杠桿(CA1340自動車床)（三） 加工工藝及鉆底端的φ8孔夾具設計帶CAD原圖

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　 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 　 零件圖號 　 　 產(chǎn)品名稱 CA1340自動車床 零件名稱 杠桿　 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 QT45-5　 毛壞種類 鑄件　 毛壞外形尺寸 124.42×97×34 每毛坯件數(shù) 1　 每臺件數(shù) 1　 備注 　 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 1 銑端面　 粗銑、半精銑、精銑Φ20H7mm孔的兩端面　 　 　 X61W型銑床 直齒三面刃銑刀、專用夾具　 　 　 2 鉆油槽，擴孔 鉆R3mm圓弧油槽，擴Φ20H7mm孔　 　 　 Z5125型鉆床 麻花鉆、擴鉆、專用夾具 　 　 3 鉸孔，锪倒角　 粗鉸、精鉸Φ20H7mm孔，锪Φ20H7mm孔兩端倒角　 　 　 Z5125型鉆床 鉸刀、锪鉆、專用夾具 　 　 4 銑端面 粗銑、半精銑Φ6H7mm孔的四個端面　 　 　 X61W型銑床 圓柱銑刀、專用夾具　 　 　 5　 鉆、鉸孔 鉆、粗鉸、精鉸Φ6H7mm兩孔 　 　 Z5125型鉆床　 麻花鉆、鉸刀、專用夾具　 　 　 6　 鉆、鉸孔 鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7mm兩孔　 　 　 Z5125型鉆床　 麻花鉆、鉸刀、專用夾具　 　 　 7　 鉆孔、锪沉頭孔 鉆Φ4油孔、锪Φ8圓錐沉頭孔　 　 　 Z5125型鉆床 麻花鉆、锪鉆、專用夾具　 　 　 8　 鉆孔、攻螺紋 鉆M4螺紋底孔、攻M4螺紋孔　 　 　 Z5125型鉆床 麻花鉆、絲錐、專用夾具　 　 　 9　 銑槽 粗銑、半精銑槽　 　 　 X61W型銑床 直齒三面刃銑刀、專用夾具　 　 　 10　 終檢　 終檢　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工藝卡片 工件名稱 杠桿 工序號 零件名稱 杠桿 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆Φ8孔 麻花鉆 游標卡尺 30 1 設計者 王立新 指導老師 蒲志新 共 1 頁 第 1 頁 　 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 　 零件圖號 　 　 產(chǎn)品名稱 　CA1340自動車床 零件名稱 　杠桿 共 10頁 第1 頁 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 1 銑端面　 QT45-5 毛壞種類 毛壞外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 124.42×97×34 1 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時工件數(shù) 萬能銑床 X61W 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 　 　 　 工步號 工 步 內 容 工 藝 設 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給速度 工步工時（min） r/min m/min mm/齒 mm m/min 機動 輔助 1 粗銑Φ20H7mm孔的兩端面 直齒三面刃銑刀、d=125mm，專用夾具 100 39.27 0.1025 3 0.205 0.18 　 2 半精銑Φ20H7mm孔的兩端面 專用夾具 125 49 0.082 1 0.205 0.18 　 3 精銑Φ20H7mm孔的兩端面　 專用夾具 125 49 0.066 0.5 0.166 0.22 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 　 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 　 零件圖號 　 　 產(chǎn)品名稱 　CA1340自動車床 零件名稱 　杠桿 共 10頁 第2頁 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 2 鉆油槽，擴孔　 QT45-5 毛壞種類 毛壞外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 　124.42×97×34 1 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時工件數(shù) 立式鉆床 Z5125 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 　 　 　 工步號 工 步 內 容 工 藝 設 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給速度 工步工時（min） r/min m/min mm/r mm m/min 機動 輔助 1 