《调速杠杆的工艺过程与专用夹具设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《调速杠杆的工艺过程与专用夹具设计论文（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计 第 1 页 共 25 页调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计作者：* 指导老师：*（*）摘要：在这个快速发展的社会里，工厂对生产加工的效率越来越重视，对零件的加工精度要求越来越高，但在加工效率提高的同时也要保证加工精度，因此在一些加工过程中对夹具的要求也越来越高。在生产过程中，夹具体一直有着以下这些作用：（1）稳定可靠的保证达到各项加工精度要求；（2）缩短加工时间，提高企业生产率；（3）有效的降低生产成本；（4）减轻工人的劳动强度；（5）可由低技术的操作者进行生产加工；（6）还能扩大普通机床的工艺范围等。因此在夹具设计的过程中，应该尽可能简化夹具体的
2、结构，并且对夹具的定位装置和夹紧装置进行严格的设计，不能出现过定位和欠定位等情况，而且夹紧力的大小也要进行严格要求。根据这些要求，设计调速杠杆的夹具时要定位合理，加紧力合理且结构尽可能优化。关键词：定位 夹紧 时间 结构1 引言1.1课题意义夹具作为现代加工过程中必不可少的一部分，随着现代工业的发展夹具的应用范围越来越广，因此它在生产加工中也发挥了越来越重要的作用。但正因为夹具的使用范围越来越广泛，使得人们对零件夹具的要求也越来越高，对夹具体的定位、夹紧及其整体结构等都十分重视。设计调速杠杆的夹具可以降低工人的劳动强度、提高企业生产效率、缩短加工时间、提高生产效率等。1.2 主要工作该设计的主
3、要工作涉及到结构设计的问题，其主要是根据零件图对调速杠杆的加工工艺过程进行严格规划，制定工艺过程卡和相应的工序卡片。然后根据零件的形状和大小，对其进行分析选择合理的定位方案，不能存在欠定位和过定位定位方案确定以后选择合理的夹紧方案，然后再根据自己的设计方案设计出合理的夹具体三维模型。 调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计 第 2 页 共 25 页图(1)设计零件的三维模型 调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计 第 3 页 共 25 页图（2）零件图 调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计 第 4 页 共 25 页2 零件分析2.1 零件的作用题目所给的零件是调速杠杆，其作用主要是用于连接调
4、速器，在机构中与其他部件一起对机械进行调速。2.2 零件的工艺分析由图（2）可知，其材料为 QT60-2。此材料拥有足够的刚度、韧性和强度，可以承受较大的弯曲应力和冲击载荷，而且整个零件要正火处理，硬度达到HB240-280，A 面淬火，硬度达到 HRC0-50。 该零件属于杆类零件，它的侧面都是直接铸造出来的，在加工时很方便，但要同时保证面的平行度比较困难，但毛坯基本确定位置，所以简单了许多。调速杠杆属于轻型零件，大批量生产。该零件在加工生产时，加工精度要求比较高的部位在图（2）中可以看出，孔 、槽 、螺纹孔 M81、面 20 的表面粗糙度要求比其他部位要0.710.256 求较高。其中 A
5、 面和 U 型槽有形位公差的要求，因此在设计夹具时，应该多注意精度要求比较高的部位。其余表面加工精度都较低，只需要粗加工，通过车、铣粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面需要精度要求较高，但也可以在普通生产条件下采用相对经济的加工方法达到要求。该零件生产的主要加工部位是 的通孔、尺寸为 的 U 型槽、0.271 0.256M81 的螺纹孔、A 面，因此在设计加工工艺规程时应保证这些加工面的精度误差要求。3 确定毛坯、绘制毛坯简图 3.1 选择毛坯零件材料为 QT60-2,考虑零件在实际结构中运行过程中所受冲击不大，零件的结构相对而言比较简单，生产类型为大批生产，由零件图的其余表面粗糙度值，因
