0385-杠桿零件機械加工工藝及鉆孔夾具設計【全套6張CAD圖】

0385-杠桿零件機械加工工藝及鉆孔夾具設計【全套6張CAD圖】,全套6張CAD圖,杠桿,零件,機械,加工,工藝,鉆孔,夾具,設計,全套,cad 摘要本設計的零件為杠桿零件，選用號鋼。根據(jù)零件的形狀、尺寸精度、生產(chǎn)的經(jīng)濟效益等各方面的詳細分析其加工工藝，多采鉆床加工。通過對零件的分析，此工件外形輪廓尺寸小，重量輕，加工要求不高，生產(chǎn)批量不大。因此在保證質(zhì)量和提高生產(chǎn)率的前提下，盡量簡化結(jié)構(gòu)，做到經(jīng)濟合理。關鍵詞：鉆床加工，杠桿零件，尺寸精度。Abstract The design of parts for the lever parts of 45 steel. According to parts of shape, dimensional accuracy, cost-effective production areas such as a detailed analysis of its manufacturing processes, Most Drilling. Part of the analysis, the shape of the workpiece contour small size, light weight, low-processing, not mass production. Therefore the quality assurance and productivity, under the premise of the structure as simple as possible, so economically rational.Keywords : Drilling, leveraged parts, dimensional accuracy 。目 錄摘要：1前 言3緒 言41 畢業(yè)設計的目的42 畢業(yè)設計的基本任務與要求42.1 設計基本任務42.2 設計要求43 畢業(yè)設計說明書的編寫5杠桿零件工藝設計與工裝設計51. 基本任務：52. 設計要求：63. 方法和步驟：63.1 生產(chǎn)綱領63.2 零件圖審查64. 鉆床夾具設計74.1 設計任務74.2 設計方法和步驟84.3 夾緊裝置的設計124.4 導向裝置的設計及其他裝置結(jié)構(gòu).夾具體的確定154.5 繪制夾具結(jié)構(gòu)圖174.6 確定夾具技術要求和有關尺寸，公差配合174.7 夾具精度分析與計算184.8 繪制夾具非標準零件184.9 工藝卡19結(jié) 論20致 謝21參考文獻項目21前 言本設計的課題，不僅讓我們系統(tǒng)全面的鞏固了三年來所學的的理論知識，還使我們把所學的理論知識運用到實際操作中。理論結(jié)合實際從而達到對理論知識更加的鞏固與理解，為我們走向社會打下堅實的基礎。二十一世紀機械制造業(yè)的競爭，其實質(zhì)是數(shù)控技術的競爭。數(shù)控加工本身而言，具有設定數(shù)控程序后大批大量加工、效率高、質(zhì)量控制穩(wěn)定等優(yōu)點，是加工的必然趨勢。關鍵是你承接的工件，是否適合你的數(shù)控機床，價格是否具有贏利。數(shù)控技術是一種集機、電、液、光、計算機、自動控制技術為一體的知識密集型技術，它是制造業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎，同時也是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段。本次設計主要步驟：杠桿零件夾具設計：設計夾具裝置,導向裝置,確定夾具技術要求和有關尺寸,公差配合,夾具精度分析和計算；杠桿零件工藝設計：確定毛坯,確定工藝內(nèi)容。緒 言1.畢業(yè)設計的目的機械制造技術課程設計是培養(yǎng)機械工程類專業(yè)學生應職應崗能力的重要實踐性教學環(huán)節(jié)，它要求學生能全面綜合地運用所學的理論和實踐知識，進行零件機械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設計。其基本目的是：(1)培養(yǎng)工程意識。(2)訓練基本技能。