制動(dòng)器杠桿工藝及銑φ26左右兩端面夾具設(shè)計(jì)[銑φ12孔兩端面保證尺寸13][含CAD高清圖]

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一、課程設(shè)計(jì)目的工藝課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了車輛制造工藝學(xué)課程后，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)，其目的在于：1.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用車輛制造工藝學(xué)及有關(guān)課程的知識(shí)，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題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。2.能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。3.培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。4.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容、技術(shù)條件和要求本次設(shè)計(jì)要求編制一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)其中一道工序（同組不能重復(fù)）的專用夾具，并撰寫設(shè)計(jì)說明書。生產(chǎn)類型為：大批量。具體內(nèi)容如下：1. 本道工序毛坯圖1 張2. 機(jī)械加工工藝卡片2 張（工藝過程卡和工序卡）3. 夾具裝配總圖1 張（1#圖以上，含）4. 夾具體零件圖1張5. 重要零件圖1 張（可選做）6. 課程設(shè)計(jì)說明書l份（要求統(tǒng)一格式）三、時(shí)間進(jìn)度安排按照教學(xué)計(jì)劃，本課程設(shè)計(jì)時(shí)間為2周，其進(jìn)度及時(shí)間安排分配如下（僅供參考）: 1.明確生產(chǎn)類型，熟悉零件及各種資料，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析約占0.5天。2.工藝設(shè)計(jì)（擬訂工藝路線，選擇加工設(shè)備與工藝裝備，填寫工藝過程卡片）約占1.5天。 3.工序設(shè)計(jì)（加工余量，切削用量，工序尺寸，時(shí)間定額，工序簡(jiǎn)圖，填寫工序卡片）約占1.5天。 4.夾具設(shè)計(jì)（草圖、總圖、零件圖）約占4.5 天 5.撰寫設(shè)計(jì)說明書約占1.5天6.答辯約占0.5 天四、主要參考文獻(xiàn)1.簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)2.機(jī)械加工工藝手冊(cè)3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 4.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)5.機(jī)床夾具圖冊(cè)6.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱 零件名稱制動(dòng)器擺桿 共1頁第1頁材 料 牌 號(hào)ZG45毛 坯 種 類鍛件毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺(tái) 件 數(shù)1備 注 工 序 號(hào)工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間 工 段設(shè) 備工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件I配料鍛造鍛II熱處理 退火（消除內(nèi)應(yīng)力）熱III車 車35圓左端面臥式車床CA6140專用夾具，端面車刀IV車 車左端面，打中心孔金臥式車床CA6140專用夾具，端面車刀，中心鉆V車 車外圓端面，退刀槽和倒角，右端面臥式車床CA6140專用夾具，外圓車刀，端車刀，退槽刀，特制刀具VI銑 銑寬13h12的兩端面 臥式銑床X62W專用夾具，硬質(zhì)刀具直齒端面銑刀VII鉆 鉆孔至10.8，鉸10.8至12D6 立式鉆床Z525專用夾具，麻花鉆，鉸刀VIII銑 銑鍵槽 臥式銑床X62W專用夾具，槽銑刀，IX鉆 鉆4孔 立式鉆床Z525專用夾具，麻花鉆X精車 半精車30外圓面 臥式銑床X62W專用夾具，外圓車刀擺桿XI磨 磨30的外圓面 外圓磨床M1420專用夾具，砂輪XII 清洗去毛刺 XIII 驗(yàn)收XIV 入庫 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 1汽車學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書武漢理工大學(xué)汽車學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)類型 工藝課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 完成日期 指導(dǎo)教師 說明書包含內(nèi)容及裝訂順序1. 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2. 工藝過程卡片3. 機(jī)械加工工序卡片4. 目錄5. 正文（正文應(yīng)包含：零件分析、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)等內(nèi)容）6. 結(jié)論7. 參考文獻(xiàn)目錄第一章 生產(chǎn)目的4第二章 零件的分析4第三章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)53.1 確定毛坯的的制造形式53.2 基面的選擇53.3制訂工藝路線63.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定83.5刀具的選擇93.6確定切削用量及基本工時(shí)9第四章 專用夾具的設(shè)計(jì)114.1 定位基準(zhǔn)和夾具方案選擇114.2 切削力和夾緊力計(jì)算114.3 定位誤差的分析134.4 零、部件的設(shè)計(jì)與選用144.5 夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要說明15總結(jié)17參 考 文 獻(xiàn)18 第一章 生產(chǎn)目的 本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)之一就是針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中的一個(gè)零件制動(dòng)器杠桿。制定其機(jī)械加工工藝規(guī)程。該零件的工藝過程中包括了銑平面、車外圓面、鉆孔、銑鍵槽等工序。其中,此道工序要為其銑13h12兩側(cè)設(shè)計(jì)一合適的夾具。 該零件生產(chǎn)按照其生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)關(guān)系可知，其為大批量生產(chǎn)，其毛坯制造、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇應(yīng)呈現(xiàn)大批量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)。第二章 零件的分析 2.1零件的分析圖2-1零件圖制動(dòng)器械桿有多處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 以24f9為中心的臺(tái)階軸類端面。