杠桿的工藝規(guī)程及拉大孔六邊形夾具設(shè)計【需要咨詢購買全套設(shè)計請加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下：
杠桿的工藝規(guī)程及拉大孔六邊形夾具設(shè)計摘 要本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。本設(shè)計是杠桿零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。杠桿零件的主要加工表面是平面及孔。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。因此，本設(shè)計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔的加工精度?；鶞?zhǔn)的選擇以杠桿外圓面作為粗基準(zhǔn)，以孔及其下表面作為精基準(zhǔn)。先將底面加工出來，然后作為定位基準(zhǔn)，在以底面作為精基準(zhǔn)加工孔。整個加工過程選用組合機床。在夾具方面選用專用夾具?？紤]到零件的結(jié)構(gòu)尺寸簡單，夾緊方式多采用手動夾緊，夾緊簡單，機構(gòu)設(shè)計簡單，且能滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞 杠桿零件，加工工藝，夾具，定位，夾緊ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.This paper is to design the craft processes of making the lever spare parts and some specialized tongs in the process. The lever spare part primarily processes the surface and bores. Generally speaking, to guarantee the accuracy of the flat surface process is easier than that of the bore. Therefore, this design follows the principle that surface first and then the bore, and definitely divides the process of flat surface and bore into coarse processes and precise processes to guarantee the bore processes. The basic choice is to outside circle as rough basis and to bore and its next surface as precise basis. The bottom is first processed out to be fixed position basis, and process the bore using the bottom as the precise basis. The whole processes choose the machine bed. In the aspects of tongs choosing, specialized tongs are used. In consideration of the simple construction size of the spare parts, clipping by hands is adopted. It is simple, and the organization design is simple, and can satisfy the design request.Key Words Lever spare parts, craft proces , tongs, fixed position, tight clip 目 錄序 言 ...............................................................................................1一 零件的分析 ...................................................................................21.1 零件的作用 ...........................................................................21.2 零件的工藝分析 .................................................................2二. 毛坯的確定 ..................................................................................42.1 確定毛坯的制造形式 ............................................................42.2 毛坯形狀及尺寸 ....................................................................5三 擬定加工工藝路線 .......................................................................73.1 基準(zhǔn)的選擇 ...........................................................................73.1.2 粗基準(zhǔn)選擇 ..................................................................73.