CA6140車床831009車床杠桿機加工工藝和銑30mm右端面(φ25孔端面)專用夾具設計

CA6140車床831009車床杠桿機加工工藝和銑30mm右端面(25孔端面)專用夾具設計,CA6140,車床,831009,杠桿,加工,工藝,30,mm,端面,25,專用,夾具,設計 畢業設計（論文）CA6140杠桿加工工藝及夾具設計學生姓名： 學生學號： 院 （系）： 機電工程學院 年級專業：13級機械設計制造及其自動化 指導教師： 畢業設計 摘 要摘 要本設計是CA6140杠桿零件的加工工藝規程及一些工序的專用夾具設計。CA6140杠桿零件的主要加工表面是平面及孔。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，本設計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的加工精度?；鶞实倪x擇以杠桿外圓面作為粗基準，以孔及其下表面作為精基準。先將底面加工出來，然后作為定位基準，在以底面作為精基準加工孔。整個加工過程選用組合機床。在夾具方面選用專用夾具?？紤]到零件的結構尺寸簡單，夾緊方式多采用手動夾緊，夾緊簡單，機構設計簡單，且能滿足設計要求。關鍵詞 杠桿零件，加工工藝，夾具，定位，夾緊I 畢業設計 ABSTRACTABSTRACTThis paper is to design the craft processes of making the CA6140 lever 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 processes. The basic choice is to consider 45 outside circle as rough basis and to consider 25 bore 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. The whole processes choose the machine bed. In the aspects of tongs choosing, 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 design is simple, and can satisfy the design request.Key Words Lever spare parts, craft proces , tongs, fixed position, tight clipII畢業設計 目錄摘 要ABSTRSCT1 緒論11.1課題背景及發展趨勢11.2 夾具的基本結構及設計內容12 杠桿加工工藝規程設計32.1零件的分析32.1.1零件的作用32.1.2零件的工藝分析32.2杠桿加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施42.2.1確定毛坯的制造形式42.2.2基面的選擇42.2.3確定工藝路線42.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定52.2.5確定切削用量62.2.6確定基本工時172.3小結223 專用夾具設計233.1加工工藝孔25夾具設計233.1.1定位基準的選擇233.1.2切削力的計算與夾緊力分析233.1.3夾緊元件及動力裝置確定243.1.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計253.1.5夾具精度分析273.1.6夾具設計及操作的簡要說明273.2粗精銑寬度為30mm的下平臺夾具設計283.2.1定位基準的選擇283.2.2定位元件的設計283.2.3定位誤差分析293.2.4銑削力與夾緊力計算293.2.5夾具體槽形與對刀裝置設計303.2.6夾緊裝置及夾具體設計323.2.7夾具設計及操作的簡要說明333.3鉆M8螺紋孔夾具設計333.3.1定位基準的選擇333.3.2定位元件的設計343.3.3定位誤差分析353.3.4鉆削力與夾緊力的計算353.3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計363.3.6夾緊裝置的設計383.3.7夾具設計及操作的簡要說明383.4小結394總結40參考文獻41致 謝4226畢業設計 1 緒論1 緒論加工工藝及夾具畢業設計是對所學專業知識的一次鞏固，是在進行社會實踐之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是理論聯系實際的訓練。機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設計和使用是促進生產發展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業生產的不斷發展,機床夾具的改進和創造已成為廣大機械工人和技術人員在技術革新中的一項重要任務。1.1課題背景及發展趨勢材料、結構、工藝是產品設計的物質技術基礎，一方面，技術制約著設計；另一方面，技術也推動著設計。從設計美學的觀點看，技術不僅僅是物質基礎還具有其本身的“功能”作用，只要善于應用材料的特性，予以相應的結構形式和適當的加工工藝，就能夠創造出實用，美觀，經濟的產品，即在產品中發揮技術潛在的“功能”。技術是產品形態發展的先導，新材料，新工藝的出現，必然給產品帶來新的結構，新的形態和新的造型風格。材料，加工工藝，結構，產品形象有機地聯系在一起的，某個環節的變革，便會引起整個機體的變化。 工業的迅速發展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，對中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。1.2 夾具的基本結構及夾具設計的內容按在夾具中的作用,地位結構特點,組成夾具的元件可以劃分為以下幾類:(1)定位元件及定位裝置；(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機構)； (3)夾具體；(4)對刀,引導元件及裝置(包括刀具導向元件,對刀裝置及靠模裝置等)；(5)動力裝置；(6)分度,對定裝置；(7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)；每個夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動夾具就沒有動力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設有其它裝置及機構,例如在有的自動化夾具中必須有上下料裝置。