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1、机制工艺与夹具课程设计说明书 课程设计与综合训练 说明书 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 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 2009年 12 月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
2、）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。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
3、 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 101.5.2 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 23 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
4、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 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
5、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。1.2 工艺规程的设计1.2.1 确定毛坯的
6、制造形式 零件的材料HT200。考虑到零件在工作中处于润滑状态，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
7、一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,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.
8、2，采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,还应降低生产成本。1、
9、 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30mm的平台。 工序：钻孔25（H9）使尺寸达到23
10、mm。 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
11、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）小孔使尺寸达到8（H7）(以25定位) 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
