等臂杠桿夾具課程設(shè)計
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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Φ25+0.052mm孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求。現(xiàn)分述如下：
本夾具用于在立式鉆床上，加工Φ8(H7)孔。工件以Φ25＋0.052mm 孔及端面和水平面底、Φ30的凸臺分別在臺階定位銷7、支承釘11上實現(xiàn)完全定位。鉆Φ8（H7）mm孔時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，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Φ40mm的上下平臺、鉆Φ10(H7)孔、鉆2×Ф8+0.015的小孔 、粗精銑Φ30凸臺的上下表面。加工要求有：Φ40mm的平臺的表面粗糙度各為Ra6.3um（上平臺）、Ra3.2（下平臺）、Φ10(H7)孔為Ra3.6um、Φ25（H9）和Φ8（H7）孔表面粗糙度都為Ra1.6um。2×Φ8（H7）孔有平行度分別為0.1um（A）、0.15um(A)。Φ10(H7)孔的平行度為0.1um（A）。杠桿有過渡圓角為R5，則其他的過渡圓角則為R3。其中主要的加工表面是孔Ф8(H7),要用Ф8(H7)鋼球檢查。
二、工藝規(guī)程的設(shè)計
(一)、確定毛坯的制造形式。
零件的材料HT200?？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5000件，達到大批生產(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。
查參考文獻（機械加工工藝簡明手冊）得：
四、設(shè)計心得
兩個星期的機械設(shè)計到今天已經(jīng)劃上句號，經(jīng)過著兩個星期的努力，不僅順利完成了課程設(shè)計這個任務(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)過老師的知道，和自己的認真學(xué)習(xí)，自己把一些沒有掌握好的知識點進一步加深理解，把在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題，作為今后學(xué)習(xí)過程中努力的方向。課程設(shè)計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使自己把學(xué)過的知識聯(lián)系起來，運用在各個方面上去。同時，廣泛地運用設(shè)計手冊，學(xué)會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；在整個零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成，所以在設(shè)計過程中需要和同學(xué)一起討論分析，在夾具設(shè)計過程中也想同學(xué)征求了意見，是設(shè)計更加符合實際要求。
五、參考文獻
1、李益民主編，機械加工工藝簡明手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1994.7
2、李洪主編，機械加工工藝手冊，北京：北京出版社，1990
3、廖念釗等主編，互換性與技術(shù)測量（第四版），北京：中國計量出版社，1990.2
目錄
一、零件分析................................... ...
二、工藝規(guī)程設(shè)計..................................
五、參考文獻.......................................
四、設(shè)計心得.......................................
三、夾具設(shè)計......................................
序言
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)（含機床夾具設(shè)計）和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜零件（杠桿）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，由于能力有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計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)計能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
