左擺動杠桿工藝及銑端面夾具設計(含CAD圖紙、說明書、UG三維模型和工序卡工藝卡)

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 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 3 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 1 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 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 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 銑左端面 面銑刀、游標卡尺 188 92 0.3 1 0.82 2 掉頭，銑右端面 面銑刀、游標卡尺 188 92 0.3 1 0.82 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 零件名稱 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鍛造 鍛造 2 熱處理 熱處理 3 銑 銑左端面，掉頭銑右端面 X51 專用夾具、面銑刀、游標卡尺 4 銑 銑尺寸24的兩端面 X51 專用夾具、面銑刀、游標卡尺 5 銑 銑零件的外輪廓尺寸 X51 專用夾具、立銑刀、游標卡尺 6 鉆 鉆Φ12H8、Φ6H7的孔 Z525 專用夾具、麻花鉆、游標卡尺 7 鉆 Φ12的孔 Z525 專用夾具、麻花鉆、游標卡尺 8 鉆 Φ15H8的孔 Z525 專用夾具、麻花鉆、游標卡尺 9 銑 銑寬度2mm的槽、寬度8mm的槽 X51 專用夾具、槽銑刀、游標卡尺 10 鉆 鉆M10螺紋孔，锪Φ12的孔 Z525 專用夾具、麻花鉆、絲錐、游標卡尺 11 檢驗 檢驗 12 入庫 入庫 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 說明書 題 目：左擺動杠桿工藝規(guī)程設計及專用夾具設計 姓 名： 學 號： 系 別： 專 業(yè)： 年 級： 指導教師： 系主任： 摘 要 機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程是指從原材料開始到成品出廠的全部勞動過程，它既包括毛坯的制造，零件的機械加工和熱處理，機器的裝配、檢驗、測試和涂裝等主要勞動過程，還包括專用工具、夾具、量具和輔具的制造、機器的包裝、工件和成品的儲存和運輸、加工設備的維修，以及動力供應等輔助勞動過程。 機械加工工藝過程是機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程的一部分，是直接生產(chǎn)過程，其原意是指采用金屬切削刀具或磨具來加工工件，使之達到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學物理性能，成為合格零件的生產(chǎn)過程。 關鍵詞：機械加工；夾具；工藝；尺寸； IV Abstract Mechanical products production process refers to all the labor process from raw materials to finished products, it includes blank manufacturing, parts machining and heat treatment, machine assembly, inspection, testing and finishing and other major labor process, also include special tools, jig, measuring tools and auxiliary equipment manufacturing, packaging machine, artifacts and finished product storage and transportation, processing equipment maintenance, and power supply and other auxiliary labor process. Mechanical processing process is a part of the production process of mechanical products, is a direct production process, its original intention is to use metal cutting tools or abrasive tools to process the workpiece, make it meet the required shape, size, surface roughness and