CA6140車床杠桿831009機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆φ25孔夾具設(shè)計(jì)【鉆φ25孔】 【版本3】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 姓名 下發(fā)日期
題目
杠桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計(jì)
專題
杠桿工藝規(guī)程設(shè)計(jì)；加工工藝孔及銑下平臺(tái)專用夾具設(shè)計(jì)
主
要
內(nèi)
容
及
要
求
要求： 在指導(dǎo)老師的幫助下，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，合理安排時(shí)間和進(jìn)度，認(rèn)真地、有計(jì)劃地按時(shí)完成任務(wù)，培養(yǎng)良好的工作作風(fēng)。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)應(yīng)該注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，滿足加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性要求，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方案合理。計(jì)算步驟清晰，計(jì)算結(jié)果正確；設(shè)計(jì)制圖符合國家標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算機(jī)繪圖；說明書要求文字通順、簡(jiǎn)練，圖示清洗。
主要內(nèi)容：
（1） 確定生產(chǎn)類型，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。
（2） 選擇毛坯種類及其制造方法，繪制零件—毛坯圖。
（3） 擬定零件的加工工藝過程，選擇各工序的加工設(shè)備和工藝裝備，確定各工序切削用量，計(jì)算工序的工時(shí)定額。填寫工藝文件，包括工藝過程卡片，工序卡片。
（5） 設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。
（6） 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。
任務(wù)內(nèi)容： 設(shè)計(jì)說明書不少于45頁，查閱文獻(xiàn)10篇以上，翻譯英文資料，譯文字?jǐn)?shù)不少于5000字，繪制圖紙折合總量不少于兩張半的A0。
主要技術(shù)參數(shù)
零件圖一張、規(guī)定年生產(chǎn)綱領(lǐng)6000件，每日一班
進(jìn)
度
及
完
成
日
期
1. 實(shí)習(xí) 3月 8 日-3月19 日 2周
2. 繪制被加工件的零件圖和毛坯圖 3月22日-3 月26 日 1周
3. 繪制加工工藝路線，繪制工藝卡 3月29日-4月 9 日 2周
4. 進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算 4月12日-4月23日 2周
5. 設(shè)計(jì)夾具裝配圖 4月26日-5月14日 3周
6. 設(shè)計(jì)夾具的零件圖 5月17日-5月28日 3周
7. 翻譯英文資料 5月31日-6月4日 1周
8. 編制和整理設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 6月7日-6月11日 1周
9. 機(jī)動(dòng) 6月14日-6月18日 1周
10. 準(zhǔn)備答辯和答辯 6月21日-6月25日 1周
教學(xué)院長(zhǎng)簽字
日 期
教研室主任簽字
日 期
指導(dǎo)教師簽字
日 期
指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語
指導(dǎo)教師:
年 月 日
指 定 論 文 評(píng) 閱 人 評(píng) 語
評(píng)閱人:
年 月 日
答 辯 委 員 會(huì) 評(píng) 語
評(píng)
定
成
績(jī)
指導(dǎo)教師給定
成績(jī)(30%)
評(píng)閱人給定
成績(jī)(30%)
答辯成績(jī)
（40%）
總 評(píng)
答辯委員會(huì)主席
簽字
畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告
實(shí)習(xí)目的：
將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來，培養(yǎng)勇于探索的創(chuàng)新精神、提高動(dòng)手能力，加強(qiáng)社會(huì)活動(dòng)能力，嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，為畢業(yè)設(shè)計(jì)和走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
實(shí)習(xí)內(nèi)容：
※實(shí)習(xí)地點(diǎn)：華源萊動(dòng)
※實(shí)習(xí)時(shí)間：2010年3月8日至3月19日
※工廠概況：
山東華源萊動(dòng)內(nèi)燃機(jī)有限公司位于山東省萊陽市，是中國北方重要的中小功率柴油機(jī)生產(chǎn)基地。?公司主要從事發(fā)動(dòng)機(jī)及零部件的開發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售及相關(guān)進(jìn)出口貿(mào)易。 目前的主導(dǎo)產(chǎn)品有：為中小型拖拉機(jī)、低速載貨汽車配套的單缸系列195、1100、1105、1110、1115、KM130、KM138、KM160、KM173、KM186型柴油機(jī)，年產(chǎn)能力40萬臺(tái)；為低速載貨汽車、微型汽車、中型拖拉機(jī)、工程機(jī)械、收獲機(jī)械配套的L系列LL380、LL480、KM385、KM485、4L22自然吸氣機(jī)型和KM385BZL、LL480BZ、4L22BZ、4L22TDI增壓中冷機(jī)型等小缸徑多缸柴油機(jī)，年產(chǎn)能力15萬臺(tái)；為輕型卡車、工程機(jī)械、收獲機(jī)械配套的D系列D495、4D30Y、4D30YB、4D30A、KM496、KM4100自然吸氣機(jī)型和KM496BZL、KM4100BZL增壓中冷機(jī)型等高速車用柴油機(jī)，年產(chǎn)能力8萬臺(tái)。公司與國外先進(jìn)企業(yè)合資合作、聯(lián)合開發(fā)的具有國際一流水平，排放達(dá)到歐Ⅲ、歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)開發(fā)成功，2008年可實(shí)現(xiàn)批量投產(chǎn)。此外，公司還對(duì)外承攬各種鑄件、油泵、發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)等業(yè)務(wù)，從而逐步形成以發(fā)動(dòng)機(jī)為主業(yè)，各種零部件、收獲機(jī)械、水泵機(jī)組、發(fā)電機(jī)組、船用機(jī)組等齊頭并進(jìn)的產(chǎn)業(yè)布局。
公司具有50多年的內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)歷史，技術(shù)力量雄厚，工藝裝備先進(jìn)。近年來先后從德、美、英、意等國引進(jìn)了具有國際先進(jìn)水平的砂處理生產(chǎn)線、鑄造氣沖造型線、靜壓造型線、數(shù)控加工中心和其他加工、總裝和檢測(cè)設(shè)備。公司極為重視產(chǎn)品開發(fā)工作，引進(jìn)了先進(jìn)的產(chǎn)品開發(fā)、排放檢測(cè)等試驗(yàn)設(shè)備，大大提高了產(chǎn)品的技術(shù)含量和技術(shù)保證能力。公司技術(shù)中心現(xiàn)已成為省級(jí)技術(shù)開發(fā)中心，并正在加大投入力度，力爭(zhēng)早日建成國家級(jí)技術(shù)開發(fā)中心。
※入廠實(shí)習(xí)
★地點(diǎn)：萊動(dòng)會(huì)議室
★內(nèi)容：該廠負(fù)責(zé)人孫科長(zhǎng)為我們講解了萊動(dòng)的發(fā)展及其歷史，并給我們著重講解進(jìn)廠實(shí)習(xí)安全的重要性，安全問題涉及廠內(nèi)、廠外，概括起來可用“海、陸、空、少動(dòng)”形容。最后孫科長(zhǎng)我們提出多看、多問、少動(dòng)的要求。