6、此考虑各种因素，查表（1）应选择金属模机械砂型铸件毛坯。查表（2）选用铸件尺寸公差等级为 CT-10。 调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计 第 5 页 共 25 页表（1）常用毛坯的制造与工艺特点表（2）大批量生产的毛坯铸件的公差等级3.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计 第 6 页 共 25 页1、求最大轮廓尺寸 根据调速杠杆的零件图可以计算出轮廓尺寸，总长 185mm，总宽 39mm，总高 71mm，因此最大轮廓尺寸选择 185mm。2、选取公差等级 CT 该零件金属模机械砂型铸造，铸件材料为球墨铸铁，铸件尺寸公差等级取10。 3、求铸件尺寸公
7、差由表（3）可以查出铸件的尺寸公差，零件的公差等级为 CT-10。表（3）铸件尺寸公差4、机械加工余量由表（1）可知选择金属模机械砂型铸造时，零件的机械加工余量等级为 G级。因此由表（4）可以得出零件加工的机械加工余量。表（4）铸件的机械加工余量 调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计 第 7 页 共 25 页5、铸件毛坯的基本尺寸由公式 R=F+2RMA+CT/2 或 R=F-2RMA-CT/2 可以算出毛坯的基本尺寸。其中:R铸件毛胚的基本尺寸F最终机械加工后的尺寸CT铸件公差面 A：R= F+2RMA+CT/2=7+22.8+2/2mm=13.6mmU 型槽的下表面：R= F+2RMA+
8、CT/2=8+2.8+2/2mm=11.8mm20 的圆柱上下端面：R= F+2RMA+CT/2=50+22.8+2.8/2mm=57mm其余部分通过铸造确定，零件图纸中 12 的孔以及 M81 的螺纹孔铸造成实心孔，通过后期加工成形。3.3 绘制拨叉锻造毛坯简图根据上述内容，可以得零件的毛坯图。图（3）零件毛坯图4 工艺规程设计4.1 定位基准的选择 调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计 第 8 页 共 25 页1、精基准的选择精基准的选择原则：基准重合、基准统一、互为基准和自为基准原则。故选择调速杠杆的 20 圆柱上端面为 12 通孔、和 U 型槽、A 面的精基准。2、粗基准的选择选择调
9、速杠杆 20 的圆柱外表面作粗基准，先将 20 圆柱上下端面车一刀，这样可以为后续工序准备好精基准。4.2 拟订工艺路线1、表面加工方法的确定根据零件各部位的表面粗糙度和参考文献 2 的表 6-7、表 6-8、表 6-9 可知各工序的加工方法如下：20 圆柱上下端面：粗车半精车U 型槽下端面：粗铣A 面：粗铣半精铣精铣12 孔：钻 扩粗铰 精铰刀M81 的螺纹孔：钻攻丝2、工序顺序的安排 （1）机械加工工序根据“先基准后其他”原则，首先加工精基准 20 圆柱上下端面；根据“先粗后精”原则，先进行粗加工，后进行精加工；根据“先主后次”原则，先加工 12 的通孔，后加工 M81 螺纹孔；根据“ 先
10、面后孔”原则，先加工 U型槽和 A 面，再加工 M81 螺纹孔。(2) 热处理工序毛坯成型后做好前期处理，然后进行正火，硬度为 HB240-280，调速杠杆的 A 面在精加工之前进行淬火，硬度为 HRC0-50，热处理工序可以提高零件的耐磨性以及冲击载荷的能力。(3) 辅助工序零件热处理以后，应该做校直；在半精加工后，需要去毛刺和中间检验；精加工后，需要最终去毛刺、清洗和终检。由上可知，该零件的工序安排顺序应该是：下料铸造人工时效热处理基准加工主要表面的粗加工主要和次要表面的半精加工主要表面精加工。（4）确定工艺路线 调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计 第 9 页 共 25 页在综合考虑加