mechanical and physical properties, become qualified parts of the production process. Key words: Machining; Fixture; Process; Size; 目 錄 摘 要 II Abstract III 第1章 前言 5 第2章 零件的分析 6 2.1 零件的作用 6 2.2零件的工藝分析 6 2.3 毛坯制造形式及結構的確定 7 第3章 工藝規(guī)程設計 9 3.1基準的選擇 9 3.2 加工工藝路線的確定 9 3.3切削用量及切削時間的確定 10 第4章 夾具設計 12 4.1 設計類型及機床選擇 12 4.2 定位方案的確定 13 4.3 夾緊方案的確定 13 4.4夾緊力和切削力計算 14 4.5定位誤差分析 15 4.6 夾具簡要操作說明 15 結 論 17 致 謝 18 參考文獻 19 第1章 前言 工藝規(guī)程及夾具設計的基礎是完成機床夾具設計,機床加工培訓,互換性與測量技術、機械制圖、機械制造、機械設計基礎設計、夾具設計是下一個課程教學后的一個重要環(huán)節(jié)。機床夾具設計是學習產(chǎn)品零部件的加工生產(chǎn)的需求定位,夾緊,指導,刀,所以如何合理,如何高效,而且他還需要我們熟悉產(chǎn)品從零件到粗糙的路線安排,整個過程和部分確定的大小如何計算,根據(jù)學到的知識這些材料設計用于滿足零件的特點和需要特殊夾具,根據(jù)不同地區(qū)的不同設計不同的固定程序,確保加工的零件加工質量和加工效率。這個設計包含一個概括和總結的知識學會了在過去的兩年里,包括CAD圖紙,機械設計和制造基地,夾具設計課程和其他的再學習和總結,這是一個有意義的設計。也許在這個設計,也許是因為我們只有理論知識,一些地方但不親自實踐,知識和技能不可避免的一些不足,但是通過課程設計也讓我學到很多以前沒有學到的知識,讓我知道如何處理當面對困難時,如何解決。這個設計讓我知道自己的缺點,而是因為這只讓我學習課本以外的知識,讓我知道如何處理如何克服困難。 因為我沒有實際的工作經(jīng)驗，理論知識還不夠，課程設計水平也有限，所以做整體設計的缺點和錯誤是不可避免的，多多請老師指點。 第2章 零件的分析 2.1 零件的作用 左右擺動的杠桿的作用：循環(huán)往復運動。其零件圖如下： 圖2.1零件圖 2.2零件的工藝分析 分析零件圖可知，左擺動杠桿的上、左和右端面的粗糙度要求較高，為3.2，所以需要進行切削加工。而其他的各表面的粗糙度要求并不高，又因為是大批生產(chǎn)，所以采用鍛造毛坯的方法，其他面無需加工。零件中幾個孔的要求較高，粗糙度為3.2，但孔的直徑較小，所以采取鉆、粗鉸，精鉸的加工以確保精度等級。零件中對形位公差的要求并不高。由此，該零件加工方便，工藝性較好。 2.3 毛坯制造形式及結構的確定 （1）毛坯的生產(chǎn)類型 零件材料為HT200，采用鑄造毛坯；根據(jù)《機械加工工藝手冊（第二版）》（機械工業(yè)出版社，王先逵主編）（以下簡稱《機械加工工藝手冊》）表3.1-17～3.1-20，零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，形狀比較簡單，最大輪廓尺寸為250-400mm，而且表面粗糙度質量要求也不是很高，故可采用砂型機器造型（濕型鑄造）鑄件毛坯。 （2）毛坯尺寸公差與機械加工余量的確定 1、求最大輪廓尺寸 零件最大輪廓尺寸屬于區(qū)間250-400mm。 2、選取公差等級CT 由《機械加工工藝手冊》表3.1-24，鑄造方法按照砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，鑄件尺寸公差等級8-12級（GB/T6414-1999），選用鑄件尺寸公差等級為CT-10。 3、求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件尺寸公差等級CT，由《機械加工工藝手冊》表3.1-21選取鑄件各加工面尺寸公差，公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 4、求機械加工余量等級 由《機械加工工藝手冊》表3.1-26，鑄造方法按照砂型鑄造，鑄件材料為灰鑄鐵，得機械加工余量等級范圍為E～G級（GB/T6414-1999），選用F級。 5、求RMA（要求的機械加工余量） 對所有加工表面取同一個數(shù)值，由《機械加工工藝手冊》表3.1-27查鑄件最大輪廓尺寸為250-400mm、機械加工余量等級為F級，得機械加工余量RMA=2.5mm。 6、最小鑄出孔 查《機械加工工藝手冊》大量生產(chǎn)中最小鑄出孔直徑為12-15mm，故該零件中的小孔不鑄出。 （3）繪制毛坯圖 圖2.2毛坯圖 8 第3章 工藝規(guī)程設計 3.1基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 選擇定位的基準，必須要以減少加工的誤差為前提，確保零件最終能加工到技術要求，這個時候要求選擇的基準與設計和工藝設計基準是重合的最好，如果實在不行，不能重合的話，那就要把零件尺寸在設計基準上進行標注，或按形狀分析方法標注。