專用夾具的設計主要是對以下幾項內容進行設計：（1）定位裝置的設計；（2）夾緊裝置的設計；（3）對刀-引導裝置的設計；（4）夾具體的設計；（5）其他元件及裝置的設計。 畢業設計 2 桿桿加工工藝規程設計2 杠桿加工工藝規程設計2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目給出的零件是CA6140的杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。2.1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優良，但塑性較差、脆性高，為此以下是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F分析如下：（1）主要加工面：1）小頭鉆以及與此孔相通的14階梯孔、M8螺紋孔；2）鉆錐孔及銑錐孔平臺；3）鉆2M6螺紋孔；4）銑杠桿底面及2M6螺紋孔端面。（2）主要基準面：1）以45外圓面為基準的加工表面這一組加工表面包括：的孔、杠桿下表面2）以的孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：14階梯孔、M8螺紋孔、錐孔及錐孔平臺、2M6螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺紋孔和錐孔平臺。 杠桿的25孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求?，F分述如下：本套夾具中用于加工25孔的是立式鉆床。工件以25孔下表面及45孔外圓面為定位基準，在定位塊和V型塊上實現完全定位。加工25時，由于孔表面粗糙度為。主要采用鉆、擴、鉸來保證其尺寸精度。本套夾具中用于加工杠桿的小平面和加工12.7是立式銑床。工件以 孔及端面和水平面底為定位基準，在長銷、支承板和支承釘上實現完全定位。加工表面：包括粗精銑寬度為30mm的下平臺、鉆12.7的錐孔，由于30mm的下平臺的表面、孔表面粗糙度都為。其中主要的加工表面是孔12.7，要用12.7鋼球檢查。本套夾具中用于加工與25孔相通的M8螺紋底孔是用立式鉆床。工件以孔及其下表面和寬度為30mm的下平臺作為定位基準，在大端面長圓柱銷、支承板和支承釘上實現完全定位。加工M8螺紋底孔時，先用7麻花鉆鉆孔，再用M8的絲錐攻螺紋。2.2杠桿加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施2.2.1確定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年產量為4000件，達到大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩定的，適合大批生產的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產率。2.2.2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，選擇本零件的不加工表面是加強肋所在的肩臺的表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用一個V形塊支承45圓的外輪廓作主要定位，以限制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的孔作為精基準。2.2.3確定工藝路線表2.1工藝路線方案一工序1粗精銑25孔下表面工序2鉆、擴、鉸孔使尺寸到達mm工序3粗精銑寬度為30mm的下平臺工序4鉆12.7的錐孔工序5加工M8螺紋孔，锪鉆14階梯孔工序6粗精銑2-M6上端面工序7鉆2-M6螺紋底孔孔，攻螺紋孔2-M6工序8檢查表2.2工藝路線方案二工序1粗精銑25孔下表面工序2鉆、擴、鉸孔使尺寸到達mm工序3粗精銑寬度為30mm的下平臺工序4鉆12.7的錐孔工序5粗精銑2-M6上端面工序6鉆2-5孔，加工螺紋孔2-M6續表2.2工序7加工M8螺紋孔，锪鉆14階梯孔工序8檢查工藝路線的比較與分析：第二條工藝路線不同于第一條是將“工序5鉆14孔，再加工螺紋孔M8”變為“工序7粗精銑M6上端面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發現這樣的變動影響生產效率。而對于零的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。 以25mm的孔子外輪廓為精基準，先銑下端面。再鉆錐孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工藝路線而先上端面， 再“鉆14孔，加工螺紋孔M8”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非功過否重合這個問題。所以發現第二條工藝路線并不可行。從提高效率和保證精度這兩個前提下，發現第一個方案也比較合理想。所以我決定以第一個方案進行生產。具體的工藝過程如表2.3所示。表2.3 最終工藝過程工序1粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度是3.2選用立式升降臺銑床X52K。工序2加工孔25。鉆孔25的毛坯到22mm；擴孔22mm到24.7mm；鉸孔24.7mm到mm。保證粗糙度是1.6采用立式鉆床Z535。采用專用夾具。工序3粗精銑寬度為30mm的下平臺，仍然采用立式銑床X52K，用組合夾具。工序4鉆12.7的錐孔，采用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。工序5加工螺紋孔M8，锪鉆14階梯孔。用組合夾具，保證與垂直方向成10。工序6粗精銑M6上端面。用回轉分度儀加工，粗精銑與水平成36的臺肩。用臥式銑床X52K，使用組合夾具。