11、工工艺规程原则下，调速杠杆的加工顺序如表（5）工序号 工序名称 工序内容1 下料2 铸造 铸造毛坯3 人工时效4 正火 毛坯表面正火处理，硬度 HB240-2805 粗铣 粗铣 20 圆柱上下端面6 粗铣 粗铣 U 型槽下表面7 钻、扩、粗铰 钻 12 的孔、扩 12 孔、粗铰 128 粗铣 粗铣 A 面、U 型槽9 钻、攻丝 钻、攻丝 M8 的螺纹孔10 去毛刺11 中检12 淬火 对 A 面进行淬火处理，硬度为 HRC0-5013 半精铣 半精铣 20 圆柱上下端面14 精铰 精铰 1215 半精铣、精铣 半精铣、精铣 A 面、U 型槽16 清洗17 终检入库表（5）零件加工初路线4.3
12、加工设备及工艺装备的选用工序号 工序内容 加工设备 工艺装备5 粗铣 20 圆柱上下端面 万能铣床 XA6132 12 整体硬质合金直柄铣刀、游标卡尺6 粗铣 U 型槽下表面 万能铣床 XA6132 整体硬质合金直柄铣刀、游标卡尺7 钻 12 的孔、扩 12摇臂钻床 11 的直柄麻花钻、 11.8 锥柄 调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计 第 10 页 共 25 页孔、粗铰 12 孔Z3025B10 扩孔钻、 11.94 硬质合金直柄机用铰刀、卡尺、塞规8 粗铣 A 面、U 型槽 万能铣床 XA6132 12 和 3 的整体硬质合金直柄铣刀、游标卡尺9钻、攻丝 M8 的螺纹孔摇臂钻床Z30
13、25B107 的直柄麻花钻、丝锥、卡尺、塞规13 半精铣 20 圆柱上下端面 万能铣床 AX6132 12 的整体硬质合金直柄铣刀、 游标卡尺14 精铰 12 孔摇臂钻床Z3025B1012 的硬质合金直柄机用铰刀、游标卡尺15半精铣、精铣 A 面、U 型槽万能铣床 XA6132 12、 5 和 6 整体硬质合金直柄铣刀、游标卡尺表（6）加工设备表4.4 加工余量、工序尺寸的确定1、工序 7，毛坯余量是 12mm。根据参考文献 1 表 2-20 可知，钻加工的加工余量 =11mm，扩孔的加工余量 =0.8mm，粗铰的加工余量 =0.14mm。a2a3a2、工序 8，毛坯余量是 3.3mm，U
14、型槽的毛坯余量是 6mm。根据参考文献 1表 2-24 可知，A 面第一次粗铣的加工余量 =1.6mm；U 型槽粗铣加工余量4=3mm。53、工序 9，毛坯余量是 7mm。根据参考文献 1 表 2-29 可知，钻加工的加工余量 =7mm，然后用丝锥攻丝 =1mm。6a7a4、工序 14，毛坯余量是 0.05mm。根据参考文献 1 表 2-20 可知，精铰的加工余量 =0.05mm。85、工序 15，A 面毛坯余量是 1.7mm，U 型槽的毛坯余量是 3mm。根据参考文献 1 表 2-29 可知，A 面半精铣的加工余量 =1mm；U 型槽半精铣加工余量9a=2mm。A 面精铣的加工余量 =0.7
15、mm；U 型槽精铣加工余量 =1mm。0a1a12a4.5 切削用量的计算1、工序 7 钻孔(1) 背吃刀量 。1pam 调速杠杆机械加工工艺规程及专用夹具设计 第 11 页 共 25 页(2) 进给量 根据参考文献 2 表 6-27 可知，进给量 取为 0.24mm/r。f(3)铣削速度 根据参考文献 2 表 6-27 可知，切削速度 m/min。20v则 （r/min）100578.41vnd根据参考文献 2 表 6-5 可知，取转速 =500rmin，故实际切削速度n（ mmin）.2100v进给量取 0.2mm/r。扩孔(1) 背吃刀量 。20.8pam(2) 进给量 根据参考文献 1 表 5-31 可知，进给量 取为 0.5mm/r。f(3)铣削速度 根据参考文献 1 表 5-31 可知，切削速度 m/min。80v则
