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1、目 录 1 绪论2 杠杆加工工艺规程设计 2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用 2.1.2 零件的工艺分析 2.2杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 2.2.1 确定毛坯的制造形式 2.2.2 基面的选择 2.2.3 确定工艺路线2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 2.2.5 确定切削用量2.2.6 确定基本工时2.小结第 I 条 1 绪论加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践 之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要 工艺措施
2、之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工 人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。夹具的基本结构及夹具设计的内容：按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类:（1）定位元件及定位装置；（2）夹紧元件及定位装置（或者称夹紧机构）；（3）夹具体；（4）对刀,引导元件及装置（包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等）；（5）动力装置；（6）分度,对定装置；（7）其它的元件及装置（包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接 用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等）；每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的 车床夹具不一定
3、有刀具导向元件及分度装置。反之 ,按照加工等方面的要求 ,有些 夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计：（1）定位装置的设计；（2） 夹紧装置的设计；（3）对刀-引导装置的设计；（4）夹具体的设计；（5）其他元件 及装置的设计。第 II 条 2 杠杆加工工艺规程设计节 2.01 2.1 零件的分析（a）2.1.1 零件的作用题目给出的零件是 CA6140 的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。 要求零件的配合要符合要求。（b）2.1.2 零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性
4、较差、脆性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：（1）主要加工面：1）小头钻e 25 + 0.023以及与此孔相通的e 14阶梯孔、M8螺纹孔；02）钻e 12.7 + 0.1 锥孔及铣e 12.7 +0.1 锥孔平台；003）钻 2M6 螺纹孔；4）铣杠杆底面及 2M6 螺纹孔端面。（2）主要基准面：1）以e 45外圆面为基准的加工表面这一组加工表面包括：e 25 + 0.023的孔、杠杆下表面02）以 e 25 +0.023 的孔为中心的加工表面0这一组加工表面包括：e 14阶梯孔、M8螺纹孔、e 12.7 + 0.1锥孔及e 12.7 +。00锥孔平台、2M6
5、螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺纹孔和e 12.7 + 0.1锥0 孔平台。杠杆的e 25孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：本套夹具中用于加工e25孔的是立式钻床。工件以e25孔下表面及e45孔 外圆面为定位基准，在定位块和v型块上实现完全定位。加工e 25时，由于孔 表面粗糙度为R = 1.6卩m。主要采用钻、扩、铰来保证其尺寸精度。a本套夹具中用于加工杠杆的小平面和加工e 12.7是立式铣床。工件以25 + 0.023孔及端面和水平面底为定位基准，在长销、支承板和支承钉上实现完全 定位。加工表面：包括粗精铣宽度为30mm的下平台、钻12.7的锥孔，由于 30mm的下平台
6、的表面、孔表面粗糙度都为r = 6.3卩m。其中主要的加工表面 a是孔12.7，要用12.7钢球检查。本套夹具中用于加工与e 25孔相通的M8螺纹底孔是用立式钻床。工件以25 + 0.023孔及其下表面和宽度为30mm的下平台作为定位基准，在大端面长圆柱0销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工M8螺纹底孔时，先用e 7麻花钻钻 孔，再用M8的丝锥攻螺纹。节 2.02 2.2 杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的 相应措施(a)2.2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年产量为4000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
7、的，适合大 批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。(b)2.2.2 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 件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗 基准，可用装夹对肩 台进行加紧，利用一个V形块支承45圆的外轮廓作主要定位，以限制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 0 25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0 25 的孔作为精基准。(c) 2.2.3 确定工艺路线表 2.1 工艺路线方案一工序 1粗精铣 025 孔下表面工序 2钻、扩
8、、铰孔使尺寸到达e 25 +0.023 mm 0工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台工序 4钻 e 12.7 的锥孔工序 5加工 M8 螺纹孔，锪钻 e 14 阶梯孔工序 6粗精铣 2-M6 上端面工序 7钻 2-M6 螺纹底孔孔，攻螺纹孔 2-M6工序 8检查工序 1表 2.2 工艺路线方案二粗精铣 e 25 孔下表面工序 2钻、扩、铰孔使尺寸到达e 25 + a。23 mm0工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台工序 4钻 0 12.7 的锥孔工序 5粗精铣 2-M6 上端面工序 6钻 2- 0 5 孔，加工螺纹孔 2-M6续表 2.2工序 7加工 M8 螺纹孔，锪钻 0 14阶梯孔
