“杠杆”零件的机械加工工艺规程与夹具设计 (2).doc

1、-1设计题目 “杠杆”零件的机械加工工艺规程与夹具设计-2专业课程设计任务书题目: “杠杆”零件的机械加工工艺规程与夹具设计原始图纸（见附页）生产类型：中批量设计内容：1、零件图 1 张2、毛坯图 1 张3、机械加工工艺过程卡 1 份4、机械加工工序卡 1 份5、夹具装配图 1 套6、夹具零件图 若干7、课程设计说明书 1 份-3目录前言一、零件的分析（一）零件的作用（二）零件的工艺分析二、工艺规程的设计 （一）确定毛坯的制造形式 （二）基准的选择 （三）工艺路线的拟定及工艺方案的分析 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 三、专用夹具的设计（一）确定夹具类型（二）拟定定位方案选择定位

2、元件（三）导引装置设计（四）夹紧机构设计（五）夹具操作动作说明四、总结五、主要参考文献-4设计说明前言：本次设计对我来说是相当重要的，它不仅考察我们对机械行业专业知识的掌握情况，更是要我们从实际出发，结合所学的知识，设计出最优化的夹具来。这次设计让我熟悉了夹具设计的整个流程，并了解了在设计过程中需考虑哪些因素，它锻炼了我分析问题，解决问题的能力。这次设计对我来说是有帮助的，也是十分必要的。一 零件的分析(一) 零件的作用该零件的主要作用是在机构运动中起到支承作用(二 ) 零件的工艺分析1. 零件加工要求分析(1) 28H7 孔及两端面。 (2) 10H9 两端面。(3) 钻、扩、铰 10H9

3、孔及 11 孔。要求：10H9 孔与 28H7 孔的距离为（80+0.2）mm；平行度为 0.3mm。11 孔与 28H7 孔的距离为(15+ 0.25)mm。11 孔与端面 K 的距离为 14mm。(4) 槽。要求：槽宽 mm，中心对称分布，单边尺寸为 mm。0.59 0.24752. 设立夹具根据零件分析，为保证精度要求，设立（3）的钻模夹具：使用夹具前已加工表面为：-5(1) 28H7 孔及两端面。 (2) 10H9 两端面。本工序使用机床为 Z5125 立钻。刀具为通用标准工具。二 工艺规程的设计 (一) 确定毛坯的制造形式 零件材料为 45 钢。种类选用模锻件。(二) 基准的选择1

4、粗基准的选择。选用端面 K 为粗基准。2 精基准的选择。精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。(三) 工艺路线的拟定及工艺方案的分析1 工艺路线方案一：工序 1：锻造工序 2：正火工序 3：以 28 孔左端面为基准，粗铣、半精铣 28 孔右端面，粗铣、半精铣 10 孔右端面工序 4：以 28 孔右端面为基准，粗铣、半精铣 28 孔左端面及 10 孔左端面符图工序 5：以 28 孔左端面为基准，钻扩铰 28 孔符图，并保证垂直度工序 6：钻 11 孔，钻铰 10 孔符图工序 7：以 28 孔中心为基准，粗铣、半精铣 11 孔端面符图工序 8：粗铣

5、、半精铣槽工序 9：检验各尺寸是否符图工序 10：入库2 工艺路线方案二：工序 1：锻造-6工序 2：正火工序 3：以 28 孔左端面为基准，粗铣 28 孔右端面及 10 孔右端面：调头，粗铣 28 孔左端面及 10 孔左端面工序 4：以 28 孔左端面为基准，半精铣 28 孔右端面及 10 孔右端面符图；调头，半精铣 28 孔左端面及 10 孔左端面工序 5：以 28 孔左端面为基准，钻扩铰 28 孔符图，并保证垂直度工序 6：以 28 孔中心为基准，粗铣、半精铣 11 孔端面符图工序 7：钻 11 孔，钻铰 10 孔符图工序 8：粗铣、半精铣槽工序 9：检验各尺寸是否符图工序 10：入库3

6、 工艺方案的比较与分析。上述两个工艺方案的区别在于：方案一是粗精加工在一起，先加工完一端再加工另一端；而方案二是粗精分开加工。 方案一是先加工 11、10 孔，再以一面两孔定位，加工 11 孔端面。而方案二则相反，先加工孔端面再加工 11、10 孔。 经比较可见，由于此零件是中批量生产,方案一的粗精加工安排在一起, 避免了反复装夹,节省了加工工时；再者，方案一的先加工 11、10 孔，再加工 11 孔端面，有利于一面两孔定位，保证了位置精度。因此选用方案一。(四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“杠杆“零件材料为 45 钢，毛坯质量约为 0.45 千克，生产类型为中批量生产，采用在锻锤