當部件比較復雜時，通常僅在一個方向上選擇一個基準是不夠的，還需要添加一些基準。主基準稱為主基準，輔助基準稱為輔助基準。主引用和輔助引用之間應該有一個連接大小。 1. 選擇的粗基準就是還沒有加工的那個面，面是個粗糙表面，但是一般只能用一次最好，使用這個面進行加工以后，后面就不要再用這個面了。 2. 將加工后的表面作為基準是一種精確的基準。 3.精確基準的選擇遵循兩個原則。 3.1在相同基準下，加工基準與設計裝配基準一致。 3.2使用一個基準，就是把基準統(tǒng)一一下。如帶兩個銷的殼體的一側、軸的中心孔、齒輪箱的同軸基準、齒條的加工底部等。 分析和考慮以上的選擇原則，對本次設計的零件加工進行定位基準的選擇。 3.2 加工工藝路線的確定 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機床以及專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外還應當考慮經(jīng)濟效果，以便生產(chǎn)成本盡量降低。制定的工藝路線如下： 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 1 鍛造 鍛造 2 熱處理 熱處理 3 銑 銑左端面，掉頭銑右端面 4 銑 銑尺寸24的兩端面 5 銑 銑零件的外輪廓尺寸 6 鉆 鉆Φ12H8、Φ6H7的孔 7 鉆 Φ12的孔 8 鉆 Φ15H8的孔 9 銑 銑寬度2mm的槽、寬度8mm的槽 10 鉆 鉆M10螺紋孔，锪Φ12的孔 11 檢驗 檢驗 12 入庫 入庫 3.3切削用量及切削時間的確定 工序：銑左端面 1. 車削用量 （1）背吃刀量ap ：因為加工余量較小，故可在一次走刀內完成，取ap=2.5mm。 （2）確定每齒進給量 f ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》第1-36頁表1.1.24，進給量f=0.25~0.35mm/r，取f=0.3mm/r，刀具壽命T=180min。 （3）計算切削速度v 根據(jù)《機械加工工藝手冊》第1-49頁，車削速度計算公式為： 由表1.1-55查得cv=189.8， xv=0.15, yv=0.2, m=0.2；將數(shù)據(jù)代入公式計算車削速度： （4）確定機床主軸轉速： 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指南》（以下簡稱《指南》） 第144頁 表5-56，選擇主軸轉速nR=188r/min,因此 實際車削速度： vR=πd0n1000=3.14×155×1881000=92m/min （5）計算基本工時 tm＝L/ nf，L=l+ l1+l2，l=155mm. 查《機械加工工藝手冊》第2-124頁 表2.1-100，切入和切出行程為： l1+l2=26mm，則： tm＝L/ nf=0.82min, 總時間2tm=2×0.82=1.64min 19 第4章 夾具設計 4.1 設計類型及機床選擇 根據(jù)課題，選擇了最重要的工序之一的銑面進行夾具設計。根據(jù)工藝規(guī)程可知，面為銑削加工采用立式銑床。如圖立式銑床是一種常見的機械加工裝備，立式銑床的主軸是垂直布置的，決定了他的加工方向是工作臺水平移動。在夾具設計時，要考慮到機床工作臺的進給方向和進給行程。 圖4.1立式銑床 4.2 定位方案的確定 4.2.1 工件定位面選擇 機械零件是由若干個表面組成的，研究零件表面的相對關系，必須確定一個基準，基準是零件上用來確定其它點、線、面的位置所依據(jù)的點、線、面。根據(jù)基準的不同功能，基準可分為設計基準和工藝基準兩類。1．設計基準：在零件圖上用以確定其它點、線、面位置的基準，稱為設計基準。2．工藝基準：零件在加工和裝配過程中所使用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同又分為裝配基準、測量基準及定位基準。 4.2.2定位元件限制不定度分析 工件在夾具上位置的確定需要限制6個自由度，分別是3個移動自由度和3個旋轉自由度。 零件放在夾具上，底端面與支承板貼合，限制三個自由度（上下方向個兩個旋轉），左端面與支撐釘貼合限制2個自由度（左右方向和前后方向），右端面與定位銷貼合零件的一個旋轉自由度，總共6個自由度被限制。 4.3 夾緊方案的確定 夾緊機構是能實現(xiàn)以一定的夾緊力夾緊工件，保證工件的定位位置不發(fā)生變化的結構。該夾具同樣采用使用螺紋夾緊機構，通過壓塊壓緊零件，這種夾緊方式加緊力大、夾緊可靠，方便，減少了勞動強度，適合批量生產(chǎn)。 設計夾緊裝置應遵循以下原則：工件不移動原則；工件不變形原則；工件不振動原則；安全可靠原則；經(jīng)濟實用原則； 使用壓緊塊在固定塊的相對位置對零件進行夾緊，完成零件固定工作。 