畢業(yè)設(shè)計(jì) 等臂杠桿工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì).doc

機(jī)械工藝與夾具課程設(shè)計(jì)說明書第1頁共30頁目錄前言.2第1章零件的分析.31.1零件的用途分析.31.2零件的技術(shù)要求.31.3零件的工藝分析.31.4確定零件的生產(chǎn)類型.4第2章工藝規(guī)程設(shè)計(jì).52.1確定毛坯的制造形式.52.2確定毛坯的制造方法.52.3基面的選擇.52.3.1粗基準(zhǔn)的選擇.52.3.2精基準(zhǔn)的選擇。.52.4工件表面加工方法的選擇.52.5選擇加工設(shè)備及刀、量、夾具.62.5確定工藝路線.72.5.1工藝路線方案一.72.5.2工藝路線方案二.82.5.3工藝方案的比較和分析.92.6機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.102.7確定切削用量與時間定額的計(jì)算.12第3章夾具設(shè)計(jì).273.1確定設(shè)計(jì)方案.273.2選擇定位元件.273.3計(jì)算夾緊力并確定螺桿直徑.273.4定位誤差計(jì)算.283.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明.28設(shè)計(jì)心得.29參考文獻(xiàn).30機(jī)械工藝與夾具課程設(shè)計(jì)說明書第2頁共30頁前言機(jī)械工藝與夾具技術(shù)被引入工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有一百多年的歷史了，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展機(jī)制工藝與夾具技術(shù)更加日新月異。伴隨著數(shù)學(xué)、控制理論計(jì)算機(jī)、電子器件的發(fā)展，出現(xiàn)了機(jī)制工藝與夾具技術(shù)系統(tǒng)，并作為一門應(yīng)用科學(xué)已發(fā)展成熟，形成了自己的體系和一套行之有效的分析和設(shè)計(jì)方法。機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)（含機(jī)床夾具設(shè)計(jì)）和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個中等復(fù)雜零件（杠桿）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案。通過這次課程設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)，使我能對制造活動有一個總體的、全貌的了解與把握，能掌握金屬切削過程的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識，能選擇加工方法與機(jī)床、刀具、夾具及加工參數(shù)，具備制訂工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和基本知識，初步具備分析解決現(xiàn)場工藝問題的能力。了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展概況，初步具備對制造系統(tǒng)、制造模式選擇決策的能力。機(jī)制工藝與夾具技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等，行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等，鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置等。應(yīng)該提及的是，近年來，世界科學(xué)技術(shù)不斷迅速發(fā)展，各部門對機(jī)制工藝與夾具技術(shù)提出了更高的要求。同時，機(jī)制工藝與夾具技術(shù)與電子技術(shù)的配合，廣泛應(yīng)用于智能機(jī)器人、海洋開發(fā)、高精度零件的制造與加工等，使機(jī)制工藝與夾具技術(shù)的應(yīng)用提高到一個嶄新的高度。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐進(jìn)一步樹立正確的設(shè)計(jì)思想。在整個設(shè)計(jì)過程中，堅(jiān)持實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，堅(jiān)持與機(jī)械制造生產(chǎn)情況相符合，使設(shè)計(jì)盡可能做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)可行、操作方便、安全可靠。由于時間和水平有限，本課程設(shè)計(jì)難免有不少缺點(diǎn)和錯誤，懇請老師批評指正。機(jī)械工藝與夾具課程設(shè)計(jì)說明書第3頁共30頁第1章零件的分析1.1零件的用途分析題目給出的零件是杠桿。它主要的作用是用來支承、固定的、傳遞力矩的。1.2零件的技術(shù)要求杠桿零件的25、10、8四孔的軸線有平行度的要求。現(xiàn)分述如下表：表1.1杠桿零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及公差/mm公差及精度等級表面粗糙度Ra/m形位公差/mm40大表面046.054IT126.340小表面046.054IT123.2左30表面74.0058，15IT126.3右30表面15IT126.325孔052.0025IT91.610孔015.0010IT73.20.1A左8孔015.008，2.084IT71.60.15A右8孔015.008，2.084IT71.60.1A該杠桿的形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡單，是常見的杠桿零件。為實(shí)現(xiàn)起功能，對其的配合面要求較高，加工精度要求較高。因其在工作中的工作平穩(wěn)，故無須進(jìn)行熱處理。綜上所述，該杠桿的各項(xiàng)要求制定較合理，符合其功用。1.3零件的工藝分析分析零件圖可知，杠桿中間的兩平面和左右兩邊的端面要進(jìn)行切削加工，25、10、8孔的端面均為平面，這樣可以防止加工的過程中鉆頭鉆偏，可以機(jī)械工藝與夾具課程設(shè)計(jì)說明書第4頁共30頁保證加工的精度和配合的精度。另外，除了10孔以外，對其余的三孔的孔內(nèi)表面的要求較高。要采取必要的措施以保證其表面精度。但這些加工精度可以在正常的生產(chǎn)條件下采用經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。端面和孔的加工可以同過通用銑床和鉆床保證其加工精度，而不需要使用高精度的機(jī)床，通過鉆削、銑削的加工就可以達(dá)到要求。