鉆R3mm圓弧油槽 麻花鉆,d=6mm，專用夾具 680 12.82 0.22 3 0.1496 0.557 2 擴φ20H7mm孔φ19.8mm 擴鉆,d=19.8mm，專用夾具 140 8.71 0.75 0.9 0.1134 0.83 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 　 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 　 零件圖號 　 　 產(chǎn)品名稱 　CA1340自動車床 零件名稱 　杠桿 共 10頁 第3頁 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 3 鉸孔，锪倒角 QT45-5 毛壞種類 毛壞外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 　124.42×97×34 1 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時工件數(shù) 立式鉆床 Z5125 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 　 　 　 工步號 工 步 內 容 工 藝 設 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給速度 工步工時（min） r/min m/min mm/r mm m/min 機動 輔助 1 粗鉸Φ19.94mm孔 鉸刀,d=19.94mm，專用夾具 680 42.60 1 0.07 0.68 0.152 2 精鉸Φ20H7mm孔 鉸刀,d=20H7mm，專用夾具 960 60.3 1 0.03 0.96 0.107 3 锪Φ20H7mm孔兩端倒角 90°錐面锪鉆,專用夾具 960 0.13 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 　 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 　 零件圖號 　 　 產(chǎn)品名稱 　CA1340自動車床 零件名稱 　杠桿 共 10頁 第4頁 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 4 銑端面 QT45-5 毛壞種類 毛壞外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 　124.42×97×34 1 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時工件數(shù) 萬能銑床 X61W 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 　 　 　 工步號 工 步 內 容 工 藝 設 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給速度 工步工時（min） r/min m/min mm/r mm m/min 機動 輔助 1 粗銑Φ6H7mm孔的四個端面 圓柱銑刀、d=40mm,專用夾具 380 47.75 0.09mm/齒 2.8 0.205 0.64 2 半精銑Φ6H7mm孔的四個端面 圓柱銑刀、d=40mm，專用夾具 490 61.58 1.04 0.7 0.510 0.26 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 　 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 　 零件圖號 　 　 產(chǎn)品名稱 　CA1340自動車床 零件名稱 　杠桿 共 10頁 第5頁 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 5 鉆、鉸孔 QT45-5 毛壞種類 毛壞外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 　124.42×97×34 1 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時工件數(shù) 立式鉆床 Z5125 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 　 　 　 工步號 工 步 內 容 工 藝 設 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給速度 工步工時（min） r/min m/min mm/r mm m/min 機動 輔助 1 鉆d=Φ5.8mm兩孔、 麻花鉆、d=5.8mm,專用夾具 680 12.35 0.22 2.9 0.1496 0.21 2 粗鉸Φ5.95mm的兩孔 鉸刀,d=5.95mm、專用夾具 545 10.19 0.81 0.075 0.4415 0.11 3 精鉸Φ6H7mm的兩孔 鉸刀,d=6H7mm、專用夾具 680 12.8 0.81 0.025 0.5508 0.087 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 　 