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遼寧工程技術大學 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 杠桿2 零件名稱 杠桿2 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 QT450-10 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 135x32.5 每毛坯可制件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 粗擴、精擴、鉸Φ20H7孔 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀，卡尺、塞規(guī) 2 粗銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 3 半精銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 4 粗銑兩Φ8H7孔之間的表面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 5 粗銑Φ8F9孔的外端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 6 半精銑Φ8F9孔的外端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 8.4 7 去毛刺 鉗工臺 平銼 8 中檢 塞規(guī)、百分尺、卡尺等 9 粗銑Φ10孔上端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 10 粗銑缺口 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 11 鉆—精鉸Φ8H7孔及Φ8F9孔 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆 卡尺、塞規(guī) 12 鉆Φ10孔 立式鉆床ZX525 麻花鉆 塞規(guī) 13 鉆、攻M4螺孔 四面組合鉆床 麻花鉆、絲錐 塞規(guī) 14 清洗 清洗機 15 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 杠桿2 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 QT450-10 HBS160-217 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 四面組合鉆床 工步 工步內(nèi)容 刀具 量具 走刀次數(shù) 背吃刀量mm 進給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 粗擴孔至直徑為Φ19.8mm 擴孔鉆 卡尺、塞規(guī) 1 0.2mm 0.6mm/r 960r/min 59.72m/min 3.76s 2 精擴孔至直徑為Φ19.94mm 擴孔鉆 卡尺、塞規(guī) 1 0.14mm 0.6mm/r 960r/min 59.72m/min 3.76s 3 鉸孔至Φ20～Φ20.021mm 鉸刀 卡尺、塞規(guī) 1 0.06mm 1.0mm/r 680r/min 42.73m/min 3.82s 設計者 楊再煜 指導老師 劉宏梅 共 1 頁 第 1 頁 01 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿 共 8 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 1 銑平面 QT45-5 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 34.8/16.5 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式雙面銑床 X60 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑Φ35、Φ20左右端面至31.8 Φ80端銑刀、游標卡尺 400 100.5 0.167 1.5 1 2 粗銑Φ16左右端面至13.5 Φ80端銑刀、游標卡尺 400 100.5 0.167 1.5 1 3 半精銑Φ35、Φ20左右端面至30 Φ80端銑刀、游標卡尺 560 140.7 0.15 0.9 1 4 半精銑Φ16左右端面至120-0.1 Φ80端銑刀、游標卡尺 560 140.7 0.15 0.75 1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 肖文龍 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 02 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿 共 8 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 2 鉆孔 QT45-5 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 Φ15.4 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 ZX525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 擴孔至Φ18 Φ18高速鋼擴孔鉆、游標卡尺 272 15.4 0.81 2.6 1 2 粗鉸孔至Φ19 Φ19硬質(zhì)合金直柄鉸刀、游標卡尺 