等臂杠桿機械加工工藝過程說明書.doc

等臂杠桿的工藝規(guī)程及夾具設計 設計：鄔雪峰 單位：遼寧科技大學 班級：機制11 學號:120113403011 指導老師：張文潔 王更柱目錄第一章 零件分析11.1 零件的作用11.2 零件的工藝分析1第二章 確定毛坯22.1 選擇毛坯2第三章 工藝規(guī)程的設計33.1 基面的選擇33.2 工件表面加工方法的選擇33.3確定工藝路線43.4工藝方案的比較和分析：5第四章 工藝設計54.1數(shù)據(jù)計算5第五章12 5.1工時計算12參 考 文 獻18第一章 零件分析1.1 零件的作用題目給出的零件是杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合是符合要求。1.2 零件的工藝分析零件的材料為材料HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，該杠桿的形狀特殊、結構簡單，是常見的杠桿零件。為實現(xiàn)其功能，對其配合面要求較高，加工精度要求較高。因其在工作中的平穩(wěn)，故無需進行熱處理。以下是該杠桿的需要加工的的表面以及加工表面的位置要求：（1）、杠桿中間的平面和左右兩個端面要進行切削加工（2）、25mm、10mm、8mm孔的加工（3）、25mm、10mm、8mm孔的內(nèi)表面的精度要求教高，其中10mm孔的要求最高。（4）、端面和孔的加工可以通過通用銑床和鉆床保證其加工精度杠桿零件的技術要求表加工表面尺寸及公差/mm公差及精度等級表面粗糙度Ra/mm形位公差40上表面IT136.340下表面IT133.230左下表面15IT126.330右上表面15IT126.325孔25IT93.210孔10IT71.60.1A8孔8IT71.60.15A8孔8IT71.60.1A 第二章 確定毛坯2.1 選擇毛坯 毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對機械加工的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題。（一）、毛坯的選擇毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故選擇金屬模機械砂型鑄件毛坯。查機械制造工藝設計簡明手冊選用鑄件尺寸公差等級為CT-9。（二）、毛坯的設計查機械制造工藝設計簡明手冊確定各個加工面的鑄件加工余量，如下表所示：加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值說明40的上下平臺40G3加工上下面寬度30的平臺30G3加工上表面30的凸臺上下面30G3凸臺上下面又由參考文獻得出：主要毛坯尺寸及公差（mm）主要尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT28（H7）之間的中心距離168-168430凸臺15318440主體546604 第三章 工藝規(guī)程的設計3.1 基面的選擇（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40mm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40mm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25（H7）的孔。（2）精基準的選擇。主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用25(H7)的孔作為精基準。3.2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40mm的上下平臺、鉆10(H7)孔、鉆28+0.015的小孔 、粗精銑30凸臺的平臺。材料為HT200，加工方法選擇如下：1、 40mm圓柱的上平臺：公差等級為IT8IT10,表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑精銑的加工方法。2、 40mm圓柱的下平臺：公差等級為IT8IT10,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，采用粗銑精銑的加工方法。4、 鉆25（H9）內(nèi)孔：公差等級為IT6IT8，表面粗糙度為Ra3.2，采用鉆孔擴孔鉆鉆孔粗鉸精鉸的加工方法，并倒145內(nèi)角。5、 鉆8（H7）內(nèi)孔：公差等級為IT6IT8,表面粗糙度為Ra1.6，采用鉆孔粗鉸精鉸的加工方法6、 鉆10(H7)內(nèi)孔：公差等級為IT7IT8，表面粗糙度為Ra1.6，平行度為0.1m（A），采用鉆孔粗鉸精鉸的加工方法。3.3確定工藝路線1、 工藝路線方案一：工序號工序內(nèi)容鑄造時效涂底漆01粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺02粗精銑寬度為30mm的凸臺表面03鉆孔25（H9）使尺寸達到23mm04擴孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達到24.8mm05鉸孔25（H9）使尺寸達到25(H9)06鉆8（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到7.8mm07粗鉸8(H7)內(nèi)孔使尺寸達到7.96mm08精鉸8（H7）內(nèi)孔使尺寸達到8（H7）mm09鉆10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到9.8mm10粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到9.96mm11精鉸10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到10（H7）mm表面去毛刺 檢驗入庫2、 工藝路線方案二工序號工序內(nèi)容鑄造時效涂底漆01粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺02粗精銑寬度為30mm的凸臺表面03鉆孔25（H9）使尺寸達到23mm04鉆28(H7)的小孔使尺寸05擴孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達到24.8mm06鉸孔25（H9）使尺寸達到25(H907鉆10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到9.8mm08粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到9.96mm09精鉸10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到10（H7）mm10粗鉸28（H7）小孔使尺寸達到7.96mm11精鉸28(H7)小孔使尺寸達到8（H7）檢驗入庫3.4 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，25（H7）孔作為精基準，所以就要加工25孔時期尺寸達到要求的尺寸，那樣就保證了28小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗加工孔25，而不進一步加工就鉆8（H7），那樣就很難保證28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。