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 　 零件圖號 　 　 產(chǎn)品名稱 　CA1340自動車床 零件名稱 　杠桿 共 10頁 第6頁 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 6 鉆、鉸孔 QT45-5 毛壞種類 毛壞外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 　124.42×97×34 1 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時工件數(shù) 立式鉆床 Z5125 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 　 　 　 工步號 工 步 內 容 工 藝 設 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給速度 工步工時（min） r/min m/min mm/r mm m/min 機動 輔助 1 鉆d=Φ7.8mm兩孔 麻花鉆,d=7.8mm,專用夾具 545 13.36 0.22 3.9 0.1199 0.27 2 粗鉸Φ7.96mm的兩孔 鉸刀、d=7.96mm，專用夾具 545 13.63 0.81 0.08 0.4415 0.105 3 精鉸Φ8H7mm的兩孔 鉸刀,d=8H7mm，專用夾具 680 17.1 0.81 0.02 0.5508 0.084 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 　 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 　 零件圖號 　 　 產(chǎn)品名稱 　CA1340自動車床 零件名稱 　杠桿 共 10頁 第7頁 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 7 鉆孔、锪沉頭孔 QT45-5 毛壞種類 毛壞外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 　124.42×97×34 1 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時工件數(shù) 立式鉆床 Z5125 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 　 　 　 工步號 工 步 內 容 工 藝 設 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給速度 工步工時（min） r/min m/min mm/r mm m/min 機動 輔助 1 鉆Φ4mm的油孔 麻花鉆,d=4mm,專用夾具 960 12.06 0.13 2 0.1248 0.08 2 锪Φ8mm圓錐沉頭孔 錐面锪鉆,d=10mm，專用夾具 960 0.13 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 　 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 　 零件圖號 　 　 產(chǎn)品名稱 　CA1340自動車床 零件名稱 　杠桿 共 10頁 第8頁 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 8 鉆孔、攻螺紋 QT45-5 毛壞種類 毛壞外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 　124.42×97×34 1 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時工件數(shù) 立式鉆床 Z5125 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 　 　 　 工步號 工 步 內 容 工 藝 設 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給速度 工步工時（min） r/min m/min mm/r mm m/min 機動 輔助 1 鉆M4mm的螺紋底孔Φ3mm 麻花鉆,d=3mm,專用夾具 960 9.05 0.1 1.5 0.096 0.09 2 攻M4mm的螺紋底孔 M4絲錐，螺距P=0.7mm，專用夾具 490 6.16 0.7 0.343 0.055 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 　 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 　 零件圖號 　 　 產(chǎn)品名稱 　CA1340自動車床 零件名稱 　杠桿 共 10頁 第9頁 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 9 銑槽 QT45-5 毛壞種類 毛壞外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 124.42×97×34　 1 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時工件數(shù) 