工序7鉆2-M6螺紋底孔、攻2-M6螺紋用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具工序8檢查2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定杠桿的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生產類型為大批生產。由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設計規定零件為大批量生產，應該采用調整法加工，因此計算最大與最小余量時應按調整法加工方式予以確定。 毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見零件圖)故臺階已被鑄出,根據參考文獻14的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。1）加工25的端面，根據參考文獻8表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。2）對25的內表面加工。由于內表面有粗糙度要求1.6?？捎靡淮未旨庸?.9mm，一次精加工0.1mm就可達到要求。3）加工寬度為30mm的下平臺時，用銑削的方法加工臺肩。由于臺肩的加工表面有粗糙度的要求，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是2.5mm。 4）鉆錐孔12.7時要求加工一半，留下的余量裝配時鉆鉸，為提高生產率起見，仍然采用12的鉆頭，切削深度是2.5mm。5）鉆14階梯孔，由于粗糙度要求，因此考慮加工余量2mm?？梢淮未旨庸?.85mm，一次精加工0.15就可達到要求。6）加工M8底孔，根據參考文獻8表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1就可達到要求。7）加工2-M6螺紋，根據參考文獻8表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1mm就可達到要求。8）加工2-M6端面，粗加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可達到要求。2.2.5確定切削用量工序1：粗、精銑孔下平面（1）粗銑孔下平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床：X52K立式銑床。查參考文獻7表3034刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=1.9mm所以銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻7表3034，取。機床主軸轉速： 式（2.1）式中 V銑削速度； d刀具直徑。由式2.1機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度：進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻7表2.4-81,（2）精銑孔下平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床： X52K立式銑床。參考文獻7表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=0.1mm銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻7表3031，取銑削速度：參照參考文獻7表3031，取機床主軸轉速，由式（2.1）有：按照參考文獻7表3.1-31 實際銑削速度：進給量，由式（1.3）有：工作臺每分進給量： 工序2：加工孔25到要求尺寸工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔22mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔24.7mm標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔25mm標準高速鉸刀。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進給量 根據參考文獻7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式鉆床說明書，取。根據參考文獻7表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據表28-9，允許的進給量。由于所選進給量遠小于及，故所選可用。2）確定切削速度、軸向力F、轉矩T及切削功率 根據表28-15，由插入法得：，由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻7表28-3，故查Z535機床說明書，取。實際切削速度為：由表28-5，故3）校驗機床功率 切削功率為機床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應地，（2）確定擴孔切削用量1）確定進給量 根據參考文獻7表28-31，。根據Z535機床說明書，取=0.57mm/r。2）確定切削速度及 根據參考文獻7表28-33，取。修正系數：，故 查機床說明書，取。實際切削速度為 （3）確定鉸孔切削用量1）確定進給量 根據參考文獻7表28-36，按該表注4，進給量取小植。查Z535說明書，取。2）確定切削速度及 由參考文獻7表28-39，取。由參考文獻7表28-3，得修正系數，故 查Z535說明書，取，實際鉸孔速度 （4）各工序實際切削用量 根據以上計算，各工序切削用量如下：鉆孔：，擴孔：，鉸孔：，工序3：粗精銑寬度為30mm的下平臺（1）粗銑寬度為30mm的下平臺加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床：X52K立式銑床。查參考文獻7表3034刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻7表3034，取。