機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)CA6140杠桿

1、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院（東方科技學(xué)院）課程設(shè)計(jì)說明書 課程名稱： 機(jī)械制造工藝學(xué) 題目名稱： 杠桿 班 級(jí)：2007級(jí) 機(jī) 制 專業(yè)五 班姓 名： 劉東 學(xué) 號(hào)： 200741914509 指導(dǎo)教師： 董亮 評(píng)定成績：教師評(píng)語： 指導(dǎo)老師簽名： 20 年 月 日 摘 要 本次課程設(shè)計(jì)，我分配到ca6140杠桿的設(shè)計(jì)圖紙。我的任務(wù)就是設(shè)計(jì)ca6140杠桿工藝過程、工序和工序卡、設(shè)計(jì)一個(gè)夾具。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(jì)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)。

2、以寬度為30mm的平臺(tái)上端面和下側(cè)面為基準(zhǔn)，將孔加工出來。整個(gè)加工過程選用組合機(jī)床。在夾具方面選用專用夾具?？紤]到零件的結(jié)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)單，夾緊方式多采用手動(dòng)夾緊，夾緊簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，且能滿足設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞 ： 工藝流程 工序卡 專用夾具 定位 夾緊1 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.1零件的分析 2.1.1 零件的作用 2.1.2零件的工藝分析1.2杠桿加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的措施 2.2.1 確定毛坯的制作形式 2.2.2 基面的選擇 2.2.3 確定工藝路線2.2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2.2.5 確定切削用量 2.2.6 確定基本工時(shí)2 夾具設(shè)計(jì) 2.1加工

3、工藝孔25夾具設(shè)計(jì) 2.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇 2.1.2 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 2.1.3 夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 2.1.4 鉆套、襯套、鉆模板及夾具設(shè)計(jì) 2.1.5 夾具精度分析 2.1.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明3 總結(jié) 1 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.1零件的分析1.1.1零件的作用題目給出的零件是ca6140的杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。1.1.2零件的工藝分析 零件的材料為ht200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，為此以下是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）主要加工面：1）小頭鉆以及與此孔相通

4、的14階梯孔、m8螺紋孔；2）鉆錐孔及銑錐孔平臺(tái)；3）鉆2m6螺紋孔；4）銑杠桿底面及2m6螺紋孔端面。（2）主要基準(zhǔn)面：1）以45外圓面為基準(zhǔn)的加工表面這一組加工表面包括：的孔、杠桿下表面2）以的孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：14階梯孔、m8螺紋孔、錐孔及錐孔平臺(tái)、2m6螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是m8螺紋孔和錐孔平臺(tái)。 杠桿的25孔的軸線合兩個(gè)端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下：本套夾具中用于加工25孔的是立式鉆床。工件以25孔下表面及45孔外圓面為定位基準(zhǔn)，在定位塊和v型塊上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工25時(shí)，由于孔表面粗糙度為。主要采用鉆、擴(kuò)、鉸來保證其尺寸精度。本套夾具中用于加工杠桿

5、的小平面和加工12.7是立式銑床。工件以 孔及端面和水平面底為定位基準(zhǔn)，在長銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工表面：包括粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)、鉆12.7的錐孔，由于30mm的下平臺(tái)的表面、孔表面粗糙度都為。其中主要的加工表面是孔12.7，要用12.7鋼球檢查。本套夾具中用于加工與25孔相通的m8螺紋底孔是用立式鉆床。工件以孔及其下表面和寬度為30mm的下平臺(tái)作為定位基準(zhǔn)，在大端面長圓柱銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工m8螺紋底孔時(shí)，先用7麻花鉆鉆孔，再用m8的絲錐攻螺紋。1.2杠桿加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施1.2.1確定毛坯的制造形式零件的材料ht200。

