等臂杠桿課程設(shè)計 機械加工工藝過程卡片

1、安徽工貿(mào)學院數(shù)控專業(yè)機械加工工藝過程卡片零 件 號零件名稱工序號工 序 名 稱設(shè)備夾具刀具量具工 時名稱型號名稱規(guī)格名稱規(guī)格(mm)名稱規(guī)格123456789101112鑄造時效處理涂底漆粗銑精銑40上下端面和寬度為30的平臺面粗精銑30凸臺面鉆25（H9）孔擴鉆25（H9）孔鉸25(H9)孔鉆2×8（H7）孔鉆10（H7）孔粗鉸10（H7）孔精鉸10（H7）孔粗鉸8（H7）孔精鉸8（H7）孔檢查、入庫立式銑床立式銑床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床立式鉆床X5201X5201Z535Z535Z535Z518Z518Z518Z518Z518Z518專用

2、夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具削平型銑刀削平型銑刀莫氏錐柄麻花鉆錐柄擴孔鉆錐柄機用鉸刀直柄麻花鉆直柄麻花鉆直柄機用鉸刀精鉸刀直柄機用鉸刀D=2D=2D=23D=24.7D=25D=7.8D=9.8D= 9.98D=10D=8D=8游標卡尺和卡板游標卡尺游標卡尺卡規(guī)卡規(guī)卡規(guī)卡規(guī)專用量具專用量具專用量具專用量具6.99min0.19min0.28min0.45min0.7min0.54min1min0.8min0.9min0.2min 5.7s 班級 姓名 編制日期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號共 頁產(chǎn)品名稱等臂杠桿零件名稱等臂杠桿第 頁(工

3、序圖)車間工序號工序名稱材料牌號第6步鉆鉆2×8（H7）孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件198mm×11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)立式鉆床Z518型1夾具編號夾具名稱切削液翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)背吃刀量(mm)進給次數(shù)工時定額機動輔助1鉆2×8（H7）孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具1000220.31.810.54min2粗鉸2×8（H7）孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具450110.30.2610.

4、2min3精鉸2×8（H7）孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具72018.10.30.0415.7s安徽工貿(mào)學院數(shù)控專業(yè) 班級 姓名 編制日期 一、（一）零件的作用題目給出的零件是杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合是符合要求。(二)零件的工藝分析 杠桿的25+0.052mm孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求。現(xiàn)分述如下：本夾具用于在立式鉆床上，加工8(H7)孔。工件以250.052mm 孔及端面和水平面底、30的凸臺分別在臺階定位銷7、支承釘11上實現(xiàn)完全定位。鉆8（H7）mm孔時工件為懸臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承2，當輔助支承2與工件接觸后，

5、用螺母1鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬度為40mm的上下平臺、鉆10(H7)孔、鉆2×8+0.015的小孔 、粗精銑30凸臺的上下表面。加工要求有：40mm的平臺的表面粗糙度各為Ra6.3um（上平臺）、Ra3.2（下平臺）、10(H7)孔為Ra3.6um、25（H9）和8（H7）孔表面粗糙度都為Ra1.6um。2×8（H7）孔有平行度分別為0.1um（A）、0.15um(A)。10(H7)孔的平行度為0.1um（A）。杠桿有過渡圓角為R5，則其他的過渡圓角則為R3。其中主要的加工表面是孔8(H7),要用8(H7)鋼球檢查。二、工藝規(guī)程的設(shè)計(一)、確定毛坯的制造形式

6、。零件的材料HT200?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為5000件，達到大批生產(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。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。 查參考文獻（機械加工工藝簡明手冊）得： 各加工表面表面總余量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值(mm)說明40mm的上下平臺寬度30mm的平臺40 30GH43加工上下底面加工上表面Ø30mm的凸臺上下面 30H3凸臺上下面10(H7)孔 10 H3加工內(nèi)孔8（H7

7、）孔 8 H3加工內(nèi)孔25（H9）孔25 G4加工內(nèi)孔又由參考文獻得出： 主要毛坯尺寸及公差主要尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT2×8（H7）之間的中心距離168168 410（H7）孔尺寸 102.010 325（H9）孔尺寸253.02548（H7）孔尺寸82.08 3(二)、基面的選擇（1）粗基準的選擇。對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，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，可用壓板對肩臺進行加緊，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，達到完全定位,就可加工25（H7）的

8、孔。（2）精基準的選擇。主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用25(H7)的孔作為精基準。（三）、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、鉆2×8+0.015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、 Ø30mm的凸臺上下表面：公差等級為IT13，表面粗糙度