(1)、 粗銑精銑 φ 40 上 下 端面和寬度為 30 的平臺面 10 20 70 05 913030 (2)、精絞 710H? 孔 10 換φ 9頭 90 0 100 600 08 100 換 ∮ 10 鉸刀 90 0 100 絞 10? 孔 60 08 100 160 170 院 數(shù)控專業(yè) 機械加工工藝過程卡片 零 件 號 零件名稱 工序號 工 序 名 稱 設(shè)備 夾具 刀具 量具 工 時 名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 (名稱 規(guī)格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 鑄造 時效處理 涂底漆 粗銑精銑 φ 40 上 下 端面和寬度為30 的平臺面 粗 精銑 φ 30 凸臺面 鉆 Φ 25（ 擴鉆 Φ 25（ 鉸 φ 25( 鉆 2× Φ 8（ 鉆 Φ 10（ 粗鉸 Φ 10（ 精 鉸 Φ 10（ 粗鉸 φ 8（ 精鉸 φ 8（ 檢查、入庫 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 5201 535 518 518 518 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 錐柄擴孔鉆 錐柄機用鉸刀 直柄麻花鉆 直柄麻花鉆 直柄機用鉸刀 精鉸刀 直 柄 機用鉸刀 D=2 D=2 D=23 D==25 D=== =10 D=8 D=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 班級 姓名 編制日期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共 頁 產(chǎn)品名稱 等臂杠桿 零件名稱 等臂杠桿 第 頁 (工序圖 ) 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 第 6 步 鉆鉆 2× Φ 8（ 坯種類 毛坯外型尺寸 每坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 198 1 1 設(shè)備 名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 (r/切削速度 (m/進給量 (mm/r) 背吃刀量 (進給 次數(shù) 工時定額 機動 輔助 1 鉆 2× Φ 8（ 立式鉆床 、卡規(guī)、專用量具 1000 22 2 粗鉸 2× Φ 8（ 立式鉆床 、卡規(guī)、專用量具 450 11 3 精鉸 2× Φ 8（ 立式鉆床 、卡規(guī)、專用量具 720 院數(shù)控專業(yè) 班級 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Φ 25+的軸線合兩個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Φ 8(。工件以Φ 25＋ 及端面和水平面底、Φ 30 的凸臺分別在臺階定位銷 7、支承釘 11 上實現(xiàn)完全定位。鉆Φ 8（ 時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，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Φ 40上下平臺、鉆Φ 10(、鉆 2× Ф 8+小孔 、粗 精銑Φ 30 凸臺的上下表面。加工要求有：Φ 40平臺的表面粗糙度各為 平臺）、 平臺）、Φ 10(為 25（ Φ 8（ 表面粗糙度都為 2× Φ 8（ 有平行度分別為 A）、 )。Φ 10(的平行度為 A）。杠桿有過渡圓角為 其他的過渡圓角則為 中主要的加工表面是孔Ф 8(要用Ф 8(球檢查。 二 、 工藝規(guī)程的設(shè)計 (一 )、確定毛坯的制造形式。 零件的材料 慮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 5000 件，達到大批生產(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。 查參考文獻（機械加工工藝簡明手冊）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 加工余量數(shù)值 (說明 Ф 40上下平臺 寬度 3040 30 G H 4 3 加工上下底面 加工上表面 ?3030 H 3 凸臺上下面 Φ 10( 10 H 3 加工內(nèi)孔 Φ 8（ 8 H 3 加工內(nèi)孔 Φ 25（ 25 G 4 加工內(nèi)孔 又由參考文獻得出： 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 × Φ 8（ 間的中心距離 168 — 168 4 Φ 10（ 尺寸 10 0 3 Φ 25（ 尺寸 25 5 4 Φ 8（ 尺寸 8 3 (二 )、基面的選擇 （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于本零件而言，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Ф 40肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用壓板對肩臺進行加緊，利用一組 V 形塊支承Φ 40外輪廓作主要定位，以消除 z、 z、 y、 以一面定位消除 x、 x 兩個自由度，達到完全定位 ,就可加工Φ 25（ 孔。 （ 2）精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝 夾，采用Φ 25(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Φ 40上下平臺、鉆Φ 10(、鉆 2× Ф 8+小孔 、粗精銑Φ 30 凸臺的平臺。