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1、目 录前言2第1章 零件的分析3零件的用途分析3零件的技术要求3零件的工艺分析3确定零件的生产类型4第2章 工艺规程设计5确定毛坯的制造形式5确定毛坯的制造方法5基面的选择5粗基准的选择5精基准的选择5工件表面加工方法的选择5选择加工设备及刀、量、夹具6确定工艺路线7工艺路线方案一7工艺路线方案二8工艺方案的比较和分析8机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定10确定切削用量与时间定额的计算12第3章 夹具设计26确定设计方案27选择定位元件27计算夹紧力并确定螺杆直径27定位误差计算28夹具设计及操作的简要说明28设计心得29参考文献30前言全套图纸，加153893706机械工艺与夹具技术被引
2、入工业领域已经有一百多年的历史了，随着工业的迅猛发展机制工艺与夹具技术更加日新月异。伴随着数学、控制理论计算机、电子器件的发展，出现了机制工艺与夹具技术系统，并作为一门应用科学已发展成熟，形成了自己的体系和一套行之有效的分析和设计方法。机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课，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，拟定夹具设计方案。通过这次课程设计与学习，使
3、我能对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握，能掌握金属切削过程的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，具备制订工艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识，初步具备分析解决现场工艺问题的能力。了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展概况，初步具备对制造系统、制造模式选择决策的能力。机制工艺与夹具技术的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等，行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等，钢铁工业用的冶金机械、提升装置等。应该提及的是，近年来，世界科学技术不断迅速发展，各部门对机制工艺与夹具技术提出了更高的要求。同
4、时，机制工艺与夹具技术与电子技术的配合，广泛应用于智能机器人、海洋开发、高精度零件的制造与加工等，使机制工艺与夹具技术的应用提高到一个崭新的高度。通过设计实践进一步树立正确的设计思想。在整个设计过程中，坚持实践是检验真理的唯一标准，坚持理论联系实际，坚持与机械制造生产情况相符合，使设计尽可能做到技术先进、经济合理、生产可行、操作方便、安全可靠。由于时间和水平有限，本课程设计难免有不少缺点和错误，恳请老师批评指正。第1章 零件的分析题目给出的零件是杠杆。它主要的作用是用来支承、固定的、传递力矩的。 杠杆零件的25、10、8四孔的轴线有平行度的要求。现分述如下表：杠杆零件技术要求表加工表面尺寸及公
5、差/mm公差及精度等级表面粗糙度Ra/m形位公差/mm40大表面IT1240小表面IT12左30表面，15IT12右30表面15IT1225孔IT910孔IT7 0.1 A左8孔，IT7 0.15 A右8孔，IT7 0.1 A该杠杆的形状特殊、结构简单，是常见的杠杆零件。为实现起功能，对其的配合面要求较高，加工精度要求较高。因其在工作中的工作平稳，故无须进行热处理。 综上所述，该杠杆的各项要求制定较合理，符合其功用。分析零件图可知，杠杆中间的两平面和左右两边的端面要进行切削加工，25、10、8孔的端面均为平面，这样可以防止加工的过程中钻头钻偏，可以保证加工的精度和配合的精度。另外，除了10孔以
6、外，对其余的三孔的孔内表面的要求较高。要采取必要的措施以保证其表面精度。但这些加工精度可以在正常的生产条件下采用经济的方法保质保量地加工出来。端面和孔的加工可以同过通用铣床和钻床保证其加工精度，而不需要使用高精度的机床，通过钻削、铣削的加工就可以达到要求。 依设计题目知：Q=5000件/年，结合生产实际，备用品率a%和废品率b%分别取3%和0.5% 。代入公式得N=5000 X（1+3%）X（1+0.5）=5175.75件/年。 通过三维软件PROE的实体估算，其重量为6千克，查参考文献得，该杠杆属中型零件；由参考文献得，生产类型为大量生产。第2章 工艺规程设计 杠杆零件的材料为灰铸铁HT20
7、0。考虑到杠杆零件在工作中的载荷平稳并且处于润滑状态，因此应该采用润滑效果较好的铸铁，以使金属纤维尽量不被裁断，保证零件工作可靠。 由于年产量为5000件，达到大批生产的水平，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。毛坯的拔模斜度为5。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。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、四个自由度。再以一
8、面定位消除、两个自由度，达到完全定位,就可加工25（H7）的孔。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。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2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，并倒R3圆角。2、40mm圆柱的下平台：公差等级为IT8IT10,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IT13，表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣
9、精铣的加工方法。4、钻m（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IT6IT8，表面粗糙度为Ra1.6，采用钻孔扩孔钻钻孔粗铰精铰的加工方法，并倒145内角。6、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。2.5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。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计
10、等问题，采用立铣，选择XA6132万能立式升降铣床（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=50mm的圆柱形铣刀（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XA6132万能立式升降铣床，刀具选D=50mm的圆柱形铣刀，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Z550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。采用立式Z550型钻床，刀具选D=的锥柄扩孔钻（莫氏锥度3号刀
11、），专用钻夹具和专用检具。粗铰孔25(H9)使尺寸达到。采用立式Z550型钻床，刀具选D=的锥柄机用铰刀，专用钻夹具和专用检具。精铰孔25（H9）使尺寸达到25(H9)。采用立式Z550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。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=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。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=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。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
12、（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。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。制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领（生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，决定了所应选用的工艺方法和工艺装备
13、。）已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一铸造时效涂底漆工序一：粗精铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台工序二：粗精铣宽度为30mm的凸台表面工序三：钻孔25（H9）使尺寸达到23mm。工序四：扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到。工序五：铰孔25（H9）使尺寸达到25(H9)。工序六：钻10（H7）的内孔使尺寸达到。工序七：粗铰10(H7)内孔使尺寸达到。工序八：精铰10（H7）内孔使尺寸达到10（H7）mm。工序九：钻、粗、精铰28（H7）小孔使尺寸达到8（H
14、7）。工序十：检验入库。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。 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。工序：粗铰10(H7)内孔使尺寸达到。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。工序：精铰28(H7)小孔使尺寸达到8（H7）。工序：检验入库。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。结合方案一的工艺路线，根据工序集中的加工原则，最终制定下面方案路线：工序一：毛坯准备 工步一：铸造毛坯 工步二：表面时效热处理工步三：涂底漆工序二：粗铣精铣4
