2702 杠桿的加工工藝及鉆Φ8(H7)孔夾具設(shè)計

2702 杠桿的加工工藝及鉆Φ8(H7)孔夾具設(shè)計,杠桿,加工,工藝,h7,夾具,設(shè)計 零 件 號 零件名稱廣東海洋大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控專業(yè) 機械加工工藝過程卡片設(shè)備 夾具 刀具 量具工序號 工 序 名 稱名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格(mm) 名稱 規(guī)格 工 時123456789101112鑄造時效處理涂底漆粗銑精銑 φ40 上下端面和寬度為 30 的平臺面粗精銑 φ30 凸臺面鉆 Φ25（H9）孔擴鉆 Φ25（H9）孔鉸 φ25(H9)孔鉆 2×Φ8（H7）孔鉆 Φ10（H7）孔粗鉸 Φ10（H7）孔精鉸 Φ10（H7）孔粗鉸 φ8（H7）孔精鉸 φ8（H7）孔檢查、入庫立式銑床立式銑床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床X5201X5201Z535Z535Z535Z518Z518Z518Z518Z518Z518專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具削平型銑刀削平型銑刀莫氏錐柄麻花鉆錐柄擴孔鉆錐柄機用鉸刀直柄麻花鉆直柄麻花鉆直柄機用鉸刀精鉸刀直柄機用鉸刀D=2D=2D=23D=24.7D=25D=7.8D=9.8D= 9.98D=10D=8D=8游標卡尺和卡板游標卡尺游標卡尺卡規(guī)卡規(guī)卡規(guī)卡規(guī)專用量具專用量具專用量具專用量具6.99min0.19min0.28min0.45min0.7min0.54min1min0.8min0.9min0.2min5.7s 班級 姓名 編制日期產(chǎn)品型號 零件圖號 共 頁機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 等臂杠桿 零件名稱 等臂杠桿 第 頁車間 工序號 工序名稱 材料牌號第 6 步鉆鉆2×Φ8（H7）孔 HT200毛坯種類 毛坯外型尺寸 每坯件數(shù) 每臺件數(shù)鑄件 198mm× 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z518 型 1夾具編號 夾具名稱 切削液翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具工序工時工位器具編號 工位器具名稱準終 單件(工序圖)工時定額工步號 工步內(nèi)容 工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù) 機動 輔助1 鉆 2×Φ8（H7）孔 立式鉆床 Z518 型、卡規(guī)、專用量具 1000 22 0.3 1.8 1 0.54min2 粗鉸 2×Φ8（H7）孔 立式鉆床 Z518 型、卡規(guī)、專用量具 450 11 0.3 0.26 1 0.2min3 精鉸 2×Φ8（H7）孔 立式鉆床 Z518 型、卡規(guī)、專用量具 720 18.1 0.3 0.04 1 5.7s廣東海洋大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控專業(yè) 班級 姓名 編制日期 杠桿的加工工藝及鉆 Φ8(H7)孔夾具設(shè)計一、 （一）零件的作用題目給出的零件是杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合是符合要求。(二 )零件的工藝分析杠桿的 Φ25+0.052mm 孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下：本夾具用于在立式鉆床上，加工 Φ8(H7) 孔。工件以Φ25＋ 0.052mm 孔及端面和水平面底、 Φ 30 的凸臺分別在臺階定位銷 7、支承釘 11 上實現(xiàn)完全定位。鉆 Φ8（H7）mm 孔時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承 2，當(dāng)輔助支承2 與工件接觸后，用螺母 1 鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬度為 Φ40mm 的上下平臺、鉆 Φ10(H7)孔、鉆 2×Ф8+0.015 的小孔 、粗精銑 Φ30 凸臺的上下表面。加工要求有：Φ40mm 的平臺的表面粗糙度各為 Ra6.3um（上平臺） 、Ra3.2（下平臺） 、Φ10(H7)孔為 Ra3.6um、Φ25（H9）和 Φ8 （H7）孔表面粗糙度都為Ra1.6um。2×Φ8（H7）孔有平行度分別為 0.1um（A） 、0.15um(A)。Φ10(H7)孔的平行度為 0.1um（A） 。杠桿有過渡圓角為 R5，則其他的過渡圓角則為 R3。其中主要的加工表面是孔 Ф8(H7),要用 Ф8(H7)鋼球檢查。二、工藝規(guī)程的設(shè)計(一 )、確定毛坯的制造形式。零件的材料 HT200?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為 5000 件，達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(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。又由于零件的對稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。查參考文獻（機械加工工藝簡明手冊）得：各加工表面表面總余量加工表面 基本尺寸 加工余量等級加工余量數(shù)值(mm)說明Ф40mm 的上下平臺寬度 30mm的平臺4030GH43加工上下底面加工上表面?30mm 的凸臺上下面30 H 3 凸臺上下面Φ10(H7)孔 10 H 3 加工內(nèi)孔Φ8（H7 ）孔8 H 3 加工內(nèi)孔Φ25（H9 ）孔25G 4 加工內(nèi)孔又由參考文獻得出：主要毛坯尺寸及公差主要尺寸 零件尺寸總余量 毛坯尺寸 公差 CT2×Φ8（H7）之間的中心距離 168 — 168 4Φ10（H7 ）孔尺寸10 2.0 10 3Φ25（H9 ）孔尺寸25 3.0 25 4Φ8（H7 ）孔尺寸8 2.0 8 3(二 )、基面的選擇（1）粗基準的選擇。