畢業(yè)論文杠桿的加工工藝及專用卡規(guī)的設計

1、鄭州電力職業(yè)技術學院畢 業(yè) 設 計設計題目:杠桿的加工工藝及專用卡規(guī)的設計系 別: 機電工程系專 業(yè): 數(shù)控技術班 級:數(shù)控二班 姓 名:學 號:指導教師: 景紅芹 設計任務書設計題目：杠桿的加工工藝及專用卡規(guī)的設計畢業(yè)設計的內(nèi)容及要求：畢業(yè)設計內(nèi)容、順序和要求1. 目錄2. 摘要 3.正文：1）.闡明設計機械加工工藝規(guī)程的目的、意義和預期效果。2）.繪制零件圖（畫出平面圖與實體圖）。3）.對零件進行工藝分析（包括零件的作用、技術要求和加工工藝性）。4）.選擇毛坯材料、制造方法和要求。5）.擬訂零件的機械加工工藝過程： 包括選擇定位基準、加工階段劃分、加工順序及方法、兩種工序方案的比較和分析

2、選擇主要工序加工設備、確定各工序切削用量及工序尺寸等。6）、關鍵工序的工裝設計、方案選擇與計算。7).填寫工藝規(guī)程文件：機械加工工藝過程綜合卡片、關鍵工序工藝卡片。 8).結(jié)束語9).參考文獻(包括與設計有關的書、期刊、報告等) 10).要求文字和圖形要清淅、完整、正確、合理，圖形一律用所學軟件繪制，圖幅大小視 零件大小自行決定。 需要上交的材料： （1）零件圖、實體圖 （2）零件毛坯圖 （3）關鍵工序工裝圖 （4）零件加工工藝規(guī)程綜合卡片 （5）零件加工工藝規(guī)程工序卡片（含目錄卡片、工序卡片、檢驗卡片、成檢卡片） （6）畢業(yè)設計說明書一份，一律用A4紙、縱向打印.。完成時間: 2013年05

3、月 前言機械的加工工藝及專用卡規(guī)的設計是在完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識，技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術的工作打下基礎。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新提高經(jīng)濟效益的技術保證。同時，好的夾具設計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求，企業(yè)對夾具的設計與制造提出了更高的要求。所以機械的加工工藝及夾具設計對即將進入工廠的機械

4、類畢業(yè)生來說很必要。 在夾具設計過程中，通常是解決如下問題：表面加工方法的確定、定位基準及定位方法的選擇、夾緊機構(gòu)的選擇、夾具各零件的布置、加工精度的保證等。一個好的夾具是將這些問題很好的協(xié)調(diào)好的一個統(tǒng)一整體，在此次的夾具設計也正是向著這個目標靠近。 目錄 第一部分 零件的技術要求及工藝分析71杠桿（二）的技術要求7零件的技術要求72零件的工藝分析7第二部分 確定零件毛坯81毛坯種類的選擇：82. 毛坯余量確定8第三部分 工藝路線的制定91、基準的選擇92各個表面加工方法的選擇93. 加工順序的安排11加工階段的劃分11工序集中與分散114工序順序的安排11(1) 機械加工工序11(2)熱處理

5、工序及表面處理工序的安排12(3)輔助工序安排12（4）. 詳細工藝過程的制定，參考教材P261中的表6-13。12第四部分 余量和工序尺寸的確定131. 孔和軸的余量和工序尺寸（工序基準不變的工序尺寸計算）132.工步計算14第五部分 工藝裝備、切削用量和工時14第六部分 填寫機械加工工序卡18表格參考P255頁表6-1218第七部分 專用卡規(guī)的設計第八部分 設計心得第九部分 參考文獻零件工藝規(guī)程的設計綱要及步驟第一部分 零件的技術要求及工藝分析1杠桿（二）的技術要求零件的技術要求加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等級表面粗糙度Ra形位公差/mm28H7孔加工20H71.610H7孔加

6、工10H71.62零件的工藝分析分析零件圖可知，杠桿零件中的10H7、28H7孔的外端面均要求銑削加工,并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了其接觸剛度；10H7和28H7孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭偏離，以保證加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量的加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。第二部分 確定零件毛坯1毛坯種類的選擇：根據(jù)零件材料、結(jié)構(gòu)和大小選擇毛坯種類零件材料是QT45-5

