左摆动杠杆夹具设计说明书资料.docx

1、左摆动杠杆夹具设计说明书资料 机械制造技术基础 课程设计说明书题目： 学生姓名： 学 号： 班 级： 系 别： 专 业： 指导教师： 成 绩： 摘要 11、左摆动杠杆的工艺分析及生产类型的确定 21.1、左摆动杠杆的用途 21.2、左摆动杠杆的技术要求： 31.3、审查左摆动杠杆的工艺性 31.4、确定左摆动杠杆的生产类型 32、确定毛胚、绘制毛胚简图 42.1、选择毛胚 42.2、确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 42.2.1、公差等级 42.2.2、左摆动杠杆锻造毛坯尺寸工差及加工余量 42.2.3、绘制左摆动杠杆毛坯简图 53、拟定左摆动杠杆工艺路线 53.1、定位基准的选择 53.1.

2、1、精基准的选择 53.2.2、粗基准的选择 53.2 、表面加工方法的确定 63.3、加工阶段的划分 63.4、工序的集中与分散 63.5、工序顺序的安排 73.5.1、机械加工工序 73.5.2、热处理工序 73.6、确定工艺路线 74、加工余量、工序尺寸和工差的确定 85、切削用量、时间定额的计算 95.1、切削用量的计算 155.1.1、钻孔工步 155.1.2、 粗铰工步 155.1.3、精铰工步 155.2、时间定额的计算 165.2.1、基本时间tj的计算 165.2.2、辅助时间ta的计算 165.2.3、其他时间的计算 165.2.4、单件时间tdj的计算 176、夹具设计

3、176.1、提出问题 186.2、设计思想 186.3、夹具设计 196.3.1、定位分析 196.3.2、切削力及夹紧力的计算 196.3.3、夹具操作说明 216.3.4、确定导向装置 217、体会与展望 218、参考文献 23摘要这次设计的是左摆动杠杆。包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。最后拟定左摆动杠杆的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程

4、的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次实际的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。1、左摆动杠杆的工艺分析及生产类型的确定左摆动杠杆零件图 1.1、左摆动杠杆的用途杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（用力点、支点和阻力点）的大小跟它们的力臂成反比。动力动力臂=阻力阻力臂，用代数式表示为F1 L1=F2L2。式中，F1表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。从

5、上式可看出，欲使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。1.2、左摆动杠杆的技术要求：该左摆动杠杆的各项技术要求如下表所示：加工表面尺寸（mm）公差及精度等级表面粗糙度(um)左摆动杠杆左端面100IT133.2左摆动杠杆右端面55IT133.2左摆动杠杆上端面28IT133.212半通孔12IT1312.512盲孔12IT1312.515孔15IT81.6M10螺纹孔9IT1312.512H8孔12IT81.66H7孔15IT81.68mm槽8IT73.22mm槽2IT1312.51.3、审查左摆动杠杆的工艺性该左摆动杠杆结构简单，形状普通，属一般的杠杆类零件。主要加工表

6、面有左摆动杠杆左、右端面，上端面，其次就是15孔及12孔和6孔，15、12、6孔的加工端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。1.4、确定左摆动杠杆的生产类型依设计题目知：Q=3000件/年，m=1件/年，结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。代入公式得：N=3000台/年*1件/台*（1+3%+0.5%）=3105左摆动杠杆重量为1.2kg，可知，左摆动杠杆属轻型零件；由表4-2知，此左摆动杠杆的生产类型

7、为中批生产。2、确定毛坯、绘制毛坯简图2.1、选择毛坯左摆动杠杆在工作过程中承受冲击载荷及各种应力，毛坯需选用锻件才满足工作要求。该左摆动杠杆的轮廓尺寸不大，形状亦不是很复杂，故采用模锻。2.2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表4-1至表4-3可知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。2.2.1、公差等级由左摆动杠杆的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT=9。2.2.2、左摆动杠杆锻造毛坯尺寸，机械加工余量及公差项目机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注左摆动杠杆左端面40.06表4-1至表4-3左摆动杠杆右端面40.06表4-1至表4-3左摆动杠杆上端面50.06表4-1至表4-31