★地點(diǎn)：各車間
★內(nèi)容：鄭老師帶領(lǐng)我們進(jìn)入到萊動(dòng)的各個(gè)車間參觀實(shí)習(xí)。在老師的指導(dǎo)作用下，我們了解到了下面知識(shí)，：
（1） 鑄造車間：在這個(gè)車間里我們看到了機(jī)器鑄造砂型的整個(gè)過程，其中包括機(jī)器壓實(shí)砂型、震實(shí)造型。另外還有工人手工合箱及澆注過程。
鑄造方法可分為砂型鑄造和特種鑄造兩種，砂型鑄造又可分為機(jī)器造型和手工造型。機(jī)器造型是將緊砂和起模等工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善勞動(dòng)條件，鑄件尺寸精確、加工余量小。該技術(shù)適用于批量生產(chǎn)，與萊動(dòng)的生產(chǎn)模式相適應(yīng)。熔模鑄造屬于特種鑄造。
（2） 制芯車間：該車間基本上都是手工制芯，包括芯盒制芯和刮板制芯，。由于型芯大小不一、樣式種類多，正好與手工造型的靈活性相適應(yīng)。
（3） 人工清砂車間：車間工作環(huán)境較差，飛塵含量大。
沖壓車間：鍛造是利用沖擊力或壓力使金屬在抵鐵間或鍛模中變形，從而獲得所需形狀和尺寸的鍛件。在這個(gè)車間里，完成發(fā)動(dòng)機(jī)箱蓋的沖壓成型，以及部分板料的彎曲。鍛件具有良好的內(nèi)部組織，從而具有良好的機(jī)械性能。沖壓通常是在常溫下進(jìn)行，沖壓件具有重量輕，剛性好，尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)，在很多情況下沖壓件可直接作為零件使用。
（4） 仿形加工車間：仔細(xì)研究了仿形加工的成型機(jī)理，凸輪、齒輪都會(huì)在此車間加工。
（5） 加工車間：分別為車削加工，銑削及其他加工，鉗工，數(shù)控加工，焊接，幾乎是涵蓋機(jī)械加工的各個(gè)方面，大概有五六百人同時(shí)在里面進(jìn)行各種零件加工，雖然我們?cè)趯W(xué)校的時(shí)候也進(jìn)行過金工實(shí)習(xí)，做過一些零件，對(duì)機(jī)床也有一定認(rèn)識(shí)，但是真的處于那種加工零件的氣氛下，有很大的不同由于此次實(shí)習(xí)是為畢業(yè)設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)，我們著重了解和實(shí)際分析了該車間的夾具。
機(jī)床夾具的基本組成：定位元件及定位裝置，夾緊元件及加緊裝置，導(dǎo)向元件，對(duì)刀元件及定向元件，夾具體，其他原件及裝置。夾具類型可劃分為通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，成組夾具，組合夾具及隨行夾具，此次設(shè)計(jì)重點(diǎn)為專用夾具。專用夾具的應(yīng)用目的是保證加工精度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全?；谏厦娴哪康模瑢?duì)夾具設(shè)計(jì)提出以下要求：保證加工精度，夾具方案與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，安全方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低，排屑順暢，機(jī)床夾具具有較好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性。
機(jī)床夾具定位分析：
I：工件定位是基于“六點(diǎn)定位”原理。實(shí)際定位中在下面兩種情況允許過定位（1）工件剛度較差（2）待加工工件精度已經(jīng)很高。
II：平面定位：
1. 支撐釘和支撐板
支撐板用于精基準(zhǔn)定位，一個(gè)支撐板限制兩個(gè)自由度。支撐釘（一般用于粗基準(zhǔn)定位）
一個(gè)支撐釘限制一個(gè)自由度
平頭支撐釘（A型）：由于不易磨損，定位穩(wěn)定，一般用于精基準(zhǔn)定位
圓頭支撐釘（B型）：由于點(diǎn)接觸，易磨損，只用于粗基準(zhǔn)定位
花頭支撐釘（C型）：接觸面摩擦力較大，定位穩(wěn)定。但表面不平整，用于側(cè)面粗基準(zhǔn)定位。
2.可調(diào)支撐和自定位支撐
3.輔助支撐
輔助支撐與可調(diào)支撐的區(qū)別：輔助支撐不定位，其操作順序是先定位、夾緊工件，最后調(diào)整輔助支撐?？烧{(diào)支撐起定位作用，操作順序是先調(diào)整，爾后定位，最后夾緊工件。
III：孔定位：
心軸定位:錐度心軸利用接觸變形加緊定位
剛性心軸則是利用過盈配合。
定位銷：長(zhǎng)銷限制4個(gè)自由度，短銷限制2個(gè)自由度；
IV：外圓定位
定心定位：套筒或錐套定位
支撐定位：V形塊
機(jī)床夾緊機(jī)構(gòu)分析：機(jī)床常用夾緊機(jī)構(gòu)為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊的動(dòng)力裝置為氣動(dòng)夾緊、液壓夾緊、氣-液聯(lián)動(dòng)等
（6）除以上幾個(gè)車間外，我們?cè)诶蠋煄ьI(lǐng)下參觀了他們的組裝流水線。任何機(jī)器都是由一個(gè)又一個(gè)零件裝配而來，在裝配車間，這里進(jìn)行零件的收集和裝配，以及包裝，再發(fā)送至儲(chǔ)貨廠，在這個(gè)車間，工人師傅首先將零件進(jìn)行飛類，一便于進(jìn)行組裝，確定裝配方法，裝配順序，所需工具；再進(jìn)行清洗零件，去除油污，銹蝕，涂油，確保機(jī)器組裝以后，表面整潔美觀。在產(chǎn)品裝配完成以后，還要對(duì)零件各方面進(jìn)行調(diào)試，檢查運(yùn)動(dòng)件的靈活性，密封性等性能，再轉(zhuǎn)箱入庫。此外我們?cè)诠S的工程師的指導(dǎo)下閱讀工藝資料間。
實(shí)習(xí)心得體會(huì)：
歷時(shí)三天的實(shí)習(xí)結(jié)束,該次實(shí)習(xí),真正到達(dá)機(jī)械制造業(yè)的第一前線,了解了我國目前制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r也粗步了解了機(jī)械制造也的發(fā)展趨勢(shì)。確切的體會(huì)到自動(dòng)化在工業(yè)中的應(yīng)用，流水線加工方式讓我感慨人類的聰明。
在將來機(jī)械制造將會(huì)向“四個(gè)化”發(fā)展，即柔性化、靈捷化、智能化、信息化。即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調(diào)的柔性,使生產(chǎn)推向市場(chǎng)的時(shí)間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過程物耗,人耗大大降低,高自動(dòng)化生產(chǎn),追求人的智能于機(jī)器只能高度結(jié)合的智能化以及主要使信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價(jià)值的信息化。
當(dāng)然機(jī)械制造業(yè)的四個(gè)發(fā)展趨勢(shì)不是單獨(dú)的，它們是有機(jī)的結(jié)合在一起的，是相互依賴，相互促進(jìn)的。同時(shí)由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也將會(huì)使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。前面我們看到的是機(jī)械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而，作為社會(huì)發(fā)展的一個(gè)部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結(jié)合。作為一名即將踏入該行業(yè)的學(xué)生，深深感到自己的不足與差距。
紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！痹诙虝旱膶?shí)習(xí)過程中，實(shí)習(xí)中，對(duì)工作做了進(jìn)一步的了解,分析了工作環(huán)境,方式.我深深地感覺到自己所學(xué)知識(shí)的膚淺和在實(shí)際運(yùn)用中的專業(yè)知識(shí)的匱乏.一旦接觸到實(shí)際，才發(fā)現(xiàn)自己知道的是多么少，這時(shí)才真正領(lǐng)悟到“學(xué)無止境”的含義。