對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為 Ф40mm 的肩面表面作為加工的粗基準，可用壓板對肩臺進行加緊，利用一組 V 形塊支承 Φ40mm 的外輪廓作主要定位，以消除 z、z、y、y 四個自由度。再以一面定位消除 x、x 兩個自由度，達到完全定位,就可加工 Φ25（H7）的孔。（2）精基準的選擇。主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用 Φ25(H7)的孔作為精基準。（三） 、工件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有：粗精銑寬度為 Φ40mm 的上下平臺、鉆Φ10(H7)孔、鉆 2×Ф 8+0.015 的小孔 、粗精銑 Φ30 凸臺的平臺。材料為 HT200，加工方法選擇如下：1、 Φ40mm 圓柱的上平臺：公差等級為 IT8～IT10,表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑→精銑的加工方法，并倒 R3 圓角。2、 Φ40mm 圓柱的下平臺：公差等級為 IT8～IT10,表面粗糙度為Ra3.2，采用采用粗銑→精銑的加工方法，并倒 R3 圓角。3、 ?30mm 的凸臺上下表面：公差等級為 IT13，表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑 →精銑的加工方法。4、 鉆 Φ10(H7)內(nèi)孔：公差等級為 IT7～IT8，表面粗糙度為Ra3.2，平行度為 0.1μm（A） ，采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。5、 鉆 Φ25（H9）內(nèi)孔：公差等級為 IT6～IT8，表面粗糙度為Ra1.6，采用鉆孔→擴孔鉆鉆孔→精鉸的加工方法，并倒1×45°內(nèi)角。6、 鉆 Φ8（H7）內(nèi)孔：公差等級為 IT6～IT8,表面粗糙度為Ra1.6，采用鉆孔 →粗鉸 →精鉸的加工方法。(四 )、確定工藝路線1、工藝路線方案一：鑄造時效涂底漆工序Ⅰ：粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺工序Ⅱ：粗精銑寬度為 Φ30mm 的凸臺表面工序Ⅲ：鉆孔 Ф25（ H9）使尺寸達到 Ф23mm。工序Ⅳ：擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm。工序Ⅴ：鉸孔 Ф25（ H9）使尺寸達到 Ф25(H9)。工序Ⅵ ：鉆 Φ10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到 9.8mm。工序Ⅶ：粗鉸 Φ10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到 9.96mm。工序Ⅷ：精鉸 Φ10（ H7）內(nèi)孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm。工序Ⅸ：鉆、粗、精鉸 2×Φ8 （H7）小孔使尺寸達到 Φ8 （H7 ） 。工序Ⅹ：檢驗入庫。2、工藝路線方案二：鑄造時效涂底漆工序Ⅰ：粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺。工序Ⅱ：粗精銑寬度為 Φ30mm 的凸臺表面工序Ⅲ：鉆孔 Ф25（ H9）使尺寸達到 Ф23mm。工序Ⅳ：鉆 2×Ф8(H7)的小孔使尺寸。 工序Ⅴ：擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm。 工序Ⅵ：鉸孔 Ф25（ H9）使尺寸達到 Ф25(H9)。工序Ⅶ ：鉆 Φ10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到 9.8mm。工序Ⅷ：粗鉸 Φ10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到 9.96mm。工序Ⅸ：精鉸 Φ10（ H7）內(nèi)孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm。工序Ⅹ：粗鉸 2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到 7.96mm。工序Ⅺ：精鉸 2×Φ8(H7) 小孔使尺寸達到 Φ8（H7） 。工序Ⅻ：檢驗入庫。（五）：工藝方案的比較和分析：上述兩種工藝方案的特點是：方案一是根據(jù)寬度為 40mm 的上下肩面作為粗基準，Ф25（ H7）孔作為精基準，所以就要加工 Ф25 孔時期尺寸達到要求的尺寸，那樣就保證了 2×Ф8 小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗加工孔 Ф25，而不進一步加工就鉆 Ф8 （H7 ） ，那樣就很難保證 2×Ф 8 的圓度跳動誤差精度。所以決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。（六）：選擇加工設(shè)備及刀、量、夾具由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完后。粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑，選擇X5012 立式銑床（參考文獻：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版社） ，刀具選 D=2mm 的削平型立銑刀（參考文獻：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版） 、專用夾具、專用量具和游標卡尺。粗精銑寬度為 Φ30mm 的凸臺表面。采用 X5021 立式銑床，刀具選 D=2mm 的削平型銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標卡尺。