等臂杠桿工藝及夾具設計

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 設計題目：制定等臂杠桿的加工工藝，設計鉆2-8H7孔的鉆床夾具班 級：學 號：學生姓名：指導教師：系 主 任：設計日期： 機械制造技術基礎課程設計任務書2序言31.零件的工藝41.1零件的作用41.2零件的工藝分析42.工藝規(guī)程的設計52.1確定毛坯的制造形式。52.2基面的選擇72.3工件表面加工方法的選擇72.4確定工藝路線72.5工藝方案的比較和分析：82.6選擇加工設備及刀、量、夾具82.7加工工序設計93.夾具的設計113.1確定設計方案113.2選擇定位元件113.3計算夾緊力并確定螺桿直徑113.4定位誤差計算124.設計心得12參考文獻12 機械制造技術基礎課程設計任務書設計題目：制定等臂杠桿的加工工藝，設計鉆2-8H7孔的鉆床夾具設計要求：1、中批生產(chǎn)； 2、選用通用設備； 3、采用手動加緊機構；設計內(nèi)容：1、繪制加工工件圖，計算機繪圖； 2、制定零件的加工工藝過程，填寫零件加工工藝過程卡一張和所有工序卡的工序卡。 3、制設計指定的工序夾具，繪制夾具全套圖紙； 4、編寫設計說明書一份，按照畢業(yè)論文的格式寫； 5、答辯時交全套夾具工程用圖紙、設計說明書、工藝過程卡和工序卡，并交電子文稿。序言機械制造技術學課程設計是在學完了機械制造技術（含機床夾具設計）和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這次設計使我們能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論，并結合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜零件（杠桿）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計方案，由于能力有限，經(jīng)驗不足，設計中還有許多不足之處，希望各位老師多加以指教。完成夾具結構設計能力，也是熟悉和運用有關手冊、圖表等技術資料及編寫技術文件等基本技能的一次實踐機會，為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下良好的基礎。1.零件的工藝1.1零件的作用題目給出的零件是等臂杠桿。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。1.2零件的工藝分析 杠桿的25+0.052mm孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求?，F(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，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28+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。28（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。2.工藝規(guī)程的設計2.1確定毛坯的制造形式。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30mm的凸臺上下面 30H3凸臺上下面10(H7)孔 10 H3加工內(nèi)孔8（H7）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CT28（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 32.2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。2.3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28+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、 30mm的凸臺上下表面：公差等級為IT13，表面粗糙度為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0.1m（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145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。2.4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28（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28(H7)的小孔使尺寸。 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：粗鉸28（H7）小孔使尺寸達到7.96mm。工序：精鉸28(H7)小孔使尺寸達到8（H7）。工序：檢驗入庫。2.5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28小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗加工孔25，而不進一步加工就鉆8（H7），那樣就很難保證28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。2.6選擇加工設備及刀、量、夾具由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設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構設計等問題，采用立銑，選擇X5012立式銑床（參考文獻：機械工藝設計手冊，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（參考文獻：機械工藝設計手冊，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145的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。鉆28(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28(H7)小孔使尺寸達到7.96mm。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28(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。2.7加工工序設計根據(jù)本次設計的要求，工序設計只設計老師所給出工序的計算。下面是對8（H7）內(nèi)孔的加工設計。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28(H7)鉆孔0.2157.828(H7)擴孔0.055 7.9628(H7)鉸孔H78(H7)1、 鉆28(H7)的小孔使尺寸達到7.8mm。2、 粗鉸28（H7）小孔使尺寸達到7.96mm。3、 精鉸28(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：機械設計工藝簡明手冊，并參考Z518機床主要技術參數(shù)，取鉆28(H7)孔的進給量f=0.3mm/r,用插入法求得鉆28(H7)孔的切削速度為v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出轉速為:n=1000v/d=100026.1/3.148r/min=1039r/min按機床實際轉速取n=1000r/min，則實際切削速度為v=3.141000/1000m/min22m/min. 從參考文獻得知： =9.8142.7do(N) M=9.810.021(N.m)求出鉆28(H7)孔的和M如下：=9.8142.781=1279NM=9.810.0211=5N.m根據(jù)所得出數(shù)據(jù)，它們均少于機床的最大扭轉力矩和最大進給力，故滿足機床剛度需求。（2）參考文獻：機械設計工藝簡明手冊，并參考Z518機床主要技術參數(shù)，取擴孔28(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=1/222m/min=11m/min,由此算出轉速n=1000v/d=100011/3.148r/min=438r/min,取機床實際轉速n=450r/min。（3）參考文獻：機械設計工藝簡明手冊，并參考Z518機床主要技術參數(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。由此算出轉速：n=1000v/d=100018/3.148r/min=717r/min按照機床的實際轉速n=720r/min。則實際切削速度為：V=dn/1000=3.148720/1000m/min=18.1m/min。3.夾具的設計本次的夾具為工序：鉆、粗、精鉸28（H7）小孔使尺寸達到8（H7）而設計的。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，采用翻轉式鉆模。3.1確定設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)工件結構特點，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。3.2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）孔外緣毛坯一側防轉定位面的定位元件 ,用鎖緊螺母將其鎖緊，防止在加工孔時出現(xiàn)扭轉，限制工件六個自由度。為增加剛性，在8（H7）的端面增設一螺旋輔助支承，輔助支承與工件接觸后，用螺母將其鎖緊。 3.3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反時，取K=3。由前面的計算可知F=1279N。所以，=KF=12793N=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。3.4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。4.設計心得兩個星期的機械設計到今天已經(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計這個任務，而且從中一方面鞏固了之前的理論學習，另一方面也發(fā)現(xiàn)了自 己在學習工程中存在的薄弱環(huán)節(jié)。經(jīng)過老師的知道，和自己的認真學習，自己把一些沒有掌握好的知識點進一步加深理解，把在設計過程中發(fā)現(xiàn)的問題，作為今后學習過程中努力的方向。課程設計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學習過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學習和結合，使自己把學過的知識聯(lián)系起來，運用在各個方面上去。同時，廣泛地運用設計手冊，學會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；在整個零件的加工過程是和其他同學分工完成，所以在設計過程中需要和同學一起討論分析，在夾具設計過程中也想同學征求了意見，是設計更加符合實際要求。 參考文獻1、李益民主編，機械加工工藝簡明手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1994.72、李洪主編，機械加工工藝手冊，北京：北京出版社，19903、廖念釗等主編，互換性與技術測量（第四版），北京：中國計量出版社，1990.24、于駿一、鄒青主編，機械制造技術基礎，北京：機械工業(yè)出版社，2004.15、劉華明主編，刀具設計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1999 6、吳拓、萬瓊山主編，機械制造工藝與機床夾具課程設計知道，機械工業(yè)出版社2010第二版12