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 .............................................................83.2 制定工藝路線 .......................................................................9四 零件加工工序設(shè)計 ...................................................................124.1 工序 1 設(shè)計 .......................................................................124.2 工序 2 設(shè)計 ..........................................................................124.3 工序 3 設(shè)計 ..........................................................................124.4 工序 4 設(shè)計 ..........................................................................144.5 工序 5 設(shè)計 ..........................................................................164.6 工序 6 設(shè)計 .........................................................................184.7 工序 7 設(shè)計 ..........................................................................224.8 工序 8 設(shè)計 .........................................................................244.9 工序 9 設(shè)計 .........................................................................274.10 工序 10 設(shè)計 ......................................................................29五夾具設(shè)計 .......................................................................................335.1 問題的提出 .........................................................................335.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .................................................................335.3 工件定位的基本原理 ..........................................................355.4 常見定位方式及定位元件 ..................................................375.5 切削力及夾緊力計算 ..........................................................405.6 定位誤差分析 .....................................................................435.7 夾具設(shè)計及操作簡要說明 ..................................................43總 結(jié) ...........................................................................................45致 謝 .............................................................................................47參 考 文 獻 .....................................................................................48第 0 頁 共 52 頁序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。杠桿的加工工藝規(guī)程及其工裝夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第 1 頁 共 52 頁一 零件的分析1.1 零件的作用在力的作用下如果能繞著一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒就叫杠桿。在生活中根據(jù)需要，杠桿可以做成直的，也可以做成彎的。1.2 零件的工藝分析工藝分析的目的，一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理，第 2 頁 共 52 頁是否便于加工和裝配；二是通過工藝分析，對零件的工藝要求有進一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程。 該零件為大量生產(chǎn)的小型零件，在生產(chǎn)時要注意零件的：1 ．便于裝夾 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工時的定位和夾緊，裝夾次數(shù)要少。2 ．便于加工 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，以便使用標(biāo)準(zhǔn)化刀具和量具。同時還注意退刀和進刀，易于保證加工精度要求，減少加工面積及難加工表面等。杠桿的工藝有 3 組加工面的分別為1，以 Φ45 下端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括銑上端大平面和拉大孔六邊形，鉆擴鉸 Φ12H9 孔2：一個是以下端面和 Φ12 孔為基準(zhǔn) 的加工面，這組加工面主要是鉆擴鉸 Φ8 銷孔和粗車 Φ45 外圓，退刀槽。第 3 頁 共 52 頁二. 毛坯的確定2.1 確定毛坯的制造形式確定毛坯包括選擇毛坯類型及其制造方法。毛坯類型有鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接、型材和板材等。確定毛坯時要考慮下列因素：1）零件的材料及其力學(xué)性能。當(dāng)零件的材料選定后，毛坯的類型就大致確定了。例如，材料是鑄鐵，就選鑄造毛坯；材料是鋼材，且力學(xué)性能要求高時，可選鍛件；當(dāng)力學(xué)性能要求較低時，可選型材或鑄鋼。2）零件的形狀和尺寸。形狀復(fù)雜的毛坯，常用鑄造方法。