機(jī)械加工工藝過程卡片材料牌號(hào)HT200毛坯種類金屬模造型工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1 粗銑直徑25孔下表面選用硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀至尺寸30.1mm2 精銑直徑25孔下表面銑削尺寸至要求3鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸達(dá)到25mm鉆孔 22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔 24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔 25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀。4粗銑寬度為30的下平臺(tái)銑至尺寸14.1mm5 精銑寬度為30的下平臺(tái)銑至尺寸14mm6鉆、擴(kuò)直徑為12.7錐孔鉆孔，選用M12標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和橫刃；擴(kuò)孔，選用M12.7標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆7锪鉆直徑14沉頭孔，鉆M8的螺紋底孔并攻螺紋鉆孔至直徑7mm,選用7mm麻花鉆；攻螺紋，選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐；锪沉頭孔14mm小直徑端面锪鉆；8粗銑2-M6上端面9精銑2-M6上端面10鉆2-M6螺紋底孔，并攻螺紋、锪120倒角鉆孔至直徑5mm，選用M5的麻花鉆頭；攻M6螺紋，選用M6細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋11 終檢描圖校圖底圖號(hào)裝訂號(hào)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱CA杠桿（CA6140車床）毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注車間工段設(shè)備工藝裝備（夾具、刀具）立式升降臺(tái)銑床X52K硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀X52K高速鋼三面刃圓盤銑刀立式鉆床Z535X52K硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀X52K高速鋼三面刃圓盤銑刀Z535Z535X52K硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀X52K高速鋼三面刃圓盤銑刀Z535編制審核會(huì)簽機(jī)械加工工藝過程卡片工序內(nèi)容選用硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀至尺寸30.1mm銑削尺寸至要求鉆孔 22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔 24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔 25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀。銑至尺寸14.1mm銑至尺寸14mm鉆孔，選用M12標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和橫刃；擴(kuò)孔，選用M12.7標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆鉆孔至直徑7mm,選用7mm麻花鉆；攻螺紋，選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐；锪沉頭孔14mm小直徑端面锪鉆；鉆孔至直徑5mm，選用M5的麻花鉆頭；攻M6螺紋，選用M6細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào) 日期共 頁第 頁工時(shí)準(zhǔn)終單件青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書
青島理工大學(xué)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）
題目 杠桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和
專用夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：
學(xué)生學(xué)號(hào)：
指導(dǎo)教師：
機(jī)械工程 學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 班
2010年6月15日
摘要
本設(shè)計(jì)是CA6140車床杠桿零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。CA6140車床杠桿零件的主要加工表面是平面和孔。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則，并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔和平面的加工精度?；鶞?zhǔn)的選擇以杠桿45外圓面作為粗基準(zhǔn)，以25孔及其下表面作為精基準(zhǔn)。先將底面加工出來，然后作為定位基準(zhǔn)，在以底面作為精基準(zhǔn)加工孔。整個(gè)加工過程選用專用夾具，考慮到零件的結(jié)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)單，加緊方式多采用手動(dòng)加緊，加緊簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，且能滿足設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞：杠桿零件，加工工藝，夾具，定位，加緊
圖A：零件三維效果圖
Abstract
This paper is to design the craft processes of making the CA6140lever spare parts and some specialized tongs in the process. The CA6140 lever spare part primarily processes the surface and bores. Generally speaking, to guarantee the accuracy of the flat surface process is easier than that of the bore. Therefore, this design follows the principle that surface first and then the bore, and definitely divides the process of flat surface and bore into coarse processes and precise processes to guarantee the bore process. The basic choice is to consider 45 outside circle as rough basis and to consider 25bore and its next surface as precise basis . The bottom is first processed out to be fixed position basis, and process the bore using the bottom as the precise basis. In the whole processes , specialized tongs are used. In consideration of the simple construction size of the spare parts, clipping by hands is adopted. It is simple, and the organization is simple, and can satisfy the design request.