6、由于年產(chǎn)量為4000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。1.2.2基面的選擇（1）粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強(qiáng)肋所在的肩臺(tái)的表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用裝夾對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊，利用一個(gè)v形塊支承45圓的外輪廓作主要定位，以限制四個(gè)自由度。再以一面定位消除兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,就可加工25的孔。（2）精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝夾，采用25的孔作為精基準(zhǔn)。1.2.3確定工藝路線工序1 鑄造工序2 時(shí)

7、效處理工序3粗精銑25孔下表面 粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度是3.2選用立式升降臺(tái)銑床x52k。工序4鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸到達(dá)mm 加工孔25。鉆孔25的毛坯到22mm；擴(kuò)孔22mm到24.7mm；鉸孔24.7mm到mm。保證粗糙度是1.6采用立式鉆床z535。采用專用夾具。工序5粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái) 粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)，仍然采用立式銑床x52k，用組合夾具。工序6鉆12.7的錐孔 鉆12.7的錐孔，采用立式鉆床z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。工序7加工m8螺紋孔，锪鉆14階梯孔 加工螺紋孔m8，锪鉆14階梯孔。用組合夾具，保證與垂直方向成10。工序8粗精銑2-

8、m6上端面 。粗精銑m6上端面。 用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36的臺(tái)肩。用臥式銑床x52k，使用組合夾具。工序9鉆2-m6螺紋底孔孔，攻螺紋孔2-m6 一杠桿側(cè)面為基準(zhǔn)鉆2-m6螺紋底孔、攻2-m6螺紋用立式鉆床z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具工序10 檢查1.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定杠桿的材料是ht200，毛坯的重量0.85kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定

9、零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見零件圖)故臺(tái)階已被鑄出,根據(jù)參考文獻(xiàn)14的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進(jìn)行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。1）加工25的端面，根據(jù)參考文獻(xiàn)6表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。2）對(duì)25的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要求1.6?？捎靡淮未旨庸?.9mm，一次精加工0.1mm就可達(dá)到要求。3）加工寬度為30mm的下平臺(tái)時(shí)，用銑削的方法加工臺(tái)肩。由于臺(tái)肩的加工

10、表面有粗糙度的要求，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是2.5mm。 4）鉆錐孔12.7時(shí)要求加工一半，留下的余量裝配時(shí)鉆鉸，為提高生產(chǎn)率起見，仍然采用12的鉆頭，切削深度是2.5mm。5）鉆14階梯孔，由于粗糙度要求，因此考慮加工余量2mm?？梢淮未旨庸?.85mm，一次精加工0.15就可達(dá)到要求。6）加工m8底孔，根據(jù)參考文獻(xiàn)6表4-23考慮加工余量1.2mm。可一次鉆削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1就可達(dá)到要求。7）加工2-m6螺紋，根據(jù)參考文獻(xiàn)6表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1mm就可達(dá)到要求。8）加工2

11、-m6端面，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可達(dá)到要求。1.2.5確定切削用量 工序1 鑄造工序2 時(shí)效處理工序3：粗、精銑孔下平面（1）粗銑孔下平面加工條件：工件材料： ht200，鑄造。機(jī)床：x52k立式銑床。查參考文獻(xiàn)1表3034刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：z=1.9mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)2表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)1表3034，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2.1）式中 v銑削速度； d刀具直徑。由式2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)2表3.1-74 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：

12、 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)1表2.4-81,（2）精銑孔下平面加工條件：工件材料： ht200，鑄造。機(jī)床： x52k立式銑床。參考文獻(xiàn)1表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：z=0.1mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)1表3031，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)1表3031，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：按照參考文獻(xiàn)1表3.1-31 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量，由式（1.3）有：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 工序4：加工孔25到要求尺寸工件材料為ht200鐵，硬度200hbs?？椎闹睆綖?5mm，公差為h7，表面粗糙度。加工機(jī)床為z5

13、35立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆孔22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-10可查出，由于孔深度比，故。查z535立式鉆床說明書，取。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)表28-9，允許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。2）確定切削速度、軸向力f、轉(zhuǎn)矩t及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得：，由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)