7、上合模模锻毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1 28 孔、11 孔及 10 孔两端面。查机械制造工艺设计简明手册 ，它们的表面粗糙度均为 3.2，要求粗加工和半精加工，此时单边余量 Z=2mm 可满足加工要求。-72 28H7 孔、10H9 孔、11 孔。根据孔的精度要求及直径大小，参照机械制造工艺设计简明手册 ，确定工序尺寸及余量为：28H7 孔：钻孔至 26mm 扩孔至 27.8mm 2Z=0.2mm粗铰至 27.94mm 2Z=0.14mm精铰至 28H7 2Z=0.06mm10H9 孔：钻孔至 9.8mm 铰至 10H8 2Z

8、=0.2mm11 孔： 钻孔至 10.2mm 扩孔至 11mm 2Z=0.8mm3 槽。根据粗糙度是 3.2，查手册，可得粗铣单边余量 Z=0.75，精铣达尺寸要求。三 专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导教师协商，决定设计第 6 道工序-钻 11 孔，钻铰 10 孔的专用夹具。本夹具将用于 Z5125 立钻。刀具为通用标准工具(一) 确定夹具类型本工序所加工两孔（10H9 和 11） ，位于互为 的两个平面内,孔径不90大,工件质量较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻模。(二) 拟定定位方案选择定位元件1 定位方案。-8根据

9、工件结构特点，其定位方案如下： 以 28H7 孔及一组合面（端面 K 和 10H9 一端面组合而成）为定位面，以 10H9 孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸 mm 公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。0.58 以孔 28H7 孔及端面 K 定位，以 11 孔外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在 10H9 的端面增设一辅助支承。比较上述两种定位方案。初步选定方案。2 选择定位元件。 选择带台阶面的定位销，作为以 28H7 孔及端面的定位元件。定位副配合取 。786Hg 选择可调支承钉为 11 孔外缘毛坯面一侧防转定位面的定位元

10、件,如图 1(a)所示。也可选择图 2(b)所示移动 V 形块。考虑结构简单，现选用图 1(a)所示结构。 X(a) (b)图 1 定位元件的选择 3 定位误差计算 加工 10H9 时孔距尺寸（80+0.2）mm 的定位误差计算。-9由于基准重合,故 =0。B基准位移误差为定位孔（ mm）与定位销（ mm）的最大0.2138 0.71328间隙，故 =（0.021+0.007+0.013 ）mm=0.041mm 。Y= + = (0+0.041)mmDB=0.041mm 13K由此可知此定位方案能满足尺寸（80+0.2）mm 的定位要求。 加工 10H9 时轴线平行度 0.3m 的定位误差计算

11、。由于基准重合，故 =0。B基准位移误差为定位孔 28H7 与定位面 K 之间的垂直度误差。故=0.03mmY此方案能满足平行度 0.3mm 的定位要求。 加工 11 时孔距尺寸（15+0.25）mm。加工时 11 孔时与 10H9孔时相同。=0B=0.041mmY= + = (0+0.041)mm=0.041mmDB 13K此定位方案能满足孔距（15+0.25）mm 的定位要求。4 夹具精度分析与计算所设计的夹具需保证的加工要求有：尺寸（15+0.25）mm；尺寸（80+0.2 ）mm；尺寸 14mm 及 10H9 孔和 28H7 孔轴线间平行度允差 0.3mm。除尺寸14mm，因精度要求较

12、低不必进行验算外，其余三项精度分别验算如下: 尺寸（80+0.2）mm 的精度核算。定位误差 ，由前已计算，已知 =0.041mm。DD-10定位元件对底面的垂直度误差 =0.03mm。A钻套与衬套间的最大配合间隙 =0.033mm。1T衬套孔的距离公差 =0.1mm。2T麻花钻与钻套内孔的间隙 =0.050mm。X衬套轴线对底面（F）的垂直度误差 =0.05mm。3Tmm222220.41.30.105.=0.131mm K因而该夹具能保证尺寸（80+0.2）mm 的加工要求。 尺寸（15+0.25）mm 的精度核算。=0.041mm， =0.03mm , =0.033mm。DA1T衬套孔与定位元件的距离误差 =0.06mm。2麻花钻与钻套内孔的间隙 =0.061mm。Xmm222220.41.30.60.1=0.090mm K因而尺寸（15+0.25）mm 能够保证。 10H9 轴线对 25H7 轴线的平行度允差 0.3mm 的精度校核。=0.03mm ， =0.03mmDA衬套对底面（F）的垂直度误差 =0.05mmTmm=0.066mm2220.3.0523K因而此夹具能保证两孔轴线的平行度要求。（三）导引装置设计1 对 10H9 孔，为适应钻、铰选用快换钻套。主要尺寸由机床夹具零、部件国家标准 GB/T2263-80、GB/T2265-