杠桿零件的機(jī)械加工工藝與夾具的設(shè)計(jì)

...wd......wd......wd...杠桿零件的機(jī)械加工工藝與夾具的設(shè)計(jì)目錄摘要……………………1關(guān)鍵詞…………………11前言…………………22杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………22.1零件的分析………………………22.1.1零件的作用…………………22.1.2零件的工藝分析……………22．2杠桿加工工藝…………………32.2.1確定毛坯的制造形式………32.2.2基面的選擇…………………32.2.3確定工藝路線………………32.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定……………42.2.5確定切削用量………………53專用夾具的設(shè)計(jì)…………………163.1加工工藝孔Φ25夾具設(shè)計(jì)……………………163.1.1定位基準(zhǔn)的選擇……………163.1.2切削力的計(jì)算與夾緊力的分析……………173.1.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確……………………183.1.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)………183.1.5夾具精度分析………………203.1.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明………………213.2鉆M8螺紋孔夾具設(shè)計(jì)…………213.2.1定位基準(zhǔn)的選擇……………213.2.2定位元件的設(shè)計(jì)……………213.2.3定位誤差分析………………223.2.4鉆削力與夾緊力的計(jì)算……………………233.2.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)……233.2.6夾緊裝置的設(shè)計(jì)……………253.2.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明………………263.4小結(jié)…………264結(jié)論……………27參考文獻(xiàn)…………27致謝………………28摘要：本設(shè)計(jì)是CA6140杠桿零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。CA6140杠桿零件的主要加工外表是平面及孔。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)，以孔及其下外表作為精基準(zhǔn)。先將底面加工出來，然后作為定位基準(zhǔn)，在以底面作為精基準(zhǔn)加工孔。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]到零件的構(gòu)造尺寸簡(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：杠桿零件，加工工藝，夾具，定位，夾緊MechanicalProcessingTechnologyAndFixtureDesignofTheLeverPartAbstract：ThispaperistodesignthecraftprocessesofmakingtheCA6140leversparepartsandsomespecializedtongsintheprocess.TheCA6140leversparepartprimarilyprocessesthesurfaceandbores.Generallyspeaking,toguaranteetheaccuracyoftheflatsurfaceprocessiseasierthanthatofthebore.Therefore,thisdesignfollowstheprinciplethatsurfacefirstandthenthebore,anddefinitelydividestheprocessofflatsurfaceandboreintocoarseprocessesandpreciseprocessestoguaranteetheboreprocesses.Thebasicchoiceistoconsider45outsidecircleasroughbasisandtoconsider25boreanditsnextsurfaceasprecisebasis.Thebottomisfirstprocessedouttobefixedpositionbasis,andprocesstheboreusingthebottomastheprecisebasis.Thewholeprocesseschoosethemachinebed.Intheaspectsoftongschoosing,specializedtongsareused.Inconsiderationofthesimpleconstructionsizeofthespareparts,clippingbyhandsisadopted.Itissimple,andtheorganizationdesignissimple,andcansatisfythedesignrequest.KeyWordsLeverspareparts,Craftproces,Tongs,Fixedposition,Tightclip1前言本設(shè)計(jì)的課題，不僅讓我們系統(tǒng)全面的穩(wěn)固了三年來所學(xué)的的理論知識(shí)，還使我們把所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際操作中。理論結(jié)合實(shí)際從而到達(dá)對(duì)理論知識(shí)更加的穩(wěn)固與理解，為我們走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的根基。二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。數(shù)控加工本身而言，具有設(shè)定數(shù)控程序后大批大量加工、效率高、質(zhì)量控制穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是加工的必然趨勢(shì)。關(guān)鍵是你承接的工件，是否適合你的數(shù)控機(jī)床，價(jià)格是否具有贏利。數(shù)控技術(shù)是一種集機(jī)、電、液、光、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)為一體的知識(shí)密集型技術(shù)，它是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、柔性化、集成化生產(chǎn)的根基，同時(shí)也是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段。本次設(shè)計(jì)主要步驟：杠桿零件夾具設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)夾具裝置,導(dǎo)向裝置,確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸,公差配合,夾具精度分析和計(jì)算；杠桿零件工藝設(shè)計(jì)：確定毛坯,確定工藝內(nèi)容。2杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1零件的分析2.1.1零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。2.1.2零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外表以及加工外表的位置要求。現(xiàn)分析如下：〔1〕主要加工面：1〕小頭鉆Φ以及與此孔相通的Φ14階梯孔、M8螺紋孔；2〕鉆Φ錐孔及銑Φ錐孔平臺(tái)；3〕鉆2—M6螺紋孔；4〕銑杠桿底面及2—M6螺紋孔端面?！?〕主要基準(zhǔn)面：1〕以Φ45外圓面為基準(zhǔn)的加工外表這一組加工外表包括：Φ的孔、杠桿下外表2〕以Φ的孔為中心的加工外表這一組加工外表包括：Φ14階梯孔、M8螺紋孔、Φ錐孔及Φ錐孔平臺(tái)、2—M6螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺紋孔和Φ錐孔平臺(tái)。杠桿的Φ25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Φ25孔的是立式鉆床。