萬能銑床 X61W 　 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 　 　 　 工步號 工 步 內 容 工 藝 設 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給速度 工步工時（min） r/min m/min mm/z mm m/min 機動 輔助 1 粗銑槽 直齒三面刃銑刀、直徑d=100mm，寬度為7mm,專用夾具 125 39.27 0.082 7 0.20 0.31 2 半精銑槽 直齒三面刃銑刀，直徑d=100mm，寬度為8mm，專用夾具 125 39 0.0664 0.5 0.166 0.39 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 CA1340杠桿 零件名稱 CA1340杠桿 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 鍛造 毛坯外形尺寸 125×90×32 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工序名稱 工序內容 設 備 工 藝 裝 備 工 時 1 粗銑叉軸孔Φ20H7兩端面 粗銑兩端面至82.11~81.89mm、Ra12.5μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具 2 半精銑叉軸孔Φ20H7兩端面 半精銑叉軸孔兩端面至80~79.8nn、Ra3.2μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具 3 粗擴，精擴，鉸孔Φ20H7 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、卡尺、塞規(guī) 4 校正杠桿叉頭 鉗工臺 手錘 5 粗銑杠桿叉頭左右兩端面 立式銑床X51 三面刃銑刀、游標卡尺、專用夾具 6 鉆，粗鉸，精鉸孔Φ6H7 鉆，粗鉸，精鉸Φ6mm孔至Φ6~6.012mm,Ra1.6μm 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內徑千分尺 7 校正杠桿叉腳 鉗工臺 手錘 8 粗銑杠桿叉腳槽內，上表面 立式銑床X51 三面刃銑刀、游標卡尺、專用夾具 9 鉆，粗鉸，精鉸孔Φ8H7 鉆，粗鉸，精鉸Φ8mm孔至Φ8~8.015mm,Ra1.6μm 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內徑千分尺 10 鉆、攻底角M4螺紋孔 立式鉆床Z525 麻花鉆、細柄機用絲錐、內徑千分尺 11 鉆直徑為Φ4的圓柱孔 立式鉆床Z525 麻花鉆、內徑千分尺、專用夾具 12 鉆直徑為Φ8的錐形孔 立式鉆床Z525 锪鉆、內徑千分尺、專用夾具 13 去毛刺 鉗工臺 平銼 14 熱處理 淬火機等 15 校正杠桿叉頭、叉腳 鉗工臺 手錘 16 清洗 清洗機 17 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 遼寧工程技術大學課程設計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 題 目：CA3140自動車床杠桿的機械加工工藝規(guī)程及鉆8孔夾具設計 任 務 書 一、設計題目: CA3140自動車床杠桿的機械加工工藝規(guī)程及鉆8孔夾具設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)） 三、上交材料 1．所加工的零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3．編制機械加工工藝過程卡片 1套 4．編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容。（約5000-8000字） 1份 四、進度安排 本課程設計要求在3周內完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。 7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。 8．第20～21天，答辯 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現(xiàn) ，設計內容反映的基本概念及計算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 。 綜合評定成績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 CA3140自動車床杠桿的機械加工工藝規(guī)程及鉆8孔夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 序言 1 1．CA1340杠桿加工工藝分析 2 1.1杠桿工藝分析及生產(chǎn)類型確定 2 1.1.1 杠桿的技術要求 2 1.1.2 審查杠桿的工藝性 2 1.1.3．確定杠桿的生產(chǎn)類型 2 1.2、確定毛坯，繪制毛坯簡圖 3 1.2.1 選擇毛坯 3 1.