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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 II
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
課 程 設(shè) 計
題 目：杠桿加工工藝及M4螺孔 鉆、攻夾具
設(shè)計
班 級：加工05-1班
姓 名：李明浩
指導(dǎo)教師：于英華
完成日期：2008年7月2日
III
遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計
一、設(shè)計題目
杠桿加工工藝及M4螺孔鉆、攻夾具設(shè)計。
2、 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) 被加工工件的零件圖 1張
(2) 毛坯圖 1張
(3) 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張
(4) 與所設(shè)計夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 1張
(4) 夾具裝配圖 1張
(5) 夾具體零件圖 1張
(6) 課程設(shè)計說明書(5000～8000字) 1份
四、進(jìn)度安排
(1) 熟悉零件,畫零件圖 2天
(2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天
(3) 工藝裝備設(shè)計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天
(4) 編寫說明書 3天
(5) 準(zhǔn)備及答辯 2天
五、指導(dǎo)教師評語
成 績：
指導(dǎo)教師
日 期
摘 要
機(jī)械制造課程設(shè)計的主要內(nèi)容是夾具的設(shè)計，是在我們完成了全部的基礎(chǔ)課等課程之后進(jìn)行的。這是對于之前所學(xué)的各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。
通過本次的課程設(shè)計，我們應(yīng)該得到以下各方面的鍛煉：
1、 能夠熟練運(yùn)用機(jī)械制造課程設(shè)計中的基本理論以及在實際設(shè)計中學(xué)到的實踐知識，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，保證零件加工質(zhì)量。
2、 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的練習(xí)，應(yīng)該獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
3、 學(xué)會使用各種手冊及相關(guān)資料、查閱相關(guān)圖表。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練的運(yùn)用。
關(guān)鍵詞：機(jī)械制造，地位，定位，工藝路線，鍛煉
Abstract
Machinery Manufacturing design courses are the main contents of the fixture design,We are in complete all the basic courses and other courses conducted by.This is the school before the various courses of an in-depth comprehensive review of the,Is also a theory with practical training,so,It in our four years of university study, occupy an important position.
Through this curriculum design, we should be following all aspects of training:
1、 Skilled use of machinery to design courses in basic theory and practical design schools to the practice of knowledge, the right solution to a part in the processing of positioning, clamping and arrangements of line, identify the issues of size, quality assurance parts processing.
2、 Improve the structural design capacity. Through the design of the fixture to practice, should be processed in accordance with the requirements of the processing components, design efficient, effort, economic and reasonable to ensure the quality of the processing capacity of the fixture.
3、 Learn to use manuals and related information, access to the relevant charts. The design and master all kinds of information relating to the name, origin, can do skilled use.
Key words: Machinery Manufacturing, status, location, the process line, training