材料為 工方法選擇如下： 1、 Φ 40柱的上平臺：公差等級為 面粗糙度為 用粗銑→精銑的加工方法，并倒 角。 2、 Φ 40柱的下平臺：公差等級為 面粗糙度為 用采用粗銑→精銑的加工方法，并倒 3、 ?30凸臺上下表面：公差等 級為 面粗糙度為 用粗銑 →精銑的加工方法。 4、 鉆 Φ 10(孔：公差等級為 面粗糙度為 行度為 A），采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。 5、 鉆 Φ 25（ 孔：公差等級為 面粗糙度為 用鉆孔→擴孔鉆鉆孔→精鉸的加工方法，并倒1× 45°內(nèi)角。 6、 鉆 Φ 8（ 孔：公差等級為 面粗糙度為 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 時效 涂底漆 工序 Ⅰ： 粗精銑 寬度為Ф 40上下平臺和寬度為 30平臺 工序 Ⅱ ：粗精銑寬度為Φ 30凸臺表面 工序 Ⅲ： 鉆孔Ф 25（ 尺寸達到Ф 23 工序 Ⅳ ：擴孔鉆鉆孔Ф 25(尺寸達到Ф 工序 Ⅴ：鉸孔 Ф 25（ 尺寸達到Ф 25( 工序 Ⅵ ：鉆Φ 10（ 內(nèi)孔使尺寸達到 工序 Ⅶ ：粗鉸Φ 10(孔使尺寸達到 工序 Ⅷ ：精鉸Φ 10（ 孔使尺寸達到Φ 10（ 工序 Ⅸ ：鉆、粗、 精 鉸 2× Φ 8（ 孔使尺寸達到Φ 8（ 工序 Ⅹ：檢驗入庫 。 2、工藝路線方案二： 鑄造 時效 涂底漆 工序 Ⅰ： 粗精銑寬度為Ф 40上下平臺和寬度為 30平臺。 工序 Ⅱ ：粗精銑寬度為Φ 30凸臺表面 工序 Ⅲ： 鉆孔Ф 25（ 尺寸達到Ф 23 工序 Ⅳ ：鉆 2× Ф 8(小孔使尺寸。 工序 Ⅴ： 擴孔鉆鉆孔Ф 25(尺寸達到Ф 工序 Ⅵ：鉸孔 Ф 25（ 尺寸達到Ф 25( 工序 Ⅶ ：鉆Φ 10（ 內(nèi)孔使尺寸達到 工序 Ⅷ ：粗鉸Φ 10(孔使尺寸達到 工序 Ⅸ ：精鉸Φ 10（ 孔使尺寸 達到Φ 10（ 工序 Ⅹ ：粗鉸 2× Φ 8（ 孔使尺寸達到 工序 Ⅺ：精鉸 2× Φ 8(孔使尺寸達到Φ 8（ 工序 Ⅻ：檢驗入庫。 （ 五 ）：工藝方案的比較和分析： 上述兩種工藝方案的特點是：方案一是根據(jù)寬度為 40上下肩面作為粗基準(zhǔn)，Ф 25（ 作為精基準(zhǔn)，所以就要加工Ф 25 孔時期尺寸達到要求的尺寸，那樣就保證了 2× Ф 8 小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗加工孔Ф 25，而不進一步加工就鉆Ф 8（ 那樣就很難保證 2× Ф 8 的圓度跳動誤差精度。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)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完后。 粗精銑寬度為Ф 40上下平臺和寬度為 30平臺。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑，選擇 式銑床（參考文獻：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版社），刀具選 D=2考文獻：機械工藝設(shè)計手冊， 主編：李益民，機械工業(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Φ 30凸臺表面。采用 式銑床，刀具選 D=2削平型銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標(biāo)卡尺。 鉆孔Ф 25（ 尺寸達到Ф 23用 鉆床，刀具選莫氏錐柄麻花鉆（莫氏錐柄 2 號刀） D=23用鉆夾具，專用檢具。 擴孔鉆鉆孔Ф 25(尺寸達到Ф 用立式 鉆床，刀具選 D=錐柄擴孔鉆（莫氏錐度 3號刀），專用鉆夾具和專用檢具。 鉸孔 Ф 25（ 尺寸達到Ф 25(采用立式 鉆床，刀具選 D=25錐柄機用鉸刀，并倒 1× 45°的倒角 鉆用鉸夾具和專用檢量具。 鉆 2× Ф 8(小孔使尺寸達到 用立式 鉆床，刀具選用 D=直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。 鉆Φ 10（ 內(nèi)孔使尺寸達到Φ 用立式 鉆床，刀具選用 D=直柄麻花鉆，專用的鉆夾具和量檢具。 粗鉸Φ 10(孔使尺寸達到Φ 用立式 鉆床，刀具選用 D=10直柄機用鉸刀，專用夾具和專用量檢具。 精鉸 Φ 10（ 孔使尺寸達到Φ 10（ 用立式 鉆床，選擇刀具 D=10精鉸刀，使用專用夾具和量檢具。 粗鉸 2× Φ 8(孔使尺寸達到Φ 用立式 鉆床，選擇刀具為 D=8柄機用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。 精鉸 2× Φ 8(孔使尺寸達到Φ 8（ 采用立式 鉆床，選擇刀具為 D=8直柄機用鉸刀，使用專用的夾具和專用的量檢具。 （參考資料和文獻均來自：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版） （ 七 ）：加工工序設(shè)計 根據(jù)本次設(shè) 計的要求，工序設(shè)計只設(shè)計老師所給出工序的計算。下面是對Φ 8（ 孔的加工設(shè)計。 