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1、机械制造技术基础课程设计说明书设计题目： 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 计 者： 班 级： 学 号： 指导老师： 目录一、 零件分析.(3)二、 工艺规程设计.(4)三、确立切削量及基本工时.(10) 四、夹具设计.(24)五、设计心得.（26）六、参考文献.（27）一、零件分析 (一)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)零件的工艺分析 杠杆的25+0.052mm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
2、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
3、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(一)、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，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工表面基本尺寸加工精度等级加工余量数值(mm)说明40mm的上下平台宽度30mm的平台40 30775.53.55.53.5加工上下底面加工上表面
4、30mm的凸台上下面3075.53.5凸台上下面 (二)、基面的选择（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，达到完全定位,就可加工25（H7）的孔。（2）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）、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
5、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IT7,表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法，并倒R3圆角。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、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、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、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、钻8（H7）
6、内孔：公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra1.6，采用钻孔粗铰精铰的加工方法。(四)、确定工艺路线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：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（H7）。工序：检验入库。2、工艺路
7、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7.96mm。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：上述
8、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后。粗精铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。考虑
9、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、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
10、，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
11、（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铸造毛坯时效处理涂底漆工序一：粗铣精铣40上下端面和宽度为30的平台面（1）粗铣工件材料：HT200，铸造加工要求：
12、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。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
13、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=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/min根据X5012 立式铣床工作台进给量表（表5-73）选择190mm/min则实际每齿进给量为mm/z5)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）为式中，54.5，0.9,则 489 N, =0.65m/s,0.125 kw4.5 kw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(2)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060,深度ap=4取刀具直径do=63mm。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=