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 4 1.3.工擬訂杠桿的工藝路線 4 1.3.1 定位基準的選擇 4 1.3.2 表面加工方法的確定 5 1.3.3 加工階段的劃分 5 1.3.4 工序的集中與分散 5 1.3.5 工序順序的安排 6 1.3.6 確定工藝路線 7 1.4 加工余量、工序尺寸和公差的計算 10 1.5 切削用量、時間定額的計算 12 2、專用夾具設計 15 2.1 基本定位原理分析 15 2.2 定位基準的選擇 15 2.3 定位誤差分析 16 2.4夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護 16 3 方案綜合評價與結論 17 4體會與展望 18 5參考文獻 19 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 CA3140自動車床杠桿的機械加工工藝規(guī)程及鉆8孔夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 1．CA1340杠桿加工工藝分析 1.1杠桿工藝分析及生產(chǎn)類型確定 1.1.1 杠桿的技術要求 杠桿技術要求表 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差及精度等級 表面粗糙度Ra/μm 形位公差/mm 杠桿叉頭左側兩端面 12 IT9 6.3 杠桿叉頭右側兩端面 12 IT9 6.3 Φ20mm孔 Φ20H7 IT7 1.6 Φ8mm錐形孔 Φ8 IT12 12.5 Φ4mm圓柱孔 Φ4 IT12 12.5 杠桿叉軸孔兩端面 800-0.2 IT11 3.2 杠桿叉腳槽內側面 8 IT9 6.3 杠桿叉腳槽內上表面 12 IT9 6.3 M4螺孔 M4 IT7 1.6 Φ6mm孔 Φ6H7 IT7 1.6 ∥ 0.06 A Φ8mm孔 Φ8H7 IT7 1.6 ∥ 0.08 B 1.1.2 審查杠桿的工藝性 該零件材料為QT45-5，該材料具有良好的鑄造性能、耐磨性、切削加工性能及低的缺口敏感性等。另外球墨鑄鐵可通過熱處理大大提高其性能。球墨鑄鐵工藝簡單，一般鑄造車間均可生產(chǎn)。 分析零件可知，杠桿叉頭和叉軸孔兩端面均需要切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣減少了加工面積，又提高了杠桿端面的接觸剛度；Φ20mm，Φ6mm孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均較低，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)濟的方法保質保量的加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。 1.1.3．確定杠桿的生產(chǎn)類型 依設計題目知：N=5000件/年，泵體重量為3.0kg，杠桿屬輕型零件。該泵體的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 1.2、確定毛坯，繪制毛坯簡圖 1.2.1 選擇毛坯 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，毛坯的拔模斜度為3～5°. 1.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 已知零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。目前，多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，其中金屬模機器造型生產(chǎn)率較高、鑄件精度高、表面質量與機械性能均好，故毛坯的鑄造方法選用金屬型鑄造。根據(jù)表2-5和表2-1查得公差等級為8~10級，即CT8~CT10，機械加工余量等級為D~F級。選取E級，查表2-4得，加工余量RAM為1.1mm。由于鑄造孔的最小直徑為15mm,所以Φ8、Φ6、Φ4的孔都在鑄造時鑄成實體，用機械加工的方法制造，所以沒有加工余量。計算需加工表面的毛坯余量：公式R=F+2RMA+CT/2，R=F-2RMA-CT/2 (1)杠桿叉頭兩端面 R=12+2*1.1+1.6/2=15(mm) (2) Φ20H7孔內表面 R=20-2*1.1-1.2/2=17.2(mm) (3) 杠桿叉軸孔Φ20H7端面 R=80+2*1.1+3.2/2=83.8(mm) 1.3.工擬訂杠桿的工藝路線 1.3.1 定位基準的選擇 （1）精基準的選擇 根據(jù)該杠桿的技術要求和裝配要求，選擇杠桿Φ20H7孔和其左端面為精基準。零件圖上的很多表面都可以采用它們作為基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”原則，杠桿叉軸孔Φ20H7的軸線是設計基準，選用其做精基準定位加工杠桿叉頭兩端面和孔Φ20H7，實現(xiàn)了設計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的平行度要求。選用該叉軸孔Φ20H7左端面作為精基準同樣遵循了“基準重合”的原則，因為該杠桿在軸向方向上的尺寸多以該端面做設計基準；另外，由于該杠桿零件強度較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應垂直于主要定位基面，并應作用在剛度較大部位的原則，夾緊力的作用點不能作用在叉桿上。