機械制造技術(shù)課程設(shè)計－左擺動杠桿工藝規(guī)程及銑8mm槽夾具設(shè)計【全套圖紙】

1、江南大學(xué)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：左擺動杠桿加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè) 計： 班 級： 機械0602 學(xué) 號： 0401060230 指導(dǎo)教師： 全套圖紙，加153893706 江南大學(xué) 2009-6-29 江南大學(xué)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書內(nèi)容：1.零件圖 1張 2毛坯圖 1張 3.機械加工工藝過程卡片 1張 4.機械加工工序卡片 1張 4.夾具裝備圖 1張 5.夾具體零件圖 4張 6課程設(shè)計說明書 1份 2009 年6月 22日目錄一、 零件的分析11. 1零件的作用11. 2零件的工藝分析11. 3工藝規(guī)程設(shè)計1二、毛坯的設(shè)計22. 1零件表面加工方法選擇：22. 2確定機械加工余量、毛

2、皮尺寸和公差22. 3確定機械加工余量22. 4確定毛坯尺寸3三、選擇加工方法，制定工藝路線33. 1基準(zhǔn)選擇：33. 2零件表面加工方法選擇：33. 3制定工藝路線：4四、工序設(shè)計：7 4.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備：74.2加工余量工序尺寸及公差的確定：8五、確定切削用量：115.1粗精銑寬24mm（毛坯28mm）的下表面115.2孔的加工135.3 銑槽 15六、夾具設(shè)計15七、設(shè)計小結(jié)：16八、參考文獻：17一、零件的分析1.1零件的作用題目給出的零件是左擺動杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。1.2零件的工藝分析 零件的材料為45鋼，45鋼生產(chǎn)工藝較簡單，

3、性能優(yōu)良，為此以下是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求。現(xiàn)分析如下：2.1主要加工面：1）銑24的上下面、177mm的前后面及28的左右面。2）銑外輪廓面3）小頭鉆12孔以及m10螺紋孔；4）鉆6h7的通孔及12h8通孔5）小頭鉆15h8通孔及12*18的孔4）銑杠桿兩端的槽面。2.2主要基準(zhǔn)面： 我們通過底面、前表面、12孔、6孔的配合夾緊可保證各加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀和大小，符合要求。1.3工藝規(guī)程設(shè)計 3.1確定毛坯的制造形式毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）

4、對機械加工的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題。毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)1中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。二、毛坯的設(shè)計2. 1選擇毛坯 該零件材料為45鋼。考慮到零件在工作過程中經(jīng)常承受交變載荷及

5、沖擊性載荷，以及經(jīng)濟上考慮，因此應(yīng)該選擇鍛件。2. 2確定機械加工余量、毛皮尺寸和公差（1）鍛件公差等級 普通級（2）鍛件質(zhì)量mf根據(jù)零件材料密度7.85g/3零件的尺寸估算零件的成品質(zhì)量為0.94kg估算mf為1.2kg。該鍛件質(zhì)量mn=/4*177*53*7.85/1000=2.312kg（3）鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)ss=mf/mn=0.94/2.312=0.41由于0.41介于0.32和0.63之間，故該零件的復(fù)雜系數(shù)屬于s2級(4)鍛件的材質(zhì)系數(shù)m由于該零件材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)為m1級（5）零件的表面粗糙度 由零件圖可知除了12h8、6h7

6、、15h8內(nèi)孔面為1.6，寬8mm的槽、左端上表面、前面與下表面為3.2和55的左端面為1.6外其他的都是12.52. 3確定機械加工余量由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余2量之分。 由于本設(shè)計規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計算最大與最小余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定根據(jù)鍛件的質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表，由此查得單邊余量在厚度方向為2.0至2.2。水平方向也是這么多。2. 4確定毛坯尺寸零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸偏差1773.0183+1.9-0.9282.2及3

7、.035.4+1.4-0.7532.0及3.058+1.5-0.7242.028+1.5-0.7三、選擇加工方法，制定工藝路線3. 1基準(zhǔn)選擇： 工件在加工第一道或最初幾道工序時，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這個是粗基準(zhǔn)，該零件選用177mm的后表面加工對面177mm的前面，以上符合粗基準(zhǔn)的選擇原則的余量最小原則、在以后的加工中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定為基準(zhǔn)，177mm的前表面和24mm底面作為定為基準(zhǔn)，這個基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。再選精基準(zhǔn)時采用有基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一。3. 2零件表面加工方法選擇：3市場經(jīng)濟的前提下同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，提高工件的加工

