机械制造技术基础课程设计杠杆说明书Word文件下载.doc
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右边槽的平行度为0.02mm，两个M12螺纹孔与Φ20H7mm孔的距离为（88.5±
0.10）mm。
（2）设立夹具
根据零件分析，为保证精度要求，铣削厚度为18mm的凸台面时所用的夹具为多件铣夹具。
使用夹具前，已加工表面为：
1>
左端螺纹孔的端面；
2>
Φ40mm外圆的端面。
本工序使用机床为卧式升降台铣床，刀具为通用标准铣刀。
3.计算生产纲领、确定生产类型
设计题目给定的零件是CA6140车床杠杆零件，该零件年产量为4000件，设其备品率4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：
N=4000×
1（1+4%+1%）=4200（件/年）
杆套回转类的年产量为4200件，其属于轻型零件，查《课程设计指南》表2——1可知该产品为中批生产。
二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图
1、选择毛坯
由于零件材料为HT150，生产类型为中批量生产，因此毛坯种类选用灰口铸铁，可以承受中等应力，铸造方法选用“金属模机械砂型”铸造的方法进行毛坯的制造。
2、确定机械加工余量
由《课程设计指南》表5—5，查得金属型铸造的要求机械加工余量等级为E-G。
查《课程设计指南》表5—4，根据该零件的最大尺寸为203mm，要求机械加工余量等级为F，所以机械加工余量为1.4-2.8mm。
确定毛坯铸件的公差等级
由《课程设计指南》表5—1，该零件为灰铸铁，金属型铸造，得公差等级CT为8-12。
查表5-3，取CT为10，查得铸件公差为2-4mm。
确定毛坯尺寸
上面查得适用于机械加工表面粗糙度Ra>
1.6μm。
Ra＜1.6μm的表面，余量要适量增大。
分析本零件，除要内孔Ra=1.6μm和内表面Ra=0.8μm，其余各表面Ra≥1.6μm，因此这些面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上查得的余量和公差即可（由于有的表面只需粗加工，这时可取表中的较小值。
当要粗加工和半精加工时，可取大值）。
由公式，单边加工时：
R=F+RMA+CT/2;
双侧加工或外圆面时：
R=R=F+2RMA+CT/2;
内腔加工时：
R=F-2RMA-CT/2。
（R-毛坯尺寸，F-基本尺寸，RMA-机械加工余量，CT-公差等级）
毛坯基本尺寸
M12孔较小，铸成实心；
mm两端面属于双侧加工
R=F+2RMA+=44+22+=49.4mm
18mm两端面属于双侧加工
R=F+2RMA+=18+22+=23.4mm
20H7mm孔属于内腔加工
R=F-2RMA-=20-22-=14.8mm
mm属于内腔加工
R=F-2RMA-=22-22-=16.8mm
24H8mm属于内腔加工
R=F-2RMA-=24-22-=18.8mm
综上所述，确定毛坯尺寸见表1。
/mm
项目
mm两端面
18mm两端面
20H7mm孔
M12孔
公差等级CT
10
─
加工面基本尺寸
44
18
20
铸件尺寸公差
2.8
2.4
机械加工余量等级
F
RMA
2
49.4
23.4
14.8
表1毛坯尺寸
3、设计毛坯尺寸图
1）确定铸造圆角对于金属型铸造铸件一般统一用R3、R5。
查《金属加工工艺及工装设计》表1-16，最小铸造圆角为R2。
2）确定铸造斜度查《金属加工工艺及工装设计》表1-15，取铸造圆角为1.14°
由上画出毛坯图
三、选择加工方法，制定工艺路线
1、定位基准选择
2.2基准的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。
（1）粗基准的选择
对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。
而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作促基准。
由于Φ20H7mm孔与Φ40mm外圆同轴，因此在钻Φ20H7mm孔时，应选择Φ40mm外圆作为粗基准。
（2）精基准的选择
精基准的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便，在选择时主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。
当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。
当杠杆以Φ20H7mm孔的内孔面为精基准定位，可以比较方便地加工大多数其他表面，因此，应尽早的把Φ20H7mm孔的内孔面加工出来，并达到Ra=1.6的精度等级，以后工序均以它为精基准加工其他表面。
这是基准统一的原则，选择此原则，可以简化夹具设计，可以减少工件搬动和反转次数，从而达到中等批量生产加工的要求。
