杠桿零件的工藝設計課程設計

1、“杠桿”零件的工藝設計課程 設計課程設計說明書課程名稱：機械制造工藝學 設計題目:“杠桿”零件的工藝設計工程系200601100072機制自動化（3）班 李 菲院 系: 學生姓名: 學 號: 專業(yè)班級: 指導教師:2009 年 12 月 17 0課程設計任務書設計題目設計“杠桿”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備（大批生產）學生姓名劉立果所在院系機械工程系專業(yè)、年級、班機制自動化班設計要求：通過該課程設計，使學生達到以下目的：初步掌 握編制機械加工工藝規(guī)程的方法，學會查閱有關資 料；掌握設計機床專用夾具的基本原理的方法，提高 結構設計能力。內容要求：（1）機械加工工藝過程綜合卡1張（2）工藝裝備

2、設計1套（夾具裝配圖為2號或3號 圖紙，零件圖為4號圖紙）（2）設計說明書1份（15頁左右）學生應完成的工作：（-）制定機械加工工藝規(guī)程1制定一個成批生產的（或中批或者大批生 產）、中等復雜程度零件的機械加工工藝規(guī)程。2、填寫工藝文件（二）專用夾具設計1、設計某道工序的一個專用夾具，畫出符合要 求的夾具裝配圖（由1520個零件組成）。2、繪制夾具中一個零件的零件圖。（三）編寫課程設計說明書參考文獻閱讀：機械制造工藝學課程設計指導書，趙家齊；機械工業(yè)出版社，1994年11月機械制造工藝學，王先逵；機械工業(yè)出版社，1995年11月工作計劃：編制工藝卡片，進行夾具方案整體設計 4天畫夾具裝配圖及零件

3、圖1周編寫課程設計說明書1天任務下達日期:2009年12月14日任務完成日期： 2009 年12 月25 日指導教師（簽名）: 學生（簽名）：摘 要：先從設計背景方面分析了零件作用和工藝，然后指定設計方案包 括毛坯的制造形式和對加工基面的選擇最后實施方案。制定出工藝 路線，確定機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸，確定切削用量及 基本工時，最后進行了夾具的設計。關鍵詞：作用，工藝，毛坯，基面，路線，加工余量，尺寸，切削用 基本工時，夾具。目 錄1. 零件的分析41.1零件的作用41. 2零件的工藝分析 42. 工藝規(guī)程設計52.1確定毛坯的制造形式52. 2基面的選擇52. 3制定工藝路線52.

4、4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 62. 5確定切削用量及基本工時93. 夾具設計104. 結果與討論114.1課程設計結果114. 2課程設計結論 115. 收獲與致謝 116. 參考文獻11序吞機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課 以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入 的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中 占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次 適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打一個良

5、好的基礎。由于能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。1. 零件的分析1.1零件的作用題目所給的零件是杠桿(見附圖1),它位于傳動軸的端部。主要作用是傳遞扭矩, 零件中部有一孔4)20117,兩端分別是通孔和盲孔4)8H7,三孔均要求有較高的配合精度, 用于傳遞較小扭矩。1. 2零件的工藝分析共有兩組加工平面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下：1. 上表面這一組表面包含兩個48H7的孔和其倒角;與兩孔垂直的平面包括通孔的端面016、 盲孔的端面*20和中部孔的端面*32.2. 下表面此加工面包括長寬均為68的下表面輪廓還有20H7孔及其倒角。2. 工藝規(guī)程設計2.1確定毛坯的

6、制造形式零件材料為HT200,由于零件為大批量生產且輪廓尺寸不大，可采用熔模鑄造。2.2基面的選擇加工下表面輪廓是以4)20的端面*32為粗基準；在以加工好的下表面為基準加工 通孔 恥的端面取6、盲孔4)8的端面4)20和420的端面032。2. 3制定工藝路線工序I依次粗銃和精銃下底面輪廓1,通孔4)8的端面4)16和孔4)20的端面4)32, 盲孔恥的端面420.工序n依次鉆、粗較和精較通孔和盲孔08H7并鉉倒角0.5X45 ；粗較后精較 孔02OH7并鉉倒角0.5X45。2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“杠桿”件的材料為HT200.毛坯重量為0. 5千克生產類型為大批生產，采