鉆孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф23mm。采用 Z535 型鉆床，刀具選莫氏錐柄麻花鉆（莫氏錐柄 2 號刀）D=23mm，專用鉆夾具，專用檢具。擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm。采用立式 Z535 型鉆床，刀具選 D=24.7mm 的錐柄擴孔鉆（莫氏錐度 3 號刀） ，專用鉆夾具和專用檢具。鉸孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф25(H9)。采用立式 Z535 型鉆床，刀具選 D=25mm 的錐柄機用鉸刀，并倒 1×45°的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。鉆 2×Ф8(H7)的小孔使尺寸達到 7.8mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用 D=7.8mm 的直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。鉆 Φ10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到 Φ9.8mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用 D=9.8mm 的直柄麻花鉆，專用的鉆夾具和量檢具。粗鉸 Φ10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到 Φ9.96mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用 D=10mm 的直柄機用鉸刀，專用夾具和專用量檢具。精鉸 Φ10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm。采用立式Z518 型鉆床，選擇刀具 D=10mm 的精鉸刀，使用專用夾具和量檢具。粗鉸 2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到 Φ7.96mm。采用立式 Z518 型鉆床，選擇刀具為 D=8mm 直柄機用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。精鉸 2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到 Φ8（H7） 。采用立式 Z518 型鉆床，選擇刀具為 D=8mm 的直柄機用鉸刀，使用專用的夾具和專用的量檢具。（參考資料和文獻均來自：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版）（七）：加工工序設(shè)計根據(jù)本次設(shè)計的要求，工序設(shè)計只設(shè)計老師所給出工序的計算。下面是對 Φ8（H7）內(nèi)孔的加工設(shè)計。各工步余量和工序尺寸及公差 （mm）加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸2×Φ8(H7) 鉆孔 0.215 — Φ7.82×Φ8(H7) 擴孔 0.055 — Φ 7.962×Φ8(H7) 鉸孔 — H7 Φ8(H7)1、 鉆 2×Ф8(H7)的小孔使尺寸達到 7.8mm。2、 粗鉸 2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到 7.96mm。3、 精鉸 2×Φ8(H7) 小孔使尺寸達到 Φ8（H7） 。這三部工序全都采用 Z518 機床來進行加工的，故： （1）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 Z518 機床主要技術(shù)參數(shù)，取鉆 2×Ф 8(H7)孔的進給量 f=0.3mm/r,用插入法求得鉆2×Ф8(H7)孔的切削速度為 v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為:n=1000v/ d=1000×26.1/3.14×8r/min=1039r/min??按機床實際轉(zhuǎn)速取 n=1000r/min，則實際切削速度為v=3.14×1000/1000m/min≈22m/min.從參考文獻得知：=9.81×42.7do (N)???? ??0.8????M=9.81×0.021 (N.m)??20??0.8????求出鉆 2×Ф8(H7)孔的 和 M 如下：????=9.81×42.7×8× ×1=1279N???? 0.30.8M=9.81×0.021× × ×1=5N.m82 0.30.8根據(jù)所得出數(shù)據(jù)，它們均少于機床的最大扭轉(zhuǎn)力矩和最大進給力，故滿足機床剛度需求。（2）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 Z518 機床主要技術(shù)參數(shù)，取擴孔 2×Ф 8(H7)的進給量 f=0.3mm/r,參考文獻得：擴孔的切削速度為（ — ）V 鉆，故取 v 擴=1/2v 鉆12 13=1/2×22m/min=11m/min,由此算出轉(zhuǎn)速 n=1000v/ d=1000×11/3.14×8r/min=438r/min,取機??床實際轉(zhuǎn)速 n=450r/min。（3）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 Z518 機床主要技術(shù)參數(shù)，取鉸孔的進給量 f=0.3mm/r,參考文獻得：鉸孔的切削速度為 v=0.3m/s=18m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n=1000v/ d=1000×18/3.14×8r/min=717r/min??按照機床的實際轉(zhuǎn)速 n=720r/min。則實際切削速度為：V= dn/1000=3.14×8×720/1000m/min=18.1m/min。??