工件以Φ25孔下外表及Φ45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Φ25時(shí)，由于孔外表粗糙度為。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的小平面和加工Φ12.7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(zhǎng)銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。加工外表：包括粗精銑寬度為30mm的下平臺(tái)、鉆Ф12.7的錐孔，由于30mm的下平臺(tái)的外表、孔外表粗糙度都為。其中主要的加工外表是孔Ф12.7，要用Ф12.7鋼球檢查。本套夾具中用于加工與Φ25孔相通的M8螺紋底孔是用立式鉆床。工件以孔及其下外表和寬度為30mm的下平臺(tái)作為定位基準(zhǔn)，在大端面長(zhǎng)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Φ7麻花鉆鉆孔，再用M8的絲錐攻螺紋。2.2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2.2.1確定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年產(chǎn)量為4000件，到達(dá)大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造外表質(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。2.2.2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外表是加強(qiáng)肋所在的肩臺(tái)的外表作為加工的粗基準(zhǔn)，可用裝夾對(duì)肩臺(tái)進(jìn)展加緊，利用一個(gè)V形塊支承45圓的外輪廓作主要定位，以限制z、z、y、y四個(gè)自由度。再以一面定位消除x、x兩個(gè)自由度，到達(dá)完全定位,就可加工Φ25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Φ25的孔作為精基準(zhǔn)。2.2.3確定工藝路線表1工藝過程Table1processengineering工序內(nèi)容工序1粗精銑杠桿下外表。保證粗糙度是3.2選用立式升降臺(tái)銑床X52K。工序2加工孔Φ25。鉆孔Φ25的毛坯到Φ22mm；擴(kuò)孔Φ22mm續(xù)表1工序內(nèi)容到Φ24.7mm；鉸孔Φ24.7mm到Фmm。保證粗糙度是1.6采用立式鉆床Z535。采用專用夾具。工序3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4鉆Ф12.7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5加工螺紋孔M8，锪鉆Ф14階梯孔。用組合夾具，保證與垂直方向成10゜。工序6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7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8檢查2.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)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,毛坯尺寸確實(shí)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)展粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。1〕加工Φ25的端面，根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和外表的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。2〕對(duì)Φ25的內(nèi)外表加工。由于內(nèi)外表有粗糙度要求1.6。可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可到達(dá)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)肩的加工外表有粗糙度的要求，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Φ12.7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Φ12的鉆頭，切削深度是2.5mm。5〕鉆Ф14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就可到達(dá)要求。6〕加工M8底孔，根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]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0.1就可到達(dá)要求。7〕加工2-M6螺紋，根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]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0.1mm就可到達(dá)要求。8〕加工2-M6端面，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和外表粗糙度要求，精加工1mm，可到達(dá)要求。2.2.5確定切削用量工序1：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)[7]表30—34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)[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34，取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：〔1〕式中V—銑削速度；d—刀具直徑。由式(1)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)[3]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)[7]表2.4-81,〔2〕精銑孔下平面此處省略

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扣扣：九七一九二零八零零另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過辯論〔1〕確定鉆削用量1〕確定進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]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)[7]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一樣，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)展修正。由參考文獻(xiàn)[7]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(3)機(jī)床有效功率(4)應(yīng)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)[7]表28-31，=〔0.7～0.8〕mm/r×0.7=0.49～0.56mm/r。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)[7]表28-33，取。修正系數(shù)：，(5)故查機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為(6)〔3〕確定鉸孔切削用量1〕確定進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]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)[7]表28-39，取。