7、。零件年產(chǎn)量為中批量，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型中的金屬模鑄造。零件形狀復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，10H7孔不鑄出，中間28H7大孔鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。2. 毛坯余量確定分析本零件，所有加工表面Ra1.6，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量即可加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量/mm說明毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm10H7兩孔外端面15mmCT81.25單邊余量1.116.25 ()28H7孔外端面15mmCT81.25單邊余量1.116.25 ()10H7孔上端面48.5mmCT93.0

8、單邊余量251.5 ()毛坯圖第三部分 工藝路線的制定1、基準的選擇根據(jù)該杠桿零件的技術要求和裝配要求,對于精基準而言，主要考慮到基準重合的問題，當設計基準與工藝基準不重合時，應該進行尺寸換算，本題目以28H7的孔為精基準，基本滿足要求。粗基準的選擇重點考慮到既要保證在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，又要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以選杠桿零件28H7孔及10H7孔外端面為粗基準。2各個表面加工方法的選擇1、杠桿零件中零件28H7、10H7孔的外端面，它是毛坯鑄造出來之后第一個加工的端面，此面將作為粗基準，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度

9、要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時間又能達到技術要求。2、10孔上端面，表面粗糙度為3.2，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑的加工方式。5、28H7孔加工，它將作為精基準以完成以后的加工，為達到題目要求我們采取粗擴精擴鉸的工序過程，最終完成28H7孔加工。6、加工時對于28H7孔有平行度要求，表面粗糙度為1.6，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取鉆精鉸的加工方式。7、10孔加工，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取鉆孔就能達到要求。8、缺口的加工，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗車就能達到要求。各表面加工方案如下表加工表面尺寸精度等級表面粗超度Ra/m加工方案備注

10、28H7、10H7孔外端面IT73.2粗銑半精銑10H7孔上端面IT712.5粗銑28H7孔加工IT71.6粗擴精擴鉸10H7孔加工IT71.6鉆精鉸3. 加工順序的安排加工階段的劃分該杠桿加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分成粗加工和精加工兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準（28H7孔）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑三個圓孔的外端面、粗銑10孔上端面在精加工階段，進行三個圓孔的外端面的半精銑、工序集中與分散在生產(chǎn)綱領一確定成批生產(chǎn)的情況下，考慮到經(jīng)濟效益，工藝簡單，盡量降低成本等因素我們采用工序集中。該杠桿的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可以采用萬用型機

11、床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。4工序順序的安排(1) 機械加工工序表3.2 撥叉機械加工工序安排（初擬）工序號工 序 內(nèi) 容簡 要 說 明10半精銑28H7、10H7孔外端面“先基準后其他”20粗銑兩孔之間的表面“先面后孔”、“先主后次”30擴粗鉸精鉸28H7孔“先面后孔” 、“先主后次”40檢驗50粗銑10孔上端面“先主后次”(2)熱處理工序及表面處理工序的安排1、鑄造成型后，為改善工件材料切削性能和消除毛坯內(nèi)應力而安排的熱處理工序：時效處理。2、在

12、粗加工之后，為消除切削加工過程中工件的內(nèi)應力而安排的熱處理工序：人工時效處理(3)輔助工序安排在粗加工和熱處理后，安排去毛刺；在精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述：該杠桿工序的安排順序為：基準加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工熱處理主要表面精加工。4. 詳細工藝過程的制定，參考教材P261中的表6-13。杠桿工藝路線及設備、工裝的選用工序號工序名稱機床設備刀具量具1粗銑28H7、10H7孔外端面立式銑床X51端銑刀游標卡尺2半精銑,精銑28H7、10H7孔外端面立式銑床X51端銑刀游標卡尺3擴、粗鉸、精鉸28H7孔立式鉆床ZX525麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀卡尺、塞規(guī)4粗銑兩10

13、H7孔之間的表面立式銑床X51端銑刀游標卡尺5去毛刺鉗工臺平銼6檢驗塞規(guī)、百分尺、卡尺等7粗銑10孔上端面立式銑床X51端銑刀游標卡尺8粗銑缺口立式銑床X51端銑刀游標卡尺9鉆精鉸10H7孔立式鉆床ZX525麻花鉆、擴孔鉆卡尺、塞規(guī)10鉆10孔立式鉆床ZX525麻花鉆塞規(guī)11清洗清洗機12終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等5. 填寫機械加工工藝過程卡，表格參考教材P253中的表6-10。第四部分 余量和工序尺寸的確定1. 孔和軸的余量和工序尺寸（工序基準不變的工序尺寸計算）確定加工余量：由表2-1和2-5查得對于中批生產(chǎn)，采用金屬型鑄造成型，取其尺寸公差等級為7級，加工余量等級為F級.1. 由表2-35

