等臂杠桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì)帶CAD圖

等臂杠桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì)帶CAD圖,杠桿,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),CAD 廣東海洋大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控專業(yè)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片零 件 號(hào)零件名稱工序號(hào)工 序 名 稱設(shè)備夾具刀具量具工 時(shí)名稱型號(hào)名稱規(guī)格名稱規(guī)格(mm)名稱規(guī)格123456789101112鑄造時(shí)效處理涂底漆粗銑精銑40上下端面和寬度為30的平臺(tái)面粗精銑30凸臺(tái)面鉆25（H9）孔擴(kuò)鉆25（H9）孔鉸25(H9)孔鉆28（H7）孔鉆10（H7）孔粗鉸10（H7）孔精鉸10（H7）孔粗鉸8（H7）孔精鉸8（H7）孔檢查、入庫(kù)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(kuò)孔鉆錐柄機(jī)用鉸刀直柄麻花鉆直柄麻花鉆直柄機(jī)用鉸刀精鉸刀直柄機(jī)用鉸刀D=2D=2D=23D=24.7D=25D=7.8D=9.8D= 9.98D=10D=8D=8游標(biāo)卡尺和卡板游標(biāo)卡尺游標(biāo)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6.99min0.19min0.28min0.45min0.7min0.54min1min0.8min0.9min0.2min 5.7s 班級(jí) 姓名 編制日期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)共 頁(yè)產(chǎn)品名稱等臂杠桿零件名稱等臂杠桿第 頁(yè)(工序圖)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)第6步鉆鉆28（H7）孔HT200毛坯種類(lèi)毛坯外型尺寸每坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件198mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式鉆床Z518型1夾具編號(hào)夾具名稱切削液翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量(mm)進(jìn)給次數(shù)工時(shí)定額機(jī)動(dòng)輔助1鉆28（H7）孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具1000220.31.810.54min2粗鉸28（H7）孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具450110.30.2610.2min3精鉸28（H7）孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具72018.10.30.0415.7s廣東海洋大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控專業(yè) 班級(jí) 姓名 編制日期 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(lái)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25+0.052mm孔的軸線合兩個(gè)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8(H7)孔。工件以250.052mm 孔及端面和水平面底、30的凸臺(tái)分別在臺(tái)階定位銷(xiāo)7、支承釘11上實(shí)現(xiàn)完全定位。鉆8（H7）mm孔時(shí)工件為懸臂，為防止工件加工時(shí)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40mm的上下平臺(tái)、鉆10(H7)孔、鉆28+0.015的小孔 、粗精銑30凸臺(tái)的上下表面。加工要求有：40mm的平臺(tái)的表面粗糙度各為Ra6.3um（上平臺(tái)）、Ra3.2（下平臺(tái)）、10(H7)孔為Ra3.6um、25（H9）和8（H7）孔表面粗糙度都為Ra1.6um。28（H7）孔有平行度分別為0.1um（A）、0.15um(A)。10(H7)孔的平行度為0.1um（A）。杠桿有過(guò)渡圓角為R5，則其他的過(guò)渡圓角則為R3。其中主要的加工表面是孔8(H7),要用8(H7)鋼球檢查。二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)(一)、確定毛坯的制造形式。零件的材料HT200。考慮到零件在工作中處于潤(rùn)滑狀態(tài)，采用潤(rùn)滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為5000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，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。又由于零件的對(duì)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(guò)程，而且還可以提高生產(chǎn)率。 查參考文獻(xiàn)（機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)）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(jí)加工余量數(shù)值(mm)說(shuō)明40mm的上下平臺(tái)寬度30mm的平臺(tái)40 30GH43加工上下底面加工上表面30mm的凸臺(tái)上下面 30H3凸臺(tái)上下面10(H7)孔 10 H3加工內(nèi)孔8（H7）孔 8 H3加工內(nèi)孔25（H9）孔25 G4加工內(nèi)孔又由參考文獻(xiàn)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CT28（H7）之間的中心距離168168 410（H7）孔尺寸 102.010 325（H9）孔尺寸253.02548（H7）孔尺寸82.08 3(二)、基面的選擇（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為40mm的肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用壓板對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊，利用一組V形塊支承40mm的外輪廓作主要定位，以消除z、z、y、y四個(gè)自由度。再以一面定位消除x、x兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,就可加工25（H7）的孔。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，和便于裝夾，采用25(H7)的孔作為精基準(zhǔn)。