1、1铣床杠杆的机械加工工艺规程及工艺装备设计学院名称： 机械工程学院 专 业： 机械制造及其自动化 2序言机械制造工艺学课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系世纪的训练。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂零件（杠杆）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法。在完成夹具结构设计的同时，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能
2、的一次实践机会。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。为自己未来的职业生涯打下一个良好的基础。3目录第 1 章 课程设计序言 1.1 零件的分析 11.1.1 零件的作用 11.1.2 零件的工艺分析 31.2 工艺规程的设计 31.2.1 确定毛坯的制造形式 31.2.2 基准的选择 31.2.3 工件表面加工方法的选择 41.3 确定工艺路线 41.3.1 加工余量及毛坯尺寸的确定 61.3.2 选择加工设备及刀、量、夹具 71.4 加工工序设计 191.5 夹具的设计 101.5.1 定位方案的确定 101.5
3、.2 选择定位元件 111.5.3 计算夹紧力 111.5.4 定位误差计算 12第 2 章 综合训练2.1 夹具体三维造型实现方法的概述 132.2 夹具三维造型过程简述 14小结 22参考文献 234铣床杠杆的机械工艺规程及机械装备设计第 1 章 课程设计1.1 零件的分析 设计的具体要求包括：1. 零件图 1 张2. 毛坯图 1 张3. 机械加工工艺过程卡片 1 套4机械加工工序卡片 1 套5夹具总装图 1 张6夹具三维造型图 1 张7. 夹具体零件图 1 张7课程设计说明书 1 份1.1.1 零件的作用题目所给定的零件是铣床杠杆。它的主要的作用是用来支承、固要求零件的配合符合要求。 图
4、 1-1 为铣床杠杆的零件图，1-2 为三维造型图。图 1-1 杠杆的零件图5图 1-2 杠杆的三维图1.1.2 零件的工艺分析杠杆的 25(H9)孔的轴线和两个端面垂直度的要求,28(H7)孔的轴线与 25H9 孔的轴线有平行度要求.现分述如下:本夹具用于在立式钻床上，加工 8(H7)孔。工件以 25(H9) 孔及端面和水平面底、30 的凸台分别在定位销 10、活动 V 形块上实现完全定位。钻8（H7）mm 孔时工件为悬臂，为防止工件加工时变形，采用了螺旋辅助支承7，当辅助支承 7 与工件接触后，用螺母 2 锁紧。要加工的主要工序包括：粗精铣宽度为 40mm 的上下平台、粗精铣 30 凸台的
5、上下表面、钻 25(H9)的小孔 、钻 28(H7)的小孔 、钻 10(H7)孔。加工要求有：40mm 的平台的表面粗糙度各为 Ra6.3um（上平台） 、Ra3.2（下平台） 、25（H9）和8（H7）孔表面粗糙度都为 Ra1.6um。28（H7）孔有平行度分别为0.1um（A） 、0.15um(A)。10(H7)孔的平行度为 0.1um（A） 、10(H7)孔为Ra3.6um。杠杆有过渡圆角为 R5，则其他的过渡圆角则为 R3。其中主要的加工表面是孔 8(H7),要用 8(H7)钢球检查。61.2 工艺规程的设计1.2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料 HT200。考虑到零件在工作中处于润
6、滑状态，因此采用润滑效果较好的铸铁。由于零件年产量为 5000 件，达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。又由于零件的对称特性，故采取两件铸造在一起的方法，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率,保证加工质量。1.2.2 基准的选择（1）粗基准的选择。对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的加工表面就是宽度为 40mm 的肩面表面作为加工的粗基准，可用压板对肩台进行加紧，利用一组 V 形块支承 40mm 的外轮廓作主要定位，以消除z、z、y、y 四个自由度。再以一面定位消除 x、x 两个自由度，达到
7、完全定位,就可加工 25（H9）的孔。（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。本工序中为了便于装夹，采用25(H7)的孔作为精基准。1.2.3 工件表面加工方法的选择本零件的加工表面有：粗精铣宽度为 40mm 的上下平台、钻 10(H7)孔、钻 28+0.015 的小孔 、粗精铣 30 凸台的平台。材料为 HT200，加工方法选择如下：1、 40mm 圆柱的上平台：公差等级为 IT8IT10,表面粗糙度为 Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法。2、 40mm 圆柱的下平台：公差等级为 IT8IT10,表面粗糙度为 Ra3.2，采
