等臂杠杆机械加工工艺过程卡片12汇总教学内容.docx
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等臂杠杆机械加工工艺过程卡片12汇总教学内容
（1）机械加工工艺过程卡片
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零（部）件图号
产品名称
零（部）件名称
杠杆
共2页
第1页
材料牌号
HT200
毛坯种类
铸件
毛坯外形尺寸
每毛坯
可制件数
1
每台件数
1
备注
工序号
工序名称
工序内容
车间
工段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
一
毛坯
准备毛坯
1
铸造毛坯
铸造
2
时效热处理
热
3
涂底漆
油漆
二
铣
粗铣精铣φ40上下端面和宽度为30的平台面
金工
XA6132
高速钢圆柱立铣刀Ф50
1
粗铣精铣φ40上端面和宽度为30的平台面
金工
专用夹具
1.97＇
2
粗铣精铣φ40下端面
金工
专用量具和游标卡尺
1.20＇
三
铣
粗精铣φ30凸台面
金工
XA6132
高速钢圆柱立铣刀Ф50
1.80＇
四
钻
钻、扩、粗铰、精铰Φ25H9mm孔
金工
Z550
专用钻夹具
1
钻Φ25H9mm孔
金工
莫氏锥柄麻花钻D=23mm
0.64＇
2
扩Φ25H9mm孔
金工
锥柄扩孔钻D=24.7mm
1.06＇
描图
3
粗铰Φ25H9mm孔
金工
锥柄机用铰刀D=24.94mm
1.48＇
4
精铰Φ25H9mm孔
金工
锥柄机用铰刀D=25mm
1.33＇
描校
五
钻
钻、粗铰、精铰2×Φ8（H7）mm孔
金工
Z518
专用钻夹具
1
钻2×Φ8（H7）mm孔
金工
莫氏锥柄麻花钻D=7.8mm
0.15＇
底图号
2
粗铰2×Φ8（H7）mm孔
金工
锥柄机用铰刀D=7.96mm
1.00＇
3
精铰2×Φ8（H7）mm孔
金工
锥柄机用铰刀D=8mm
0.28＇
装订号
六
钻
钻、粗铰、精铰Φ10（H7）mm孔
金工
专用钻夹具
设计（日期）
审核（日期）
标准化（日期）
会签（日期）
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零（部）件图号
产品名称
零（部）件名称
杠杆
共2页
第2页
材料牌号
HT150
毛坯种类
铸件
毛坯外形尺寸
每毛坯
可制件数
1
每台件数
1
备注
工序号
工序名称
工序内容
车间
工段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
1
钻Φ10（H7）mm孔
金工
莫氏锥柄麻花钻D=9.8mm
0.64＇
2
粗铰Φ10（H7）mm孔
金工
锥柄机用铰刀D=9.96mm
1.48＇
3
精铰Φ10（H7）mm孔
金工
锥柄机用铰刀D=10mm
1.33＇
七
钳
表面去毛刺
钳工
八
检
检验入库
检验
游标卡尺0—200
专用的量检具
描图
描校
底图号
装订号
设计（日期）
审核（日期）
标准化（日期）
会签（日期）
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
（2）工艺过程说明书
绪论
课程设计是在完成了四年的专业课学习，并进行了大量生产实习的基础上进行的最后的一个教学环节。
此次设计我们综合运用所学的机械制造与自动化专业课，尤其是机械制造工艺学及机械加工工艺学的基本理论，结合生产实习中所积累的知识和经验，在老师的指导下，独立分析和解决零件加工工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，同时也提高了自己查阅和运用有关手册、图表、运用AUTOCAD软件等技术资料及编写技术文件的技能，是很重要的一次实践环节。
在设计中遇到了很多技术方面的问题，在进行查阅资料和老师的帮助下，修改核对后问题都一一解决。
设计过程中除了考察我们专业课的能力之外还培养了我们分析问题、解决问题和克服困难的能力，为我以后的工作奠定了良好的基础，更是对我们四年专业课学习的一个良好的总结。
由于能力所限，经验不足，设计中肯定有很多不足之处，希望老师多加指教。
第一章零件分析
1.1零件的作用
题目给出的零件是杠杆。
它的主要的作用是用来支承、固定的。
要求零件的配合是符合要求。
1.2零件的工艺分析
杠杆的Φ25+0.052mm孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。
现分述如下：
本夹具用于在立式钻床上，加工Φ8（H7）孔。
工件以Φ25＋0.052mm孔及端面和水平面底、Φ30的凸台分别在台阶定位销7、支承钉11上实现完全定位。
钻Φ8（H7）mm孔时工件为悬臂，为防止工件加工时变形，采用了螺旋辅助支承2，当辅助支承2与工件接触后，用螺母1锁紧。
要加工的主要工序包括：
粗精铣宽度为Φ40mm的上下平台、钻Φ10（H7）孔、钻2×Ф8+0.015的小孔、粗精铣Φ30凸台的上下表面。
加工要求有：
Φ40mm的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um（上平台）、Ra3.2（下平台）、Φ10（H7）孔为Ra3.6um、Φ25（H9）和Φ8（H7）孔表面粗糙度都为Ra1.6um。
2×Φ8（H7）孔有平行度分别为0.1um（A）、0.15um（A）。
Φ10（H7）孔的平行度为0.1um（A）。
杠杆有过渡圆角为R5，则其他的过渡圆角则为R3。
其中主要的加工表面是孔Ф8（H7）,要用Ф8（H7）钢球检查。
该杠杆ф25、ф10、ф8的具体技术要求可列下表进行台阶分析：
杠杆零件的技术要求表
加工表面
尺寸及公差/mm
公差及精度等级
表面粗糙度Ra/mm
形位公差
Ф54上表面
54
IT13
6.3
Ф54下表面
54
IT13
3.2
Ф30左表面
15
IT12
6.3
Ф30友表面
15
IT12
6.3
Ф25孔
25
IT9
1.6
Ф10孔
10
IT7