14、（平面粗加工余量），查得：上端面的加工余量為3mm2. 由表3-15（直柄立銑刀），查得：銑刀的直徑為10.0mm.2. 平面及軸向尺寸的余量和工序尺寸（工序基準變化的工序尺寸計算）杠桿尺寸公差零件毛坯尺寸公差10H7兩孔外端面 16.25mm0.1428H7孔外端面 30.25mm0.142.工步計算加工端面工序（1）、背吃刀量的確定 ：一次走刀，ap=51.5-48.5=3（2）、進給量確定：由表5-7，按機床功率510kw，工件夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取為0.2mm/z（3）、銑削速度的計算：由表5-9，按鑲齒銑刀，d/z=80/10的條件選取，銑削速度v可取為

15、40m/min。由公式（5-1）n=1000v/d，n=1000*40/（3.14*80）=159.24r/min，參照表4-15所列X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160r/min。再將轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出實際轉(zhuǎn)速v=nd/1000=160*80=40.2m/min。第五部分 工藝裝備、切削用量和工時內(nèi)容包括：1、工藝裝備包括機床、刀具和夾具切削用量；2、切削速度、進給量和背吃刀量；工序1：粗銑28H7、10H7孔外端面，1：粗銑28H7、10H7孔外端面1）選用機床：查工藝手冊表3.1-73P904可知，選用X52K立式升降臺銑床2）夾具：專用夾具3）量具：查機械制造技術基礎課

16、程設計指南（以下簡稱設計指南）表5-108P174可知，選用量具0-200（0.05）4）刀具：查金屬設計手冊表10-38P872和10-40P882可知，選用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀，材料YG6,D=100mm,d=32mm，齒數(shù)Z=5，粗齒銑刀，根據(jù)設計指南表5-143P197可知，選用前角=，后角=，5）選擇銑刀磨鈍標準及耐用度。根據(jù)設計指南表5-148P199和表5-149P200可知，用硬質(zhì)合金端銑刀粗加工，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1mm；銑刀直徑為100mm，耐用度為T=180min。6）確定切削速度和工作臺每分鐘進給量切削深度：=3mm每齒進給量：=0.2mm/z，根據(jù)設計指南表5

17、-144P197可查銑削寬度：=35mm切削速度：查設計指南表2-17P32可知，查表得知，其中=245，=180，m=0.32，=3，=0.15，=0.35，=0.2，=0，=1代入公式得=85.12mm/min=1.42m/s機床主軸轉(zhuǎn)速：按機床取實際轉(zhuǎn)速=300r/min，根據(jù)工藝手冊表3.1-74P905實際銑削速度進給量：根據(jù)銑床工作臺進給量設計指南表5-73P151可知，選擇=250mm/min工作臺每分進給量：6）檢驗機床功率根據(jù)設計指南表2-18P34可知，式中，=54.5，=0.9，=0.74，=1，=0，=1，=0.83（設計指南表2-97）切削工時：被切削層長度：由毛坯可

18、知=66mm刀具切入長度：查工藝手冊表2.5-10P699或設計指南表2-28P40刀具切出長度：，故取2切削工時2：半精銑8F9孔的外端面1）選用機床：查工藝手冊表3.1-73P904可知，選用X52K立式升降臺銑床2）夾具：專用夾具3）量具：查機械制造技術基礎課程設計指南（以下簡稱設計指南）表5-108P174可知，選用量具0-200（0.02）4）刀具：查金屬設計手冊表10-38P872和10-40P882可知，選用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀，材料YG6,D=100mm,d=32mm，齒數(shù)Z=8，細齒銑刀5）切削用量：切削深度：=0.5mm每齒進給量：=0.7/8=0.09mm/z，根據(jù)設計指南表5-144P197可知銑削寬度：=35mm切削速度：查設計指南表2-17P32可知，查表得知，其中=245，=180（根據(jù)設計指南表5-149P199可知，m=0.32，=0.5，=0.15，=0.35，=0.2，=0，=1代入公式得=147mm/min=2.45mm/s機床主軸轉(zhuǎn)速：按機床取實際轉(zhuǎn)速=475r/min，根據(jù)工藝手冊表3.1-74P905實際銑削速度進給量：=213.8mm/min根據(jù)設計指南表5-73P151可知，選=200mm/min工作臺每分進給量：6）切削工時：被切削層長度：由毛坯可知=