392 23.4 0.48 1.5 1 3 精鉸孔至Φ20H70+0.021 Φ20硬質(zhì)合金直柄鉸刀、內(nèi)徑千分尺 545 34.2 0.22 0.5 1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 03 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鑄件 零件名稱 杠桿 共 8 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 3 QT45-5 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 實心 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 ZX525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆左孔、右孔至Φ6 Φ6麻花鉆、游標卡尺 400 7.5 0.2 6 1 2 粗鉸左孔、右孔至Φ7 Φ7硬質(zhì)合金直柄鉸刀、游標卡尺 500 11 0.16 1 1 3 精鉸左孔至Φ8F90+0.036、右孔至Φ8H70+0.015 Φ8硬質(zhì)合金直柄鉸刀、內(nèi)徑千分尺 630 15.8 0.12 1 1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 04 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿 共 8 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 4 銑平面 QT45-5 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 52 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑上端面尺寸至48.5 Φ16面銑刀、專用量具 490 33.2 0.49 3.5 2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 05 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿 共 8 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 5 鉆孔 QT45-5 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 實心 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 ZX525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆孔至Φ10 Φ10麻花鉆、游標卡尺 136 4.27 0.48 20 1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 06 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿 共 8 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 6 攻螺紋 QT45-5 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 實心 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 ZX525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆孔至Φ3 Φ3麻花鉆、游標卡尺 500 20 0.15 3 1 攻螺紋M4 M4絲錐 97 1.2 0.7 4 2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 07 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿 共 8 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 7 銑槽 QT45-5 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 實心 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X62 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑槽寬至8，槽深至R64.8 Φ8銑槽刀、專用量具 235 5.9 0.21 64.9 13 2 半精銑槽寬至100+0.1，槽深至R65 Φ10銑槽刀、專用量具 475 14.9 0.15 65 1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 08 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 杠桿 共 8 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 8 銑平面 QT45-5 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 10 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑上端缺口 Φ24端銑刀，專用量具 300 22.6 0.5 2 1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 CA1340自動車床 