课程设计——等臂杠杆设计(共16页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上1.1零件的分析1.1.1零件的作用题目所给定的零件是铣床杠杆。它主要的作用是用来支承、固定零件。下图为零件图：1.1.2零件的工艺分析本零件可从零件图中可知，它有4组加工面，并且有位置要求，还有4组孔，也有位置和精度要求。以25mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括25mm的上下端面，25mm的孔以左8mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：8mm孔，8mm孔的下端面。以右8mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：8mm孔，8mm孔的上端面。以10mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：10mm孔，10mm孔的上端面。这四组加工表面之间有着一定得位置

2、要求，主要是：左8mm孔中心线与25mm孔中心线的平行度公差是0.15mm右8mm孔中心线与25mm孔中心线的平行度公差是0.1mm10mm孔中心线与25mm孔中心线的平行度公差是0.1mm由以上分析可知，对于这4组加工表面而言，先加工第一组表面，然后借助于专用夹具加工其它三组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。1.2 工艺规程的设计1.2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。考虑到零件在工作中处于润滑状态，因此采用润滑效果较好的铸铁。批量生产且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的砂型铸造。又由于零件的近似对称性，可采用成对铸造的方法，便于

3、铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率，保证加工质量。1.2.2基准的选择（1） 粗基准的选择。（2） 对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择40mm上端面为粗基准，利用一组V型块以及一个支撑板达到完全定位。（3） 精基准的选择。精基准的选择主要是考虑基准重合和便于安装的问题，尽量保证设计基准与工序基准重合。1.3确定工艺路线1.3.1工艺路线设计由于该零件生产类型为批量生产，所以应尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应降低生产成本。工序一：时效处理工序二：粗铣40mm上端面。工序三：粗、半精铣40mm下端面，以下表面为基准，粗铣左右30mm凸面。工序四：钻中心孔23mm工序五：铰中

4、心孔到25mm及加工145双面倒角。工序六：以25mm中心孔为基准，钻两凸面孔7.8mm，宽度为30mm平面肩台上的孔9.8mm工序七：铰27.8mm的孔到28mm. 工序八：铰9.8mm的孔到10mm工序九：去毛刺 工序十：检查入库1.3.2加工余量及毛坯尺寸确定杠杆零件的材料为HT200，硬度HB170-200，毛坯重量约为1kg，生产类型为成批量生产，采用砂型铸造，13级精度以下。根据上述原始资料及加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸确定如下：粗铣外圆40mm上端面 参照工艺手册表2.3-21确定工序尺寸及余量为：粗铣：56mm Z=2mm粗铣外圆40mm下端面

5、参照工艺手册表2.3-21确定工序尺寸及余量为：粗铣：55mm Z=1mm半精铣：54mm Z=1mm粗铣右外圆30mm上端面及左外圆30mm下端面 参照工艺手册表2.3-21确定工序尺寸及余量为：粗铣：15mm Z=2.5mm内孔25H9。毛坯为实心，不冲孔，内孔精度介于 之间，参照工艺手册表2.3-9确定工序尺寸及余量为：钻孔：23mm铰孔：25H9mm 2Z=2mm两内孔8H7 参照工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量为：钻孔：7.8mm铰孔：8H7mm 2Z=0.2mm内孔10H7mm参照工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量为：钻孔：9.8mm铰孔：10H7mm 2Z=0.2mm1

6、.3.3切削用量及加工工时的确定工序二：粗铣40mm上端面。由切削手册表3.3确定即27m/min（机械加工工艺设计手册）采用高速钢细齿圆柱形铣刀，齿数Z=10则按机床X63选取（由设计指导）实际切削速度：工作台每分钟进给量：查机床说明书，选，刚好有该值 查工艺手册表6.2-7 可得出的行程基本工时：工序三：粗、半精铣40mm下端面，以下表面为基准，粗铣左30mm凸面。粗铣40mm下端面由切削手册表3.3确定即27m/min（机械加工工艺设计手册）采用高速钢细齿圆柱形铣刀，齿数Z=10则按机床选取（由设计指导）实际切削速度：工作台每分钟进给量：查机床X63说明书，选，刚好有该值 查工艺手册表6

7、.2-7可得出的行程基本工时：半精铣40mm下端面由切削手册表3.3确定即15m/min（机械加工工艺设计手册）采用高速钢细齿圆柱形铣刀，齿数Z=10则按机床X63选取（由工艺手册表4.2-39）实际切削速度：工作台每分钟进给量：查机床说明书，选，刚好有该值 查工艺手册表6.2-7 可得出的行程基本工时：粗铣左右30mm凸面由切削手册表3.3确定即27m/min（机械加工工艺设计手册）采用高速钢细齿圆柱形铣刀，齿数Z=10则按机床选取（由设计指导）实际切削速度：工作台每分钟进给量：查机床说明书，选，刚好有该值查工艺手册表6.2-7 可得出的行程基本工时：工序四：钻中心孔23mm。机床选用：Z5

8、35立式钻床刀具：高速钢标准麻花钻由于所加工件硬度大于200HBS，故进给量：f=0.470.57mm/r（切削手册表2.7）由于本零件在加工孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.5，则f=(0.470.57)0.5=0.2350.285mm/r查工艺手册表4.2-16实际进给量f=0.25mm/r，根据切削手册表2.15查的切削速度：v=19m/min所以根据机床说明书，取（查工艺手册4.2-15）故实际切削速度查工艺手册6.2-5切削工时：,工序五：铰中心孔到25mm。机床选用：Z535立式钻床刀具：25mm专用铰刀故进给量：f=1.32.6mm/r取f=1.22mm/r（查切削手册表2

