杠杆零件的机械加工工艺要求.docx
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杠杆零件的机械加工工艺要求
1、零件的工艺分析及生产类型的确定………………………1
1.1零件的工艺分析…………………………………………1
1.2零件的生产类型…………………………………………1
2、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图…………………2
2.1选择毛坯…………………………………………………2
2.2确定机械加工余量………………………………………2
2.3确定毛坯尺寸……………………………………………2
2.4设计毛坯…………………………………………………2
3、选择加工方法，制定工艺路线……………………………3
3.1定位基准的选择…………………………………………3
3.2零件表面加工方法的选择………………………………3
3.3制定工艺路线……………………………………………3
4、工序设计……………………………………………………5
4.1选择加工设备与工艺装备………………………………5
4.2确定工序尺寸（工序4）…………………………………5
5、确定切削用量及基本时间（工序4）……………………6
5.1切削用量的计算…………………………………………6
5.2基本时间tm的计算………………………………………6
6、夹具设计……………………………………………………8
6.1定位方案…………………………………………………8
6.2夹紧机构…………………………………………………8
6.3导向装置…………………………………………………8
6.4夹具与机床连接元件……………………………………8
6.5夹具体……………………………………………………8
7、设计体会……………………………………………………9
参考文献………………………………………………………10
1、零件的工艺分析及生产类型的确定
1.1零件的工艺分析
通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。
该零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。
以下是杠杆需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：
1.左下、右上两端面和圆柱下端面、上端面所在平面的粗糙度为6.3，通孔φ25H9，粗糙度为3.2，此孔为加工其他孔的基准。
2.左边φ8H7孔，粗糙度为1.6，对于φ25H9的平行度为0.15；右边φ8H7孔，粗糙度为1.6，对于φ25H9的平行度为0.1。
3.孔φ10H7，粗糙度为1.6，对于φ25H9的平行度为0.1。
根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。
1.2零件的生产类型
零件的生产纲领：
大批量生产。
2、选择毛坯，确定毛坯尺寸，绘制毛坯图
2.1选择毛坯
该零件材料为HT200，零件结构较复杂，生产类型为大批生产，为使零件有较高的精度，保证零件表面质量和机械性能，故采用金属膜机器造型成形。
这从提高生产效率上考虑也是应该的。
2.2确定机械加工余量
根据铸件材料、生产类型、基本尺寸、加工余量等级查表得，要求的铸件机械加工余量为2mm.
2.3确定毛坯尺寸
毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可。
2.4绘制毛坯图
3、选择加工方法，制定工艺路线
3.1定位基准的选择
粗基准的选择：
按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。
现以零件的左上面或右下面为主要的定位粗基准。
精基准的选择：
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，选择以圆柱体的Φ25H9孔为精基准。
3.2零件表面加工方法的选择
（1）左下、右上两Φ30端面和Φ40的上端面所在平面公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra12.5，需进行粗铣-精铣。
（2）Φ40圆柱体的下表面公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra3.2，需进行粗铣-半精铣-精铣。
（3）Φ25H9的孔，倒角公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra3.2，需进行钻-扩-铰。
（4）Φ10H7的孔公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，需进行钻-粗铰-精铰。
（5）Φ8H7的两个孔公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，需进行钻-粗铰-精铰。
3.3制定工艺路线
工序1：
粗铣-精铣Φ40的上端面所在平面。
工序2:
粗铣-精铣左侧Φ30孔的下表面和右侧Φ30孔的上表面。
工序3：
粗铣-半精铣-精铣Φ40圆柱体的下表面。
工序4：
钻-扩-铰Φ25H9的孔，倒角。
工序5：
钻-粗铰-精铰Φ10H7的孔。
工序6：
钻-粗铰-精铰Φ8H7的两个孔。
工序7：
清洗。
工序8：
终检。
4、工序设
4.1选择加工设备与工艺装备
工序号
设备
工艺装备
工序1
X62卧式铣床
面铣刀、游标卡尺、专用夹具
工序2
X62卧式铣床
面铣刀、游标卡尺、专用夹具
工序3
X62卧式铣床
面铣刀、游标卡尺、专用夹具
工序4
Z525组合钻床
麻花钻、扩孔钻、铰刀、游标卡尺、专用夹具
工序5
Z525组合钻床
麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具
工序6
Z525组合钻床
麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具
工序7
清洗机
工序8
塞规、百分表、卡尺等
4.2确定工序尺寸（工序4）
由表可查得，Φ10H7mm的孔精铰余量Z精铰=0.04mm；粗铰余量Z粗铰=0.16mm；钻孔余量Z钻=3.8mm。
查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为，精铰：
IT7；粗铰：
IT8；钻：
IT12；根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰：
0.015mm；粗铰：
0.022mm；钻：
0.150mm。
综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：
Φ10+0.0150mm；粗铰：
Φ9.96+0.0220mm；钻孔：
Φ9.8+0.1500mm。
5、确定切削用量及基本时间（工序4）
5.1切削用量的计算
（1）钻孔工步
①被吃刀量的确定取ap=1.9mm。
②进给量的确定由表，选取该工步的每转进给量f=0.1mm/r。
③切削速度的计算由表，按工件材料为铸铁的条件选取，切削速度v可取为16m/min。
由公式n=1000v/Πd可求得该工序钻头转速n=520r/min,参照表所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=545r/min.再将此转速代入公式，可求出该工序的实际钻削速度v=nΠd/1000=16.8m/min.