14、行修正。由參考文獻(xiàn)1表28-3，故查z535機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為：由表28-5，故3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，（2）確定擴(kuò)孔切削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-31，。根據(jù)z535機(jī)床說明書，取=0.57mm/r。2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-33，取。修正系數(shù)：，故 查機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為 （3）確定鉸孔切削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-36，按該表注4，進(jìn)給量取小植。查z535說明書，取。2）確定切削速度及 由參考文獻(xiàn)1表28-39，取。由參考文獻(xiàn)7表28-3，得修正系數(shù)，故 查z535說明

15、書，取，實(shí)際鉸孔速度 （4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下：鉆孔：，擴(kuò)孔：，鉸孔：，工序5：粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)（1）粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)加工條件：工件材料： ht200，鑄造。機(jī)床：x52k立式銑床。查參考文獻(xiàn)1表3034刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：z=2mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)1表3034，取。由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)2表3.1-74 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)1表2.4-81,被切削層長度：

16、由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 式（2.2）刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1（2）精銑寬度為30mm的下平臺(tái)加工條件：工件材料： ht200，鑄造。機(jī)床： x52k立式銑床。由參考文獻(xiàn)1表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)1表3031，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)1表3031，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：按照參考文獻(xiàn)3表3.1-31 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量，由式（2.3）有：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時(shí)刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1工序6： 鉆1

17、2.7的錐孔工件材料為ht200鐵，硬度200hbs。孔的直徑為12.7mm，表面粗糙度。加工機(jī)床為z535立式鉆床，鉆孔12mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔12.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-10可查出，由于孔深度比，故。查z535立式鉆床說明書，取。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-9，允許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。2）確定切削速度、軸向力f、轉(zhuǎn)矩t及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-15，由插入法得：

18、，由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。由參考文獻(xiàn)1表28-3，故查z535機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為：由參考文獻(xiàn)1表28-5，故3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，（2）確定擴(kuò)孔切削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-31，。根據(jù)z535機(jī)床說明書，取=0.57mm/r。2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-33，取。修正系數(shù)：，故 查機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為 工序7：鉆m8螺紋孔锪鉆14階梯孔（1）加工m8底孔工件材料為ht200鐵，硬度200hbs?？椎闹睆綖?mm。加工機(jī)床為z535立式鉆床，加工工序

19、為鉆孔至7，選用7的麻花鉆頭。攻m8螺紋，選用m8細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-39，取切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-41，取由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1攻m81.5的螺紋機(jī)床：z535立式鉆床刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（）進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-105，取由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實(shí)際切削速度： （2）锪鉆14階梯孔工件材料為ht200鐵，硬度200hbs?？椎闹睆綖?4mm，表面粗糙度。加工機(jī)床為z535立式鉆床，加工工序?yàn)轱零@，

20、加工刀具為：锪鉆孔14mm小直徑端面锪鉆。 1）確定切削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-10可查出，由于孔深度比，故。查z535立式鉆床說明書，取。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)1表28-9，允許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力f、轉(zhuǎn)矩t及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得：，由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。由參考文獻(xiàn)1表28-3，故查z535機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為由參考文獻(xiàn)1表28-5，故校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率

21、故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地， 工序8：粗精銑m6上端面工件材料為ht200鐵，硬度200hbs。要求粗糙度，用回轉(zhuǎn)分度儀加工，粗精銑與水平成36的臺(tái)肩。用立式銑床x52k，使用組合夾具。（1）粗銑m6上端面加工條件：工件材料： ht200，鑄造。機(jī)床：x52k立式銑床。查參考文獻(xiàn)1表3034刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：z=2mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)1表3034，取由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)1表3.1-74 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參

22、考文獻(xiàn)1表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1（2）精銑m6上端面加工條件：工件材料： ht200，鑄造。機(jī)床： x52k立式銑床。參考文獻(xiàn)7表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)1表3031，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)1表3031，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：按照參考文獻(xiàn)3表3.1-31 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量，由式（2.3）有：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時(shí)刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1工