（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40mm的上下平臺(tái)、鉆10(H7)孔、鉆28+0.015的小孔 、粗精銑30凸臺(tái)的平臺(tái)。材料為HT200，加工方法選擇如下：1、 40mm圓柱的上平臺(tái)：公差等級(jí)為IT8IT10,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、 40mm圓柱的下平臺(tái)：公差等級(jí)為IT8IT10,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(tái)上下表面：公差等級(jí)為IT13，表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑精銑的加工方法。4、 鉆10(H7)內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT7IT8，表面粗糙度為Ra3.2，平行度為0.1m（A），采用鉆孔粗鉸精鉸的加工方法。5、 鉆25（H9）內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT6IT8，表面粗糙度為Ra1.6，采用鉆孔擴(kuò)孔鉆鉆孔精鉸的加工方法，并倒145內(nèi)角。6、 鉆8（H7）內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT6IT8,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(shí)效涂底漆工序：粗精銑寬度為40mm的上下平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái)工序：粗精銑寬度為30mm的凸臺(tái)表面工序：鉆孔25（H9）使尺寸達(dá)到23mm。工序：擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.8mm。工序：鉸孔25（H9）使尺寸達(dá)到25(H9)。工序 ：鉆10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。工序：粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。工序：精鉸10（H7）內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10（H7）mm。工序：鉆、粗、精鉸28（H7）小孔使尺寸達(dá)到8（H7）。工序：檢驗(yàn)入庫(kù)。2、工藝路線方案二：鑄造時(shí)效涂底漆工序：粗精銑寬度為40mm的上下平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái)。工序：粗精銑寬度為30mm的凸臺(tái)表面工序：鉆孔25（H9）使尺寸達(dá)到23mm。工序：鉆28(H7)的小孔使尺寸。 工序：擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.8mm。 工序：鉸孔25（H9）使尺寸達(dá)到25(H9)。工序 ：鉆10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。工序：粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。工序：精鉸10（H7）內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10（H7）mm。工序：粗鉸28（H7）小孔使尺寸達(dá)到7.96mm。工序：精鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到8（H7）。工序：檢驗(yàn)入庫(kù)。（五）：工藝方案的比較和分析：上述兩種工藝方案的特點(diǎn)是：方案一是根據(jù)寬度為40mm的上下肩面作為粗基準(zhǔn)，25（H7）孔作為精基準(zhǔn)，所以就要加工25孔時(shí)期尺寸達(dá)到要求的尺寸，那樣就保證了28小孔的圓跳動(dòng)誤差精度等。而方案二則先粗加工孔25，而不進(jìn)一步加工就鉆8（H7），那樣就很難保證28的圓度跳動(dòng)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(lèi)型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各級(jí)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完后。粗精銑寬度為40mm的上下平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái)?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，采用立銑，選擇X5012立式銑床（參考文獻(xiàn)：機(jī)械工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，主編：李益民，機(jī)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(xiàn)：機(jī)械工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，主編：李益民，機(jī)械工業(yè)出版社出版）、專用夾具、專用量具和游標(biāo)卡尺。粗精銑寬度為30mm的凸臺(tái)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(biāo)卡尺。鉆孔25（H9）使尺寸達(dá)到23mm。采用Z535型鉆床，刀具選莫氏錐柄麻花鉆（莫氏錐柄2號(hào)刀）D=23mm，專用鉆夾具，專用檢具。擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.8mm。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=24.7mm的錐柄擴(kuò)孔鉆（莫氏錐度3號(hào)刀），專用鉆夾具和專用檢具。鉸孔25（H9）使尺寸達(dá)到25(H9)。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=25mm的錐柄機(jī)用鉸刀，并倒145的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。鉆28(H7)的小孔使尺寸達(dá)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10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。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10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。采用立式Z518型鉆床，刀具選用D=10mm的直柄機(jī)用鉸刀，專用夾具和專用量檢具。精鉸10（H7）內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10（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28(H7)小孔使尺寸達(dá)到7.96mm。