由式2.1得機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度：進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻7表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 式（2.2）刀具切出長度：取走刀次數為1（2）精銑寬度為30mm的下平臺加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床： X52K立式銑床。由參考文獻7表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻7表3031，取銑削速度：參照參考文獻7表3031，取機床主軸轉速，由式（2.1）有：按照參考文獻3表3.1-31 實際銑削速度：進給量，由式（2.3）有：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數為1工序4： 鉆12.7的錐孔工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?2.7mm，表面粗糙度。加工機床為Z535立式鉆床，鉆孔12mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔12.7mm標準高速鋼擴孔鉆。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進給量 根據參考文獻7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式鉆床說明書，取。根據參考文獻7表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據參考文獻7表28-9，允許的進給量。由于所選進給量遠小于及，故所選可用。2）確定切削速度、軸向力F、轉矩T及切削功率 根據參考文獻7表28-15，由插入法得：，由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻7表28-3，故查Z535機床說明書，取。實際切削速度為：由參考文獻7表28-5，故3）校驗機床功率 切削功率為機床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應地，（2）確定擴孔切削用量1）確定進給量 根據參考文獻7表28-31，。根據Z535機床說明書，取=0.57mm/r。2）確定切削速度及 根據參考文獻7表28-33，取。修正系數：，故 查機床說明書，取。實際切削速度為 工序5：鉆M8螺紋孔锪鉆14階梯孔（1）加工M8底孔工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?mm。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至7，選用7的麻花鉆頭。攻M8螺紋，選用M8細柄機用絲錐攻螺紋。切削深度：進給量：根據參考文獻5表2.4-39，取切削速度：參照參考文獻5表2.4-41，取由式（2.1）機床主軸轉速：，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數為1攻M81.5的螺紋機床：Z535立式鉆床刀具：細柄機用絲錐（）進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照參考文獻5表2.4-105，取由式（2.1）機床主軸轉速：，取絲錐回轉轉速：取實際切削速度： （2）锪鉆14階梯孔工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?4mm，表面粗糙度。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為锪鉆，加工刀具為：锪鉆孔14mm小直徑端面锪鉆。 1）確定切削用量確定進給量 根據參考文獻7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式鉆床說明書，取。根據參考文獻7表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據參考文獻7表28-9，允許的進給量。由于所選進給量遠小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力F、轉矩T及切削功率 根據表28-15，由插入法得：，由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻7表28-3，故查Z535機床說明書，取。實際切削速度為由參考文獻7表28-5，故校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應地， 工序6：粗精銑M6上端面工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。要求粗糙度，用回轉分度儀加工，粗精銑與水平成36的臺肩。用立式銑床X52K，使用組合夾具。（1）粗銑M6上端面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床：X52K立式銑床。查參考文獻7表3034刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻7表3034，取由式（2.1）機床主軸轉速：按照參考文獻7表3.1-74 實際銑削速度：進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻7表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數為1（2）精銑M6上端面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床： X52K立式銑床。參考文獻7表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻7表3031，取銑削速度：參照參考文獻7表3031，取機床主軸轉速，由式（1.1）有：按照參考文獻3表3.1-31 實際銑削速度：進給量，由式（2.3）有：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數為1工序7：鉆2-M6工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?mm。