三、夾具的設(shè)計本次的夾具為—工序Ⅸ：鉆、粗、精鉸 2×Φ8 （H7 ）小孔使尺寸達到 Φ8（H7）而設(shè)計的?！”竟ば蛩庸さ目资俏挥?Φ30 凸臺平面內(nèi)，孔徑不大，工件重量較輕、輪廓尺寸以及生產(chǎn)量不是很大等原因，采用翻轉(zhuǎn)式鉆模。1、 確定設(shè)計方案這道工序所加工的孔在 Φ30 凸臺平面上，且與土臺面垂直，平行度△A=0.1 。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案有：工件以 Φ25＋0.052mm 孔及端面和水平面底、Φ30 的凸臺分別在臺階定位銷、支承釘上實現(xiàn)完全定位。鉆 Φ8（H7）mm 孔時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承，當(dāng)輔助支承與工件接觸后，用螺母鎖緊。2 、選擇定位元件（1）選擇帶臺階面的定位銷，作為以 φ 25H9 孔及其端面的定位元件。定位副配合取 。（2）選擇可調(diào)支承釘為 φ8（H7）孔外緣毛坯一側(cè)防轉(zhuǎn)定位面的定位元件 ,用鎖緊螺母將其鎖緊，防止在加工孔時出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，限制工件六個自由度。為增加剛性，在 φ8（H7）的端面增設(shè)一螺旋輔助支承，輔助支承與工件接觸后，用螺母將其鎖緊。3、計算夾緊力并確定螺桿直徑參考文獻（機械加工工藝手冊） ，因夾具的的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 與切削力 F 之間的關(guān)系為：??夾=KF，式中的 K 為安全系數(shù)。由參考文獻得，當(dāng)夾緊力與切??夾削力方向相反時，取 K=3。由前面的計算可知 F=1279N。所以，=KF=1279×3N=3837N，由此可以知道，選擇一個 M30 的螺旋輔助??夾支承。一是為了承受切削力的沖擊，二是為了防止工件在加工時變形，因為鉆 φ8（H7）孔時，工件為懸臂。4、定位誤差計算 （1）加工 φ8H7 時孔距尺寸 84± 0.2mm 的定位誤差計算，由于基準重合，故 ：0.015+0.2=0.215mm，0.015-0.2=-0.185mm，上下偏差為：0.215-（-0.185）=0.4mm，符合尺寸要求。而基準位移誤差為定位孔 (φ25H9 )與定位銷的最大間隙，故：定位銷取直徑為 φ25H9，盡量減少位移誤差。故：25-25=0，上偏差：0.052-0.052=0mm，下偏差：0-0=0mm。其基準也符合設(shè)計要求。由此可知此定位方案能滿足尺寸 84± 0.2mm 的定位要求。（2）加工 φ8H7 孔時軸線平行度 0.15mm 的定位誤差計算，由于基準重合，故 ：0.015+0.015=0.03mm而基準位移誤差是定位孔 φ25H9 與定位面間的垂直度誤差。故 :0.052+0.052mm=0.104mm所以有：0.03+0.104mm=0.134mm此方案能滿足平行度 0.15mm 的定位要求。四、設(shè)計心得兩個星期的機械設(shè)計到今天已經(jīng)劃上句號，經(jīng)過著兩個星期的努力，不僅順利完成了課程設(shè)計這個任務(wù)，而且從中一方面鞏固了之前的理論學(xué)習(xí)，另一方面也發(fā)現(xiàn)了自 己在學(xué)習(xí)工程中存在的薄弱環(huán)節(jié)。經(jīng)過老師的知道，和自己的認真學(xué)習(xí)，自己把一些沒有掌握好的知識點進一步加深理解，把在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題，作為今后學(xué)習(xí)過程中努力的方向。課程設(shè)計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使自己把學(xué)過的知識聯(lián)系起來，運用在各個方面上去。同時，廣泛地運用設(shè)計手冊，學(xué)會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；在整個零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成，所以在設(shè)計過程中需要和同學(xué)一起討論分析，在夾具設(shè)計過程中也想同學(xué)征求了意見，是設(shè)計更加符合實際要求。 五、參考文獻1、李益民主編，機械加工工藝簡明手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1994.72、李洪主編，機械加工工藝手冊，北京：北京出版社，19903、廖念釗等主編，互換性與技術(shù)測量（第四版） ，北京：中國計量出版社，1990.24、于駿一、鄒青主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，北京：機械工業(yè)出版社，2004.15、劉華明主編，刀具設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1999目錄序言1、零件分析................................... ...2、工藝規(guī)程設(shè)計..................................3、 夾具設(shè)計.......................................四、設(shè)計心得.......................................五、參考文獻....................................... 序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)（含機床夾具設(shè)計）和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜零件（杠桿）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，由于能力有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加以指教。