杠桿加工工藝規(guī)程及指定工序夾具設(shè)計(jì)

機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目：杠桿加工工藝規(guī)程及指定工序夾具設(shè)計(jì)

目錄第1章設(shè)計(jì)任務(wù)1.1基本要求1.1.1工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本要求1.1.2夾具設(shè)計(jì)的基本要求1.2零件圖第2章零件分析2.1零件的作用2.2零件的工藝分析第3章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定毛坯的制造形式。3.2表面加工方案的選擇3.3基準(zhǔn)面的選擇3.4確定工藝路線3.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定第4章夾具設(shè)計(jì).4.1確定設(shè)計(jì)方案4.2、選擇定位元件4.3、夾具夾緊方案分析與論證4.4、夾具設(shè)計(jì)方案圖設(shè)計(jì)心得參考文獻(xiàn)

設(shè)計(jì)任務(wù)1.1基本要求1.1.1工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。因此制定機(jī)械加工工藝規(guī)程應(yīng)滿足如下技術(shù)要求：應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到圖紙上提出的各項(xiàng)技術(shù)要求。在保證質(zhì)量的前提下，盡量提高生產(chǎn)效率和降低消耗，同時(shí)要盡量減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。充分利用現(xiàn)有條件和基礎(chǔ)，盡可能采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)。工藝規(guī)程的內(nèi)容應(yīng)正確、完整、統(tǒng)一、清晰，工藝編寫應(yīng)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。工藝規(guī)程的格式與填寫方法以及所用的術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、代號(hào)應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定。1.1.2夾具設(shè)計(jì)的基本要求所設(shè)計(jì)的夾具必須結(jié)構(gòu)性能可靠、使用安全、操作方便。所設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)工藝性良好，便于制造、調(diào)整、維修，且便于切屑的清理、排除。應(yīng)提高夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化夾具設(shè)計(jì)圖必須清晰、完整、正確，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。1.2零件圖

第2章零件的分析2.1零件的作用零件上直徑為Φ10mm的孔裝一偏心軸，此軸一端通過(guò)銷與手柄相連，另一端與油門拉桿相連。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，油門拉桿即可打開油門（增速）或關(guān)小油門（減速）；兩個(gè)直徑為Φ6mm孔裝兩個(gè)定位銷，起限位作用。手柄可在120°內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。2.2零件的工藝分析轉(zhuǎn)速器盤共有九個(gè)機(jī)械加工表面，其中，兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔與Φ10mm孔有位置要求；120°圓弧端面與Φ10mm孔的中心線有位置度要求?，F(xiàn)分述如下：（1）兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔的表面粗糙度為Ra6.3，螺栓孔中心線與底平面的尺寸要求為18mm；兩個(gè)螺栓孔的中心線距離為mm；螺栓孔與直徑為Φ10mm的孔中心線距離為mm；與柴油機(jī)機(jī)體相連的后平面，其表面粗糙度為Ra6.3。（2）Φ10mm的孔及120°圓弧端面Φ10mm的孔尺寸為Φ10mm，表面粗糙度為Ra6.3，其孔口倒角0.5×45°，兩個(gè)Φ6mm的孔表面粗糙度為Ra3.2，120°圓弧端面相對(duì)Φ10mm孔的中心線有端面圓跳動(dòng)為0.2mm的要求，其表面粗糙度為Ra6.3。從以上分析可知，轉(zhuǎn)速器盤的加工精度不是很高。因此，可以先將精度低的加工面加工完后，再以加工過(guò)的表面為定位基準(zhǔn)加工精度較高的Φ10mm和Φ6mm孔。第3章工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)3.1確定毛坯的制造形式。該零件材料為HT200，考慮到轉(zhuǎn)速器盤在工作過(guò)程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復(fù)雜，并且該零件年產(chǎn)量為50000件/年，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。3.2表面加工方案的選擇（1）后平面表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑；（2）Φ18mm圓柱端面表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT11，加工方案確定為：粗銑；（3）Φ9mm螺栓孔表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→鉸孔；（4）Φ25mm圓柱上端面表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑；（5）Φ10mm孔R(shí)a3.3基準(zhǔn)面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，甚至造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于一般盤類零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則（當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面為粗基準(zhǔn)）。