零件名稱 杠桿 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每個毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 夾具 刀具 量具 準終 單件 10 備料 備鑄造毛坯 鑄造 20 銑平面 粗銑、半精銑Φ20H7、Φ8H7、Φ8F9孔外端面 金工 X60臥式雙面銑 專用夾具 Φ80端銑刀 游標卡尺 30 擴鉸孔 粗擴、精擴、鉸Φ20H7孔 金工 立式鉆床ZX525 專用夾具 Φ18擴孔鉆，Φ19、20鉸刀 內(nèi)徑千分尺 40 鉆鉸孔 鉆、粗鉸、精鉸Φ8F9、Φ8H7孔 金工 立式鉆床ZX525 專用夾具 Φ6鉆頭、Φ7、Φ8鉸刀 內(nèi)徑千分尺 50 銑平面 銑Φ10孔上端面 金工 立式銑床X51 專用夾具 Φ16端銑刀 專用量具 60 鉆孔 鉆Φ10孔 金工 立式鉆床ZX525 專用夾具 Φ10麻花鉆 游標卡尺 70 攻螺紋 鉆孔、攻M4螺紋孔 金工 立式鉆床ZX525 專用夾具 Φ3麻花鉆 游標卡尺 80 銑槽 粗銑兩Φ8H7孔之間的槽表面和R65圓弧面 金工 X62臥式銑床 專用夾具 Φ10槽銑刀 游標卡尺 90 銑平面 銑Φ20外圓缺口 金工 立式銑床X51 專用夾具 Φ24端銑刀 專用量具 100 輔助 清洗 清洗 110 檢 終檢 檢驗 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 22 22遼寧工程技術大學課程設計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 遼寧工程技術大學 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 題 目：杠桿（二）機械加工工藝規(guī)程及Φ20H7孔的夾具設計 班　　級：機械09-1班 姓　　名： 楊再煜 學 號：0907100126 指導教師： 劉宏梅 完成日期：2012.06.20 任 務 書 一、設計題目：杠桿（二）機械加工工藝規(guī)程及Φ20H7孔的夾具設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)） 三、上交材料 1．所加工的零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3．編制機械加工工藝過程卡片 1套 4．編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內(nèi)容。（約5000-8000字） 1份 四、進度安排 本課程設計要求在3周內(nèi)完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。 7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。 8．第20～21天，答辯 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現(xiàn) ，設計內(nèi)容反映的基本概念及計算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 。 綜合評定成績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 設計內(nèi)容：“杠桿（二）”機械加工工藝規(guī)程及φ20孔的夾具設計，并繪制出調(diào)速杠桿零件圖、毛坯圖、夾具零件圖和夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設計說明書。 設計目的：通過該課程設計，使我把自己所學理論與生產(chǎn)實踐很好地相結合， 鍛煉了我分析問題、解決問題的能力，在這個過程中我獨立分析和解決了零件機械制造的工藝問題，設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力，為今后的畢業(yè)設計及對自己未來將從事的工作進行了一次適應性訓練，從而打下了良好的基礎。 由于能力所限，經(jīng)驗不足，設計中還有許多不足之處，還請各位老師多加指教。 Abstract Design content: "leverage (2)" the machining process planning andΦ20 holes of fixture design, and draw the drawing, casting speed control lever figure, fixture and fixture drawing assembly drawing, fill in process card, of course the design specification Designed to: the adoption of the curriculum design, I have learned to their own theory and practice of producing a good combination, the exercise of my analysis, problem-solving abilities, in the process I am an independent analysis and solution of the manufacture of mechanical parts of the problem , A machine designed for this fixture typical of equipment, improve the structure design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of an adaptation training, thus laying a good foundation. As capacity constraints, lack of experience, the design of many deficiencies, also requested the teachers more ideas on how to improve. 