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至5，選用5的麻花鉆頭。攻M6螺紋，選用M6細柄機用絲錐攻螺紋。切削深度：進給量：根據參考文獻5表2.4-39，取切削速度：參照參考文獻5表2.4-41，取由式（2.1）機床主軸轉速：，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數為1攻M61.5的螺紋機床：Z535立式鉆床刀具：細柄機用絲錐（）進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照參考文獻5表2.4-105，取由式（2.1）機床主軸轉速：，取絲錐回轉轉速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數為1工序8：校驗2.2.6確定基本工時（1）粗銑、精銑25孔下平面加工條件：工件材料：HT200鑄鐵，200MPa機床：X525K機床刀具：高速鋼鑲齒套式面銑刀粗銑的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間精銑的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間銑25孔下表面的總工時為：t=+=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min（2）鉆孔加工條件：工件材料：HT200鑄鐵，200MPa機床：Z535立式鉆床 刀具：鉆孔標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔標準高速鉸刀鉆孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉速， 鉸孔：，=（30+3+1）/0.43195=0.41min根據參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間擴孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉速=（30+3+1）/0.57275=0.22min根據參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間鉸孔工時：切入3mm、切出1mm，進給量，機床主軸轉速=（30+3+1）/1.6100=0.21min根據參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間總工時：t=+=0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min（3）粗精銑寬度為30mm的下平臺工件材料：HT200，金屬模鑄造加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達到粗糙度3.2。機床：X52K立式銑床刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀計算切削工時粗銑寬度為30mm的下平臺根據參考文獻9進給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度1.9mm，走刀長度是249mm。機床主軸轉速為37.5z/min。切削工時：=249/(37.53)=2.21min。根據參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間精銑寬度為30mm的下平臺根據參考文獻9進給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀長度是249mm。機床主軸轉速為37.5z/min。切削工時：=249/(37.53)=2.21min根據參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間粗精銑寬度為30mm的下平臺的總工時： t=+=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min（4）鉆錐孔12.7工件材料：HT200，金屬模鑄造，加工要求：粗糙度要求，機床：Z535立式鉆床刀具：高速鋼鉆頭12，計算基本工時用12擴孔12.7的內表面。根據參考文獻9進給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機床主軸轉速為195r/min。走刀長度是36mm?；竟r：=236/(0.64195)=0.58 min。根據參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間用12.7擴孔12.7的內表面。根據參考文獻9進給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機床主軸轉速為195r/min。走刀長度是36mm?；竟r：=236/(0.64195)=0.58 min。根據參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間總的基本工時：t=+=4.7min。（5）鉆M8底孔及锪鉆14階梯孔加工條件：工件材料：HT200，金屬模鑄造，機床：Z535立式鉆床刀具：高速鋼鉆頭7，M8絲錐，14小直徑端面锪鉆鉆M8底孔的工時被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間攻M8螺紋的工時被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間锪鉆14階梯的工時锪鉆孔進給量，機床主軸轉速，被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數為1機動時間：由參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間t=+t=0.19+1.77=1.96min該工序的總工時為： 1.96+0.07+0.05+1.77+1.77=5.62min（6）粗精銑2-M6上端面工件材料：HT200，金屬模鑄造加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達到粗糙度3.2。