等臂杠杆零件的机械加工工艺及钻25孔夹具设计文档格式.docx
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形位公差/mm
Φ40小表面
540-0.46
IT13
6.3
Φ40大表面
3.2
左Φ30表面
15
IT12
右Φ30表面
Φ25孔
250+0.052
IT9
1.6
Φ10孔
100+0.015
IT7
∥
0.1
A
左Φ8孔
80+0.015
0.15
右Φ8孔
该杠杆的形状特殊、结构简单，是常见的杠杆零件。
为实现起功能，对其的配合面要求较高，加工精度要求较高。
因其在工作中的工作平稳，故无须进行热处理。
综上所述，该杠杆的各项要求制定较合理，符合其功用。
（三）、审查杠杆的工艺性
分析零件图可知，杠杆中间的两平面和左右两边的端面要进行切削加工，Φ25、Φ10、Φ8孔的端面均为平面，这样可以防止加工的过程中钻头钻偏，可以保证加工的精度和配合的精度。
另外，除了Φ10孔以外，对其余的三孔的空内表面的要求较高。
要采取必要的措施以保证其表面精度。
但这些加工精度可以在正常的生产条件下采用经济的方法保质保量地加工出来。
端面和孔的加工可以同过通用铣床和钻床保证其加工精度，而不需要使用高精度的机床，通过钻削、铣削的加工就可以达到要求。
（四）、确定杠杆的生产类型
依设计题目知：
Q=5000件/年，结合生产实际，备用品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。
代入公式得
N=5000X（1+3%）X（1+0.5）=5175.75件/年。
通过PROE的实体估算，其重量为6千克，查教材表1-3得，该杠杆属
1
中型零件；
由教材表1-4得，生产类型为大量生产。
二、确定毛坯的尺寸
（一）、选择毛坯
该杠杆在工作中的载荷平稳，根据零件要求材料为HT200，毛坯采用铸造。
该杠杆的零件的轮毂尺寸不大，且生产类型为大量生产，为提高质量和生产的毛坯的精度，故使用金属模铸造。
毛坯的拔模斜度为5O。
（二）、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
由教材的表2-10～2-12可知，要确定的毛坯机械加工余量和尺寸公差，先确定以下各项因素。
1、公差等级
由杠杆的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。
2、铸件的重量
由PROE的实体估算杠杆零件的重量为6千克，由此再估算起毛坯的重量为8千克。
3、零件的分模面
根据该杠杆零件的形位特点，该零件的Φ25、Φ8轴线组成的平面为分模面，属于直分模面。
4、零件的表面粗糙度
由零件图可知，该杠杆的各加工表面的粗糙度Ra均大于1.6μm。
根据上述诸因素，可查表确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果见下表。
机械加工余量/mm
尺寸公差
毛坯图
粗
3
-
精
1
0+0.3
三、拟订杠杆工艺路线（附机械加工工艺过程卡片）
2
（一）、定位基准的选择
由于定位基准有粗基准和精基准之分，故先确定精基准，然后再确定粗基准。
（1）、精基准的选择
分析杠杆零件的零件图，可得，零件的设计基准为杠杆中间的小平面和Φ25孔。
为了遵循“基准统一”原则，故选杠杆中间的小平面和Φ25孔作为精基准。
（2）、粗基准的选择
作为粗基准的表面应平整，无飞边、毛刺等。
故可选择杠杆中间的大平面和中间的Φ30凸台作为粗基准。
（二）、确定工艺路线
按照基准的选择原则，确定工艺路线如下：
1、粗精铣杠杆中间小平面到580+0.8
2、粗精铣杠杆中间大平面540+7.4
3、粗精铣杠杆左面平面15
4、粗精铣杠杆右面平面15
5、钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔到Φ250+0.052
6、Φ25孔倒角C1
7、钻、粗铰、精铰Φ8孔Φ80+0.015
8、钻、粗铰、精铰Φ10孔Φ100+0.015
9、去毛刺
10、检验
四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
杠杆的材料是HT200，毛坯的重量10kg，生产类型为大量生产，。
（1）、由于毛坯采用金属模铸造,毛坯尺寸的确定如下：
R=F+2RMA+CT/2
查教材P23得：
CT=8～10，取CT=9
故得CT=1.8～3.6mm，取CT=2.5mm
查教材P25得：
RMA=D～F，取RMA=E
查表得：
RMA=1.1mm
对于中间小平面有：
R中=F+2RMA+CT/2=54+2X1.1+2.5/2=57.45mm
两边平面厚：
R右=F+RMA+CT/2=17.35
左边平面高：
R左=F+RMA+CT/2=60.35
右边平面高：
R左=F+RMA+CT/2=13.35
3
查教材得工序间的加工余量：
平面粗加工余量：
3mm，平面精加工余量：
1mm