各工步余量和工序尺寸及公差 （ 加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸 2× Φ 8(鉆孔 Φ × Φ 8(擴孔 — Φ × Φ 8(鉸孔 — 8(1、 鉆 2× Ф 8(小孔使尺寸達到 2、 粗鉸 2× Φ 8（ 孔使尺寸達到 3、 精鉸 2× Φ 8(孔使尺寸達到Φ 8（ 這三 部工序全都采用 床來進行加工的，故： （ 1）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 床主要技術(shù)參數(shù)，取鉆 2× Ф 8(的進給量 f=r,用插入法求得鉆 2× Ф 8(的切削速度為 v=s=此算出轉(zhuǎn)速為 : n=1000v/錯誤 !未找到引用源。 d=1000× 8r/039r/機床實際轉(zhuǎn)速取 n=1000r/實際切削速度為 v=1000/1000m/22m/從參考文獻得知： 錯誤 !未找到引用源。 =未找到引用源。 (N) M=未找到引用源。 (求出鉆 2× Ф 8(的 錯誤 !未找到引用源。 和 M 如下： 錯誤 !未找到引用源。 =8× 錯誤 !未找到引用源。 × 1=1279N M=錯誤 !未找到引用源。 × 錯誤 !未找到引用源。 × 1=據(jù)所得出數(shù)據(jù)，它們均少于機床的最大扭轉(zhuǎn)力矩和最大 進給力，故滿足機床剛度需求。 （ 2）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 床主要技術(shù)參數(shù)，取擴孔 2× Ф 8(進給量 f=r,參考文獻得：擴孔的切削速度為（ 錯誤 !未找到引用源。 — 錯誤 !未找到引用源。 ） V 鉆，故取 v 擴 =1/2v 鉆 =1/2×22m/1m/由此算出轉(zhuǎn)速 n=1000v/錯誤 !未找到引用源。 d=1000× 11/8r/38r/機床實際轉(zhuǎn)速 n=450r/ （ 3）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 床主要技術(shù)參數(shù)，取鉸孔的進給量 f=r,參考文獻得：鉸孔的切削速度為 v=s=18m/此算出轉(zhuǎn)速： n=1000v/錯誤 !未找到引用源。 d=1000× 18/8r/17r/照機床的實際轉(zhuǎn)速 n=720r/實際切削速度為： V=錯誤 !未找到引用源。 000=8× 720/1000m/ 三 、 夾具的設(shè)計 本次的夾具為 — 工序 Ⅸ ：鉆、粗、 精 鉸 2× Φ 8（ 孔使尺寸達到Φ 8（ 設(shè)計的。 本工 序所加工的孔是位于Φ 30 凸臺平面內(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)計方案 這道工序所加工的孔在Φ 30 凸臺平面上，且與土臺面垂直，平行度 △ A= 根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案有： 工件以Φ 25＋ 及端面和水平面底、Φ 30 的凸臺分別在臺階定位銷、支承釘上實現(xiàn)完全定位。鉆Φ 8（ H7）時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，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）選擇帶臺階面的定位銷，作為以φ 25位副配合取 。 （ 2）選擇可調(diào)支承釘為φ 8（ 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，防止在加工孔時出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，限制工件六個自由度。為增加剛性，在φ 8（ 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、計算夾緊力并確定螺桿直徑 參考文獻（機械加工工藝手冊），因夾具的的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 錯誤 !未找到引用源。 與切削力 錯誤 !未找到引用源。 =中的 參考文獻得，當(dāng)夾 緊力與切削力方向相反時，取 K=3。 由前面的計算可知 F=1279N。所以， 錯誤 !未找到引用源。 =279× 3N=3837N，由此可以知道，選擇一個 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變形，因為鉆φ 8（ 時，工件為懸臂。 4、定位誤差計算 （ 1）加工φ 884± 于基準(zhǔn)重合，故 ： 下偏差為： =合尺 寸要求。 而基準(zhǔn)位移誤差為定位孔 (φ 25與定位銷的最大間隙，故：定位銷取直徑為φ 25量減少位移誤差。故：25，上偏差： 偏差： 0基準(zhǔn)也符合設(shè)計要求。由此可知此定位方案能滿足尺寸 84± 定位要求。 （ 2）加工φ 8時軸線平行度 定位誤差計算，由于基準(zhǔn)重合，故 ： 基準(zhǔn)位移誤差是定位孔φ 25定位面間的垂直度誤差。故 :以有： 方案能滿足平行度 四、設(shè)計心得 兩個星期的機械設(shè)計到今天已經(jīng)劃上句號，經(jīng)過著兩個星期的努力，不僅順利完成了課程設(shè)計這個任務(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)過老師的知道，和自己的認真學(xué)習(xí)，自己把一些沒有掌握好的知識點進一步加深理解，把在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題，作為今后學(xué)習(xí)過程中努力的方向。