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm直柄機(jī)用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。精鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到8（H7）。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm的直柄機(jī)用鉸刀，使用專用的夾具和專用的量檢具。（參考資料和文獻(xiàn)均來(lái)自：機(jī)械工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，主編：李益民，機(jī)械工業(yè)出版社出版）（七）：加工工序設(shè)計(jì)根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，工序設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)老師所給出工序的計(jì)算。下面是對(duì)8（H7）內(nèi)孔的加工設(shè)計(jì)。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(jí)工序尺寸28(H7)鉆孔0.2157.828(H7)擴(kuò)孔0.055 7.9628(H7)鉸孔H78(H7)1、 鉆28(H7)的小孔使尺寸達(dá)到7.8mm。2、 粗鉸28（H7）小孔使尺寸達(dá)到7.96mm。3、 精鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到8（H7）。這三部工序全都采用Z518機(jī)床來(lái)進(jìn)行加工的，故： （1）參考文獻(xiàn)：機(jī)械設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)，并參考Z518機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)，取鉆28(H7)孔的進(jìn)給量f=0.3mm/r,用插入法求得鉆28(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=100026.1/3.148r/min=1039r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=1000r/min，則實(shí)際切削速度為v=3.141000/1000m/min22m/min. 從參考文獻(xiàn)得知： Ff=9.8142.7dof0.8KF(N) M=9.810.021d02f0.8KM(N.m)求出鉆28(H7)孔的Ff和M如下：Ff=9.8142.780.30.81=1279NM=9.810.021820.30.81=5N.m根據(jù)所得出數(shù)據(jù)，它們均少于機(jī)床的最大扭轉(zhuǎn)力矩和最大進(jìn)給力，故滿足機(jī)床剛度需求。（2）參考文獻(xiàn)：機(jī)械設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)，并參考Z518機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)，取擴(kuò)孔28(H7)的進(jìn)給量f=0.3mm/r,參考文獻(xiàn)得：擴(kuò)孔的切削速度為（1213）V鉆，故取v擴(kuò)=1/2v鉆=1/222m/min=11m/min,由此算出轉(zhuǎn)速n=1000v/d=100011/3.148r/min=438r/min,取機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速n=450r/min。（3）參考文獻(xiàn)：機(jī)械設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)，并參考Z518機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)，取鉸孔的進(jìn)給量f=0.3mm/r,參考文獻(xiàn)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=100018/3.148r/min=717r/min按照機(jī)床的實(shí)際轉(zhuǎn)速n=720r/min。則實(shí)際切削速度為：V=dn/1000=3.148720/1000m/min=18.1m/min。三、夾具的設(shè)計(jì)本次的夾具為工序：鉆、粗、精鉸28（H7）小孔使尺寸達(dá)到8（H7）而設(shè)計(jì)的。本工序所加工的孔是位于30凸臺(tái)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(jì)方案這道工序所加工的孔在30凸臺(tái)平面上，且與土臺(tái)面垂直，平行度A=0.1。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其定位方案有： 工件以250.052mm 孔及端面和水平面底、30的凸臺(tái)分別在臺(tái)階定位銷(xiāo)、支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。鉆8（H7）mm孔時(shí)工件為懸臂，為防止工件加工時(shí)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(tái)階面的定位銷(xiāo)，作為以 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8（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(shí)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，限制工件六個(gè)自由度。為增加剛性，在8（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(jì)算夾緊力并確定螺桿直徑參考文獻(xiàn)（機(jī)械加工工藝手冊(cè)），因夾具的的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力F之間的關(guān)系為：F夾=KF，式中的K為安全系數(shù)。由參考文獻(xiàn)得，當(dāng)夾緊力與切削力方向相反時(shí)，取K=3。由前面的計(jì)算可知F=1279N。所以，F(xiàn)夾=KF=12793N=3837N，由此可以知道，選擇一個(gè)M30的螺旋輔助支承。一是為了承受切削力的沖擊，二是為了防止工件在加工時(shí)變形，因?yàn)殂@8（H7）孔時(shí)，工件為懸臂。