831009杠桿夾具設(shè)計(jì)說明書

1、目錄一序言 。 2二零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定。 2三選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖。. 4四選擇加工方法，制定工藝路線.。. 5五工序設(shè)計(jì) 6六確定切削用量及基本時(shí)間 7七夾具設(shè)計(jì)11八設(shè)計(jì)小結(jié)12九參考文獻(xiàn)13序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié).這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ). 由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不

2、足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,希望各位老師多加指教。一零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1。零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的杠桿。它位于車床制動(dòng)機(jī)構(gòu)中，主要起制動(dòng)作用。杠桿一端與制動(dòng)帶連接，另一端通過剛球與齒條軸的凸起（或凹槽）相接觸,當(dāng)離合器脫開時(shí)，齒條軸與杠桿下端接觸，是起逆時(shí)針方向擺動(dòng)，將制動(dòng)帶拉緊；當(dāng)左右離合器中任一個(gè)接合時(shí)，杠桿都順時(shí)針方向擺動(dòng)，使制動(dòng)帶放松，從而達(dá)到制動(dòng)的目的.2.零件的工藝分析所加工零件立體圖，零件圖如下圖所視 從零件圖上可以看出，主要加工表面可以分為四個(gè)部分。1 25mm的圓柱內(nèi)表面,加工時(shí)要保證25 + 00。023的0。023公差要求，以及表面粗糙度R

3、a1。6，表面要求較高。2 連桿的支撐底板底面，粗糙度要求Ra3.2,同時(shí)保證連桿的高度30mm。3 連桿上端面及下端側(cè)面;上端面40×30mm，粗糙度要求Ra3.2，同時(shí)保證與25mm的圓柱軸線的距離90mm;下端側(cè)面保證尺寸17mm，粗糙度要求Ra6。3;離25mm的圓柱軸線45mm的側(cè)面粗糙度要求Ra12.5.4 鉆孔及攻螺紋孔；上端面2×M6，保證尺寸10mm、20mm，沉頭錐角120°，粗糙度要求Ra6.3；M8的螺紋孔，锪14×3mm的圓柱孔,粗糙度Ra3。2；鉆下端12。7 + 00。1的錐孔,保證公差要求，以及中心線與25mm的圓柱軸線的

4、距離60 mm粗糙度要求Ra6.3。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,該零件沒有很難加工的表面,上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。3.零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)題目知：臺(tái)年,n=1件臺(tái)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備產(chǎn)率和廢品率分別取為%和。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)××（+)×（+%）件年零件是機(jī)床的杠桿，質(zhì)量為。kg,查表-可知其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。二選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖.選擇毛坯該零件材料為，考慮到零件的結(jié)構(gòu)以及材料，選擇毛坯為鑄件,由于零件年產(chǎn)量為件，屬于批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故采用金屬型鑄造。這從提高生

5、產(chǎn)率,保證加工精度以及節(jié)省材料上考慮,是合理的。確定機(jī)械加工余量，毛坯尺寸和公差參見本書第五章第一節(jié)，灰鑄鐵的公差及機(jī)械加工余量按表-和表確定。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素.（） 鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)該值由鑄件的成型方法和材料確定，成型方法為金屬型鑄造,材料為灰口鑄鐵，確定加工余量等級(jí)為。（） 鑄件尺寸公差根據(jù)表-毛坯鑄件的基本尺寸處于之間，而鑄件的尺寸公差等級(jí)取為級(jí)，取鑄件的尺寸公差為.mm。確定機(jī)械加工余量根據(jù)查得的毛坯的加工余量等級(jí)為,以及鑄件的尺寸,定鑄件的機(jī)械加工余量為。mm。.確定毛坯尺寸根據(jù)成型零件的基本尺寸,以及確定的機(jī)械加工余量和鑄件的尺寸公差確定

6、毛坯的尺寸為基本尺寸加上.mm。.確定毛坯尺寸公差根據(jù)表毛坯的尺寸公差等級(jí)去為級(jí)，確定尺寸公差為。mm。.設(shè)計(jì)毛坯圖毛坯圖如下圖所視。三。選擇加工方法，制定工藝路線1.定位基準(zhǔn)的選擇本零件是帶孔的桿狀零件,孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，在銑削零件的三個(gè)平面以及鉆孔的時(shí)侯，都應(yīng)以孔為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合誤差的產(chǎn)生，在銑削底面時(shí)應(yīng)該以不需要加工的面為粗定位基準(zhǔn)。2.零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有端面，內(nèi)孔，螺紋孔，其中端面有一個(gè)大底面和二個(gè)小端面，內(nèi)孔有25mm和12。7mm各一個(gè)孔，螺紋孔有M6和M8各一個(gè).材料為灰鑄鐵。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考本指南有關(guān)資料，其加工方法選擇如下.（1）