選取轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為粗基準(zhǔn)，加工出后平面。而加工Φ6mm孔和120o圓弧端面時(shí)，選擇轉(zhuǎn)速器盤的底平面為粗基準(zhǔn)；在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面時(shí)，以加工過(guò)的120o圓弧端面為定位基準(zhǔn)；加工Φ10mm孔時(shí)，則以后平面和兩個(gè)Φ6mm孔為定位基準(zhǔn)。4.1.2精基準(zhǔn)的選擇為保證加工精度，結(jié)合轉(zhuǎn)速器盤的特征，主要采用基準(zhǔn)重合原則和統(tǒng)一基準(zhǔn)原則來(lái)進(jìn)行加工。加工后平面、120o圓弧端面時(shí)，主要運(yùn)用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，即均以轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為定位基準(zhǔn)；而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面、Φ10mm孔和Φ6mm孔時(shí)，選用基準(zhǔn)重合原則，即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。在實(shí)際加工中，為方便加工，各工序中運(yùn)用專用夾具進(jìn)行夾持，將以上兩種原則綜合運(yùn)用。3.4確定工藝路線制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。（1）工藝路線方案一工序10鑄造；工序20熱處理；工序30粗、精銑后平面；工序40粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱前端面；工序50粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面；工序60鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的孔；工序70鉆削、鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o；工序80粗、精銑加工120o圓弧端面；工序90鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔；工序100去毛刺；工序110檢查；工序120入庫(kù)。（2）工藝路線方案二工序10鑄造；工序20熱處理；工序30粗、精銑后平面；工序40粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱前端面；工序50粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面；工序60粗、精銑加工120o圓弧端面；工序70鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的孔；工序80鉆削并鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o；工序90鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔；工序100去毛刺；工序110檢查；工序120入庫(kù)。（3）工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是按工序集中原則及保證各加工面之間的尺寸精度為基礎(chǔ)而制訂的工藝路線。方案二只是按工序集中原則制訂，沒(méi)有考慮到各個(gè)加工面的加工要求及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。這樣雖然提高了生產(chǎn)率，但可能因設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成很大的尺寸誤差，使工件報(bào)廢。特別是銑削加工120o圓弧端面，如果按方案二進(jìn)行加工，則是Φ10mm的孔在其后加工。這樣，120o圓弧端面的形位公差0.2mm（端面圓跳動(dòng)）根本不能保證，只保證了其與直徑為Φ25mm的端面尺寸位置要求4mm。另外，先加工出Φ10mm的孔，然后以該孔為定位基準(zhǔn)，加工時(shí)工件在圓形回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上圍繞Φ10mm孔的軸線旋轉(zhuǎn)，更便于加工120o圓弧端面。因此，最后與指導(dǎo)老師討論后加工路線確定如下：工序10鑄造；工序20熱處理；工序30粗銑加工120o圓弧端面；工序40精銑加工120o圓弧端面；工序50鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔；工序60粗銑Φ9的兩側(cè)面；工序70粗銑Φ18圓柱端面；工序80粗銑Φ25圓柱端面；工序90精銑Φ9的兩側(cè)面；工序100精銑Φ18圓柱端面；工序110精銑Φ25圓柱端面；工序120鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ9mm的孔；工序130鉆削、鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45o；工序140去毛刺；工序150檢查；工序160入庫(kù)。以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝卡片。3.5確定機(jī)械加工余量及工序尺寸根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下：（1）兩螺栓孔Φ9mm毛坯為實(shí)心，而螺栓孔的精度為IT9（參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9），確定工序尺寸及余量：鉆孔：Φ8.9mm；鉸孔：Φ9mm，2Z=0.1mm。