完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。零 件 號 零件名稱廣東海洋大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控專業(yè) 機械加工工藝過程卡片設(shè)備 夾具 刀具 量具工序號 工 序 名 稱名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格(mm) 名稱 規(guī)格 工 時123456789101112鑄造時效處理涂底漆粗銑精銑 φ40 上下端面和寬度為 30 的平臺面粗精銑 φ30 凸臺面鉆 Φ25（H9）孔擴鉆 Φ25（H9）孔鉸 φ25(H9)孔鉆 2×Φ8（H7）孔鉆 Φ10（H7）孔粗鉸 Φ10（H7）孔精鉸 Φ10（H7）孔粗鉸 φ8（H7）孔精鉸 φ8（H7）孔檢查、入庫立式銑床立式銑床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床X5201X5201Z535Z535Z535Z518Z518Z518Z518Z518Z518專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具削平型銑刀削平型銑刀莫氏錐柄麻花鉆錐柄擴孔鉆錐柄機用鉸刀直柄麻花鉆直柄麻花鉆直柄機用鉸刀精鉸刀直柄機用鉸刀D=2D=2D=23D=24.7D=25D=7.8D=9.8D= 9.98D=10D=8D=8游標卡尺和卡板游標卡尺游標卡尺卡規(guī)卡規(guī)卡規(guī)卡規(guī)專用量具專用量具專用量具專用量具6.99min0.19min0.28min0.45min0.7min0.54min1min0.8min0.9min0.2min5.7s 班級 姓名 編制日期產(chǎn)品型號 零件圖號 共 頁機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 等臂杠桿 零件名稱 等臂杠桿 第 頁車間 工序號 工序名稱 材料牌號第 6 步鉆鉆2×Φ8（H7）孔 HT200毛坯種類 毛坯外型尺寸 每坯件數(shù) 每臺件數(shù)鑄件 198mm× 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù)立式鉆床 Z518 型 1夾具編號 夾具名稱 切削液翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具工序工時工位器具編號 工位器具名稱準終 單件(工序圖)工時定額工步號 工步內(nèi)容 工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù) 機動 輔助1 鉆 2×Φ8（H7）孔 立式鉆床 Z518 型、卡規(guī)、專用量具 1000 22 0.3 1.8 1 0.54min2 粗鉸 2×Φ8（H7）孔 立式鉆床 Z518 型、卡規(guī)、專用量具 450 11 0.3 0.26 1 0.2min3 精鉸 2×Φ8（H7）孔 立式鉆床 Z518 型、卡規(guī)、專用量具 720 18.1 0.3 0.04 1 5.7s廣東海洋大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控專業(yè) 班級 姓名 編制日期 杠桿的加工工藝及鉆 Φ8(H7)孔夾具設(shè)計一、 （一）零件的作用題目給出的零件是杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合是符合要求。(二 )零件的工藝分析杠桿的 Φ25+0.052mm 孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求。現(xiàn)分述如下：本夾具用于在立式鉆床上，加工 Φ8(H7) 孔。工件以Φ25＋ 0.052mm 孔及端面和水平面底、 Φ 30 的凸臺分別在臺階定位銷 7、支承釘 11 上實現(xiàn)完全定位。鉆 Φ8（H7）mm 孔時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承 2，當(dāng)輔助支承2 與工件接觸后，用螺母 1 鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬度為 Φ40mm 的上下平臺、鉆 Φ10(H7)孔、鉆 2×Ф8+0.015 的小孔 、粗精銑 Φ30 凸臺的上下表面。加工要求有：Φ40mm 的平臺的表面粗糙度各為 Ra6.3um（上平臺） 、Ra3.2（下平臺） 、Φ10(H7)孔為 Ra3.6um、Φ25（H9）和 Φ8 （H7）孔表面粗糙度都為Ra1.6um。2×Φ8（H7）孔有平行度分別為 0.1um（A） 、0.15um(A)。Φ10(H7)孔的平行度為 0.1um（A） 。杠桿有過渡圓角為 R5，則其他的過渡圓角則為 R3。其中主要的加工表面是孔 Ф8(H7),要用 Ф8(H7)鋼球檢查。二、工藝規(guī)程的設(shè)計(一 )、確定毛坯的制造形式。零件的材料 HT200?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為 5000 件，達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(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。又由于零件的對稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。查參考文獻（機械加工工藝簡明手冊）得：各加工表面表面總余量加工表面 基本尺寸 加工余量等級加工余量數(shù)值(mm)說明Ф40mm 的上下平臺寬度 30mm的平臺4030GH43加工上下底面加工上表面?30mm 的凸臺上下面30 H 3 凸臺上下面Φ10(H7)孔 10 H 3 加工內(nèi)孔Φ8（H7 ）孔8 H 3 加工內(nèi)孔Φ25（H9 ）孔25G 4 加工內(nèi)孔又由參考文獻得出：主要毛坯尺寸及公差主要尺寸 零件尺寸總余量 毛坯尺寸 公差 CT2×Φ8（H7）之間的中心距離 168 — 168 4Φ10（H7 ）孔尺寸10 2.0 10 3Φ25（H9 ）孔尺寸25 3.0 25 4Φ8（H7 ）孔尺寸8 2.0 8 3(二 )、基面的選擇（1）粗基準的選擇。