7、大底面 據(jù)表面粗糙度3.2，考慮加工余量的安排，根據(jù)表5-16選用先粗銑后半精銑的方法加工.（2） 25mm的孔 根據(jù)表面粗糙度，選公差等級(jí)為IT8，根據(jù)表515選用先鉆后擴(kuò)再粗鉸再精鉸的加工方法。（3） 端面一 據(jù)表面粗糙度6。3，根據(jù)表516采用銑削的加工方法，銑一刀。（4） 12。7mm的孔 根據(jù)表5-15選用鉆削的加工方法。（5） 端面二 根據(jù)表面粗糙度3。2,根據(jù)表5-16選用先粗銑后半精銑的加工方法.（6） M6螺紋孔 根據(jù)螺紋的加工方法，選用先鉆后倒角再攻絲的加工方法。（7） M8螺紋孔 根據(jù)螺紋的加工方法，選用先鉆后倒角再攻絲的加工方法。3。制定工藝路線根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)以及需要

8、選用的定位基準(zhǔn)，按照先加工基準(zhǔn)面,以及先粗后精的的原則，該零件應(yīng)先加工大底面，再鉆孔，再加工其他表面的方法，具體工藝路線如下：工序:以不需要加工的底面為粗基準(zhǔn)，銑削另一個(gè)底面。工序：以銑削過的底面和直徑45的外圓表面定位,鉆直徑25的孔。工序:以銑削過的底面和鉆削后的孔和一個(gè)支撐為定位，銑削端面一,保證長度30mm的尺寸.工序：以銑削過的底面和鉆削后的孔和一個(gè)支撐為定位，鉆削直徑12.7的孔。工序：以銑削過的底面和鉆削后的孔和一個(gè)支撐為定位，銑削端面二，保證長度90mm的尺寸。工序:以銑削過的底面和鉆削后的孔和一個(gè)支撐為定位，加工M6的螺紋孔.工序：以銑削過的底面和鉆削后的孔和一個(gè)支撐為定位，

9、加工M8的螺紋孔.四。工序設(shè)計(jì)（工序40，50，80)。1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備（1)。選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。a) 工序40是粗銑。工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率,故選用立式銑床。根據(jù)零件外廓尺寸,精度要求，選用X51式立式銑床即能滿足要求。b) 工序50是鉆、擴(kuò)孔,80是鉆孔、锪孔、攻螺紋。由于加工面位置分散，表面粗糙度數(shù)值要求不同，因而選擇Z535鉆床.（2）.選擇夾具 本零件結(jié)構(gòu)不規(guī)則，不易進(jìn)行裝夾、定位，故工序40，50，80均選擇專用夾具.（3).選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。a) 工序40銑端面時(shí)，在立式銑床上加工，所以選擇端銑刀。按表查得，選用鑲齒

10、套式面銑刀根據(jù)零件加工尺寸，所選銑刀直徑D32mm,齒數(shù)Z4.材料選擇硬質(zhì)合金鋼。b) 工序50鉆孔時(shí),選擇高速鋼麻花鉆頭d12mm,長度L102mm，齒數(shù)Z3。材料選擇高速鋼。c) 工序80鉆孔時(shí),選擇高速鋼麻花鉆頭d7mm，長度L150mm，齒數(shù)Z3。材料選擇高速鋼。d) 工序50擴(kuò)孔時(shí)，選擇高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆的d=12。7mm， 長度L102mm，齒數(shù)Z3。材料選擇高速鋼。e) 工序80锪孔時(shí),選擇帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆。直徑d14mm,d1=6。6mm，長度L150mm。材料選擇高速鋼.f) 工序80攻螺紋時(shí)，根據(jù)螺紋公稱直徑選擇M8絲錐,直徑d10mm，長度L72mm，螺距P1。25。(4