圖4.2 夾緊機構 4.4夾緊力和切削力計算 切削力計算： 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-19中公式，查加工零件時銑刀的切削力計算公式為: 公式中各參數(shù)含義如下： ：各種銑刀加工不同材料的切削參數(shù)，對于鋸片銑刀加工取 ：高速鋼銑刀切削力的修正系數(shù)，對于零件取1.0 ：銑削時各分力與圓周力的比值取: 其余參數(shù)根據(jù)機械加工工藝數(shù)值帶入計算得: 夾緊力計算： 分析工件夾具中的受力情況： 切削力方向為孔的軸線方向，夾緊力垂直于切削力方向，由定位面與定位元件之間的摩擦力平衡切削軸向力，工件材料為鑄鋼，摩擦系數(shù)為0.5 ： 式中為摩擦力，為靜摩擦因素，為正壓力，帶入式 得：=3746 N，則實際夾緊力F=K，K為安全系數(shù)。 K= K=1.2×1.2×1.0×1.0×1.0=1.44 F=1.44×3746=3954N 4.5定位誤差分析 一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。 形成原因有兩個，一是由于定位基準 與設計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。 根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，。 已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗公式，易知此結果符合。 4.6 夾具簡要操作說明 夾具體是整個夾具的基礎和骨架，是夾具上最大和最復雜的基礎零件，該夾具是銑夾具，故為了滿足有足夠的強度和剛度、安放穩(wěn)定可靠、結構緊湊和工藝性好，并且重量盡可能輕巧，便于操作，使用安全，所以選擇夾具體為鑄造體。 1.零件在裝配前必須清理和清洗干凈，不得有毛刺、飛邊、氧化皮、銹蝕、切屑、油污、著色劑和灰塵等。 2.裝配前應對零、部件的主要配合尺寸，特別是過盈配合尺寸及相關精度進行復查。 3.裝配過程中零件不允許磕、碰、劃傷和銹蝕。 圖4.3 夾具裝配圖 結 論 課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程。這次設計讓我對一個零件的工藝規(guī)程的設計步驟與過程有了比較深入的了解，這對以后的工作是非常有意義的?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。只要每天都做一點點，日積月累，不知不覺中我們就把設計做完了。 當我著手整理自己的設計成果，仔細回味這個學期的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。這是大學里做的時間最長，工作量最大，摸索歷程最長的一次設計了，是用大學所學的知識完成的一份比較滿意的答卷。雖然這是我人生中的一點小小的收獲，它令我感到自己確實有學到點東西，學習沒有白費。 當然了，設計中更多的是使我發(fā)現(xiàn)自己掌握的知識是非常有限的，綜合應用所學專業(yè)知識的能力是如此不足，在繁雜的數(shù)據(jù)計算與查詢中總是把我搞得焦頭爛額，理不清頭緒，抓不住重點。大學里所學的知識畢竟總是有限的，學習是一個不能間斷的事，畢業(yè)后還需要自己更多地學習，在知識的實踐應用方面今后還需要多努力。 致 謝 本次設計不全是是我個人獨立完成的，而是在xxx老師的悉心指導和幫助下完成的。由于我的機械專業(yè)知識有限，實踐經(jīng)驗更顯空白，所以在設計中常常碰到阻礙，是在xxx老師不厭其煩的指教和引導下，我才能順利完成任務。xxx老師的循循善誘，已經(jīng)讓我欽佩不已，而xxx老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度更是讓我倍受教益。在此，我向xxx老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同學們的協(xié)作和幫助，使我能按時順利地完成畢業(yè)設計。 參考文獻 [1] 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 [2] 機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 [3] 機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 [4] 機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術出版社出版，1990年 [5] 金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 [6] 機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 [7] 吳拓，方瓊珊，機械制造工藝與機床夾具課題設計指導[M].北京：機械工業(yè)出版社,2015