆、粗、精鉸 2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到 Φ8（H7） 工序Ⅵ ：鉆 Φ10（H7）的內孔使尺寸達到 9.8mm。工序Ⅶ：粗鉸 Φ10(H7)內孔使尺寸達到 9.96mm。工序Ⅷ：精鉸 Φ10（H7）內孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm。工序Ⅸ：檢驗入庫。2、工藝路線方案二：鑄造時效涂底漆工序Ⅰ：粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺。南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書7工序Ⅱ：鉆孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф23mm。工序Ⅲ：鉆 2×Ф8(H7)的小孔使尺寸達到 Ф8(H7)工序Ⅳ：擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm工序Ⅴ：鉸孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф25(H9)工序Ⅵ：鉆 Φ10（H7）的內孔使尺寸達到 9.8mm工序Ⅶ ：粗鉸 Φ10(H7)內孔使尺寸達到 9.96mm工序Ⅷ：精鉸 Φ10（H7）內孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm。 工序Ⅸ：粗鉸 2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到 7.96mm。工序Ⅹ：精鉸 2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到 Φ8（H7） 。工序Ⅺ：檢驗入庫。3、工藝方案的比較和分析：上述兩種工藝方案的特點是：方案一是根據(jù)寬度為 40mm 的上下肩面作為粗基準，Ф25（H9）孔作為精基準，所以就要加工 Ф25 孔時期尺寸達到要求的尺寸，那樣就保證了 2×Ф8 小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗加工孔 Ф25，而不進一步加工就鉆 Ф8（H7） ，那樣就很難保證 2×Ф8 的圓度跳動誤差精度。所以決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。具體工藝過程如下:1、工藝路線方案一：鑄造時效涂底漆工序Ⅰ：粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺(粗基準的選擇如前所述)工序Ⅱ：鉆孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф23mm工序Ⅲ：擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm工序Ⅳ：鉸孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф25(H9) 工序Ⅴ：鉆、粗、精鉸 2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到 Φ8（H7）(以 Ф25定位) 工序Ⅵ ：鉆 Φ10（H7）的內孔使尺寸達到 9.8mm南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書8工序Ⅶ：粗鉸 Φ10(H7)內孔使尺寸達到 9.96mm工序Ⅷ：精鉸 Φ10（H7）內孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm工序Ⅸ：檢驗入庫1.3.1 加工余量及毛坯尺寸的確定根據(jù)工件的原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的加工余量及毛坯尺寸:查參考文獻（機械加工工藝簡明手冊）得：各加工表面表面總余量加工表面 基本尺寸加工余量等級 加工余量數(shù)值(mm)說明Ф40mm 的上下平臺寬度 30mm 的平臺4030GH43加工上下底面加工上表面?30mm 的凸臺上下面 30 H 3凸臺上下面Φ10(H7)孔 10 H 3 加工內孔Φ8（H7）孔 8 H 3 加工內孔Φ25（H9）孔 25 G 4 加工內孔又由參考文獻得出：主要毛坯尺寸及公差主要尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 CT2×Φ8（H7）之間的中心距離 168 — 168 4Φ10（H7）孔尺寸 10 2.0 10 3Φ25（H9）孔尺寸 25 3.0 25 4Φ8（H7）孔尺寸 8 2.0 8 3南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書9圖 1-3 零件的毛坯圖1.3.2 選擇加工設備及刀、量、夾具由于生產類型為大批生產，故加工設備宜以采用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產線。工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用立銑，選擇 X5012 立式銑床（參考文獻：機械工藝設計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版社） ，刀具選 D=2mm 的削平型立銑刀（參考文獻：機械工藝設計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版） 、專用夾具、專用量具和游標卡尺。粗精銑寬度為 Φ30mm 的凸臺表面。采用 X5021 立式銑床，刀具選 D=2mm 的削平型銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標卡尺。鉆孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф23mm。采用 Z535 型鉆床，刀具選莫氏錐柄麻花鉆（莫氏錐柄 2 號刀）D=23mm，專用鉆夾具，專用檢具。擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm。采用立式 Z535 型鉆床，刀具選南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書10D=24.7mm 的錐柄擴孔鉆（莫氏錐度 3 號刀） ，專用鉆夾具和專用檢具。鉸孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф25(H9)。采用立式 Z535 型鉆床，刀具選D=25mm 的錐柄機用鉸刀，并倒 1×45°的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。鉆 2×Ф8(H7)的小孔使尺寸達到 7.8mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用D=7.8mm 的直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。粗鉸 2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到 Φ7.96mm。采用立式 Z518 型鉆床，選擇刀具為 D=8mm 直柄機用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。精鉸 2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到 Φ8（H7） 。采用立式 Z518 型鉆床，選擇刀具為 D=8mm 的直柄機用鉸刀，使用專用的夾具和專用的量檢具。鉆 Φ10（H7）的內孔使尺寸達到 Φ9.8mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用D=9.8mm 的直柄麻花鉆，專用的鉆夾具和量檢具。粗鉸 Φ10(H7)內孔使尺寸達到 Φ9.96mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用D=10mm 的直柄機用鉸刀，專用夾具和專用量檢具。精鉸 Φ10（H7）內孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm。采用立式 Z518 型鉆床，選擇刀具 D=10mm 的精鉸刀，使用專用夾具和量檢具。（參考資料和文獻均來自：機械工藝設計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版）1.4 加工工序設計根據(jù)本次設計的要求，工序設計只設計老師所給出工序的計算。下面是對Φ40 上端面的加工設計。表 1 余量和工序尺寸及公差 （mm）加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸Φ40 上表面 粗銑 0.215 — 54.27Φ40 上表面 精銑 0.055 — 541、 粗銑 Φ40 平面使尺寸達到 54.27mm。2、 精銑 Φ40 平面使尺寸達到 54.27mm。這兩道工序全都采用 X5023 機床來進行加工的，故： （1）參考文獻：機械設計工藝簡明手冊，并參考 X5023 機床主要技術參數(shù)，南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書11取粗銑 Φ40 上表面的進給量 f=0.3mm/r,求得 Φ40 上表面的切削速度為V=0.435m/s=26.1m/min,由此算出轉速為:n=1000v/ d=1000×26.1/3.14×8r/min≈1039r/min按機床實際轉速取 n=1000r/min，則實際切削速度為V=3.14×1000/1000m/min≈22m/min.從參考文獻得知：=9.81×42.7do (N)M=9.81×0.021 (N.m)求出銑 Φ40 平面的 和 M 如下：=9.81×42.7×8× ×1=1279NM=9.81×0.021× × ×1=5N.m根據(jù)所得出數(shù)據(jù)，它們均少于機床的最大扭轉力矩和最大進給力，故滿足機床剛度需求。（2）參考文獻：機械設計工藝簡明手冊，并參考 X5023 機床主要技術參數(shù)，取粗銑 Φ40 平面的進給量 f=0.3mm/r,參考文獻得：切削速度為（ — ）V，故取 Va=1/2V=1/2×22m/min=11m/min,由此算出轉速 n=1000v/ d=1000×11/3.14×8r/min=438r/min,取機床實際轉速 n=450r/min。（3）參考文獻：機械設計工藝簡明手冊，并參考 Z5023 機床主要技術參數(shù)，取精銑 Φ40 平面的進給量 f=0.3mm/r,參考文獻得：切削速度為V=0.3m/s=18m/min。由此算出轉速：n=1000v/ d=1000×18/3.14×8r/min=717r/min按照機床的實際轉速 n=720r/min。則實際切削速度為：南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書12V= dn/1000=3.14×8×720/1000m/min=18.1m/min1.5 夾具的設計本次的夾具為—工序Ⅰ：粗精銑寬度為 Ф40mm 的上平臺和寬度為 30mm 的平臺而設計的。確定設計方案:這道工序所加工的面在 Φ40 凸臺平面上，表面粗糙度為 6.3。1.5.1 根據(jù)工件結構特點，其定位方案有：工件以 Φ40 水平底面、Φ40 的圓柱分別在圓形凸臺、固定 V 形塊上實現(xiàn)完全定位，轉動活動扳手通過活動 V 形塊對工件進行夾緊。圖 1-4 活動 V 形塊夾1.5.2 選擇定位元件（1）選擇圓形臺階面，以 φ 40 下端面為定位基準。（2）選擇固定 V 形塊，以 φ30 凸臺下方、φ40 圓柱外緣毛坯面定位 , 轉動活動扳手通過活動 V 形塊對工件進行夾緊。1.5.3 計算夾緊力參考文獻（機械加工工藝手冊） ，因夾具的的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 與切削力 F 之間的關系為： =KF，式中的 K 為安全系數(shù)。由參考文獻得，當夾緊力與切削力方向相反時，取 K=3。由前面的計算可知 F=1279N。