具體工序尺寸見(jiàn)表1。表1鉆Φ9mm孔工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟(jì)精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm鉸孔0.1H9Ra6.39Ra6.3鉆孔8.9H12Ra12.58.9Ra12.5（2）Φ10mm孔毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT8～I(xiàn)T9之間（參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量：鉆孔:Φ9.8mm；粗鉸孔：Φ9.96mm，2Z=0.16mm；精鉸孔：Φ10mm，2Z=0.04mm。具體工序尺寸見(jiàn)表2。表2鉆Φ10mm孔工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟(jì)精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm精鉸孔0.04H9Ra6.310Ra6.3粗鉸孔0.16H10Ra6.39.96Ra6.3鉆孔9.8H12Ra12.59.8Ra12.5（3）兩個(gè)Φ6mm孔毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT8～I(xiàn)T9之間（參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量為：鉆孔：Φ5.8mm；鉸孔：Φ6mm，2Z=0.2mm。具體工序尺寸見(jiàn)表3。表3鉆Φ6mm孔工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟(jì)精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm鉸孔0.2H9Ra6.36Ra6.3鉆孔5.8H12Ra12.55.8Ra12.5（4）后平面粗銑：Z=3.5mm；精銑：Z=1.0mm。具體工序尺寸見(jiàn)表4。表4銑后平面工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟(jì)精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm精銑1.0H8Ra6.37Ra6.3粗銑3.5H11Ra12.58Ra12.5毛坯H13Ra2511.5Ra25（5）Φ18mm圓柱端面粗銑：Z=4.5mm。具體工序尺寸見(jiàn)表5。表5銑Φ18mm圓柱端面工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟(jì)精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm粗銑4.5H11Ra12.514Ra12.5毛坯H13Ra2518.5Ra25（6）Φ25mm圓柱端面粗銑：Z=3.5mm；精銑：Z=1.0mm。具體工序尺寸見(jiàn)表6。表6銑Φ25mm圓柱端面工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟(jì)精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm精銑1.0H8Ra6.38Ra6.3粗銑3.5H11Ra12.59Ra12.5毛坯H1612.5Ra25（7）120°圓弧端面粗銑：Z=3.5mm；精銑：Z=1.0mm。具體工序尺寸見(jiàn)表7。表7銑120°圓弧端面工序尺寸表工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟(jì)精度/μm表面粗糙度/μm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm精銑1.0H8Ra6.311Ra6.3粗銑3.5H11Ra12.512Ra12.5毛坯H1615.5Ra25第4章夾具的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的夾具為第8道工序——精銑上表面；該夾具適用于立式銑床。主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.1確定設(shè)計(jì)方案銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、鍵槽、花鍵、缺口及各種成形面。由于銑削加工通常是夾具隨工作臺(tái)一起作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，按進(jìn)給方式不同銑床夾具可分為直線進(jìn)給式、圓周進(jìn)給式和靠模進(jìn)給式三種類型?？磕ｃ姶矈A具：這種帶有靠模的銑床夾具用在專用或通用銑床上加工各種非圓曲面?？磕５淖饔檬鞘构ぜ@得輔助運(yùn)動(dòng)，形成仿形運(yùn)動(dòng)。按主進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方式，靠模銑床夾具可分為直線進(jìn)給和圓周進(jìn)給兩種。由于銑削加工切削用量及切削力較大，又是多刃斷續(xù)切削，加工時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，因此設(shè)計(jì)銑床夾具時(shí)應(yīng)注意：夾緊力要足夠且反行程自鎖；夾具的安裝要準(zhǔn)確可靠，即安裝及加工時(shí)要正確使用定向鍵、對(duì)刀裝置；夾具體要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)要合理。這道工序所加工的平面與孔Ⅰ有跳動(dòng)要求，按照基準(zhǔn)重合原則，以心軸孔定位。用一根小于10的螺栓穿過(guò)心軸孔，用螺栓把它夾緊。銑削時(shí)用一個(gè)支撐來(lái)支撐懸空的加工面。4.2選擇定位元件定向鍵也稱定位鍵，安裝在夾具底面的縱向槽中，一般用兩個(gè)，安在一條直線上，其距離越遠(yuǎn)，導(dǎo)向精度越高，用螺釘緊固在夾具體上。定向鍵通過(guò)與銑床工作臺(tái)上的形槽配合確定夾具在機(jī)床上的正確位置；還能承受部分切削扭矩，減輕夾緊螺栓的負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此平面夾具及有些專用鉆鉸床夾具也常使用。