薄壁零件，不可用砂型鑄造；尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造；中、小型零件可用較先進的鑄造方法。3）生產(chǎn)類型。大量生產(chǎn)應(yīng)選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減少和機械加工費用的降低來補償。如鑄件應(yīng)采用金屬模機器造型或精密鑄造；鍛件應(yīng)采用模鍛、冷軋和冷拉型材等。單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用木模手工造型或自由鍛。4）生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場毛坯制造的實際水平和能力、外協(xié)的可能性等。有條件時，應(yīng)積極組織地區(qū)專業(yè)化生產(chǎn)，統(tǒng)一供應(yīng)毛坯。5）充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的發(fā)展很快。例如，精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機械中的應(yīng)用日益增加。應(yīng)用這些方法后，可大大減少機械加工量，有時甚第 4 頁 共 52 頁至可不再進行機械加工，其經(jīng)濟效果非常顯著。零件材料為 HT200，考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為 2 級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2 毛坯形狀及尺寸毛 坯 的 形 狀 及 尺 寸 毛 坯 的 形 狀 和 尺 寸 主 要 由 零 件 組 成表 面 的 形 狀 、 結(jié) 構(gòu) 、 尺 寸 及 加 工 余 量 等 因 素 確 定 的 ， 并 盡 量 與零 件 相 接 近 ， 以 達 到 減 少 機 械 加 工 的 勞 動 量 ， 力 求 達 到 少 或 無切 削 加 工 。 但 是 ， 由 于 現(xiàn) 有 毛 坯 制 造 技 術(shù) 及 成 本 的 限 制 ， 以 及產(chǎn) 品 零 件 的 加 工 精 度 和 表 面 質(zhì) 量 要 求 愈 來 愈 來 高 ， 所 以 ， 毛 坯的 某 些 表 面 仍 需 留 有 一 定 的 加 工 余 量 ， 以 便 通 過 機 械 加 工 達 到零 件 的 技 術(shù) 要 求 。 毛 坯 尺 寸 與 零 件 圖 樣 上 的 尺 寸 之 差 稱 為毛 坯 余 量 。 鑄 件 公 稱 尺 寸 所 允 許 的 最 大 尺 寸 和 最 小 尺 寸 之 差 稱為 鑄 件 尺 寸 公 差 。 毛 坯 余 量 與 毛 坯 的 尺 寸 、 部 位 及 形 狀 有 關(guān) 。 第 5 頁 共 52 頁第 6 頁 共 52 頁三 擬定加工工藝路線3.1 基準(zhǔn)的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。3.1.2 粗基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。第 7 頁 共 52 頁（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取下端面為定位基準(zhǔn)，利用支撐板為定位元件。3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：1)為了保證零件各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)。2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)零件上有幾個加工面，應(yīng)選與加工面的相對位置要求高的不加工面為粗基準(zhǔn)。3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達到加工精度要求，在粗加工時就應(yīng)使其加工余量盡量均勻。4)為了使定位穩(wěn)定、可靠，應(yīng)選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準(zhǔn)。作為粗基準(zhǔn)的面應(yīng)無鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時，還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。5)粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準(zhǔn)是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一粗基準(zhǔn)，兩次裝夾中加工出的表面就會產(chǎn)生較大的相互位置誤差。以 φ12 孔（一面 2 銷）為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。第 8 頁 共 52 頁主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復(fù)。3.2 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一1 鍛造 鍛造2退火處理退火處理3 銑 銑 Φ45 下端面4 銑 銑上端大平面5 銑 拉大孔六邊形6 鉆 鉆擴鉸 Φ12H9 孔7 銑 精銑上表面8 鉆 鉆擴鉸 Φ8 銷孔9 車 粗車 Φ45 外圓，退刀槽10 車 精車 Φ45f7 孔11 鉗 去毛刺12 檢驗 檢驗13 入庫 入庫方案二1 鍛造 鍛造第 9 頁 共 52 頁2退火處理退火處理3 鉆 鉆擴鉸 Φ12H9 孔4 車 粗車 Φ45 外圓，退刀槽5 鉆 鉆擴鉸 Φ8 銷孔6 銑 銑 Φ45 下端面7 銑 銑上端大平面8 銑 拉大孔六邊形9 鉗 去毛刺10 檢驗 檢驗11 入庫 入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二先鉆孔，車外圓再銑端面，違背了先面后孔的原則，而方案一先面后孔，先大孔后小孔，遵循了安排工藝的基本原則，同時銑面后先鉆 Φ12 的孔，這樣可以利用 Φ12 的孔作為定位基準(zhǔn)，更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一。