PAGEPAGE17機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)杠桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆Ф10、Ф25孔工序的專用夾具內(nèi)容：（1）零件——毛坯合圖1張（2）機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片1套（3）夾具裝配圖1張（4）夾具體零件圖1張（5）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份原始資料：該零件圖樣一張；生產(chǎn)綱領(lǐng)為2000件/年；每日一班。姓名：楊浩峰學(xué)號(hào)：120212436班級(jí)：機(jī)電124指導(dǎo)教師：程雪利2015年3月3日目錄引言第1章杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)設(shè)計(jì) 11.1零件分析 11.1.1零件的作用 11.1.2杠桿的主要加工表面及技術(shù)要求 11.2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 11.2.1確定毛坯的制造形式 11.2.2杠桿機(jī)械加工定位基準(zhǔn)的選擇 21.2.3杠桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程 2第2章杠桿加工孔夾具設(shè)計(jì) 42.1加工孔夾具設(shè)計(jì) 42.1.2定位誤差分析 42.1.3切削參數(shù)和機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算與夾緊力分析 52.2鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 92.2.1鉆套、襯套設(shè)計(jì) 92.2.2鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 122.3夾具精度分析 122.4本章小結(jié) 14結(jié)論 15參考文獻(xiàn) 16附件=1\*ROMANI機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 17附件=2\*ROMANII機(jī)械加工工序卡片 18引言機(jī)械的加工工藝及夾具的設(shè)計(jì)是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。同時(shí)，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。所以機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)對(duì)即將進(jìn)入工廠的機(jī)械類畢業(yè)生來(lái)說(shuō)很有必要。在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常是解決如下問(wèn)題：表面加工方法的確定、定位基準(zhǔn)及定位方法的選擇、夾緊機(jī)構(gòu)的選擇、夾具各零件的布置、加工精度的保證等。一個(gè)好的夾具是將這些問(wèn)題很好的協(xié)調(diào)好的一個(gè)統(tǒng)一整體，在此次的夾具設(shè)計(jì)也正是向著這個(gè)目標(biāo)靠近的。第1章杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.1零件分析1.1.1零件的作用題目給出的零件是杠桿。它的主要的作用是用來(lái)支承、固定的，要求零件的配合要符合要求。1.1.2杠桿的主要加工表面及技術(shù)要求如圖1-1所示，杠桿的主要加工表面有：圓兩端面、凸臺(tái)表面、、、孔等，主要技術(shù)要求為：1.由圓及30mm寬凸臺(tái)組成的上端面表面粗糙度為,外圓下端面表面粗糙度為，兩平面位置為。2．兩個(gè)凸臺(tái)表面粗糙度為，與外圓下端面位置分別為、，兩凸臺(tái)厚為15mm。3.孔尺寸為，表面粗糙度為，并且后續(xù)各孔對(duì)其軸線將有位置和平行度要求，即都以其為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。4.孔尺寸為，表面粗糙度為，與其軸線與孔軸線的平行度為。5.兩個(gè)孔尺寸為，孔軸線與孔軸線距，平行度分別為、。圖1-1杠桿零件圖1.2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)1.2.1確定毛坯的制造形式。零件的材料HT200。考慮到零件在工作中處于潤(rùn)滑狀態(tài)，采用潤(rùn)滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為2000件，達(dá)到中批生產(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(duì)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(guò)程，而且還可以提高生產(chǎn)率。1.2.2杠桿機(jī)械加工定位基準(zhǔn)的選擇（1）粗基準(zhǔn)的選擇：由于表面粗糙度為的大外圓端面是其他三個(gè)平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，加工精度要求較高，且表面粗糙度為的另一端面切削面積較大，為保證此平面切削量的均勻，所以選用表面粗糙度要求為的外圓端面作為粗基準(zhǔn)，先加工要求表面粗糙度為的表面，在后續(xù)各面的加工過(guò)程中以它為定位精基準(zhǔn)，滿足了精基準(zhǔn)中基準(zhǔn)重合原則。（2）精基準(zhǔn)的選擇為減小加工的誤差，在各工序中應(yīng)盡量滿足基準(zhǔn)重合的原則，即定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)精準(zhǔn)重合，以消除基準(zhǔn)不重合誤差。所以凸臺(tái)平面加工時(shí)應(yīng)以表面粗糙度為的大外圓端面為主要定位面，兩個(gè)孔的加工應(yīng)以的大孔內(nèi)表面為主要定位面。1.2.3杠桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程(1)杠桿機(jī)械加工工藝過(guò)程的擬定：=1\*GB3①杠桿四個(gè)平面：粗銑→半精銑→精銑=2\*GB3②杠桿大孔：擴(kuò)孔→鉸孔→精鉸=3\*GB3③杠桿小孔：鉆孔→鉸孔→精鉸=4\*GB3④杠桿小孔：鉆孔→鉸孔→精鉸=5\*GB3⑤檢驗(yàn)=6\*GB3⑥去毛刺(2)杠桿機(jī)械加工的主要工序：杠桿加工生產(chǎn)線共6道工序，表1-1為其主要加工工序。表1-1工序號(hào)工序名稱工序簡(jiǎn)圖設(shè)備1銑兩平面立式銑床2銑凸臺(tái)臥式銑床3擴(kuò)、鉸大孔鉆、鉸小孔立式鉆床4鉆鉸小孔立式鉆床第2章杠桿加工孔夾具設(shè)計(jì)2.1加工孔夾具設(shè)計(jì)本夾具主要用來(lái)擴(kuò)、鉸大孔和小孔。