定向鍵有矩形和圓形兩種，定向精度要求高或重型夾具不宜采用定向鍵，而是在夾具體上加工出一窄長(zhǎng)面作為找正基面來(lái)校正夾具的安裝位置。4.3夾具夾緊方案分析與論證為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對(duì)工藝孔Φ10H7進(jìn)行鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對(duì)工藝孔Φ10H7進(jìn)行鉸孔加工。采用手動(dòng)夾緊方式夾緊。為提高銑床夾具在機(jī)床上安裝的穩(wěn)固性，減輕其斷續(xù)切削可能引起的振動(dòng)，夾具體不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度，其高度和寬度比也應(yīng)恰當(dāng)，一般有H/B≤1～1.25，以降低夾具重心，使工件加工表面盡量靠近工作臺(tái)面。此外，還要合理地設(shè)置加強(qiáng)筋和耳座。 若夾具體較寬，可在同一側(cè)設(shè)置兩個(gè)與銑床工作臺(tái)T形槽間等距的耳座；對(duì)重型銑床夾具，夾具體兩端還應(yīng)設(shè)置吊裝孔或吊環(huán)等以便搬運(yùn)。4.3.1鉆削力計(jì)算因?yàn)殂娖矫鏁r(shí)的切削力大，所以在計(jì)算夾具的加緊力時(shí)應(yīng)按銑削平面的切削力來(lái)計(jì)算和校核。銑刀軸向力：（式中：）扭矩：（式中：）螺栓產(chǎn)生的加緊力的力（安全系數(shù)）所以，有：則：選用M8螺栓夾緊。4.4夾具設(shè)計(jì)方案圖

設(shè)計(jì)心得此次課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)三年的全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課程以及部分專業(yè)課的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，是一次深入的綜合性的應(yīng)用和總結(jié)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，為我們大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)和鋪墊。就我個(gè)人而言，這次課程設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：（1）前期資料的搜集和整理：這是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)離不開資料的參考和搜集。（2）工藝：工藝是生產(chǎn)中最活躍的因素，落實(shí)在由工件、刀具、夾具、機(jī)床、量具組成的工藝系統(tǒng)中。（3）夾具設(shè)計(jì)：夾具是為特定的工序正常的進(jìn)行所設(shè)計(jì)的特殊工具，通過(guò)它的設(shè)計(jì)，可以了解它在設(shè)計(jì)中的地位，為加工的順利進(jìn)行提供了保障。在縮短加工時(shí)間，減小加工難度，提高生產(chǎn)效率都有重大保證。此設(shè)計(jì)歷時(shí)兩周的時(shí)間，通過(guò)自己的認(rèn)識(shí)、計(jì)算、研究、設(shè)計(jì)、查手冊(cè)得到了最終結(jié)果，真正地起到了訓(xùn)練自己的目的，希望此次設(shè)計(jì)能為以后的工作打好一定的實(shí)踐基礎(chǔ)，也提供一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)。最后，感謝老師們的辛勤指導(dǎo)和幫助！謝謝！參考文獻(xiàn)[1]馬智賢主編：《實(shí)用機(jī)械加工手冊(cè)》：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社：2002年[2]李益民主編：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》：機(jī)械工業(yè)出版社：1999年[3]現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)委員會(huì)主編：《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》：機(jī)械工業(yè)出版社：1997年[4]王先逵主編：《機(jī)械制造工藝學(xué)》（第二版）：機(jī)械工業(yè)出版社：2006年[5]韓榮第、周明、孫玉潔主編：《金屬切削原理與刀具》：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社：2003年[6]廖念昭、古瑩菴、莫雨松、李碩根、楊興駿主編：《互換性與技術(shù)測(cè)量》：中國(guó)計(jì)量出版社：1998年[7]薛源利主編：《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》：機(jī)械工業(yè)出版社：2000年[8]孫巳德主編：《機(jī)床夾具圖冊(cè)》：機(jī)械工業(yè)出版社：1983年

機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品型號(hào)零部件圖號(hào)1產(chǎn)品名稱轉(zhuǎn)速器盤零部件名稱1共2頁(yè)第2頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)加工中心11H200毛壞種類毛壞外形尺寸每個(gè)毛壞可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄造11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工工件數(shù)X611夾具編號(hào)夾具名稱切削液4專用銑床夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)時(shí)單件工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)（r/min）（m/min）(mm/r)mm機(jī)動(dòng)輔助1按工藝，以φ10mm孔