11、）。選擇量具 本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考有關(guān)資料，選擇如下.a) 選擇加工平面所用量具.銑端面,選擇讀數(shù)值0。02，測(cè)量范圍0150游標(biāo)卡尺。b) 選擇加工孔所用量具.12。7mm孔經(jīng)過鉆，擴(kuò)兩次加工,選擇讀數(shù)值0。01，測(cè)量范圍530的內(nèi)徑千分尺.M8×6H螺紋經(jīng)過鉆,锪孔，攻螺紋加工,鉆,锪孔時(shí)選擇讀數(shù)值0。01，測(cè)量范圍530的內(nèi)徑千分尺，攻螺紋時(shí)選擇螺紋塞規(guī)進(jìn)行測(cè)量。2 確定工序尺寸本零件各工序加工余量，工序尺寸及公差，表面粗糙度見下表。 （mm）加工表面工序余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度/m粗半精粗半精粗半精

12、端面314mmRa6.312.7mm孔120。71212。7Ra12.5Ra6.3M8螺紋底孔7714×3沉頭孔1414M8螺紋1。6M8四 確定切削用量及基本時(shí)間工序40粗銑鋼球孔端面1.切削用量 本工序?yàn)殂?，已知加工材料為HT200，鑄件；機(jī)床為X51式立式銑床，工件裝夾在專用夾具上。（1)確定背吃刀量aP本工序加工余量aP=3mm。（2）確定每齒進(jìn)給量fz 本工序要求加工表面粗糙度為Ra6。3m,側(cè)面表面粗糙度為Ra12。5m，于是取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fr=0。6mm/r,則fz=fr/z=0。15mm/z（3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命查表得后刀面最大磨損限度為0.5mm，刀具壽命為18

13、0min（4）確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fM 當(dāng)壽命為180min，d0/z=32/4=8，aP=3mm，fz=0。15mm/z時(shí)，v=90m/min，n=1000r/min，fM=316mm/min。其修正系數(shù)為kMv= kMn= kMfn=0.89 Kkrv= kkrn= kkrfn=1。1所以v=91m/min n=1100r/min fM=309。4mm/min 根據(jù)X51立式銑床說明書選擇n=1225r/min fM=300mm/min 則實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 v=94。3m/min fz=0。14mm/z2.基本時(shí)間經(jīng)計(jì)算平面銑削長度為30mm，入切量及超切量取銑刀直

14、徑的一半。故銑削該平面的基本時(shí)間為 Ti= (30+15)/300=9s工序50加工12.7×4。4盲孔本工序?yàn)殂@，已知加工材料為HT200，鑄件;機(jī)床為Z535立式鉆床，工件裝夾在專用夾具上。1）。確定粗加工12。7mm孔的切削用量.所選刀具為直柄麻花鉆. 確定背吃刀量ap 鉆孔粗加工雙邊余量12mm，顯然ap12/26mm.。 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5-127，在高速鋼鉆頭鉆孔時(shí),麻花鉆直徑為12mm,進(jìn)給量f0.31。39mm/r，選擇進(jìn)給量為0.32mm/r。 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5130, 高速鋼鉆頭粗加工灰鑄鐵,后刀面最大磨損限度0. 50.8，取值為0.6。根

15、據(jù)表5-130, 5.mm高速鋼鉆頭平均壽命T20min。. 確定切削速度v 根據(jù)表2-13,鉆孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式其中9。5，12mm， T20min，m0.125，2.9mm，Xv0， fz0。32，0.55,0。25，0.75×0.84。計(jì)算得：v12。3m/min。2）.確定擴(kuò)12.7mm孔的切削用量。所選刀具為高速鋼擴(kuò)刀.。 確定背吃刀量ap 擴(kuò)孔雙邊余量0。7mm，顯然ap0.7/20.35mm.。 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5128，在高速鋼擴(kuò)孔時(shí)，加工材料為灰鑄鐵，擴(kuò)刀直徑為12.7mm,進(jìn)給量f0. 50。6mm/r,選擇進(jìn)給量為0.5mm/r. 選擇擴(kuò)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用

16、度 根據(jù)表5-130， 高速鋼擴(kuò)刀加工灰鑄鐵，后刀面最大磨損限度0. 40.6，取值為0。5.根據(jù)表5-130, 12。7mm擴(kuò)刀加工灰鑄鐵平均壽命T60min。 確定切削速度v 根據(jù)表213,擴(kuò)孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式其中15.6,12.7mm， T60min，m0.3，0.1mm，Xv0。1， fz0.5，0.5，0。2，0。75×0.84.計(jì)算得：v12.5m/min。2.基本時(shí)間 (1）.確定粗加工12。7mm孔的基本時(shí)間根據(jù)表2-26，鉆孔的基本時(shí)間為其中60°，142mm,D12mm，4.4mm，f0.32mm/r,n10.5r/s。計(jì)算得：T5.5s。（2).確