17
遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計
目錄
1.零件圖分析 1
1.1零件的功用 1
1.2零件的技術(shù)要求 1
1.3審查杠桿的工藝性 2
1.4確定杠桿的生產(chǎn)類型 2
2.確定毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖 2
2.1確定毛坯制造方法 2
2.2確定毛坯尺寸公差和加工余量 2
2.2.1確定毛坯尺寸 2
2.2.2確定毛坯尺寸公差等級和公差 3
2.3繪制毛坯圖 4
3.制定零件工藝路線 4
3.1選擇定位基準(zhǔn) 4
3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 4
3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 4
3.2表面加工方法的確定 5
3.3加工階段的劃分 6
3.4工序集中與分散 6
3.5工序順序的安排 7
3.5.1機(jī)械加工工序的安排 7
3.5.2熱處理工序及表面處理工序的安排 8
3.5.3輔助工序安排 8
3.6確定工藝路線 8
4.工序設(shè)計(加工M4螺孔) 9
4.1確定加工方案 9
4.2確定加工余量 9
4.3計算兩次工序尺寸的基本尺寸 10
4.4兩次工步計算 10
4.4.1鉆孔工步 10
4.4.2攻絲孔工步 10
5.時間定額的計算 11
5.1兩工步時間定額的計算 11
5.1.1鉆孔工步 11
5.1.2絲攻工步 11
5.2輔助時間的計算 11
6.夾具設(shè)計 11
6.1問題的提出 12
6.2.1定位方案設(shè)計 12
6.2.2上述方案的比較 12
6.2.3夾緊力方向的選擇 12
6.2.4夾緊力作用點的選擇 13
6.2.5切削力及夾緊力計算 13
6.2.6夾具操作簡要說明 13
7.體會與展望 13
參考文獻(xiàn) 15
附錄1 17
附錄2 18
1.零件圖分析
1.1零件的功用
本零件為用于某些機(jī)械中的杠桿，其功用是傳遞驅(qū)動力。
1.2零件的技術(shù)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/mm
Φ20孔外端面
15
0.2
3.2
Φ35孔外端面
15
0.2
3.2
Φ16孔外端面
6
0.05
3.2
Φ10孔上端面
48.5
12.5
插槽內(nèi)表面
5
0.05
3.2
Φ8H7孔加工
Φ8H7
1.6
Φ20H7孔加工
Φ20H7
1.6
// 0.1 AB
Φ8F9孔加工
Φ8F9
1.6
Φ10孔加工
Φ10
12.5
M4螺孔加工
M4
左端缺口
8
12.5
該杠桿形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡單，屬于典型的杠桿類零件。為實現(xiàn)傳遞驅(qū)動力的功能，其杠桿各孔與機(jī)器有配合要求，因此加工精度要求較高。杠桿左端兩臂內(nèi)表面在工作中需承受較大的沖擊載荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理；為保證裝配時有準(zhǔn)確的位置，Φ8H7、Φ20H7、Φ8F9三個端面孔有平行度要求，中間孔與兩端的孔的平行度為0.1mm。
綜上所述，該杠桿的各項技術(shù)要求制定的較合理，符合該零件在傳遞驅(qū)動力中的功用。
1.3審查杠桿的工藝性
分析零件圖可知，杠桿零件中的Φ8H7、Φ20H7、Φ8F9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；φ8H7和φ20H7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(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)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(jì)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。
1.4確定杠桿的生產(chǎn)類型
依題目可知，該杠桿生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。
2.確定毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖
2.1確定毛坯制造方法
零件材料是QT450-10。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(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，Φ8H7、Φ8F9三個小孔不鑄出，中間Φ20H7大孔鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。
2.2確定毛坯尺寸公差和加工余量
2.2.1確定毛坯尺寸
分析本零件，所有加工表面Ra≥1.6，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
Φ8H7兩孔外端面
15mm
CT8
1.25
單邊余量
Φ20H7孔外端面
15mm
CT8
1.25
單邊余量
Φ8F7孔外端面
6mm
CT7
1.00
單邊余量
Φ10孔上端面
48.5mm
CT9
3.0
單邊余量
兩Φ8H7孔之間的表面
5mm
CT8
1.25
單邊余量
缺口
8mm
CT7
2.00
單邊余量
2.2.2確定毛坯尺寸公差等級和公差
（1） 確定毛坯尺寸公差等級由《課程設(shè)計指導(dǎo)書》中表2-1大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級表確定毛坯的尺寸的公差等級。由于鑄件材料為球墨鑄鐵加工方法為金屬型鑄造，確定毛坯尺寸公差等級為CT8-10.