Key Words : Lever spare parts, craft process, tongs, fixed position, tight clip
目錄
摘要 I
ABSTRACT II
目錄 Ⅲ
第一章 緒論 1
1.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 1
1.2夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1
第二章 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
2.1零件的作用 3
2.2零件的工藝分析 4
2.3 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 4
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸、工時(shí)的確定 7
第三章 專用夾具設(shè)計(jì) 27
3.1加工?25孔夾具設(shè)計(jì) 27
總結(jié) 37
參考文獻(xiàn) 38
致謝 39
34
第一章 緒論
加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次鞏固，是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。
機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項(xiàng)重要任務(wù)。
1.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì)
材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計(jì)；另一方面，技術(shù)推動(dòng)設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀點(diǎn)看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに嚕湍軇?chuàng)造出實(shí)用、美觀、經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。
技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料、加工工藝、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品形象有機(jī)聯(lián)系在一起的，某個(gè)環(huán)節(jié)的變革，便會(huì)引起整個(gè)機(jī)體的變化。
工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種、中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高要求。
1.2夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容
在機(jī)床上應(yīng)用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。
1.機(jī)床夾具的主要功能
機(jī)床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件裝夾中的定位和夾緊。
1）、定位
確定工件在夾具中占有正確的位置的過程，定位是通過工件定位基準(zhǔn)而與夾具定位元件的定位面接觸成配合實(shí)現(xiàn)的正定位可以保證加工面的尺寸和位置的精度要求。
2）.夾緊
工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不錯(cuò)的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用若不將其固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫離，因此夾緊為工件提高了安全和可靠的加工條件。
2．機(jī)床夾具的特殊功能
機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀與導(dǎo)向。
1）.對(duì)刀
調(diào)整刀具切削相對(duì)工件或夾具的正確位置如銑床夾具中餓對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。
2）.導(dǎo)向
如銑床夾具中的鉆模板與鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削，導(dǎo)向元件制成模板形成故鉆床夾具長(zhǎng)稱為鉆模、鏜床夾具（鏜模）也是具有導(dǎo)向的功能的。
按在夾具中的作用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，組成夾具的元件可劃分為以下幾類：
（1）定位元件及定位裝置；
（2）夾緊元件及定位裝置（或者稱夾緊機(jī)構(gòu)）；
（3）夾具體；
（4）對(duì)刀，引導(dǎo)元件及裝置（包括刀具導(dǎo)向元件，對(duì)刀裝置及靠模裝置等）；
（5）動(dòng)力裝置；
（6）分度，對(duì)定裝置；
（7）其他的元件及裝置（包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機(jī)床想連接用的緊固螺釘、銷釘、鍵和各種手柄等）；
每個(gè)夾具不一定所有的各類元件都具備，如手動(dòng)夾具就沒有動(dòng)力裝置，一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之，按照加工等方面的要求，有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機(jī)構(gòu)，例如在有的自動(dòng)化夾具中必須有上下料裝置。
專用夾具的設(shè)計(jì)主要是對(duì)以下幾項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)：定位裝置的設(shè)計(jì)；夾緊裝置的設(shè)計(jì)；對(duì)刀—引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì)；夾具體的設(shè)計(jì)；其他元件及裝置的設(shè)計(jì)。
第二章 杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
圖2.1杠桿零件圖
2.1零件的作用
位于車床制動(dòng)機(jī)構(gòu)中，主要起制動(dòng)作用,杠桿一端與制動(dòng)帶連接，另一端通過剛球與齒條軸的凸起（或凹槽）相接觸，當(dāng)離合器脫開時(shí)，齒條軸與杠桿下端接觸，是起逆時(shí)針方向擺動(dòng)，將制動(dòng)帶拉緊；當(dāng)左右離合器中任一個(gè)接合時(shí)，杠桿都順時(shí)針方向擺動(dòng)，使制動(dòng)帶放松，從而達(dá)到制動(dòng)的目的。
2.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良。該零件的加工表面之間又相互位置要求，現(xiàn)分析如下：
（1）主要加工面：
1）25的孔；
2）25的孔的下表面；
3）與25的孔相通的的沉頭孔及M8的螺紋孔；
4）寬度為30的平面及其的孔；
5）2—M6螺紋孔及其端面、倒角；
（2）主要基準(zhǔn)面：
1）以45外圓面為基準(zhǔn)的加工表面
2）以25的孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：的沉頭孔及M8的螺紋孔、的孔及其平臺(tái)、2—M6螺紋孔及其端面、倒角。
2.3 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
2.3.1確定毛坯的制造形式
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。由于大批生產(chǎn)，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。
圖2.2 杠桿毛坯圖
2.3.2基準(zhǔn)選擇
1.粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。
故可選的外圓作為粗基準(zhǔn)。工件以的外圓以及孔的下表面作為定位基準(zhǔn)，在定位塊和V形塊上實(shí)現(xiàn)完全定位。
2.精基準(zhǔn)的選擇
零件中，各尺寸都以孔作為尺寸基準(zhǔn)，故可取該圓作為精基準(zhǔn)，采用專用夾具保證精度及加工效率。
2.3.3 制定工藝路線
工藝路線方案一：
工序1.粗銑孔下表面
工序2.精銑孔下表面
工序3.鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸達(dá)到
工序4.鉆、擴(kuò)的錐孔，使尺寸達(dá)到
工序5.粗銑寬度為30mm的凸臺(tái)
工序6.精銑寬度為30mm的凸臺(tái)
工序7.锪鉆沉頭孔，鉆M8的螺紋底孔并攻螺紋
工序18.粗銑2-M6上端面
工序9.精銑2-M6上端面
工序10.鉆2-M6螺紋底孔，并攻螺紋锪120°倒角
工序11.終檢
工藝路線方案二：
工序1.粗銑孔下表面
工序2.精銑孔下表面
工序3.鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸達(dá)到
工序4.锪鉆沉頭孔，鉆M8的螺紋底孔并攻螺紋
工序5.粗銑2-M6上端面
工序6.精銑2-M6上端面
工序7.鉆2-M6螺紋底孔，并攻螺紋锪120°倒角
工序8.粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)
工序9.精銑寬度為30mm的下平臺(tái)
工序10.鉆、擴(kuò)的錐孔，使尺寸達(dá)到
工序11.終檢
2.3.4工藝方案的比較與分析
第二條路線與第一條路線的區(qū)別在于路線一先加工錐孔及其平面，第二條路線則把該組面放在最后。通過分析會(huì)發(fā)現(xiàn)，先加工錐孔及其平面有利于锪鉆沉頭孔，鉆M8的螺紋底孔并攻螺紋工序的定位，
從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，第一個(gè)方案比較合理。所以我決定以第一個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)，具體的工藝過程如下表所示。