8、2孔120.26表4-1至表4-315孔2*2=40.03表4-1至表4-312孔120.03表4-1至表4-3M10mm螺纹孔100.26表4-1至表4-36孔60.03表4-1至表4-312盲孔120.26表4-1至表4-38mm槽80.06表4-1至表4-32mm槽20.26表4-1至表4-32.2.3、绘制左摆动杠杆毛坯简图3、拟定左摆动杠杆工艺路线3.1、定位基准的选择3.1.1、精基准的选择 根据该左摆动杠杆零件的技术要求，选择左摆动杠杆左端面和15孔作为精基准。3.2.2、粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。这里选择左摆动杠杆左中上三个端面作为基准

9、，使用专用夹具加工直径15,12,6的要求较高的三个孔，以提高效率。采用左摆动杠杆右端面作为粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。3.2 、表面加工方法的确定 根据左摆动杠杆零件图上的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，如下表所示：加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/um加工方案备注左端面IT133.2粗铣-精铣表4-5至表4-7右端面IT133.2粗铣-精铣表4-5至表4-7上端面IT133.2粗铣-精铣表4-5至表4-712粗孔IT1312.5钻-粗铰表4-5至表4-712盲孔IT1312.5钻-粗铰-精铰表4-5至表4-715H8孔IT81.6钻-粗铰-

10、精铰表4-5至表4-7M10孔IT1312.5钻攻丝表4-5至表4-712H8孔IT81.6钻-粗铰-精铰表4-5至表4-76H7孔IT71.6钻-粗铰表4-5至表4-78mm槽IT131.6粗铣-精铣表4-5至表4-72mm槽IT1312.5粗铣表4-5至表4-73.3、工序的集中与分散 选用工序集中原则安排左摆动杠杆的加工工序。该左摆动杠杆的生产类型为中批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。3.4、工序顺序的安排3.4.1、机械加工工序

11、（1）“先基准后其他”（2）“先粗后精”（3）“先面后孔”3.4.2、热处理工序 加工之前进行时效处理。3.4.3、辅助工序 在基本型面工序加工完后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该左摆动杠杆工序的安排顺序为：锻件毛坯实效处理基准加工粗精加工辅助工序入库。3.5、确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了左摆动杠杆的工艺路线。工序号工序名称机床设备刀具量具00时效处理01粗精铣左摆动杠杆左右端面及上端面立式铣床X51端铣刀卡尺02钻12粗孔，深11立式钻床Z525麻花钻、铰刀卡尺、塞规03钻12盲孔深18立式钻床Z525麻花钻、铰刀卡尺、塞规04钻15H8孔立式钻床

12、Z525丝锥卡尺、塞规05攻螺纹M10mm立式钻床Z525麻花钻、锥度铰刀卡尺06钻12H8孔立式钻床Z525麻花钻、铰刀卡尺07钻6H7孔立式钻床Z525麻花钻、铰刀卡尺08铣8mm槽铣床X51铣刀卡尺09铣2mm槽铣床X51铣刀卡尺4、加工余量、工序尺寸和公差的确定左摆动杠杆左端面。确定粗、精铣左摆动杠杆左端面的加工余量、工序尺寸和公差由表4-32可查得粗铣的加工余量是1.0mm；精铣的的加工余量是0.7mm；查表4-7可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为：粗铣IT9，精铣IT7。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，精铣： +0.035；粗铣：+0.087综上所述，

13、该工序各工步的工序尺寸及公差分别为：精铣前 97.73+0.198 粗铣前92.06+0.493 对上端面的影响是精铣前 30.4+0.035 粗铣前31.4+0.087 左摆动杠杆右端面。确定粗、精铣左摆动杠杆右端面的加工余量、工序尺寸和公差由表4-32可查得粗铣的加工余量是1.0mm；半精铣的的加工余量是0.7mm；查表4-7可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为：粗铣IT9，精铣IT7。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铣： +0.030；粗铣：+0.074综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为：精铣前 57.03+0.014 粗铣前57.49+0.041。

14、对上端面的影响是精铣前 28.7+0.030 粗铣前29.7+0.074。左摆动杠杆上端面。确定粗、精铣左摆动杠杆上端面的加工余量、工序尺寸和公差由表4-32可查得粗铣的加工余量是1.0mm；半精铣的的加工余量是0.7mm；查表4-7可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为：粗铣IT9，精铣IT7。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：精铣： +0.021；粗铣：+0.052铣削上端面，对上端面尺寸没有影响。对左端面和中端面有影响对左端面的影响是 精铣前： 100.7+0.021；粗铣前：101.7+0.052对中端面的影响是 精铣前： 55.7+0.021；粗铣前：56.7