（2） 確定毛坯尺寸公差
查《鑄造工藝手冊》中表1-9確定本零件的毛坯尺寸公差如下。
杠桿尺寸公差
零件毛坯尺寸
公差
Φ8H7兩孔外端面 16.25mm
0.14
Φ20H7孔外端面 16.25mm
0.14
Φ8F7孔外端面 7.00mm
0.20
Φ10孔上端面 51.5mm
0.24
兩Φ8H7孔之間的表面7.5
0.10
缺口 8mm
0.12
2.3 繪制毛坯圖
3.制定零件工藝路線
3.1選擇定位基準(zhǔn)
基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報廢，使用無法進(jìn)行，難以在工期內(nèi)完成加工任務(wù)。
3.1.1精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)該杠桿零件的技術(shù)要求和裝配要求,對于精基準(zhǔn)而言，主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，本題目以Φ20H7的孔為精基準(zhǔn)，基本滿足要求。
3.1.2粗基準(zhǔn)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Φ20H7孔及Φ8H7孔外端面為粗基準(zhǔn)。
3.2表面加工方法的確定
1、杠桿零件中零件Φ20H7、Φ8H7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(zhǔn)，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時間又能達(dá)到技術(shù)要求。
2、Φ10孔上端面，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑的加工方式。
3、Φ8F9孔的外端面，表面粗糙度為3.2，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑—半精銑的加工方式。
4、兩Φ8H7孔之間的表面，該表面需要檢查，要求檢查范圍與Φ8H7同心在Φ20內(nèi)，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑—半精銑的加工方式。
5、Φ20H7孔加工，它將作為精基準(zhǔn)以完成以后的加工，為達(dá)到題目要求我們采取粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸的工序過程，最終完成Φ20H7孔加工。
6、Φ8H7、Φ8F9孔加工，加工時對于Φ20H7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、Φ10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(dá)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(dá)到要求。
9、M4螺孔加工，考慮到工藝要求，我們采取鉆、攻絲兩步工序。在加工的適當(dāng)工藝過程中我們對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。
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/μm
加工方案
備注
Φ20H7、Φ8H7孔外端面
IT11
3.2
粗銑—半精銑
表1-8
Φ10孔上端面
IT10
12.5
粗銑
表1-8
Φ8F9孔的外端面
IT11
3.2
粗銑—半精銑
表1-8
兩Φ8H7孔之間的表面
IT11
3.2
粗銑—半精銑
表1-8
Φ20H7孔加工
IT7
1.6
粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸
表1-7
Φ8H7孔加工
IT8
1.6
鉆—精鉸
表1-7
Φ8F9孔加工
IT7
1.6
鉆—精鉸
表1-7
Φ10孔加工
IT11
12.5
鉆
表1-7
缺口的加工
IT11
12.5
粗銑
表1-7
M4螺孔加工
3.2
鉆—攻
表1-10
3.3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(zhǔn)（Φ20H7孔）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)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Φ10孔上端面以及兩Φ8H7孔之間的表面、鉆Φ8H7及Φ8F9孔、缺口的粗銑、鉆Φ10孔及M4螺孔；在精加工階段，進(jìn)行三個圓孔的外端面的半精銑、Φ8H7及Φ8F7孔的精鉸、M4螺孔的攻絲加工。
3.4工序集中與分散
在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定成批生產(chǎn)的情況下，考慮到經(jīng)濟(jì)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(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)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。
3.5工序順序的安排
3.5.1機(jī)械加工工序的安排
方案一：
1、粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸Φ20H7孔
2、粗銑—半精銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面
3、粗銑兩Φ8H7孔之間的表面
4、粗銑—半精銑Φ8F9孔的外端面
5、檢驗
6、粗銑Φ10孔上端面
7、粗銑缺口
8、鉆—精鉸Φ8H7孔及Φ8F9孔
9、鉆Φ10孔
10、鉆—攻M4螺孔
方案二：