(3)培養(yǎng)質(zhì)量意識。(4)培養(yǎng)規(guī)范意識。2 畢業(yè)設計的基本任務與要求2.1設計基本任務(1)繪制零件工作圖一張(2)繪制毛坯零件圖一張(3)編制機械加工工藝規(guī)程卡片一套(4)編寫設計說明書一份(5)收集資料,為夾具設計做好準備(6)繪制草圖,進行必要的理論計算和分析以及夾具的結(jié)構(gòu)方案(7)繪制總圖和主要非標準件零件圖,編寫設計說明書(8)編制夾具的使用說明或技術要求2.2、設計要求2.2.1、工藝設計的設計要求(1)保證零件加工質(zhì)量,達到圖紙的技術要求(2)在保證加工質(zhì)量的前提下,盡可能提高生產(chǎn)效率(3)要盡量減輕工人的勞動強度,生產(chǎn)安全(4)在立足企業(yè)的前提下,盡可能采用國內(nèi)技術和裝備(5)工藝規(guī)程應正確.清晰,規(guī)范化,標準化的要求(6)工藝規(guī)程應滿足規(guī)范化、標準化要求。3 畢業(yè)設計說明書的編寫說明書要求系統(tǒng)性好、條理清楚、語言簡練、文字通順、字跡工整、圖例清晰、圖文并茂，充分表達自己的見解，力求避免抄書.杠桿零件工藝設計與工裝設計1基本任務：（1）繪制零件工件圖一張；（2）繪制毛坯零件合圖一張；（3）編制機械加工工藝規(guī)程卡片一套；（4）編寫設計說明書一份；（5）收集和研究原始資料，為夾具結(jié)構(gòu)設計做好技術準備。（6）初步擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，進行必要的理論計算和分析。選擇最佳的夾具結(jié)構(gòu)方案，確定夾具精度和夾具總圖尺寸、公差配合與技術要求。（7） 繪制夾具總圖和主要非標準件零件圖，編寫設計說明書。（8）編制夾具特殊使用維護、操作、制造方面的說明或技術要求。2設計要求：（1）應保證零件的加工質(zhì)量，達到設計圖紙的技術要求；（2）在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率；（3）要盡量減輕工人勞動強度，必須考慮生產(chǎn)安全、工業(yè)衛(wèi)生等措施；（4）在立足本企業(yè)的生產(chǎn)條件基礎上，盡可能采用國內(nèi)外新技術、新工藝、新裝備；（5）工藝規(guī)程應正確、完整、簡潔、清晰；（6）工藝規(guī)程應滿足規(guī)范化、標準化要求；（7）夾具設計保證工件的加工精度；（8）提高生產(chǎn)效率；（9）工藝性好；（10）使用性好；（11）經(jīng)濟性好3方法和步驟：31 生產(chǎn)綱領 生產(chǎn)綱領的計算與生產(chǎn)類型的確定生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領（件/年）小批生產(chǎn) 中型零件（0.5150kg)1020032零件圖審查321了解零件的功用及技術要求 熟悉用途、性能及工作條件，明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置和功用，審查圖樣的完整性和正確性 322分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析主要應考慮以下幾個方面：（1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求應經(jīng)濟合理；（2）各加工表面的幾何形狀應盡量簡單；（3）有相互位置要求的表面應盡量在一次裝夾中加工； 零件的工藝過程如下（具體參考各工序卡）（另附頁）：（1） 模鍛成形，（28鍛成22）其余實心；（2） 退火，消除殘余內(nèi)應力；（3） 數(shù)控銑，銑左邊兩平面，再鉆鉸28H7孔，用平虎鉗定位和裝夾；（4） 數(shù)控銑，銑右邊兩平面，用平虎鉗定位和裝夾；（5） 鉆孔，用專用鉆夾具加工10H9和11孔；（6） 數(shù)控銑，銑36準；（7） 數(shù)控銑，割開4.75槽；（8） 去毛刺.檢驗。4.1設計任務（1）加工工件零件圖如圖4-1所示（見零件圖），完成設計鉆、擴、較杠桿10H9孔和11孔的鉆床夾具。（2）生產(chǎn)類型：中批量生產(chǎn)。（3）毛胚：模鍛件。模鍛是利用模具使坯料變形而獲得鍛件的鍛造方法.