7、用熔模鑄造生產毛坯。根據(jù)原始資料及加工工藝，分別確定個加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛 坯尺寸如下：1平面 、平面第一次粗加工余量。由工藝手冊知零件厚度tW50時，加工余量為 1.01.5,選取 1.3。 、粗銃后精銃，由工藝手冊知當厚度t為030且寬度W200,長度W100 時，加工余量為0.7；當t為3050且寬度W200,長度W100時，加工余量為1.0mm。因此精銃下底面輪廓及*16和*32端面時，選擇加工余量為0.7,精銃420端面 時選擇加工余量為10。2.盲孔和通孔*8H7 （eg：）由工藝手冊知08H7孔的標準加工步驟：先鉆至4）78,再粗較至0796,最 后精較至08H7

8、。3孔 4）20H7（e20：E）鑄造得到的基本尺寸是*19.8,粗較至4）19.94,最后精較至4）20H7o由于毛坯及各道工序（或工步）的加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義 上的加工余量。毛坯尺寸：tl=25+2Xl. 3+2X0. 7=29mmt2=40+2Xl. 3+0. 7+1. 0=44. 3mm鑄孔尺寸D=19. 8mm2. 5確定切削用量及基本工時工序I先粗銃再精銃底面輪廓和各端面，本工序采用計算法確定切削用量。1. 加工條件工件材料：HT200,熔模鑄造，統(tǒng)一釆用順銃加工。加工要求：先粗銃再精銃下底面和016、420和32端面。機床：臥式升降臺銃床X6010。刀具：刀

9、具材料為W18Cr4V,圓柱銃刀d=60mm, z=8.Kr=90 ,粗銃刀：后角a0=8 ,前角20 ,刃傾角卩二35。細銃刀：后角0=140 ,前角20 ,刃傾角卩=42。2. 計算切削用量、已知毛坯厚度方向上的加工余量為Zmax=4. Omm,為雙邊余量。加工時先粗 銃一次完工，ap=l. 3mm,精銃時ap=0. 7mm。、進給量f由工藝手冊，f=0. 50. 7mm / r,取f=0. 5mm / ro、計算切削速度（取壽命T=60min）Vc=TWf由切削手冊知Cv=242 xv=0. 15, yv=0. 35, m=0. 20o修正系數(shù)査切削手冊知Kmv=L44, Ksv=0.

10、8, Kkv=L 04, Krv=0. 8b Kbv=0. 97所以24260 1.3 0.5X1. 44X0. 8X1. 04X0. 81X0. 97123r / min精銃時同理得Vc =135m / min、確定機床主軸轉速。=653r / minnd=1000Vc= 1000x123lid 3.14x60nd =717r / min與653r / min相近的機床轉速為630r / min和670r / mine選擇 670r / min,實際銃削速度 v= 署Q126m / min=2. Im / So同理與717r / min相近的機床轉速為710r / min,所以實際銃削速度為

11、 v =134m / min=2. 23m / So、檢驗機床功率。主切削力Fc按照切削手冊表1-29所示公式計算xfc yft:nfc -Fc=9.81Cfcap f vc kfc其中 Q =114, xfc=L0, yfc=0.75, nfc=0=b 爲廣94, k/X k=0. 87Fc=9. 81XU4X 0.7,00.5? 134 X1X0. 94X1X0. 87380N銃削時消耗功率Pc。Pc=FcVc 380x1346xl04 6x1Q4eO. 85 (kw)由切削手冊表1-32中X6010銃床說明書知，X6010的主電機功率為2. Okw, 當主軸轉速為710r / min時，

12、主軸傳遞的最大功率為1. 75kw,足夠用，因此可以正常 加工。、檢驗系統(tǒng)強度。已知主切削力為380N,徑向切削力Fp按照切削手冊表1. 29所示 公式計算：其中 CT】9，xfp=o. 9, yfp=O. 75, nfp=Okz戶,化如=77，砂=1，kP =0-66Fp=9. 81X119X Q 7，SQ 575134 XO. 77X0. 66255 9N而軸向切削力Ff=9. 81 CWP fW k町其中 C八=51, xFf=l. 2, yFf=O. 65, nFf=Oo化町kysFf =Ff=9. 81X51X 0.7,20.5u65 134x 1.11 x 1231N取機床導軌與床

13、鞍之間的摩擦系數(shù)為01,則切削力在縱向進給方向對進給機構的作用力為：F=Ff+p (Fc+Ff) =294N而機床縱向進給機構可承受的最大縱向力為2240N (見切削手冊表1-30)故機床進給系統(tǒng)可正常工作。切削工時 68 + 68 + 20 z 、 粗銃時 tl= 0.22 (mm)670x1.3 c 68 + 68+20o精銃時 t2= =0.31710x0.7所以銃平面所用的總工時為t=tl+t2=0. 53o工序U鉆，粗較，精較兩個恥孔至4)8H7并鉉倒角0.5X45 ；粗較，精 較020孔至20H7并鉉倒角0. 5X45。1、鉆孔恥。確定進給量f:根據(jù)切削手冊表7. 7知鉆 4)7.

