杠桿(一)加工工藝及銑24mm槽夾具設(shè)計【CAD高清圖紙全套】

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This is we before carrying on the graduation project to studies various curricula a thorough comprehensive total review, is also a apply theory to reality training, is solved the problem and the analysis question ability preliminary raise, therefore, it holds the important status in we four year university life.To my own opinion, I hoped that can the work which own will be engaged in the future carry on an adaptability training through this curriculum project, Exercises itself to analyze the question, to solve the question ability, will participate in the motherland for the present “the Four Modernizations” the construction to build a good foundation.目錄1杠桿的工藝性分析11.1杠桿的用途11.2杠桿的技術(shù)要求11.3確定杠桿的生產(chǎn)類型12、確定毛坯，繪制毛坯簡圖12.1選擇毛坯12.2確定鑄造杠桿毛坯尺寸公差及機械加工余量22.2.1公差等級22.2.2 鑄件重量22.2.3鑄件的材質(zhì)系數(shù)23擬定工藝路線33.1選擇定位基準(zhǔn)33.1.1粗基準(zhǔn)的選擇33.1.2精基準(zhǔn)的選擇33.1.3表面加工方法的確定33.2撥叉零件各表面加工方案及加工余量43.3確定工藝路線43.4確定切削用量，時間定額53.4.1切削用量的計算53.4.2時間定額的計算64夾具設(shè)計74.1定位基準(zhǔn)選擇74.2定位元件的選擇74.3夾具設(shè)計及操作的簡要說明74.4 定位誤差分析74.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明85設(shè)計新得8參考文獻(xiàn)9遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計91杠桿的工藝性分析1.1杠桿的用途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。1.2杠桿的技術(shù)要求杠桿零件技術(shù)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(m)杠桿中間圓住上下面430.05IT123.2杠桿左端44上下面430.05IT123.2杠桿右端18上下面18IT126.3杠桿左端22內(nèi)表面220.15IT123.2杠桿左端28內(nèi)表面28IT12 3.2鉆、粗鉸、精鉸20H7孔20H7IT71.6車M12的螺紋12杠桿右端24H8內(nèi)上下面24H8 IT71.6杠桿右端32內(nèi)表面32IT123.21.3確定杠桿的生產(chǎn)類型依設(shè)計題目知：N=4000件/年，杠桿重量為1.0kg，杠桿屬輕型零件。該杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)2、確定毛坯，繪制毛坯簡圖2.1選擇毛坯零件的材料HT150?？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4000件，達(dá)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，表面質(zhì)量與機械性能均好，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。2.2確定鑄造杠桿毛坯尺寸公差及機械加工余量2.2.1公差等級由于杠桿的功用和技術(shù)要求。確定該零件的公差等級為普通級.2.2.2 鑄件重量 已知機械加工后杠桿件的重量為1kg，由此可初步估計機械加工前鑄件毛坯的重量為1.5kg。2.2.3鑄件的材質(zhì)系數(shù)由于該撥叉材料為HT200，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.65%的碳素鋼，該鑄件的采制系數(shù)屬M2級。杠桿鑄造毛坯尺寸公差及機械加工余量鑄件重量/kg包容體重量/kg形狀復(fù)雜系數(shù)材料系數(shù)公差等級1.51S2M1普通級項目/mm機械加工余量/mm尺寸公差/mm備注寬度441.448.22.8厚度24H8120.72.3厚度22118.72.3孔徑20H7116.72.33擬定工藝路線3.1選擇定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。3.1.2精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。3.1.3表面加工方法的確定 根據(jù)拔叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案備注杠桿中間圓住上下面IT123.2粗銑-半精銑表1-8杠桿左端44上下面IT123.2粗銑-半精銑表1-8杠桿右端18上下面IT126.3粗銑表1-8杠桿左端22內(nèi)表面IT123.2粗銑-半精銑表1-8杠桿左端28內(nèi)表面IT123.2粗銑-半精銑表1-8鉆、粗鉸、精鉸20H7孔IT71.6鉆-粗鉸-精鉸表1-8車M12的螺紋攻螺紋表1-8杠桿右端24H8內(nèi)上下面IT71.6粗銑-半精銑表1-8杠桿右端32內(nèi)表面IT123.2粗銑-半精銑表1-83.2撥叉零件各表面加工方案及加工余量3.3確定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序號工序稱名工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備0010銑1.粗銑杠桿上下面立式銑床x51高速鋼套式立銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具2.