等臂杠桿鉆削M10mm毛坯孔夾具設(shè)計(jì),杠桿,m10mm,毛坯,夾具,設(shè)計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目：設(shè)計(jì)“杠桿”零件加工工藝規(guī)程及鉆削 M10mm毛坯孔工序?qū)Ｓ脢A具 班　　級： 姓　　名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 摘　要 這次設(shè)計(jì)的是CA6140車床（831009）杠桿，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機(jī)械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。首先我們要熟悉零件和了解其作用它們。它們位于廂體內(nèi)部，傳遞扭距，幫助忙亂變速機(jī)床工作臺的運(yùn)動方向。然后，根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和械加工余量。最后擬定撥差的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案， 畫出夾具裝配圖。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實(shí)際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。 Abstract This time I design the lathes of the shift forks CA6140(831009), including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, what’s more , striking the basis for the future work and the following course’s studying . 目 錄 1.杠桿的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 5 1.1杠桿的用途： 5 1.2．杠桿的技術(shù)要求- 5 1.3．審核杠桿的工藝性 5 1.4.確定杠桿的生產(chǎn)類型 6 2．確定毛坯、繪制毛坯簡圖 6 2.1．選擇毛坯 6 2.2．確定毛坯的尺寸公差和加工余量 6 2.2.1公差等級 6 2.2.2鑄件的材質(zhì)系數(shù) 6 3．?dāng)M定杠桿工藝路線 7 3.1．定位基準(zhǔn)的選擇 7 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 7 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 7 3.2．表面加工方法的確定 7 3.3加工階段的劃分 8 3.4工序的集中與分散 8 3.5，工序順序的安排 8 3.5.1：機(jī)械加工工序 8 3.6：確定工藝路線 8 3．7切削用量,時(shí)間定額的計(jì)算 9 3．7．1切削用量的計(jì)算 10 3．7．2時(shí)間定額的計(jì)算 10 4、夾具設(shè)計(jì) 11 4.1問題的提出 11 4.2夾具設(shè)計(jì) 11 4.2.1、定位基準(zhǔn)選擇 11 4.2.2、鉆套高度和排悄間隙 11 1.杠桿的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1杠桿的用途： 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 1.2．杠桿的技術(shù)要求- 按表形式將該撥叉的全部技術(shù)要求列表中 杠桿零件技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差(mm) 公差及精度等級 表面粗糙度Ra (μm) 杠桿的軸高度54毫米圓面 54 IT13 12．。5 杠桿軸的直徑40毫米上表面 40 6．3 杠桿軸的直徑40毫米下表面 40 3.2 孔的直徑為10毫米 10 IT7平行度為0。1A 3.2 孔的直徑8毫米下表面 8 6．3 孔的直徑為8毫米 8 IT7平行度為0。1A 1．6 孔的直徑為8毫米的上表面 8 6．3 孔的直徑為8毫米 8 IT7平行度為0。1A 1．6 如表格可知，該杠桿的各項(xiàng)技術(shù)要求制定的較合理，符合帶零件在變速箱中的作用。 1.3．審核杠桿的工藝性 分析零件圖可知杠桿的Φ25孔的軸線合兩個(gè)端面有著垂直度的要求。該零件除主要工作表面加工精度均較低，不需要高竣工度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)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(jì)的剛法保質(zhì)保量地加工出來。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 依設(shè)計(jì)題目知：N=4000件/年，杠桿重量為1.0kg，杠桿屬輕型零件。該杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 2．確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1．選擇毛坯 零件的材料HT200。考慮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4000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，表面質(zhì)量與機(jī)械性能均好，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。 2.2．確定毛坯的尺寸公差和加工余量 要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。 2.2.1公差等級 由于杠桿的功用和技術(shù)要求。確定該零件的公差等級為普通級. 已知機(jī)械加工后杠桿件的重量為1kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為1.5kg。 