所以，為防止工件在切削扭矩 M（N mm）的作用下打滑而轉動所需的夾緊力 =KF=1279×3N=3837N， 南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書13為防止工件在軸向力 F 的作用下打滑而軸向移動所需的夾緊力=2174.3 N。1.5.4 定位誤差計算 （1）加工 φ40 平臺尺寸的定位誤差計算，由于基準重合，故 ：0.015+0.2=0.215mm，0.015-0.2=-0.185mm，上下偏差為：0.215-（-0.185）=0.4mm，符合尺寸要求。而基準位移誤差為定位面 (φ40 下端面)與固定 V 形塊的最大間隙，故：定位凸臺取直徑為 φ40H9，盡量減少位移誤差。故：25-25=0，上偏差：0.052-0.052=0mm，下偏差：0-0=0mm。其基準也符合設計要求。由此可知此定位方案能滿足尺寸 84± 0.2mm 的定位要求。（2）加工 φ40 面時軸線平行度 0.15mm 的定位誤差計算，由于基準重合，故 ：0.015+0.015=0.03mm而基準位移誤差是定位面 φ40 下端面與定位面間的誤差。故 :0.052+0.052mm=0.104mm所以有：0.03+0.104mm=0.134mm此方案能滿足定位要求。通過定位方案的確定，夾緊力與定位誤差的計算和選擇了可靠的定位元件以后，就設計出我們所需要的夾具。南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書14第 2章 綜合訓練2.1 夾具體三維造型實現(xiàn)方法的概述通過實體造型把夾具的三維圖簡要的三維圖制作出來，下面的設計是銑床桿的鉆孔夾具。這個夾具可以通過 Pro/E,UG,AutoCAD,Mastercam 等三維造型軟件實現(xiàn)，我是用 UG 來實現(xiàn)造型的。下圖是用 AutoCAD 畫的夾具裝配圖。2.2 夾具三維造型過程簡述1．下面是用 UG 軟件來實現(xiàn)三維造型步驟：步驟一：首先設計一個夾具體 ，形如下：南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書15圖 2-1 夾具體圖步驟二： 設計定位銷， 圖形如下：圖 2-2 定位銷步驟三： 設計螺釘 ，圖形如下： 圖 2-3 螺釘南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書16步驟四： 設計螺栓 圖形如下：圖 2-4 螺栓步驟五： 設計六角螺母 圖形如下：圖 2-5 六角螺母南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書17步驟六： 設計兩個 V 形塊，圖形如下： 圖 2-6a 固定 V 形塊圖 2-6b 活動 V 形塊步驟七： 設計一個支撐板，圖形如下：南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書18圖 2-7 支撐板步驟八： 設計一個蓋板，圖形如下：圖 2-8 蓋板步驟九： 設計一個 V 形塊，圖形如下：南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書19圖 2-9 活動 V 形塊上面的三維造型都是為了夾具的整體裝配做準備的下面我們就來實現(xiàn)夾具的三維圖.2． 下面的是用 UG 軟件來實現(xiàn)裝配的過程：步驟如下：步驟一: 裝配固定 V 形塊圖 2-11 裝配固定 V 形塊南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書20步驟二： 裝配工件，圖形如下：圖 2-12 裝配工件步驟三： 裝配支撐板，圖形如下：圖 2-13 裝配支撐板南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書21步驟四： 裝配活動 V 形塊，圖形如下：圖 2-14 裝配活動 V 形塊步驟五： 裝配蓋板，圖形如下：圖 2-15 裝配蓋板步驟六： 裝配手柄，圖形如下：南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書22圖 2-16 裝配手柄步驟七： 裝配定位鍵，圖形如下：圖 2-17 裝配定位鍵 南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書23下面是圖形的整體裝配圖：圖 2-18 整體裝配圖南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書24小結五個星期的機械制造工藝學課程設計馬上就要劃上句號，經(jīng)過這五個星期的努力，我在老師的指導下，取得了自己滿意的效果，課程設計作為《機械制造工藝學》 、 《機床夾具設計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐相結合，加深了理論知識的理解，強化了在運用中的感性認識。通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備以及更加熟練的運用三維軟件造型等等?？偟膩碚f，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。同時，廣泛地運用設計手冊，學會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；在整個零件的加工過程是和其他同學分工完成，所以在設計過程中需要和同學一起討論分析，在夾具設計過程中也想同學征求了意見，是設計更加符合實際要求。