機床：X52K立式銑床刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數12，此為細齒銑刀。粗銑2-M6上端面切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間精銑2-M6上端面切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間銑2-M6上端面切削總工時：t=+=0.17+1.05+0.41+0.41=2.04min（7）鉆2-M6螺紋孔鉆錐孔26到25。用5的鉆頭，走刀長度38mm，切削深度2.5mm，進給量0.2mm/z，切削速度0.51m/s，被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間攻M6螺紋被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-41可查得鉆削的輔助時間總工時為：t=2+=3.75min根據該零件的生產綱量為每年產4000件。按一年360天，每天總工作時間為8小時。則每個零件所需的額定時間為：t=3608604000=43.2min。根據計算所得的機動時間加上每道工序間的輔助時間。所用是實際時間為：所以該方案滿足生產要求。2.3小結機械加工工藝規程是規定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。對加工工藝規程的設計，可以了解了加工工藝對生產、工藝水平有著極其重要的影響。生產規模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現。畢業設計 4 總結本設計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下：（1）缺乏實際工廠經驗，對一些參數和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。（2）與夾具相關的刀具和量具的了解還不太清楚。（3）系統的設計不太完善，在與計算機配合進行精確的數據采集和控制上還有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。 畢業設計 參考文獻參考文獻1 劉德榮，組合夾具結構簡圖的初步探討，組合夾具， 2 孫已德，機床夾具圖冊M，北京：機械工業出版社， 3 貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具結構圖冊M，貴陽：貴州任命出版社， 4 劉友才，機床夾具設計 ，北京：機械工業出版社， 5 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷M，北京：機械工業出版社， 6 金屬機械加工工藝人員手冊修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊M，上海：上?？茖W技術出版社， 7 李洪，機械加工工藝師手冊M，北京：機械工業出版社， 8 馬賢智，機械加工余量與公差手冊M，北京：中國標準出版社， 9 上海金屬切削技術協會，金屬切削手冊M，上海：上?？茖W技術出版社， 10 周永強，高等學校畢業設計指導M，北京：中國建材工業出版社， 11 薛源順,機床夾具設計(第二版) M,機械工業出版社 12 余光國，馬俊，張興發，機床夾具設計M，重慶：重慶大學出版社， 13 東北重型機械學院，洛陽農業機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊M，上海：上?？茖W技術出版社， 14 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社， 15 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量M，中國計量出版社， 16 哈爾濱工業大學,哈爾濱市教育局,專用機床夾具設計與制造,黑農江人民出版社, 17 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業出版社， 18 Machine Tools N.chernor 19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 21 Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press 畢業設計 致 謝 致 謝本文從選題、方案論證到課題的研究都是在導師的全面、悉心指導下完成的。導師嚴謹的治學態度、淵博的知識、豐富的創造力、高瞻遠矚的學術思想，以及敏銳的洞察力，始終令學生敬佩，并將影響我的一生。值此成文之際，謹向導師表達我深深的敬意和衷心的感謝!在四年的學習和生活期間，始終得到xx學院機電工程學院各位老師的無私幫助，在此深表感謝! 特別要感謝的是我的父母和家人!感謝父母在我成長的道路上給予的無私的愛，他們的理解和全力支持使我的論文得以順利完成。 感謝所有關心和幫助過我的人們! 最后，在本文結束之際，向所有為我的論文提出寶貴意見的評閱專家們表示衷心的感謝和崇高的敬意! 謝謝! 二O 年 月序 言機械制造技術基礎課程設計是我們在學完了大學的全部基礎課，專業基礎課以及專業課后進行的。這是我們在進行畢業設計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，也是一次理論聯系實際的訓練。因此，他在我們的大學四年生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎。由于能力有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。一、 零件的分析（一） 零件的作用：題目所給的零件是CA6140車的杠桿。它位于廂體內部：主要作用是傳遞紐距，幫助改變機床工作臺的運動方向。零件主體成36角，在主視和右視兩方向均有8mm的筋板支撐，兩件中部有的孔，端面和左視平面分別有M6和12.7的螺紋孔和沉頭孔.中間孔上方A視圖方向有M8螺紋孔,所有技術要求都是為了機床總體裝配.(二)零件的工藝分析：本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有四組孔,也有位置和精度要求。 1、零件件底面，它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個面，此面將作為初基準，表面粗糙度為3.2。