模鍛與自由鍛相比,具有生產(chǎn)率高,鍛件外形復雜,尺寸精度高,表面粗糙度值小,加工余量小等優(yōu)點,但模鍛件質(zhì)量受設備能力的限制一般不超過150kg,鍛模制造成本高.模鍛適合中小鍛件的大批量生產(chǎn).模鍛方法較多,常用的有錘上模鍛.（4）工藝內(nèi)容：先銑端面,后完成鉆、擴、較10H9孔和11孔，工序如圖4-2所示。該工序所用設備為Z525立式鉆床。 圖42（5）工序的加工要求：10H9孔和28H7孔的中心距為（800.20）mm；平行度允差0.30mm；11孔與28H7孔中心距為（150.25）mm。4.2 設計方法和步驟1.夾具類型的確定由設計任務及條件可知,工件的外形輪廓尺寸小,重量輕,加工要求不高,生產(chǎn)批量不大.因此,設計的夾具不宜復雜,在保證質(zhì)量和提高生產(chǎn)率的前提下,盡量簡化結(jié)構(gòu),做到經(jīng)濟合理.根據(jù)被加工部位 的分布情況,擬采用翻轉(zhuǎn)式鉆夾具(快換鉆套).2.定位裝置的設計(1)確定定位方案根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點,其定位方案有兩種:方案一:如圖4-3所示,以28H7孔及一組合面(K面與10H9孔下端面組合)為定位面,限制工件的五個自由度,以10H9孔端外緣毛胚一側(cè)為防轉(zhuǎn)定位面,限制工件Z自由度.該方案由于尺寸88MM的公差大,定位不穩(wěn)定,定位誤差大.方案二:如圖4-4所示,以孔28H7及端面K定位,限制工件5個自由度,以11孔外緣定位,限制Z自由度.為增強剛性,在10H9孔下端,增設一輔助支承.由于定位精度未受尺寸88MM的影響,定位誤差小.比較上述兩個方案,方案二為最佳方案. 圖4-3 方案一 圖4-4 方案二(2)選擇定位元件1)選用帶臺階面的定位銷,作為28H7孔及其端面定位的定位元件(見夾具總圖4-8).其結(jié)構(gòu)和尺寸按要求確定.2)以10H9孔端面外緣定位,采用的定位元件有兩種形式(如圖4-5所示):選用可調(diào)支承釘作為以10H9孔外緣定位的定位元件,其結(jié)構(gòu)和尺寸按表3-19和表3-20確定,它可限制Z自由度.該方案可克服毛胚精度對定位精度的影響,在使用過程中根據(jù)每批毛胚的精度進行調(diào)整,結(jié)構(gòu)如圖4-5(a)所示.采用移動形塊為定位元件,如圖4-5(b)所示,限制了Z自由度,其定位精度不受毛胚精度的影響,但受夾具結(jié)構(gòu)限制,并且結(jié)構(gòu)復雜,布局較難.形塊除定位作用外,還有夾緊作用,根據(jù)本工件的結(jié)構(gòu)特點,易引起工件的變形.比較上述兩種形式,確定采用第一種形式. 圖4-5 定位件的選擇(3)定位誤差分析計算1)加工10H9,要求保證中心距尺寸(800.20)mm及兩孔軸線平行度0.30mm.計算中心距尺寸(800.20)mm定位誤差為 =B+由圖4-4可知,B=0基準位移誤差等于定位銷與定位孔的最大間隙值Xmax,銷孔配合代號為28H7,28H7為28,28g6為28 .于是 Xmax=Dmax-dmin=28.02127.98=0.041（mm） D=Y=Xmax=0.041（mm)其中：G=0.4mm D允=1/3G=0.13（mm)則 DD允 該定位方案滿足要求。 計算10H9與28H7兩孔軸線的平行度定位誤差。同理 D=B+Y，B=0由基準位位移誤差定義可知 Y=1+21是定位銷圓柱部分與臺階面的垂直度誤差。由于此兩表面是在一次安裝中加工出的，其誤差很小，也是可忽略不計2=0。因此 D=B+Y=0定位誤差的允許值D允=1/3G=1/3*0.3=0.10（mm)顯然 DD允因而該定位方案也能滿足兩孔軸線平行度0.3mm的加工要求。 2）加工11孔，要求保證孔距尺寸（120.25）mm的定位精度。同理 D=B+Y，B=0而Y與加工10H9孔時相同，只是方向沿加工尺寸15mm方向。 D=Y=0.41（mm)其中：G=0.5mm D允=1/3G=1/3*0.5=.0.167(mm)顯然 DD允該定位方案滿足要求。由于上分析可知，該定位方案與定位裝置是可行的。4.3 夾緊裝置的設計1.夾緊機構(gòu)根據(jù)生產(chǎn)類型，此夾具的夾緊機構(gòu)不宜復雜，采用螺旋夾緊方式。