粗銑杠桿左端44上下面3.粗銑杠桿右端18上下面4.粗銑杠桿左端22內(nèi)表面5.粗銑杠桿左端28內(nèi)表面20鉆鉆、粗鉸、精鉸20H7孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺30銑1.半精銑杠桿中間圓柱上面立式銑床x51高速鋼套立銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具2. 半精銑杠桿左端44上下面3. 半精銑杠桿左端22內(nèi)表面40車1.車倒角1x45轉(zhuǎn)塔式六角車床45偏刀2.車倒角1.5 x4550鉆用直徑為10.5的鉆鉆空四面組合鉆床麻花鉆、內(nèi)徑千分尺60板牙攻M12的螺紋70銑1.粗銑杠桿右端24H8內(nèi)上下面立式銑床x51高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具夾具2.粗銑右端32內(nèi)表面80銑半精銑杠桿右端24H8內(nèi)上下面立式銑床x51高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具90熱處理杠桿左右叉局部淬火淬火機100校正校正杠桿右端撥叉上下面平行度校正工具、游標(biāo)卡尺110磨磨杠桿中間圓柱兩端面至44-0.-0.1，對20H7的圓跳動為0.05 M7120A砂輪1-35040127-WA46K5V，磨夾具游標(biāo)卡尺120輔助清洗清洗機130檢終撿3.4確定切削用量，時間定額工步20 鉆，粗鉸，精鉸直徑為10毫米的孔3.4.1切削用量的計算1鉆孔工步鉆孔至直徑為20H7，Ra1.6um1）背吃刀量為aP=19.8mm2) 進(jìn)給量由表查5-22得f=0.2mm/r3)切削速度計算由表5-22得v取18m/min。由公式5-1計算的鉆頭轉(zhuǎn)速為734.93r/min,參照表4-9選取主軸轉(zhuǎn)速為 n=960r/min.在有公式算出.v=23.5m/min.2粗鉸工步1)背吃刀量為aP=0.16mm2)進(jìn)給量由表查5-22得f=1mm/min3) 切削速度計算由表5-22得v取3m/min。由公式5-1計算的鉆頭轉(zhuǎn)速為120r/min,參照表4-9選取主軸轉(zhuǎn)速為 n=140r/min.在有公式算出.v=3.49m/min.3精鉸工步1)背吃刀量aP=0.04mm2)進(jìn)給量由表查5-22得f=0.8mm/min3) 切削速度計算由表5-22得v取4m/min。由公式5-1計算的鉆頭轉(zhuǎn)速為159r/min,參照表4-9選取主軸轉(zhuǎn)速為 n=195r/min.在有公式算出.v=4.89m/min.3.4.2時間定額的計算鉆孔工步基本時間=（25+4。6+1）/392*0。1=46。8秒輔助時間=0。15*46。8=7。02秒其它時間=0。06*46。8=2。81秒鉆孔的單件時間=46。8+7。02+2。81=56。63秒粗鉸工步基本時間=（25+0。37+15）/97*0。4=62。4秒輔助時間=0。15*62。4=9。36秒其它時間=0。06*62。4=3。74秒粗鉸的單件時間62。4+9。36+3。74=75。5秒精鉸工步基本時間=（25+0。19+13）/97*0。3=78。6秒輔助時間=0。15*78。6=11。79秒其它時間=0。06*78。6=4。72秒精鉸的單件時間=78。6+11。79+4。72=95。11秒因此，加工10毫米孔的單件時間為5653+75。5+95。11=227。14秒4夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序20鉆、粗鉸、精鉸20H7孔的夾具。本夾具將用于四面組合式鉆床4.1定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知，20為圓柱孔，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇杠桿右端面為定位基準(zhǔn)保證基準(zhǔn)重合。此外，還應(yīng)以杠桿中間圓柱下端面為基準(zhǔn)，從而保證加工位置。4.2定位元件的選擇夾具的主要定位元件為兩個定位銷，這兩個定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時與其相匹配杠桿兩端的尺寸與公差相同，即由兩個支撐板就可以。4.3夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該考慮提高勞動生產(chǎn)率。為此，設(shè)計采用了快換裝置。拆卸時，松開夾緊螺母12扣，拔下劃塊，實現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套，進(jìn)行攻螺紋加工。4.4 定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個定位銷，這兩個定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時與其相匹配杠桿兩端的尺寸與公差相同。（2）計算鉆套中心線與工作臺的度誤差。鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為：襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為：則鉆套中心與工作臺平面的垂直度誤差為：0.026-0.005=0.021。（3）計算定位銷軸與工作臺的平行度誤差。定位銷軸與夾具體孔的最大間隙為：夾具體孔的長度為14mm，則上述間隙引起的最大平行度誤差為： 0.034/14，即0.24/100。4.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該考慮提高勞動生產(chǎn)率。為此，設(shè)計采用了快換裝置。拆卸時，松開夾緊螺母12扣，拔下開口墊圈，實現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套，進(jìn)行鉆孔加工。5設(shè)計新得作為一名機械系，機械設(shè)計制造及自動化大三的學(xué)生，我覺得能做類似的課程設(shè)計是十分有意義，而且是十分必要的。在已度過的大三的時間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實踐面？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實踐平臺。在做本次大作業(yè)的過程中，我感觸最深的當(dāng)數(shù)查閱大量的設(shè)計手冊了。