南京理工大學泰州學院機制工藝與夾具課程設計說明書25參考文獻1、李益民，機械加工工藝簡明手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，19942、李洪，機械加工工藝手冊[M]，北京：北京出版社，19903、廖念釗等，互換性與技術測量（第四版）[M]，北京：中國計量出版社，19904、于駿一、鄒青，機械制造技術基礎[M]，北京：機械工業(yè)出版社，20045、劉華明，刀具設計手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，19996、艾興、肖詩鋼,切削用量手冊[M], 北京：機械工業(yè)出版社，19857、上海柴油機廠工藝設備研究所,金屬切削機床夾具設計手冊[M], 北京：機械工業(yè)出版社，1984產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 10 銑削 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄 件 198×83×77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式銑床 X5032 1夾具編號 夾具名稱 切削液銑面夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/min mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 粗銑 φ40 上端面和寬度為 30 的平臺面 高速鋼端銑刀，游標卡尺 160 25.12 144 2 1 0.642 粗銑 Φ30 凸臺面 高速鋼端銑刀，游標卡尺 160 25.12 144 2 1 0.33設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 2 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 20 銑削 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 198×83×77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式銑床 X5023 1夾具編號 夾具名稱 切削液銑面夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/min mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 粗銑 φ40 下端面 高速鋼端銑刀，游標卡尺 160 25.12 144 2 1 0.42 粗銑 Φ30 凸臺面 高速鋼端銑刀，游標卡尺 160 25.12 144 2 1 0.33設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 3 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 30 銑削 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 198 X 83 X 77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式銑床 X5023夾具編號 夾具名稱 切削液銑面夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/min mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 精銑 φ40 下端面 高速鋼端銑刀，游標卡尺 160 20 100 1 1 0.6設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 4 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 40 鉆孔 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 198 X 83 X 77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z5163A 1夾具編號 夾具名稱 切削液鉆 夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 鉆 Φ23 的孔 錐柄長麻花鉆 195 14.08 0.43 11．5 1 0.782 鉆 Φ9.8 的孔 錐柄加長麻花鉆 960 29.54 0.17 4．9 1 0.203 鉆 2XΦ7.8 的孔 錐柄麻花鉆 960 23.52 0.17 3．9 1 0.26設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 5 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 50 孔加工 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 198 X 83 X 77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z5163A 1夾具編號 夾具名稱 切削液鉆 夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 擴 Φ23 孔到 Φ24.8 錐柄擴孔鉆 68 5.29 0.72 0．9 1 1.332 粗鉸 Φ9.8 孔到 Φ9.96 高速鋼機用鉸刀 195 6.1 1.3 0．08 1 0.123 粗鉸 2XΦ7.8 孔到 2XΦ7.96 高速鋼機用鉸刀 195 4.87 1.3 0．08 1 0.16設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 6 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號金工 60 鉸孔 HT200毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄件 198 X 83 X 77 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z5163A夾具編號 夾具名稱 切削液鉆 夾具工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 鉸孔 Φ24.8 到 Φ25 高速鋼機用鉸刀 68 5.34 1.22 0.1 1 0.782 精鉸 Φ9.96 到 Φ10 高速鋼機用鉸刀 195 6.1 0.8 0.02 1 0.32精鉸 2XΦ7.96 到 2XΦ8 高速鋼機用鉸刀 195 4.9 0.8 0.02 1 0.26設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期