2.2.2鑄件的材質(zhì)系數(shù) 由于該撥叉材料為HT200，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.65%的碳素鋼，該鑄件的采制系數(shù)屬M(fèi)2級。 杠桿鑄造毛坯尺寸公差及加工余量 鑄件的質(zhì)量/kg 包容體質(zhì)量/kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級 1.5 3 S2 M2 普通級 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差/ mm 備注 寬度R15 1 2.4 ----- 厚度25 1 2.6 ----- 厚度10 1 2.0 ----- 孔徑φ10 1 2.2 ------ 中心距48 1 3.2 ------- 3．?dāng)M定杠桿工藝路線 3.1．定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 以杠桿的直徑為40毫米的軸粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面直徑為10毫米的孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。 3.2．表面加工方法的確定 根據(jù)拔叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法如表 加工表面 尺寸精度 表面粗糙度 加工方案 直徑為40毫米軸的上表面 IT8 6．3 粗銑—半精銑 直徑為40毫米軸的下表面 IT8 3.2 粗銑—半精銑 直徑為30毫米圓的下表面 IT11 6．3 粗銑—半精銑 直徑為30毫米圓的上表面 IT9 6．3 粗銑—半精銑 φ25mm孔 IT11 1．6 鉆—鏜—擴(kuò)孔—粗鉸—精鉸 φ8mm孔 IT11 1．6 鉆—粗鉸—精鉸 φ10mm孔 IT7 1．6 鉆—粗鉸—精鉸 φ8mm孔 IT11 1．6 鉆—粗鉸—精鉸 3.3加工階段的劃分 該杠桿加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個(gè)階段。 在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；先完成粗基準(zhǔn)面粗銑，半精銑粗基準(zhǔn)面的精洗過到要求，完成精基準(zhǔn)面孔的鉆—鉸—精校的過程。 3.4工序的集中與分散 選用工序集中原則杠桿的加工工序。該杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時(shí)間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種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(jī)械加工工序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)—直徑為10毫米的孔。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工杠桿的表面，再加工杠桿軸孔。 3.6：確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了杠桿的工藝路線。 工 序 號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 工 藝 裝 備 1 粗銑直徑為25毫米的孔的上下兩端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 2 半精銑直徑為25毫米孔的下端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 3 粗銑直徑為8毫米孔的上端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 4 粗銑直徑為8毫米孔的兩端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 5 粗銑直徑為8毫米孔兩端面 立式銑床X51 高速鋼套工面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 6 半精銑直徑為8毫米孔下端面 立式銑床X51 高速鋼套工面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 7 加式直徑為25毫米的孔 四面組合鉆床 麻花鉆，鉸刀，內(nèi)徑千分尺 8 粗銑直徑為8毫米孔的兩端面 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺 9 鉆，粗鉸，精鉸直徑為8毫米的孔 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺 10 鉆，粗鉸，精鉸直徑為10毫米的孔 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺 11 去毛刺 鉗工臺 平銼 12 中檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 13 清洗 清洗機(jī) 14 終檢 塞規(guī)，百分表，卡尺等 3．7切削用量,時(shí)間定額的計(jì)算 鉆，粗鉸，精鉸直徑為10毫米的孔 3．7．1切削用量的計(jì)算 鉆孔工步 鉆孔至直徑9。8至9。95毫米Ra12.5um 背吃刀量為9。8毫米 進(jìn)給量由表查得f=0。1mm/r 切削速度計(jì)算由表查得近似為12m/min則主軸轉(zhuǎn)速算為390取轉(zhuǎn)速不392r/min,v實(shí)際為12。06米每分鐘 粗鉸工步 粗鉸到直徑9。96至10。018毫米，Raum 背吃刀量為0。16毫米 進(jìn)給量由表查得f=0.4mm/min 切削速度計(jì)算由表查得近似為2m/min則主軸轉(zhuǎn)速算為66。3取n=97r /min,v 實(shí)際=2.92m/min 精鉸工步 精鉸至直徑為10—10。015Ra1.6um 背吃刀量為0。