等臂杠杆零件机加工工艺及夹具设计.docx

一)零件的作用 题目给出的零件是杠杆它的主要的作用是用来支承、固定的要求 零件的配合是符合要求二) 零件的工艺分析杠杆的①25+0.052mm孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求现 分述如下：本夹具用于在立式钻床上，加工①8(H7)孔工件以①25 + 0.052mm 孔及端面和水平面底、①30的凸台分别在台阶定位销7、支承钉11 上实现完全定位钻①8 (H7) mm孔时工件为悬臂，为防止工件加 工时变形，采用了螺旋辅助支承2,当辅助支承2与工件接触后，用 螺母1锁紧要加工的主要工序包括：粗精铣宽度加40mm的上下 平台、钻①10(H7)孔、钻2X0 8+0.015的小孔、粗精铣①30凸台的 上下表面加工要求有：①40mm的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um(上平台)、Ra3.2 (下平台)、①10(H7)孔为Ra3.6um、①25 (H9)和 ①8 (H7)孔表面粗糙度都为Ra1.6um2X0 8 (H7)孔有平行度分 别为 0.1um (A)、0.15um(A)0 10(H7)孔的平行度为 0.1um (A)杠 杆有过渡圆角为R5,则其他的过渡圆角则为R3其中主要的加工表 面是孔0 8(H7),要用0 8(H7)钢球检查。

二、工艺规程的设计(一)、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，采用润滑效 果较好的铸铁由于年产量为5000件，达到大批生产的水平，而且 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，适合大批生产的金属模铸造又由于零件的对称特性，故采取 两件铸造在一起的方法，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高 生产率查参考文献（机械加工工艺简明手册）得：各加工表面表面总余量加工表面基本尺寸加工余量等加工余量数说明级值(mm)O 40mm 的40G4加工上下底上下平台面宽度30mm30H3加工上表面的平台030mm的凸30H3凸台上下面台上下面今10(H7)孔10H3加工内孔8 (H7)孔8H3加工内孔025 (H9)25G4加工内孔孔又由参考文献得出：主要毛坯尺寸及公差主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT2Xe8 (H7) 之间的中心距离168—1684今10 (H7)孔尺寸102.01030 25 (H9)孔尺253.02548(H7)孔尺寸82.083(二)、基面的选择(1) 粗基准的选择对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选 择本零件的加工表面就是宽度为①40mm的肩面表面作为加工的粗 基准，可用压板对肩台进行加紧，利用一组V形块支承①40mm的外 轮廓作主要定位，以消除z、z、y、y四个自由度。

再以一面定位消 除x、x两个自由度，达到完全定位，就可加工①25(H7)的孔2) 精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采 用①25(H7)的孔作为精基准三) 、工件表面加工方法的选择本零件的加工表面有:粗精铣宽度为①40mm的上下平台、钻①10(H7) 孔、钻2X0 8+0.015的小孔、粗精铣①30凸台的平台材料为HT200，加工方法选择如下:1、 ①40mm圆柱的上平台：公差等级为IT8〜IT10，表面粗糙度为 Ra6.3，采用粗铣一精铣的加工方法，并倒R3圆角2、 ①40mm圆柱的下平台：公差等级为IT8〜IT10，表面粗糙度为 Ra3.2，采用采用粗铣一精铣的加工方法，并倒R3圆角3、 030mm的凸台上下表面:公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra6.3, 采用粗铣一精铣的加工方法4、 钻①10(H7)内孔：公差等级为IT7〜IT8，表面粗糙度为Ra3.2, 平行度为O.mm(A)，采用钻孔一粗铰一精铰的加工方法5、 钻①25 (H9)内孔：公差等级为IT6〜IT8,表面粗糙度为Ra1.6, 采用钻孔一扩孔钻钻孔一精铰的加工方法，并倒1X456、 钻①8 (H7)内孔：公差等级为IT6〜IT8,表面粗糙度为Ra1.6， 采用钻孔一粗铰一精铰的加工方法。

四) 、确定工艺路线1、工艺路线方案一：铸造时效涂底漆工序1：粗精铣宽度为①40mm的上下平台和宽度为30mm的平台 工序11：粗精铣宽度为①30mm的凸台表面工序111：钻孔①25 (H9)使尺寸达到①23mm工序^：扩孔钻钻孔①25(H9)使尺寸达到①24.8mm工序V：铰孔①25 (H9)使尺寸达到①25(H9)工序可：钻①10 (H7)的内孔使尺寸达到9.8mm工序可：粗铰①10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm工序伽：精铰①10 (H7)内孔使尺寸达到①10 (H7) mm工序区：钻、粗、精铰2X0 8 (H7)小孔使尺寸达到①8 (H7)工序乂：检验入库2、工艺路线方案二：铸造时效涂底漆工序1：粗精铣宽度为①40mm的上下平台和宽度为30mm的平台工序11：粗精铣宽度为0 30mm的凸台表面工序111：钻孔①25 (H9)使尺寸达到①23mm工序^：钻2X0 8(H7)的小孔使尺寸工序V：扩孔钻钻孔①25(H9)使尺寸达到0 24.8mm工序巧：铰孔0 25 (H9)使尺寸达到0 25(H9)工序可：钻0 10 (H7)的内孔使尺寸达到9.8mm工序伽：粗铰0 10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm。