1、粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸Φ20H7孔
2、鉆—精鉸Φ8H7孔及Φ8F9孔
3、粗銑—半精銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面
4、粗銑兩Φ8H7孔之間的表面
5、檢驗
6、鉆Φ10孔
7、粗銑Φ10孔上端面
8、粗銑—半精銑Φ8F9孔的外端面
9、粗銑缺口
10、鉆—攻M4螺孔
3.5.2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(yīng)力而安排的熱處理工序：時效處理。
2、在粗加工之后，為消除切削加工過程中工件的內(nèi)應(yīng)力而安排的熱處理工序：人工時效處理
3.5.3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(zhǔn)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。
3.6確定工藝路線
對于上述工序安排的兩個方案進(jìn)行比較：
方案一工序相對集中，便于管理。方案二則采用工序分散原則，各工序工作相對獨立。考慮到該零件生產(chǎn)批量較大，工序集中可簡化調(diào)整工作，易于保證加工質(zhì)量，且采用氣動夾具，可提高加工效率，故采用方案一較好。
在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了杠桿的工藝路線。
杠桿工藝路線及設(shè)備、工裝的選用
工序號
工序名稱
機(jī)床設(shè)備
刀具
量具
1
粗?jǐn)U、精擴(kuò)、鉸Φ20H7孔
四面組合鉆床
麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀
卡尺、塞規(guī)
2
粗銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
3
半精銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
4
粗銑兩Φ8H7孔之間的表面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
5
粗銑Φ8F9孔的外端面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
6
半精銑Φ8F9孔的外端面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
7
去毛刺
鉗工臺
平銼
8
檢驗
塞規(guī)、百分尺、卡尺等
9
粗銑Φ10孔上端面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
10
粗銑缺口
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
11
鉆—精鉸Φ8H7孔及Φ8F9孔
四面組合鉆床
麻花鉆、擴(kuò)孔鉆
卡尺、塞規(guī)
12
鉆Φ10孔
立式鉆床ZX525
麻花鉆
塞規(guī)
13
鉆、攻M4螺孔
四面組合鉆床
麻花鉆、絲錐
塞規(guī)
14
清洗
清洗機(jī)
15
終檢
塞規(guī)、百分表、卡尺等
4. 工序設(shè)計(加工M4螺孔)
4.1確定加工方案
根據(jù)《課程設(shè)計指導(dǎo)書》中表2-40，螺孔最大公稱直徑為4mm公差等級為IT8級，公差為0.018mm.確定加工方案為：鉆-攻。
4.2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8級，加工余量等級為F級.
1. 由表2-28（孔的加工余量），查得：鉆孔的加工余量為0.1mm
2. 由表2-39（攻螺紋孔前鉆孔用麻花鉆直徑），查的：鉆孔用的麻花鉆直徑為3.3mm。
3. 由表3-37（機(jī)用絲錐的參數(shù)），查的：絲錐的公稱直徑為4.0mm。
4.3計算兩次工序尺寸的基本尺寸
攻螺紋后孔的最大公稱直徑尺寸為4mm，查表2-39知普通粗牙螺紋內(nèi)孔的直徑為3.3mm，則鉆孔工序的加工尺寸為：
3.30-0.10=3.20mm。
4.4兩次工步計算
4.4.1鉆孔工步
1、背吃刀量的確定 取ap=1mm
2、進(jìn)給量的確定 查表5-22選取該工步的每鉆進(jìn)給量f=0.10mm/r
3、切削速度的計算 查表5-22得 v=15m/min
由公式（5-1）得：
n=1000×v/3.14d=1000×15/(3.14×3.3)=1447r/min
參照表4-8 四面組合鉆床，主軸鉆速可取n=1360r/min，將此帶入公式（5-1）實際鉆削速度v=nπd/1000=14.09m/min
4.4.2攻絲孔工步
1、背吃刀量的確定 取ap=0.07mm
2、進(jìn)給量的確定 查表5-22選取該工步的每鉆進(jìn)給量f=0.10mm/r
3、切削速度的計算 查表5-22得 v=10m/min
由公式（5-1）得：
n=1000×v/3.14d=1000×10/(3.14×4.0)=796r/min
參照表4-8 四面組合鉆床，主軸鉆速可取n=780r/min，將此帶入公式（5-1）實際鉆削速度v=nπd/1000=9.79m/min
5.時間定額的計算
5.1兩工步時間定額的計算
5.1.1鉆孔工步
根據(jù)表5-41（鉆削基本時間的計算），鉆孔的基本時間可由下面公式計算
Tj=L/fn=(l1+l2+l)/fn
式中：l1=（D/2）cotkr+(1~2)=6.3mm
l2 =2,代入可得tj=21.32s
5.1.2絲攻工步
根據(jù)表5-46（用絲攻螺紋基本時間的計算），攻孔的基本時間可由下面公式計算
Tj=［(l1+l2+l)/fn+(l1+l2+l)/fn0］i
式中：l1=（1~3）P
L2=（2~3）P
代入可得tj=12.2s
5.2 輔助時間的計算
由公式tf=0.15tj
計算鉆孔工步的輔助時間tf=3.198s
計算攻孔工步的輔助時間tf=1.830s
6夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。設(shè)計鉆-攻M4孔，本夾具將用于四面組合鉆床，刀具為麻花鉆、絲錐。
6.1問題的提出
本夾具是用來加工M4螺紋孔時的夾具,加工該螺紋孔需要兩道工序才能完成，并且螺孔的中心線與工件水平線有一定的角度要求,因此本工序加工時要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度,保證精度。
6.2.1 定位方案設(shè)計
對于該杠桿零件的夾具設(shè)計中的定位方案的設(shè)定，在課程設(shè)計前期設(shè)定方案一，在設(shè)計中后期設(shè)定了方案二，將其列于下面進(jìn)行比較。
方案一：
分析該零件圖的工藝性，采用一面一孔定位一面夾緊的定位方式。并采用手動夾緊的方式。選擇Φ20H7孔為定位孔，Φ20H7一側(cè)的外端面為定位面，另一端面受夾緊力。夾具體采用左右面寬，下端面窄的“G”形夾具體形式。
方案二：
分析該零件圖的工藝性，并考慮到機(jī)床的結(jié)構(gòu)限制，所以采用一面兩孔的定位方法。選擇Φ20H7孔及Φ20F9孔為定位孔，Φ20H7孔一側(cè)外端面為定位面，另一側(cè)受夾緊力作用夾緊。夾具體采用結(jié)構(gòu)均勻的“L”形夾具體形式。
6.2.2上述方案的比較：
分析加工M4螺紋孔時的工序定位要求可知，該工序定位需要限制六個自由度。方案一的定位方法，只能保證限制五個自由度，無法限制在工件在銷的軸向上的轉(zhuǎn)動，屬于欠定位，在加工該工序時容易由于工件的轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致孔的中心的變動，從而導(dǎo)致孔徑的變化。方案二，在方案一的基礎(chǔ)上加了一個“削邊銷”來限制第六個自由度，將零件固定，其定位符合要求，能保證加工精度要求。
分析夾具體的鑄造問題，方案一的夾具體不符合鑄造件的要求，鑄造件要求壁厚均勻，并且“G”形工件無法鑄造，相比方案二，保證了鑄造件的壁厚均勻，并且“L”形工件，形狀簡單，鑄造方便。
分析夾緊力的動力源，方案一采用手動夾緊。對于該工件屬于中批量生產(chǎn)，手動顯得工作效率，不能滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)。相比之下方案一，采用氣壓作為夾緊的動力源，雖然存在一定的不穩(wěn)定性，但對于總體加工并無影響，能保證工作效率，滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)。
綜上所述，選擇方案二比較好。該方案可靠，操作方便、工作效率高。
6.2.3夾緊力方向的選擇。
考慮到夾緊力的方向與工件定位基準(zhǔn)所處的位置，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。所以選擇夾緊力方向為垂直于主要定位基準(zhǔn)面，以保證工件夾緊的穩(wěn)定性。并與工件剛度最大的方向一致，以減少變形。即夾緊力方向向左。
6.2.4夾緊力作用點的選擇
夾緊力作用點的選擇對夾緊的穩(wěn)定性和工件變形有很大的影響。選擇時注意：應(yīng)落在支撐元件上或幾個支撐元件所形成的支承面內(nèi)，應(yīng)落在工件剛度好的部位上，應(yīng)盡量靠近加工面。下端面作用面積大，穩(wěn)定，所以夾緊力作用在杠桿中間大圓的外端面上。
6.2.5切削力及夾緊力計算
在加工過程中,鉆、攻螺紋孔時的主要切削力為鉆頭或絲錐的切削方向,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面,只要夾緊杠桿中間大圓的外端面即可，無須再對切削力進(jìn)行計算。
6.2.6夾具操作簡要說明
如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本夾具操作簡單，省時省力，裝卸工件時只需靠汽缸控制壓力桿的收縮即可輕松實現(xiàn)。
7.體會與展望
在老師的指導(dǎo)下，順利完成了機(jī)械制造課課程設(shè)計的全部內(nèi)容。通過這次的課程設(shè)計，收獲頗多。
1、 對理論知識有了更深的理解
通過對實際零件的功用分析、工藝分析、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計及
指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計等學(xué)習(xí)，對于以往學(xué)過的課程中的知識點有了更系統(tǒng)化的復(fù)習(xí)，對于這些理論知識有了更深的理解。
2、 對理論知識在實踐中的應(yīng)用有了更深的理解
通過這次專用夾具的設(shè)計，完全是自己運(yùn)用所學(xué)知識，通過查找資料，根據(jù)實際工作情況完成該零件的夾具設(shè)計，使自己更加形象的理解了理論知識在實際中的運(yùn)用。
3、 激發(fā)了自己學(xué)習(xí)的積極性
通過該課程設(shè)計，使我全面系統(tǒng)的理解了專用夾具設(shè)計的基本實現(xiàn)方法。把僵硬的課本知識變的生動有趣，激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性。把學(xué)過的機(jī)械制造知識強(qiáng)化，能夠把課堂上的知識通過自己的設(shè)計實踐化，加深了對理論知識的理解。
4、 理解了該知識點以及學(xué)科之間的融合滲透
本次課程設(shè)計部分是運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)課中的夾具設(shè)計知識點完成的，在設(shè)計的過程中運(yùn)用了，機(jī)械制圖、互換性與測量技術(shù)、工程材料等以往學(xué)過的課程，這次設(shè)計將各學(xué)科聯(lián)系起來，把各學(xué)科之間的知識融合起來，把各門課程的知識聯(lián)系起來，使我對各知識的聯(lián)系理解更加深入。