對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為 Ф40mm 的肩面表面作為加工的粗基準，可用壓板對肩臺進行加緊，利用一組 V 形塊支承 Φ40mm 的外輪廓作主要定位，以消除 z、z、y、y 四個自由度。再以一面定位消除 x、x 兩個自由度，達到完全定位,就可加工 Φ25（H7）的孔。（2）精基準的選擇。主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用 Φ25(H7)的孔作為精基準。（三） 、工件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有：粗精銑寬度為 Φ40mm 的上下平臺、鉆Φ10(H7)孔、鉆 2×Ф 8+0.015 的小孔 、粗精銑 Φ30 凸臺的平臺。材料為 HT200，加工方法選擇如下：1、 Φ40mm 圓柱的上平臺：公差等級為 IT8～IT10,表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑→精銑的加工方法，并倒 R3 圓角。2、 Φ40mm 圓柱的下平臺：公差等級為 IT8～IT10,表面粗糙度為Ra3.2，采用采用粗銑→精銑的加工方法，并倒 R3 圓角。3、 ?30mm 的凸臺上下表面：公差等級為 IT13，表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑 →精銑的加工方法。4、 鉆 Φ10(H7)內(nèi)孔：公差等級為 IT7～IT8，表面粗糙度為Ra3.2，平行度為 0.1μm（A） ，采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。5、 鉆 Φ25（H9）內(nèi)孔：公差等級為 IT6～IT8，表面粗糙度為Ra1.6，采用鉆孔→擴孔鉆鉆孔→精鉸的加工方法，并倒1×45°內(nèi)角。6、 鉆 Φ8（H7）內(nèi)孔：公差等級為 IT6～IT8,表面粗糙度為Ra1.6，采用鉆孔 →粗鉸 →精鉸的加工方法。(四 )、確定工藝路線1、工藝路線方案一：鑄造時效涂底漆工序Ⅰ：粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺工序Ⅱ：粗精銑寬度為 Φ30mm 的凸臺表面工序Ⅲ：鉆孔 Ф25（ H9）使尺寸達到 Ф23mm。工序Ⅳ：擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm。工序Ⅴ：鉸孔 Ф25（ H9）使尺寸達到 Ф25(H9)。工序Ⅵ ：鉆 Φ10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到 9.8mm。工序Ⅶ：粗鉸 Φ10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到 9.96mm。工序Ⅷ：精鉸 Φ10（ H7）內(nèi)孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm。工序Ⅸ：鉆、粗、精鉸 2×Φ8 （H7）小孔使尺寸達到 Φ8 （H7 ） 。工序Ⅹ：檢驗入庫。2、工藝路線方案二：鑄造時效涂底漆工序Ⅰ：粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺。工序Ⅱ：粗精銑寬度為 Φ30mm 的凸臺表面工序Ⅲ：鉆孔 Ф25（ H9）使尺寸達到 Ф23mm。工序Ⅳ：鉆 2×Ф8(H7)的小孔使尺寸。 工序Ⅴ：擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm。 工序Ⅵ：鉸孔 Ф25（ H9）使尺寸達到 Ф25(H9)。工序Ⅶ ：鉆 Φ10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到 9.8mm。工序Ⅷ：粗鉸 Φ10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到 9.96mm。工序Ⅸ：精鉸 Φ10（ H7）內(nèi)孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm。工序Ⅹ：粗鉸 2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到 7.96mm。工序Ⅺ：精鉸 2×Φ8(H7) 小孔使尺寸達到 Φ8（H7） 。工序Ⅻ：檢驗入庫。（五）：工藝方案的比較和分析：上述兩種工藝方案的特點是：方案一是根據(jù)寬度為 40mm 的上下肩面作為粗基準，Ф25（ H7）孔作為精基準，所以就要加工 Ф25 孔時期尺寸達到要求的尺寸，那樣就保證了 2×Ф8 小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗加工孔 Ф25，而不進一步加工就鉆 Ф8 （H7 ） ，那樣就很難保證 2×Ф 8 的圓度跳動誤差精度。所以決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。（六）：選擇加工設(shè)備及刀、量、夾具由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完后。粗精銑寬度為 Ф40mm 的上下平臺和寬度為 30mm 的平臺。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑，選擇X5012 立式銑床（參考文獻：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版社） ，刀具選 D=2mm 的削平型立銑刀（參考文獻：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版） 、專用夾具、專用量具和游標卡尺。