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1、机械制造设计课程设计说明书系部：机械工程系专业：姓名：学号：题目：杠杆的工艺钻孔夹具设计起讫日期：年月日月日设计（论文）地点：指导教师:中文摘要零件的工艺分析是制定加工中心工艺的首要工作。其任务是分析零件技术要求，检查零件图的完整性和正确性；分析零件的结构工艺性；选择加工中心加工内容等。数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术。它是人们大量数控加工实践总结。关键词：工序工步工位工艺基准工序基准结构工艺性工序：工序是指一个（或一组）工人，在一台机床（或一固定工作地），对一个
2、（或几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。它是机械加工工艺过程的组成。工位：工位是安装中的一个部分。在一次安装中，工件在夹具或机床中所占据的每一个确定的位置称工位。工步是最小单元。工艺基准：零件在加工、装配及工艺文件上所采用的基准称为工艺基准。工序基准：在工艺文件上标定加工表面正确位置、尺寸、方向时所采用的基准称为工序基准。结构工艺性：所谓零件的结构工艺性是指在保证使用要求的前提下，是否能以较高的生产率，最低的成本，方便地制造出来的特性。一、弓I言3二、杠杆加工工艺规程设计42.1 课题内容和要求42.2 零件的分析42.3 确/Ji毛坯，1田I毛坯零件t3图.S2.4 工艺规程设计6三、夹具
3、的设计123.1 问题的提出123.2 定位基准的选择123.3 夹紧力计算3.4 定位误差分析133.5 夹具设计及操作的简要说明13总结14参考文献15一、引言进入20世纪90年代以来，随着国际上计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着高速化、高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络化等方向发展。整体数控加工技术向着CTMS方向发展。当选择并决定某个零件进行数控加工后，并不等于要把它所有的加工内容都包下来，而可能只是对其中一部分进行数控加工，必须对零件图纸进行仔细的工艺分析，确定那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在选择并做出决定
4、时，应结合本单位的实际，立足于解决难题、攻克关键和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。通过此次的设计达到了培养我的岗位能力，让我意识到实践的重要性。由于本人水平有限，设计中错误与不妥之处在所难免，恳请各位教师前辈们赐教。课程设计的目的与作用毕业设计是学生毕业前的最后学习阶段，是学习深化与升华的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业资格认证的重要依据。在学完了数控加工工艺及装备课程后，对机械加工工艺过程、数控加工工艺和孔的加工工艺进一步了解的练习性教学环节。通过该毕业设计，使学生首先感觉到合作配合工作的重要性，其次熟悉实际生产
5、中的工艺设计过程及方法，使学生达到以下效果：掌握数控加工工序的设计及刀具的选择；掌握使用UG或MASTERCAM软件对零件三维图的绘制；最后学会独立分析解决问题、编写（纂写）毕业设计说明书（论文）、查找参考资料的方法。二、杠杆加工工艺规程设计2.1课题内容和要求计算生产纲领，确定生产类型杠杆：该产品年生产量为4000台，设其备品率为16%,机械加工废品率为2虬先制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求：(1)铸件应消除内应力。(2)未注明圆角R2-R3。(3)铸件不得有沾砂、多肉、裂纹等缺陷。(4)未注明倒角为0.5*45o(5)去毛刺，修锐边。(6)涂漆按NJ226-31执行。(7)材料HT2
6、00。N=Qn(la%+b%)=400*1*(116%2%)件/年=4720件/年杠杆年产量为4720件/年，现通过计算该零件质量约为0.7千克，根据教材表4-2生产类型，可确定其生产类型为中批量生产。2.2 零件的分析1 .零件的结构分析图3-7所示是铳床进给机构中的杠杆C25H9孔与一轴连接起支撑本零件的作用。左右2-08H7孔各装一拨叉，控制铳床工作台自动进给的离合器，O10H7孔通过销与另一杠杆(操纵手柄)连接，操纵手柄即可实现铳床工作台三个方向的自动进给。2 .零件的技术要求由零件图可知,其材料HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性及减振性，适用于承受教大应力，要求耐磨的零件。该零
7、件上的主要加工面为2-O8H7孔，OlOH7、O25H9孔、。40上下表面及厚度为15ms杠子的左下表面和右上表面。2-C8H7,O10H7与A面的平行度0.15、0.1、0.1,直接影响杠臂对A面的平行度。因此，在加工它们时，最好在一次装夹下将2O8H7孔，OlOH7孔同时加工出来。2.3 确定毛坯，画毛坯-零件综合图根据零件材料HT200确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为4720件/年，该零件质量约为07kg。可知，其生产类型为中批量生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于要消除残余应力，铸造后应安排人工时效。1.铸件尺寸公差铸件尺寸公差分为16级，由于是中批量生产，毛坯制造方法选用
