等臂杠杆夹具设计说明书Word格式文档下载.docx

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5.1夹具的设计…………………………………………………………10

5.1.1定位方案的确定…………………………………………………10

5.1.2选择定位、夹紧元件………………………………………………10

5.1.3计算夹紧力………………………………………………………10

5.1.4定位误差计算……………………………………………………10

总结……………………………………………………12

参考文献……………………………………………………12

序言

机械制造工艺学课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。

这是我们在毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系世纪的训练。

这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂零件（杠杆）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法。

在完成夹具结构设计的同时，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。

为自己未来的职业生涯打下一个良好的基础。

杠杆的工艺规程及夹具设计

1.1零件的分析

1.1.1零件的作用

题目所给定的零件是杠杆。

它的主要的作用是用来支承、固要求零件的配合符合要求。

1.1.2确定生产类型

规定零件的生产类型为：

小批量生产，生产数量在100件以下。

1.1.3确定毛坯类型

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。

由于小批生产，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。

1.1.4确定铸件及形状

铸件形状如下图所示：

图1-1-4铸件形状

2.1工艺规程的设计

2.1.1基准的选择

（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（H9）的孔。

（2）精基准的选择。

精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。

本工序中为了便于装夹，采用Φ25（H7）的孔作为精基准。

2.1.2工件表面加工方法的选择

（3）本零件的加工表面有：

粗精铣宽度为Φ40mm的上平台面、粗半精铣宽度为Φ40mm的下平台，钻Φ10（H7）mm孔、钻2×

Ф8（H7）mm的小孔、钻Φ25（H9）mm的孔、粗半精铣Φ30mm凸台的上下平面。

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Ra1.6，采用粗铣→精铣的加工方法。

2、Φ40mm圆柱的下平台：

公差等级为IT8～IT10,表面粗糙度为Ra3.2，采用粗铣→半精铣的加工方法。

3、Φ30mm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→半精铣的加工方法。

4、钻Φ25（H9）mm的内孔：

公差等级为IT6～IT8，表面粗糙度为Ra1.6，采用钻孔→扩孔→粗铰的加工方法，并倒1×

45°

内角。

5、钻Φ8（H7）mm的内孔：

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。

6、钻Φ10（H7）mm的内孔：

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。

2.1.3确定工艺路线

由于该零件生产类型为大批量生产,所以应尽量使工序集中来提高生产率,除此之外,还应降低生产成本。

工艺方案如下：

铸造

时效热处理

涂底漆

工序01：

粗铣φ40mm的上端面和宽度为30mm的平台

工序02：

粗铣φ40mm的下端面

工序03：

粗铣两个Φ30mm凸台面的上端面

工序04：

粗铣两个Φ30mm凸台面的下端面

工序05：

钻孔Φ25（H9）mm，使尺寸达到Φ24.7mm

扩孔Φ25（H9）mm，使尺寸达到Φ24.9mm

铰孔Φ25（H9）mm，使尺寸达到Φ25（H9）mm

工序06：

钻孔Φ10（H7）mm，使尺寸达到Φ9.8mm

粗铰孔Φ10（H7）mm，使尺寸达到Φ9.92mm

精铰孔Φ10（H7）mm，使尺寸达到Φ10（H7）mm

工序07：

钻孔Φ8（H7）mm，使尺寸达到Φ7.8mm

粗铰孔Φ8（H7）mm，使尺寸达到Φ7.96mm

精铰孔Φ8（H7）mm，使尺寸达到Φ8（H7）mm

工序08：

工序09：

半精铣Φ40mm的下端面

工序10：

精铣Φ40mm的上端面和宽度为30mm的平台

工序11：

半精铣两个Φ30mm凸台的下端面

工序12：

半精铣两个Φ30mm凸台平面的上端面

工序13：

钳工表面去毛刺

工序14：

检验合格入库

2.1.4加工余量及毛坯尺寸的确定

根据工件的原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量及毛坯尺寸:

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的上下平台及

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

30

凸台上下面

Φ10（H7）孔

10

H

加工内孔

Φ8（H7）孔

8

H

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

2×

Φ8（H7）之间的中心距离

168

—

Φ10（H7）孔尺寸

10

2.0

3

Φ25（H9）孔尺寸

25

5.0

Φ8（H7）孔尺寸

8

3

零件的毛坯图如下图

图2-1-4零件的毛坯图

3.1选择机床和工艺装备

由于生产类型为小批生产，故加工设备可以采用通用机床为主，辅以少量专用机床和组合机床。

其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床和组合机床的流水生产线。

工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。

（1）粗铣宽度为Ф40mm的上平台和宽度为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，刀具选D=50mm的硬质合金钢端铣刀、专用夹具、专用量具和游标卡尺。

精铣宽度为Ф40mm的上平台和宽度为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XA6132型立式铣床，刀具选D=50mm的硬质合金钢端铣刀、专用夹具、专用量具和游标卡尺

（2）粗铣宽度为Φ30mm的凸台上下表面。

采用X5012立式铣床，刀具选D=50mm的硬质合金钢端铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。

半精铣宽度为Φ30mm的凸台上下表面。

采用XA6132型立式铣床，刀具选D=50mm的硬质合金钢端铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。

（3）钻孔Ф25（H9）mm使尺寸达到Ф23mm。

采用立式钻床Z550型，刀具选D=23mm的锥柄扩孔钻，专用钻夹具和专用检具。

扩孔Ф25（H9）mm使尺寸达到Ф24.96mm。

采用立式Z550型钻床，刀具选D=24.96mm的直柄机用铰刀，专用检量具。

铰孔Ф25（H9）mm使尺寸达到Ф25（H9）mm。

采用立式Z550型钻床，刀具选D=25mm的直柄机用铰刀，并倒1×

的倒角钻用铰夹具和专用检量具。

（4）钻2×

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，专用钻夹具和专用量检具。

粗铰2×

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=7.96mm直柄机用铰刀，使用专用夹具和专用量检具。

精铰2×

Φ8（H7）mm小孔使尺寸达到Φ8（H7）mm。

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。

（5）钻Φ10（H7）mm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=9.96mm的直柄机用铰刀，专用夹具和专用量检具。

精铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到Φ10（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。

4.1确定切削用量和时间定额

粗铣φ40mm上端面和宽度为30mm的平台面

（1）粗铣

工件材料：

HT200，铸造

加工要求：

机床：

X5012立式铣床

刀具：

W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。

铣削宽度0～60,深度ap<

=4取刀具直径do=50mm。

选择刀具前角γo＝＋5°

后角αo＝8°

，副后角αo’=8°

，刀齿斜角λs=－10°

主刃Kr=60°

过渡刃Krε=30°

副刃Kr’=5°

过渡刃宽bε=1mm,z=14

（2）切削用量

1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=4.0mm，一次走刀即可完成所需长度。

2）每齿进给量机床功率为4.5kw。

fz=0.15~0.30mm/z。

由于是对称铣，选较小量fz=0.18mm/z

（3）查后刀面最大磨损

查《切削用量简明手册》表3.7，后刀面最大磨损为0.3～0.5mm。

查《切削用量简明手册》表3