工序区：精铰0 10 (H7)内孔使尺寸达到0 10 (H7) mm工序乂：粗铰2X0 8 (H7)小孔使尺寸达到7.96mm工序乂1：精铰2X0 8(H7)小孔使尺寸达到0 8 (H7)工序刈：检验入库五） ：工艺方案的比较和分析：上述两种工艺方案的特点是:方案一是根据宽度为40mm的上下肩面 作为粗基准，①25（H7）孔作为精基准，所以就要加工①25孔时期 尺寸达到要求的尺寸，那样就保证了 2X08小孔的圆跳动误差精度 等而方案二则先粗加工孔0 25,而不进一步加工就钻0 8 （H7），那 样就很难保证2X0 8的圆度跳动误差精度所以决定选择方案一作 为加工工艺路线比较合理六） ：选择加工设备及刀、量、夹具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以采用通用机床为主， 辅以少量专用机床其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以 少量专用机床的流水生产线工件在各级床上的装卸及各机床间的传 送均由人工完后粗精铣宽度为0 40mm的上下平台和宽度为30mm的平台考虑 到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择 X5012立式铣床（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机 械工业出版社出版社），刀具选D=2mm的削平型立铣刀（参考文献： 机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版）、专用夹 具、专用量具和游标卡尺。

粗精铣宽度为①30mm的凸台表面采用X5021立式铣床，刀具 选D=2mm的削平型铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺钻孔0 25 （H9）使尺寸达到0 23mm采用Z535型钻床，刀具选 莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄2号刀）D=23mm，专用钻夹具，专用检 具扩孔钻钻孔①25(H9)使尺寸达到①24.8mm采用立式Z535型钻 床，刀具选D=24.7mm的锥柄扩孔钻(莫氏锥度3号刀)，专用钻夹 具和专用检具铰孔①25(H9)使尺寸达到①25(H9)采用立式Z535型钻床， 刀具选D=25mm的锥柄机用铰刀，并倒1X45的倒角钻用铰夹具和 专用检量具钻2X0 8(H7)的小孔使尺寸达到7.8mm采用立式Z518型钻床， 刀具选用D=7.8mm的直柄麻花钻，专用钻夹具和专用检量具钻①10 (H7)的内孔使尺寸达到①9.8mm采用立式Z518型钻 床，刀具选用D=9.8mm的直柄麻花钻，专用的钻夹具和量检具粗铰①10(H7)内孔使尺寸达到①9.96mm采用立式Z518型钻床， 刀具选用D=10mm的直柄机用铰刀，专用夹具和专用量检具精铰①10 (H7)内孔使尺寸达到①10 (H7)mm采用立式Z518 型钻床，选择刀具D=10mm的精铰刀，使用专用夹具和量检具。

粗铰2X0 8(H7)小孔使尺寸达到①7.96mm采用立式Z518型钻 床，选择刀具为D=8mm直柄机用铰刀，使用专用夹具和专用量检具精铰2X0 8(H7)小孔使尺寸达到0 8 (H7)采用立式Z518型钻 床，选择刀具为D=8mm的直柄机用铰刀，使用专用的夹具和专用的 量检具参考资料和文献均来自：机械工艺设计手册，主编：李益民， 机械工业出版社出版)(七) ：加工工序设计根据本次设计的要求，工序设计只设计老师所给出工序的计算卜面是对①8(H7)内孔的加工设计各工步余量和工序尺寸及公差 (mm)加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸2X0 8(H7)钻孔0.2150 7.82X0 8(H7)扩孔0.0550 7.962X0 8(H7)铰孔H70 8(H7)1、 钻2X6 8(H7)的小孔使尺寸达到7.8mm2、 粗铰2X0 8 (H7)小孔使尺寸达到7.96mm3、 精铰2X0 8(H7)小孔使尺寸达到0 8 (H7)这三部工序全都采用Z518机床来进行加工的，故：(1) 参考文献：机械设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取钻2X6 8(H7)孔的进给量f=0.3mm/r用插入法求得钻2X①8(H7)孔的切削速度为v=0.435m/s=26.1m/min，由此算出转速为：n=1000v/nd=1000X26.1/3.14X8r/min=1039r/min按机床实际转速取n=1000r/min，则实际切削速度为v=3.14 X1000/1000m/min^22m/min.从参考文献得知：玲=9.81X42.7do：二 Kf(N)M=9.81X0.021 二三二［K、(N.m)求出钻2X①8(H7)孔的孔和M如下:玲=9.81 X 42.7 X 8 X 厂二 X 1=1279NM=9.81 X 0.021 X 丁 X〕3 二 X 1=5N.m根据所得出数据，它们均少于机床的最大扭转力矩和最大进给 力，故满足机床刚度需求。

2) 参考文献：机械设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技 术参数，取扩孔2X0 8(H7)的进给量f=0.3mm/r,参考文献得：扩孔的切削速度为(二一-)V 钻，故取 v 扩=1/2v 钻=1/2X22m/min=11m/min, 2 3由此算出转速 n=1000v/nd=1000X 11/3.14X8r/min=438r/min，取机 床实际转速n=450r/min3) 参考文献：机械设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技 术参数，取铰孔的进给量f=0.3mm/r,参考文献得：铰孔的切削速度为 v=0.3m/s=18m/min由此算出转速：n=1000v/nd=1000X 18/3.14X8r/min=717r/min按照机床的实际转速n=720r/min则实际切削速度为：V=ndn/1000=3.14X8X720/1000m/min=18.1m/min。