04毫米 進(jìn)給量由表查得f=0.3mm/r 切削速度計(jì)算由表查得近似為3m/min則主軸轉(zhuǎn)速為95。5則取n=97r/min，v實(shí)際=3.05m/min 3．7．2時(shí)間定額的計(jì)算 鉆孔工步 基本時(shí)間=（25+4。6+1）/392*0。1=46。8秒 輔助時(shí)間=0。15*46。8=7。02秒 其它時(shí)間=0。06*46。8=2。81秒 鉆孔的單件時(shí)間=46。8+7。02+2。81=56。63秒 粗鉸工步 基本時(shí)間=（25+0。37+15）/97*0。4=62。4秒 輔助時(shí)間=0。15*62。4=9。36秒 其它時(shí)間=0。06*62。4=3。74秒 粗鉸的單件時(shí)間62。4+9。36+3。74=75。5秒 精鉸工步 基本時(shí)間=（25+0。19+13）/97*0。3=78。6秒 輔助時(shí)間=0。15*78。6=11。79秒 其它時(shí)間=0。06*78。6=4。72秒 精鉸的單件時(shí)間=78。6+11。79+4。72=95。11秒 因此，加工10毫米孔的單件時(shí)間為 56．53+75。5+95。11=227。14秒 4、夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)鉆孔為10毫米的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。 4.1問題的提出 本夾具主要用來鉆φ10mm孔，這個(gè)孔與上下兩端面有著平行度要求。此外，在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。而且夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度，強(qiáng)度，和良好的穩(wěn)定性以及良好的工藝性 4.2夾具設(shè)計(jì) 4.2.1、定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知Φ25孔的軸線所在平面和右端面有平行度的要求，從定位角度來看，右端面是已加工好的。直徑為8毫米的孔的端面也是加工好的，本平具選用25毫米的孔為定位基準(zhǔn)，選直徑為8毫米的孔為輔助定位基準(zhǔn) 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動夾緊工件快換裝置，并采用固定式鉆套來定位這有利于鉆底孔。 4.2.2、鉆套高度和排悄間隙 鉆套高度與所鉆孔的孔距精度，工件材料，孔加工深度，刀具剛度，工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度H越大，，刀具的導(dǎo)向性越好，但刀具與鉆套的磨擦越大，一般取H=（1-2。5）d，孔徑不，精度要求高難度時(shí)，H取較大值。本夾具H為 H=2*10=20毫米 排悄間隙h，當(dāng)它取太小時(shí)，切悄難以自由排出，使加工表面補(bǔ)損壞，；當(dāng)它的值太大時(shí)，會降低鉆套對鉆頭的導(dǎo)向作用，影響加式精度。本次加工的是鑄鐵，所以h為1*10=10毫米 本夾具用于在立式鉆床，它是一個(gè)專用固定式鉆模，用于加工直徑為10毫米的孔，本工序是機(jī)械加工的最后一道工序。工件以固定鉆套來固定直徑為25毫米的孔，限制了五個(gè)自由度，以削邊銷來固定直徑為8毫米的孔，從而實(shí)現(xiàn)了完全定位。因此本夾具的設(shè)計(jì)是可行的 本夾具沒有設(shè)置夾緊裝置，主要是因?yàn)殂@削力太小工作時(shí)只需用手扶住工件即可。用于鉆小孔的夾具，常常不另設(shè)惡化緊裝置，這種處理方法既能縮短夾具的制造周期，降低夾具制造成本，又能節(jié)省安裝工件的時(shí)間，提高生產(chǎn)率，但是一定要保證安全可靠。 夾具裝配圖見附帶圖紙。 參考文獻(xiàn) 1、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)（第二版） 肖繼德、陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.5 2、機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 秦國華、張衛(wèi)紅主編 航空工業(yè)出版社 2006.11 3、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 黃健求主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.11 4、機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 秦寶榮主編 中國建材工業(yè)出版社 1998.2 5、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 崇凱主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2007.2 6、機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué) 陳國香主編 情話大學(xué)出版社 2006.5 7、機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測技術(shù) 李彩霞主編 上海交通大學(xué)出版社 2006.1 8、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 方子良主編 上海交通大學(xué)出版社 2005.1 9、敏捷夾具設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用 武良臣、郭培紅等主編 煤炭工業(yè)出版社 2003.9 10、機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.12 11、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 鄒青主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8