工序1
粗銑孔下表面。選用立式升降臺(tái)銑床X52K
工序2
精銑孔下表面。選用立式升降臺(tái)銑床X52K
工序3
.鉆、擴(kuò)、鉸孔使尺寸達(dá)到，選用立式鉆床Z535
工序4
粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)，選用立式升降臺(tái)銑床X52K
工序5
精銑寬度為30mm的下平臺(tái)，選用立式升降臺(tái)銑床X52K
工序6
鉆、擴(kuò)的錐孔，使尺寸達(dá)到，選用立式鉆床Z535
工序7
锪鉆沉頭孔，鉆M8的螺紋底孔并攻螺紋，選用立式升降臺(tái)銑床X52K
工序8
粗銑2-M6上端面，選用臥式銑床X62W
工序9
精銑2-M6上端面，選用臥式銑床X62W
工序10
鉆2-M6螺紋底孔，并攻螺紋锪120°倒角，選用立式鉆床Z535
工序11
終檢
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸、工時(shí)的確定
2.4.1機(jī)械加工余量的確定
杠桿的材料是HT200，毛坯的重量0.85Kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛坯采用金屬模鑄造，毛坯的尺寸確定如下：
由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小加工余量時(shí)應(yīng)該按調(diào)整法加工方式予以確定。
毛坯與零件不同的尺寸有：
1.加工直徑25毫米孔的下端面。粗加工1.9毫米到金屬鑄模的質(zhì)量和表面粗糙度要求，精加工0.1毫米達(dá)到要求的表面粗糙度要求。
2.加工直徑25毫米的孔。由于內(nèi)表面粗糙度要求為1.6，采用鉆22毫米、擴(kuò)到24.7毫米、鉸25毫米，就可以達(dá)到要求。
3.加工寬度為30毫米的下平臺(tái)，用銑削的方法加工臺(tái)肩。由于臺(tái)肩的表面粗糙度要求為6.3，銑削加工就可滿足要求。故采用粗、精加工兩次就可以，粗加工余量1.9毫米，精加工0.1毫米。
4.直徑為12.7的錐孔，查工藝手冊(cè)，應(yīng)用鉆、擴(kuò)兩步就可以達(dá)到要求。采用直徑12毫米的鉆頭鉆孔，再用12.7的擴(kuò)孔鉆加工到要求精度，具體精度控制可以控制加工轉(zhuǎn)速。
6.锪直徑14毫米的沉頭孔，此次加工決定一次锪鉆就達(dá)到要求，控制轉(zhuǎn)速及進(jìn)給量來保證精度。
7.鉆M8螺紋底孔及攻螺紋。采用直徑6.7的鉆頭鉆底孔，再用M8的機(jī)用細(xì)柄絲錐攻螺紋，
8.加工2-M6的端面。粗加工1.9毫米到金屬鑄模的質(zhì)量和表面粗糙度要求，精加工0.1毫米達(dá)到要求的表面粗糙度要求。
9.加工2-M6螺紋。采用直徑5的鉆頭鉆底孔，再用M6的機(jī)用細(xì)柄絲錐攻螺紋。
2.4.2確定切削用量及切削工時(shí)
工序一：粗銑孔下平面
加工材料：HT200，鑄造
機(jī)床：X52K立式銑床
1）查參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）
刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀，材料：YT15，D=100mm，齒數(shù)Z=8，此為粗齒銑刀。
2）因其單邊余量Z=1.9mm ，所以銑削深度
3）每齒進(jìn)給量:查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）表6-27,，現(xiàn)取,
4）銑削速度V（查《機(jī)械工藝手冊(cè)》，王先逵）V取1.00～2.00m/s，現(xiàn)取V=1.3m/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n： =248r/min
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）,取n=300r/min
實(shí)際切削速度v
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:
5）確定切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度l：由毛坯尺寸可知l=160mm
刀具切入長(zhǎng)度l1: 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。┍?-7
故 )=7mm
刀具切出長(zhǎng)度l2: 取l2=4mm
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間tj:
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。┍?-30，可查得銑削的輔助時(shí)間tf=0.23min
粗銑總工時(shí)t=0.59+0.23=0.82min
工序二：精銑孔下平面
加工材料：HT200，鑄造；機(jī)床：X52K立式銑床
1)查參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。┍?-16
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀，材料：YT15，D=100mm，齒數(shù)Z=12，此為細(xì)齒銑刀。
2)因其單邊余量Z=0.1mm，所以銑削深度
3)每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.1-73取
4)銑削速度V：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）表3-30 取V=0.32m/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：=61r/min
查機(jī)械工藝手冊(cè)，取n=75 r/min
實(shí)際切削速度v
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:
5）確定切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度l：由毛坯尺寸可知l=160mm
刀具切入長(zhǎng)度l1: 精銑時(shí)l1=D=100mm
刀具切出長(zhǎng)度l2: 取l2=2mm
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間tj:
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）表7-30，可查得銑削的輔助時(shí)間tf=0.23min
粗銑總工時(shí)t=0.55+0.23=0.78min
工序三：加工孔到要求尺寸
工件材料為HT200，硬度為200HBS?？椎闹睆綖?5mm,表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆孔—標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔—標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀。
選擇各工序切削用量
（1） 確定鉆削用量
1） 確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（王先逵）表3.4-1，可查出,故可取
根據(jù)手冊(cè)，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量.由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力允許的進(jìn)給量.
由于所選f遠(yuǎn)小于、，故所選f合適。
2） 確定切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率Pm
由插入法得：
V表=17m/min，F(xiàn)表=4732N
T表=51.69N﹒M ，Pm表=1.25KW
由于實(shí)際加工條件與上面所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所查得的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。
查上述手冊(cè)，得到KMV=0.88,KIV=0.75,
故V表=17×0.88×0.75=11.22m/min
查機(jī)床手冊(cè)，取n=195r/min.
實(shí)際切削速度為
查上述手冊(cè)，KMF=KMT=1.06
故F=4732N×1.06=5016N T=5169N﹒M×1.06=54.8 N﹒M
3)校驗(yàn)機(jī)床功率
切削功率Pm為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
d0=22mm,f=0.43mm/r,n=195r/min,v=14m/min
相應(yīng)的 F=5016N，T=54.8 N﹒M,
（2）確定擴(kuò)孔鉆削用量
1）確定進(jìn)給量f
根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（王先逵）表3.4-5可查出）×0.7=（0.49～0.56mm/r）,根據(jù)機(jī)床參數(shù)表，取f=0.57mm/r
3） 確定切削速度v及n
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-54，取v表=25mm/min，
根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（王先逵），取修正系數(shù)
KMV=0.88,(根據(jù))
故v表=25×0.88×1.02=22.44m/min
N=1000 v表/3.14d0=289r/min
查機(jī)床參數(shù)表，取n=275r/min
實(shí)際切削速度為
V=3.14 d0·n/1000
=3.14×24.7×275÷1000
=21.3m/min
（3）確定鉸孔切削用量
1）確定進(jìn)給量f
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-46，f表=1.3～2.6mm,按該表注4，進(jìn)給量取小值。查機(jī)床手冊(cè)，取f=1.6mm/r.