具體的工藝路線如下1 鍛造 鍛造2退火處理退火處理3 銑 銑 Φ45 下端面4 銑 銑上端大平面5 銑 拉大孔六邊形6 鉆 鉆擴鉸 Φ12H9 孔7 銑 精銑上表面8 鉆 鉆擴鉸 Φ8 銷孔第 10 頁 共 52 頁9 車 粗車 Φ45 外圓，退刀槽10 車 精車 Φ45f7 孔11 鉗 去毛刺12 檢驗 檢驗13 入庫 入庫第 11 頁 共 52 頁四 零件加工工序設(shè)計4.1 工序 1 設(shè)計鍛造4.2 工序 2 設(shè)計正火處理4.3 工序 3 設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：以外圓為基準(zhǔn)銑 Φ45 下端面4.3.1 加工設(shè)備的選擇因為本工序銑 Φ45 下端面且加工精度不高，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇立式銑床 X51，該銑床的參數(shù)如下：最大銑削高度 120mm工作臺尺寸 1030*670mm刀軸直徑 35mm刀軸轉(zhuǎn)速 10000r／min安裝功率 4.0kw4.3.2 工藝裝備選擇1）工裝夾具：V 型塊第 12 頁 共 52 頁2）刀具 端銑刀刀具材料：高速鋼 3）量具 游標(biāo)卡尺4.3.3 工步順序的確定銑 Φ45 下端面4.3.4 加工余量的確定銑 Φ45 下端面 Z=24.3.5 切削用量的選擇與確定1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.1?045dmin/125v?4?z2. 決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成 map5.?2）決定每次進給量及切削速度根據(jù) X51 型銑床說明書，其功率為為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfz?101584insvnrd???第 13 頁 共 52 頁按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝900wnmin/r459012710wdv????3）計算工時切削工時： ， ， ，則機動工時為ll1l32?125930.5minmwtnfx???4.4 工序 4 設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：以外圓為基準(zhǔn)銑上端大平面4.4.1 加工設(shè)備的選擇因為本工序銑上端大平面且加工精度不高，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇立式銑床 X51，該銑床的參數(shù)如下：最大銑削高度 120mm工作臺尺寸 1030*670mm刀軸直徑 35mm刀軸轉(zhuǎn)速 10000r／min安裝功率 4.0kw4.4.2 工藝裝備選擇1）工裝夾具：V 型塊2）刀具 端銑刀刀具材料：高速鋼 第 14 頁 共 52 頁3）量具 游標(biāo)卡尺4.4.3 工步順序的確定銑上端大平面4.4.4 加工余量的確定銑上端大平面 Z=24.4.5 切削用量的選擇與確定1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.1?d320?min/15v4?z2. 決定銑削用量4）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成 map5.1?5）決定每次進給量及切削速度根據(jù) X51 型銑床說明書，其功率為為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfz?in48.631510rdvns???按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝750wn/第 15 頁 共 52 頁min/3.14075321dnvw????當(dāng) ＝750r/min 時 rznfwm /607542.?按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 mf?6）計算工時切削工時： ， ， ，則機動工時為l39l1ml32?.in4.027521???xfnltwm4.5 工序 5 設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：以下端面為基準(zhǔn)拉大孔六邊形4.5.1 加工設(shè)備的選擇因為本工序拉大孔六邊形，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇 L6110拉床，該拉床的參數(shù)如下：主電機功率： ? 15（kw ）外形尺寸： ? 6000/1100/1400（mm）重量： ? 5000（kg）行程速度： ? 1500（mm/min）額定拉力： ? 100（KN）kN第 16 頁 共 52 頁4.5.2 工藝裝備選擇1）工裝夾具：V 型塊2）刀具 拉刀刀具材料：高速鋼 3）量具 游標(biāo)卡尺4.5.3 工步順序的確定拉大孔六邊形4.5.4 加工余量的確定拉大孔六邊形 Z=14.5.5 切削用量的選擇與確定1)選擇拉刀。見《機械加工工藝手冊》第三章中拉床選用拉刀 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表 33-42 有工件速度 ＝18m/minwv縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)af切削深度 ＝0.0157mm/str3)切削工時 rabfvkDZt102??第 17 頁 共 52 頁式中 D---被加工直徑 b----加工寬度Z --單邊加工余量bK---系數(shù)V---工作臺移動速度--工作臺往返一次砂輪軸向進給量af--工作臺往返一次砂輪徑向進給量 ?。?.55(min)0157.218092???t4.6 工序 6 設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：以下端面為基準(zhǔn)鉆擴鉸 Φ12H9 孔4.6.1 加工設(shè)備的選擇因為本工序鉆擴鉸 Φ12H9 孔，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇立式鉆床 Z525，該銑床的參數(shù)如下：最大鉆孔直徑 25 毫米主軸允許最大扭轉(zhuǎn)力矩2500 公斤/里面最大送刀抗力 900 公斤主電機功率 2.8 千瓦主抽孔錐度 莫氏 3 號機床外型尺寸 962*825*2300 毫米第 18 頁 共 52 頁（長*寬*高）冷凍泵流量 22 升/分主抽端面至底面距離725-1100 毫米主抽端面至工作臺距離0-700 毫米工作臺工作面積500*375 毫米工作臺行程 325 毫米電動機反轉(zhuǎn)裝置手動及自動送刀量 0．