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制動器杠桿的工藝工裝設(shè)計
Brake lever process and tooling design
題 目∶ 制動器杠桿的工藝工裝設(shè)計
系 名：
專業(yè)班級：
學生姓名：
學 號：
指導教師姓名：
指導教師職稱：
二○一二年 三 月 日
目錄
摘要 1
引 言 2
第一章 零件的分析 3
第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計 4
2.1確定毛坯的的制造形式 4
2.2制訂工藝路線 4
2.3機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
2.4確定切削用量及基本工時 8
第三章 專用夾具的設(shè)計 10
3.1問題提出 10
3.2 定位基準的選擇 10
3.3定位元件的設(shè)計 10
3.4切削力及夾緊力計算 10
3.5定位誤差分析 12
3.6 夾具設(shè)計及操作簡要說明 13
總 結(jié) 15
致 謝 16
參 考 文 獻 17
摘 要：本設(shè)計所設(shè)計的零件是制動器杠桿，主要分析零件的加工工藝性，并對其工藝性進行分析規(guī)劃，盡而做出相應(yīng)工藝過程卡，然后再設(shè)計鉆Φ12H11孔的專用夾具，并分析此工序的計算工時和所選刀具等，然后再對夾具設(shè)計過程進行總結(jié)歸納。
關(guān)鍵詞： 制動器杠桿；專用夾具；加工工藝性
ABSTRCT：The design of the design of the parts is the brake lever, mainly analyzes the machining process, and the process of analysis and planning, and to make corresponding technological process card, and then the design of drill hole ofΦ 12H11 special fixture, and analysis of the process of computing time and the selected tool, and then to the fixture the design process were summarized.
Key words: brake lever; fixture; processing technology
引 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)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。
制動器杠桿的加工工藝規(guī)程及其鉆、鉸Φ12H11孔的夾具設(shè)計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行設(shè)計之后的下一個教學環(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。
第一章 零件的分析
制動器杠桿共有六組加工表面，現(xiàn)分述如下：
1、Φ24P9的左端面
2、外圓面、退刀槽和倒角
3、13h13的兩端面
4、軸向槽
5、Φ12H11孔
6、Φ32孔和Φ6孔
第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計
2.1 、確定毛坯的的制造形式
由零件圖可知，其材料為45鋼，該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。該零件上主要加工要求
1.熱處理：調(diào)質(zhì)處理硬度207-255HBW；
2.φ24p9對φ30f10軸線的徑跳不大于0.04；
3.尺寸13處的兩端面對φ24軸線的垂直度公差為1/100;
4.鍵槽對φ24p9軸線的對稱線公差為0.05；
5.不許有毛刺；
6.沖壓抽模角為7，未注圓角為R2-R3；
7.杠桿端面上允許有中心孔；
8.線性尺寸未注公差為GB/T 1804-m。
根據(jù)零件材料確定毛坯為鍛件，已知零件的類型為大批量生產(chǎn)，故鍛造成型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鍛造后安排調(diào)質(zhì)處理。由《機械加工工藝手冊》查得該種鍛造公差等級為CT10~11，加工余量等級MA選擇H級。
2.2 、制訂工藝路線
（1）、工藝路線方案一：
工序10：鍛造
工序20：調(diào)質(zhì)處理
工序30：車左端面，鉆中心孔
工序40：車外圓面、退刀槽和倒角
工序50：銑寬13h13的兩端面
工序60：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11
工序70：鉆Φ32孔及Φ6孔
工序 80：鉆Φ4孔
工序90：精車Φ30外圓面
工序100：磨Φ30外圓面
工序110：清洗去毛刺
工序120：驗收
工序130：入庫
（2）、工藝路線方案二：
工序10：鍛造
工序20：調(diào)質(zhì)處理
工序30：車外圓面、退刀槽和倒角
工序40：銑寬13h13的兩端面
工序50：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11
工序60：鉆Φ32孔及Φ6孔
工序70：鉆Φ4孔
工序80：精車Φ30外圓面
工序90：磨Φ30外圓面
工序100：清洗去毛刺
工序110：驗收
工序120：入庫
（3）、工藝方案的分析：
上述兩個工藝方案的特點在于：方案一與方案二的區(qū)別是：方案二沒有車左端面、鉆中心孔這道工序，車床的加工原理是：工件跟著花盤做高速旋轉(zhuǎn)，如不用頂針頂住，工件的夾緊方式比較麻煩，如果加工了中心孔后，后面工序的加工，夾具設(shè)計相對簡單，減少了生產(chǎn)夾具的成本，提高了生產(chǎn)率，故采用方案一。
具體的工藝過程如下：
工序10：鍛造
工序20：調(diào)質(zhì)處理
工序30：車左端面，鉆中心孔
工序40：車外圓面、退刀槽和倒角
工序50：銑寬13h13的兩端面
工序60：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11
工序70：鉆Φ32孔及Φ6孔
工序 80：鉆Φ4孔
工序90：精車Φ30外圓面
工序100：磨Φ30外圓面
工序110：清洗去毛刺
工序120：驗收
工序130：入庫
2.3、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“制動器杠桿”零件材料45鋼，毛坯的重量約為1.4g，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造成型。
1、左端面，表面粗糙度為Ra50，查《切削用量手冊》表2-8得，單邊總余量Z=0.5，車削一次即可滿足要求。
2、13h13兩端面，表面粗糙度為Ra12.5，查《切削用量手冊》表2-8得，單邊總余量Z=0.5，車削一次即可滿足要求。
3、Φ12H11孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實心鍛造
4、Φ32孔、Φ6孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實心鍛造
5、Φ4孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實心鍛造
6、不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。
2.4、 確定切削用量及基本工時
工序60：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11
工步一鉆孔至φ10.8
確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ10.8孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取
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
根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
工步二：鉸Φ10.8孔至Φ12H11
根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得
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。
切削工時：，，，則機動工時為
第三章 專用夾具的設(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。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計工序60:鉆、鉸Φ12H11孔夾具設(shè)計，選用機床：Z525立式鉆床。
3.1問題提出
本夾具主要用來鉆、鉸Φ12H11孔，屬于工序60
3.2 定位基準的選擇
以Φ30的外圓面及其端面，再配以Φ26的外圓面定位。
3.3定位元件的設(shè)計
本工序選用的定位基準為Φ30的外圓面及其端面，Φ26的外圓面，Φ30外圓面與固定V型塊配合限制兩個自由度，Φ30端面與夾具體上表面配合限制三個自由度，Φ26的外圓面與擋塊配合限制一個自由度，這樣工件被完全定位。
3.4切削力和夾緊力的計算
1．切削力的計算：
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得：
鉆削力 式（5-2）
鉆削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
2：夾緊力的計算：
選用夾緊螺釘夾緊機 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱直徑d=1.5mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠
3.5定位誤差分析
一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。
形成原因有兩個，一是由于定位基準 與設(shè)計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。
根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。
已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗公式，易
3.6夾具設(shè)計及簡要操作說明
本工件采用一固定V型塊，一活動V型塊，一擋銷，來實現(xiàn)工件的定位和夾緊，這樣操作更加簡單，迅速，特別適合大批量生產(chǎn)，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量生產(chǎn)要求
裝配圖附圖如下：
夾具體附圖如下：
總 結(jié)
設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。
設(shè)計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們踏入社會的關(guān)鍵一步
致 謝
這次設(shè)計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。
這次設(shè)計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術(shù)出版社出版，1983年
4.機床夾具設(shè)計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術(shù)出版社，1981年10月
6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年
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