2)確定切削速度v及n
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-50，取v表=8.2m/min，
修正系數(shù)
KMV=0.88,(根據(jù))
故v表=8.2×0.88×0.99=7.14m/min
N=1000 v表/3.14d0=91.5r/min
查機(jī)床參數(shù)表，取n=100r/min
實(shí)際鉸削速度為
V=3.14 d0·n/1000
=3.14×25×100÷1000
=7.8m/min
（1） 確定鉆、擴(kuò)、鉸工時(shí)
1）鉆孔工時(shí)：切入長(zhǎng)度3mm，切出長(zhǎng)度1mm,d0=22mm,f=0.43mm/r,n=195r/min,
t1=(30+3+1)/0.47×195=0.37min
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-33,可查得鉆削的輔助時(shí)間為t1f=0.67+0.23=0.9min
2)擴(kuò)孔工時(shí)：切入長(zhǎng)度3mm，切出長(zhǎng)度1mm,d0=24.7mm,f=0.57mm/r、n=275r/min、
T2=(30+3+1)/0.57×275=0.22min
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-33,可查得鉆削的輔助時(shí)間為t2f=0.67+0.23=0.9min
3)鉸孔工時(shí)：切入長(zhǎng)度3mm，切出長(zhǎng)度1mm,d0=25mm,f=1.6mm/r、n=100r/min、
T3=(30+3+1)/1.6×100=0.21min
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-33,可查得鉆削的輔助時(shí)間為t3f=0.67+0.23=0.9min
總工時(shí)t=t1+t1f+t2+t2f+t3+t3f=0.37+0.9+0.22+0.9+0.21+0.9=2.8min
工序四 粗銑寬度為30mm的下平臺(tái)
加工材料：HT200，鑄造；機(jī)床：X52K立式銑床
1）查參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。?
刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀，材料：YT15，D=100mm，齒數(shù)Z=18，此為粗齒銑刀。
2）因其單邊余量Z=1.9mm，所以銑削深度
3）每齒進(jìn)給量:查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。┍?-27，現(xiàn)取。
4）銑削速度V（查《機(jī)械工藝手冊(cè)》，王先逵）V取1.00-2.00m/s，現(xiàn)取V=1.3m/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：=248r/min
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）,取n=300r/min
實(shí)際切削速度v
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:
5）確定切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度l：由毛坯尺寸可知l=30mm
刀具切入長(zhǎng)度l1: 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。┍?-7
故 )=7mm
刀具切出長(zhǎng)度l2: 取l2=4mm
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間tj:
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。┍?-30，可查得銑削的輔助時(shí)間tf=0.23min
粗銑總工時(shí)t=0.59+0.23=0.82min
工序五：精銑孔下平面
加工材料：HT200，鑄造；機(jī)床：X52K立式銑床
查參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。?
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀，材料：YT15，D=100mm，齒數(shù)Z=20，此為細(xì)齒銑刀。
因其單邊余量Z=0.1mm，所以銑削深度
每齒進(jìn)給量:查手冊(cè)現(xiàn)取
銑削速度V：取V=0.32m/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：=61r/min
查手冊(cè)取n=75 r/min
實(shí)際切削速度v
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:
確定切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度l：由毛坯尺寸可知l=30mm
刀具切入長(zhǎng)度l1: 精銑時(shí)l1=D=100mm
刀具切出長(zhǎng)度l2: 取l2=2mm
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間tj:
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。┍?-30，可查得銑削的輔助時(shí)間tf=0.23min
粗銑總工時(shí)t=1.1+0.23=1.33min
工序六 鉆、擴(kuò)的孔
工件材料為HT200，孔的直徑為12.7毫米，表面粗糙度為6.3，加工機(jī)床為Z535立式鉆床，鉆孔——直徑12毫米標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔——直徑12.7的標(biāo)磚高速鋼擴(kuò)孔鉆。
選擇各工序切削用量
（1） 確定鉆削用量
1）確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。┍?-42，可查出,故可取
根據(jù)手冊(cè)，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量.由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力允許的進(jìn)給量.
由于所選f遠(yuǎn)小于、，故所選f合適。
4） 確定切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率Pm
由插入法得：
V表=17m/min F表=4732N
T表=51.69N﹒M Pm表=1.25KW
由于實(shí)際加工條件與上面所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所查得的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。
查上述手冊(cè)，得到KMV=0.88,KIV=0.75,
故V表=17×0.88×0.75=11.22m/min
查機(jī)床手冊(cè)，取n=195r/min.
實(shí)際切削速度為
查上述手冊(cè)，KMF=KMT=1.06
故F=4732N×1.06=5016N
T=5169N﹒M×1.06=54.8 N﹒M
3)校驗(yàn)機(jī)床功率
切削功率Pm為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
d0=22mm,f=0.43mm/r,n=195r/min,v=14m/min
相應(yīng)的
F=5016N，T=54.8 N﹒M,
計(jì)算工時(shí)：
鉆孔工時(shí)：切入長(zhǎng)度3mm，切出長(zhǎng)度1mm,d0=12mm,f=0.43mm/r,n=195r/min,
t1=(6.7+3+1)/0.47×195=0.12min
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-33,可查得鉆削的輔助時(shí)間為t1f=0.67+0.23=0.9min
（2）確定擴(kuò)孔鉆削用量
1）確定進(jìn)給量f
根據(jù)手冊(cè)可查出）×0.7=（0.49～0.63mm/r）,根據(jù)機(jī)床參數(shù)表，取f=0.57mm/r
2）確定切削速度v及n
取v表=25mm/min，
修正系數(shù)
KMV=0.88,(根據(jù))
故v表=25×0.88×1.02=22.44m/min
N=1000 v表/3.14d0=289r/min
查機(jī)床參數(shù)表，取n=275r/min
實(shí)際切削速度為
V=3.14 d0·n/1000
=3.14×24.7×275÷1000
=21.3m/min
擴(kuò)孔工時(shí)：切入長(zhǎng)度3mm，切出長(zhǎng)度1mm,d0=24.7mm,f=0.57mm/r、n=275r/min、
T2=(6.7+3+1)/0.57×275=0.07min
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-33,可查得鉆削的輔助時(shí)間為t2f=0.07+0.23=0.3min
工序七 锪鉆沉頭孔，鉆M8的螺紋底孔并攻螺紋
工件材料為HT200，硬度為200HBS?？椎闹睆綖?mm。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@孔至，用的麻花鉆頭。攻M8的螺紋，選用M8的細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。
1)加工M8底孔
切削深度ap： ap=15.5
進(jìn)給量f：取f=0.25mm/r
切削速度v：取v=0.43mm/r
故機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：
查機(jī)床參數(shù)，取n=750r/min
實(shí)際切削速度v’:
v’=
被切削層長(zhǎng)度l：l=15.5mm
刀具切入長(zhǎng)度l1：
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=0
走到次數(shù)為1次
鉆削用時(shí)t1：
2)攻M8×1.5的螺紋
機(jī)床：Z535立式鉆床； 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（M8×1.5）
進(jìn)給量f：由于螺距P=1.5，因此進(jìn)給量f=1.5mm/r
切削速度v：取v=0.148m/s=8.88m/min
故機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：
取n=275r/min
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n0：取n0=275r/min
實(shí)際切削速度v’:
v’=
被切削層長(zhǎng)度l：l=15mm
刀具切入長(zhǎng)度l1：
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=0
走到次數(shù)為1次
鉆削用時(shí)t1：
(2) 锪鉆沉頭孔
工件材料為HT200，硬度為200HBS?？椎闹睆綖?4mm。表面粗糙度為Ra=3.2um。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)轱零@，加工刀具為：小直徑端面锪鉆。
1）確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。┍?-42，可查出,故可取
根據(jù)手冊(cè)，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量.由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力允許的進(jìn)給量.
