左擺動(dòng)杠桿 加工工藝及銑8槽夾具設(shè)計(jì)[含高清CAD圖紙]

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夾具設(shè)計(jì)基本步驟1、左擺動(dòng)杠桿的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 左擺動(dòng)杠桿零件圖： 1.1、左擺動(dòng)杠桿的用途杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個(gè)力（用力點(diǎn)、支點(diǎn)和阻力點(diǎn)）的大小跟它們的力臂成反比。動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂，用代數(shù)式表示為F1 L1=F2L2。式中，F(xiàn)1表示動(dòng)力，L1表示動(dòng)力臂，F(xiàn)2表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，欲使杠桿達(dá)到平衡，動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一。1.2、左擺動(dòng)杠桿：該杠桿的各項(xiàng)技術(shù)要求如下表所示：加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等級表面粗糙度(um)左擺動(dòng)杠桿左端面100IT93.2左擺動(dòng)杠桿中端面55IT93.2左擺動(dòng)杠桿上端面28IT93.2左擺動(dòng)杠桿上孔15IT81.6左擺動(dòng)杠桿中孔12IT81.6左擺動(dòng)杠桿下孔6IT71.6M10螺紋孔10IT912.512孔12IT812.512盲孔12IT912.58mm槽8IT912.52mm槽2IT912.51.3、零件的工藝分析哪些面是重要表面，哪些面的技術(shù)要求較高，哪些面有位置精度要求該左擺動(dòng)杠桿結(jié)構(gòu)簡單，形狀普通，屬一般的杠桿類零件。主要加工表面有左擺動(dòng)杠桿左、右端面，上端面，其次就是15孔及12孔和6孔，15、12、6孔的加工端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。2、確定零件毛坯2.1、毛坯種類的選擇：根據(jù)零件材料、結(jié)構(gòu)和大小選擇毛坯種類左擺動(dòng)杠桿在工作過程中承受沖擊載荷及各種應(yīng)力，毛胚需選用鍛件才滿足工作要求。該左擺動(dòng)杠桿的輪廓尺寸不大，形狀亦不是很復(fù)雜，故采用鍛造。2.2、左擺動(dòng)杠桿鍛造毛坯尺寸公差及加工余量項(xiàng)目機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/mm毛坯尺寸/mm備注左擺動(dòng)杠桿左端面2*2=42.5表2-1至表2-5左擺動(dòng)杠桿中端面2*2=42表2-1至表2-5左擺動(dòng)杠桿上端面2*2=41.6表2-1至表2-5 12孔2*2=41.7表2-1至表2-5 15孔2*2=41.7表2-1至表2-5 12孔2*2=41.7表2-1至表2-5M10mm螺紋孔2*2=41.7表2-1至表2-56孔2*2=41.7表2-1至表2-512盲孔2*2=41.7表2-1至表2-58mm槽2*2=40.5表2-1至表2-52mm槽2*1=20.50表2-1至表2-53、工藝路線的制定3.1、定位基準(zhǔn)的選擇3.1.1、精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該左擺動(dòng)杠桿零件的技術(shù)要求，選擇左擺動(dòng)杠桿右端面和6孔作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。6孔的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位左擺動(dòng)杠桿兩端面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合。選用左擺動(dòng)杠桿右端面作為精基準(zhǔn)同樣是遵循了“基準(zhǔn)重合”原則，因?yàn)樵撟髷[動(dòng)杠桿在軸向方向上的尺寸多以該端面作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。3.1.2、粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。這里選擇左擺動(dòng)杠桿左端面和12外圓面作為粗基準(zhǔn)。采用12外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用左擺動(dòng)杠桿右端面作為粗基準(zhǔn)加工左端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。3.2、表面加工方法的確定 根據(jù)左擺動(dòng)杠桿零件圖上的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，如下表所示：加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/um加工方案備注左端面IT93.2粗銑-半精銑表1-6至表1-8中端面IT93.2粗銑-半精銑表1-6至表1-8上端面IT93.2粗銑-半精銑表1-6至表1-812H8孔IT81.6鉆-粗鉸-精鉸表1-6至表1-815H8孔IT81.6鉆-粗鉸-精鉸表1-6至表1-86孔IT71.6鉆-精鉸表1-6至表1-812孔IT812.5鉆-鉸表1-6至表1-8M10孔IT912.5鉆- 攻螺紋表1-6至表1-812盲孔IT912.5鉆-粗鉸-精鉸表1-6至表1-88mm槽IT93.2粗銑-半精銑表1-6至表1-82mm槽IT912.5粗銑-半精銑表1-6至表1-83.3、加工階段的劃分該左擺動(dòng)杠桿加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工兩個(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（左擺動(dòng)杠桿右端面和6孔）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗銑左擺動(dòng)杠桿左端面、中端面、上端面、12孔、15孔、6孔、12孔、M10螺紋孔、6孔、盲孔12槽8mm槽2mm。在半精加工階段，完成左擺動(dòng)杠桿左端面、中端面、上端面和15孔、12孔、6的精銑加工和12盲孔的鉆-鉸-精鉸加工及12孔等其他孔的加工。3.4、工序的集中與分散 選用工序集中原則安排左擺動(dòng)杠桿的加工工序。該左擺動(dòng)杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對位置精度要求。3.5、工序順序的安排3.5.1、機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)左擺動(dòng)杠桿左端面和12孔。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原則，先加工左擺動(dòng)杠桿中端面，再加工M10孔。