1 0.13 0.17 0.22 0.28 0.36 0.48 0.62 0.81 毫米/ 轉(zhuǎn)主抽轉(zhuǎn)速 97 140 195 272 392 545 680 976 1360 轉(zhuǎn)/分主抽中心線到導(dǎo)軌面距離250 毫米送刀箱形成（手動）200 毫米主抽行程 175 毫米4.6.2 工藝裝備選擇1）工裝夾具：V 型塊2）刀具 麻花鉆刀具材料：高速鋼 3）量具 游標(biāo)卡尺第 19 頁 共 52 頁4.6.3 工步順序的確定鉆擴鉸 Φ12H9 孔4.6.4 加工余量的確定鉆擴鉸 Φ12H9 孔 Z=24.6.5 切削用量的選擇與確定工步一鉆孔至 φ11確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當(dāng)鋼的 ，f MPab80??時， 。由于本零件在加工 Φ1101dm??rm/47.0~39.?孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù) 0.75，則??rmf /35.0~29.5...??根據(jù) Z525 機床說明書，現(xiàn)取 rf/.0切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/18v?01852/minswvrd???根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/7rn15.98/in00wv???切削工時： ， ， ，則機mll1ml32動工時為第 20 頁 共 52 頁min19.25.037121?????fnltwm工步二：擴孔 1.85?利用鉆頭將 孔擴大至 ，根據(jù)有關(guān)手m1.85m?冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ????rff/87.0~5. 75.06.221???鉆根據(jù)機床說明書，選取 mf5. in/4~6123312vv??????????????鉆則主軸轉(zhuǎn)速為 ，并按車床說明書in/4~6.5rn?取 ，實際切削速度為mi/68rnw?1.86./min00wdv???切削工時： ， ， ，則機ll1l32動工時為 in81.57.0621?????fnltwm工步 3：鉸 孔12H?根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-25， ，rmf/4.~2?，得in/~8mv?in/65.4~8.19rs第 21 頁 共 52 頁查參考文獻Ⅴ表 4.2-2，按機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取 ， ，實際切削速度rmf/35.0?min/198rnw?。i/.9v切削工時： ， ， ，則機ll1l32?動工時為 min61.35.019821????fnltwm4.7 工序 7 設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：以下端面和 Φ12 孔為基準(zhǔn)精銑上表面4.7.1 加工設(shè)備的選擇因為本工序精銑上表面，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇立式銑床 X51，該銑床的參數(shù)如下：最大銑削高度 120mm工作臺尺寸 1030*670mm刀軸直徑 35mm刀軸轉(zhuǎn)速 10000r／min安裝功率 4.0kw4.7.2 工藝裝備選擇1）工裝夾具：一面兩銷2）刀具 端銑刀第 22 頁 共 52 頁刀具材料：高速鋼 3）量具 游標(biāo)卡尺4.7.3 工步順序的確定精銑上表面4.7.4 加工余量的確定精銑上表面 Z=24.7.5 切削用量的選擇與確定選擇刀具刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.1?d40?min/75v4?z2. 決定銑削用量7）決定銑削深度因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 map5.1?8）決定每次進給量及切削速度根據(jù) X51 型銑床說明書，其功率為為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfz?in.1947510rdvns???第 23 頁 共 52 頁按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝1450wnmin/ri/12.81045dvw????當(dāng) ＝1450r/min 時nrmzfwm /160452.?按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 fm?9）計算工時切削工時： ， ，則機動工時為l241l322()()0.1in75mwtnf????4.8 工序 8 設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：以下端面為基準(zhǔn)鉆擴鉸 Φ8 銷孔4.8.1 加工設(shè)備的選擇因為本工序鉆擴鉸 Φ8 銷孔，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇立式鉆床 Z525，該銑床的參數(shù)如下：最大鉆孔直徑 25 毫米主軸允許最大扭轉(zhuǎn)力矩2500 公斤/里面最大送刀抗力 900 公斤第 24 頁 共 52 頁主電機功率 2.8 千瓦主抽孔錐度 莫氏 3 號機床外型尺寸（長*寬*高）962*825*2300 毫米冷凍泵流量 22 升/分主抽端面至底面距離725-1100 毫米主抽端面至工作臺距離0-700 毫米工作臺工作面積500*375 毫米工作臺行程 325 毫米電動機反轉(zhuǎn)裝置手動及自動送刀量 0．1 0.13 0.17 0.22 0.28 0.36 0.48 0.62 0.81 毫米/ 轉(zhuǎn)主抽轉(zhuǎn)速 97 140 195 272 392 545 680 976 1360 轉(zhuǎn)/分主抽中心線到導(dǎo)軌面距離250 毫米送刀箱形成（手動）200 毫米主抽行程 175 毫米4.8.2 工藝裝備選擇1）工裝夾具：心軸第 25 頁 共 52 頁2）刀具 麻花鉆刀具材料：高速鋼 3）量具 游標(biāo)卡尺4.8.3 工步順序的確定鉆擴鉸 Φ8 銷孔4.8.4 加工余量的確定鉆擴鉸 Φ8 銷孔 Z=24.8.5 切削用量的選擇與確定機床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 Φ81)進給量 取 f=0.13mm/r2)切削速度 V=12~20m/min. 取 V=15m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 597r/minWπd10cv158??