8、效率和經(jīng)濟性，而在選擇上，一般根據(jù)加工資料和工人經(jīng)驗來確定。由工人在結(jié)合具體的工件和條件來確定最佳的加工方案。 同樣在該零件的加工方法的選擇中，考慮工件具體情況，我們按加工順序來闡述加工方案：加工表面表面粗糙度公差/精度等級加工方法24mm上端面ra12.5自由公差 粗銑 24mm下表面ra3.2it7粗銑-精銑177mm的后面ra12.5自由公差粗銑177mm的前面ra3.2it7粗銑-精銑28mm左端面ra3.2it7粗銑-精銑12孔ra1.6it6鉆孔-擴孔-精絞孔6孔ra1.6it6鉆孔-精鉸孔8.3孔 ra12.5自由公差鉆孔-擴孔輪廓面ra12.5自由公差粗銑-精銑15孔ra1.6

9、it6鉆孔-擴孔-精絞孔12x18孔ra12.5自由公差鉆孔-擴孔8mm槽ra3.2 it9粗銑-精銑2mm槽 自由公差粗銑12孔ra12.5自由公差擴孔m10螺紋3. 3制定工藝路線：根據(jù)以上各個零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如下：4表3.1工藝路線方案一工序1粗銑177后表面工序2粗精銑177前表面工序3鉆、擴、絞前表面孔使尺寸達12h8mm、6h7mm、8.3mm工序4粗銑寬24上表面工序5粗精銑寬24下表面工序6粗精銑28左表面工序7木模板夾具粗精銑輪廓面工序8鉆 、擴、絞孔使尺寸達15h8mm、12mm工序9粗精銑寬8mm槽工序11銑2mm

10、槽工序11擴8.3mm孔至12*11工序12攻m10螺紋工序13檢查表3.2工藝路線方案二工序1粗精銑寬24的上表面工序2粗精銑寬24下表面工序3粗銑177后表面工序4粗精銑177前表面工序5粗精銑28左表面工序6鉆、擴、絞前表面孔使尺寸達12h8mm、6h7mm、8.3mm工序7木模板夾具粗精銑輪廓面5工序8鉆 、擴、絞孔使尺寸達15h8mm、12mm工序9粗精銑寬8mm槽工序10銑2mm槽工序11擴8.3mm孔至12*11工序12攻m10螺紋工序13檢查工藝路線的比較與分析：第二條工藝路線不同于第一條是將“工序3：鉆、擴、絞前表面孔使尺寸達12h8mm、6h7mm、8.3mm”后移至“工序

11、7”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動影響生產(chǎn)效率。而對于零的尺寸精度和位置精度的提高也有較大程度的幫助。 以各面為基準(zhǔn)，先銑各表面。再鉆孔，從而保證了各孔中心線間的尺寸及與對應(yīng)表面的尺寸，符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線而先 “鉆孔”再銑其余表面不符合先面再孔原則，并且端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是否重合這個問題，以至于影響銑其他表面的的精度。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第二個方案也比較合理想。所以我決定以第二個方案進行生產(chǎn)。具體的工藝過程如表2.3所示。表3.3 最終工藝過程工序1粗精銑寬24的上表

12、面工序2粗精銑寬24下表面工序3粗銑177后表面工序4粗精銑177前表面工序5粗精銑28左表面6工序6鉆、擴、絞前表面孔使尺寸達12h8mm、6h7mm、8.3mm工序7模板夾具粗精銑輪廓面工序8鉆 、擴、絞孔使尺寸達15h8mm、12mm工序9粗精銑寬8mm槽工序10銑2mm槽工序11擴8.3mm孔至12*11工序12攻m10螺紋工序13檢查四、工序設(shè)計： 4.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備：（1） 選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床1）、工序1、2、3、4、5、7、9、10是粗銑和精銑。各工序工步不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用立式機床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求不很高，選

13、用常用的x52k。銑床參數(shù)如下：型號x51,主軸孔錐度7:24,主軸孔徑25mm。主軸轉(zhuǎn)速651800r/min。工作臺面積(長寬)1000250。工作臺最大行程:縱向(手動/機動)620mm,橫向手動190mm、機動170mm，升降手動370mm、機動350mm。工作臺進給量:縱向35980mm/min、橫向25765mm/min、升降12380mm/min。工作臺快速移動速度:縱向2900mm/min、橫向2300mm/min、升降1150mm/min。工作臺t型槽數(shù):槽數(shù)3、寬度14、槽距50。主電機功率7.5kw。2)、工序6、8、11為鉆、絞孔，因加工孔較小，精度要求較高表面7粗糙度

14、樹數(shù)值小，需要較精密的機床才能滿足要求因此選用z535鉆床的參數(shù)如下：型號z515，主軸轉(zhuǎn)速320-2900r/min,主軸行程100mm最大鉆孔直徑15mm，工作臺臺面尺寸350x350(mm x mm),主電動機功率0.6kw。（2） 選擇夾具 本零件除了粗銑及半精銑槽鉆孔等工序需要專用夾具外，其他的使用通用夾具即可。（3） 選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。 由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟性，抗粘