由于所選f遠(yuǎn)小于、，故所選f合適。
確定切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率Pm
由插入法得：
V表=17m/min F表=4732N
T表=51.69N﹒M Pm表=1.25KW
由于實(shí)際加工條件與上面所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所查得的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。
查上述手冊(cè)，得到KMV=0.88,KIV=0.75,
故V表=17×0.88×0.75=11.22m/min
查機(jī)床手冊(cè)，取n=275r/min.
實(shí)際切削速度為
查上述手冊(cè)，KMF=KMT=1
故F=4732N×1=4732N
T=51.69N﹒M×1=51.69N﹒M
校驗(yàn)機(jī)床功率
切削功率Pm為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
d0=14mm,f=0.23mm/r,n=275r/min,v=12m/min
相應(yīng)的
F=5016N，T=51.69N﹒M,
工時(shí)計(jì)算：
切入長(zhǎng)度3mm，切出長(zhǎng)度1mm,d0=14mm,f=0.23mm/r,n=275r/min,
t1=(15.5+3+1)/0.23×275=0.31min
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-33,可查得鉆削的輔助時(shí)間為t1f=0.67+0.23=0.9min
工序八 粗銑2-M6上端面
加工材料：HT200，鑄造；機(jī)床：X62W臥式銑床
查參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。?
刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀，材料：YT15，D=100mm，齒數(shù)Z=18，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量Z=1.9mm
所以銑削深度
每齒進(jìn)給量:查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）表6-27
現(xiàn)取
銑削速度V（查《機(jī)械工藝手冊(cè)》，王先逵）V取1.00-2.00m/s，現(xiàn)取V=1.3m/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：=248r/min
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）,取n=300r/min
實(shí)際切削速度v
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:
5）確定切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度l：由毛坯尺寸可知l=40mm
刀具切入長(zhǎng)度l1: 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）表7-7
故 )=7mm
刀具切出長(zhǎng)度l2: 取l2=4mm
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間tj:
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）表7-30，可查得銑削的輔助時(shí)間tf=0.23min
粗銑總工時(shí)t=0.08+0.23=0.31min
工序九：精銑2-M6上端面
加工材料：HT200，鑄造；機(jī)床： X62W臥式銑床
查參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹?。?
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀，材料：YT15，D=100mm，齒數(shù)Z=20，此為細(xì)齒銑刀。
因其單邊余量Z=0.1mm
所以銑削深度
每齒進(jìn)給量:查手冊(cè)現(xiàn)取
銑削速度V：取V=0.32m/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：=61r/min
查手冊(cè)取n=75 r/min
實(shí)際切削速度v
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:
5）確定切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度l：由毛坯尺寸可知l=40mm
刀具切入長(zhǎng)度l1: 精銑時(shí)l1=D=100mm
刀具切出長(zhǎng)度l2: 取l2=2mm
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間tj:
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）表7-30，可查得銑削的輔助時(shí)間tf=0.23min
粗銑總工時(shí)t=1.2+0.23=1.43min
工序十 鉆2-M6螺紋底孔，并攻螺紋锪120°倒角
工件材料為HT200，硬度為200HBS?？椎闹睆綖?mm。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@孔至，用的麻花鉆頭。攻M6的螺紋，選用M6的細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。
1)加工M6底孔
切削深度ap： ap=20
進(jìn)給量f：取f=0.25mm/r
切削速度v：取v=0.43mm/r
故機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：
查機(jī)床參數(shù)，取n=750r/min
實(shí)際切削速度v’:
v’=
被切削層長(zhǎng)度l：l=20mm
刀具切入長(zhǎng)度l1：
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=0
走到次數(shù)為1次
鉆削用時(shí)t1：
2)攻M6×1.5的螺紋
機(jī)床：Z535立式鉆床
刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（M6×1.5）
進(jìn)給量f：由于螺距P=1.5，因此進(jìn)給量f=1.5mm/r
切削速度v：取v=0.148m/s=8.88m/min
故機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：
取n=400r/min
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n0：取n0=400r/min
實(shí)際切削速度v’:
v’=
被切削層長(zhǎng)度l：l=20mm
刀具切入長(zhǎng)度l1：
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=0
走到次數(shù)為1次
鉆削用時(shí)t1：
(2) 锪鉆120°倒角
工件材料為HT200，硬度為200HBS?？椎闹睆綖?mm。表面粗糙度為Ra=6.3um。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)轱零@，加工刀具為：小直徑锪鉆，磨出120°刃角。
1）確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（哈工大，王紹俊）表3-42，可查出,故可取
根據(jù)手冊(cè)，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量.由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力允許的進(jìn)給量.
由于所選f遠(yuǎn)小于、，故所選f合適。
確定切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率Pm
由插入法得：
V表=17m/min F表=4732N
T表=51.69N﹒M Pm表=1.25KW
由于實(shí)際加工條件與上面所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所查得的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。
查上述手冊(cè)，得到KMV=0.88,KIV=0.75,
故V表=17×0.88×0.75=11.22m/min
查機(jī)床手冊(cè)，取n=275r/min.