4、定位誤差計(jì)算 （1）加工8H7時(shí)孔距尺寸 84 0.2mm的定位誤差計(jì)算，由于基準(zhǔn)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(zhǔn)位移誤差為定位孔 (25H9 )與定位銷(xiāo)的最大間隙，故：定位銷(xiāo)取直徑為25H9，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(zhǔn)也符合設(shè)計(jì)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8H7孔時(shí)軸線平行度 0.15mm 的定位誤差計(jì)算，由于基準(zhǔn)重合，故 ：0.015+0.015=0.03mm而基準(zhǔn)位移誤差是定位孔25H9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(jì)心得兩個(gè)星期的機(jī)械設(shè)計(jì)到今天已經(jīng)劃上句號(hào)，經(jīng)過(guò)著兩個(gè)星期的努力，不僅順利完成了課程設(shè)計(jì)這個(gè)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(guò)老師的知道，和自己的認(rèn)真學(xué)習(xí)，自己把一些沒(méi)有掌握好的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步加深理解，把在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，作為今后學(xué)習(xí)過(guò)程中努力的方向。課程設(shè)計(jì)，是一個(gè)系統(tǒng)性、知識(shí)點(diǎn)廣泛的學(xué)習(xí)過(guò)程。通過(guò)這樣一個(gè)系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使自己把學(xué)過(guò)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，運(yùn)用在各個(gè)方面上去。同時(shí)，廣泛地運(yùn)用設(shè)計(jì)手冊(cè)，學(xué)會(huì)了在實(shí)際中運(yùn)用工具書(shū)，和獨(dú)立完成每一步查找工作；在整個(gè)零件的加工過(guò)程是和其他同學(xué)分工完成，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要和同學(xué)一起討論分析，在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中也想同學(xué)征求了意見(jiàn)，是設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際要求。 五、參考文獻(xiàn)1、李益民主編，機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.72、李洪主編，機(jī)械加工工藝手冊(cè)，北京：北京出版社，19903、廖念釗等主編，互換性與技術(shù)測(cè)量（第四版），北京：中國(guó)計(jì)量出版社，1990.24、于駿一、鄒青主編，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.15、劉華明主編，刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)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(jì).3、 夾具設(shè)計(jì).四、設(shè)計(jì)心得.五、參考文獻(xiàn). 序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)（含機(jī)床夾具設(shè)計(jì)）和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜零件（杠桿）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，由于能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)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(jì)能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“填料箱蓋”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目: 設(shè)計(jì)” 填料箱蓋”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備內(nèi)容：1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3. 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1張 4. 機(jī)械加工工序卡 1張 5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張 6. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1張序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。一、零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是ZW-6/7型空氣壓縮機(jī)的填料箱蓋（見(jiàn)附圖1）主要作用是保證與填料箱體聯(lián)接后保證密封性，對(duì)內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對(duì)配合面的表面粗糙度要求也較高。（二） 零件的工藝分析共填料箱蓋有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1.65等一組外圓柱面及端面這一組加工表面包括：65的外圓面，80mm及以75mm的外圓面，100的階梯外輪廓面，及7.5的密封環(huán)槽。2.以50為中心的加工表面這一組加工表面包括：50的孔，以及其上下兩個(gè)端面。這兩組表面有一定的位置度要求,即50的孔上下兩個(gè)端面與20的孔有垂直度要求。由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)確定毛坯的制造形式零件材料為HT200?？紤]在運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。（三）制定工藝路線按照先加工基準(zhǔn)面，先面后孔、先粗后精的原則，布置工藝路線如下：工藝路線方案:工序：以155mm外圓及端面定位，粗車(chē)小端端面，粗車(chē)65mm外圓及臺(tái)階端面，錯(cuò)鏜孔37mm和47mm工序：以粗車(chē)后的65mm外圓及端面定位，粗車(chē)大端面、粗車(chē)155mm外圓面、粗車(chē)左端臺(tái)階面、粗車(chē)環(huán)槽、粗車(chē)75mm、80mm外圓面。粗鏜60H8、倒角145.工序：以粗車(chē)后的155mm外圓及端面定位半精車(chē)65mm外圓及臺(tái)階面。工序：以65mm外圓定位，半精車(chē)155mm、75mm、80mm環(huán)槽，半精鏜60內(nèi)孔。工序：以155mm外圓及端面定位，精車(chē)65mm外圓。工序：以155mm外圓及端面定位精細(xì)車(chē)65mm外圓。工序：以65mm外圓及端面定位，精鏜60內(nèi)孔、研磨內(nèi)端面、倒角。工序：鉆床鉆6-13.5小孔、鉆M10螺紋孔。工序：絲錐攻絲。工序：終檢。（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定” ZW-6/7型空氣壓縮機(jī)的填料箱蓋”；零件材料為HT200，硬度190210HB，生產(chǎn)類(lèi)型大批量，鑄造毛坯。