在這次課程設(shè)計中，我按照課程設(shè)計指導(dǎo)書中的要求和進(jìn)度來進(jìn)行的，完全達(dá)到了培養(yǎng)實際動手設(shè)計能力的目的。對于這種類型的實踐類學(xué)習(xí)對于以后工作的發(fā)展和問題的解決起到了鋪墊和指引的意義。
參考文獻(xiàn)
【1】作者：繼德、陳寧平，書名:《機(jī)床夾具設(shè)計（第二版）》，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：2000.05
【2】作者：張耀霍，書名:《機(jī)械加工工藝設(shè)計實用手冊》，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：2000.04
【4】作者：陳國香，書名:《機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué)》，出版者：清華大學(xué)出版社，出版年：2006.05
【5】作者：李彩霞，書名:《機(jī)械精度設(shè)計與檢測技術(shù)》，出版者：上海交通大學(xué)出版社，出版年：2006.01
【6】作者：秦寶榮，書名:《機(jī)床夾具設(shè)計》，出版者：中國建材工業(yè)出版社，出版年：1998.02
【8】作者：方子良，書名:《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，出版者：上海交通大學(xué)出版社，出版年：2005.01
【9】作者：李弘英，書名:《鑄造工藝設(shè)計》，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：2005.02
【10】作者：武良臣、郭培紅，書名:《敏捷夾具設(shè)計理論及應(yīng)用》，出版者：煤炭工業(yè)出版社，出版年：2003.09
【11】作者：鄒青，書名:《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》，出版者：機(jī)
械工業(yè)出版社，出版年：2004.08
【12】作者：秦國華、張衛(wèi)紅，書名:《機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計方法》，出版者：航空工業(yè)出版社，出版年：2006.11
【13】作者：崇凱，書名:《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》，出版者：化學(xué)工業(yè)出版社，出版年：2007.02
【14】作者：黃健求，書名:《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：2005.11
【15】作者：王伯平，書名:《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：2007.5
【16】作者：孫麗媛，書名:《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)》，出版者：冶金工業(yè)出版社，出版年：2002.12
17
01
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
杠桿
共
8
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
1
銑平面
QT45-5
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
34.8/16.5
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臥式雙面銑床
X60
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
1
粗銑Φ35、Φ20左右端面至31.8
Φ80端銑刀、游標(biāo)卡尺
400
100.5
0.167
1.5
1
2
粗銑Φ16左右端面至13.5
Φ80端銑刀、游標(biāo)卡尺
400
100.5
0.167
1.5
1
3
半精銑Φ35、Φ20左右端面至30
Φ80端銑刀、游標(biāo)卡尺
560
140.7
0.15
0.9
1
4
半精銑Φ16左右端面至120-0.1
Φ80端銑刀、游標(biāo)卡尺
560
140.7
0.15
0.75
1
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
肖文龍
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
02
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
杠桿
共
8
頁
第
2
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
2
鉆孔
QT45-5
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
Φ15.4
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
ZX525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
1
擴(kuò)孔至Φ18
Φ18高速鋼擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺
272
15.4
0.81
2.6
1
2
粗鉸孔至Φ19
Φ19硬質(zhì)合金直柄鉸刀、游標(biāo)卡尺
392
23.4
0.48
1.5
1
3
精鉸孔至Φ20H70+0.021
Φ20硬質(zhì)合金直柄鉸刀、內(nèi)徑千分尺
545
34.2
0.22
0.5
1
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