實(shí)際切削速度為
查上述手冊(cè)，KMF=KMT=1
故F=4732N×1=4732N
T=51.69N﹒M×1=51.69N﹒M
校驗(yàn)機(jī)床功率
切削功率Pm為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
d0=6mm,f=0.23mm/r,n=275r/min,v=5.2m/min
相應(yīng)的
F=5016N，T=51.69N﹒M,
工時(shí)計(jì)算：
切入長(zhǎng)度3mm，切出長(zhǎng)度1mm,d0=6mm,f=0.23mm/r,n=275r/min,
t1=(2+3+1)/0.23×275=0.1min
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-33,可查得鉆削的輔助時(shí)間為t1f=0.67+0.23=0.9min
工序十一：終檢
第三章 專用夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，在杠桿加工時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
在各工序中，我選擇設(shè)計(jì)加工?25孔夾具以及銑?12.7孔平臺(tái)的夾具各一套。其中，加工工藝孔的夾具用于組合鉆床，刀具分別為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀對(duì)工件進(jìn)行加工。銑?12.7孔平臺(tái)應(yīng)用組合銑床，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀YG8。
3.1加工?25孔夾具設(shè)計(jì)
本夾具用來鉆、擴(kuò)、鉸工藝孔?25。孔的尺寸精度為+0.023，表面粗糙度要求，與底面垂直。該孔的加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度，因此加工精度要求較高。本道工序?yàn)楦軛U加工的第二道工序，其前面已經(jīng)把該孔的底面平面加工完畢，因此該工序可以不考慮與底面垂直精度，而應(yīng)該主要考慮保證尺寸精度和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.1.1基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，為了保證所加工后的孔能使后續(xù)工序的加工余量均勻，根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序加工完畢的表面作為定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此，加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用?45外圓面作為定位基準(zhǔn)，可以用V形塊定位限制4個(gè)自由度；再以?25孔下表面定位。
為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對(duì)工藝孔進(jìn)行鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)孔加工；最后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀對(duì)工藝孔進(jìn)行鉸孔加工，采用手動(dòng)夾緊。
3.1.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此，切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。
由參考書【2】得：
鉆削力
鉆削力矩
式中：D=22mm
f=0.43mm/r
所以，
本工序加工過程中，工件的?45外圓面與V形塊靠緊，采用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)推動(dòng)壓頭夾緊工件。屬于普通螺旋夾緊，夾緊力計(jì)算工式：
式中：
--單個(gè)螺旋產(chǎn)生的夾緊力（N）；
Q—原始作用力（N）；
L—作用力臂（mm）;
--螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）；
--螺桿端部與工件間的摩擦角（°）；
--螺紋中徑的半徑（mm）；
--螺紋升角（°）；
--螺旋副的當(dāng)量摩擦角（°）；
3.1.3夾緊元件及動(dòng)力裝置的確定
由于杠桿的生產(chǎn)量很大，采用手動(dòng)夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此，決定采用采用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)推動(dòng)壓頭夾緊工件，且手動(dòng)夾緊夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。
圖3.1 自定位夾緊元件
3.1.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)
工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套，以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求，工藝孔分為三個(gè)工步完成加工。鉆、擴(kuò)、鉸的刀具分別為：鉆孔——?22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔—— ?24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔——?25mm標(biāo)準(zhǔn)高速絞刀。
襯套選用固定式襯套。
鉆模板選用固定式鉆模板
夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及如何將上述各元件整合成一個(gè)整體，如圖3.2。
3.1.5夾具精度分析
由工序圖可知，本工序定位基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，又采用以加工面定位故定位誤差很小，可忽略不計(jì)。此次加工，最重要的是保證孔的表面質(zhì)量和尺寸要求。加工過程的最后采用鉸加工，選用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，直徑為，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔直徑，外徑，同軸度公差為φ0.005mm。固定襯套采用孔徑為，同軸度公差為φ0.005mm。
圖3.2 鉆床夾具裝配圖
該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實(shí)體要求，即要求：
各孔的實(shí)際輪廓最大實(shí)體時(shí)效邊界的控制即受直徑為φ25-φ0.1=φ24.9mm的理想圓柱面的控制；各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸φ25mm；當(dāng)孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸φ25mm時(shí)可將偏移量補(bǔ)償給位置度公差；如各孔的實(shí)際輪廓尺寸處于最小實(shí)體狀態(tài)即實(shí)際直徑為φ25.023mm時(shí)，相對(duì)于最大實(shí)體尺寸φ25mm的偏移量為0.023mm，此時(shí)軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值φ0.1+φ0.023=φ0.123mm，即孔的位置度公差最小值為φ0.1mm。
工藝孔的尺寸由鉸刀的尺寸滿足。
工藝孔的表面粗糙度可由所選的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。
影響工藝孔位置度的因素有：
鉆模板上裝襯套的孔的尺寸公差Δ1=0.005mm;
襯套的同軸度公差：Δ2=0.005mm；
襯套與鉆套配合的最大間隙：Δ3=0.022mm；
鉆套的同軸度公差：Δ4=0.005mm；
鉆套與鉸刀配合的最大間隙：Δ5=0.031m；
<0.1mm
所以能滿足加工要求。
3.1.6夾具操作說明
先將工件放在圓臺(tái)上，再把工件向固定V形塊靠近，然后加緊加工工件；當(dāng)工件加工完畢后，先將快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)推動(dòng)壓頭退回，取出工件。
總結(jié)
本設(shè)計(jì)研究過程中仍然存在不足之處，有的問題研究不深，有待于進(jìn)一步深入，具體如下：
（1）缺乏實(shí)際工廠的實(shí)踐、操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能存在不合理之處，有一定浪費(fèi)；
（2）與夾具相關(guān)的刀具、量具等元件了解不足，可能會(huì)導(dǎo)致元件選用不正確或者不合理；
（3）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善，考慮有不周全之處；
（4）此次設(shè)計(jì)大部分只傾向于理論可行，實(shí)際中的操作方便與否、工時(shí)占用等問題還有待解決；
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致謝
本文從選題、方案擬定與確定到課題的具體實(shí)際研究都是在鄭老師和馬老師的全面、悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、豐富的創(chuàng)造力、高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)術(shù)思想，以及敏銳的洞察力，始終令我敬佩，并將影響我一生。值此成文之際，謹(jǐn)向?qū)煴磉_(dá)我深深地敬意和衷心的感謝！
在四年的大學(xué)生活、學(xué)習(xí)中，得到了機(jī)械工程學(xué)院的各位老師和同學(xué)的無私幫助，在此深表感謝！
感謝所有關(guān)心和幫助過我的人們！
最后，在本文結(jié)束之際，向所有為我的論文提出寶貴意見的評(píng)閱老師們表示衷心的感謝和崇高的敬意！
謝謝！
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