摇杆夹具设计.docx
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摇杆夹具设计
辽宁工程技术大学
机械制造技术基础
课程设计
题目：
摇杆机械加工工艺规程及钻Ф20孔工艺装备设计
班级：
汽车08-1班
姓名：
徐卓
学号：
0807130124
指导教师：
冷岳峰
完成日期：
2011.6.26
任务书
一、设计题目:
摇杆机械加工工艺规程及钻Ф20孔工艺装备设计
二、原始资料
（1）被加工零件的零件图1张
（2）生产类型:
（中批或大批大量生产）
三、上交材料
1．所加工的零件图1张
2．毛坯图1张
3．编制机械加工工艺过程卡片1套
4．编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片1套
5．绘制夹具装配图（A0或A1）1张
6．绘制夹具中1个零件图（A1或A2。
装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。
1张
7．课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。
（约5000-8000字）1份
四、进度安排
本课程设计要求在3周内完成。
1．第l～2天查资料，绘制零件图。
2．第3～7天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。
3．第8～10天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。
4．第11～13天，完成夹具装配图的绘制。
5．第14～15天，零件图的绘制。
6．第16～18天，整理并完成设计说明书的编写。
7．第19天～21天，完成图纸和说明书的输出打印。
答辩
五、指导教师评语
该生设计的过程中表现，设计内容反映的基本概念及计算，设计方案，图纸表达，说明书撰写，答辩表现。
综合评定成绩：
指导教师
日 期
摘 要
在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。
在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。
关键词：
工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力
Abstract
Enableproducingthetargetinprocessofproduction（rawmaterials,theblank,stateofqualityandquantityonpartbecomealways）takeplacedirectcourseofchangeaskcraftcourse,iftheblankismade,machining,heattreatment,assembleetc.andcallitthecraftcourse.Inthecourseofmakingthecraft,isitconfirmeveryerectorlocationandworkerstepthatprocessneedthisofprocesstowant,thelocomotiveofprocessing,thisprocess,andtheenteringthegivingamountofthelathe,cutdepth,therotationalspeedofthemainshaftandspeedofcutting,thejigofthisprocess,thecutterandmeasuringtool,aonehundredsheetsofnumberoftimesstillleavesandaonehundredsheetsoflengthleaves,calculatebasictimeofthisprocess,auxiliarytimeandservicetimeofplaceofworkingfinally.
Keywords:
Theprocess,workerone,worker'sstep,thesurplusofprocessing,orientthescheme,clampstrength
目录
1零件用途……………………………………………………………1
2零件的工艺分析……………………………………………………1
3摇杆的主要技术要求………………………………………………1
4确定生产类型………………………………………………………2
5确定毛坯、绘制毛坯简图…………………………………………3
5.1确定毛坯种类…………………………………………………3
5.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量………………………3
6工艺规程设计………………………………………………………3
6.1定位基准的选择………………………………………………3
6.2表面加工方法的确定…………………………………………4
7制定工艺路线………………………………………………………4
8确定切屑用量及基本时间…………………………………………7
9夹具设计……………………………………………………………8
10设计心得……………………………………………………………9
11参考文献……………………………………………………………11
1零件用途
摇杆是机械中一个主要零件。
是一个重要的传动部件。
孔装摇杆轴，轴上两端各有一个轴与孔与其他部件相连，25mm轴和20mm孔。
作为用途广泛的传动
部件，具有较高的强度和硬度。
2零件的工艺分析
其材料为HT150。
该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。