23、序9：鉆2-m6工件材料為ht200鐵，硬度200hbs?？椎闹睆綖?mm。加工機(jī)床為z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@孔至5，選用5的麻花鉆頭。攻m6螺紋，選用m6細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-39，取切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-41，取由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1攻m61.5的螺紋機(jī)床：z535立式鉆床刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（）進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-105，取由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實(shí)際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度

24、：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1工序10 檢查2 夾具設(shè)計(jì)2.1加工工藝孔25夾具設(shè)計(jì)本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、鉸工藝孔25。這個(gè)工藝孔有尺寸精度要求為+0.023，表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與頂面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本到工序?yàn)楦軛U加工的第二道工序，加工到本道工序時(shí)只完成了杠桿下表面的粗、精銑。因此再本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2.1.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，工藝孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并

25、保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑25下表面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用45外圓面作為定位基準(zhǔn)，用v型塊定位限制4個(gè)自由度。再以25下表面加3個(gè)支撐釘定位作為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度。為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對(duì)工藝孔25進(jìn)行鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)孔加工；最后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對(duì)工藝孔25進(jìn)行鉸孔加工。準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊方式夾緊。2.1.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析由于本道

26、工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)1得：鉆削力 鉆削力矩 式中： 本道工序加工工藝孔時(shí)，工件的45外圓面與v形塊靠緊。采用帶光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，該機(jī)構(gòu)主要靠壓緊螺釘夾緊，屬于單個(gè)普通螺旋夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)4可查得夾緊力計(jì)算公式： 式（3.1）式中： 單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（n）； 原始作用力（n）； 作用力臂（mm）； 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）； 螺桿端部與工件間的摩擦角（）； 螺紋中徑之半（mm）； 螺紋升角（）； 螺旋副的當(dāng)量摩擦角（）。由式（3.1）根據(jù)參考文獻(xiàn)4表1-2-23可查得點(diǎn)接觸的

27、單個(gè)普通螺旋夾緊力：2.1.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定由于杠桿的生產(chǎn)量很大，采用手動(dòng)夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動(dòng)力裝置采用手動(dòng)夾緊。采用手動(dòng)夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。本道工序夾具的夾緊元件選用帶光面壓塊的壓緊螺釘。旋緊螺釘使其產(chǎn)生的力通過光面壓塊將工件壓緊。帶光面壓塊的壓緊螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖3.1所示。圖3.1 帶光面壓塊的壓緊螺釘2.1.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：工藝孔25mm分鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工步完成加工。鉆、擴(kuò)、鉸，加

28、工刀具分別為：鉆孔22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。根據(jù)參考文獻(xiàn)4表2-1-47可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)尺寸如圖3.2及表3.1所示。圖3.2 快換鉆套表3.1 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：dhd公稱尺寸公差222530+0.021+0.0084642125.5181829.555襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖3.3所示。圖3.3 固定襯套襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3.2所示。表3.2 固定襯套的結(jié)構(gòu)尺寸dhdc 公稱尺寸允差公稱尺寸允差30+0.041+0.0202542+0.033+0.01713根據(jù)參考文獻(xiàn)4表2-1-27固定

29、v型塊的結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖3.4及表3.3所示。圖3.4 v型塊表3.3 v型塊的主要尺寸ndbhlllaa1dd1d2hb4245522068201426221011181012注：t=l+0.707d-0.5n鉆模板選用固定式鉆模板，工件以底面及45外圓面分別靠在夾具支架的定位快及v型塊上定位，用帶光面壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊。夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖zjz-01所示。2.1.5夾具精度分析利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。由工序簡(jiǎn)圖可知，本道工序由于工序基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，又采用頂面為主要定位基面，故定位誤差很小可以忽略不計(jì)。本道工序加工中主要保證工藝孔尺寸mm及表面粗糙度。本道工序最后采用鉸加工，選用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀，直徑為mm，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為，外徑為同軸