本零件上由圓柱面、內(nèi)孔、軸肩圓、弧面、鍵槽、退刀槽等部分組成。零件車削加工成形輪廓的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜、需兩頭加工，零件的加工精度和表面質(zhì)量要求都很高。該零件重要的徑向加工部位有24f9圓柱段（表面粗糙度R=0.8m）、30f10圓柱段（表面粗糙度R=0.8m）、R0.5mm圓弧、12D6的內(nèi)孔,退刀槽表面粗糙度Ra=12.5,其余表面粗糙度均為R=12.5m，輪廓描述清楚完整。零件材料為45鋼，毛胚為40145110mm。 由上面的分析可知：加工時(shí)應(yīng)滿足基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，即先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準(zhǔn)加工另外一組。第三章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)3.1 確定毛坯的的制造形式由零件圖可知，其材料為45鋼，具體技術(shù)要求如下所示： 1硬度207-255HBW；224f9對(duì)30f10軸線的徑跳不大于0.04；3尺寸13處的兩端面對(duì)24軸線的不垂直度在長度100以內(nèi)不大于1；4鍵槽對(duì)24f9軸線的對(duì)稱線公差為0.05；5不許有毛刺；6沖壓抽模角為7，圓角半徑為3；7杠桿端面上允許有中心孔；8 A的測(cè)量相差不大于0.05；9 未注明公差尺寸的公差按標(biāo)準(zhǔn)Q/SB123-64.根據(jù)零件材料確定毛坯為鍛件，已知零件的類型為大批量生產(chǎn)，在加工過程中它對(duì)定位有一定保證作用，故采用鍛造成型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鍛造后安排調(diào)質(zhì)處理。該零件的形狀并不十分復(fù)雜，因此毛坯形狀與零件形狀應(yīng)盡量相近。由機(jī)械加工工藝手冊(cè)查得該種鍛造公差等級(jí)為CT1011，加工余量等級(jí)MA選擇H級(jí)。3.2 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。基面選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。由圖可知24f9和30外圓面的精度要求最高，而24f9也是該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)。所以以24f9圓端面是為定位基準(zhǔn)加工35端面然后以35端面為基準(zhǔn)加工階梯、槽和鍵。3.3制訂工藝路線（1）工藝路線方案一：工序00：鍛造工序10：退火（消除內(nèi)應(yīng)力）工序20：車35圓左端面工序30: 車左端面，打中心孔工序40：車外圓端面，退刀槽和倒角，右端面工序50：銑寬13h12的兩端面工序60：鉆孔至10.8，鉸10.8至12D6工序70：銑鍵槽工序80：鉆4孔工序90：半精車30外圓面工序100：磨30的外圓面工序110：清洗去毛刺工序120：驗(yàn)收工序130：入庫（2）工藝路線方案二：工序00：鍛造工序10：調(diào)質(zhì)處理工序20：車外圓面、退刀槽和倒角工序30：銑寬13h12的兩端面工序40：鉆孔至10.8，鉸10.8孔至12D6工序50：鉆4孔工序60：精車30外圓面工序70：精車24外圓面工序80：磨30外圓面工序90：清洗去毛刺工序100：驗(yàn)收工序110：入庫（3）工藝方案的分析：上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一與方案二的區(qū)別是：方案二沒有車左端面、鉆中心孔這道工序，車床的加工原理是：工件跟著花盤做高速旋轉(zhuǎn)，如不用頂針頂住，工件的夾緊方式比較麻煩，如果加工了中心孔后，后面工序的加工，夾具設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，減少了生產(chǎn)夾具的成本，提高了生產(chǎn)率，故采用方案一。具體的工藝過程如下：工序00：鍛造工序10：退火（消除內(nèi)應(yīng)力）工序20：車35圓左端面工序30: 車左端面，打中心孔工序40：車外圓端面，退刀槽和倒角，右端面工序50：銑寬13h12的兩端面工序60：鉆孔至10.8，鉸10.8至12D6工序70：銑鍵槽工序80：鉆4孔工序90：半精車30外圓面工序100：磨30的外圓面工序110：清洗去毛刺工序120：驗(yàn)收工序130：入庫表3-13.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“制動(dòng)器杠桿”零件材料45鋼，毛坯的重量約為1.4g，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造成型。1、左端面，表面粗糙度為Ra12.5，查切削用量手冊(cè)表2-8得，單邊總余量Z=0.5，車削一次即可滿足要求。2、13h12兩端面，表面粗糙度為Ra12.5，查切削用量手冊(cè)表2-8得，單邊總余量Z=0.5，車削一次即可滿足要求。3、12D6孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實(shí)心鍛造4、4孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實(shí)心鍛造5、不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)以下稱工藝手冊(cè)表2.2和2.5,取端面長度余量均為12.5(均為雙邊加工)銑削加工余量為1mm 粗銑 6mm 內(nèi)孔(12D6，4無鍛造孔） 工序尺寸加工余量充足 車（24f9、30f10、351.5） 其他尺寸直接鑄造得到，由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中小批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。3.5刀具的選擇刀具的選擇是加工中的重要的工藝加工內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。在制定切削用量時(shí)應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。 選取刀具時(shí)要使刀具的尺寸與被加工共建的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。根據(jù)零件的分析所選擇的刀具有: 1. 車端面選用硬質(zhì)合金鋼45車刀、粗、精車用同一把車刀完成。2. 粗、精車外圓硬質(zhì)合金90車刀 3 車槽：選用硬質(zhì)合金車槽刀(刀長12mm，刀寬3mm) 4 銑兩側(cè)：硬質(zhì)合金直齒端面銑刀5 磨外圓：砂輪3.6確定切削用量及基本工時(shí)粗銑26寬13h12的左右兩端面的加工余量1.加工條件工件材料：ZG45加工要求：粗銑兩端面面，留精加工量0.5mm切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定v=0.45m/s即27m/min采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，=80mm，齒數(shù)z=10。則 現(xiàn)采用臥式銑床X62W，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見工藝手冊(cè)表4.2-39），取=37.5r/min，故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： =0.082037.5=60mm/min查機(jī)床說明書，剛好有=60mm/min，故直接選用該值。