螺栓直徑暫用M12，為縮短裝卸工件的時間，采用開口墊圈。2.夾緊力的計算（1）加工10H9時受力分析如圖46所示，加工時，鉆削軸向力F與夾緊力F1同向，作用在定位支承上，而鉆削扭距T1則有使工件緊靠于可調(diào)支承之勢，所用鉆頭直徑小，切削力矩不大。因此，對加工此孔來說，夾緊是可靠的，不必進行夾緊力校核。 圖4-6 加工10H9孔時工件受力圖 圖4-7 加工11孔時工件受力圖（2）加工11孔時受力分析如圖47所示，加工時，鉆削軸向力F有使工件繞O點旋轉(zhuǎn)的趨勢，而鉆削扭矩T2又有使工件翻轉(zhuǎn)的趨勢，為防止上述兩種趨勢的發(fā)生，夾具的夾緊機構(gòu)具有足夠的夾緊力和摩檫力矩，為此需進行夾緊的校核。1）鉆削軸向力F F=9.81Cd設f=0.25mm，已知d0=11mm其余參數(shù)查文獻5得： F=9.8161.2110.250.70.866=2167.15（N）2）鉆削力距T2T=9.81=9.810.0311110.250.866=9.866（Nm）3）使工件轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)距T3和使工件翻轉(zhuǎn)的力距M0由圖4-7知T3=FLM0=F0L1式中：F0為翻轉(zhuǎn)力，F(xiàn)0=T2/L1，L1為翻轉(zhuǎn)力臂，L1=L=d0/2D0/2得T3=FL=2167.150.015=32.51（Nm）M0=F0L1=9.866/0.011（0.015+0.011/2-0.040/2）=0.48（Nm）4）防轉(zhuǎn)夾緊力F3和防轉(zhuǎn)夾緊力F3根據(jù)力學平衡原理，由圖4-7知：F3fr+2FnfrKT3 F3D/2FM0其中，r為當量摩檫半徑，查表3-3得： r=1/3(D1-D3/D1-D)=1/3(0.04-0.028/0.04-0.028)=0.018(mm) 得F3=KT3/2rf=1.532.51/20.0180.15=9.30.56(N)F3=2KM0/D=21.50.48/0.028=51.42(N) 5)夾緊機構(gòu)產(chǎn)生的夾緊為F3。根據(jù)初步選用螺栓直徑為M12mm,由參考文獻9查得，采用M12的螺栓十，許用夾緊力F3=5800N。F3F3”，顯然M12螺栓無法滿足要求?，F(xiàn)改用M16螺栓，許用夾緊力F3=10500N，F(xiàn)3F3”。M16螺栓可滿足夾緊要求，同時，M16螺母的最大直徑也小于定位孔28H7的尺寸，不妨礙工件的裝卸。4.4 導向裝置的設計及其他裝置結(jié)構(gòu).夾具體的確定1.加工10H9孔導向裝置的確定為適應鉆、擴、鉸的要求，現(xiàn)選用快換鉆套及與之相適應的襯套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由表357和表358選取.具體尺寸如表41所示。 表41 快換鉆套及襯套尺寸鉆套端面至加工面間的距離一般?。?.31）d(d為鉆頭直徑），取8mm.2.加工11孔的導向裝置的確定為維修方便，不采用固定鉆套，而選用可換鉆套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由參考文獻1選取。其主要尺寸如表42所示。 表42 可換鉆套及襯套尺寸鉆套端面至加工表面的距離，選取原則與H9孔相同，因加工精度低，為排屑方便取12mm.各導向件至定位元件（28H7孔中心）間的位置尺寸公差按工件相應公差的1/21/5選取。因此，它們分別為（150.05）mm,(800.05）mm，10H9孔鉆套軸心線對基準面垂直度允差0.05mm,11孔鉆套軸心線對基準面平行度允差0.05mm.3.其他裝置的確定為便于排屑，輔助支承采用螺旋套筒式；為便于夾具的制造和維修，鉆模板與夾具體的聯(lián)接采用裝配式。夾具體采用開式，使加工、觀察、清理切屑均方便。4.5 繪制夾具結(jié)構(gòu)圖繪制夾具結(jié)構(gòu)圖一般分兩步，首先繪制草圖，待對夾具精度進行分析和計算后，若需修改的，修改后再按國際正式繪制夾具總裝圖，如圖4-8所示。4.6 確定夾具技術要求和有關尺寸，公差配合夾具技術要求和有關尺寸，公差配偶和是根據(jù)教材和、有關資料，手冊規(guī)定的原則和方法確定的，本例的技術要求和公差配合如下：1.