（2）粗铰工步
①被吃刀量的确定取ap=0.08mm。
②进给量的确定由表，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r。
③切削速度的计算由表，切削速度v可取为4m/min。
由公式n=1000v/Πd可求得该工序铰刀转速n=128r/min,参照表所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=140r/min.再将此转速代入公式，可求出该工序的实际切削速度v=nΠd/1000=4.38m/min.
（3）精铰工步
①被吃刀量的确定取ap=0.02mm。
②进给量的确定由表，选取该工步的每转进给量f=0.3mm/r。
③切削速度的计算由表，切削速度v可取为6m/min。
由公式n=1000v/Πd可求得该工序铰刀转速n=191.1r/min,参照表所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=195r/min.再将此转速代入公式，可求出该工序的实际切削速度v=nΠd/1000=6.1m/min.
5.2基本时间tm的计算
（1）钻孔工步根据表，钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=（l+l1+l2）/fn求得。
式中l=25mm。
l2=1mm。
l1=（D/2）×cotkr+（1～2）=（9.8mm/2）×cot54°+1mm=4.6mm。
f=0.1mm/r。
n=545r/min.将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=（25mm+1mm+4.6mm）/（0.1mm/r×545r/min）=0.56min=33.6s。
（2）粗铰工步根据表，可由公式tj=L/fn=（l+l1+l2）/fn求得该工序的基本时间。
l1、l2由表按kr=15°、ap=（D-d）/2=（9.96mm-9.8mm）/2=0.08mm的条件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=25mm；f=0.4mm/r。
n=140r/min.将上述结果代入公式，则该工序基本时间tj=（25mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r×140r/min）=0.72min=43.2s。
（2）精铰工步根据表，可由公式tj=L/fn=（l+l1+l2）/fn求得该工序的基本时间。
l1、l2由表按kr=15°、ap=（D-d）/2=（10mm-9.96mm）/2=0.02mm的条件查得l1=0.19mm；l2=13mm；而l=25mm；f=0.3mm/r。
n=195r/min.将上述结果代入公式，则该工序基本时间tj=（25mm+0.19mm+13mm）/（0.3mm/r×195r/min）=0.65min=39s。
6、夹具设计
6.1定位方案
工件以Φ40的下端面、Φ25H9孔和Φ8H7孔为定位基准，采用平面和定位销组合定位方案，在定位平面及定位销的圆柱面上定位，其中Φ40下端面限制1个自由度、长圆柱销限制4个自由度、削边销限制1个自由度，共限制了六个自由度。
6.2夹紧机构
根据生产率要求，运用气动夹紧可以满足。
采用铰链压板汽缸夹紧机构，通过汽缸往复运动实现对工件的上表面夹紧和放松。
压板夹紧力主要作用是防止工件在切削力的作用下产生震动。
夹紧力大小用公式计算：
FJ=F（l1–rf）/（l+rf）。
6.3导向装置
采用钻套作为导向装置，选用JB/T8045.3-1999。
钻套高度H=16mm，排削间隙h=5mm.
6.4夹具与机床连接元件
在夹具体底部设计螺纹盲孔，用六角形螺栓固定。
6.5夹具体
由于被加工零件的孔有平行度要求，所以定位平面与定位圆柱销在安装时平行度度在Φ10H7范围内允差0.1mm.
机械05-6
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零件图号
姓名：
产品名称
零件名称
杠杆
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第
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页
材料牌号
HT200
毛坯种类
铸件
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
1
每台件数
1
备注
工
序
号
工序内容
设备
工艺装备
工时
1
粗铣-精铣Φ40的上端面所在平面。
X62卧式铣床
面铣刀、游标卡尺、专用夹具
2
粗铣-精铣左侧Φ30孔的下表面和右侧Φ30孔的上表面。
X62卧式铣床
面铣刀、游标卡尺、专用夹具
3
粗铣-半精铣-精铣Φ40圆柱体的下表面。
X62卧式铣床
面铣刀、游标卡尺、专用夹具
4
钻-扩-铰Φ21H9的孔，倒角。
Z525组合钻床
麻花钻、扩孔钻、铰刀、游标卡尺、专用夹具
5
钻-粗铰-精铰Φ10H7的孔。
Z525组合钻床
麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具
6
钻-粗铰-精铰Φ8H7的两个孔。
Z525组合钻床
麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具
7
清洗。
清洗机
8
终检。
塞规、百分表、卡尺等
辽宁工程技术大学机械工程学院
机械05-6
机械加工工序卡片
工序名称
钻铰
工序号
4
零件数量
升级会员 