六軸杠桿工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、課程設(shè)計(jì)目錄1 前言 22 設(shè)計(jì)要求 33 零件的工藝分析 44 確定生產(chǎn)類型 55 毛坯選擇與說(shuō)明 56 零件表面加工方法的選擇 67 零件的工藝路線的制訂 78 工序間尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸的確定 109 加工余量、切削用量、工時(shí)定額的確定 11 10 心得體會(huì) 1811 參考資料 19 一前言機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工程學(xué)等課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。其目的在于：1培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工程學(xué)及相關(guān)課程(工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)、公差

2、與技術(shù)測(cè)量等)的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決零件機(jī)械加工工藝問(wèn)題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。2能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬訂機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。3培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。4進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。 當(dāng)然，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)可以加深我們對(duì)于機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本步驟和流程的了解，為以后的工作或者更深入的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備，也是對(duì)我們大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)的一次檢驗(yàn)，意義重大。二設(shè)計(jì)要求題 目：設(shè)計(jì)六軸杠桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)

3、程內(nèi) 容：1繪制零件圖（按11的比例） 1張2繪制毛坯圖（按11的比例） 1張3填寫零件機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 1套（包括：機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片1套，機(jī)械加工工序卡片1套）4編寫零件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1份原始資料：零件圖樣1張；零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年；每日1班。三零件的工藝分析 1.零件的作用 六軸杠桿在實(shí)際運(yùn)用中，主要起連接，固定的作用。 2.零件的工藝分析零件的的材料為HT600?；诣T鐵是石墨呈片層狀分布的鑄鐵，是應(yīng)用最廣的一類鑄鐵，具有熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好，鑄造收縮率小，鑄造應(yīng)力小，易于鑄造成型。但是塑性和韌性幾乎等于零。零件的主要技術(shù)要求分析如下：（1）.由零件圖可知，零件的孔、上下表

4、面及杠桿的下端面有粗糙度要求,其余的表面精度要求并不高,也就是說(shuō)他們可以不用加工,只需按照毛坯的精度即可?？椎木葹镽a1.6，上下表面精度為Ra3.2，下端面為Ra12.5。（2）.零件要保證強(qiáng)度、硬度及疲勞度要求，在工作是不至于發(fā)生事故。四.確定生產(chǎn)類型 按照設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年，該零件屬于輕型的機(jī)械零件，由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1-2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)的關(guān)系可知生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。五.毛坯選擇與說(shuō)明 毛坯的選擇：由于毛坯的選擇要考慮零件的力學(xué)性能要求，零件的結(jié)構(gòu)形狀和外輪廓的尺寸，零件生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量以及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和發(fā)展等?？紤]該設(shè)計(jì)零件的以上因素，該毛

5、坯的制造方法選用金屬性澆注，材料為HT600，該鑄造方法生產(chǎn)效率較高，精度也較高，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大壓力。 零件尺寸的確定：在零件圖中，上表面（精度為Ra3.2）和下表面（精度Ra3.2的凸臺(tái)）需要多種工步加工，要保證余量；圓弧面（32）精度為Ra1.6，要精加工；下端面（精度為Ra12.5）粗加工就可以達(dá)到要求；毛坯上不需要打孔，加強(qiáng)肋板和其他表面使用鑄造精度就可以滿足要求，不需要加工。最后綜合各方面加工余量為：上下表面各2.5mm,圓弧面單面余量2.5mm,下端面余量為2.5mm，其余表面按零件尺寸即可。確定圓角和澆注口的位置：由于鑄件尺寸相對(duì)較小，可選一般圓角為R2.5，下表面凸臺(tái)出可

6、選R5。澆注口在位置可以設(shè)置在大圓53mm的邊緣位置。六零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有上下表面，大小孔，圓弧面和下端面等，材料為HT600，參考有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)和資料，其加工方法選擇如下：（1） 下表面：表面粗糙度為Ra3.2，根據(jù)零件上尺寸的配合，公差等級(jí)為7級(jí)，需要粗銑（IT11-13,Ra100-25）和精銑（IT6-9）。（2） 上表面：表面次粗糙度為Ra3.2，根據(jù)零件上尺寸的配合，公差等級(jí)為7級(jí)，需要粗銑和精銑。（3） 大孔：尺寸公差為30H7，表面粗糙度為Ra1.6，需要擴(kuò)孔（IT11-12），粗鉸（IT8-9）和精鉸（IT6-7）。（4） 小孔：尺寸公差為20H7，表面