9、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0.1µm（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，采用鉆孔擴孔鉆鉆孔精鉸的加工方法，并倒1×45°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。(四)、確定工藝路線1、工藝路線方案一：鑄造時效涂底漆工序：粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺工序：粗精銑寬度為30mm的凸臺表面工序：鉆孔25（H9）使尺寸

10、達到23mm。工序：擴孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達到24.8mm。工序：鉸孔25（H9）使尺寸達到25(H9)。工序 ：鉆10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到9.8mm。工序：粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到9.96mm。工序：精鉸10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到10（H7）mm。工序：鉆、粗、精鉸2×8（H7）小孔使尺寸達到8（H7）。工序：檢驗入庫。2、工藝路線方案二：鑄造時效涂底漆工序：粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺。工序：粗精銑寬度為30mm的凸臺表面工序：鉆孔25（H9）使尺寸達到23mm。工序：鉆2×8(H7)的小孔使尺寸。 工序：擴孔鉆鉆孔25(H9)使

11、尺寸達到24.8mm。 工序：鉸孔25（H9）使尺寸達到25(H9)。工序 ：鉆10（H7）的內(nèi)孔使尺寸達到9.8mm。工序：粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達到9.96mm。工序：精鉸10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到10（H7）mm。工序：粗鉸2×8（H7）小孔使尺寸達到7.96mm。工序：精鉸2×8(H7)小孔使尺寸達到8（H7）。工序：檢驗入庫。（五）：工藝方案的比較和分析：上述兩種工藝方案的特點是：方案一是根據(jù)寬度為40mm的上下肩面作為粗基準，25（H7）孔作為精基準，所以就要加工25孔時期尺寸達到要求的尺寸，那樣就保證了2×8小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗

12、加工孔25，而不進一步加工就鉆8（H7），那樣就很難保證2×8的圓度跳動誤差精度。所以決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。（六）：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)備宜以采用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機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)計等問題，采用立銑，選擇X5012立式銑床（參考文獻：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版社），刀具選D=2mm的削平型立銑刀（參考文

13、獻：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版）、專用夾具、專用量具和游標卡尺。粗精銑寬度為30mm的凸臺表面。采用X5021立式銑床，刀具選D=2mm的削平型銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標卡尺。鉆孔25（H9）使尺寸達到23mm。采用Z535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。擴孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達到24.8mm。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=24.7mm的錐柄擴孔鉆（莫氏錐度3號刀），專用鉆夾具和專用檢具。鉸孔25（H9）使尺寸達到25(H9)。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=25mm的錐柄機用鉸刀，并倒1×4

14、5°的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。鉆2×8(H7)的小孔使尺寸達到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)孔使尺寸達到9.96mm。采用立式Z518型鉆床，刀具選用D=10mm的直柄機用鉸刀，專用夾具和專用量檢具。精鉸10（H7）內(nèi)孔使尺寸達到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2×8(H7)小孔使尺寸達到7

15、.96mm。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm直柄機用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。精鉸2×8(H7)小孔使尺寸達到8（H7）。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm的直柄機用鉸刀，使用專用的夾具和專用的量檢具。（參考資料和文獻均來自：機械工藝設(shè)計手冊，主編：李益民，機械工業(yè)出版社出版）（七）：加工工序設(shè)計根據(jù)本次設(shè)計的要求，工序設(shè)計只設(shè)計老師所給出工序的計算。下面是對8（H7）內(nèi)孔的加工設(shè)計。各工步余量和工序尺寸及公差 （mm）加工表面加工方法余量公差等級工序尺寸2×8(H7)鉆孔0.2157.82×8(H7)擴孔0.055 7.962

16、5;8(H7)鉸孔H78(H7)1、 鉆2×8(H7)的小孔使尺寸達到7.8mm。2、 粗鉸2×8（H7）小孔使尺寸達到7.96mm。3、 精鉸2×8(H7)小孔使尺寸達到8（H7）。這三部工序全都采用Z518機床來進行加工的，故： （1）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考Z518機床主要技術(shù)參數(shù)，取鉆2×8(H7)孔的進給量f=0.3mm/r,用插入法求得鉆2×8(H7)孔的切削速度為v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為:n=1000v/d=1000×26.1/3.14×8r/min=1039r/m