2、零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有外圆、内孔、端面、槽及螺纹孔等，材料为HT150。
参考《设计指南》表5—15、表5—16等，其加工方法选择如下：
40mm上下端面：
表面粗糙度值3.2，精度较高，需要进行粗车和半精车。
Φ20H7孔：
标注了公差尺寸和表面粗糙度值1.6，精度较高，因为铰刀时
尺寸刀具，能加工出7级精度的孔，所以这里选择扩孔，绞孔。
内端面：
标注了表面粗糙度值3.2，精度较高，需要进行粗铣，半精铣，精铣。
24H8槽：
标注了表面粗糙度值0.8，精度较高，需要进行粗铣，半精铣，精铣,刮研。
3制订工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
1.工艺路线方案一
工序一机械砂型铸造毛坯
工序二清理表面残余沙粒
工序三人工时效温度（500°
～550°
）消除应力
工序四粗铣40mm下端面
工序五粗镗、半精镗加工Φ20H7至精度要求并倒角
工序六半精铣→精铣40mm下端面
工序七以20mm孔及下端面定位，粗铣、半精铣40mm上端面及11mm
18mm端面。
粗铣→半精铣→精铣24H8mm槽内表面以及粗铣→半精铣mm槽内表面。
工序八以20mm孔及下端面定位，钻12mm孔并攻螺纹。
工序九钳工去毛刺。
工序十终检。
2.工艺路线方案二
工序一铸造毛坯
工序二粗精车40mm下端面
工序三粗镗、半精镗加工Φ20H7至精度要求并倒角
工序四以20mm孔及下端面定位，粗车、半精车40mm上端面
工序五粗铣、半精铣11mm，18mm端面
工序六粗铣半精铣精铣24H8mm槽内表面
工序七粗铣半精铣mm槽内表面
工序八以20mm孔及下端面定位，钻12mm孔并攻螺纹
工序九钳工去毛刺
工序十终检
方案二工序集中，1）有利于采用高效的专用机床设备及工艺装备，生产效率高。
2）工件安装次数减少，有利于保证各表面的位置精度。
综上分析，选择方案二为加工方案。
先粗加工，接着半精加工，精加工，减少了安装次数，同时也减少了安装误差。
四、工序设计
1.选择加工设备与工艺装备
（1）选择机床根据不同的工序选择机床
1.工序1在铸造车间进行加工，选用机器造型。
铸件要经时效处理，铸件不应有砂眼，气孔，孔和底面不应有疏松等铸造缺陷。
消除缩孔类缺陷的途径主要有以下几个方面：
a.实现顺序凝固，用冒口补缩。
这是防止铸件产生缩孔，缩松的基本工艺原则。
b.使铸件实现同时凝固。
即采用相应的工艺措施使铸件各部分温度均匀，在同一时间内凝固。
同时凝固原则不需冒口，节约金属且工艺简单；
铸件冷却均匀，不易形成应力，变形和裂纹等缺陷。
2.工序2、3是粗加工和半精加工。
各工序的工步数不多，选用普通车床就能满足要求。
本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，所以选用CA6140车床
3．工序4，5，6各工序的工步数不多，选用立式铣床就能满足要求。
本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，所以选用X52K立式铣床。
4．工序6是螺纹的加工，精度要求不高，选用普通钻床即可。
（2）选择夹具
本零件结构复杂，无法用通用夹具进行装夹，需使用专用夹具，进行各工序的加工
（3）选择刀具根据不同的工序选择刀具
1.车用硬质合金车刀
2.平面铣削选用立铣刀，高速钢莫氏锥柄立铣刀，直径d=45mm，长度l=63mm，齿数z=6mm。
3.镗孔选用可调式高速钢单刃镗刀。
4.钻螺纹孔φ10mm.攻丝M12用锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。
（2）选择量具本零件为中批量生产，一般尽可能采用通用量具，根据表面精度、尺寸和形状等要求，参考有关手册资料，选择量具如下。
①选择各加工内圆面和各端面的量具如表2
表2
工序
加工面尺寸
尺寸公差
量具
二
0.1
读数值为0.01、测量范围25~50的外径千分尺（《设计指南》表5-108）
三
Φ20
0.021
读数值为0.01、测量范围18~35的内径百分表
四
22
0.3
读数值为0.01、测量范围18~35的内径百分表
28
无
读数值为0.02、测量范围0~200的两用游标卡尺
五
24
0.033
32
0.4
六
M12
读数值为0.01、测量范围为0.01的内径千分尺
2、确定工序尺寸
本零件端面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见表3
表3
加工表面
工序双边余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度
粗
半精
精
mm上端面
2.7
---
46.7
3.2
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