左擺動杠桿加工工藝及鉆φ12孔夾具設計 [版本2]

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機械加工工藝卡片 工件名稱 左擺動杠桿 工序號 零件名稱 左擺動杠桿 零件號 零件重量 0.98kg 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 45 HRC58-64 鑄件 1.2kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 鉆床 X51 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Ф12孔 三面刃刀 游標卡尺 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 設 計 說 明 書 設計題目： 制定“左擺動杠桿”的工工藝規(guī)程及鉆Ф12孔的夾具設計 設 計 者： 指導教師： 日期 ： 摘 要 工藝學是以研究機械加工工藝技術和夾具設計為主技術學科，具有很強的實踐性，要求學習過程中應緊密聯(lián)系生產實踐，同時它又具有很強的綜合性， 本次畢業(yè)設計的課題是左擺動杠桿的加工工藝規(guī)程及鉆Ф12孔的專用夾具設計，主要內容如下： 首先，對零件進行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。 第二步，進行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準和精基準。根據(jù)選好的基準，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證的一種工序。 第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時，并選擇合適的機床和刀具。對于粗加工，還要校核機床功率。 最后，設計鉆Ф12孔的—銑床專用夾具設計。先提出設計問題，再選擇定位基準，然后開始切削力、夾緊力的計算和定位誤差的分析。然后把設計的過程整理為圖紙。 通過以上的概述，整個設計基本完成。 目 錄 序言…………………………………………………………………1 一. 零件分析 ……………………………………………………2 1.1 零件作用 ………………………………………………2 1.2零件的工藝分析 …………………………………………2 二. 工藝規(guī)程設計…………………………………………………3 2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3 2.2基面的選擇傳 ……………………………………………4 2.3制定工藝路線 ……………………………………………4 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………7 2.5確定切削用量及基本工時………………………………13 三 夾具設計……………………………………………………14 3.1問題的提出………………………………………………14 3.2定位基準的選擇…………………………………………14 3.3定位元件的設計…………………………………………14 3.4切削力及夾緊力計算……………………………………15 3.5定位誤差分析……………………………………………15 3.6夾具設計及操作簡要說明………………………………16 總 結………………………………………………………………20 致 謝………………………………………………………………21 參考文獻 …………………………………………………………22 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工序號 工 序 內 容 設 備 工 藝 裝 備 工 時 1 鍛造 2 退火 3 銑左端面。 X51 端面銑刀 4 銑右面 X51 端面銑刀 5 鉆M10底孔鉆通 X51 端面銑刀 6 鉆Φ12通孔 X51 端面銑刀 7 鉆Φ6 Z525鉆床 高速鋼錐柄麻花鉆 8 銑長100的平面 Z525鉆床 高速鋼錐柄麻花鉆 9 銑長55的平面 Z525鉆床 高速鋼錐柄麻花鉆 10 鉆，擴，絞15H8孔 Z525鉆床 高速鋼錐柄麻花鉆 11 鉆12盲孔 Z525鉆床 高速鋼錐柄麻花鉆 12 銑2mm槽 X51 三面刃銑刀 13 銑8mm槽 X51 三面刃銑刀 14 擴12孔 X51 錐柄麻花鉆 15 質檢入庫 設計 （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 設 計 說 明 書 設計題目： 制定“左擺動杠桿”的工工藝規(guī)程及鉆Ф12孔的夾具設計 設 計 者： 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。 左擺動杠桿加工工藝規(guī)程及其鉆Φ12孔的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 ￠ 140 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 一. 零件分析 ……………………………………………………2 1.1 零件作用 ………………………………………………2 1.2零件的工藝分析 …………………………………………2 二. 工藝規(guī)程設計…………………………………………………3 2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3 2.2基面的選擇傳 ……………………………………………4 2.3制定工藝路線 ……………………………………………4 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………7 2.5確定切削用量及基本工時………………………………13 三 夾具設計……………………………………………………14 3.1問題的提出………………………………………………14 3.2定位基準的選擇…………………………………………14 3.3定位元件的設計…………………………………………14 3.4切削力及夾緊力計算……………………………………15 3.5定位誤差分析……………………………………………15 3.6夾具設計及操作簡要說明………………………………16 總 結………………………………………………………………20 致 謝………………………………………………………………21 參考文獻 …………………………………………………………22 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品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，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。 