由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，得修正系數(shù)，(7)故查Z535說明書式〔6〕，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3：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)[7]表30—34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)[7]表30—34，取。由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：〔7〕工作臺(tái)每分進(jìn)給量：：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81,被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，刀具切入長(zhǎng)度：〔8〕刀具切出長(zhǎng)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)[7]表30—31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)[7]表30—31，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式〔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(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1工序4：鉆Ф12.7的錐孔工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?2.7mm，，外表粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，鉆孔——Φ12mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——Φ12.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。選擇各工序切削用量?！?〕確定鉆削用量1〕確定進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]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)[7]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)[7]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)[7]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一樣，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)展修正。由參考文獻(xiàn)[7]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)[7]表28-5，，故3〕校驗(yàn)機(jī)床功率切削功率為〔9〕機(jī)床有效功率〔10〕應(yīng)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)[7]表28-31，=〔0.7～0.8〕mm/r×0.7=0.49～0.56mm/r。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)[7]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5：鉆M8螺紋孔锪鉆Φ14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?yàn)殂@孔至Φ7，選用Φ7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)[5]表2.4-39，取切削速度：參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41，取由式〔1〕機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際切削速度：被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：〔11〕刀具切出長(zhǎng)度：走刀次數(shù)為1攻M8×1.5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)[5]表2.4-105，取由式〔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Φ14階梯孔工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?4mm，外表粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)轱零@，加工刀具為：锪鉆孔——Φ14mm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)[7]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)[7]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)[7]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一樣，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)展修正。由參考文獻(xiàn)[7]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)[7]表28-5，，故校驗(yàn)機(jī)床功率切削功率為機(jī)床有效功率應(yīng)選擇的鉆削用量可用。即，，，相應(yīng)地，，工序6：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?！?〕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)[7]表30—34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)[7]表30—34，取由式〔1〕機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)[7]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)[7]表2.4-81,被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，刀具切入長(zhǎng)度：〔12〕刀具切出長(zhǎng)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30—31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)[7]表30—31，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式〔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〕有：工作臺(tái)每分進(jìn)給量：被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1工序7：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Φ5，選用Φ5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)[5]表2.4-39，取切削速度：參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41，取由式〔1〕機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際切削速度：被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：走刀次數(shù)為1攻M6×1.5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)[5]表2.4-105，取由式〔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(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：走刀次數(shù)為1工序8：校驗(yàn)3專用夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工杠桿零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)加工工藝孔Φ25夾具、銑寬度為30mm的下平臺(tái)夾具及鉆M8底孔夾具各一套。