7、粗糙度為Ra1.6，需要擴(kuò)孔和粗精鉸。（5） 圓弧面：直徑32mm，粗糙度為Ra1.6，可確定精度等級(jí)為7級(jí)，需要粗銑和精銑。（6） 下端面：更改粗糙度為Ra1.6，需要粗銑和精銑。（7） 其他面不需要不涉及配合，不需要加工。*注：各種加工精度見(jiàn)典型零件加工生產(chǎn)實(shí)例表5-8-平面加工路線與公差等級(jí)和表面粗糙度，可知。七零件的工藝路線的制訂 零件的工藝路線的制訂奧考慮的因素很多，為了制訂出更好的工藝路線需要先擬出多種工藝路線，將這幾種工藝路線進(jìn)行比較，從中找出較好的一種。結(jié)合該零件的各種考慮，現(xiàn)擬定以下兩種工藝方案進(jìn)行比較：方案一：工序1：將零件翻轉(zhuǎn)，以上表面為粗基準(zhǔn)，粗銑下表面凸臺(tái)，保證厚度，

8、即基本尺寸為30.5，ES=0.21,EI=0。工序2：放正零件，以下表面凸臺(tái)為基準(zhǔn)，保證厚度尺寸為29，ES=0.21,EI=0。工序3：在孔外園加擋銷，用鉆套第一次鉆大孔，保證基本尺寸15，ES=0.18,EI=0；第二次鉆大孔，保證基本尺寸28，ES=0.21,EI=0；精擴(kuò)大孔，保證基本尺寸29.7，ES=0. 21,EI=0。 工序4：在小孔外園外加固定擋銷，鉆小孔，保證尺寸18，ES=0.18,EI=0。擴(kuò)小孔，保證19.7，ES=0.21,EI=0。工序5：以下表面為基準(zhǔn)，加2根定位銷，粗銑圓弧面（外園柱面）及下端面，保證尺寸34，ES=0.25,EI=0;下端面28，ES=0.

9、21,EI=0。工序6：，以加工過(guò)的上表面為基準(zhǔn)，精銑下表面，保證基本尺寸28，ES=0.021,EI=0。工序7：精銑上表面，保證基本尺寸27，ES=0.021,EI=0。工序8：以大小孔和下表面為基準(zhǔn)，精銑圓弧面，保證基本尺寸32，ES=0.025,EI=0,下端面27，ES=0.021,EI=0。工序9：以上表面和下端面為基準(zhǔn)，加削邊銷，粗鉸大孔，保持尺寸29.93，ES=0.052,EI=0;粗鉸小孔，保持尺寸19.94，ES=0.052,EI=0。工序10：以上表面和下端面為基準(zhǔn)，精鉸大孔，保證尺寸30，ES=0.025.EI=0,精鉸小孔，保證尺寸20，ES=0.021,EI=0。

10、工序11：去毛刺。工序12：終檢。方案二（相同工序裝夾相同）工序1：粗銑下表面凸臺(tái)，精度IT12工序2：粗銑上表面,精度IT12工序3：粗銑圓弧面及下端面，精度IT12工序4：鉆大孔（2次），精度IT12，擴(kuò)大孔，精度IT11工序5：鉆小孔，精度IT12,擴(kuò)孔，精度IT11工序6：精銑下表面，精度IT7工序7：精銑上表面，精度IT7工序8：精銑圓弧面及下端面，IT7工序9：粗鉸大孔，精度IT9,粗鉸小孔，精度IT9工序10：精鉸大孔，精度IT7，精鉸小孔，精度IT7工序11：去毛刺工序12：終檢方案三將方案一中的工序9和10合并到一起。 三種加工方案具體的工步都差不多，只是順序上有些許差異。按

11、照“先粗后精，先面后孔，先主后次，基準(zhǔn)先行”的原則，本該選擇方案二，但是，考慮到該零件中大孔（30H7）是一個(gè)關(guān)鍵的定位孔，它決定著小孔和下端面的位置，屬于基準(zhǔn)，故不能死搬原則，忽略事實(shí)，而應(yīng)先加工大孔，繼而加工下端面和小孔。再比較方案一和三，將裝夾方式相同的兩步合為一步，理論上是可行的，但是實(shí)際上要使用質(zhì)量較高的冷卻液或者增加等待時(shí)間，不利于效率和成本，故也視為不恰當(dāng)?shù)姆桨?。最終方案一是可取的。八工序間尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的確定工序名稱工步工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟(jì)精度/mmm表面粗糙度Ra/mm尺寸，公差/mm鉆、擴(kuò)大孔一鉆15IT120.1815二鉆13