3.2
0.1
A
Ф8孔
8
IT7
1.6
0.15
A
Ф8孔
8
IT7
3.2
0.1
A
第二章确定毛坯、画毛坯----零件合图
2.1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，为提高质量和生产毛坯的精度，故采用金属模铸造。
毛坯的拔模斜度为5°。
2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
由教材可知，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：
⑴公差等级
有杠杆的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。
⑵零件的分模面
根据该杠杆零件的形为特点，该零件的ф25、ф8轴线组成的平面为分模面，属于直分模面。
⑶零件的表面粗糙度
由零件图可知，该杠杆的各加工表面粗糙度Ra均大于1.6um。
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：
杠杆零件的技术要求表
加工表面
机械加工余量/mm
尺寸公差
Ф40小表面
粗
3
精
1
Ф40大表面
粗
3
精
1
Ф30左表面
粗
3
精
1
Ф30右表面
粗
3
精
1
第三章工艺规程的设计
3.1确定毛坯的制造形式
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。
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
40
G
4
加工上下底面
快度30mm
30
H
3
加工上表面
Ф30mm的凸台上下面
30
H
3
凸台上下面
Ф10（H7）孔
10
H
3
加工内孔
Ф8（H7）孔
8
H
3
加工内孔
Ф25（H9）孔
25
G
4
加工内孔
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×ф8（H7）之间的中心距离
16
8
168
4
Ф10（H7）孔尺寸
10
2.0
10
3
Ф25（H9）孔尺寸
25
3.0
25
4
Ф8（H7）孔尺寸
8
2.0
8
3
3.2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。
3.3工件表面加工方法的选择
本零件的加工表面有：
粗精铣宽度为Φ40mm的上下平台、钻Φ10（H7）孔、钻2×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、Ø30mm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0.1µm（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。
3.4确定工艺路线
1、工艺路线方案一：
工序号
工序内容
铸造
时效
涂底漆
01
粗精铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为30mm的平台
02
粗精铣宽度为Φ30mm的凸台表面
03
钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф23mm
04
扩孔钻钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф24.8mm
05
铰孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф25（H9）
06
钻Φ10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm
07
粗铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到9.96mm
08
精铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到Φ10（H7）mm
09
钻、粗、精铰2×Φ8（H7）小孔使尺寸达到Φ8（H7）
10
检验入库
2、工艺路线方案二：
工序号
工序内容
铸造
时效
涂底漆
01
粗精铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为30mm的平台
02
粗精铣宽度为Φ30mm的凸台表面
03
钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф23mm
04
钻2×Ф8（H7）的小孔使尺寸
05
扩孔钻钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф24.8mm
06
铰孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф25（H9
07
钻Φ10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm
08
粗铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到9.96mm
09
精铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到Φ10（H7）mm
10
粗铰2×Φ8（H7）小孔使尺寸达到7.96mm
11
精铰2×Φ8（H7）小孔使尺寸达到Φ8（H7）
12
检验入库
3.5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。
3.6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。