该零件上主要加工面为左端面，下端面，右端面，20mm孔和10-15mm阶梯孔。
孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度与左右两端面的垂直度，直接影响到零件的可使用性以及零件的使用寿命。
20mm孔的尺寸精度与下端面的平行度为0.05mm。
需要先以左端面为粗基准加工右端面，再以右端面为粗基准加工左端面，再把左端面作为精基准，最后加工20mm孔时以左端面为定位基准，以保证孔相对左端面的位置精度。
由参考文献中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。
3摇杆的主要技术要求
表1摇杆主要技术要求
加工表面
尺寸及偏差/mm
公差及精度等级
表面粗糙度Ra/μm
形位公差/mm
左端面
Φ30
IT10
3．2
垂直度0.02
右端面
Φ30
IT10
3．2
垂直度0.02
左下端面
35
IT14
3.2
右下端面
25
IT14
3.2
下底面
18
3.2
Φ20孔
Φ20
IT7
3.2
Φ15孔
Φ15
IT7
3.2
Φ10孔
Φ10
IT7
2.5
30度角阶梯面
20
6.3
右端曲面
R12.5
2.5
注：
1、未注明铸造圆角为R3-R5
2、材料：
HT150
4确定生产类型
已知此摇杆重量为1.4kg，该零件生产类型为大批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。
此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效处理。
参考文献《典型零件机械加工生产实例》；该种铸造公差等级为CT10~11，MA-H级。
所以初步确定工艺安排为：
划分加工阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用专用夹具。
5确定毛坯、绘制毛坯简图
5.1确定毛坯种类
零件材料为HT150。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择砂型机器造型铸件毛坯。
5.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
查《机械制造技术基础课程设计指导书》，选用加工余量为H级，并查表2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：
表2铸件机械加工余量
项目/mm
机械加工余量/mm
Φ20左右端面
左1.0
右1.0
底面
2.0
Φ25左右端面
2.0
1.0
6工艺规程设计
6.1定位基准的选择
粗基准的选择：
以零件的左面为主要的定位粗基准。
以零件的右面为辅助定位粗基准。
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，以粗加工后的左端面为主要的定位精基准，以零件的右面为辅助的定位精基准。
下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，面积大定位稳定可靠；
6.2表面加工方法的确定
根据摇杆零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如下表：
表3加工件各表面加工方法
加工表面
尺寸精度
表面粗糙度
加工方案
Φ20左端面
IT10
3.2
粗车，半精车，精车
Φ20右端面
IT10
3.2
粗车，半精车
下底端面
6.3
粗刨，精刨
Φ25左端面
IT14
3.2
粗刨，精刨
Φ25右端面
IT14
3.2
粗车，半精车，精车
Φ20内表面
IT7
3.2
钻—粗铰—精铰
Φ15内表面
IT7
3．2
钻—粗铰—精铰
Φ10内表面
IT7
2．5
钻—粗铰—精铰
右侧曲面
2.5
粗车，半精车，精车
7制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位使置精度）和表面质量等技术要求能得到合理保证。
在生产纲领已确定为中大批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中以提高生产效率。
除此以外，还应该考虑经济效果，以便使生产成本下降。
方案一：
工序05机械砂型铸造毛坯
10对毛坯进行时效处理
15粗车左端面
20以左端为基准粗车右端面
25以右端面为基准半精车精车左端面
30以左端面为基准半精车右端面
35以Ф30中心线和左端面定位钻孔
40以中心线定位粗车精车上端内圆柱面
45以左端面定位半精车精车Ф25右端面
50以Ф25右端面定位粗刨精刨30度夹角平面进给20
55以左端面定位半精刨精刨孔Ф15左端面进给35
60半精刨精刨下底面
65以Ф30中心线为基准以Ф25定位钻孔
70以Ф30中心线扩孔精铰Ф20
75以Ф25中心线扩孔精铰Ф10
80以Ф25中心线扩孔精铰Ф15进给36
85以下底面侧面定位钻孔铰孔Ф3
90以下底面侧面定位钻孔Ф5
95以下底面侧面定位钻孔Ф8
100车Ф8Ф5孔内螺纹
105检验入库
方案二：
工序05机械砂型铸造毛坯
10对毛坯进行时效处理
15粗车左端面
20以左端为基准粗车右端面
25以右端面为基准半精车精车左端面
30以左端面为基准半精车右端面
35以Ф30中心线和左端面定位钻孔并扩孔精铰Ф20
40以Ф30中心线为基准以Ф25定位钻孔，并以Ф25中心线扩孔精铰Ф10，再以Ф25中心线扩孔精铰Ф15进给36
45以中心线定位粗车精车上端内圆柱面
50以左端面定位半精车精车Ф25右端面，并以左端面定位半精刨精刨孔Ф15左端面进
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