選用叉軸孔Φ20H7左端面作精基準，夾緊可作用在叉軸孔Φ20H7右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。 （2）粗基準的選擇 作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊或其它表面缺陷，在本題中，選擇叉軸孔Φ20H7的外圓面和杠桿叉腳右端面作為粗基準。采用Φ20H7的外圓面定位加工內孔，可以保證孔的壁厚均勻；采用杠桿叉腳右端面作為粗基準加工叉軸孔Φ20H7的左端面，可以為后序準備好精基準。 1.3.2 表面加工方法的確定 根據(jù)杠桿圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,確定各加工表面的加工方法如下表: 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差及精度等級 表面粗糙度Ra/μm 加工方案 杠桿叉頭左側兩端面 12 IT9 6.3 粗銑 杠桿叉頭右側兩端面 12 IT9 6.3 粗銑 Φ20mm孔 Φ20H7 IT7 1.6 粗擴-精擴-鉸 Φ8mm錐形孔 Φ8 IT12 12.5 粗銑 Φ4mm圓柱孔 Φ4 IT12 12.5 粗銑 杠桿叉軸孔兩端面 800-0.2 IT11 3.2 粗銑-半精銑 杠桿叉腳槽內側面 8 IT9 6.3 粗銑 杠桿叉腳槽內上表面 12 IT9 6.3 粗銑 M4螺孔 M4 IT7 1.6 鉆-攻 Φ6mm孔 Φ6H7 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 Φ8mm孔 Φ8H7 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 1.3.3 加工階段的劃分 由于該杠桿加工質量要求較高,所以可將加工階段劃分為粗加工—半精加工—精加工。 在粗加工階段,先將精基準(杠桿Φ20H7孔和其左端面)準備好,使后續(xù)工序都可采用精基準進行加工.保證其他加工表面的加工精度要求，然后粗銑Φ20H7孔右端面、杠桿叉頭兩側左右端面、Φ8mm錐形孔、Φ4mm圓柱孔以及杠桿叉腳槽內表面與其上表面；在半精度加工階段,完成對叉軸孔Φ20H7兩端面的銑削；在精加工階段,完成Φ8mm和Φ6mm孔的精鉸. 1.3.4 工序的集中與分散 本課題選用工序集中原則來安排杠桿的加工工序，該杠桿的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率； 由于Φ6的孔對叉軸孔Φ20H7軸線有較高的平行度要求和Φ8的孔對Φ6孔軸線也有平行度要求,故選用工序集中,來減少裝夾次數(shù),提高加工精度.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，有利于保證加工表面之間的相對位置精度要求。 1.3.5 工序順序的安排 一、機械加工工序 (1)先基準后其他 首先加工精基準—杠桿Φ20H7孔和其左端面； (2)先粗后精 先安排粗加工工序,后安排精加工工序； (3)先主后次 先進行主要表面——杠桿Φ20H7孔及其左、右 端面，杠桿叉頭Φ6mm孔，杠桿叉腳Φ8mm孔， 后加工次要表面——杠桿叉腳槽內、上表面以 及Φ8mm錐形孔、Φ4mm圓柱孔； (4) 先面后孔 先加工叉軸孔左端面，再加工叉軸孔Φ20H7；先 加工杠桿叉頭左右端面，再加工Φ6H7孔；先銑 杠桿叉腳槽內、上表面，再加工Φ8H7孔； 二、熱處理工序: 鑄造成型后進行時效處理,來消除殘余應力 三、.輔助工序: 粗加工杠桿叉頭兩端面和杠桿叉腳槽內、上表面后安排校直，去毛刺，清洗，終檢工序。 綜上所述：該杠桿工序的安排順序：基準加工——主要表面加工——主要表面半精加工和次要表面粗加工——熱處理——主要表面精加工。 1.3.6 確定工藝路線 工序號 工序名稱 機床設備 刀具 量具 1 粗銑叉軸孔Φ20H7兩端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 2 半精銑叉軸孔Φ20H7兩端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 3 粗擴，精擴，鉸孔Φ20H7 四面組合鉆床 擴孔鉆，絞刀 卡尺、塞規(guī) 4 校正杠桿叉頭 鉗工臺 手錘 5 粗銑杠桿叉頭左右兩端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 6 鉆，粗鉸，精鉸孔Φ6H7 四面組合鉆床 鉆頭復合絞刀 卡尺、塞規(guī) 7 校正杠桿叉腳 鉗工臺 手錘 8 粗銑杠桿叉腳槽內，上表面 立式銑床X51 鍵槽銑刀 卡規(guī)深度游標卡尺、內徑千分尺 9 鉆，粗鉸，精鉸孔Φ8H7 四面組合鉆床 鉆頭復合絞刀 卡尺、塞規(guī) 10 鉆、攻底角M4螺紋孔 立式鉆床Z525 麻花鉆、細柄機用絲錐 卡尺、塞規(guī) 11 鉆直徑為Φ4的圓柱孔 立式鉆床Z525 麻花鉆 卡尺、塞規(guī) 12 鉆直徑為Φ8的錐形孔 立式鉆床Z525 锪鉆 卡尺、塞規(guī) 13 去毛刺 鉗工臺 平銼 14 熱處理 淬火機等 15 校正杠桿叉頭、腳 鉗工臺 手錘 16 清洗 清洗機 17 終檢 卡尺、塞規(guī)、百分表 1.4 加工余量、工序尺寸和公差的計算 (1) 、工序1和工序2——加工杠桿叉軸孔Φ20H7兩端面 第1、2兩道工序的加工工藝過程： 1） 以右端面定位，粗銑左端面，保證工序尺寸P1； 2） 以左端面定位，粗銑右端面，保證工序尺寸P2； 3） 以右端面定位，半精銑左端面，保證工序尺寸P3； 4） 以左端面定位，半精銑右端面，保證工序尺寸P4，達到零件的設計尺寸D的要求，D=800-0.2mm。 