左擺動杠桿的加工工藝規(guī)程及其鉆孔的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，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，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。 一：零件的分析 1.1：零件的作用 左擺動杠桿的作用待查 1.2、零件的工藝分析 左擺動杠桿的加工共有3組加工表面，它們相互之間有一定的要求?，F(xiàn)分述如下： 1、以工件的左端面為基準加工右端面。 2、以有端面為基準加工M10底孔，直徑為12的通孔，直徑為6的通孔。 3：以一端面和M10底孔和直徑為6的通孔為基準加工上端面和左右2端面。銑2mm槽，銑8mm槽 有以上的分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。 二 、工藝規(guī)程的設計 2.1 、確定毛坯的的制造形式 零件材料為45。左擺動杠桿在使用過程中經(jīng)常的變動，它不僅起壓緊的作用，還又擺動的作用，受到的沖擊很大。在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用。 2.2 、基準的選擇 （1）、 粗基準的的選擇 根據(jù)粗基準的選擇原則，要亦非加工表面為粗基準，且粗基準只能使用一次，對本工件來說選擇左端面為粗基準是非常合理的。 （2） 、精基準的選擇 主要考慮的是基準的中和問題。當設計與工序的基準不重合時，因該進行尺寸換算。以直徑為6的孔作為精基準以M10底孔和有端面作為輔助基準。 2.3 、制訂工藝路線 （1）、工藝路線方案一： 工序一：鍛打、 工序二：退火 工序三：銑左面。。 工序四；銑右面 工序五：銑長100的平面； 工序六：銑長55的平面 工序七：鉆M10底孔鉆通； 工序八：鉆12通孔 工序九：鉆6孔 工序十：鉆，擴，絞15H8孔 工序十一：鉆12盲孔。 工序十二：銑2mm槽 工序十三：銑8mm槽 工序十四 ：擴12孔 工序十五：質檢，入庫 （2）、工藝路線方案二： 工序一：鍛打、 工序二：退火 工序三：銑左面。。 工序四；銑右面 工序五：鉆M10底孔鉆通。 工序六：鉆12通孔。 工序七：鉆6孔； 工序八：銑長100的平面； 工序九：銑長55的平面 工序十：鉆，擴，絞15H8孔 工序十一：鉆12盲孔。 工序十二：銑2mm槽 工序十三：銑8mm槽 工序十四 ：擴12孔 工序十五：質檢，入庫 （3）、工藝方案的分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工所有的面，然后加工所有孔，銑槽。方案二則是先加工左右2面，然后再加工這2個面上的圓孔，這樣用這2個面上加工的孔定位。加工其的精度比較高的面，很好的保證了精度，經(jīng)比較可知，顯然方案二比方案一的裝夾次數(shù)減少了，同時也更好的保證了精度要求。 具體的工藝過程如下： 工序一：鍛打、 工序二：退火 工序三：銑左面。。 工序四；銑右面 工序五：鉆M10底孔鉆通。 工序六：鉆12通孔。 工序七：鉆6孔； 工序八：銑長100的平面； 工序九：銑長55的平面 工序十：鉆，擴，絞15H8孔 工序十一：鉆12盲孔。 工序十二：銑2mm槽 工序十三：銑8mm槽 工序十四 ：擴12孔 工序十五：質檢，入庫 2.4 、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “左擺動”零件材料為45，硬度為HRC58-64，毛坯的重量約為1.2Kg，生產類型為大批量生產。 2.5、 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ切削用量及基本工時的確定：銑2mm槽，選用機床：X51立式銑床 五）、 確定切削用量及基本工時 工序一：銑上下端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 工序II：鉆M10螺紋底孔Φ8.4 工步一鉆孔至φ8.4 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Φ8.4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 其他工序的鉆孔的切削用量及基本工時計算如上，在此不再累述 工序III：鉆，擴，絞φ15孔 工步一鉆孔至φ14 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 工序Ⅴ：銑2mm的槽，選用機床：X61銑，選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù)Z=6 ⑴第一次走刀： 按機床選取 工作臺進給量： 基本工時： ⑵第二次走刀： 按機床選取 工作臺進給量： 基本工時： 其余銑槽的切削用量及基本工時計算如上在此不再累述 三 、 專用夾具的設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用的夾具。 有老師分配的任務，我被要求設計 鉆Ф12孔，選用機床：X525立式鉆床 3.1、問題提出 本夾具主要用來鉆Ф12孔，因為鉆Ф12孔本身沒有什么精度要求，因此以提高生產效率為主。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高生產率、降低勞動強度、。 3.2 定位基準的選擇 以M10螺紋底孔和直徑為6mm孔為定位基準。以有端面為輔助基準。 3.3定位元件的設計 本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設計。 根據(jù)加工要求和基準重合原則，則以底面和2個Φ8孔定位，定位元件采用1面2銷，定位孔和定位銷的主要尺寸如圖 2定位孔中心距L及2定位銷中心距l(xiāng) 所以L=158.36mmmm 取L=158.36mmmm 取圓柱銷直徑Φ8g6 菱形銷的直徑公差取IT6為0.09mm，得菱形銷的直徑為Φ8 3.4切削力和夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3.5:定位誤差分析 2 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： 3.6夾具設計及簡要操作說明 本工件采用定位銷和菱形銷定位，用移動壓板壓緊，這樣操作更加簡單，迅速，特別適合打批量生產，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量生產要求 裝配圖附圖如下 夾具體附圖如下 總 結 設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。 課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 22