12、IT120.2128擴(kuò)孔0.85IT120.2129.7毛坯IT91.8鉆擴(kuò)小孔鉆孔18IT120.1818擴(kuò)孔1.7IT120.2119.7下表面粗銑1.5IT120.2130.5精銑1.0IT70.02128毛坯IT91.832上表面粗銑1.5IT120.2129精銑1.0IT70.02127圓弧面粗銑3IT120.2534精銑2.0IT70.02132毛坯IT91.837下端面粗銑1.5IT120.2528精銑1.0IT70.02527毛坯IT141.829.5九加工余量，切削用量，工時(shí)定額的確定加工材料HT600,鑄件，有外皮工序1：粗銑下表面 工件尺寸：毛坯件32mm，銑削后30.5

13、mm,銑削寬度e=1.5選擇刀具為圓柱形面銑刀，齒數(shù)z=10,直徑d=63mm,機(jī)床為臥式銑床T616 ，主軸轉(zhuǎn)速為550r/min, 工作臺(tái)進(jìn)給量為0.19mm/r由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-7銑削基本時(shí)間的計(jì)算可知： i= *i，其中：l是銑刀水平進(jìn)給量 l1是入切量，l1=+( 13)l2是超切量 ，l2=25 i=1 根據(jù)工序卡，可知l=53mm,l1=11.6mm，l2=3,則切削速度為：fmz=550*0.19=0.1045m/min 基本時(shí)間為：Ti=×1=0.647min工序2:粗銑上表面工件尺寸：加工前30.5mm，加工后29mm選擇刀具為圓柱形面銑刀，齒數(shù)z=10

14、,直徑d=63mm,機(jī)床為臥式銑床T616 ，主軸轉(zhuǎn)速為550r/min, 工作臺(tái)進(jìn)給量為0.19mm/r由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，表7-7銑削基本時(shí)間的計(jì)算可知： i= *i，其中：l是銑刀水平進(jìn)給量 l1是入切量，l1=+( 13)l2是超切量 ，l2=25 i=1 根據(jù)工序卡，l=142mm，l1=11.6mm，l2=4則切削速度為：fmz=550*0.19=0.1045m/min 基本時(shí)間為：Ti=×1=1.499min工序3：鉆擴(kuò)大孔工件尺寸：從毛坯上一鉆15mm，二鉆28mm，擴(kuò)孔至29.7選擇鉆床Z535,一鉆：刀具為直柄麻花鉆，主軸轉(zhuǎn)速為1100r/mm，主軸進(jìn)給量為0

15、.25mm/r，刀具直徑為D=15mm由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-5鉆削基本時(shí)間的計(jì)算可知：Tj= 其中：l為鉆削厚度，l=29mm，kr=30ol1=（）×tan（kr）+（12） L2=14，取l2=4則有:l1=D/2×tan30o+1.5=5.830mm 鉆削速度為:fn=0.25×1100=0.275m/min 基本時(shí)間為：Ti=0.134min二鉆：刀具為錐柄麻花鉆，主軸轉(zhuǎn)速為400r/min，進(jìn)給量為0，57mm/r，刀具直徑為D=28mm，由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-5鉆削基本時(shí)間的計(jì)算可知：Tj=其中：l為鉆削厚度，l=29mm，kr=30ol1

16、=（）×tan（kr）+（12）=9.582mm l2取4 則鉆削速度為：fn=0.57×400=0.228m/min 基本時(shí)間為：Ti=0.178min擴(kuò)孔：刀具為錐柄擴(kuò)孔鉆，主軸轉(zhuǎn)速為140r/min，由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-5鉆削基本時(shí)間的計(jì)算可知：Tj=其中：l為鉆削厚度，l=29mm，kr=30o l1=（）×tan（kr）+（12） =（29.7-28）/2×tan30o+1.5=1.991min l2=2mm則擴(kuò)削速度為：fn=140×1.22=0.17m/min基本時(shí)間為：Ti=0.190min工序4：鉆擴(kuò)小孔鉆孔：在毛坯上