其中加工工藝孔的夾具將用于組合鉆床，刀具分別為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀對(duì)工件上的工藝孔進(jìn)展加工。銑寬度為30mm的下平臺(tái)將用于組合銑床，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀YG8對(duì)杠桿的Φ25孔下外表進(jìn)展加工。鉆M8底孔夾具采用立式鉆床，先用麻花鉆鉆孔，再用絲錐攻螺紋。3.1加工工藝孔Φ25夾具設(shè)計(jì)本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、鉸工藝孔Φ25。這個(gè)工藝孔有尺寸精度要求為+0.023，外表粗糙度要求，外表粗糙度為，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)只完成了杠桿下外表的粗、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外表粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.1.1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外表粗糙度要求并應(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Φ25下外表工序的定位基準(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Φ45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Φ25下外表加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Φ25進(jìn)展鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對(duì)其進(jìn)展擴(kuò)孔加工；最后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對(duì)工藝孔Φ25進(jìn)展鉸孔加工。準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊方式夾緊。3.1.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析由于本道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)[9]得：鉆削力〔13〕鉆削力矩〔14〕式中：本道工序加工工藝孔時(shí)，工件的Φ45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)[11]可查得夾緊力計(jì)算公式：〔15〕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〔15〕根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表1-2-23可查得點(diǎn)接觸的單個(gè)普通螺旋夾緊力：3.1.3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)夾緊的夾具構(gòu)造簡(jiǎn)單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比擬廣泛。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)臉?gòu)造如圖1所示。圖1帶光面壓塊的壓緊螺釘Withsmoothcompressionscrewpressblock3.1.4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。應(yīng)選用快換鉆套〔其構(gòu)造如以下列圖所示〕以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：工藝孔Φ25mm分鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工步完成加工。鉆、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——Φ24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔——Φmm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-47可查得鉆套孔徑構(gòu)造尺寸如圖2及表2所示。圖2快換鉆套Fig2Quickdrillbushing表2鉸工藝孔鉆套構(gòu)造參數(shù)如下表：Table2DrillbushingstructureparametersofholereamingtechnologydHD公稱尺寸公差222530+0.021+0.0084642125.5181829.555°襯套選用固定襯套其構(gòu)造如圖3所示。圖3固定襯套Fig3stationarybushing襯套選用固定襯套其構(gòu)造參數(shù)如表3所示。表3固定襯套的構(gòu)造尺寸Table3StructuresizefixedbushingdHDC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)[11]表2-1-27固定V型塊的構(gòu)造及主要尺寸如圖4及表4所示。圖4V型塊Fig4Vtypeblock表4V型塊的主要尺寸Table4ThemaindimensionsoftheVtypeblockNDBHLllAA1dd1d2hb4245522068201426221011181012注：T=L+0.707D-0.5N鉆模板選用固定式鉆模板，工件以底面及Φ45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)夾具的構(gòu)造見夾具裝配圖ZJZ-01所示。3.1.5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)構(gòu)造方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)展精度分析和誤差計(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Φmm及外表粗糙度。本道工序最后采用鉸加工，選用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀，直徑為Φmm，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為，外徑為同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為，同軸度公差為。該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實(shí)體要求。即要求：〔1〕各孔的實(shí)際輪廓受最大實(shí)體實(shí)效邊界的控制即受直徑為的理想圓柱面的控制?！?〕各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸。〔3〕當(dāng)各孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差?！?〕如各孔的實(shí)際輪廓處于最小實(shí)體狀態(tài)即其實(shí)際直徑為時(shí)，相對(duì)于最大實(shí)體尺寸的偏離量為，此時(shí)軸線的位置度誤差可到達(dá)其最大值。即孔的位置度公差最小值為。工藝孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸滿足。工藝孔的外表粗糙度，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。影響兩工藝孔位置度的因素有〔如以下列圖所示〕：〔1〕鉆模板上兩個(gè)裝襯套孔的尺寸公差：〔2〕兩襯套的同軸度公差：〔3〕襯套與鉆套配合的最大間隙：〔4〕鉆套的同軸度公差：〔5〕鉆套與鉸刀配合的最大間隙：所以能滿足加工要求。3.1.