課程設(shè)計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使 自己把學(xué)過的知識聯(lián)系起來，運用在各個方面上去。 同時，廣泛地運用設(shè)計手冊，學(xué)會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；在整個零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成，所以在設(shè)計過程中需要和同學(xué)一起討論分析，在夾具設(shè)計過程中也想同學(xué)征求了意見，是設(shè)計更加符合實際要求。 五 、參考文獻 1、李益民主編，機械加工工藝簡明手冊，北京：機械工業(yè)出版社， 、李洪主編，機械加工工藝手冊，北京：北京出版社， 1990 3、廖念釗等主編，互換性與技術(shù)測量（第四版），北京：中國計量出版社， 錄 一、 零件分 析 ................................... ... 二、 工藝規(guī)程設(shè)計 .................................. 五、參考文獻 ....................................... 四、設(shè)計心得 ....................................... 三、 夾具設(shè)計 ...................................... 序言 機械制造工藝學(xué)課程 設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)（含機床夾具設(shè)計）和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜零件（杠桿）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，由于能力有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計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)計能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未 來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 (1)、 粗銑精銑 φ 40 上 下 端面和寬度為 30 的平臺面 10 20 70 05 913030 (2)、精絞 710H? 孔 10 換φ 9頭 90 0 100 600 08 100 換 ∮ 10 鉸刀 90 0 100 絞 10? 孔 60 08 100 160 170 院 數(shù)控專業(yè) 機械加工工藝過程卡片 零 件 號 零件名稱 工序號 工 序 名 稱 設(shè)備 夾具 刀具 量具 工 時 名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 (名稱 規(guī)格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 鑄造 時效處理 涂底漆 粗銑精銑 φ 40 上 下 端面和寬度為30 的平臺面 粗 精銑 φ 30 凸臺面 鉆 Φ 25（ 擴鉆 Φ 25（ 鉸 φ 25( 鉆 2× Φ 8（ 鉆 Φ 10（ 粗鉸 Φ 10（ 精 鉸 Φ 10（ 粗鉸 φ 8（ 精鉸 φ 8（ 檢查、入庫 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 5201 535 518 518 518 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 錐柄擴孔鉆 錐柄機用鉸刀 直柄麻花鉆 直柄麻花鉆 直柄機用鉸刀 精鉸刀 直 柄 機用鉸刀 D=2 D=2 D=23 D==25 D=== =10 D=8 D=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 班級 姓名 編制日期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共 頁 產(chǎn)品名稱 等臂杠桿 零件名稱 等臂杠桿 第 頁 (工序圖 ) 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 第 6 步 鉆鉆 2× Φ 8（ 坯種類 毛坯外型尺寸 每坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 198 1 1 設(shè)備 名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 (r/切削速度 (m/進給量 (mm/r) 背吃刀量 (進給 次數(shù) 工時定額 機動 輔助 1 鉆 2× Φ 8（ 立式鉆床 、卡規(guī)、專用量具 1000 22 2 粗鉸 2× Φ 8（ 立式鉆床 、卡規(guī)、專用量具 450 11 3 精鉸 2× Φ 8（ 立式鉆床 、卡規(guī)、專用量具 720 院數(shù)控專業(yè) 班級 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Φ 25+的軸線合兩個端面有著垂直度的要求。現(xiàn)分述如下： 本夾具用于在立式鉆床上，加工Φ 8(。