15、接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件左擺動杠桿材料為45鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的yt15類刀具，因為加工該類零件時摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而yt類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長,所以加工45鋼這種材料時采用硬質(zhì)合金的刀具。1）、粗精銑24mm的上下表面用yt15端銑刀。2）、粗精銑28左端面及177mm的前后表面用高速鋼圓柱銑刀。3）、鉆孔用高速鋼麻花鉆，絞孔用高速鋼鉸刀。4）、銑8mm槽直齒三面刃銑刀，2mm槽用鋸片銑刀。4.2加工余量工序尺寸及公差的確定： 根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線，采用計算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差

16、按經(jīng)濟精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 81） 24mm上表面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度粗銑 2.0 it12 56 6.3 2）、24mm下表面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 半精銑 1.0 it6 53 3.2 粗銑 2.0 it12 54 6.3 毛坯 3.0 58 3）、177mm后表面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗銑 2.0 it12 26 6.34）、177mm前表面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 半精銑 0.5 it6 2

17、4 3.2 粗銑 1.5 it12 24.5 6.3 毛坯 2.0 28 5）、28mm左表面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 半精銑 1.0 it6 53 3.2 粗銑 2.0 it12 54 6.3 毛坯 3.0 58 6）、24mm下表面工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 半精銑 1.2 it6 180 3.2 粗銑 1.8 it12 181.2 6.3 毛坯 3.0 1839 7）、12h8孔工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精絞 0.15 it7 12 1.6 擴孔 0.85 it9 11.85 6.3 鉆孔 11 it

18、12 11 6.3 8）、6孔工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精絞 1.0 it6 6 1.6 鉆孔 2.0 it12 5.8 6.3 9）、12*11孔工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 擴孔 3.7 it12 12 6.3 擴孔 0.3 it12 8.3 6.3 鉆孔 8.0 8.0 10）、15h8孔工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精絞 0.05 it6 15 1.6 粗絞 0.1 it6 14.95 3.2 擴孔 0.85 it6 14.85 6.3 鉆孔 14 it12 14 6.3 11）、12*18孔工序名稱 工

19、序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精絞 o.o5 it6 12 1.6 粗絞 0.95 it12 11.95 3.2 鉆孔 11 it12 11 6.3 10精絞 1.0 it6 6 1.6 12）、寬2mm槽工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗銑 2 it12 2 6.3 13）、寬8mm槽工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精銑 it6 8 3.2 粗銑 it12 6.3 五、確定切削用量：5.1粗精銑寬24mm（毛坯28mm）的下表面：（1）粗銑寬度為24mm的下表面加工條件：工件材料： 45鋼，鍛造。機床：x52k立式銑床。查參考文獻

20、1表3034刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻1表3034，取。由機床主軸轉(zhuǎn)速得機床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2.1） 11按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度：=94.2m/min進給量：0.8mm/r 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻1表2.4-81,被切削層長度：取l= 2830刀具切入長度： 式（2.2）刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1（2）精銑寬度為24mm（毛坯28mm）的下平面加工條件：工件材料： 45鋼，鍛造。機床： x52k立式銑床。由參考文

21、獻1表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻1表3031，取銑削速度：參照參考文獻1表3031，取12機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：按照參考文獻3表3.1-31 實際銑削速度：進給量，由式（2.3）有：工作臺每分進給量： 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為15.2孔的加工2.1確定鉆削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻1表28-10可查出，由于孔深度比，故。查z535立式鉆床說明書，取。根據(jù)參考文獻1表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明

22、書查出），根據(jù)表28-9，允許的進給量。由于所選進給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。132.2確定擴孔切削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻1表28-31，。根據(jù)z535機床說明書，取=0.57mm/r。2）確定切削速度及 根據(jù)參考文獻1表28-33，取。修正系數(shù)：，故 查機床說明書，取。實際切削速度為 （3）確定鉸孔切削用量1）確定進給量 根據(jù)參考文獻7表28-36，按該表注4，進給量取小植。查z535說明書，取。2）確定切削速度及 由參考文獻7表28-39，取。由參考文獻1表28-3，得修正系數(shù)，14故 查z535說明書，取，實際鉸孔速度 5.3 銑槽粗銑：fz=0.12mm/r ap=5mm vc

23、=90m/min n=1000vc/d=955.4r/min vf=nfz=114.6mm/r精銑： fz=0.10mm/r ap=2mm vc=150m/min n=1000vc/d=1194.2r/min vf=nfz=119.4mm/r六、夾具設(shè)計：本夾具是工序9、10用銑刀縱向進給銑槽口的專用夾具，在銑床上上加工。設(shè)計的夾具裝備圖。有關(guān)說明如下。（1） 定位方案 工件以12的通孔6小孔以及177mm前端面來定位，其采用了一平面和定位銷組合定位方案，及一面兩銷定位，此為全定位。（2） 夾緊機構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率的要求，運用手動加緊可以滿足，采用一個鉤形壓板。通過旋緊螺母使壓板壓緊工件，實現(xiàn)了夾緊。有效提高了工作效