8、砂型机器造型。由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为10级。主要尺寸公差见表AA：各加工表面思余里：加工表面基本尺寸加工余量值说明302厚度为15mm杠子的左下表面和右上表面403+4.5先顶面加工，后底面加工孔2-。884孔。10ClO5孔25C2552.零件-毛坯综合图零件-毛坯综合图一般包括以下内容：铸件毛坯形状、尺寸、加工余量。铸造斜度及圆角和其他有关技术要求等零件-毛坯综合图上技术要求包括以下内容：铸造方法。未注明铸造斜度及圆角半径。铸件交货状态。铸件综合技术要求。逐渐是否进行气压或液压实验。(6)热处理硬度。2.4 工艺规程设计1 .定位基准的选择精基准的选择以。40既是装配基准，
9、又是设计基准，用它做精基准，能使加工遵循“基准重合的原则，其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一的原则。止匕外，040的面积教大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，操作方便。2 .制定工艺路线根据个表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：040顶面为粗铳-半精铳、底面为粗铳-精铳，厚度为15mm的左下右上均为粗铳，孔2-。8和。25为钻-扩-的孔。10为钻-扩。因孔2-。8和。10都有较高的平行度要求，故它们加工宜采用工序集中的原则，既分别在一次装夹下将3孔同时加工出来，以保证其位置精度。根据先面后孔，先主要面后次要面和先粗加工后精加工的原
10、则，将C40顶、底两面先粗加工在精加工，然后将孔。25加工出来，在粗铳厚度为15mm的左下右上两个面然后将孔2-。8和。10一次加工出来。拟定加工工艺路线铸造时效涂底漆10粗铳。40顶面和底面20半精铳。40顶面和精铳。40底面，孔口倒角3*4530钻、扩、较。25的孔,孔口倒角1*4540铳厚度为15mm的左下和右上两个小表面50钻、扩、较2-。8孔和钻、扩。10的孔60去毛刺，修锐边70清洗工件80磁力探伤90检验入库3.选择加工设备及工艺装备由于生产类型为中批量生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式为以通用机床夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上
11、的装卸及各机床间的传送均由人工完成。粗铳，40考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铳，选择X52K立式铳床，选择直径D为。80Innl的可转位面铳刀，专用夹具和游标卡尺。精铳。40由于定位基准的转换，宜采用卧铳，选择X62W卧式铳床，选择与粗铳相同型号的刀具，采用精铳专用夹具、游标卡尺。工序30钻、扩、较，25孔，选用摇臂钻床Z3025,选用锥柄麻花钻、像刀、扩孔钻、锥柄机绞刀，专用夹具，游标卡尺。(4)工序50钻、扩、较2-。8孔和钻、扩OlO孔，选用摇臂钻床Z3025,选用锥柄麻花钻、机用锥柄绞刀，用专用夹具和量具。4 .加工工序设计确定工序尺寸一般方法是，由加工表面的最后
12、工序往前推算，最后工序的饿尺寸按零件图样的要求标注，当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序(或工步)的加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。工序10粗铳及工序20半精铳查有关手册平面加工余量表，得半精加工余量Z为1.5mm,已知。40底面总余量Z油为4.5mm,故粗加工余量ZN粗二(4.5-1.5)mm=3mm如图4T所示，精铳。40底面工序中以040顶面定位，040至2-08孔轴线的工序尺寸即为设计尺寸Xvo=(840.2)mmo则粗铳。40面的工序尺寸为855mmo查教材平面加工方法，得粗铳加工公差等级为ITllT3,MXITll,其公差TN-C4ow=O.1
13、6mm,所以Kso*(85.50.08)mm(中心距公差对称标注)X-精校核精铳余量Z精ZN精in=XN-C40精minX-C40精InaX=(85.5-0.16)(84+0.21)IT111-1.3211111故余量足够。查有关手册，取粗铳的每齿进给量fz=O.2mmz;精铳的每转进给量f=0.05mmz,粗铳走刀一次，取粗铳的走刀一次，=3.5mm；粗铳的走刀一次，=1.5mmo参考文献2表3.174,取粗铳的主轴转速为150rITlin,取精铳的主轴转速为300rmin0又前面已选定铳刀直径D为80。故相应切削速度分别为粗力口工八0二Dn粗/1000=3.14X80X150/1000=3
14、7.68mmin精力口工Uc40=Dn精/1000=3.14X80X300/1000=75.36mmin参考有关资料，铳削时的切削功率为Pc=167.910-5apo,9fz74aeZnkpc取Z=10,11=l50/60=2.5rs,ae=168mm,ap=3.5mm,fz=O.2mmz,kp三1将它们代入公式得：Pc=167.910-53.5o9O.20174X168X10X2.51=6.62KW又丛机床X52K说明书(主要技术参数)得机床功率为7.5KW,机床传动效率一般取0.75-0.85,若取跟b=0.85,则机床电动机所需功率PE=PC/久产6.62/0.85=7.79KW7.5KW故重新选择粗加工时的主轴转速为118rin(低一档速)，则UC4O=兀Dn粗/1000=3.14X80X1181000=30mmin将其带入公式得Pc=167.9X10；，3.5o,9O.20,7,X16810(118/60)15.2KWPE=Pe萨52/0.85=6.IKW7.5KW故机床功率足够。工序50钻扩2-。8孔,钻扩。10孔2-。8孔扩、较余量查有关手册取Z扩二0.9mm,Z桁0.Imm,由此可以算出Z钻二(8/2-0.9-0.1)mm=3mmClo孔扩余量查有关手册取Z扩=0.9mm,由此可以算出Z钻二（10/2-0.9）mm