8、用采用粗铣精铣的加工方法。3、 30mm 的凸台上下表面：公差等级为 IT13，表面粗糙度为 Ra6.3，采用7粗铣精铣的加工方法。4、 钻 25（H9）内孔：公差等级为 IT6IT8，表面粗糙度为 Ra1.6，采用钻孔扩孔钻钻孔精铰的加工方法，并倒 145内角。5、 钻 8（H7）内孔：公差等级为 IT6IT8,表面粗糙度为 Ra1.6，采用钻孔粗铰精铰的加工方法。6、 钻 10(H7)内孔：公差等级为 IT7IT8，表面粗糙度为 Ra3.2，平行度为 0.1m（A） ，采用钻孔粗铰精铰的加工方法。1.3 确定工艺路线由于该零件生产类型为大批量生产,所以应尽量使工序集中来提高生产率,除此之外
9、,还应降低生产成本。1、 工艺路线方案一：铸造时效涂底漆工序：粗精铣宽度为 40mm 的上下平台和宽度为 30mm 的平台工序：钻孔 25（H9）使尺寸达到 23mm工序：扩孔钻钻孔 25(H9)使尺寸达到 24.8mm工序：铰孔 25（H9）使尺寸达到 25(H9) 工序：钻、粗、精铰 28（H7）小孔使尺寸达到 8（H7） 工序 ：钻 10（H7）的内孔使尺寸达到 9.8mm。工序：粗铰 10(H7)内孔使尺寸达到 9.96mm。工序：精铰 10（H7）内孔使尺寸达到 10（H7）mm。工序：检验入库。2、工艺路线方案二：铸造时效涂底漆工序：粗精铣宽度为 40mm 的上下平台和宽度为 30
10、mm 的平台。8工序：钻孔 25（H9）使尺寸达到 23mm。工序：钻 28(H7)的小孔使尺寸达到 8(H7)工序：扩孔钻钻孔 25(H9)使尺寸达到 24.8mm工序：铰孔 25（H9）使尺寸达到 25(H9)工序：钻 10（H7）的内孔使尺寸达到 9.8mm工序 ：粗铰 10(H7)内孔使尺寸达到 9.96mm工序：精铰 10（H7）内孔使尺寸达到 10（H7）mm。 工序：粗铰 28（H7）小孔使尺寸达到 7.96mm。工序：精铰 28(H7)小孔使尺寸达到 8（H7） 。工序：检验入库。3、工艺方案的比较和分析：上述两种工艺方案的特点是：方案一是根据宽度为 40mm 的上下肩面作为粗
11、基准，25（H9）孔作为精基准，所以就要加工 25 孔时期尺寸达到要求的尺寸，那样就保证了 28 小孔的圆跳动误差精度等。而方案二则先粗加工孔 25，而不进一步加工就钻 8（H7） ，那样就很难保证 28 的圆度跳动误差精度。所以决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。具体工艺过程如下:1、工艺路线方案一：铸造时效涂底漆工序：粗精铣宽度为 40mm 的上下平台和宽度为 30mm 的平台(粗基准的选择如前所述)工序：钻孔 25（H9）使尺寸达到 23mm工序：扩孔钻钻孔 25(H9)使尺寸达到 24.8mm工序：铰孔 25（H9）使尺寸达到 25(H9) 工序：钻、粗、精铰 28（H7）小孔使尺
12、寸达到 8（H7）(以 25定位) 工序 ：钻 10（H7）的内孔使尺寸达到 9.8mm9工序：粗铰 10(H7)内孔使尺寸达到 9.96mm工序：精铰 10（H7）内孔使尺寸达到 10（H7）mm工序：检验入库1.3.1 加工余量及毛坯尺寸的确定根据工件的原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量及毛坯尺寸:查参考文献（机械加工工艺简明手册）得：各加工表面表面总余量加工表面 基本尺寸加工余量等级 加工余量数值(mm)说明40mm 的上下平台宽度 30mm 的平台4030GH43加工上下底面加工上表面30mm 的凸台上下面 30 H 3凸台上下面10(H7)孔 10 H 3 加工内孔8（
13、H7）孔 8 H 3 加工内孔25（H9）孔 25 G 4 加工内孔又由参考文献得出：主要毛坯尺寸及公差主要尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 CT28（H7）之间的中心距离 168 168 410（H7）孔尺寸 10 2.0 10 325（H9）孔尺寸 25 3.0 25 48（H7）孔尺寸 8 2.0 8 310图 1-3 零件的毛坯图1.3.2 选择加工设备及刀、量、夹具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以采用通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。粗精铣宽度为 40mm
14、的上下平台和宽度为 30mm 的平台。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择 X5012 立式铣床（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版社） ，刀具选 D=2mm 的削平型立铣刀（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版） 、专用夹具、专用量具和游标卡尺。粗精铣宽度为 30mm 的凸台表面。采用 X5021 立式铣床，刀具选 D=2mm 的削平型铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。钻孔 25（H9）使尺寸达到 23mm。采用 Z535 型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄 2 号刀）D=23mm，专用钻夹具，专用检具。扩孔钻钻孔 25(H9)使尺寸达到 24.8mm。采用立式 Z535 型钻床，刀具选