工件以Φ 25＋ 及端面和水平面底、Φ 30 的凸臺分別在臺階定位銷 7、支承釘 11 上實現(xiàn)完全定位。鉆Φ 8（ 時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，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Φ 40上下平臺、鉆Φ 10(、鉆 2× Ф 8+小孔 、粗 精銑Φ 30 凸臺的上下表面。加工要求有：Φ 40平臺的表面粗糙度各為 平臺）、 平臺）、Φ 10(為 25（ Φ 8（ 表面粗糙度都為 2× Φ 8（ 有平行度分別為 A）、 )。Φ 10(的平行度為 A）。杠桿有過渡圓角為 其他的過渡圓角則為 中主要的加工表面是孔Ф 8(要用Ф 8(球檢查。 二 、 工藝規(guī)程的設(shè)計 (一 )、確定毛坯的制造形式。 零件的材料 慮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 5000 件，達到大批生產(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。 查參考文獻（機械加工工藝簡明手冊）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 加工余量數(shù)值 (說明 Ф 40上下平臺 寬度 3040 30 G H 4 3 加工上下底面 加工上表面 ?3030 H 3 凸臺上下面 Φ 10( 10 H 3 加工內(nèi)孔 Φ 8（ 8 H 3 加工內(nèi)孔 Φ 25（ 25 G 4 加工內(nèi)孔 又由參考文獻得出： 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 × Φ 8（ 間的中心距離 168 — 168 4 Φ 10（ 尺寸 10 0 3 Φ 25（ 尺寸 25 5 4 Φ 8（ 尺寸 8 3 (二 )、基面的選擇 （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于本零件而言，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Ф 40肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用壓板對肩臺進行加緊，利用一組 V 形塊支承Φ 40外輪廓作主要定位，以消除 z、 z、 y、 以一面定位消除 x、 x 兩個自由度，達到完全定位 ,就可加工Φ 25（ 孔。 （ 2）精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝 夾，采用Φ 25(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Φ 40上下平臺、鉆Φ 10(、鉆 2× Ф 8+小孔 、粗精銑Φ 30 凸臺的平臺。材料為 工方法選擇如下： 1、 Φ 40柱的上平臺：公差等級為 面粗糙度為 用粗銑→精銑的加工方法，并倒 角。 2、 Φ 40柱的下平臺：公差等級為 面粗糙度為 用采用粗銑→精銑的加工方法，并倒 3、 ?30凸臺上下表面：公差等 級為 面粗糙度為 用粗銑 →精銑的加工方法。 4、 鉆 Φ 10(孔：公差等級為 面粗糙度為 行度為 A），采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。 5、 鉆 Φ 25（ 孔：公差等級為 面粗糙度為 用鉆孔→擴孔鉆鉆孔→精鉸的加工方法，并倒1× 45°內(nèi)角。 6、 鉆 Φ 8（ 孔：公差等級為 面粗糙度為 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 時效 涂底漆 工序 Ⅰ： 粗精銑 寬度為Ф 40上下平臺和寬度為 30平臺 工序 Ⅱ ：粗精銑寬度為Φ 30凸臺表面 工序 Ⅲ： 鉆孔Ф 25（ 尺寸達到Ф 23 工序 Ⅳ ：擴孔鉆鉆孔Ф 25(尺寸達到Ф 工序 Ⅴ：鉸孔 Ф 25（ 尺寸達到Ф 25( 工序 Ⅵ ：鉆Φ 10（ 內(nèi)孔使尺寸達到 工序 Ⅶ ：粗鉸Φ 10(孔使尺寸達到 工序 Ⅷ ：精鉸Φ 10（ 孔使尺寸達到Φ 10（ 工序 Ⅸ ：鉆、粗、 精 鉸 2× Φ 8（ 孔使尺寸達到Φ 8（ 工序 Ⅹ：檢驗入庫 。 2、工藝路線方案二： 鑄造 時效 涂底漆 工序 Ⅰ： 粗精銑寬度為Ф 40上下平臺和寬度為 30平臺。 工序 Ⅱ ：粗精銑寬度為Φ 30凸臺表面 工序 Ⅲ： 鉆孔Ф 25（ 尺寸達到Ф 23 工序 Ⅳ ：鉆 2× Ф 8(小孔使尺寸。 工序 Ⅴ： 擴孔鉆鉆孔Ф 25(尺寸達到Ф 工序 Ⅵ：鉸孔 Ф 25（ 尺寸達到Ф 25( 工序 Ⅶ ：鉆Φ 10（ 內(nèi)孔使尺寸達到 工序 Ⅷ ：粗鉸Φ 10(孔使尺寸達到 工序 Ⅸ ：精鉸Φ 10（ 孔使尺寸 達到Φ 10（ 工序 Ⅹ ：粗鉸 2× Φ 8（ 孔使尺寸達到 工序 Ⅺ：精鉸 2× Φ 8(孔使尺寸達到Φ 8（ 工序 Ⅻ：檢驗入庫。 （ 五 ）：工藝方案的比較和分析： 上述兩種工藝方案的特點是：方案一是根據(jù)寬度為 40上下肩面作為粗基準(zhǔn)，Ф 25（ 作為精基準(zhǔn)，所以就要加工Ф 25 孔時期尺寸達到要求的尺寸，那樣就保證了 2× Ф 8 小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗加工孔Ф 25，而不進一步加工就鉆Ф 8（ 那樣就很難保證 2× Ф 8 的圓度跳動誤差精度。