為了讓自己的設(shè)計更加完善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，一次次翻閱機械設(shè)計手冊是十分必要的，同時也是必不可少的。我們是在作設(shè)計，但我們不是藝術(shù)家。他們可以拋開實際，盡情在幻想的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據(jù)可依.有理可尋，不切實際的構(gòu)想永遠(yuǎn)只能是構(gòu)想，永遠(yuǎn)無法升級為設(shè)計。作為一名專業(yè)學(xué)生掌握一門或幾門制圖軟件同樣是必不可少的，我就簡單的學(xué)歷學(xué)CAD，剛開始時覺得好難，就是因為沒有把自己放在使用者的角度，單單是為了學(xué)而學(xué)，效率不是很高。邊學(xué)邊用這樣才會提高效率，這是我作本次課程設(shè)計的第二大收獲。但是由于水平有限，難免會有錯誤，還望老師批評指正。參考文獻(xiàn)1.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊作者：李益民，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期：1999-10-12金屬切削技術(shù)基礎(chǔ)手冊主編：陳宏鈞，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期20063刀具設(shè)計手冊主編：劉華明，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期：19994互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)主編：王伯平，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期2007.55機床夾具設(shè)計主編：薛源順，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期2000.66公差與配合實用手冊主編方昆凡，出版社：機械工業(yè)出版社出版日期2006.27機械設(shè)計制圖手冊主編：黃廷合 譯，出版社：科學(xué)出版社，出版日期：2006.128機械設(shè)計手冊編著：機械設(shè)計手冊編委會，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期： 2004-89Auto CAD 中文版機械制圖教程作者：北京市計算機繪圖教育研究中心，出版社：上?？茖W(xué)普及出版社，出版日期：2006.110機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)主編：吳拓，方瓊珊 ，出版社：機械工業(yè)出版社，出版日期：2006-1-13 銑槽夾具設(shè)計3.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來粗、精銑24槽，該槽對孔的中心線要滿足對稱度要求以及其槽兩邊的平行度要求。在銑此槽時，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。3.2定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：在對槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴、鉸加工，因此，定位、夾緊方案有：銑該槽時其對孔的中心線有對稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩個檔銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即為底平面。3.3 切削力及夾緊分析計算刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)55表129 可得銑削切削力的計算公式： 有：根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5121可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。查參考文獻(xiàn)51226可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如2.1.由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。3.4 誤差分析與計算該夾具以一面兩個檔銷定位。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)5可得： 兩定位銷的定位誤差 ： 其中：， 且：L=135mm ，得 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的設(shè)計與選用3.3.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如下表：表3.1 定位銷dHD公稱尺寸允差141816150.01122514M124 表3.2 定位棱銷dHd公稱尺寸允差40502022+0.0340.0236553816 1.53.3.2夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動壓板，其參數(shù)如表3.3：表3.3 移動壓板公稱直徑L645208196.67M653.3.3 定向鍵與對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖3.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表3.4：表3.4 定向鍵 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工，所以選用側(cè)裝對刀塊。根據(jù)GB224380側(cè)裝對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.2所示： 圖3.2 側(cè)裝對刀塊塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖3.3所示： 圖3.3 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表3.5：表3.5 塞尺公稱尺寸H允差dC30.0060.253.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。