根據表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節省時間又能達到技術要求。2、加工中間孔，它是以底面為粗基準而加工的，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鉆、擴、半精鉸、精鉸的工序過程。最終完成。3、以中間孔為基準加工6045的平面，此面表面粗糙度為6.3。采用粗銑即達到要求。4、端面加工與底面加工相同，即采取粗銑、半精銑，兩步工序能達到要求。5、鉆12.7孔，此孔將用鋼球檢查，我根據偏差范圍選擇粗鉆的方法加工，即能滿足要求。6、加工M8螺紋孔，由機械加工工藝手冊查知底孔為6.7，又因為本孔是沉頭螺紋孔，考慮到工藝要求我們采取鉆、锪、攻絲三步工序。7、加工M6螺紋孔，由機械加工工藝手冊查知底孔為5.2，又因為本孔用加工120倒角，采用鉆、倒交、攻絲三步工序。在加工的適當工藝過程中我們對產品進行質量檢查，以滿足工藝要求。由以上工藝過成的完成，本零件也按要求加工完成。二、工藝規程設計（一）確定毛坯的制造形式。由零件要求可知，零件的材料為HT200，考慮到本零件在具體工作的受力情況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因為零件是中批量生產，所以選擇砂型鑄造是提高效率節省成本的最佳方法。（二） 基準面的選擇基準面的選擇是工藝規程設計的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質量的到保證，生產效率提高，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，難以在工期內完成加工任務。粗基準的選擇對于本杠桿來說是至關重要的，對于一般零件而言，應以出加工的表面為粗基準，本零件正好符合要求，對于精基準而言，主要應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，本題目我們以的孔為精基準，基本滿足要求。（三） 制定工藝路線制定工藝路線的出發點，是應該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到妥善保證，在生產綱領一確定成批生產的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應該考慮經濟效益，工藝簡單工序集中，盡量降低成本。工藝路線方案：工序：1/、鑄造； 2/、時效處理； 3/、精銑、半精銑底面；4/、鉆、擴、半精鉸孔；5/、檢驗； 6/、粗銑6045平面；7/、粗銑、半精銑端面；8/、鉆12.7孔；9/、鉆M8底孔6.7、锪14孔、攻絲M8；10/、鉆M6底孔5.2、倒角120、攻絲M6；11/、檢驗。（四） 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “杠桿”零件的材料為HT200，硬度HB170200，毛坯重量約為1kg,生產類型為成批量生產，采用砂型鑄造，13級精度以下。（批量生產） 根據上述原始資料及加工工藝，分別對個加工表面的機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸確定如下：1、 零件底面：此地面是粗基準，是最先加工的表面，由機械加工工藝設計實用手冊表6-92及公式（6-16）計算底面加工余量。e=C式中 e 余量值； 鑄件的最大尺寸； A 加工表面最大尺寸； C 系數； e=0.55=2.5mm滿足機械加工工藝設計實用手冊表6-93的要求。2、 端面和6045面：因為端面和6045面表面粗糙度要求不高，根據切削用量手冊定余量e， e=1.5滿足機械加工工藝設計實用手冊表6-93的要求。 3、中間孔毛坯為實心，不沖出孔，孔精度為IT7IT8之間，根據機械加工工藝設計實用手冊確定尺寸和余量。鉆孔：23擴孔：24.8 e=1.8mm粗鉸：24.94 e=0.14mm精鉸： e=0.06mm4、M8螺紋孔毛坯為實心，不沖出孔，根據機械制造工藝手冊查知M8底孔為6.7為零件滿足要求確定尺寸余量如下。鉆M8底孔6.7；锪14孔； e= 7.4mm 攻絲M8； e= 1.3mm5、M6螺紋孔毛坯為實心，不沖出孔，根據機械制造工藝手冊查知M6底孔為5.2為零件滿足要求確定尺寸余量如下。鉆M6底孔5.2；倒角120；攻絲M6； e=0.8mm6、鉆12.7孔毛坯為實心，不沖出孔，因為此孔用12.7的鋼球檢查，并且要求尺寸范圍為12.7，根據機械加工工藝設計實用手冊確定加工方法。鉆12.7孔。（五） 確定切削用量及基本工時1、工序：銑削底面（1）、粗銑a/加工條件：機床：T616臥式銑鏜床 刀具：莫壓錐柄立銑刀GB1106-85 其中d=80mm, L=82mm , l=22mmb/計算切削用量：=1mm由切削用量手冊表9.4-2可知：f=由切削用量手冊表9.4-8可知： 由切削用量手冊表9.4-7可知： T=150V=13m/min=0.22m/s 確定主軸轉速： n=7r/s=420r/min 按機床選?。?實際機床選?。?v= 切削工時： （2）半精銑：=0.7mm由切削用量手冊表9.4-2可知：f=由切削用量手冊表9.4-8可知： 由切削用量手冊表9.4-7可知： T=100V=13m/min=0.23m/s 按機床選?。?實際機床選?。?v=切削工時： T=89.6s+89s=176.8s=0.56min2、工序：鉆孔（1）、鉆23孔由機械加工工藝實用手冊表15-34 f=0.35mm/r 由機械加工工藝實用手冊表15-37v=0.35m/s=21m/min=4.85r/s(290r/min)按機床選?。?切入 切出 l=30mm （2）、擴24.8孔由機械加工工藝實用手冊表15-41 f=1.0mm/r 由機械加工工藝實用手冊表15-37v=24.3m/min=0.39m/s=5r/s(300r/min)按機床選?。?l=30mm（3）、粗鉸24.94孔 精鉸孔由經驗可知：工時可以忽略。3、工序：粗銑6045平面a/加工條件：機床：T616臥式銑鏜床 刀具：莫壓錐柄立銑刀GB1106-85 其中d=80mm, L=82mm , l=22mmb/計算切削用量：=3mm由切削用量手冊表9.4-2可知：f=由切削用量手冊表9.4-8可知： 由切削用量手冊表9.4-7可知： T=150V=13m/min=0.22m/s 確定主軸轉速： n=7r/s=420r/min 按機床選?。?