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)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完后。 粗精銑寬度為Ф 40上下平臺和寬度為 30平臺。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑，選擇 式銑床（參考文獻：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版社），刀具選 D=2考文獻：機械工藝設(shè)計手冊， 主編：李益民，機械工業(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Φ 30凸臺表面。采用 式銑床，刀具選 D=2削平型銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標(biāo)卡尺。 鉆孔Ф 25（ 尺寸達到Ф 23用 鉆床，刀具選莫氏錐柄麻花鉆（莫氏錐柄 2 號刀） D=23用鉆夾具，專用檢具。 擴孔鉆鉆孔Ф 25(尺寸達到Ф 用立式 鉆床，刀具選 D=錐柄擴孔鉆（莫氏錐度 3號刀），專用鉆夾具和專用檢具。 鉸孔 Ф 25（ 尺寸達到Ф 25(采用立式 鉆床，刀具選 D=25錐柄機用鉸刀，并倒 1× 45°的倒角 鉆用鉸夾具和專用檢量具。 鉆 2× Ф 8(小孔使尺寸達到 用立式 鉆床，刀具選用 D=直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。 鉆Φ 10（ 內(nèi)孔使尺寸達到Φ 用立式 鉆床，刀具選用 D=直柄麻花鉆，專用的鉆夾具和量檢具。 粗鉸Φ 10(孔使尺寸達到Φ 用立式 鉆床，刀具選用 D=10直柄機用鉸刀，專用夾具和專用量檢具。 精鉸 Φ 10（ 孔使尺寸達到Φ 10（ 用立式 鉆床，選擇刀具 D=10精鉸刀，使用專用夾具和量檢具。 粗鉸 2× Φ 8(孔使尺寸達到Φ 用立式 鉆床，選擇刀具為 D=8柄機用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。 精鉸 2× Φ 8(孔使尺寸達到Φ 8（ 采用立式 鉆床，選擇刀具為 D=8直柄機用鉸刀，使用專用的夾具和專用的量檢具。 （參考資料和文獻均來自：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版） （ 七 ）：加工工序設(shè)計 根據(jù)本次設(shè) 計的要求，工序設(shè)計只設(shè)計老師所給出工序的計算。下面是對Φ 8（ 孔的加工設(shè)計。 各工步余量和工序尺寸及公差 （ 加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸 2× Φ 8(鉆孔 Φ × Φ 8(擴孔 — Φ × Φ 8(鉸孔 — 8(1、 鉆 2× Ф 8(小孔使尺寸達到 2、 粗鉸 2× Φ 8（ 孔使尺寸達到 3、 精鉸 2× Φ 8(孔使尺寸達到Φ 8（ 這三 部工序全都采用 床來進行加工的，故： （ 1）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 床主要技術(shù)參數(shù)，取鉆 2× Ф 8(的進給量 f=r,用插入法求得鉆 2× Ф 8(的切削速度為 v=s=此算出轉(zhuǎn)速為 : n=1000v/錯誤 !未找到引用源。 d=1000× 8r/039r/機床實際轉(zhuǎn)速取 n=1000r/實際切削速度為 v=1000/1000m/22m/從參考文獻得知： 錯誤 !未找到引用源。 =未找到引用源。 (N) M=未找到引用源。 (求出鉆 2× Ф 8(的 錯誤 !未找到引用源。 和 M 如下： 錯誤 !未找到引用源。 =8× 錯誤 !未找到引用源。 × 1=1279N M=錯誤 !未找到引用源。 × 錯誤 !未找到引用源。 × 1=據(jù)所得出數(shù)據(jù)，它們均少于機床的最大扭轉(zhuǎn)力矩和最大 進給力，故滿足機床剛度需求。 （ 2）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 床主要技術(shù)參數(shù)，取擴孔 2× Ф 8(進給量 f=r,參考文獻得：擴孔的切削速度為（ 錯誤 !未找到引用源。 — 錯誤 !未找到引用源。 ） V 鉆，故取 v 擴 =1/2v 鉆 =1/2×22m/1m/由此算出轉(zhuǎn)速 n=1000v/錯誤 !未找到引用源。 d=1000× 11/8r/38r/機床實際轉(zhuǎn)速 n=450r/ （ 3）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考 床主要技術(shù)參數(shù)，取鉸孔的進給量 f=r,參考文獻得：鉸孔的切削速度為 v=s=18m/此算出轉(zhuǎn)速： n=1000v/錯誤 !未找到引用源。 d=1000× 18/8r/17r/照機床的實際轉(zhuǎn)速 n=720r/實際切削速度為： V=錯誤 !未找到引用源。 000=8× 720/1000m/ 三 、 夾具的設(shè)計 本次的夾具為 — 工序 Ⅸ ：鉆、粗、 精 鉸 2× Φ 8（ 孔使尺寸達到Φ 8（ 設(shè)計的。 