粗精銑寬度為 Φ30mm 的凸臺表面。采用 X5021 立式銑床，刀具選 D=2mm 的削平型銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標卡尺。鉆孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф23mm。采用 Z535 型鉆床，刀具選莫氏錐柄麻花鉆（莫氏錐柄 2 號刀）D=23mm，專用鉆夾具，專用檢具。擴孔鉆鉆孔 Ф25(H9)使尺寸達到 Ф24.8mm。采用立式 Z535 型鉆床，刀具選 D=24.7mm 的錐柄擴孔鉆（莫氏錐度 3 號刀） ，專用鉆夾具和專用檢具。鉸孔 Ф25（H9）使尺寸達到 Ф25(H9)。采用立式 Z535 型鉆床，刀具選 D=25mm 的錐柄機用鉸刀，并倒 1×45°的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。鉆 2×Ф8(H7)的小孔使尺寸達到 7.8mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用 D=7.8mm 的直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。鉆 Φ10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到 Φ9.8mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用 D=9.8mm 的直柄麻花鉆，專用的鉆夾具和量檢具。粗鉸 Φ10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到 Φ9.96mm。采用立式 Z518 型鉆床，刀具選用 D=10mm 的直柄機用鉸刀，專用夾具和專用量檢具。精鉸 Φ10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到 Φ10（H7）mm。采用立式Z518 型鉆床，選擇刀具 D=10mm 的精鉸刀，使用專用夾具和量檢具。粗鉸 2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到 Φ7.96mm。采用立式 Z518 型鉆床，選擇刀具為 D=8mm 直柄機用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。精鉸 2×Φ8(H7)小孔使尺寸達到 Φ8（H7） 。采用立式 Z518 型鉆床，選擇刀具為 D=8mm 的直柄機用鉸刀，使用專用的夾具和專用的量檢具。（參考資料和文獻均來自：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版）（七）：加工工序設(shè)計根據(jù)本次設(shè)計的要求，工序設(shè)計只設(shè)計老師所給出工序的計算。下面是對 Φ8（H7）內(nèi)孔的加工設(shè)計。各工步余量和工序尺寸及公差 （mm）加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸2×Φ8(H7) 鉆孔 0.215 — Φ7.82×Φ8(H7) 擴孔 0.055 — Φ 7.962×Φ8(H7) 鉸孔 — H7 Φ8(H7)1、 鉆 2×Ф8(H7)的小孔使尺寸達到 7.8mm。2、 粗鉸 2×Φ8（H7）小孔使尺寸達到 7.96mm。3、 精鉸 2×Φ8(H7) 小孔使尺寸達到 Φ8（H7） 。這三部工序全都采用 Z518 機床來進行加工的，故： （1）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 Z518 機床主要技術(shù)參數(shù)，取鉆 2×Ф 8(H7)孔的進給量 f=0.3mm/r,用插入法求得鉆2×Ф8(H7)孔的切削速度為 v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為:n=1000v/ d=1000×26.1/3.14×8r/min=1039r/min??按機床實際轉(zhuǎn)速取 n=1000r/min，則實際切削速度為v=3.14×1000/1000m/min≈22m/min.從參考文獻得知：=9.81×42.7do (N)???? ??0.8????M=9.81×0.021 (N.m)??20??0.8????求出鉆 2×Ф8(H7)孔的 和 M 如下：????=9.81×42.7×8× ×1=1279N???? 0.30.8M=9.81×0.021× × ×1=5N.m82 0.30.8根據(jù)所得出數(shù)據(jù)，它們均少于機床的最大扭轉(zhuǎn)力矩和最大進給力，故滿足機床剛度需求。（2）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 Z518 機床主要技術(shù)參數(shù)，取擴孔 2×Ф 8(H7)的進給量 f=0.3mm/r,參考文獻得：擴孔的切削速度為（ — ）V 鉆，故取 v 擴=1/2v 鉆12 13=1/2×22m/min=11m/min,由此算出轉(zhuǎn)速 n=1000v/ d=1000×11/3.14×8r/min=438r/min,取機??床實際轉(zhuǎn)速 n=450r/min。（3）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 Z518 機床主要技術(shù)參數(shù)，取鉸孔的進給量 f=0.3mm/r,參考文獻得：鉸孔的切削速度為 v=0.3m/s=18m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n=1000v/ d=1000×18/3.14×8r/min=717r/min??按照機床的實際轉(zhuǎn)速 n=720r/min。則實際切削速度為：V= dn/1000=3.14×8×720/1000m/min=18.1m/min。??三、夾具的設(shè)計本次的夾具為—工序Ⅸ：鉆、粗、精鉸 2×Φ8 （H7 ）小孔使尺寸達到 Φ8（H7）而設(shè)計的。　