機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計等臂杠桿加工工藝及鉆鉆2φ8H7φ10H7三小孔夾具設(shè)計（全套圖紙）

1、設(shè)計（論文）說明書 系 部： 機(jī) 械 工 程 系 專 業(yè)： 數(shù) 控 技 術(shù) 應(yīng) 用姓 名： 學(xué) 號： 題 目： 杠桿的工藝工裝設(shè)計 起 訖 日 期： 2016年5月1日-6月18日 設(shè)計（論文）地點(diǎn)： 指 導(dǎo) 教 師： 專 業(yè) 負(fù) 責(zé) 人： 中文摘要零件的工藝分析是制定加工中心工藝的首要工作。其任務(wù)是分析零件技術(shù)要求，檢查零件圖的完整性和正確性；分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性；選擇加工中心加工內(nèi)容等。數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個數(shù)控加工工藝過程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù)。它是人們大量數(shù)控加工實(shí)踐總結(jié)。關(guān)鍵詞：工

2、序 工步 工位 工藝基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn) 結(jié)構(gòu)工藝性工序：工序是指一個（或一組）工人，在一臺機(jī)床（或一固定工作地），對一個（或幾個）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。它是機(jī)械加工工藝過程的組成。工位：工位是安裝中的一個部分。在一次安裝中，工件在夾具或機(jī)床中所占據(jù)的每一個確定的位置稱工位。工步是最小單元。工藝基準(zhǔn)：零件在加工、裝配及工藝文件上所采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)： 在工藝文件上標(biāo)定加工表面正確位置、尺寸、方向時所采用的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)工藝性：所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在保證使用要求的前提下，是否能以較高的生產(chǎn)率，最低的成本，方便地制造出來的特性。目 錄1 引言4 2 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)

3、計52.1 課題的內(nèi)容和要求 5 2.2 零件的分析 52.2.1零件的結(jié)構(gòu)分析 5 2.2.2零件的技術(shù)要求 52.3確定毛坯，畫毛坯-零件綜合圖62.4 工藝規(guī)程設(shè)計 73 夾具的設(shè)計134設(shè) 計 小 結(jié) 165 參考文獻(xiàn) 17一、引言進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，隨著國際上計算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷采用計算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其朝著高速化、高精化、復(fù)合化、智能化、高柔性化及信息網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。整體數(shù)控加工技術(shù)向著cims方向發(fā)展。當(dāng)選擇并決定某個零件進(jìn)行數(shù)控加工后，并不等于要把它所有的加工內(nèi)容都包下來，而可能只是對其中一部分進(jìn)行數(shù)控加工，必須對零件圖紙進(jìn)行仔細(xì)

4、的工藝分析，確定那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在選擇并做出決定時，應(yīng)結(jié)合本單位的實(shí)際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。通過此次的設(shè)計達(dá)到了培養(yǎng)我的崗位能力，讓我意識到實(shí)踐的重要性。由于本人水平有限，設(shè)計中錯誤與不妥之處在所難免，懇請各位教師前輩們賜教。全套圖紙，加153893706畢業(yè)設(shè)計的目的與作用畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生畢業(yè)前的最后學(xué)習(xí)階段，是學(xué)習(xí)深化與升華的重要過程；是學(xué)生學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐成果的全面總結(jié)；是學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗(yàn)；是學(xué)生畢業(yè)資格認(rèn)證的重要依據(jù)。在學(xué)完了數(shù)控加工工藝及裝備課程后，對機(jī)械加工工藝過程、數(shù)控加工工藝和孔的

5、加工工藝進(jìn)一步了解的練習(xí)性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過該畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生首先感覺到合作配合工作的重要性，其次熟悉實(shí)際生產(chǎn)中的工藝設(shè)計過程及方法，使學(xué)生達(dá)到以下效果：掌握數(shù)控加工工序的設(shè)計及刀具的選擇；掌握使用ug或mastercam軟件對零件三維圖的繪制；最后學(xué)會獨(dú)立分析解決問題、編寫（纂寫）畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）、查找參考資料的方法。二、杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計（一）課題內(nèi)容和要求計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型杠桿：該產(chǎn)品年生產(chǎn)量為4000臺，設(shè)其備品率為16%，機(jī)械加工廢品率為2%。先制定該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。技術(shù)要求：（1）鑄件應(yīng)消除內(nèi)應(yīng)力。（2）未注明圓角r2-r3。（3）鑄件不得有沾砂、多肉、裂紋等缺

6、陷。（4）未注明倒角為0.5*45。（5）去毛刺，修銳邊。（6）涂漆按nj226-31執(zhí)行。（7）材料ht200。n=qn（1+a%+b%）=400*1*（1+16%+2%）件/年=4720件/年杠桿年產(chǎn)量為4720件/年，現(xiàn)通過計算該零件質(zhì)量約為0.7千克，根據(jù)教材表4-2生產(chǎn)類型，可確定其生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。（二）零件的分析1. 零件的結(jié)構(gòu)分析圖3-7所示是銑床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的杠桿25h9孔與一軸連接起支撐本零件的作用。左右2-8h7孔各裝一撥叉，控制銑床工作臺自動進(jìn)給的離合器，10h7孔通過銷與另一杠桿（操縱手柄）連接，操縱手柄即可實(shí)現(xiàn)銑床工作臺三個方向的自動進(jìn)給。2.零件的技術(shù)要求由零件