粗精铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为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（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：
机械工艺设计手册，主编：
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。
钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф23mm。
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。
扩孔钻钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф24.8mm。
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。
铰孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф25（H9）。
采用立式Z535型钻床，刀具选D=25mm的锥柄机用铰刀，并倒1×45°的倒角钻用铰夹具和专用检量具。
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。
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。
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=8mm直柄机用铰刀，使用专用夹具和专用量检具。
精铰2×Φ8（H7）小孔使尺寸达到Φ8（H7）。
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：
机械工艺设计手册，主编：
李益民，机械工业出版社出版）
3.7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）
加工表面
加工方法
余量
公差等级
工序尺寸
2×Φ8（H7）
钻孔
0.215
—
Φ7.8
2×Φ8（H7）
扩孔
0.055
—
Φ7.96
2×Φ8（H7）
铰孔
—
H7
Φ8（H7）
1、钻2×Ф8（H7）的小孔使尺寸达到7.8mm。
2、粗铰2×Φ8（H7）小孔使尺寸达到7.96mm。
3、精铰2×Φ8（H7）小孔使尺寸达到Φ8（H7）。
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:
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：
求出钻2×Ф8（H7）孔的
和M如下：
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
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：
按照机床的实际转速n=720r/min。
则实际切削速度为：
（3）铣床杠杆零件工序卡
机械加工工序卡片
产品型号
零件图号
共8页
产品名称
等臂杠杆
零件名称
等臂杠杆
第1页
车间
工序号
工序名称
材料牌号
第1步
毛坯准备
HT200
毛坯种类
毛坯外型尺寸
每坯件数
每台件数
铸件
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
1
夹具编号
夹具名称
切削液
工位器具编号
工位器具名称
工序工时
准终
单件
工步号
工步内容
工艺装备
主轴转速
（r/min）
切削速度
（m/min）
进给量
（mm/r）
背吃刀量
（mm）
进给
次数
工时定额
机动
辅助
1
铸造毛坯
2
时效热处理
3
涂底漆
机械加工工序卡片
产品型号
零件图号
共8页
产品名称
等臂杠杆
零件名称
等臂杠杆
第2页
车间
工序号
工序名称
材料牌号
金工
第2步
粗铣精铣φ40上下端面和宽度为30的平台面
HT200
毛坯种类
毛坯外型尺寸
每坯件数
每台件数
铸件
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
XA6132万能立式升降铣床
1
夹具编号
夹具名称
切削液
工位器具编号
工位器具名称
工序工时
准终
单件
工步号
工步内容
工艺装备
主轴转速
（r/min）
切削速度
（m/min）
进给量
（mm/z）
背吃刀量
（mm）
进给
次数
工时定额
机动
辅助
1
粗铣φ40上端面和宽度为30的平台面
高速钢圆柱立铣刀Ф50、专用量具
95
15
0.25
3
1
0.66min
2
精铣φ40上端面和宽度为30的平台面
高速钢圆柱立铣刀Ф50、专用量具
166
26
0.03
1
1
1.31min
3
粗铣φ40下端面
高速钢圆柱立铣刀Ф50、专用量具
95
15
0.25
3
1
0.29min
4
精铣φ40下端面
高速钢圆柱立铣刀Ф50、专用量具
166
26
0.03
1
1
0.91min
机械加工工序卡片
产品型号
零件图号
共8页
产品名称
等臂杠杆
零件名称
等臂杠杆
第3页
车间
工序号
工序名称
材料牌号
金工
第3步
粗精铣φ30凸台面
HT200
毛坯种类
毛坯外型尺寸
每坯件数
每台件数
铸件
1
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
XA6132万能立式升降铣床
1
夹具编号
夹具名称
切削液
工位器具编号
工位器具名称
工序工时
准终
单件
工步号
工步内容
工艺装备
主轴转速
（r/min）
切削速度
（m/min）
进给量
（mm/r）
背吃刀量
（mm）
进给
次数
工时定额
机动
辅助
1
粗铣φ30凸台面
高速钢圆柱立铣刀Ф50、专用量具
95
15
0.25
3
1
0.66min
2
精铣φ30凸台面
高速钢圆柱立铣刀Ф50、专用量具
166
26
0.03
1
1
1.14min
机械加工工序
升级会员 