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明鉆鉸Φ25孔的夾具如夾具裝配圖ZJZ-01所示。裝卸工件時(shí)，先將工件放在定位塊上；再把工件向固定V行塊靠攏，用帶光面壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊；然后加工工件。當(dāng)工件加工完后，將帶光面壓塊的壓緊螺釘松開，取出工件。3.2鉆M8螺紋孔夾具設(shè)計(jì)3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇在加工M8螺紋孔工序時(shí)，Φ25孔和寬度為30mm的下平臺(tái)已經(jīng)加工到要求尺寸。因此選用和Φ25孔及Φ25孔下外表加上寬度為30mm的作為定位基準(zhǔn)。選擇Φ25孔限制了工件的3個(gè)自由度，選擇Φ45外圓面定位時(shí)，限制了3個(gè)自由度。即一面兩銷定位。工件以一面兩銷定位時(shí)，夾具上的定位元件是：一面兩銷。其中一面為Φ25孔下外表，兩銷為短圓柱銷和固定擋銷。3.2.2定位元件的設(shè)計(jì)本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩銷定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進(jìn)展定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷和固定擋銷進(jìn)展設(shè)計(jì)根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]，可查得短圓柱銷的構(gòu)造和尺寸，如圖5所示。圖5短圓柱銷Fig5Cylindricalpin根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-2固定定位銷的構(gòu)造及主要尺寸如圖6所示。圖6固定定位銷Fig6Fixedpin主要構(gòu)造尺寸參數(shù)如表5所示。表5固定定位銷的構(gòu)造尺寸Table5Structuresizefixedlocatingpin.1218142641243.2.3定位誤差分析機(jī)械加工過程中，產(chǎn)生加工誤差的因素有很多。在這些因素中，有一項(xiàng)因素于機(jī)床夾具有關(guān)。使用夾具時(shí)，加工外表的位置誤差與夾具在機(jī)床上的對(duì)定及工件在夾具中的定位密切相關(guān)。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中各項(xiàng)加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為：銷與孔的配合0.05mm，鉆模與銷的誤差0.02mm，鉆套與襯套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)×△max/H〔16〕△max=(0.052+0.022+0.0292)1/2=0.06mme=0.06×30/32=0.05625可見這種定位方案是可行的。3.2.4鉆削力與夾緊力的計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、攻螺紋加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于攻螺紋切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得：鉆削力鉆削力矩式中：本套夾具采用移動(dòng)壓板夾緊，移動(dòng)壓板主要靠移動(dòng)壓板上的螺母來實(shí)現(xiàn)夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]可知該機(jī)構(gòu)屬于單個(gè)螺旋夾緊。由式〔3.1〕根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表1-2-20到表1-2-23可查得3.2.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)M8螺紋孔的加工需鉆、攻螺紋兩次切削才能滿足加工要求。應(yīng)選用快換鉆套〔其構(gòu)造如以下列圖所示〕以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：M8螺紋孔分鉆、攻螺紋兩個(gè)工步完成加工。鉆、攻，加工刀具分別為：鉆孔——Φ7標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；攻螺紋——Φ8的絲錐。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-47可查得鉆套孔徑構(gòu)造如圖7所示。圖7快換鉆套Fig7Quickdrillbushing鉆M8孔鉆套構(gòu)造參數(shù)如表6所示。表6鉆套構(gòu)造參數(shù)Table6DrillbushingstructureparametersdHD公稱尺寸允差72012+0.018+0.0072218104771650°根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-58可得襯套選用固定襯套其構(gòu)造如圖8所示。圖8固定襯套Fig8stationarybushing其構(gòu)造參數(shù)如表7所示。表7固定襯套構(gòu)造尺寸Table7Fixedbushingstructuresize`HDC公稱尺寸允差公稱尺寸允差12+0.034+0.0162018+0.023+0.0120.52根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]夾具U型槽的構(gòu)造如圖9所示。圖9U型槽FigUgroove主要構(gòu)造尺寸參數(shù)如表8所示。表8U型槽構(gòu)造尺寸Table8Ugroovestructuresize螺栓直徑121430203.2.6夾緊裝置的設(shè)計(jì)夾緊裝置采用移動(dòng)的A型壓板來夾緊工件，采用的移動(dòng)壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開，然后退后一定距離把工件取出。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]移動(dòng)壓板〔GB2175-80〕，其構(gòu)造如圖10所示。圖10移動(dòng)壓板Fig10Movingplaten主要構(gòu)造尺寸參數(shù)如表9所示表9移動(dòng)壓板構(gòu)造尺寸Table9Movingplatensize1203011365081641.5123.2.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明本套夾具用于加工M8螺紋孔。定位采用常見的一面兩銷定位方案。以Φ25孔下外表〔一面〕及其內(nèi)孔〔帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷〕，加上寬度為30mm的下平臺(tái)〔固定定位銷〕來實(shí)現(xiàn)完全定位。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用移動(dòng)壓板夾緊。工件加工完成后，移動(dòng)壓板向后退一定距離，工件就可以很方便的取出。工件裝夾時(shí)，先將工件放到帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷和固定定位銷處，然后將移動(dòng)壓板前移，壓在工件上，將螺栓擰緊就可以進(jìn)展加工了。加工完成以后將移動(dòng)壓板退出一定距離，就可以把工件直接取出。如夾具裝配圖ZJZ-03所示。3.3小結(jié)對(duì)專用夾具的設(shè)計(jì)，可以了解機(jī)床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的給以性能。本夾具設(shè)計(jì)可以反響夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題，如定位精度、夾緊方式、夾具構(gòu)造的剛度和強(qiáng)度、構(gòu)造工藝性等問題。4結(jié)論經(jīng)過兩個(gè)月的分析零件、在設(shè)計(jì)時(shí)通過查閱資料使得了解的知識(shí)面更廣、范圍更大，在查閱時(shí)了解有關(guān)機(jī)械方面的書，從而切實(shí)地感受到機(jī)械行業(yè)的范圍涉及面之廣，它能指導(dǎo)實(shí)際，理論知識(shí)有