等臂杠杆零件机加工工艺及夹具设计Word文件下载.docx
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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
加工余量等级
加工余量数值(mm)
说明
Ф40mm的上下平台
宽度30mm的平台
40
30
G
H
4
3
加工上下底面
加工上表面
Ø
30mm的凸台上下面
凸台上下面
Φ10(H7)孔
10
H
加工内孔
Φ8(H7)孔
8
Φ25(H9)孔
25
G
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CT
Φ8(H7)之间的中心距离
168
—
4
Φ10(H7)孔尺寸
2.0
10
3
Φ25(H9)孔尺寸
3.0
Φ8(H7)孔尺寸
8
(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Ф40mm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Φ40mm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Φ25(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Φ25(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:
Ф8+0.015的小孔、粗精铣Φ30凸台的平台。
材料为HT200,加工方法选择如下:
1、Φ40mm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→精铣的加工方法,并倒R3圆角。
2、Φ40mm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→精铣的加工方法,并倒R3圆角。
3、Ø
30mm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→精铣的加工方法。
4、钻Φ10(H7)内孔:
公差等级为IT7~IT8,表面粗糙度为Ra3.2,平行度为0.1µ
m(A),采用钻孔→粗铰→精铰的加工方法。
5、钻Φ25(H9)内孔:
公差等级为IT6~IT8,表面粗糙度为Ra1.6,采用钻孔→扩孔钻钻孔→精铰的加工方法,并倒1×
45°
内角。
6、钻Φ8(H7)内孔:
公差等级为IT6~IT8,表面粗糙度为Ra1.6,采用钻孔→粗铰→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Ⅰ:
粗精铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为30mm的平台
工序Ⅱ:
粗精铣宽度为Φ30mm的凸台表面
工序Ⅲ:
钻孔Ф25(H9)使尺寸达到Ф23mm。
工序Ⅳ:
扩孔钻钻孔Ф25(H9)使尺寸达到Ф24.8mm。
工序Ⅴ:
铰孔Ф25(H9)使尺寸达到Ф25(H9)。
工序Ⅵ:
钻Φ10(H7)的内孔使尺寸达到9.8mm。
工序Ⅶ:
粗铰Φ10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm。
工序Ⅷ:
精铰Φ10(H7)内孔使尺寸达到Φ10(H7)mm。
工序Ⅸ:
钻、粗、精铰2×
Φ8(H7)小孔使尺寸达到Φ8(H7)。
工序Ⅹ:
检验入库。
2、工艺路线方案二:
粗精铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。
钻2×
Ф8(H7)的小孔使尺寸。
工序Ⅵ:
工序Ⅶ:
粗铰2×
Φ8(H7)小孔使尺寸达到7.96mm。
工序Ⅺ:
精铰2×
工序Ⅻ:
(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,Ф25(H7)孔作为精基准,所以就要加工Ф25孔时期尺寸达到要求的尺寸,那样就保证了2×
Ф8小孔的圆跳动误差精度等。
而方案二则先粗加工孔Ф25,而不进一步加工就钻Ф8(H7),那样就很难保证2×
Ф8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。
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:
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Φ30mm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。
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。
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。
采用立式Z535型钻床,刀具选D=25mm的锥柄机用铰刀,并倒1×
的倒角钻用铰夹具和专用检量具。
Ф8(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Φ10(H7)的内孔使尺寸达到Φ9.8mm。
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Φ10(H7)内孔使尺寸达到Φ9.96mm。
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。
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。
Φ8(H7)小孔使尺寸达到Φ7.96mm。
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。
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:
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。
下面是对Φ8(H7)内孔的加工设计。
各工步余量和工序尺寸及公差(mm)
加工方法
余量
公差等级
工序尺寸
Φ8(H7)
钻孔
0.215
Φ7.8
扩孔
0.055
—
Φ7.96
铰孔
H7
1、钻2×
2、粗铰2×
3、精铰2×
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2×
Ф8(H7)孔的进给量f=0.3mm/r,用插入法求得钻2×
Ф8(H7)孔的切削速度为v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出转速为:
n=1000v/
d=1000×
26.1/3.14×
8r/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×
1000/1000m/min≈22m/min.
从参考文献得知:
=9.81×
42.7do
(N)
M=9.81×
0.021
(N.m)
求出钻2×
Ф8(H7)孔的
和M如下:
42.7×
8×
×
1=1279N
M=9.81×
0.021×
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2×
Ф8(H7)的进给量f=0.3mm/r,参考文献得:
扩孔的切削速度为(
)V钻,故取v扩=1/2v钻=1/2×
22m/min=11m/min,
由此算出转速n=1000v/
11/3.14×
8r/min=438r/min,取机床实际转速n=450r/min。
(3)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:
18/3.14×
8r/min=717r/min
按照机床的实际转速n=720r/min。
则实际切削速度为:
V=
dn/1000=3.14×
720/1000m/min=18.1m/min。
三、夹具的设计
本次的夹具为—工序Ⅸ:
Φ8(H7)小孔使尺寸达到Φ8(H7)而设计的。
本工序所加工的孔是位于Φ30凸台平面内,孔径不大,工件重量较轻、轮廓尺寸以及生产量不是很大等原因,采用翻转式钻模。
1、确定设计方案
这道工序所加工的孔在Φ30凸台平面上,且与土台面垂直