切削工時(shí)：由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過整個(gè)工件，利用作圖法，可得出銑刀的行程=250mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 精銑切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定v=0.45m/s即27m/min采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，=80mm，齒數(shù)z=10。則 現(xiàn)采用雙銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見工藝手冊(cè)表4.2-39），取=37.5r/min，故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： =0.082037.5=60mm/min查機(jī)床說明書，剛好有=60mm/min，故直接選用該值。切削工時(shí)：銑刀的行程=250+225mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 第四章 專用夾具的設(shè)計(jì)利用本夾具主要用來加工為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。決定設(shè)計(jì)銑13h12兩側(cè)的夾具。加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩側(cè)間和寬度的公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。本夾具將用于雙面銑床。4.1 定位基準(zhǔn)和夾具方案選擇由零件圖可知：在對(duì)銑兩側(cè)面進(jìn)行加工前，零件的24外圓和35端面已加工，因此選擇 35的端面為定位基準(zhǔn)。定位方案如下：以兩個(gè)短V型塊組合，限制工件軸4個(gè)自由度（兩個(gè)平動(dòng)和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)），然后一個(gè)35端面限制工件的軸向移動(dòng)，在工件的26圓面設(shè)置一固定V型塊，限制一個(gè)自由度（工件沿軸向轉(zhuǎn)動(dòng)）, 共限制6個(gè)自由度，符合六點(diǎn)定位定理。為了提高加工效率及方便加工，防止切削力作用工件移動(dòng)使定位失效，準(zhǔn)備采用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。4.2 切削力和夾緊力計(jì)算刀具：直齒端面銑刀（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(jì)算公式： 有：根據(jù)工件受力切削力、緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)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(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料鋁合金鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=2.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力4.3 定位誤差的分析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(jī)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： （1）中心線對(duì)定位件中心線位置精度. 取. 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(duì)刀具位置誤差：取4.4 零、部件的設(shè)計(jì)與選用定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般兩個(gè)一塊使用。通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺(tái)的T型槽，使工作表面定位元件夾具工作臺(tái)的進(jìn)給方向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時(shí)，螺栓夾緊夾具可以降低負(fù)荷，加強(qiáng)加工夾具牢固。GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：圖4-1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4.1：表4-1 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(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖4.2所示： 圖4-2平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表4.2：表4-2 塞尺公稱尺寸H允差dC30.0060.254.5 夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要說明本工件采用三固定V型塊，一手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，以及一個(gè)支承釘來實(shí)現(xiàn)工件的定位和夾緊，這樣操作更加簡(jiǎn)單和迅速，特別適合大批量生產(chǎn)，總體來說滿足批量生產(chǎn)要求。夾具裝配圖如下：圖4-3裝配圖夾具體圖如下: 圖4-4 夾具體總結(jié)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，雖然時(shí)間短暫，但是對(duì)我來說受益匪淺。通過這次設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書中的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不僅鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好地利用圖書館資料，更好地更熟練利用我們手中的設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件,為我們踏上社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。 這次設(shè)計(jì)使我受益不小，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料的時(shí)候尤其是切削手冊(cè)的時(shí)候，數(shù)據(jù)存在大量重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師，每次都耐心地向我提出寶貴意見，為我指明了方向，最終使我順利地完成了設(shè)計(jì)工作。在此，我衷心感謝老師的指導(dǎo)。參 考 文 獻(xiàn)1.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)作者：李益民 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 出版日期：2002-62機(jī)械夾具設(shè)計(jì)教程主編：何慶 李郁 出版社：電子工業(yè)出版社 出版日期2012-83機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)主編：吳拓 出版社：化學(xué)工業(yè)出版社 出版日期：2014-24互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)主編：王伯平，出版社：機(jī)械工業(yè)出版社，出版日期2007.5評(píng) 語成績(jī) 指導(dǎo)教師（簽名） 日期 20