15、+0.052钻-粗铰12孔。确定钻-铰-精铰12孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，粗铰余量Z粗铰=0.15mm；钻孔余量Z钻=11.85mm。查表4-5可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，粗铰：IT9；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，粗铰：0.043mm；钻：0.18mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为粗铰：12+0.043mm；钻：11.85+0.18mm。钻-铰12盲孔。确定钻-铰-精铰12孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，精铰余量Z精铰=0.05mm；粗铰余量Z粗铰=0.15mm；钻孔余量Z钻=11

16、.8mm。查表4-5可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰：IT7；粗铰：IT9；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：0.018mm;粗铰：0.043mm;钻：0.18mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：12.0+0.018mm；粗铰：11.95+0.043mm；钻：11.800+0.18mm。钻-铰-精铰15孔确定钻-铰-精铰15孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，精铰余量Z精铰=0.05mm；粗铰余量Z粗铰=0.15mm；钻孔余量Z钻=14.8mm。查表4-5可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰：IT

17、7；粗铰：IT9；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：0.018mm;粗铰：0.043mm;钻：0.18mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：15.0+0.015mm；粗铰：14.95+0.058mm；钻：14.800+0.15mm。钻M10孔9，攻螺纹M10。确定钻-粗铰9孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，粗铰余量Z粗铰=0.15mm；钻孔余量Z钻=8.85mm。查表4-5可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，粗铰：IT9；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，：0.036mm

18、;钻：0.15mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为：粗铰：9+0.036mm；钻：8.85+0.15mm。 然后攻螺纹M10mm。钻-铰12孔。确定钻-铰-精铰12孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，精铰余量Z精铰=0.05mm；粗铰余量Z粗铰=0.15mm；钻孔余量Z钻=11.8mm。查表4-5可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰：IT7；粗铰：IT9；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：0.018mm;粗铰：0.043mm；钻：0.18mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：12.0+0.018

19、mm；粗铰：11.95+0.043mm；钻：11.800+0.18mm。它们的相互关系如下图所示。钻-铰-精铰6孔。确定钻-铰-精铰6孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表4-27可查得，精铰余量Z精铰=0.04mm；粗铰余量Z粗铰=0.1mm；钻孔余量Z钻=5.86mm。查表4-5可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰：IT7；粗铰：IT10；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：0.012mm;粗铰：0.048mm;钻：0.12mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：6.0+0.012mm；粗铰：5.96+0.048mm；钻：5.

20、86+0.12mm。粗，精铣8mm槽；粗，精铣2mm槽。确定粗、精铣8mm和2mm槽的加工余量、工序尺寸和公差由表4-32可查得；精铣的的加工余量是0.7mm；查表4-7可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为：粗铣IT9，精铣IT7。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铣： +0.030；综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为：精铣前 7.3+0.03 粗铣前0。铣2mm槽，精铣前是1.7+0.03，粗铣前0。5、切削用量、时间定额的计算5.1铣左端面5.1.1 粗铣工步硬质合金端铣刀铣削用量选择1选择刀具1）根据表475至表479，选择YG6硬质合金刀片。 根据表

21、 476，铣削深度 ap4mm时，端铣刀直径d0为 80mm,ae为60mm。但已知铣削宽度 ae为 24mm，故应根据铣削宽度 ae90mm，选择d0= 100mm。由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数Z=10（表3.16）。 2）铣刀几何形状（表32）：由于b800MPa，故选择。kr=60，kre=30，kr5，0=8,0=10s= -15，0= -5。 2选择切削用量 1）决定铣削深度ap由于加工余量不大，故可在一次大刀内切完，则 a p=h1mm 2）决定每齿进给量fz采用不对称端铣以提高进给量。根据表 3.5，当使用 X51铣床功率为4.5kw时， fz= 0.09 0.18mmz

22、但因采用不对称端铣，故取 fz= 0.18mmz 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.8mm；由于铣刀直径d0= 100mm，故刀具寿命T=180min（表38）。 4）决定切削速度vc。和每分钟进给量vf 切削速度vc可根据表327中的公式计算，也可直接由表中查出。 根据表 313，当d0= 100mm， z 10， ap5mm，fz0.1mmz时， vt= 124mmin，nt395rmin，vft316mmmin。 各修正系数为： k MV=kMNk Mv1.25ksv=ksn ksvf 0.8 故 vc=vtkv=1241.250.8m/min