17、直接鉆孔18mm機(jī)床為Z535,刀具為直柄麻花鉆，主軸轉(zhuǎn)速為750r/min，進(jìn)給量為0.43mm/r，在公式Tj=中，l=25mm，l2取4l1=D/2×tanKr+（12）=6.696mm則切削速度為：fn=750×0.43=0.322m/min 基本時(shí)間為：Ti=0.108min擴(kuò)孔：擴(kuò)至19.7mm機(jī)床為Z535，刀具為錐柄擴(kuò)孔鉆，主軸轉(zhuǎn)速為530r/min，進(jìn)給量為0.32mm/r，在公式Tj=中，l=25mm，l2取4l1=（D-d）/2×tanKr+（12）=1.991mm則切削速度為：fn=530×0.32=0.167m/min 基本時(shí)間

18、為：Ti=0.177min工序5：粗銑圓弧面及下端面加工前為37mm，加工后為34mm,單邊余量為1.5mm，機(jī)床為數(shù)控銑床，刀具為直柄銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為950r/min，進(jìn)給量為0.18mm/r，取z=3，在公式Ti=中，l1=ap+（12）=3mm，l2=2mm，l=71mm切削速度為：fmz=3×950×0.18=0.513m/min，基本時(shí)間為：Ti=0.148min工序6：精銑下表面，從30mm至28mm機(jī)床為臥式銑床T616，刀具為圓柱形面銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為810r/min，進(jìn)給量為0.26mm/r，刀具直徑為63mm，ae=1.5，在公式Ti=中，查表有fz=0.

19、2mm/z，z=12，n=810r/minl1=+（13）=9.374mml2=4mm，l=53mm則切削速度為：fmz=810×0.26=1.944m/min 基本時(shí)間為：Ti=0.034min工序7：精銑上表面加工前尺寸28mm，加工后至27mm機(jī)床為臥式銑床，刀具為圓柱形面銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為810r/min，進(jìn)給量為0.37mm/r，查表的fz=0.2mm/z，z=12，公式如上，l=142mm則切削速度為：fmz=0.1×12×810=1944mm/min 基本時(shí)間為：Ti=0.079min工序8：精銑圓弧面及下端面工件尺寸：從34mm到32mm，從28mm

20、到27mm機(jī)床為數(shù)控銑床，刀具為直柄立銑刀，主周轉(zhuǎn)速為1800r/min，進(jìn)給量為0.16mm/r，有公式Tj=，l=71mm，l1=ap+（12）=2.5mml2=2.5mm查表，取fz=0.15，z=6，則有：切削速度為：fmz=0.15×6×1800=1620mm/min 基本時(shí)間為：Tj=0.047min工序9：粗鉸大小孔大孔：從29.7mm到29.93mm小孔：從19.7mm到19.94mm機(jī)床為Z535，刀具為錐柄機(jī)用鉸刀，主軸轉(zhuǎn)速為750r/min，進(jìn)給量為0.96mm/r，由公式Ti=，切削速度為fmz=0.96×750=720mm/min，大孔中

21、: l1=（D-d）/2×tanKr+（12）=1.566mm，l=27mm， 查表取l2=18mm，基本時(shí)間為：Ti=0.0647min小孔中：l1=（D-d）/2×tanKr+（12）=1.569mm，l=24mm， 查表取l2=18mm，基本時(shí)間為：Ti=0.0605min工序10：精鉸大小孔大孔：從29.93mm到30mm小孔：從19.94mm到20mm機(jī)床為Z535，刀具為硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀，主軸轉(zhuǎn)速為1100r/min，進(jìn)給量為1.22mm/r，故切削速度為fmz=1100×1.22=1.342m/min大孔中：由Ti=有，l=27mm，l2=13mm，l1=（D-d）/2×tanKr+（12）=1.520mmTi=0.0302min小孔中：l=24mm，l2=13mm，l1=（D-d）/2×tanKr+（12）=2.035mmTi=0.029min十：心得體會(huì) 在為期3周的課程設(shè)計(jì)中，通過(guò)我們小組同學(xué)間的討論以及查閱各種資料，作出了相關(guān)的草圖，定期經(jīng)由指導(dǎo)教師的檢查和指正，不斷的改進(jìn)我們的圖紙，完善我們的設(shè)計(jì)思路。在經(jīng)歷了一次次失敗后，終于完成了課程