其中孔尺寸精度要求為，表面粗糙度要求為，其軸線是以后、兩個(gè)孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本道工序?yàn)楦軛U加工的第三道工序，本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2.1.1定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖2-1可知，兩孔位于零件圓端面和寬臺(tái)肩上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并且孔中心軸線為后續(xù)各孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此需要其與端面有一定的垂直度要求。為了保證所擴(kuò)、鉸的孔與側(cè)面垂直并保證孔能在后續(xù)的孔加工工序中使各孔的加工余量均勻，根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工、孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇外圓端面及表面為主要定位基準(zhǔn)限制工件的五個(gè)自由度，用一個(gè)活動(dòng)V形塊限制另外一個(gè)自由度實(shí)現(xiàn)完全定位，采用與活動(dòng)V形塊相連的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊。圖2-1定位分析圖2.1.2定位誤差分析由本夾具的定位分析圖可看出孔的位置由外圓來(lái)保證而而而外圓由鑄造得到，所以良好的鑄造及端面銑削精度是孔壁厚均勻的保證。孔的位置和軸線對(duì)孔軸線的平行度要求由兩個(gè)鉆套之間的位置來(lái)決定。2.1.3切削參數(shù)和機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算與夾緊力分析孔加工一、擴(kuò)孔：（1）擴(kuò)孔鉆選用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆，其幾何參數(shù)選擇為：、、、、（2）擴(kuò)孔切削用量：1．確定進(jìn)給量：查表得取0.7~0.84mm/r，根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，取。2.確定切削速度及查表得查表得修正系數(shù)：、故根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，選擇這時(shí)實(shí)際擴(kuò)孔速度為 3．機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算，，由，得又有，，帶入公式得到：鉸孔（1）粗鉸1鉸刀：選用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀，其幾何參數(shù)選擇為：、、。2粗鉸切削用量：=1\*GB3①．確定進(jìn)給量：查表得取0.9~1.4mm/r，根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，取。=2\*GB3②.確定切削速度及查表得查表得修正系數(shù)：、故根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，選擇這時(shí)實(shí)際擴(kuò)孔速度為=3\*GB3③．機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算，，由，得又有，，帶入公式得到：(2)精鉸1鉸刀：選用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀，其幾何參數(shù)選擇為：、、。2精鉸切削用量：=1\*GB3①．確定進(jìn)給量：查表得并根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，取。=2\*GB3②.確定切削速度及查表得查表得修正系數(shù)：、故根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，選擇這時(shí)實(shí)際擴(kuò)孔速度為=3\*GB3③．機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算，，由，得又有，，帶入公式得到：根據(jù)以上計(jì)算，切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間如下：擴(kuò)孔：粗鉸：精鉸：孔加工一、鉆孔（1）、鉆頭：選用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉆頭（2）鉆孔切削用量：1．確定進(jìn)給量：查表得=0.36~0.44mm/r，由，所以，故根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書，取。2.確定切削速度、軸向力、扭矩及切削功率查表得, ，查表得的修正系數(shù)：、故根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，選擇這時(shí)實(shí)際擴(kuò)孔速度為3.切削力及扭矩的修正系數(shù)，查表得：、故4.校驗(yàn)機(jī)床功率切削功率機(jī)床有效功率由此可知，選擇的鉆削用量可用即此時(shí)5．機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算，，取切入長(zhǎng)度又有，，帶入公式得到：二、鉸孔（1）粗鉸1鉸刀：選用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀，其幾何參數(shù)選擇為：、、。2．粗鉸切削用量：=1\*GB3①．確定進(jìn)給量：查表得取0.9~1.4mm/r，根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，取。=2\*GB3②.確定切削速度及查表得查表得修正系數(shù)：、故根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，選擇這時(shí)實(shí)際切削速度為=3\*GB3③．機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算，，由，得又有，，帶入公式得到：（2）精鉸1鉸刀：選用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀，其幾何參數(shù)選擇為：、、。2精鉸切削用量：=1\*GB3①．確定進(jìn)給量：查表得取0.9~1.4mm/r，根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，取。=2\*GB3②.確定切削速度及查表得查表得修正系數(shù)：、故根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，選擇這時(shí)實(shí)際擴(kuò)孔速度為=3\*GB3③．