目錄 1.零件圖分析 8 1.1零件的功用 8 1.2零件的技術要求 8 1.3審查杠桿的工藝性 9 1.4確定杠桿的生產(chǎn)類型 9 2.確定毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 9 2.1確定毛坯制造方法 9 2.2確定毛坯尺寸公差和加工余量 9 2.2.1確定毛坯尺寸 9 2.2.2確定毛坯尺寸公差等級和公差 10 2.3繪制毛坯圖 11 3.制定零件工藝路線 11 3.1選擇定位基準 11 3.1.1精基準的選擇 11 3.1.2粗基準的選擇 11 3.2表面加工方法的確定 12 3.3加工階段的劃分 13 3.4工序集中與分散 13 3.5工序順序的安排 14 3.5.1機械加工工序的安排 14 3.5.2熱處理工序及表面處理工序的安排 15 3.5.3輔助工序安排 15 3.6確定工藝路線 15 4.工序設計(加工M4螺孔) 16 4.1確定加工方案 16 4.2確定加工余量 16 4.3計算兩次工序尺寸的基本尺寸 17 4.4兩次工步計算 17 4.4.1鉆孔工步 17 4.4.2攻絲孔工步 17 5.時間定額的計算 18 5.1兩工步時間定額的計算 18 5.1.1鉆孔工步 18 5.1.2絲攻工步 18 5.2輔助時間的計算 18 6.夾具設計 18 6.1問題的提出 19 6.2.1定位方案設計 19 6.2.2定位誤差分析與計算 20 6.2.3夾緊力方向的選擇 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 6.2.4夾緊力作用點的選擇 20 6.2.5切削力及夾緊力計算 20 6.2.6夾具操作簡要說明 20 7.體會與展望 20 參考文獻 22 1.零件圖分析 1.1零件的功用 　　本零件為用于某些機械中的杠桿，其功用是傳遞驅(qū)動力。 1.2零件的技術要求 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差/mm及精度等級 表面粗糙度Ra 形位公差/mm Φ20孔外端面 15 0.2 3.2 Φ35孔外端面 15 0.2 3.2 Φ16孔外端面 6 0.05 3.2 Φ10孔上端面 48.5 12.5 插槽內(nèi)表面 5 0.05 3.2 Φ8H7孔加工 Φ8H7 1.6 Φ20H7孔加工 Φ20H7 1.6 // 0.1 AB Φ8F9孔加工 Φ8F9 1.6 Φ10孔加工 Φ10 12.5 M4螺孔加工 M4 左端缺口 8 12.5 該杠桿形狀復雜、結構簡單，屬于典型的杠桿類零件。為實現(xiàn)傳遞驅(qū)動力的功能，其杠桿各孔與機器有配合要求，因此加工精度要求較高。杠桿左端兩臂內(nèi)表面在工作中需承受較大的沖擊載荷，為增強其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理；為保證裝配時有準確的位置，Φ8H7、Φ20H7、Φ8F9三個端面孔有平行度要求，中間孔與兩端的孔的平行度為0.1mm。 綜上所述，該杠桿的各項技術要求制定的較合理，符合該零件在傳遞驅(qū)動力中的功用。 1.3審查杠桿的工藝性 分析零件圖可知，杠桿零件中的Φ8H7、Φ20H7、Φ8F9孔的外端面均要求銑削加工,并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了其接觸剛度；φ8H7和φ20H7孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭偏離，以保證加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量的加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。 1.4確定杠桿的生產(chǎn)類型 依題目可知，該杠桿生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 2.確定毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 2.1確定毛坯制造方法 零件材料是QT450-10，硬度\HB=160～210。零件年產(chǎn)量為中批量，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型中的金屬模鑄造。零件形狀復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，Φ8H7、Φ8F9三個小孔不鑄出，中間Φ20H7大孔鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。 2.2確定毛坯尺寸公差和加工余量 2.2.1確定毛坯尺寸 分析本零件，所有加工表面Ra≥1.6，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量即可 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量/mm 說明 Φ8H7兩孔外端面 15mm CT8 1.25 單邊余量 Φ20H7孔外端面 15mm CT8 1.25 單邊余量 Φ8F7孔外端面 6mm CT7 1.00 單邊余量 Φ10孔上端面 48.5mm CT9 3.0 單邊余量 兩Φ8H7孔之間的表面 5mm CT8 1.25 單邊余量 缺口 8mm CT7 2.00 單邊余量 2.2.2確定毛坯尺寸公差等級和公差 （1） 確定毛坯尺寸公差等級由《課程設計指導書》中表2-1大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級表確定毛坯的尺寸的公差等級。