技術要求定位元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.03mm。導向元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.05mm導向元件（件11）與夾具底面（F）的平行度誤差允許值為0.05mm2.公差配合10H9孔鉆套，襯套，鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號及精度分別為： 26H7/n6（襯套鉆模板） 18H7/g6(鉆套襯套)11孔鉆套，襯套，鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號及精度分別為： 26H7/n6（襯套鉆模板） 18H7/g6(鉆套襯套)其余部分的公差配合代號及精度如圖4-8所示。4.7 夾具精度分析與計算由圖4-1可知，所設計夾具需保證的加工要求有：尺寸（150.25）mm，尺寸（800.2）mm，尺寸14mm及10H9孔和28H7孔軸線間平行度誤差0.30mm等四項。其中尺寸14mm和尺寸（150.25）mm要求較低，不必驗算，其余各項精度要求分別驗算如下：尺寸（800.2）mm；定位誤差D，由前計算可知D=0.041mm；定位元件對底面的垂直度誤差A=0.03mm；鉆套與襯套間的最大配合間隙T1=0.033mm；襯套孔的距離公差T2=0.1mm；襯套軸線對底面（F）的垂直度誤差為T3=0.05mm；麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙X=0.050；有式3-2可得： J=D+A+T1+T2+T3+X=0.0412+0.03+0.033+0.1+0.05+0.050=0.1312/3G=2/3X0.4=0.26因而夾具能保證尺寸這項加工要求。同理可完成10H9孔軸線對25H7孔軸線的平行線誤差為0.30mm的精度校核。由于夾具設計的各部分分析與計算已進行，結(jié)果符合要求，在結(jié)構(gòu)草圖的基礎上，繪制正式的總裝配圖。4.8 繪制夾具非標準零件(見圖)4.9 工藝卡（見后表）結(jié) 論經(jīng)過兩個月的分析零件、在設計時通過查閱資料使得了解的知識面更廣、范圍更大，在查閱時了解有關機械方面的書，從而切實地感受到機械行業(yè)的范圍涉及面之廣，它能指導實際，理論知識有待實際的檢驗。經(jīng)過這次畢業(yè)設計，讓我鞏固了以前所學的知識它的全面性和系統(tǒng)性，使我對機械加工產(chǎn)生了更進一步的興趣，并讓我主觀上認識了加工過程中如何找定位，也為我以后的工作打下了很好的基礎。這篇畢業(yè)設計雖然已經(jīng)完成了，但由于本人缺少實際經(jīng)驗，在實際利用中次設計肯定還存在不少的問題，需要改進。希望老師能給我提點意見和建議從而切實地感受到機械行業(yè)的范圍涉及面之廣，它能指導實際，理論知識有待實際的檢驗，理論知識與實際操作是相輔相。在 謝在這里，在這本設計即將完成之際，我要感謝嘉興恒諾微電子有限公司的領導，是他們給了我設計的空間；我還要感謝一直幫助我的楊偉超、繆飛軍兩位導師，他們在我的設計中給了我很多的指導，在一些對我來說比較艱深，比較把握不了方向的地方，給予了我指明，幫我除去了許多不必要的麻煩；感謝我的同學，是他們不遺余力的幫助，才使我有充足的時間來完成本設計，謝謝，謝謝你們，因為有你們才有本設計的實現(xiàn)，謝謝！參考文獻項目1主編：吳熊彪，機械制造技術課程設計，浙江大學出版社，20052主編：薛源順，機床夾具設計，北京：電子工業(yè)出版社，20033主編：李啟炎，計算機繪圖（初級）AUTOCAD2004版，同濟大學出版社，20044主編：夏鳳芳，數(shù)控機床，高等教育出版社，2002.75主編：艾興、肖詩剛，切削用量簡明手冊，北京出版社6主編：成大先，機械設計手冊北京：機械工業(yè)出版社7主編：甘永立，幾何量公差與檢測上海：上?？茖W技術出版社，19938主編：蘇建修，機械制造基礎 北京：機械工業(yè)出版社，2001 9主編：機床夾具手冊 上海：上?？茖W技術出版社，199010主編：許德珠，工程材料 北京：高等教育出版社，200111主編：陳于萍，高曉康，互換性與測量技術北京：高等教育出版社，200221