17、in按機床實際轉(zhuǎn)速取n=1000r/min，則實際切削速度為v=3.14×1000/1000m/min22m/min. 從參考文獻得知： =9.81×42.7do(N) M=9.81×0.021(N.m)求出鉆2×8(H7)孔的和M如下：=9.81×42.7×8××1=1279NM=9.81×0.021×××1=5N.m根據(jù)所得出數(shù)據(jù)，它們均少于機床的最大扭轉(zhuǎn)力矩和最大進給力，故滿足機床剛度需求。（2）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考Z518機床主要技術(shù)參數(shù)，取擴孔2&

18、#215;8(H7)的進給量f=0.3mm/r,參考文獻得：擴孔的切削速度為（）V鉆，故取v擴=1/2v鉆=1/2×22m/min=11m/min,由此算出轉(zhuǎn)速n=1000v/d=1000×11/3.14×8r/min=438r/min,取機床實際轉(zhuǎn)速n=450r/min。（3）參考文獻：機械設(shè)計工藝簡明手冊，并參考Z518機床主要技術(shù)參數(shù)，取鉸孔的進給量f=0.3mm/r,參考文獻得：鉸孔的切削速度為v=0.3m/s=18m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n=1000v/d=1000×18/3.14×8r/min=717r/min按照機床的實際轉(zhuǎn)速n

19、=720r/min。則實際切削速度為：V=dn/1000=3.14×8×720/1000m/min=18.1m/min。三、夾具的設(shè)計本次的夾具為工序：鉆、粗、精鉸2×8（H7）小孔使尺寸達到8（H7）而設(shè)計的。本工序所加工的孔是位于30凸臺平面內(nèi)，孔徑不大，工件重量較輕、輪廓尺寸以及生產(chǎn)量不是很大等原因，采用翻轉(zhuǎn)式鉆模。1、 確定設(shè)計方案這道工序所加工的孔在30凸臺平面上，且與土臺面垂直，平行度A=0.1。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案有： 工件以250.052mm 孔及端面和水平面底、30的凸臺分別在臺階定位銷、支承釘上實現(xiàn)完全定位。鉆8（H7）mm孔時工件為懸

20、臂，為防止工件加工時變形，采用了螺旋輔助支承，當輔助支承與工件接觸后，用螺母鎖緊。2 、選擇定位元件（1）選擇帶臺階面的定位銷，作為以 25H9孔及其端面的定位元件。定位副配合取 。（2）選擇可調(diào)支承釘為8（H7）孔外緣毛坯一側(cè)防轉(zhuǎn)定位面的定位元件 ,用鎖緊螺母將其鎖緊，防止在加工孔時出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，限制工件六個自由度。為增加剛性，在8（H7）的端面增設(shè)一螺旋輔助支承，輔助支承與工件接觸后，用螺母將其鎖緊。 3、計算夾緊力并確定螺桿直徑參考文獻（機械加工工藝手冊），因夾具的的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力與切削力F之間的關(guān)系為：=KF，式中的K為安全系數(shù)。由參考文獻得，當夾緊力與切削力方向相

21、反時，取K=3。由前面的計算可知F=1279N。所以，=KF=1279×3N=3837N，由此可以知道，選擇一個M30的螺旋輔助支承。一是為了承受切削力的沖擊，二是為了防止工件在加工時變形，因為鉆8（H7）孔時，工件為懸臂。4、定位誤差計算 （1）加工8H7時孔距尺寸 84± 0.2mm的定位誤差計算，由于基準重合，故 ：0.015+0.2=0.215mm，0.015-0.2=-0.185mm，上下偏差為：0.215-（-0.185）=0.4mm，符合尺寸要求。而基準位移誤差為定位孔 (25H9 )與定位銷的最大間隙，故：定位銷取直徑為25H9，盡量減少位移誤差。故：25-25=0，上偏差：0.052-0.052=0mm，下偏差：0-0=0mm。其基準也符合設(shè)計要求。由此可知此定位方案能滿足尺寸 84± 0.2mm的定位要求。（2）加工8H7孔時軸線平行度 0.15mm 的定位誤差計算，由于基準重合，故 ：0.015+0.015=0.03mm而基準位移誤差是定位孔25H9與定位面間的垂直度誤差。故 :0.052+0.052mm=0.104mm所以有：0.03+0.104mm=0.134mm此方案能滿足平行度 0.15mm的定位要求。四、設(shè)計心得兩個星期的機械設(shè)計到今天已經(jīng)劃上句號，經(jīng)過著兩個星期的努力，不僅順利完成了課程設(shè)計這個任