本工序所加工的孔是位于 Φ30 凸臺平面內(nèi)，孔徑不大，工件重量較輕、輪廓尺寸以及生產(chǎn)量不是很大等原因，采用翻轉(zhuǎn)式鉆模。1、 確定設(shè)計方案這道工序所加工的孔在 Φ30 凸臺平面上，且與土臺面垂直，平行度△A=0.1 。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案有：工件以 Φ25＋0.052mm 孔及端面和水平面底、Φ30 的凸臺分別在臺階定位銷、支承釘上實現(xiàn)完全定位。鉆 Φ8（H7）mm 孔時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承，當(dāng)輔助支承與工件接觸后，用螺母鎖緊。2 、選擇定位元件（1）選擇帶臺階面的定位銷，作為以 φ 25H9 孔及其端面的定位元件。定位副配合取 。（2）選擇可調(diào)支承釘為 φ8（H7）孔外緣毛坯一側(cè)防轉(zhuǎn)定位面的定位元件 ,用鎖緊螺母將其鎖緊，防止在加工孔時出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，限制工件六個自由度。為增加剛性，在 φ8（H7）的端面增設(shè)一螺旋輔助支承，輔助支承與工件接觸后，用螺母將其鎖緊。3、計算夾緊力并確定螺桿直徑參考文獻（機械加工工藝手冊） ，因夾具的的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 與切削力 F 之間的關(guān)系為：??夾=KF，式中的 K 為安全系數(shù)。由參考文獻得，當(dāng)夾緊力與切??夾削力方向相反時，取 K=3。由前面的計算可知 F=1279N。所以，=KF=1279×3N=3837N，由此可以知道，選擇一個 M30 的螺旋輔助??夾支承。一是為了承受切削力的沖擊，二是為了防止工件在加工時變形，因為鉆 φ8（H7）孔時，工件為懸臂。4、定位誤差計算 （1）加工 φ8H7 時孔距尺寸 84± 0.2mm 的定位誤差計算，由于基準重合，故 ：0.015+0.2=0.215mm，0.015-0.2=-0.185mm，上下偏差為：0.215-（-0.185）=0.4mm，符合尺寸要求。而基準位移誤差為定位孔 (φ25H9 )與定位銷的最大間隙，故：定位銷取直徑為 φ25H9，盡量減少位移誤差。故：25-25=0，上偏差：0.052-0.052=0mm，下偏差：0-0=0mm。其基準也符合設(shè)計要求。由此可知此定位方案能滿足尺寸 84± 0.2mm 的定位要求。（2）加工 φ8H7 孔時軸線平行度 0.15mm 的定位誤差計算，由于基準重合，故 ：0.015+0.015=0.03mm而基準位移誤差是定位孔 φ25H9 與定位面間的垂直度誤差。故 :0.052+0.052mm=0.104mm所以有：0.03+0.104mm=0.134mm此方案能滿足平行度 0.15mm 的定位要求。四、設(shè)計心得兩個星期的機械設(shè)計到今天已經(jīng)劃上句號，經(jīng)過著兩個星期的努力，不僅順利完成了課程設(shè)計這個任務(wù)，而且從中一方面鞏固了之前的理論學(xué)習(xí)，另一方面也發(fā)現(xiàn)了自 己在學(xué)習(xí)工程中存在的薄弱環(huán)節(jié)。經(jīng)過老師的知道，和自己的認真學(xué)習(xí)，自己把一些沒有掌握好的知識點進一步加深理解，把在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題，作為今后學(xué)習(xí)過程中努力的方向。課程設(shè)計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使自己把學(xué)過的知識聯(lián)系起來，運用在各個方面上去。同時，廣泛地運用設(shè)計手冊，學(xué)會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；在整個零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成，所以在設(shè)計過程中需要和同學(xué)一起討論分析，在夾具設(shè)計過程中也想同學(xué)征求了意見，是設(shè)計更加符合實際要求。 五、參考文獻1、李益民主編，機械加工工藝簡明手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1994.72、李洪主編，機械加工工藝手冊，北京：北京出版社，19903、廖念釗等主編，互換性與技術(shù)測量（第四版） ，北京：中國計量出版社，1990.24、于駿一、鄒青主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，北京：機械工業(yè)出版社，2004.15、劉華明主編，刀具設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1999目錄序言1、零件分析................................... ...2、工藝規(guī)程設(shè)計..................................3、 夾具設(shè)計.......................................四、設(shè)計心得.......................................五、參考文獻....................................... 序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)（含機床夾具設(shè)計）和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜零件（杠桿）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，由于能力有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加以指教。完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。