機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算，，由，得又有，，帶入公式得到：根據(jù)以上計(jì)算，切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間如下：鉆孔：粗鉸：精鉸：本道工序加工時(shí)，由于孔支撐面與擴(kuò)、鉸進(jìn)給方向相同、對(duì)于孔這一懸臂結(jié)構(gòu)采用了推引式輔助支承，使得夾緊力只需提供用于平衡加工時(shí)的扭矩即可，又由于夾緊采用了可提供較大夾緊力的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，因此進(jìn)行夾緊力計(jì)算可以省略。2.2鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)2.2.1鉆套、襯套設(shè)計(jì)1、孔鉆套的設(shè)計(jì)孔的加工需擴(kuò)、粗鉸、精鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套。其結(jié)構(gòu)如下圖2-2所示，以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：孔分?jǐn)U、粗、鉸三個(gè)工步完成加工。即先用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，再用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀粗鉸孔,根據(jù)GB1133-84可知，最后用硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀精鉸孔。圖2-2快換鉆套圖鉸孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表2-1鉸工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表(mm)dHD公稱尺寸允差2525350.0250.0095246125.5212132.52、孔襯套的設(shè)計(jì)依據(jù)鉆套的設(shè)計(jì)可選擇襯套，固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖2-3所示：圖2-3固定襯套圖其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表2-2固定襯套數(shù)據(jù)表(mm)dHDC公稱尺寸允差公稱尺寸允差35+0.050+0.0251648+0.033+0.01713夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見(jiàn)夾具裝配圖所示。3、孔鉆套的設(shè)計(jì)孔的加工需鉆、粗鉸、精鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套，其結(jié)構(gòu)如下圖2-4所示，以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：孔分鉆、粗鉸、精鉸三個(gè)工步完成加工。即先用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉆頭鉆孔，再用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀粗鉸孔，根據(jù)GB1132-84,最后用硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀精鉸孔。圖2-4快換鉆套圖鉸孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表2-3鉸工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表(mm)dHD公稱尺寸允差102515+0.018+0.007262210499184、孔襯套的設(shè)計(jì)依據(jù)鉆套的設(shè)計(jì)可選擇襯套，固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖2-5所示圖2-5固定襯套圖其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表2-4固定襯套數(shù)據(jù)表(mm)dHDC公稱尺寸允差公稱尺寸允差15+0.034+0.0061622+0.028+0.0150.522.2.2、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)鉆模板用于固定襯套、確定鉆孔位置，其形狀尺寸與夾具體密切相關(guān)。夾具體需要考慮零件的形狀并將零件的定位、夾緊元件在滿足加工要求的基礎(chǔ)上聯(lián)成一個(gè)整體。夾具圖如圖2-6所示圖2-6夾具體2.3夾具精度分析利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。本道工序加工中主要保證大孔尺寸及其表面粗糙度、小孔尺寸及其表面粗糙度，以及兩孔平行度公差。孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸為所以滿足要求，由于采用粗、精鉸加工能滿足表面粗糙度的要求。孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸為所以滿足要求，由于采用粗、精鉸加工能滿足表面粗糙度的要求。如圖2-7所示，為鉆套的極限最大直徑，為鉸刀的最小極限尺寸，為兩者之間的最大間隙，為鉆套長(zhǎng)度，為由于鉆套和鉸刀之間存在間隙而產(chǎn)生的軸線間最大夾角。則兩孔軸線間平行度誤差計(jì)算如下：圖2-7鉸刀與鉆套間隙關(guān)系兩孔軸線品行度誤差為=+其中為兩孔之間鉆套裝配后允許的平行度誤差，為由于兩鉸刀與鉆套間存在間隙而產(chǎn)生的平行度誤差，下面對(duì)進(jìn)行計(jì)算對(duì)于小孔有：，由前面分析知，，則，。計(jì)算后得到對(duì)于大孔有：，由前面分析知，，則，。計(jì)算后得到由此得到兩孔軸線的最大夾角為算得，則兩孔的平行度誤差為：==則=+=0.04+0.044=滿足要求。2.4本章小結(jié)在本章中，夾具主要用來(lái)加工杠桿兩個(gè)孔。首先應(yīng)明確本夾具中的夾緊定位機(jī)構(gòu)，在進(jìn)行杠桿兩個(gè)孔加工工序時(shí)，外圓端面已經(jīng)精銑。本道工序的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇表面粗糙度為的外圓端面和外圓表面以此限制工件的五個(gè)自由度，用一個(gè)活動(dòng)V形塊限制另一個(gè)自由度的同時(shí)加緊工件，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。然后按照有關(guān)公式進(jìn)行切削參數(shù)的計(jì)算，然后對(duì)鉆床夾具必不可少的鉆套和襯套及鉆模板和夾具體進(jìn)行設(shè)計(jì)，還應(yīng)對(duì)夾具精度進(jìn)行分析。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。所以對(duì)夾具設(shè)計(jì)也是非常重要的。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對(duì)