1、鑄件材料為HT200，機(jī)械加工余量按JB3835-85確定，有機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)可查得外圓表面及軸向加工余量，孔的加工余量由表2.3-10查得為單邊余量。 外徑方向雙邊余量2.0mm，軸向方向?yàn)?.5mm，孔的加工余量4mm（雙邊）2、確定毛坯尺寸：上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra1.6um, Ra1.6um的加工表面余量適當(dāng)增大。（五）選擇加工設(shè)備與工藝裝備1、選擇機(jī)床工序I 、 II 、 III、VI是粗車(chē)和半精車(chē)。選用臥式車(chē)床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的C620-1型臥式車(chē)床即可。工序V、VI是精車(chē)和精細(xì)車(chē)還有精鏜。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小選用精密的車(chē)床能滿足要求。故選用C616A型車(chē)床。工序VII鉆孔。可采用專用的分度夾具在立式鉆床上加工，可選用Z518型立式鉆床。2、選擇夾具本零件除鉆削加工需設(shè)計(jì)專用夾具，其他工序使用通用家具即可，車(chē)床上用三爪自定心卡盤(pán)。3、選擇刀具在車(chē)床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車(chē)刀和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用YG型硬質(zhì)合金，粗加工用YG6，半精加工用YG8，精加工和精細(xì)加工用YG10，切槽宜用高速鋼。鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。4、確定工序尺寸（六）確立切削用量及基本工時(shí)工序切削用量及基本時(shí)間的確定1、 切削用量 本工序?yàn)榇周?chē)（車(chē)端面、外圓及鏜孔）。以知加工材料為HT200，鑄件。機(jī)床為C620-1型臥式車(chē)床，工件裝夾在三爪自定心卡盤(pán)。確定65mm外圓的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1，由于C620-1機(jī)床的中心高為200mm，故選用刀桿尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度為4.5mm根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.3，選擇車(chē)刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角o=12，后角o6、主偏角Kr=90、,副偏角Kr=10、刃傾角s=0、刀尖圓弧半徑=0.8mm。確定切削深度ap 由于粗車(chē)單邊余量?jī)H為1mm,可一次走刀完成，故確定進(jìn)給量f 根據(jù)表1.4，在粗車(chē)灰鑄鐵、刀桿尺寸為16 mm25 mm、ap3 mm、工件直徑為100 mm 400 mm時(shí)，f=0.6-1.2 mm/r按C620-1機(jī)床的進(jìn)給量選擇f=0.65 mm/r。確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)表1.30，C620-1機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力Fmax=3530N。根據(jù)表1.23，當(dāng)灰鑄鐵170212HBS，ap2 mm，f0.75 mm/r，Kr=45，v=65m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力Ff=950N.Ff的修正系數(shù)為，,故實(shí)際進(jìn)給力為Ff=9501.17=1111.5N,由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給允許的進(jìn)給力，所選的f=0.65 mm/r可用。選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車(chē)刀耐用度T=30min。確定切削速度v 切削速度v可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。現(xiàn)采用查表法確定切削速度。根據(jù)表1.11，當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車(chē)刀加工灰鑄鐵時(shí)，ap1.8 mm，f0.75 mm/r時(shí)，切削速度v=71m/min。切削速度的修正系數(shù)為KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,KMV=0.85,故V=710.81.00.731.120.850.85=33.55m/min按C620-1機(jī)床的轉(zhuǎn)速選擇n=90r/min=1.5r/s則實(shí)際切削速度v=44.4m/min。最后確定切削用量為：，f=0.65 mm/r，n=90r/min=1.5r/s，v=44.4m/min確定車(chē)端面及臺(tái)階面的ap=1.25mm，f=0.52 mm，主軸轉(zhuǎn)速與車(chē)65mm外圓相同。確定粗鏜37mm和47mm孔的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金、直徑為20 mm的圓形鏜刀。確定切削深度ap47mm: ap=（47-43）/2=2mm 37mm: ap=（37-33）/2=2mm確定進(jìn)給量f根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵時(shí)、鏜刀直徑為20mm,鏜刀伸出長(zhǎng)度為100 mm時(shí)按C620-1機(jī)床的進(jìn)給量，選擇f=0.20 mm/r。確定切削速度v按表1.27的計(jì)算公式式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.90.80.65=0.468,則 對(duì)37mm內(nèi)孔： 對(duì)47mm內(nèi)孔：2、 基本時(shí)間確定粗車(chē)外圓65mm的基本時(shí)間 根據(jù)表6.2-1車(chē)外圓基本時(shí)間為式中 l=17mm, kr=90,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r,n=1.5r/s,i=1,則確定粗車(chē)端面的基本時(shí)間式中 d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1則 確定粗鏜37mm、47mm孔的基本時(shí)間 選鏜刀的主偏角xr=45,則l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,對(duì)37mm孔n=5.48r/s,對(duì)47mm孔n=6.98r/s,i=1對(duì)37mm孔工序II切削用量及基本時(shí)間的確定工序二 精銑20孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：精銑20上下端面。