机械制造课程设计-杠杆(二)-带图4175.pdf
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1、 辽宁工程技术大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目:杠杆(二)机械加工工艺规程及20H7 孔的夹具设计 班 级:机械 09-1 班 姓 名:杨再煜 学 号:0907100126 指导教师:刘宏梅 完成日期:2012.06.20 任 务 书 一、设计题目:杠杆(二)机械加工工艺规程及20H7 孔的夹具设计 二、原始资料(1)被加工零件的零件图 1 张(2)生产类型:(中批或大批大量生产)三、上交材料 1所加工的零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3编制机械加工工艺过程卡片 1 套 4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1 套 5绘制夹具装配图(A0 或 A1)1
2、 张 6绘制夹具中 1 个零件图(A1 或 A2。装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体)。1 张 7课程设计说明书,包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。(约5000-8000 字)1 份 四、进度安排 本课程设计要求在 3 周内完成。1第 l2 天查资料,绘制零件图。2第 37 天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法,编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第 810 天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。4第 1113 天,完成夹具装配图的绘制。5第 1415 天,零件图
3、的绘制。6第 1618 天,整理并完成设计说明书的编写。7第 19 天,完成图纸和说明书的输出打印。8第 2021 天,答辩 五、指导教师评语 该生设计的过程中表现 ,设计内容反映的基本概念及计算 ,设计方案 ,图纸表达 ,说明书撰写 。综合评定成绩:指导教师 日 期 摘 要 设计内容:“杠杆(二)”机械加工工艺规程及20 孔的夹具设计,并绘制出调速杠杆零件图、毛坯图、夹具零件图和夹具装配图,填写工艺卡片,编制课程设计说明书。设计目的:通过该课程设计,使我把自己所学理论与生产实践很好地相结合,锻炼了我分析问题、解决问题的能力,在这个过程中我独立分析和解决了零件机械制造的工艺问题,设计了机床专用
4、夹具这一典型的工艺装备,提高了结构设计能力,为今后的毕业设计及对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练,从而打下了良好的基础。由于能力所限,经验不足,设计中还有许多不足之处,还请各位老师多加指教。Abstract Design content:leverage(2)the machining process planning and20 holes of fixture design,and draw the drawing,casting speed control lever figure,fixture and fixture drawing assembly drawing,fill
5、 in process card,of course the design specification Designed to:the adoption of the curriculum design,I have learned to their own theory and practice of producing a good combination,the exercise of my analysis,problem-solving abilities,in the process I am an independent analysis and solution of the
6、manufacture of mechanical parts of the problem,A machine designed for this fixture typical of equipment,improve the structure design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of an adaptation training,thus laying a good foundation.As capacity constrai
7、nts,lack of experience,the design of many deficiencies,also requested the teachers more ideas on how to improve.目录 1.零件图分析.8 1.1 零件的功用.8 1.2 零件的技术要求.8 1.3 审查杠杆的工艺性.9 1.4 确定杠杆的生产类型.9 2.确定毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图.9 2.1 确定毛坯制造方法.9 2.2 确定毛坯尺寸公差和加工余量.9 2.2.1 确定毛坯尺寸.9 2.2.2 确定毛坯尺寸公差等级和公差.10 2.3 绘制毛坯图.11 3.制定零件工艺路线
8、.11 3.1 选择定位基准.11 3.1.1 精基准的选择.11 3.1.2 粗基准的选择.11 3.2 表面加工方法的确定.12 3.3 加工阶段的划分.13 3.4 工序集中与分散.13 3.5 工序顺序的安排.14 3.5.1 机械加工工序的安排.14 3.5.2 热处理工序及表面处理工序的安排.15 3.5.3 辅助工序安排.15 3.6 确定工艺路线.15 4.工序设计(加工20H7 螺孔).16 4.1 确定加工方案.16 4.2 确定加工余量.16 4.3 计算两次工序尺寸的基本尺寸.17 4.4 三次工步计算.17 4.4.1 粗扩孔工步.17 4.4.2 精扩孔工步.17
9、4.4.3 铰孔工步.18 5.时间定额的计算.18 5.1 三工步时间定额的计算.18 5.1.1 粗扩孔工步.18 5.1.2 精扩孔工步.19 5.1.2 铰孔工步.19 5.2 辅助时间的计算.18 6.夹具设计.18 6.1 问题的提出.19 6.2.1 定位方案设计.19 6.2.2 定位误差分析与计算.20 6.2.3 夹紧力方向的选择.20 6.2.4 夹紧力作用点的选择.20 6.2.5 切削力及夹紧力计算.20 6.2.6 夹具操作简要说明.20 7.体会与展望.20 参考文献 .22 1.零件图分析 1.1 零件的功用 本零件为用于某些机械中的杠杆,其功用是传递驱动力。1