由于鑄件材料為球墨鑄鐵加工方法為金屬型鑄造，確定毛坯尺寸公差等級為CT8-10. （2） 確定毛坯尺寸公差 查《鑄造工藝手冊》中表1-9確定本零件的毛坯尺寸公差如下。 杠桿尺寸公差 零件毛坯尺寸 公差 Φ8H7兩孔外端面 16.25mm 0.14 Φ20H7孔外端面 16.25mm 0.14 Φ8F7孔外端面 7.00mm 0.20 Φ10孔上端面 51.5mm 0.24 兩Φ8H7孔之間的表面7.5 0.10 缺口 8mm 0.12 2.3 繪制毛坯圖 3.制定零件工藝路線 3.1選擇定位基準 基準面的選擇是工藝規(guī)程設計的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報廢，使用無法進行，難以在工期內(nèi)完成加工任務。 3.1.1精基準的選擇 根據(jù)該杠桿零件的技術要求和裝配要求,對于精基準而言，主要考慮到基準重合的問題，當設計基準與工藝基準不重合時，應該進行尺寸換算，本題目以Φ20H7的孔為精基準，基本滿足要求。 3.1.2粗基準的選擇 重點考慮到既要保證在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，又要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以選杠桿零件Φ20H7孔及Φ8H7孔外端面為粗基準。 3.2表面加工方法的確定 1、杠桿零件中零件Φ20H7、Φ8H7孔的外端面，它是毛坯鑄造出來之后第一個加工的端面，此面將作為粗基準，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時間又能達到技術要求。 2、Φ10孔上端面，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑的加工方式。 3、Φ8F9孔的外端面，表面粗糙度為3.2，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑—半精銑的加工方式。 4、兩Φ8H7孔之間的表面，該表面需要檢查，要求檢查范圍與Φ8H7同心在Φ20內(nèi)，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑—半精銑的加工方式。 5、Φ20H7孔加工，它將作為精基準以完成以后的加工，為達到題目要求我們采取粗擴—精擴—鉸的工序過程，最終完成Φ20H7孔加工。 6、Φ8H7、Φ8F9孔加工，加工時對于Φ20H7孔有平行度要求，表面粗糙度為1.6，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取鉆—精鉸的加工方式。 7、Φ10孔加工，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取鉆孔就能達到要求。 8、缺口的加工，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗車就能達到要求。 9、M4螺孔加工，考慮到工藝要求，我們采取鉆、攻絲兩步工序。在加工的適當工藝過程中我們對產(chǎn)品進行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。 各表面加工方案如下表 加工表面 尺寸精度等級 表面粗超度Ra/μm 加工方案 備注 Φ20H7、Φ8H7孔外端面 IT11 3.2 粗銑—半精銑 表1-8 Φ10孔上端面 IT10 12.5 粗銑 表1-8 Φ8F9孔的外端面 IT11 3.2 粗銑—半精銑 表1-8 兩Φ8H7孔之間的表面 IT11 3.2 粗銑—半精銑 表1-8 Φ20H7孔加工 IT7 1.6 粗擴—精擴—鉸 表1-7 Φ8H7孔加工 IT8 1.6 鉆—精鉸 表1-7 Φ8F9孔加工 IT7 1.6 鉆—精鉸 表1-7 Φ10孔加工 IT11 12.5 鉆 表1-7 缺口的加工 IT11 12.5 粗銑 表1-7 M4螺孔加工 3.2 鉆—攻 表1-10 3.3加工階段的劃分 該杠桿加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分成粗加工和精加工兩個階段。 在粗加工階段，首先將精基準（Φ20H7孔）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑三個圓孔的外端面、粗銑Φ10孔上端面以及兩Φ8H7孔之間的表面、鉆Φ8H7及Φ8F9孔、缺口的粗銑、鉆Φ10孔及M4螺孔；在精加工階段，進行三個圓孔的外端面的半精銑、Φ8H7及Φ8F7孔的精鉸、M4螺孔的攻絲加工。 3.4工序集中與分散 在生產(chǎn)綱領一確定成批生產(chǎn)的情況下，考慮到經(jīng)濟效益，工藝簡單，盡量降低成本等因素我們采用工序集中。該杠桿的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可以采用萬用型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 3.5工序順序的安排 3.5.1機械加工工序的安排 方案一： 1、粗擴—精擴—鉸Φ20H7孔 2、粗銑—半精銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面 3、粗銑兩Φ8H7孔之間的表面 4、粗銑—半精銑Φ8F9孔的外端面 5、檢驗 6、粗銑Φ10孔上端面 7、粗銑缺口 8、鉆—精鉸Φ8H7孔及Φ8F9孔 9、鉆Φ10孔 10、鉆—攻M4螺孔 方案二： 1、粗擴—精擴—鉸Φ20H7孔 2、鉆—精鉸Φ8H7孔及Φ8F9孔 3、粗銑—半精銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面 4、粗銑兩Φ8H7孔之間的表面 5、檢驗 6、鉆Φ10孔 7、粗銑Φ10孔上端面 8、粗銑—半精銑Φ8F9孔的外端面 9、粗銑缺口 10、鉆—攻M4螺孔 3.5.2熱處理工序及表面處理工序的安排 1、鑄造成型后，為改善工件材料切削性能和消除毛坯內(nèi)應力而安排的熱處理工序：時效處理。 