1.4確定零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)題目知：Q=5000件/年，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備用品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式得N=5000X（1+3%）X（1+0.5）=5175.75件/年。通過三維軟件PROE的實(shí)體估算，其重量為6千克，查參考文獻(xiàn)得，該杠桿屬中型零件；由參考文獻(xiàn)得，生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。機(jī)械工藝與夾具課程設(shè)計(jì)說明書第5頁共30頁第2章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式杠桿零件的材料為灰鑄鐵HT200?？紤]到杠桿零件在工作中的載荷平穩(wěn)并且處于潤滑狀態(tài)，因此應(yīng)該采用潤滑效果較好的鑄鐵，以使金屬纖維盡量不被裁斷，保證零件工作可靠。2.2確定毛坯的制造方法由于年產(chǎn)量為5000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。毛坯的拔模斜度為5。又由于零件的對稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。2.3基面的選擇2.3.1粗基準(zhǔn)的選擇對于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為40mm的肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用壓板對肩臺進(jìn)行加緊，利用一組V形塊支承40mm的外輪廓作主要定位，以消除Z、Z、Y、Y四個自由度。再以一面定位消除X、X兩個自由度，達(dá)到完全定位,就可加工25（H7）的孔。2.3.2精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝夾，采用25(H7)的孔作為精基準(zhǔn)。2.4工件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有：粗精銑寬度為40mm的上下平臺、鉆10(H7)孔、機(jī)械工藝與夾具課程設(shè)計(jì)說明書第6頁共30頁鉆2015.008的小孔、粗精銑30凸臺的平臺。材料為HT200，加工方法選擇如下：1、40mm圓柱的上平臺：公差等級為IT8IT10,表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑精銑的加工方法，并倒R3圓角。2、40mm圓柱的下平臺：公差等級為IT8IT10,表面粗糙度為Ra3.2，采用采用粗銑精銑的加工方法，并倒R3圓角。3、30mm的凸臺上下表面：公差等級為IT13，表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑精銑的加工方法。4、鉆10(H7)內(nèi)孔：公差等級為IT7IT8，表面粗糙度為Ra3.2，平行度為0.1m（A），采用鉆孔粗鉸精鉸的加工方法。5、鉆25（H9）內(nèi)孔：公差等級為IT6IT8，表面粗糙度為Ra1.6，采用鉆孔擴(kuò)孔鉆鉆孔粗鉸精鉸的加工方法，并倒145內(nèi)角。6、鉆8（H7）內(nèi)孔：公差等級為IT6IT8,表面粗糙度為Ra1.6，采用鉆孔粗鉸精鉸的加工方法。2.5選擇加工設(shè)備及刀、量、夾具由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完后。粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用立銑，選擇XA6132萬能立式升降銑床（參考文獻(xiàn)：機(jī)械工藝設(shè)計(jì)手冊，主編：李益民，機(jī)械工業(yè)出版社出版社），刀具選D=50mm的圓柱形銑刀（參考文獻(xiàn)：機(jī)械工藝設(shè)計(jì)手冊，主編：李益民，機(jī)械工業(yè)出版社出版）、專用夾具、專用量具和游標(biāo)卡尺。粗精銑寬度為30mm的凸臺表面。采用XA6132萬能立式升降銑床，刀具選D=50mm的圓柱形銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標(biāo)卡尺。鉆孔25（H9）使尺寸達(dá)到23mm。采用Z550型鉆床，刀具選莫氏錐柄麻花鉆（莫氏錐柄2號刀）D=23mm，專用鉆夾具，專用檢具。擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.8mm。采用立式Z550型鉆床，刀具選機(jī)械工藝與夾具課程設(shè)計(jì)說明書第7頁共30頁D=24.7mm的錐柄擴(kuò)孔鉆（莫氏錐度3號刀），專用鉆夾具和專用檢具。粗鉸孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.94mm。采用立式Z550型鉆床，刀具選D=24.94mm的錐柄機(jī)用鉸刀，專用鉆夾具和專用檢具。精鉸孔25（H9）使尺寸達(dá)到25(H9)。采用立式Z550型鉆床，刀具選D=25mm的錐柄機(jī)用鉸刀，并倒145的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。鉆28（H7）的小孔使尺寸達(dá)到7.8mm。采用立式Z518型鉆床，刀具選用D=7.8mm的直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。鉆10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。采用立式Z518型鉆床，刀具選用D=9.8mm的直柄麻花鉆，專用的鉆夾具和量檢具。粗鉸10（H7）內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。采用立式Z518型鉆床，刀具選用D=10mm的直柄機(jī)用鉸刀，專用夾具和專用量檢具。精鉸10（H7）內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10（H7）mm。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具D=10mm的精鉸刀，使用專用夾具和量檢具。粗鉸28（H7）小孔使尺寸達(dá)到7.96mm。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm直柄機(jī)用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。精鉸28（H7）小孔使尺寸達(dá)到8（H7）。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm的直柄機(jī)用鉸刀，使用專用的夾具和專用的量檢具。2.5確定工藝路線