本工 序所加工的孔是位于Φ 30 凸臺平面內(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)計方案 這道工序所加工的孔在Φ 30 凸臺平面上，且與土臺面垂直，平行度 △ A= 根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案有： 工件以Φ 25＋ 及端面和水平面底、Φ 30 的凸臺分別在臺階定位銷、支承釘上實現(xiàn)完全定位。鉆Φ 8（ H7）時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，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）選擇帶臺階面的定位銷，作為以φ 25位副配合取 。 （ 2）選擇可調(diào)支承釘為φ 8（ 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，防止在加工孔時出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，限制工件六個自由度。為增加剛性，在φ 8（ 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、計算夾緊力并確定螺桿直徑 參考文獻（機械加工工藝手冊），因夾具的的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 錯誤 !未找到引用源。 與切削力 錯誤 !未找到引用源。 =中的 參考文獻得，當(dāng)夾 緊力與切削力方向相反時，取 K=3。 由前面的計算可知 F=1279N。所以， 錯誤 !未找到引用源。 =279× 3N=3837N，由此可以知道，選擇一個 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變形，因為鉆φ 8（ 時，工件為懸臂。 4、定位誤差計算 （ 1）加工φ 884± 于基準(zhǔn)重合，故 ： 下偏差為： =合尺 寸要求。 而基準(zhǔn)位移誤差為定位孔 (φ 25與定位銷的最大間隙，故：定位銷取直徑為φ 25量減少位移誤差。故：25，上偏差： 偏差： 0基準(zhǔn)也符合設(shè)計要求。由此可知此定位方案能滿足尺寸 84± 定位要求。 （ 2）加工φ 8時軸線平行度 定位誤差計算，由于基準(zhǔn)重合，故 ： 基準(zhǔn)位移誤差是定位孔φ 25定位面間的垂直度誤差。故 :以有： 方案能滿足平行度 四、設(shè)計心得 兩個星期的機械設(shè)計到今天已經(jīng)劃上句號，經(jīng)過著兩個星期的努力，不僅順利完成了課程設(shè)計這個任務(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)過老師的知道，和自己的認真學(xué)習(xí)，自己把一些沒有掌握好的知識點進一步加深理解，把在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題，作為今后學(xué)習(xí)過程中努力的方向。課程設(shè)計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使 自己把學(xué)過的知識聯(lián)系起來，運用在各個方面上去。 同時，廣泛地運用設(shè)計手冊，學(xué)會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；在整個零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成，所以在設(shè)計過程中需要和同學(xué)一起討論分析，在夾具設(shè)計過程中也想同學(xué)征求了意見，是設(shè)計更加符合實際要求。 五 、參考文獻 1、李益民主編，機械加工工藝簡明手冊，北京：機械工業(yè)出版社， 、李洪主編，機械加工工藝手冊，北京：北京出版社， 1990 3、廖念釗等主編，互換性與技術(shù)測量（第四版），北京：中國計量出版社， 錄 一、 零件分 析 ................................... ... 二、 工藝規(guī)程設(shè)計 .................................. 五、參考文獻 ....................................... 四、設(shè)計心得 ....................................... 三、 夾具設(shè)計 ...................................... 序言 機械制造工藝學(xué)課程 設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)（含機床夾具設(shè)計）和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜零件（杠桿）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，由于能力有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計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)計能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未 來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。