03
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
鑄件
零件名稱
杠桿
共
8
頁
第
3
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
3
QT45-5
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
實心
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
ZX525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
1
鉆左孔、右孔至Φ6
Φ6麻花鉆、游標(biāo)卡尺
400
7.5
0.2
6
1
2
粗鉸左孔、右孔至Φ7
Φ7硬質(zhì)合金直柄鉸刀、游標(biāo)卡尺
500
11
0.16
1
1
3
精鉸左孔至Φ8F90+0.036、右孔至Φ8H70+0.015
Φ8硬質(zhì)合金直柄鉸刀、內(nèi)徑千分尺
630
15.8
0.12
1
1
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
04
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
杠桿
共
8
頁
第
4
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
4
銑平面
QT45-5
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
52
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式銑床
X51
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
1
粗銑上端面尺寸至48.5
Φ16面銑刀、專用量具
490
33.2
0.49
3.5
2
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
05
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
杠桿
共
8
頁
第
5
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
5
鉆孔
QT45-5
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
實心
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
ZX525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
1
鉆孔至Φ10
Φ10麻花鉆、游標(biāo)卡尺
136
4.27
0.48
20
1
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
06
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
杠桿
共
8
頁
第
6
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
6
攻螺紋
QT45-5
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
實心
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
ZX525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
1
鉆孔至Φ3
Φ3麻花鉆、游標(biāo)卡尺
500
20
0.15
3
1
攻螺紋M4
M4絲錐
97
1.2
0.7
4
2
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
07
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
杠桿
共
8
頁
第
7
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
7
銑槽
QT45-5
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
實心
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臥式銑床
X62
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
1
粗銑槽寬至8，槽深至R64.8
Φ8銑槽刀、專用量具
235
5.9
0.21
64.9
13
2
半精銑槽寬至100+0.1，槽深至R65
Φ10銑槽刀、專用量具
475
14.9
0.15
65
1
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
08
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
杠桿
共
8
頁
第
8
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
8
銑平面
QT45-5
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
10
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式銑床
X51
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
1
粗銑上端缺口
Φ24端銑刀，專用量具
300
22.6
0.5
2
1
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期