4、 工藝設計 4.1 數(shù)據(jù)計算（一）、加工余量，工序尺寸，及其公差的確定根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線，采用計算與查表相結合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟精度選定，上下偏差按入體原則標注，確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸如下：（1）、下面是對40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺的加工設計加工表面加工方法余量公差等級工序尺寸40上平臺和寬度為30的上平臺粗銑0.5-57.540上平臺和寬度為30的上平臺精銑0h135740的下平臺粗銑0.5-54.540的下平臺精銑0h1354（2）、下面是對30mm的凸臺上下表面的加工設計加工表面加工方法余量公差等級工序尺寸右邊30的凸臺上表面粗銑0.5-15.5右邊30的凸臺上表面精銑0H715左邊30的凸臺下表面粗銑0.5-15.5左邊30的凸臺下表面精銑0H715（3）、下面是對25（H9）mm內(nèi)孔的加工設計加工表面加工方法余量公差等級工序尺寸25（H9）鉆孔2.052-2325（H9）擴孔0.252-24.825（H9）鉸孔0H925（H9）（4）、下面是對10（H7）mm內(nèi)孔的加工設計加工表面加工方法余量公差等級工序尺寸10（H7）鉆孔0.215-9.810（H7）粗鉸0.055-9.9610（H7）精鉸0H710（H7）（5）、下面是對28（H7）mm內(nèi)孔的加工設計加工表面加工方法余量公差等級工序尺寸28（H7）鉆孔0.215-7.828（H7）粗鉸0.055-7.9628（H7）精鉸0H78（H7）（二）、確定切削用量及功率的校核（1）、工序一粗銑40mm的上平臺和寬度為30mm的平臺加工條件：工件材料HT200，金屬模鑄造。機床：X52K立式銑床。刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=，所以銑削深度： 由X52K主軸轉速范圍取n=475r/min 故實際切削速度：每分鐘進給量：（2）、工序二精銑40mm的上平臺和寬度為30mm的平臺 加工條件：工件材料HT200，金屬模鑄造。機床：X52K立式銑床。刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=，所以銑削深度： 由X52K主軸轉速范圍取=600r/min 故實際切削速度：每分鐘進給量：（3）、工序三粗銑40mm的下平臺加工條件：工件材料HT200，金屬模鑄造。機床：X52K立式銑床。刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=所以銑削深度： 由X52K主軸轉速范圍取n=475r/min 故實際切削速度：每分鐘進給量：（4）、工序四精銑40mm的下平臺加工條件：工件材料HT200，金屬模鑄造。機床：X52K立式銑床。刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=，所以銑削深度： ，由X52K主軸轉速范圍取=600r/min 故實際切削速度：每分鐘進給量：（5）、工序五粗銑230mm凸臺的上下臺面加工條件：工件材料HT200，金屬模鑄造。機床：X62W立式銑床。刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=，所以銑削深度： ， 由X62W主軸轉速范圍取n=475r/min 故實際切削速度：每分鐘進給量：（6）、工序六精銑230mm凸臺的上下臺面加工條件：工件材料HT200，金屬模鑄造。機床：X62W立式銑床。刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=，所以銑削深度： ，由X62W主軸轉速范圍取=600r/min 故實際切削速度：每分鐘進給量：（7）、工序7鉆-擴-鉸25（H9）mm的孔,倒角加工條件：工件材料HT200，金屬模鑄造。工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H9，表面粗糙度。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔23mm莫式錐柄麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔24.8mm錐柄復合擴孔鉆；鉸孔25mm錐柄機用鉸刀。選擇各工序切削用量。（a）、確定鉆削用量1）確定進給量查參考文獻2 進給量由于孔深度比，故，查Z535立式鉆床說明書，取。根據(jù)參考文獻1表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)表28-9，允許的進給量。由于所選進給量遠小于及，故所選可用。2）確定切削速度、軸向力F、轉矩T，根據(jù)參考文獻2 ，由Z535主軸轉速范圍取=750r/min 故實際切削速度：（b）確定擴孔切削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻2 。根據(jù)Z535機床說明書，取=0.86 mm/r。 =47m/min，由Z535主軸轉速范圍取=750r/min故實際切削速度：（c）確定鉸孔切削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻2 按該表注2，進給量取中值。查Z518說明書，取。 =70m/min，由Z535主軸轉速范圍取=1100r/min故實際切削速度：（d）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下：鉆孔：，擴孔：，鉸孔：，（8）、工序8鉆-粗鉸-精鉸10（H7）mm的孔加工條件：工件材料HT200，金屬模鑄造。工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?0mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機床為Z518立式鉆床，加工工序為鉆、粗鉸、精鉸，加工刀具分別為：鉆孔9.8mm直柄麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔9.96mm直柄機用鉸刀；鉸孔10mm直柄機用鉸刀。選擇各工序切削用量。 (a）、確定鉆削用量1）確定進給量查參考文獻2 進給量由于孔深度比，故，查Z518立式鉆床說明書，取。，由Z518主軸轉速范圍取故實際切削速度：(b）、確定粗鉸用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻2 按該表注，進給量取大值。查Z518說明書，取。 =60mm/min，由Z518主軸轉速范圍取故實際切削速度：(c）、確定精鉸用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻2 按該表注，進給量取小值。查Z518說明書，取。 =80m/min，由Z518主軸轉速范圍取故實際切削速度：（d）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下：鉆孔：，粗鉸：，精鉸：，（9）、工序9鉆-粗鉸-精鉸28（H7）mm的孔加工條件：工件材料HT200，金屬模鑄造。工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機床為Z518立式鉆床，加工工序為鉆、粗鉸、精鉸，加工刀具分別為：鉆孔7.8mm直柄麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔7.96mm直柄機用鉸刀；鉸孔8mm直柄機用鉸刀。選擇各工序切削用量(a）、確定鉆削用量1）確定進給量查參考文獻2 進給量由于孔深度比，故，查Z5318立式鉆床說明書，取。，由Z518主軸轉速范圍取故實際切削速度：(b）、確定粗鉸用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻2 按該表注，進給量取大值。查Z518說明書，取。，由Z518主軸轉速范圍取故實際切削速度：(c）、確定精鉸用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻2 按該表注，進給量取小值。查Z518說明書，取。，由Z535主軸轉速范圍取故實際切削速度：（d）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下：鉆孔：，粗鉸：，精鉸：，五、工時的計算（一）、粗銑40mm的上平臺和寬度為30mm的上平臺的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 端面銑刀：，采用不對稱銑削，根據(jù)參考文獻2表30-9可查得切入行程長度刀具切出長度： ，走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻3表2.5-45可查得銑削的輔助時間粗銑40mm的上平臺和寬度為30mm的上平臺的總工時為：（二）精銑的40mm的上平臺和寬度為30mm的上平臺切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取，走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻3表2.5-45可查得銑削的輔助時間精銑40mm的上平臺和寬度為30mm的上平臺的總工時為：（三）、粗銑40mm的下平臺切削工時，被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 端面銑刀：，采用對稱銑削，根據(jù)參考文獻2表30-9可查得刀具切入長度： 刀具切出長度：取，走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻3表2.5-45可查得銑削的輔助時間粗銑40mm的上平臺和寬度為30mm的上平臺的總工時為：（四）、精銑40mm的下平臺切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知 ，刀具切入長度：精銑時，刀具切出長度：取，走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻3表2.5-45可查得銑削的輔助時間精銑40mm的下平臺總工時為：（五）、粗銑230mm凸臺的下平臺切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 端面銑刀：，采用對稱銑削，根據(jù)參考文獻2表30-9可查得，刀具切入長度： 刀具切出長度：取，走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻3表2.5-45可查得銑削的輔助時間粗銑230mm凸臺的上下平臺的總工時為：（六）精銑230mm凸臺的下平臺切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知 ，刀具切入長度：精銑時，刀具切出長度：取，走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻3表2.5-45可查得銑削的輔助時間精銑230mm凸臺的上下臺面的總工時為：（七）、鉆-擴-鉸25（H9）mm的孔,倒角鉆孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉速， =（54+3+1）/0.43750=0.18min根據(jù)參考文獻3表2.5-41可查得鉆削的輔助時間擴孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉速，=（54+3+1）/0.86750=0.09min根據(jù)參考文獻3表2.5-41可查得鉆削的輔助時間鉸孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉速，=（54+3+1）/1.221100=0.04min根據(jù)參考文獻3表2.5-41可查得鉆削的輔助時間（八）、鉆-粗鉸-精鉸10（H7）mm的孔鉆孔工時：切入3mm、切出1mm，