2、在粗加工之后，為消除切削加工過程中工件的內(nèi)應力而安排的熱處理工序：人工時效處理 3.5.3輔助工序安排 在粗加工和熱處理后，安排去毛刺；在精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述：該杠桿工序的安排順序為：基準加工—主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工—熱處理—主要表面精加工。 3.6確定工藝路線 對于上述工序安排的兩個方案進行比較： 　　方案一工序相對集中，便于管理。方案二則采用工序分散原則，各工序工作相對獨立?？紤]到該零件生產(chǎn)批量較大，工序集中可簡化調(diào)整工作，易于保證加工質(zhì)量，且采用氣動夾具，可提高加工效率，故采用方案一較好。 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，下表列出了杠桿的工藝路線。 杠桿工藝路線及設備、工裝的選用 工序號 工序名稱 機床設備 刀具 量具 1 粗擴、精擴、鉸Φ20H7孔 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 卡尺、塞規(guī) 2 粗銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 3 半精銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 4 粗銑兩Φ8H7孔之間的表面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 5 粗銑Φ8F9孔的外端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 6 半精銑Φ8F9孔的外端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 7 去毛刺 鉗工臺 平銼 8 檢驗 塞規(guī)、百分尺、卡尺等 9 粗銑Φ10孔上端面 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 10 粗銑缺口 立式銑床X51 端銑刀 游標卡尺 11 鉆—精鉸Φ8H7孔及Φ8F9孔 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆 卡尺、塞規(guī) 12 鉆Φ10孔 立式鉆床ZX525 麻花鉆 塞規(guī) 13 鉆、攻M4螺孔 四面組合鉆床 麻花鉆、絲錐 塞規(guī) 14 清洗 清洗機 15 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 4. 工序設計(加工Φ20H7孔) 4.1確定加工方案 根據(jù)《課程設計指導書》中表2-40，孔最大公稱直徑為20mm公差等級為IT7級，公差為0.021mm.而零件在毛坯時Φ20孔已經(jīng)鑄出，因此確定加工方案為：粗擴—精擴—鉸。 4.2確定加工余量 由表2-1和2-5查得對于中批生產(chǎn)，采用金屬型鑄造成型，取其尺寸公差等級為8級，加工余量等級為F級. 1. 由表2-28（孔的加工余量），查得：粗擴的加工余量為0.2mm。 2. 由表2-28（孔的加工余量），查得：精擴的加工余量為0.2mm。 3. 由表2-28（孔的加工余量），查得：鉸用的加工余量為0.06mm。 4.3計算三次工序尺寸的基本尺寸 鉸孔后孔的最大公稱直徑尺寸為20mm，查表2-28知粗擴孔的直徑為19.8mm，而精擴孔工序的加工尺寸為： 20-0.06=19.94mm。 則精擴孔加工余量為： 19.94-19.8=0.14 4.4三次工步計算 4.4.1粗擴孔工步 1、背吃刀量的確定 取ap=0.2mm 2、進給量的確定 查表5-23，因零件材料是QT450-10，硬度\HB=160～210，選取該工步的每鉆進給量f=0.6mm/r 3、切削速度的計算 查網(wǎng)上數(shù)據(jù)，選取 v=50m/min 由公式（5-1）得： n=1000×v/3.14d=1000×50/(3.14×19.8)=803r/min 參照表4-9 四面組合鉆床，主軸鉆速可取n=960r/min，將此帶入公式（5-1）實際鉆削速度v=nπd/1000=59.72m/min 4.4.2精擴孔工步 1、背吃刀量的確定 取ap=0.14mm 2、進給量的確定 選取該工步的每鉆進給量f=0.6mm/r 3、切削速度的計算 查網(wǎng)上數(shù)據(jù)，選取 v=50m/min 由公式（5-1）得： n=1000×v/3.14d=1000×50/(3.14×19.94)=798r/min 參照表4-9 四面組合鉆床，主軸鉆速可取n=960r/min，將此帶入公式（5-1）實際鉆削速度v=nπd/1000=59.72m/min 4.4.3鉸孔工步 1、背吃刀量的確定 取ap=0.06mm 2、進給量的確定 查表5-31選取該工步的每鉆進給量f=1.0mm/r 3、切削速度的計算 查表5-31得 v=4m/min 由公式（5-1）得： n=1000×v/3.14d=1000×4/(3.14×20)=637r/min 參照表4-9 四面組合鉆床，主軸鉆速可取n=680r/min，將此帶入公式（5-1）實際鉆削速度v=nπd/1000=42.73m/min 5.