Z4 P3 P4 Z2 P2 Z3 P3 D P4 (b) （a） P1 P2 (c) (d) 1) P4= 800-0.2mm 2) 由圖b可知，Z4為半精銑余量，查表2-36確定Z4=1mm,則P3=80+1=80mm,由于工序尺寸P3是在半精銑加工中保證的，查表1-20，半精銑工序的經(jīng)濟加工精度等級可達到表面的最終加工要求——IT11，因此確定該工序尺寸公差為IT11，其公差值為0.22mm,則P3=81+ 0.11mm。 3) 從C所示尺寸鏈知，P2=P3+Z3，其中Z3為半精銑余量。同理 P2=81+1=82mm,工序尺寸P2是在粗銑加工中保證的，查表1-20知粗銑工序的經(jīng)濟加工精度等級可達到最終加工要求——IT11，因此，確定工序尺寸公差為IT11，其公差值為0.22mm，則P2=82+ 0.11（mm）。 4) 從d圖中，P1=P2+Z2，Z2為粗銑余量，經(jīng)計算可知此面的加工余量為1.9，半精銑余量為1mm,則Z2=1.9-1=0.9mm,P1=82+0.9=82.9mm。由表1-20確定該粗銑工序的經(jīng)濟加工精度等級為IT12，公差值為0.35mm,則P1=82.9+0.175（mm）。 為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還要對加工余量進行校核。 1、余量Z4的校核 Z4max=P3max—P4min=（81+0.11）—（80-0.2）=1.31mm; Z4min=P3min—P4max = （81-0.11）—（80+0）=0.89mm; 2、 余量Z3的校核 Z3max= P2max— P3min =（82+0.11）—（81-0.11）=0.22mm； Z3min=P2min—P3max = （82-0.11）—（81+0.11）=0.78mm； 3、 余量Z2的校核 Z2max= P1max —P2min=（82.9+0.175）— （82-0.11）=1.185mm； Z2min=P1min— P2max=（82.9-0.175）—（82=0.11）=0.615mm； 余量校核結果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。 將工序尺寸按“入體原則”表示： P4=800-0.2mm;P3=81.110-0.22mm;P2=82.110-0.22mm;P1=83.0750-0..35mm （2） 、工序10鉆—攻底角M4螺紋孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定 1、 工步一——鉆孔。根據(jù)表2-39可知，攻螺紋前用麻花鉆鉆孔，選用普通細牙螺紋直徑為3.5mm的麻花鉆，螺距為0.5mm。由表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，鉆：IT12。根據(jù)上述結果，再查標準公差數(shù)值表可確定該工步的公差值為：鉆：0.15mm。 2、 工步二——攻絲，依據(jù)加工要求，在鉆完孔之后，選用細柄機用絲錐進行攻絲，完成對螺紋孔的加工。查表3-38可知，細柄機用絲錐的主要參數(shù)：公稱直徑：4.0mm；螺距：0.70mm。同理可確定該工序尺寸的加工精度等級為，攻：IT7。根據(jù)上述結果，再查標準公差數(shù)值表可確定該工步的公差值為：鉆：0.012mm。 +0.15 3、 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：鉆：3.50+0.15 mm, 攻：40+0.012mm。它們的相互關系如圖： 加工方向 3.50+0.15 0.5 40+0.012 1.5 切削用量、時間定額的計算 這里只計算需要進行工藝分析的那道工序，鉆，擴，鉸Φ8的孔 鉆，擴，絞φ8孔 工步一鉆孔至φ7 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ14孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：擴孔 利用鉆頭將孔擴大至，根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機床說明書，選取 則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步3：鉸孔 根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 2、專用夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 2.1 基本定位原理分析 這里討論6點定位中，6個自由度的消除，以便找出較合適的定位夾緊方案．一個物體在空間可以有6個獨立的運動，即沿X、y、Z軸的平移運動，分別記為 。