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1、机械制造技术基础课程设计说明书课程设计说明书设设计计题题目目： 设计“杠杆”零件机械加工工艺规程及 相关工序的专用夹具设设 计计 者者： 班班 级级： 学学 号号： 指指导导老老师师： 目录目录、 零件分析零件分析.(3)、 工艺规程设工艺规程设计.(4)三、确立切削量及基本工时、确立切削量及基本工时.(10)四、夹具设计、夹具设计.(24)五、设计心得设计心得（26）六、参考文献参考文献（27）一一、零零件件分分析析( (一一) )零件的作用零件的作用题目给出的零件是杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合是符合要求。( (二二) )零件的工艺分析零件的工艺分析杠杆的 25+0
2、.052mm 孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：本夹具用于在立式钻床上，加工 8(H7)孔。工件以250.052mm 孔及端面和水平面底、30 的凸台分别在台阶定位销 7、支承钉 11 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 2，当辅助支承 2 与工件接触后，用螺母 1 锁紧。要加工的主要工序包括：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 凸台的上下表面。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） 、10(H7)孔为
3、Ra3.6um、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 0.1、0.15。10(H7)孔的平行度为 0.1。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。二、工艺规程的设计二、工艺规程的设计( (一一) )、确定毛坯的制造形式、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滑状态，采用润滑效果较好的铸铁。由于大批生产，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，
4、便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。查参考文献（金属机械加工工艺人员手册）表 12-2 得： 各加工表面表面总余量加加工工表表面面基基本本尺尺寸寸加加工工 精精度度等等级级加加工工余余量量数数值值 (mm)说说明明40mm的的上上下下平平台台4075.53.5加工上下底面宽宽度度30mm 的的平平台台3075.53.5加工上表面30mm的的凸凸台台上上下下面面3075.53.5凸台上下面( (二二) )、基面的选择、基面的选择（1 1）粗基准的选择）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
5、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，达到完全定位,就可加工 25（H7）的孔。（2 2）精基准的选择）精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用 25(H7)的孔作为精基准。（三）（三） 、工件表面加工方法的选择、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 1、40mm 圆柱的上平台：公差等级为 IT7,表面粗糙度为 Ra6.3，采用
6、粗铣精铣的加工方法，并倒 R3 圆角。2 2、40mm 圆柱的下平台：公差等级为 IT7,表面粗糙度为 Ra3.2，采用采用粗铣精铣的加工方法，并倒 R3 圆角。3 3、30mm 的凸台上下表面：公差等级为 IT7，表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法。4 4、钻 10(H7)内孔：公差等级为 IT7，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。5 5、钻 25（H9）内孔：公差等级为 IT9，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。6 6、钻 8（H7）内孔：公差等级为 IT7,表面粗糙度为 Ra1.6，采
7、用钻孔粗铰精铰的加工方法。( (四四) )、确定工艺路线、确定工艺路线1 1、工艺路线方案一：、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：粗精铣宽度为 30mm 的凸台表面工序：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 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：钻、粗、精铰 28（H7）小孔使尺寸达到 8
8、（H7） 。工序：检验入库。2 2、工艺路线方案二：、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：粗精铣宽度为 30mm 的凸台表面工序：钻孔 25（H9）使尺寸达到 23mm。工序：钻 28(H7)的小孔使尺寸。 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 7.96m
9、m。工序：精铰 28(H7)小孔使尺寸达到 8（H7） 。工序：检验入库。（五）：工艺方案的比较和分析：（五）：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（H7）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。（六）：选择加工设备及刀、量、夹具（六）：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
10、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后。粗精铣宽度为 40mm 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：机械制造工艺设计简明手册，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：机械制造工艺设计简明手册，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
11、、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 D=24.7mm 的锥柄扩孔钻（莫氏锥度 3 号刀） ，专用钻夹具和专用检具。铰孔 25（H9）使尺寸达到 25(H9)。采用立式 Z535 型钻床，刀具选 D=25mm 的锥柄机用铰刀，并倒 145的倒角钻用铰夹具和专用检量具。钻 28(H7)的小孔使尺寸达到 7.8mm。采用立式 Z518 型钻床，刀具选用 D=7.8mm 的直柄麻花钻，专用
12、钻夹具和专用检量具。钻 10（H7）的内孔使尺寸达到 9.8mm。采用立式 Z518 型钻床，刀具选用 D=9.8mm 的直柄麻花钻，专用的钻夹具和量检具。粗铰 10(H7)内孔使尺寸达到 9.96mm。采用立式 Z518 型钻床，刀具选用 D=10mm 的直柄机用铰刀，专用夹具和专用量检具。精铰 10（H7）内孔使尺寸达到 10（H7）mm。采用立式Z518 型钻床，选择刀具 D=10mm 的精铰刀，使用专用夹具和量检具。粗铰 28(H7)小孔使尺寸达到 7.96mm。采用立式 Z518 型钻床，选择刀具为 D=8mm 直柄机用铰刀，使用专用夹具和专用量检具。精铰 28(H7)小孔使尺寸达到
13、 8（H7） 。采用立式 Z518 型钻床，选择刀具为 D=8mm 的直柄机用铰刀，使用专用的夹具和专用的量检具。（参考资料和文献均来自：机械制造工艺设计简明手册，主编：李益民，机械工业出版社出版）三、确立切削量及基本工时三、确立切削量及基本工时铸造毛坯时效处理涂底漆工序一：粗铣精铣工序一：粗铣精铣 40 上下端面和宽度为上下端面和宽度为 30 的平台面的平台面（1）粗铣）粗铣工件材料：HT200，铸造加工要求：粗铣 40 上下端面和宽度为 30 的平台面机床：X5012 立式铣床刀具：W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀,牌号 YG6。铣削宽度 060,深度 ap=4 取刀具直径 do=63mm
14、。选择刀具前角 o5后角o8，副后角 o=8，刀齿斜角 s=10,主刃 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副刃 Kr=5过渡刃宽 b=1mm, z=14切削用量切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择 ap=4.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量 机床功率为 4.5kw。fz=0.150.30mm/z。由于是对称铣，选较小量 fz=0.18mm/z3）查后刀面最大磨损查切削用量简明手册表 3.7，后刀面最大磨损为 0.30.5mm。查切削用量简明手册表 3.8，寿命及寿命 T=180min4）计算切削速度 按切削用量简明手册 ，V c= vvvvvv vxyupm pzeC
15、 dqkT afaZ算得 Vc28.8m/min，n=80r/min,据 X5012 铣床参数，选择 nc = 188r/min, ,则实际切削速度 Vc=3.14*160*188/1000=40m/min=94.45 m/s, 实际进给量为 mm/minMzf0.18 14 188473.76根据 X5012 立式铣床工作台进给量表（表 5-73）选择190mm/minMzf则实际每齿进给量为mm/z1900.2114 60zf 5)校验机床功率 根据机制课程设计指南表 2-18,铣削时的功率（单位为 Kw）为1000c cF vp ()FzFFFxyu fpze Cqwc afazFNdn式中，54.5，0.9,FC fx 0.74Fy 1.0Fu 0Fw 1.0Fq 则 489 N, =0.65m/s,0.125 kw4.5 kwcF cvcP 最终确定 ap=4.0mm，nc=190r/min,，V c=94.45m/s，f z=0.21mm/z6）计算基本工时120.492zj MlllTf (2)半精铣半精铣工件材料：HT200，铸造加工要求：精铣 40 上下端面和宽度为 30 的平台面机床：X5012 立式铣床刀具：W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀,牌号 YG6。铣削宽度 0