機(jī)床：X6140臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序三 以20孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸20孔，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o12，二重刃長(zhǎng)度b=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量查切 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.5.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度（4）校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗(yàn)成立。.計(jì)算工時(shí)由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：擴(kuò)鉆： 鉸孔： 精鉸： 工序四 以20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸50孔，保證空的精度達(dá)到IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o11，二重刃長(zhǎng)度b=11mm,橫刀長(zhǎng)b=5mm,弧面長(zhǎng)l=9mm,棱帶長(zhǎng)度 2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量查切 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.81.2mm，壽命擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查切）為0.9.mm，壽命鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查切）為.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度（4）校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗(yàn)成立。擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量同理如下：擴(kuò)鉆： 鉸孔： 精鉸： .計(jì)算工時(shí)所有工步工時(shí)相同。工序五 切斷。工序六 以20孔為精基準(zhǔn)，粗銑50孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。機(jī)床：XA5032臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗(yàn)合格。6）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min.工序七 以20孔為精基準(zhǔn)，精銑50孔上下端面，保證端面相對(duì)孔的垂直度誤差不超過(guò)0.07。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。機(jī)床：XA5032臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗(yàn)合格。6）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min.結(jié)果ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.工序八 以20孔為精基準(zhǔn)，鉆4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4mm，后角o16，二重刃長(zhǎng)度 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量查切 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.50.8mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度（4）校驗(yàn)扭矩功率 故滿足條件，校驗(yàn)成立。.計(jì)算工時(shí)工序九 以20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)4孔，攻M6螺紋。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4mm，后角o16，二重刃長(zhǎng)度 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量查切 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.50.8mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度（4）校驗(yàn)扭矩功率 故滿足條件，校驗(yàn)成立。.計(jì)算工時(shí)螺紋鉆削由于沒(méi)有手冊(cè)可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見(jiàn)工藝卡片。工序十 以20孔為精基準(zhǔn)，銑47凸臺(tái)。工序十一 檢查。其余幾步數(shù)據(jù)見(jiàn)工藝卡片。三、 卡具設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第IX道工序鉆M6孔的鉆床卡具。本卡具將用于Z525立式鉆床。刀具為M6絲錐，以及4的高速鋼麻花鉆。（一） 問(wèn)題的提出在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。（二） 卡具設(shè)計(jì)1 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇20孔為基準(zhǔn)，即以一面上一長(zhǎng)銷(xiāo)（自由度限制數(shù)：5）配合以一擋銷(xiāo)（自由度限制數(shù)：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。2 切削力和卡緊力計(jì)算本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。軸向力 扭矩 由于扭矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略?？ňo力為取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實(shí)際卡緊力為 F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3. 定位誤差分析本工序采用一定位銷(xiāo)，一擋銷(xiāo)定位，工件始終靠近定位銷(xiāo)的一面，而擋銷(xiāo)的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷(xiāo)正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。4. 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)?？ň呱显O(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。