X1、Y1、Z1；繞X、y、Z軸的轉動，記為x 、y 、z ，習慣上，把上述6個獨立運動稱作6個自由度．如果采用一定的約束措施，消除物體的6個自由度，則物體被完全定位．例如討論長方體工件時，可以在底面布置3個不共線的約束點，在側面布置2個約束點，在端面布置一個約束點，則底面約束點可以限制X2、Y2 、Z2 3個自由度，側面約束點限制X1、Z12個自由度，端面約束點限制y。這個自由度，就完全限制了長方體工件6個自由度． 2.2 定位基準的選擇 由零件圖知道，Φ8孔其設計基準為Ф20端面內圓面，為保證設計基準與工藝基準重合，避免產(chǎn)生基準不重合誤差，應選擇以Φ20端面和內圓定位，Φ20端面限制3個自由度，內圓限2個自由度，這樣還有一個旋轉方向的自由度沒有限制，我們采用一削邊銷限制工件旋轉方向的自由度，這樣，便實現(xiàn)了完全定位。即采用經(jīng)典的一面2銷定位，為提高生產(chǎn)率，縮短輔助時間，采用開口墊圈夾緊， 2.3 定位誤差分析 一面兩銷定位誤差 (1)移動時基準位移誤差 （式5-5） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入（式5-5）得： = = (2) 轉角誤差 （式5-6） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 ———— 削邊銷孔的最大偏差 ———— 削邊銷孔的最小偏差 ———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式5-6）得： 則： 2.4夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護 （1）使用前對限位尺寸檢查是否還保持正確位置； （2）如果擋銷磨損超差，可以進行打磨修復；如果定位銷、定位板超差，可以重新組裝，錯開磨損部位后繼續(xù)使用。 （3）使用后需要涂防繡油。 3 方案綜合評價與結論 在設計夾具時，應注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，首先著眼于快捷夾緊，而非其他夾緊，因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑，本道工序選用了開口墊圈夾緊方式。本工序切削力較大，因為我們加工的孔下面是懸空的，為了抵削切削力，我們采用一個輔助支撐。 由于本夾具配合面，連接孔較多，因此，夾具的零件對精度比較高，操作時要注意夾具各螺紋是否擰緊；還有就是夾具操作時，要防止定位零件有過大的磨損，若有較大磨損，要注意及時更換，以保證零件加工精度。 夾具上裝有對鉆套，可以使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀，同時，夾具體上底面有一對定位鍵，可使夾具工作臺上在很好的定位。 本題通過以杠桿Φ20H7孔和其左端面為精基準，運用一面兩銷來限制工件的6個自由度，在實現(xiàn)中批生產(chǎn)的前提下，采用液壓缸來對工件進行夾緊。滿足了該杠桿工件的生產(chǎn)要求。因此，所設計的工藝路線和所采用的工藝措施均是符合題意的。 4體會與展望 機械制造技術基礎課程設計，是在完成生產(chǎn)實習，學完機械制造技術基礎和其它專業(yè)課程之后進行的。我們通過該課程設計，將所學的理論與生產(chǎn)實踐相結合，得到解決問題和分析問題能力的初步培養(yǎng)。重點從以下幾方面得到了鍛煉： 1、 可以讓我們具有制定工藝規(guī)程的初步能力。能綜合運用機械制造技術基礎和其它課程的基本理論和方法，正確的制定一個零件的機械加工工藝規(guī)程。 2、 具有設計專用夾具的初步能力，提高了機構設計能力。 3、 通過查閱資料，提高了我們熟練的使用設計手冊、參考資料等方面的能力。 4、 通過設計的全過程，讓我們懂得了進行工藝設計的程序和方法，培養(yǎng)獨立思考和獨立工作的能力。 作為機械類的學生，這次課程設計是我們繼機械原理課程設計、機械設計課程設計之后的又一重要的設計階段，我們通過這樣的設計，能夠增強我們將理論用于實際的本領，對我們的學習意義重大！ 5參考文獻 [1] 崇凱，機械制造技術基礎課程設計指南，化學工業(yè)出版社，2006 [2] 王啟平，機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學出版社，1995 [3]馬賢智，夾具與輔具標準應用手冊，機械工業(yè)出版社 ，1996 [4]唐金松，簡明機械設計手冊，上?？茖W技術出版社，1989 [5] 冷興聚，王春華，機械設計基礎，東北大學出版社，2002 [6]甘永立，幾何量公差與檢測 （第七版），上海科學技術出版社，2005 [7] 馮辛安，機械制造裝備設計（第二版），機械工業(yè)出版社，2005 [8] 王小華，機械夾具圖冊，機械工業(yè)出版社，1992 [9] 邱宣懷，機械零件，高等教育出版社，1989 [10]孫恒，機械原理，人民教育出版社，1993 [11]龔定安，機床夾具設計，陜西科技出版社，1981 [12]徐發(fā)仁，機床夾具設計，重慶大學出版社，1991 [13]張龍勛，機械制造工藝學課程設計指導書及習題，機械工業(yè)出版社，2005 [14]趙家齊，機械制造工藝學課程設計指導書，機械工業(yè)出版社，2006 [15]羅洪甜，機械原理課程設計指導書，高等教育出版社，1986 第 20 頁 共 27 頁