17、定擴(kuò)12。7mm孔的基本時(shí)間根據(jù)表226，擴(kuò)孔的基本時(shí)間為其中60°,4。4mm，D12。7mm，5.8，9mm，f0.5mm/r，n10.5r/s。計(jì)算得：T6.3s。工序80鉆沉頭孔及攻螺紋本工序?yàn)殂@，已知加工材料為HT200，鑄件；機(jī)床為Z535立式鉆床，工件裝夾在專用夾具上。1切削用量（1)。確定粗加工M8螺紋底孔的切削用量。所選刀具為直柄麻花鉆。. 確定背吃刀量ap 鉆孔粗加工雙邊余量6。4mm，顯然ap6.4/23.2mm。 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5127，在高速鋼鉆頭鉆孔時(shí),麻花鉆直徑為6.4mm,進(jìn)給量f0.27.33mm/r，選擇進(jìn)給量為0。3mm/r。 選擇鉆頭磨鈍

18、標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130, 高速鋼鉆頭粗加工灰鑄鐵，后刀面最大磨損限度0。 50.8，取值為0。6.根據(jù)表5-130， 6.4mm高速鋼鉆頭平均壽命T20min. 確定切削速度v 根據(jù)表2-13，鉆孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式其中9.5,6。4mm， T20min，m0。125，2.9mm，Xv0， fz0.3，0。55，0.25，0.75×0。84。計(jì)算得：v12.7m/min.(2）。確定锪孔的切削用量。所選刀具為帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆.。 確定背吃刀量ap 锪孔雙邊余量6mm，顯然ap6/23mm。. 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5-128，在高速鋼鉸刀鉸孔時(shí)，加工材料為灰鑄鐵，锪刀直徑為

19、14mm,進(jìn)給量f0. 50.6mm/r，選擇進(jìn)給量為0.5mm/r。. 選擇锪刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130， 高速鋼锪刀加工灰鑄鐵，后刀面最大磨損限度0. 40.6，取值為0。5。根據(jù)表5-130, 14mm锪刀加工灰鑄鐵平均壽命T60min。 確定切削速度v 根據(jù)表2-13，锪孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式其中15。6，14mm， T60min，m0。3，0.1mm,Xv0.1， fz0。5,0.5,0.2，0.75×0。84。計(jì)算得：v8.3m/min。 (4)。確定攻M8螺紋的切削用量.所選刀具為M8絲錐.。 確定背吃刀量ap 攻M8螺紋雙邊余量1。3mm，顯然ap1。3/2

20、0.65mm.。 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5127，攻M8螺紋時(shí)，加工材料為灰鑄鐵，進(jìn)給量為0.3mm/r.。 確定切削速度v 根據(jù)表5142，螺紋直徑8mm，螺距1。25，加工灰鑄鐵，查表得v8m/min。2?；緯r(shí)間（1）.確定粗加工M8螺紋底孔的基本時(shí)間根據(jù)表226，鉆孔的基本時(shí)間為其中60°，,142mm，D6.4mm，20mm,f0。3mm/r，n10。5r/s。計(jì)算得：T10s.(2）。確定锪M8螺紋底孔的基本時(shí)間根據(jù)表226，锪孔的基本時(shí)間為其中60°,，D14mm，6。6mm,3mm，f0.5mm/r，n6.67r/s.計(jì)算得：T5.3s。 （3）.確定攻M8螺

21、紋的基本時(shí)間根據(jù)表2-30,攻螺紋的基本時(shí)間為其中(13)P,(23）P,P1.25，18mm,f0。3mm/r,n6.67r/s，i1.計(jì)算得：T28.5s。五 夾具設(shè)計(jì)本夾具是工序60在。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖如圖1-1所示，零件圖如圖1-2所示。(1)。定位方案 工件以端面及25mm內(nèi)孔及一支承定位，采用一面一孔一支承定位方案。其中端面限制3個(gè)自由度，以32mm內(nèi)孔放置定位軸限制2個(gè)自由度，以10mm的支承限制1個(gè)自由度。(2).夾緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)零件的定位方案、加工方法、生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)，通過擰緊右側(cè)夾緊螺母15使工件夾緊，有效提高了工作效率。手動(dòng)螺旋夾緊是可靠的，可免去夾緊力計(jì)算。(3).對(duì)刀裝置 采用鉆模板對(duì)刀.選