實際機床選?。?v= 切削工時： =4、工序：粗銑、半精銑端面（1）、粗銑 計算切削用量：=1mm由切削用量手冊表9.4-2可知：f=由切削用量手冊表9.4-8可知： 由切削用量手冊表9.4-7可知： T=60V=15.3m/min=0.26m/s確定主軸轉速： n=8.28r/s=496.8r/min按機床選?。?實際機床選?。?v= 切削工時： （2）、半精銑：=0.5mm由切削用量手冊表9.4-2可知：f=由切削用量手冊表9.4-8可知： 由切削用量手冊表9.4-7可知： T=60V=17.1m/min=0.29m/s 按機床選?。?實際機床選?。?v=切削工時： T=16.8s+16.8s=176.8s=0.56min5、工序：鉆12.7孔由機械加工工藝實用手冊表15-33 f=0.40mm/r 由機械加工工藝實用手冊表15-37v=0.35m/s=21m/min=8.87r/s=526r/min按機床選?。?切入 切出 l=30mm計算工時 6、工序：鉆M8孔（1）、鉆M8底孔6.7由機械加工工藝實用手冊表15-41 f=0.40mm/r 由機械加工工藝實用手冊表10.4-9v=0.195m/s=7.76r/s=465.8r/min按機床選?。?l=28mm計算工時: （2）、锪14孔锪孔時間短可忽略不記.（3）、攻絲M8由機械加工工藝實用手冊表3-38 f=0.2mm/r 由機械加工工藝實用手冊表3-38v=0.35m/s=8.78r/s=526r/min按機床選?。?l=25mm計算工時: T=12s+42s=54s=0.9min7、工序：鉆M6孔（1）、鉆M6底孔5.2由機械加工工藝實用手冊表15-41 f=0.30mm/r 由機械加工工藝實用手冊表10.4-9v=0.161m/s=9.86r/s=591.6r/min按機床選?。?對于孔1： 對于孔2：記算工時 ： （2）、倒角120倒角的工時可以忽略不記。（3）、攻絲M6由機械加工工藝實用手冊表16.2-4=238.8r/s=14331r/min攻通孔螺紋: 攻不通孔螺紋: 記算工時 ： T=0.28+0.1=0.38min=22.8s式中: 工件的螺紋長度; 絲錐切削錐長度； 攻絲時的轉速； 絲錐退出時的轉速； 工件的轉速；值為1mm. 攻螺紋時的超切量，取=（23）；三、 夾 具 設 計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。3.1研究原始質料利用本夾具主要用來粗、精銑端面，在銑端面時，為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。3.2定位基準的選擇由零件圖可知：在對銑端面進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，銑該槽時其對孔的中心線有對稱度以及兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達到要求的范圍之內，采用一面一銷兩支撐銷的定位方式，這種定位在結構上簡單易操作。3.3 切削力及夾緊分析計算刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質合金） 刀具有關幾何參數： 由參考文獻55表129 可得銑削切削力的計算公式： 有：根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值，即： 安全系數K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻5121可知其公式參數： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。查參考文獻51226可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數由參考文獻5可查得： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如2.1.由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。3.4 誤差分析與計算該夾具以一面一銷兩支撐銷定位。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規定的尺寸公差。與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻5可得：定位銷的定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的設計與選用定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產生的扭轉力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩固性。根據GB220780定向鍵結構如圖所示： 圖5.1 夾具體槽形與螺釘根據T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結構尺寸如表5.4：表5.4 定向鍵 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。塞尺選用平塞尺，其結構如圖5.3所示： 圖5.3 平塞尺塞尺尺寸參數如表5.5：表5.5 塞尺公稱尺寸H允差dC30.0060.253.6 夾具設計及操作的簡要說明如前所述，應該注意提高生產率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現象，選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。參考文獻：（一）：機械制造工藝設計簡明手冊 主編：李益民 機械工業出版社（二）：機械制造工藝學課程設計指導書 主編：趙家齊 等 機械工業出版社（三）：機械加工工業手冊 機械工業出版社（四）：金屬切削機床設計手冊 機械工業出版社（五）：機械加工工藝設計實用手冊 主編：張耀霍 機械工業出版社（六）：機床夾具設計主編 主編：徐發仁 重慶大學出版社（七）：機床夾具設計手冊 主編：東北重型機械學院 洛陽工學院 第一汽車制造廠職工大學 上?？茖W技術出版社（八）：機械設計課程設計 主編：潘承怡 哈爾濱理工大學14