時間定額的計算 5.1兩工步時間定額的計算 5.1.1粗擴孔工步 根據(jù)表5-41，粗擴孔的基本時間可由下面公式計算 Tj=L/fn=(l1+l2+l)/fn 式中：l1=（D/2）cotkr+(1~2)=（0.2/2）cot60°+2=2.1mm l2 =4 mm,l=30 mm代入可得Tj=3.76s 5.1.2精擴孔工步 根據(jù)表5-41，精擴孔的基本時間可由下面公式計算 Tj=L/fn=(l1+l2+l)/fn 式中：l1=（D/2）cotkr+(1~2)=（0.14/2）cot60°+2=2.1mm l2 =4 mm,l=30 mm代入可得Tj=3.76s 5.1.3鉸孔工步 根據(jù)表5-41，鉸孔的基本時間可由下面公式計算 Tj=L/fn=(l1+l2+l)/fn 根據(jù)表5-42式中：l1=0.19mm l2 =13 mm,l=30 mm代入可得Tj=3.82s 5.2 輔助時間的計算 由公式Tf=0.15Tj 計算粗擴孔工步的輔助時間Tf=0.56s 計算精擴孔工步的輔助時間Tf=0.56s 計算鉸孔工步的輔助時間Tf=0.57s 6夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。設計粗擴—精擴—鉸Φ20孔，本夾具將用于四面組合鉆床，刀具為麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀。 6.1 問題的提出 本夾具是用來加工Φ20孔的夾具,加工孔需要三道工序才能完成，并且孔的中心線與工件水平線有一定的角度要求,因此本工序加工時要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,保證精度。 6.2.1 定位方案設計 分析該零件圖的工藝性，并考慮到機床的結構限制，所以采用一面一支撐桿一V型塊的定位方法。選擇Φ8H7孔為定位孔，Φ20H7孔一側外端面為定位面，而其外圓側面由固定V型塊定位。夾具體采用結構均勻的“V”形夾具體形式。 分析加工Φ20H7時的工序定位要求可知，該工序定位需要限制六個自由度，夾具體的鉆模版限定3個自由度，固定V型塊限定2個自由度，支撐桿以及壓板限制1個自由度，其定位符合要求，能保證加工精度要求，并且保證了鑄造件的壁厚均勻形狀簡單，使得鑄造方便。 分析夾緊力的動力源，采用手動作為夾緊的動力源，雖然存在一定的不穩(wěn)定性，但對于總體加工并無影響，能保證工作效率，滿足生產(chǎn)綱領。 綜上所述，該方案可靠，操作方便、工作效率高。 6.2.2定位誤差分析與計算 由夾具裝配圖可看出，在固定V型塊處工序基準與定位基準重合，△b=0,只有基準位移誤差，則： △d=△j= δd/2sin(α/2)=0.021/2sin(58°/2)=0.022mm 6.2.3夾緊力方向的選擇。 考慮到夾緊力的方向與工件定位基準所處的位置，以及工件所受外力的作用方向等有關。所以選擇夾緊力方向為平行于主要定位基準面，以保證工件夾緊的穩(wěn)定性。并與工件剛度最大的方向一致，以減少變形。即夾緊力方向向右。 6.2.4夾緊力作用點的選擇 夾緊力作用點的選擇對夾緊的穩(wěn)定性和工件變形有很大的影響。選擇時注意：應落在支撐元件上或幾個支撐元件所形成的支承面內(nèi)，應落在工件剛度好的部位上，應盡量靠近加工面。Φ8H7孔外圓下側面為一平面，方便定位受力，且定位穩(wěn)定，所以夾緊力作用在杠桿Φ8H7孔外圓側面為平面處。 6.2.5切削力及夾緊力計算 在加工過程中, 粗擴、精擴、鉸孔時的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準面,只要V型塊與杠桿Φ8H7孔側面平面處夾緊即可，無須再對切削力進行計算。 6.2.6夾具操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本，提高夾具性價比。本夾具操作簡單，省時省力，裝卸工件時只需手動拆裝支撐桿處螺釘即可輕松實現(xiàn)。 7.體會與展望 這次的課程設計，完全是在迷迷糊糊中開始的，看著挺厚的一本《課程設計指導》，不知如何下手，磨磨蹭蹭幾天之后才緩慢開始，毫不回避的說，這次課設是在借鑒前幾屆學長的成品之后，仿照著他們的計算步驟，在自己理解的基礎上，慢慢寫出來的，所以可以說也是有些收獲。 1、 理論知識聯(lián)系實際，有了更深體會 通過對實際零件的功用分析、工藝分析、機械加工工藝規(guī)程設計及指定工序的專用機床夾具設計等學習，對于以往學過的課程中的知識點有了更系統(tǒng)化的復習，對于這些理論知識有了更深的理解。 專用夾具的設計，運用所學知識，通過查找資料，根據(jù)實際工作情況完成該零件的夾具設計，使自己更加理解理論知識在實際中的運用。 2、 激發(fā)了自己學習的積極性 通過該課程設計，使我全面系統(tǒng)的理解了專用夾具設計的基本實現(xiàn)方法。把僵硬的課本知識變的生動有趣，激發(fā)了學習的積極性。把學過的機械制造知識強化，能夠把課堂上的知識通過自己的設計實踐化，加深了對理論知識的理解。 3、 理解了該知識點以及學科之間的融合滲透 本次課程設計部分是運用機械制造基礎課中的夾具設計知識點完成的，在設計的過程中運用了，機械制圖、互換性與測量技術、工程材料等以往學過的課程，這次設計將各學科聯(lián)系起來，把各學科之間的知識融合起來，把各門課程的知識聯(lián)系起來，使我對各知識的聯(lián)系理解更加深入。 在這次課程設計中，我按照課程設計指導書中的要求和進度來進行的，完全達到了培養(yǎng)實際動手設計能力的目的。對于這種類型的實踐類學習對于以后工作的發(fā)展和問題的解決起到了鋪墊和指引的意義。 參考文獻 【1】作者：黃鍵求，書名:《機械制造基礎》，出版者：機械工業(yè)出版社，出版年：2005.11 【2】作者：劉宏梅，書名:《機械制造基礎課程設計指導書》，出版者：遼寧工程技術大學，出版年：2012.06 【3】作者：趙麗娟 冷岳峰，書名:《機械幾何量精度設計與檢測》，出版者：清華大學出版社，出版年：2011.07 22