3.5.2、熱處理工序 加工之前進(jìn)行時(shí)效處理。3.5.3、輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該左擺動(dòng)杠桿工序的安排順序?yàn)椋涸?、?shí)效處理基準(zhǔn)加工粗加工精加工。3.6、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了左擺動(dòng)杠桿的工藝路線。工序號工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具1時(shí)效處理2 粗、半精銑左擺動(dòng)杠桿左端面立式鉆床X51端銑刀游標(biāo)卡尺3粗、半精銑左擺動(dòng)杠桿中端面立式銑床X51端銑刀游標(biāo)卡尺4粗、半精銑上端面立式銑床X51外圓車刀游標(biāo)卡尺5鉆孔12mm立式鉆床Z525麻花鉆、擴(kuò)孔鉆內(nèi)徑千分尺61.鉆孔13mm 2.擴(kuò)孔至15mm Ra=1.6m立式鉆床Z525麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀卡尺、塞規(guī)7鉆孔12mm立式鉆床Z525麻花鉆、擴(kuò)孔鉆卡尺、塞規(guī)8鉆孔6mm立式鉆床Z525麻花鉆、擴(kuò)孔鉆卡尺、塞規(guī)9攻螺紋M10mm立式鉆床Z525絲錐卡尺、塞規(guī)10鉆孔12mm立式鉆床Z525麻花鉆、擴(kuò)孔鉆卡尺、塞規(guī)11鉆、鉸12盲孔立式鉆床Z525麻花鉆、錐度鉸刀游標(biāo)卡尺12粗、精銑槽8mm立式銑床X51端面銑刀游標(biāo)卡尺13銑2mm槽立式銑床X51端面銑刀游標(biāo)卡尺14去毛刺鉗工臺平銼15清洗清洗機(jī)16終檢塞規(guī)、卡尺、百分表等4、夾具的設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。4.1、提出問題（1）怎樣限制零件的自由度：采用一面兩銷定位。一個(gè)面限制3個(gè)自由度，兩個(gè)定位釘限制3個(gè)自由度。（2）怎樣夾緊：設(shè)計(jì)夾具由移動(dòng)壓板夾緊工件。（3）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。4.2、設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對寬度為8的槽進(jìn)行加工，這個(gè)孔尺寸精度要求為IT9，表面粗糙度Ra12.5，粗銑后再半精銑可以滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.3、零件本工序的加工要求分析4.3.1、本工序加工情況銑寬為8的斜槽；該面與垂直方向成45角，與最右端斜面的距離為25mm。4.3.2、本工序前已加工的表面如下。粗銑、半精銑外形。鉆孔12mm 鉆孔13mm，擴(kuò)孔至15mm Ra=1.6m 鉆孔12mm 鉆孔6mm 攻螺紋M10mm 鉆孔12mm 鉆、鉸12盲孔4.3.3、選擇機(jī)床本工序使用機(jī)床為立式銑床X51。4.4、確定定位方案4.4.1、定位方案。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其定位方案如下，如圖：以兩塊支撐板，一個(gè)定位銷和一個(gè)削邊銷進(jìn)行定位。兩塊支撐板限制三個(gè)自由度，定位銷和削邊銷組合限制另外三個(gè)自由度?？偣蚕拗屏鶄€(gè)自由度。定位方案分析：限制6個(gè)自由度，沒有欠定位和過定位。4.4.2、選擇定位元件，包括尺寸和公差選擇定位銷作為工件8H7孔的定位元件，如圖2-2-23所示。定位副配合取，公差為0.038mm。選擇削邊銷作為12H7孔的定位元件，定位副配合取，公差為0.057mm。因?yàn)槭茄b在側(cè)面，所以選取結(jié)構(gòu)簡單的A型支撐板，規(guī)格為45x12支撐板和30x12支撐板作為左擺動(dòng)杠桿左端面的定位元件。4.4.3、確定引導(dǎo)元件銑床夾具對刀塊對寬為8的槽，銑削選用側(cè)裝對刀塊。根據(jù)GB/T 2243-91 機(jī)床夾具零件及部件選取側(cè)裝對刀塊。如圖：4.5、定位誤差計(jì)算4.5.1、基準(zhǔn)不重合誤差 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為外圓切面，定位基準(zhǔn)為6孔的軸心線。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合。 查找互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)得R10外圓柱尺寸公差為0.009mm， 即=0.009mm4.5.2、基準(zhǔn)位移誤差 6孔的公差=0.004mm，定位銷的公差=0.038mm， =（+）=0.021mm4.5.3、定位誤差 =+=0.03mm4.6、確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊結(jié)構(gòu)4.6.1、確定夾緊方案 考慮到工件的裝夾方便，故選用移動(dòng)壓板進(jìn)行夾緊。4.6.2、確定夾緊元件和夾緊結(jié)構(gòu)5、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如圖：工作原理：該夾具采用一面兩銷定位，一共限制六個(gè)自由度，沒有欠定位和過定位。首先，把移動(dòng)壓板挪開，使得工件可以放入。如上圖將定位銷與6的孔配合，削邊銷與12的孔配合，左擺動(dòng)杠桿的左端面平穩(wěn)的放在支撐板上面，完成定位工作。然后把移動(dòng)壓板移到正確的位置，使壓板可以壓到工件。擰緊六角螺母，使移動(dòng)壓板壓緊工件，完成夾緊工作。6、參考文獻(xiàn)1孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，19912李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，19933崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社，19934王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，19875黃如林主編.切削加工簡明實(shí)用手冊.化學(xué)工業(yè)出版社，20046薛源順主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，19957崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.128陳于萍，高曉康主編.互換性與測量技術(shù).北京高等教育出版社，2005.9司乃鈞，許德珠主編.熱加工工藝基礎(chǔ). 高等教育出版社，199110張龍勛主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)及習(xí)題.機(jī)械工業(yè)出版社，1999.1111艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，200215