9、工序 8检查工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将“工序5钻14孔，再加工螺纹孔M8” 变为“工序7粗精铣M6上端面”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样 的变动影响生产效率。而对于零的尺寸精度和位置精度都没有太大程度的帮助。以0 25mm的孔子外轮廓为精基准，先铣下端面。再钻锥孔，从而保证了两 孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工艺路线而先上端面，再“钻14孔，加工螺纹孔M8”不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非功过否重合这个问题。所以发现第二条工艺路线并不可行。从提高效率和保证精度这两个前提下，
10、发现第一个方案也比较合理想。所以我决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表 2.3所示。工序 1表 2.3 最终工艺过程 粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是 3.2 选用立式升降 台铣床 X52K。工序 2加工孔e 25。钻孔e 25的毛坯到e 22mm；扩孔e 22mm 到24.7mm；铰孔e 24.7mm到0 25皿mm。保证粗0糙度是1.6米用立式钻床Z535。米用专用夹具。工序 3粗精铣宽度为 30mm 的下平台，仍然采用立式铣床X52K，用组合夹具。工序 4钻0 12.7的锥孔，米用立式钻床Z535，为保证加工 的孔的位置度，米用专用夹具。工序 5加工螺纹孔M8,锪钻0 14阶梯孔。
11、用组合夹具，保 证与垂直方向成10。工序 6粗精铣 M6 上端面 。用回转分度仪加工，粗精铣与水平成36。的台肩。用卧式铳床X52K，使用组合夹具。工序7钻2-M6螺纹底孔、攻2-M6螺纹用立式钻床Z535,为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具工序 8检查（d）2.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定杠杆的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生产类型为大批生产。由于毛 坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下：。毛坯与零件不同的尺寸有：（具体见零件图）故台阶已被铸出,根据参考文献 14的铣刀类型及尺寸可知选用6mm的铣刀进行粗加工，半精铣与精铣的加工余 量都为 0.5mm。1）
12、加工e 25的端面，根据参考文献8表4-35和表4-37考虑3mm,粗加 工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面 的加工余量都是 2mm。2）对e25的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求1.6。可用一次粗加工 1.9mm，一次精加工0.1mm就可达到要求。3）加工宽度为30mm的下平台时，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加 工表面有粗糙度的要求r = 6.3卩m，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣a削的方式，每次铣削的深度是 2.5mm。4）钻锥孔e 12.7时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率 起见，仍然采用e 12的钻头，切削深度是2.5
13、mm。5）钻14阶梯孔，由于粗糙度要求r = 3.2卩m，因此考虑加工余量2mm。a可一次粗加工1.85mm，一次精加工0.15就可达到要求。6）加工M8底孔，根据参考文献8表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次 钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1就可达到要求。7）加工2-M6螺纹，根据参考文献8表4-23考虑加工余量1.2mm。可一 次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1mm就可达到要求。8）加工2-M6端面，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求， 精加工1mm，可达到要求。（e）2.2.5 确定切削用量工序1：粗、精铣25孔下平面（1）粗铣25孔下平面工件材料：HT2
14、00，铸造。机床： X52K 立式铣床。查参考文献7表 3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：YT15，D = 100 mm，齿数Z = 8， 此为粗齿铣刀。因其单边余量： Z=1.9mm所以铣削深度 a ： a =1.9 mmpp每齿进给量a :根据参考文献表2.4-75 ,取a = 012 mni Z铣削速度V :参照 参考文献7表 3034，取 V = 1.33 m / s。f机床主轴转速n : n = 1000 V式（2.1）兀d式中V铣削速度；d 刀具直径。由式2.1机床主轴转速n :1000 V 1000 X 1.33 X 60n = 254 r / minn d3
15、.14 x 100按照参考文献3表3.1-74n =300r / m in实际铣削速度v :n dn 3.14 x 100 x 300v =1.57 m / s10001000 x60进给量V :V = a Zn = 0.12 x 8 x 300 / 60 4.8 mm / sf f f工作台每分进给量 f ： f = V = 4.8 mm / s = 288 mm /minm m fa ：根据参考文献7表 2.4-81, a = 40 m m （2）精铣25孔下平面工件材料：HT200，铸造。机床： X52K 立式铣床。参考文献7表3031刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YT 15，D = 100mm，齿数12,此为 细齿铣刀。精铣该平面的单边余量: Z=