23、124m/min n ntkn= 395 1.250.8rmin 395rminvf vftkvt 3161.250.8mm/min= 316mm/min根据 X51型立铣说明书（表 3 30）选择 nc380rmin，vfC320mmmin 因此实际切削速度和每齿进给量为vc = 3.14 100380/1000m/min=119.3m/minfzc=320/38010mm/z=0.08mm/z 5）校验机床功率根据表 323，当b 560 1000MPa， ae90mm， ap4mm， d0100mm， z=10， vf320mmmin，近似为 Pcc2.3kw 根据X51型立铣说明书，机

24、床主轴允许的功率为 PcM 4.5 0.75kw3.375kw 故PccPcM，因此所选择的切削用量可以采用，即 ap=2mm，vf320mmmin，n=380rmin，vc119.3mmin，fz=0.08mmz, f=0.8mm/r。 6）计算基本工时tm = 式中，L l y十， l 100。不对称安装铣刀，入切量及超切量 y十=40mm，则 L（40 100）mm140mm，故 tm = 140/320=0.44min 5.1.2 精铣工步硬质合金端铣刀铣削用量选择1选择刀具1）根据表475至表479，选择YG6硬质合金刀片。 根据表476，铣削深度 ap4mm时，端铣刀直径d0为 8

25、0mm,ae为60mm。但已知铣削宽度 ae为 24mm，故应根据铣削宽度 ae90mm，选择d0= 100mm。由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数Z=10（表3.16）。 2）铣刀几何形状（表32）：由于b800MPa，故选择。kr=60，kre=30，kr5，0=8,0=10s= -15，0= -5。 2选择切削用量 1）决定铣削深度ap由于加工余量不大，故可在一次大刀内切完，则 a p=h2mm 2）决定每齿进给量fz采用不对称端铣以提高进给量。根据表 3.5，当使用 X51铣床功率为4.5kw时， fz= 0.09 0.18mmz 但因采用不对称端铣，故取 fz= 0.18mmz 3）

26、选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.8mm；由于铣刀直径d0= 100mm，故刀具寿命T=180min（表38）。 4）决定切削速度vc。和每分钟进给量vf 切削速度vc可根据表327中的公式计算，也可直接由表中查出。 根据表 313，当d0= 100mm， z 10， ap5mm，fz0.1mmz时， vt= 124mmin，nt395rmin，vft316mmmin。 各修正系数为： k MV=kMNk Mv1.25ksv=ksn ksvf 0.8 故 vc=vtkv=1241.250.8m/min124m/min n ntkn= 395 1.250.

27、8rmin 395rminvf vftkvt 3161.250.8mm/min= 316mm/min根据 X51型立铣说明书（表 3 30）选择 nc380rmin，vfC320mmmin 因此实际切削速度和每齿进给量为vc = 3.14 100380/1000m/min=119.3m/minfzc=320/38010mm/z=0.08mm/z 5）校验机床功率根据表 323，当b 560 1000MPa， ae90mm， ap4mm， d0100mm， z=10， vf320mmmin，近似为 Pcc2.3kw 根据X51型立铣说明书，机床主轴允许的功率为 PcM 4.5 0.75kw3.3

28、75kw 故PccPcM，因此所选择的切削用量可以采用，即 ap=2mm，vf320mmmin，n=380rmin，vc119.3mmin，fz=0.08mmz, f=0.8mm/r。 6）计算基本工时tm = 式中，L l y十， l 86。不对称安装铣刀，入切量及超切量 y十=40mm，则 L（40 100）mm140mm，故 tm = 140/320=0.44min （粗，精铣其他面与上述计算类似）。5.2钻-铰-精铰12孔5.2.1、切削用量的计算5.2.1.1、钻孔工步1）背吃刀量的确定 取ap=11.8mm.2) 进给量的确定 由表4-64，选取该工步的每转进给量f=0.1mm/r

29、。3）切削速度的计算 由表4-46，切削速度v选取为22m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得该工序钻头转速n=897.6 r/min ,参照Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=960 r/min ,再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度为v=3.14nd/1000=25.6 m/min。5.2.1.2、 粗铰工步 1）背吃刀量的确定 取ap=0.15mm。 2) 进给量的确定 由表4-70，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4-70，切削速度v选取为2m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得该工序钻头转速n=53 r/min ,参照Z525型立式钻