與 597r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。wn所以實際切削速度 = =cv10sdn?π601.3/min??5) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。第 26 頁 共 52 頁t = i ;其中 l=10mm; =4mm; =3mm;mfnlw21?1l2lt =2x（ ） =（ ）=0.217(min)fl210436.??4.9 工序 9 設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：以底面和 Φ12 孔為基準(zhǔn)粗車 Φ45 外圓，退刀槽4.9.1 加工設(shè)備的選擇因為本工序只要粗車 Φ45 外圓，退刀槽，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇普通車床 CA6140，該車床的參數(shù)如下：機床外形尺寸： 2418x1000x1190加工最大直徑（mm)： 在床身上 400，在刀架上 210棒料(mm): 48加工最大長度（mm）: 650、900、1400、1900中心距（mm）： 750、1000、1500、2000主軸莫式錐度： 5 號主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)： 正轉(zhuǎn) 24 級轉(zhuǎn) 24 級主軸轉(zhuǎn)速范圍： 正轉(zhuǎn) 14~1580 反轉(zhuǎn)10~1400主電動機功率（千瓦）： 7.5KW主軸每轉(zhuǎn)刀架進給量（mm/r）： 縱向 0.08~1.95，橫向第 27 頁 共 52 頁0.04~0.79刀架最大移動距離（mm)： 100刀架最大橫向行程（mm)： 260刀架最大縱向行程（mm）： 650、900、1400、1900刀架縱向及橫向進給量級數(shù)： 35刀架最大回轉(zhuǎn)角度： ±60°4.9.2 工藝裝備選擇1）工裝夾具：圓柱銷2）刀具 外圓車刀刀具材料：高速鋼 3）量具 游標(biāo)卡尺，通規(guī)、尺規(guī)4.9.3 工步順序的確定粗車 Φ45 外圓，退刀槽4.9.4 加工余量的確定粗車 Φ45 外圓，退刀槽 Z=2mm4.9.5 切削用量的選擇與確定1) 切削深度 單邊余量為 Z=2mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.8mm/r3) 計算切削速度 第 28 頁 共 52 頁vyxpmckfaTCvv?其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見vCvxv vk《切削手冊》表 1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , Mvksvkkvkrv=0.97。Bvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89mvc 35.015.02. 864????/min4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 629r/minWπd10cv89x45?與 629r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 700r/min。現(xiàn)選取=700r/min。wn所以實際切削速度 = =cv10sdn?π457098./minx??5) 切削工時， t = i ;其中 l=25mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?1l2lt = i= =0.051(min)fl21970.8?第 29 頁 共 52 頁4.10 工序 10 設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：以底面和 Φ12 孔為基準(zhǔn)精車 Φ45f7 孔4.10.1 加工設(shè)備的選擇因為本工序精車 Φ45f7 孔，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇普通車床 CA6140，該車床的參數(shù)如下：機床外形尺寸： 2418x1000x1190加工最大直徑（mm)： 在床身上 400，在刀架上 210棒料(mm): 48加工最大長度（mm）: 650、900、1400、1900中心距（mm）： 750、1000、1500、2000主軸莫式錐度： 5 號主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)： 正轉(zhuǎn) 24 級轉(zhuǎn) 24 級主軸轉(zhuǎn)速范圍： 正轉(zhuǎn) 14~1580 反轉(zhuǎn)10~1400主電動機功率（千瓦）： 7.5KW主軸每轉(zhuǎn)刀架進給量（mm/r）： 縱向 0.08~1.95，橫向0.04~0.79刀架最大移動距離（mm)： 100刀架最大橫向行程（mm)： 260刀架最大縱向行程（mm）： 650、900、1400、1900刀架縱向及橫向進給量級數(shù)： 35第 30 頁 共 52 頁刀架最大回轉(zhuǎn)角度： ±60°4.10.2 工藝裝備選擇1）工裝夾具：三爪內(nèi)卡盤2）刀具 內(nèi)孔車刀刀具材料：高速鋼 3）量具 游標(biāo)卡尺，通規(guī)、尺規(guī)4.10.3 工步順序的確定精車 Φ45f7 孔4.10.4 加工余量的確定精車 Φ45f7 孔 Z=0.5mm4.10.5 切削用量的選擇與確定1) 切削深度 單邊余量為 Z=2mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取 f=0.8mm/r3) 計算切削速度 vyxpmckfaTCvv?其中： =104, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見vCvxv vk《切削手冊》表 1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkvkrvBv第 31 頁 共 52 頁所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=30m/0.350.15.2468vcv????min4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 382r/minWπd10cv30x14?與 382r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 400r/min?