14、 8 孔，f= (0. 080.2) nnn/r, Vc= (210) m/mino 根據(jù) Z3040 說明書，取 f=0.15mm/ r, Vc=8m/ mim ns二7tll=3.14x8 =318r/min根據(jù)機床說明書，取n=335r/min,故實際速度為=8.41m / min。7tdn _ zrx8x335vTooo 1000鉆通孔時，機動工時：鋰=蘭二1 = 0.68(nin)鉆盲孔時，t2=2()+ 6 + 3=0.58 吋鉆孔總工時：t=tl+t2=1.26 (min)2、較孔4)8H7,先粗較至7. 96,最后精較至8H7 有切削手冊知，較削鑄鐵件：Vc=8m/min10m

15、/min, f=0. 5mm/ r3mm/ r0粗較時 = 0.16, Vc=10m / min f=2. 5mm / r精較時Vc=8m / min, f=lmm / r粗較和精較時共用一個刀桿，機床主軸轉速取n=68r/mino加工通孔時，粗較用時 tl,f節(jié)-0.16(min)68x2.5精較用時 t2 - 20 + 3 + 3 -0.4l(min)t “ 11 +t2 68x1=0. 57o加工盲孔時，粗較用時 tr -?)+ ：3_0268x 2.5精較用時 t2 -2O + 3 + 3-O.3O-tr +t2 -0. 4268x1粗較并精較兩孔總用時t=tz +t =0. 57+0

16、. 42=0. 99倒角0.5X45 ,采用90鉉鉆，為了縮短時間，采用與鉆孔相同轉速。3粗較.精較4)20H7o毛坯尺寸為19.8,粗較為19.94,最后精較至(j)20H7。粗較時，ci =1. 14, Vc=10m / min, f=2. 5mm / ro精銃時，=0. 06, Vc=8m / min f=lmm / r。粗較、精較共用一個刀桿，機床主軸轉速為n=68r / min25 + 3 + 368x2.5= 0.18精較時，12=25 + 33=0.4668 x 1t=tl+t2=0. 64 (min)倒角0.5X45 ,采用90鉉鉆，為縮短時間，采用與較孔時相同轉速n=68r

17、/ min,手動進給。最后，將上述各工序切削用量，工時定額的計算結果，連同其他數(shù)據(jù)，一起填 入機械加工工藝過程綜合卡片，見附表I。3夾具設計、為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經與老師協(xié)商，決定設計第II道工序-鉆、粗較、精較4)8H7兩孔，并鉉倒角 0.5X45的鉆床夾具。、問題的提出本夾具主要用來鉆較兩個4)8孔，一個通孔和一個盲孔，孔徑較小，加工 過程需使用鉆套，本加工工序有精度要求，因此要求定位準確。、夾具設計。由零件圖可知，20為鑄造孔，可用短銷打平面定位。 、根據(jù)基準重合原則，應選20H7為主要定位基準，為使夾具結構簡單, 采用間隙定位配合的剛性心

18、軸加小端面的定位方式（若*16端面與4）8孔的垂直度誤差 較大，則端面處應加球面墊圈）。又為保證小孔處壁厚均勻，采用活動V型塊來確定工 件的角向位置。 、確定導向裝置。本工序孔的精度要求較高，一次裝夾要完成鉆、粗較、 精較三個工步，故采用快換鉆套（機床上相應采用快換夾頭）；又考慮到要求結構簡單 且能保證精度，故應采用固定鉆模板。 、確定夾緊機構，理想的夾緊方式應使夾緊力作用在主要定位面上，本工 序可采用可漲心軸，液塑心軸等，但這樣會使夾具結構復雜，成本較高。為了簡化機構, 確定釆用螺紋夾緊，即在心軸上直接做出一段螺紋，并用螺母和開關墊圈鎖緊。 確定其他裝置和夾具體，為了保證加工時工藝系統(tǒng)的剛度和減少工件變 形，應在靠近工件加工部位增加輔助支撐。夾具體的設計應通盤考慮，應使上述各部位 通過夾具體聯(lián)系起來，形成一套完整的夾具。因此，還應該考慮機床的連接，因為是在 立式鉆床上使用的夾具，安裝時可直接用鉆套找正并用壓板固定，故只需在夾具體上留 出壓板壓緊的位置即可，又考慮到夾具的剛度和安裝的穩(wěn)定性，夾具體底面設計成周邊 接觸的形式。詳細內容見附圖I。4. 結果與結論4. 1課程設計結果經過論證，按照該設計方案可以加