7、圖可知,其材料ht200。該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性及減振性，適用于承受教大應(yīng)力，要求耐磨的零件。該零件上的主要加工面為2-8h7孔，10h7、25h9孔、40上下表面及厚度為15mm杠子的左下表面和右上表面。2-8h7，10h7與a面的平行度0.15、0.1、0.1，直接影響杠臂對a面的平行度。因此，在加工它們時，最好在一次裝夾下將2-8h7孔，10h7孔同時加工出來。（三）確定毛坯，畫毛坯-零件綜合圖根據(jù)零件材料ht200確定毛坯為鑄件，又已知零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為4720件/年，該零件質(zhì)量約為0.7kg?？芍?，其生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。又由于要消除殘余應(yīng)力，鑄造后

8、應(yīng)安排人工時效。1.鑄件尺寸公差鑄件尺寸公差分為16級，由于是中批量生產(chǎn)，毛坯制造方法選用砂型機(jī)器造型。由工藝人員手冊查得，鑄件尺寸公差等級為10級。主要尺寸公差見表aa： 各加工表面總余量加工表面基本尺寸加工余量值說明302厚度為15mm杠子的左下表面和右上表面403+4.5先頂面加工，后底面加工孔2-884孔10105孔252552.零件-毛坯綜合圖零件-毛坯綜合圖一般包括以下內(nèi)容：鑄件毛坯形狀、尺寸、加工余量。鑄造斜度及圓角和其他有關(guān)技術(shù)要求等零件-毛坯綜合圖上技術(shù)要求包括以下內(nèi)容： 鑄造方法。 未注明鑄造斜度及圓角半徑。 鑄件交貨狀態(tài)。 鑄件綜合技術(shù)要求。 逐漸是否進(jìn)行氣壓或液壓實(shí)驗(yàn)。

9、 熱處理硬度。（四）工藝規(guī)程設(shè)計1.定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇以40既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計基準(zhǔn)，用它做精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外，40的面積教大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單，操作方便。2.制定工藝路線根據(jù)個表面加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方法如下：40頂面為粗銑-半精銑、底面為粗銑-精銑，厚度為15mm的左下右上均為粗銑，孔2-8和25為鉆-擴(kuò)-鉸，孔10為鉆-擴(kuò)。因孔2-8和10都有較高的平行度要求，故它們加工宜采用工序集中的原則，既分別在一次裝夾下將3孔同時加工出來

10、，以保證其位置精度。根據(jù)先面后孔，先主要面后次要面和先粗加工后精加工的原則，將40頂、底兩面先粗加工在精加工，然后將孔25加工出來，在粗銑厚度為15mm的左下右上兩個面然后將孔2-8和10一次加工出來。擬定加工工藝路線鑄造時效涂底漆10粗銑40頂面和底面20半精銑40頂面和精銑40底面，孔口倒角3*4530鉆、擴(kuò)、鉸25的孔，孔口倒角1*4540銑厚度為15mm的左下和右上兩個小表面50鉆、擴(kuò)、鉸2-8孔和鉆、擴(kuò)10的孔60去毛刺，修銳邊70清洗工件80磁力探傷90檢驗(yàn)入庫3.選擇加工設(shè)備及工藝裝備由于生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床夾

11、具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。 粗銑40 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑，選擇x52k立式銑床，選擇直徑d為80mm的可轉(zhuǎn)位面銑刀，專用夾具和游標(biāo)卡尺。 精銑40 由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，宜采用臥銑，選擇x62w臥式銑床，選擇與粗銑相同型號的刀具，采用精銑專用夾具、游標(biāo)卡尺。 工序30 鉆、擴(kuò)、鉸25孔，選用搖臂鉆床z3025，選用錐柄麻花鉆、鏜刀、擴(kuò)孔鉆、錐柄機(jī)絞刀，專用夾具，游標(biāo)卡尺。 工序50 鉆、擴(kuò)、鉸2-8孔和鉆、擴(kuò)10孔，選用搖臂鉆床z3025，選用錐柄麻花鉆、機(jī)用錐柄絞刀，用專用夾具和量具。4.加工工序

12、設(shè)計確定工序尺寸一般方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的餓尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注，當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。 工序10粗銑及工序20半精銑查有關(guān)手冊平面加工余量表，得半精加工余量zn為1.5mm，已知40底面總余量zn總為4.5mm，故粗加工余量zn粗=（4.5-1.5）mm=3mm如圖4-1所示，精銑40底面工序中以40頂面定位，40至2-8孔軸線的工序尺寸即為設(shè)計尺寸xn-40=（840.2）mm。則粗銑40面的工序尺寸為85.5mm。查教材平面加工方法，得粗銑加工公差等級為it11-