，F(xiàn)選取=400r/min。wn所以實際切削速度 = =cv10sdn?π4017.58/minx??5) 切削工時， t = i ;其中 l=19mm; =4mm; =0mm;mfnlw21?1l2lt = i= =0.059(min)fl21940.8?第 32 頁 共 52 頁五夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計第 5 道工序拉大孔六邊形的拉床夾具。5.1 問題的提出 在機械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或檢測的裝置。在機械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機床上占有正確的位置，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機床夾具，簡稱夾具。本夾具主要用于拉大孔六邊形，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。5.2 定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1. 設(shè)計基準(zhǔn)第 33 頁 共 52 頁在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計基準(zhǔn)。2. 工藝基準(zhǔn)零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。（1）裝配基準(zhǔn)裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。（2）測量基準(zhǔn)測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。（3）工序基準(zhǔn)在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。（4）定位基準(zhǔn)工件定位時所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。我們采用外圓和下端面為定位基準(zhǔn)，采用固定 V 型塊和活動 V 型塊定位，下端面限制 3 個自由度，固定 V 型塊限制 2 個自由度，活動 V 型塊定位限制 1 個自由度，這樣空間的六個自由度就限制完全了，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用手柄作為夾緊機構(gòu)。第 34 頁 共 52 頁定位方案如下圖：5.3 工件定位的基本原理工件裝夾在機床上必須使工件相對于刀具和機床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位、夾具在機床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然，工件的定位是其中極為重要的一個環(huán)節(jié)。第 35 頁 共 52 頁1. 六點定位原則定位，就是限制自由度。通常是用一個支承點限制工件的一個自由度，用合理設(shè)置的六個支承點，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是工件定位的“六點定位原則” 。2. 工件定位中可能出現(xiàn)的集中情況（1）完全定位六個支承點限制了工件的全部自由度，稱為完全定位。（2）不完全定位根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。（3）欠定位根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有被限制的定位，稱為欠定位。器定位無法保證加工要求，所以是決不允許的。（4）過定位夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。過定位中常會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。消除或減小過定位所引起的干涉，一般有兩種方法：一種是提高定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。一種是改變定位元件的結(jié)構(gòu)，使定位元件在重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用。5.4 常見定位方式及定位元件定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、第 36 頁 共 52 頁尺寸及布置形式等，他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用等因素。1. 工件及平面定位（1）主要支承 主要支承用來限制工件的自由度，起定位作用1）固定支承2）可調(diào)支承3）自位支承（2）輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性1）螺旋式輔助支承2）自位式輔助支承3）推引式輔助支承4）液壓鎖緊的輔助支承2. 工件以圓柱空定位（1）圓柱銷（2）圓錐銷（3）圓柱心軸3. 工件以外圓柱面定位（1）在 V 形塊中定位（2）在圓孔中定位（3）在半圓孔和圓錐孔中定位本次夾具采用支撐板，固定 V 型塊和活動 V 型塊定位，限制空間的六個自由度。支撐板如下圖：第 37 頁 共 52 頁活動 V 型塊如下圖：第 38 頁 共 52 頁固定 V 型塊如下圖：5.5 切削力及夾緊力計算 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點。在確定夾緊力的三要素時要分析工件的結(jié)構(gòu)特點、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況，而且必須考慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。夾緊力的三要素對夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點分布合理，大小適當(dāng)，方向正確才能獲得良好的效益。1. 夾緊力方向的確定（1）夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面第 39 頁 共 52 頁（2）夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致2. 夾緊力作用點的選擇（1）應(yīng)能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠，在夾緊過程中不會引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。