9、.11）则根据机床说明书，取（查工艺手册4.2-15）故实际切削速度切削工时：，,（查工艺手册6.2-5）（查工艺手册6.2-6）倒角145。采用90锪钻。为缩短时间，取倒角时的主轴转速与扩孔时相同：n=195r/min，手动进给。工序六：钻9.8mm的孔和钻27.8mm的孔。机床选用：Z3025 （机械加工手册表3.1-36）刀具选择：高速钢标准麻花钻（机械加工手册表12-26）（1）钻9.8的孔进给量：f=0.23mm/r（机械加工实用手册表15-33）钻削速度：v=21m/min=0.35m/s（机械加工实用手册表15-37）主轴转速：n=1000v/d=100021/（3.149.8）

10、=684.2r/min根据机械制造工艺手册Z3025钻床，选取机床转速为630r/min实际切削速度为: 选取, ,钻削工时： （2）钻27.8的孔 f=0.18mm/r 机械加工手册钻削速度：v=21m/min=0.35m/s 机械加工手册主轴转速：n =1000v/d=100021/3.147.8=857r/min根据机械制造工艺手册Z3025钻床，选取机床转速为1000r/min实际切削速度为: ，钻削工时：工序七:铰27.8mm的孔到28mm。机床选用：Z3025型号钻床 （机械加工手册表3.1-36） 刀具选择：锥饼机用铰刀，铰刀直径为6-8mm，切削速度为2-6m/min(机械加共

11、实用手册表12-5)GB1133-84铰孔27.8到28。进给量：f=0.8mm/r （机械加工实用手册表15-43） 切削速度：v=4.5 m/min(机械工艺课设简明手册)主轴转速：n=1000v/d=10004.5/（3.148）=179r/min根据机械制造工艺设计手册表10-16Z3025铣床参数数据， 选取机床转速为n=200 r/min实际机床切削速度为: 选取, ,切削工时：工序八：铰孔9.8mm的孔到10mm机床选用：Z3025型号钻床 （机械加工手册表3.1-36）刀具选择：锥饼机用铰刀，铰刀直径为6-8mm，切削速度为26m/min (查机械加工实用手册表12-5)GB1

12、133-84精铰9.8mm到10mm。进给量：f=0.8mm/r （机械加工实用手册表15-43）切削速度：v=6 m/min(机械工艺课设简明手册)主轴转速：n=1000v/d=1000v/(3.1410)=191r/min根据机械制造工艺设计手册表10-16 Z3025铣床参数数据， 选取机床转速为n =200 r/min实际机床切削速度为: 选取, ,切削工时：工序九： 去毛刺。工序十：检查入库。将以上工序切削用量，工时定额相关结果来你同其他数据一并填入机械加工工序卡片中。2.1专用夹具的设计2.1.1选择设计工序为了提高劳动生产力率，保证加工质量，降低劳动强度，因而需要设计专用夹具。经

13、本小组讨论，决定设计第九道工序钻凸面孔8mm。刀具为高速钢标准麻花钻。2.1.2问题的提出本夹具主要用来钻8mm的两个凸面孔，该孔和中心孔有一定的技术要求，因此在本工序中，应该主要考虑提高劳动生产率，降低强度。2.2夹具的设计2.2.1定位基准的选择 定位基准的选择：由于和25中心孔有平行度要求，所以采用短圆柱销大端面限制除Z旋转的五个自由度。再采用侧边锁紧螺母限制自由度，并采用辅助支撑。定位元件：1特制心轴。2锁紧螺钉，限制工件Z轴的旋转以及辅助支撑定位。2.2.2夹紧力及切削力的计算钻8mm时的切削力的确定切削扭矩：轴向切削力：其中：D=7.8mm f=0.18mm =1经计算T=3289

14、.92Nmm 夹紧力的确定为提高劳动生产率，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经本小组讨论设计粗精铰27.8孔的夹具。采用锥柄机用铰刀，其中铰刀直径为6-8mm，切削速度为2-6m/min。扳手的螺旋夹紧力Q= 8000N 机床夹具设计原理表6-15夹紧力QF 满足夹紧力要求。对于旋转引起的扭矩由于比较小可不予考虑。2.2.3定位误差的计算1）加工，要求保证中心距尺寸及两孔轴线平行度。 1计算中心距尺寸定位误差为 因为工序基准和定位基准重合，所以 基准位移误差等于定位心轴与定位孔的最大间隙值，心轴与孔配合代号为，为，为。 于是 其中： 则 该定位方案满足要求。 2计算与两孔轴线的平行度定位误差。 同理 ，由基准位移误差定义可知 是定位心轴圆柱部分与台阶面的垂直度误差。由于此两表面是在一次安装中加工出的，其误差很小，可忽略不计。 是工件定位孔与定位面间的垂直度误差，而孔与定位面也是在一次安装中加工出的，其误差很小，可忽略不计。 因此 定位误差的允许值 显然 因而该定位方案也能满足两孔轴线平行度0.1的加工要求。经过分析画出夹具装配图其中夹具体如下图工艺工序卡见附表专心-专注-专业