13、13，取it11，其公差tn-40精=0.16mm，所以xn-40精=（85.50.08）mm（中心距公差對稱標(biāo)注）x n-40精 校核精銑余量zn精 zn精min=xn-40精min xn-40精max =（85.5-0.16）-（84+0.21）mm=1.32mm故余量足夠。查有關(guān)手冊，取粗銑的每齒進(jìn)給量fz=0.2mm/z；精銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.05mm/z，粗銑走刀一次，取粗銑的走刀一次，p=3.5mm；粗銑的走刀一次，p=1.5mm。參考文獻(xiàn)2表3.174，取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為150r/min,取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為300r/min。又前面已選定銑刀直徑d為80。故相應(yīng)切削速度分別為粗加

14、工 40=dn粗/1000=3.1480150/1000=37.68m/min 精加工 40=dn精/1000=3.1480300/1000=75.36m/min 參考有關(guān)資料，銑削時的切削功率為 pc=167.910-5ap0.9fz0.74aeznkpc取z=10，n=150/60=2.5r/s，ae=168mm，ap=3.5mm，fz=0.2mm/z，kpc=1將它們代入公式得： pc=167.910-53.50.90.20.74168102.51 =6.62kw 又叢機(jī)床x52k說明書（主要技術(shù)參數(shù)）得機(jī)床功率為7.5kw，機(jī)床傳動效率一般取0.75-0.85，若取m=0.85，則機(jī)床

15、電動機(jī)所需功率pe=pc/m=6.62/0.85=7.79kw7.5kw故重新選擇粗加工時的主軸轉(zhuǎn)速為118r/min（低一檔速），則40=dn粗/1000=3.1480118/1000=30m/min將其帶入公式得pc=167.910-53.50.90.20.7416810（118/60）15.2kwpe=pc/m=5.2/0.85=6.1kw7.5kw故機(jī)床功率足夠。工序50鉆擴(kuò)鉸2-8孔，鉆擴(kuò)10孔2-8孔擴(kuò)、鉸余量查有關(guān)手冊取z擴(kuò)=0.9mm ，z鉸=0.1mm ，由此可以算出z鉆=（8/2-0.9-0.1）mm =3mm10孔擴(kuò)余量查有關(guān)手冊取z擴(kuò)=0.9mm，由此可以算出z鉆=（1

16、0/2-0.9）mm=4.1mm各工步的余量和工序尺寸及公差見表b 各工步的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2-8h7鉆孔362-8h7擴(kuò)孔0.9（單邊）h107.8+0.03402-8h7鉸孔0.1（單邊）f98+0.015010h7鉆孔4.18.210h7鉸孔0.9（單邊）h1010+0.150參考z3025機(jī)床技術(shù)要求表，取鉆孔8.2mm的進(jìn)給量f=0.25mm/r，取鉆孔2-6mm的進(jìn)給量f=0.2mm/r。參考有關(guān)資料，得鉆孔8.2mm的切削速度vc=25.4m/min；由此算出轉(zhuǎn)速為n8.2=1000/d=100025.4/3

17、.148.2=986r/min按機(jī)床實(shí)際鉆速取n=810r/min。同理，參考有關(guān)資料得鉆孔6mm的切削速度vc=28m/min；由此算出轉(zhuǎn)速為n6=1000/d=100028/3.146=1486r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=1120r/min。參考文獻(xiàn)6表2.4-69，得 ff=9.8142.7d0f0.8kf（n） m=9.810.021d02f0.8km（nm） 分別求出鉆8.2mm孔的ff及鉆孔6mm的ff和m如下：ff8.2=9.8142.78.20.250.81=1133n m8.2=9.810.0218.220.250.81=4.56nm ff6=9.8142.760.20.8

18、1=693n m6=9.810.021620.20.81=2nm它們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力和機(jī)床的最大扭轉(zhuǎn)力矩，故機(jī)床剛度足夠擴(kuò)孔10mm,參考有關(guān)資料,并參考機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量,取f=0.2mm/r(因擴(kuò)的是盲孔,所以進(jìn)給量取得教小).參考有關(guān)資料,擴(kuò)孔切削速度為鉆孔時的1/2-1/3,故取擴(kuò)=1/325.4m/min =8.8m/min 由此算出轉(zhuǎn)速為 n10=1000/d=10008.8/3.1410=280r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=280r/min。同理, 擴(kuò)孔7.8mm,參考有關(guān)資料,擴(kuò)孔切削速度為鉆孔時的1/2-1/3,故取擴(kuò)=1/328m/min =9m/min 由此算出轉(zhuǎn)速為 n10=1000/d=10009/3.147.8=367r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=350r/min。參考有關(guān)資料，鉸孔的進(jìn)給量取f=0.2mm/r(因鉸的是盲孔,所以進(jìn)給量取得教小).同理,參考有關(guān)資料,取鉸孔切削速度為vc=15m/min。由此算出轉(zhuǎn)速為n10=1000/d=100015/3.148=597r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取為n=590r/min。則實(shí)際切削速度為