查教材P101的表5-7～5-10得
粗加工时：
fz=0.5～0.3
精加工时：
Ra=3.2，f=0.3～0.7；
Ra=6.3，f=0.7～1.8
铣削时的最后一次走刀前留余量≥0.5mm
孔的加工余量：
Φ8一次钻孔：
Φ7.8，粗铰：
Φ7.96，精铰：
Φ8，Ra=1.6，IT7。
Φ10一次钻孔：
Φ9.8，粗铰：
Φ9.96，精铰：
Φ10，Ra=3.2，IT7。
Φ25一次钻孔：
Φ23.00，扩孔：
Φ24.8，粗铰：
Φ24.94，精铰：
Φ25，Ra=1.6，IT9
进给量由教材P108查得
麻花钻钻孔Φ25：
f=0.4mm/r;
Φ8、Φ10:
f=0.2mm/r,
扩孔Φ25：
f=0.8～0.9取f=1.2mm/r,Vc=18m/min
粗铰Φ25：
f=1mm/r,Vc=3.8m/min
f=1mm/r,Vc=11.5m/min
精铰由教材P110表5-26，Ra=2.5～1.25,Vc=2～3;
Ra=5～2.5,Vc=4～5
Φ25：
Ra=1.6,f=0.8mm/r,Vc=4.95m/min;
Φ8:
f=0.3mm/r,Vc=4m/min;
Φ10:
f=1mm/r,Vc=6m/min.
五、工序5-钻孔-扩孔-粗铰-精铰Φ25mm孔的切削用量与时间定额的计算
（一）、加工余量的确定
查教材得，钻孔余量为23.0mm，扩孔的余量为1.8mm，粗铰的余量为0.14mm，精铰的余量为0.06mm.
（二）、切削用量的计算
（1）钻孔工步
1）背吃刀量的确定ap=23.0mm。
2）进给量的确定由教材选取该工步的每转进给量为f=0.4mm/r。
3）切削速度的计算由于该材料为HT150，由教材初选切削速度为V为20m/min。
由公式：
n=1000V/∏d可求得该工序的钻头转速n=276.93r/min，参照教材所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=250r/min，再将此转速代入公式：
n=1000V/∏d便求得该死工序的实际钻削速度为：
4
V=nd/1000=250r/minX∏X23.0mm=18m/min。
（2）扩孔工步
1）背吃刀量的确定ap=1.8mm。
2）进给量的确定由教材选取该工步的每转进给量为f=1.2mm/r。
3）切削速度的计算由教材初选切削速度为V为4m/min。
n=1000V/∏d可求得该工序的钻头转速n=51.36r/min，参照教材所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=47r/min，再将此转速代入公式：
V=nd/1000=47r/minX∏X24.8mm=3.66m/min。
（3）粗铰工步
1）背吃刀量的确定ap=0.14mm。
2）进给量的确定由教材选取该工步的每转进给量为f=1.0mm/r。
3）切削速度的计算由教材初选切削速度为V为3m/min。
n=1000V/∏d可求得该工序的铰刀的转速n=38.28r/min，参照教材所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=47r/min，再将此转速代入公式：
V=nd/1000=47r/min×
∏×
24.94mm=3.806m/min。
（4）精铰工步
1）背吃刀量的确定ap=0.06mm。
2）进给量的确定由教材选取该工步的每转进给量为f=0.8mm/r。
3）切削速度的计算由教材初选切削速度为V为5m/min。
n=1000V/∏d可求得该工序的铰刀的转速n=63.69r/min，参照教材所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=63/min，再将此转速代入公式：
V=nd/1000=63r/min×
25mm=4.95m/min。
（三）、时间定额的计算
1、基本时间tj的计算
由教材表5-41，钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=（l＋l1＋l2）/fn求得。
其中1=54mm，l2=1mm，
l1=（D×
cotkr）/2＋（1～2）=（23.0xcot560）/2＋（1～2）=8.7mm；
f=0.4mm/r;
n=250r/min。
将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：
5
tj=（54mm＋8.7mm＋1mm）/（0.4mm/r×
250r/min）=0.637min=38.22。
其中1=54mm，l2=3mm，
l1=（D-d1）×
cotkr/2＋（1～2）=（24.8-23.0）xcot600/2＋（1～2）=2.525mm；
f=1.2mm/r；
n=47r/min。
tj=（54mm＋2.525mm＋3mm）/（1.2mm/r×
47r/min）=
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