10、.2 零件的技术要求 该杠杆形状复杂、结构简单,属于典型的杠杆类零件。为实现传递驱动力的功能,其杠杆各孔与机器有配合要求,因此加工精度要求较高。杠杆左端两臂内表面在工作中需承受较大的冲击载荷,为增强其耐磨性,该表面要求高频淬火处理;为保证装配时有准确的位置,8H7、20H7、8F9三个端面孔有平行度要求,中间孔与两端的孔的平行度为0.1mm。综上所述,该杠杆的各项技术要求制定的较合理,符合该零件在传递驱动力中的功用。加工表面 尺寸及偏差/mm 公差/mm及精度等级 表面粗糙度Ra 形位公差/mm 20孔外端面 15 0.2 3.2 35孔外端面 15 0.2 3.2 16孔外端面 6 0.05
11、 3.2 10孔上端面 48.5 12.5 插槽内表面 5 0.05 3.2 8H7孔加工 8H7 1.6 20H7孔加工 20H7 1.6 8F9孔加工 8F9 1.6 10孔加工 10 12.5 M4螺孔加工 M4 左端缺口 8 12.5 /0.1 AB 1.3 审查杠杆的工艺性 分析零件图可知,杠杆零件中的8H7、20H7、8F9孔的外端面均要求铣削加工,并在轴向方向上均高于相邻表面,这样既减少了加工面积,又提高了其接触刚度;8H7和20H7孔的端面均为平面,可以防止加工过程中钻头偏离,以保证加工精度;另外,该零件除主要工作表面外,其余表面加工精度较低,不需要高精度机床加工,通过铣削、钻
12、床的粗加工就可以达到加工要求;而主要工作表面虽然加工精度相对较高,但也可以在正常的生产条件下,采用较经济的方法保质保量的加工出来。由此可见,该零件的工艺性较好。1.4 确定杠杆的生产类型 依题目可知,该杠杆生产类型为中批量生产。2.确定毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 2.1 确定毛坯制造方法 零件材料是 QT450-10,硬度HB=160210。零件年产量为中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型中的金属模铸造。零件形状复杂,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近,8H7、8F9 三个小孔不铸出,中间20H7 大孔铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。2
13、.2 确定毛坯尺寸公差和加工余量 2.2.1 确定毛坯尺寸 分析本零件,所有加工表面 Ra1.6,因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量即可 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量/mm 说明 8H7 两孔外端面 15mm CT8 1.25 单边余量 20H7 孔外端面 15mm CT8 1.25 单边余量 2.2.2 确定毛坯尺寸公差等级和公差(1)确定毛坯尺寸公差等级由课程设计指导书中表 2-1 大批量生产的毛坯铸件的公差等级表确定毛坯的尺寸的公差等级。由于铸件材 料 为 球 墨 铸 铁 加 工 方 法 为 金 属 型 铸 造,确 定 毛 坯 尺 寸 公 差 等 级 为
14、CT8-10.(2)确定毛坯尺寸公差 查 铸造工艺手册 中表 1-9 确定本零件的毛坯尺寸公差如下。杠杆尺寸公差 2.3 绘制毛坯图 8F7 孔外端面 6mm CT7 1.00 单边余量 10 孔上端面 48.5mm CT9 3.0 单边余量 两8H7孔之间的表面 5mm CT8 1.25 单边余量 缺口 8mm CT7 2.00 单边余量 零件毛坯尺寸 公差 8H7 两孔外端面 16.25mm 0.14 20H7 孔外端面 16.25mm 0.14 8F7 孔外端面 7.00mm 0.20 10 孔上端面 51.5mm 0.24 两8H7 孔之间的表面 7.5 0.10 缺口 8mm 0.1
15、2 3.制定零件工艺路线 3.1 选择定位基准 基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否,可以是加工质量得到保证,生产效率提高,否则,不但加工工艺过程漏洞百出,更有甚者,零件的大批量的报废,使用无法进行,难以在工期内完成加工任务。3.1.1 精基准的选择 根据该杠杆零件的技术要求和装配要求,对于精基准而言,主要考虑到基准重合的问题,当设计基准与工艺基准不重合时,应该进行尺寸换算,本题目以20H7 的孔为精基准,基本满足要求。3.1.2 粗基准的选择 重点考虑到既要保证在各加工面均有加工余量的前提下,使重要孔或面的加工余量尽量均匀,又要保证定位夹紧的可靠性,装夹的方便性,减少
16、辅助时间,所以选杠杆零件20H7孔及8H7孔外端面为粗基准。3.2 表面加工方法的确定 1、杠杆零件中零件20H7、8H7 孔的外端面,它是毛坯铸造出来之后第一个加工的端面,此面将作为粗基准,表面粗糙度为 3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式,即节省时间又能达到技术要求。2、10孔上端面,表面粗糙度为12.5,根据表面粗糙度要求我们采取粗铣的加工方式。3、8F9孔的外端面,表面粗糙度为3.2,根据表面粗糙度要求我们采取粗铣半精铣的加工方式。4、两8H7孔之间的表面,该表面需要检查,要求检查范围与8H7同心在20内,根据表面粗糙度要求我们采取粗铣 半精铣的加工方式。5、20H
17、7孔加工,它将作为精基准以完成以后的加工,为达到题目要求我们采取粗扩精扩铰的工序过程,最终完成20H7孔加工。6、8H7、8F9孔加工,加工时对于20H7孔有平行度要求,表面粗糙度为1.6,根据表面粗糙度要求我们采取钻精铰的加工方式。7、10孔加工,表面粗糙度为12.5,根据表面粗糙度要求我们采取钻孔就能达到要求。8、缺口的加工,表面粗糙度为12.5,根据表面粗糙度要求我们采取粗车就能达到要求。9、M4螺孔加工,考虑到工艺要求,我们采取钻、攻丝两步工序。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查,以满足工艺要求。各表面加工方案如下表 加工表面 尺寸精度等级 表面粗超度Ra/m 加工方案 备注
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