（2）應(yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形（3）夾緊力作用點應(yīng)盡量靠近加工部位3. 夾緊力大小的估算（1）首先假設(shè)系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。（2）常規(guī)情況下，只考慮切削力（矩）在力系中的影響；切削力（矩）用切削原理公式計算。（3）對重型工件應(yīng)考慮工件重力的影響。在工件做高速運動場合，必須計入慣性力。（4）分析對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平衡方程計算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計算夾緊力（5）將計算夾緊力再乘以 K，即得實際夾緊力。 K 為總安全系數(shù)，K=K 0K1K2K3各種因素的安全系數(shù)可查表 2-3，一般 K=1.5~2.5；當(dāng)夾緊力與切削力相反時，K=2.5~3 。(1)刀具： 拉刀機床： L6100 拉床由[3] 所列公式 得FVzwqueyXpFndafC0?查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) 0.1?vk3?F83.FqFX第 40 頁 共 52 頁z=24 65.0?Fy83.Fu?Pa0?Fw代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K= 4321K其中： 為基本安全系數(shù) 1.5為加工性質(zhì)系數(shù) 1.12為刀具鈍化系數(shù) 1.13K為斷續(xù)切削系數(shù) 1.14所以 NF7.15??(2)夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKf???21其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取25.01?fF= +G G 為工件自重zPNfFN4.35121????夾緊螺釘： 公稱直徑 d=12mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為6.8 級MPaB106???MPaBs4801???螺釘疲勞極限： B19263.2.1?第 41 頁 共 52 頁極限應(yīng)力幅： MPakma76.51li ?????許用應(yīng)力幅： ??Sa3.li螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 ??s???[s]=3.5~4 取[s]=4得 ??MPa120??滿足要求???8.24cHdF????PaNc153.2經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力5.6 定位誤差分析工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，固定 V 型塊的外徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與固定 V型塊配合的最大間隙量。本夾具是用來在拉床上加工，所以工件上孔與夾具上的固定 V 型塊保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin=0.053-第 42 頁 共 52 頁0.024=0.029 本工序采用一活動 V 型塊，一固定 V 型塊定位，工件始終靠近固定 V 型塊的一面。由于本道工序要求不高，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。5.7 夾具設(shè)計及操作簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為拉床夾具選擇了手柄夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。裝配圖附圖：第 43 頁 共 52 頁夾具體附圖：第 44 頁 共 52 頁總 結(jié)本設(shè)計對杠桿零件的加工工藝規(guī)程進行了具體分析，通過對零件的分析和工藝設(shè)計來說明杠桿的加工規(guī)程。本設(shè)計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔的加工精度?；鶞?zhǔn)的選擇以杠桿外圓面作為粗基準(zhǔn)，以孔及其下表面作為精基準(zhǔn)。同時還對零件進行了夾具設(shè)計，對專用夾具的設(shè)計，可以了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以性能。本夾具設(shè)計可以反應(yīng)夾具設(shè)計時應(yīng)注意的問題，如定位精度、夾緊方式、夾具結(jié)構(gòu)的剛度和強度、結(jié)構(gòu)工藝性等問題。本設(shè)計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下：（1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。（3）系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。第 45 頁 共 52 頁致 謝本文從選題、方案論證到課題的研究都是在導(dǎo)師宋江的全面、悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識、豐富的創(chuàng)造力、高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)術(shù)思想，以及敏銳的洞察力，始終令學(xué)生敬佩，并將影響我的一生。值此成文之際，謹(jǐn)向?qū)煴磉_我深深的敬意和衷心的感謝!在四年的學(xué)習(xí)和生活期間，始終工程學(xué)院各位老師的無私幫助，在此深表感謝!。特別要感謝的是我的父母和家人!感謝父母在我成長的道路上給予的無私的愛，他們的理解和全力支持使我的論文得以順利完成。感謝所有關(guān)心和幫助過我的人們!最后，在本文結(jié)束之際，向所有為我的論文提出寶貴意見的評閱專家們表示衷心的感謝和崇高的敬意!謝謝!第 46 頁 共 52 頁參 考 文 獻[1] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具，1982. (1)[2] 孫已德，機床夾具圖冊[M] ，北京：機械工業(yè)出版社，