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1、课程设计任务书原始资料： 被加工零件图一份，小批生产。 Q=2000台/年，n=1件/台，每日1班。设计要求：1. 编制技术文件（1） 机械加工工艺过程卡一套（2） 工序卡一套2. 绘制图纸（1） 零件图1张（2） 毛坯图1张（3） 夹具装配图1张（4） 夹具零件图1张3. 课程设计说明书1份全套图纸，加153893706目录第1章 机制工艺与夹具课程设计11.1零件的分析11.1.1零件的作用21.1.2零件的技术要求21.1.3审查杠杆的工艺性21.1.4确定杠杆的生产类型31.2工艺规程设计31.2.1确定毛坯的制造形式31.2.2基面的选择31.2.3表面加工方法的确定41.2.4制定
2、工艺路线51.2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定71.2.6确定切削用量及基本工时91.3夹具设计191.3.1定位方案201.3.2夹紧机构201.3.3夹具与机床连接元件201.3.4使用说明201.3.5结构特点20第二章 综合实践212.1夹具体零件三维造型实现方法简述212.2夹具装配三维造型过程简述252.3 钻孔动画制作过程简述28设计总结29参考文献30第1章 机制工艺与夹具课程设计1.1零件的分析1.1.1零件的作用题目所给的零件是杠杆，如下图所示，20H7孔套在某固定轴上，8H7孔和8F9孔分别套在主动件和从动件上，主要是支撑与传动作用。零件图如下图1-1所示：
3、图1-1 杠杆零件1.1.2零件的技术要求零件的技术要求如下表1-1。表1-1 零件的技术要求加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等级表面粗糙度Ra形位公差/mm20孔外端面150.23.235孔外端面150.23.216孔外端面60.053.210孔上端面48.512.5插槽内表面50.053.28H7孔加工8H71.620H7孔加工20H71.68F9孔加工8F91.610孔加工1012.5M4螺孔加工M4下端缺口812.5该杠杆形状复杂、结构简单，属于典型的杠杆类零件。为实现传递驱动力的功能，其杠杆各孔与机器有配合要求，因此加工精度要求较高。杠杆左端两臂内表面在工作中需承受较大的冲击
4、载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理；为保证装配时有准确的位置，8H7、20H7、8F9三个端面孔有平行度要求，中间孔与两端的孔的平行度为0.1mm。综上所述，该杠杆的各项技术要求制定的较合理，符合该零件在传递驱动力中的功用。1.1.3 审查杠杆的工艺性分析零件图可知，杠杆零件中的8H7、20H7、8F9孔的外端面均要求铣削加工,并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了其接触刚度；8H7和20H7孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头偏离，以保证加工精度；另外，该零件除主要工作表面外，其余表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工
5、要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。1.1.4 确定杠杆的生产类型依题目可知，该杠杆生产类型为小批量生产。1.2工艺规程设计1.2.1 确定毛坯的制造形式该零件的材料是QT45-5，球墨铸铁。考虑到此设计零件的材料性质能抗压，不能抗扭和抗弯。还有毛坯的形状为对称形状。由此改零件应选择铸造。采用上下分型的铸造方法。1.2.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废
6、，是生产无法正常进行。1.粗基准的选择。重点考虑到既要保证在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，又要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以选杠杆零件20H7孔及8H7孔外端面为粗基准。2.精基准的选择。根据该杠杆零件的技术要求和装配要求,对于精基准而言，主要考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目以20H7的孔为精基准，基本满足要求。1.2.3 表面加工方法的确定1杠杆零件中零件20H7、8H7孔的外端面，它是毛坯铸造出来之后第一个加工的端面，此面将作为粗基准，表面粗糙度为Ra3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、
7、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。2.10孔上端面，表面粗糙度为Ra12.5，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣的加工方式。3.8F9孔的外端面，表面粗糙度为Ra3.2，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣半精铣的加工方式。4.两8H7孔之间的表面，该表面需要检查，要求检查范围与8H7同心在20内，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣半精铣的加工方式。5.20H7孔加工，它将作为精基准以完成以后的加工，为达到题目要求我们采取粗扩精扩铰的工序过程，最终完成20H7孔加工。6.8H7、8F9孔加工，加工时对于20H7孔有平行度要求，表面粗糙度为Ra1.6，根据表面粗糙度要求我们采取钻粗铰精铰的加工方式
8、。7.10孔加工，表面粗糙度为Ra12.5，根据表面粗糙度要求我们采取钻孔就能达到要求。8.缺口的加工，表面粗糙度为Ra12.5，根据表面粗糙度要求我们采取粗车就能达到要求。9.M4螺孔加工，考虑到工艺要求，我们采取钻、攻丝两步工序。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。各表面加工方案如下表1-2表1-2 各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗超度Ra/m加工方案备注20H7、8H7孔外端面IT113.2粗铣半精铣表5-1610孔上端面IT1012.5粗铣表5-168F9孔的外端面IT113.2粗铣半精铣表5-168H7孔之间的槽IT113.2粗铣半精铣表5-1620
9、H7孔加工IT71.6粗扩精扩铰表5-158H7孔加工IT81.6钻粗铰精铰表5-158F9孔加工IT71.6钻粗铰精铰表5-1510孔加工IT1112.5钻孔表5-15缺口的加工IT1112.5粗铣表5-16M4螺孔加工3.2钻攻螺纹表5-151.2.4 制定工艺路线制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。方案一： 1.粗铣半精铣20H7、8H7、8F9孔外端2.铣20外圆端缺口3.粗扩精扩铰2
10、0H7孔4.钻粗铰精铰8F9孔5.钻粗铰精铰8H7孔6.铣10孔上端面7.钻10孔8.钻攻M4螺孔9.铣两8H7孔之间的槽表面和R65内圆弧面方案二： 1.粗扩精扩铰20H7孔 2.钻精铰8H7孔及8F9孔3.粗铣半精铣20H7、8H7孔外端面 4.粗铣两8H7孔之间的表面 5.钻10孔 6.粗铣10孔上端面 7.粗铣半精铣8F9孔的外端面 8.粗铣缺口 9.钻攻M4螺孔 对于上述工序安排的两个方案进行比较：方案一工序相对集中，便于管理。方案二则采用工序分散原则，各工序工作相对独立。考虑到该零件生产批量较大，工序集中可简化调整工作，易于保证加工质量，且采用气动夹具，可提高加工效率，故采用方案一
11、较好。 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表1-3列出了杠杆的工艺路线。表1-3 杠杆的工艺路线序号工序名称工序内容定位基面设备1备料砂型铸造2铣粗铣-半精铣20H7、8H7、8F9孔外端面20H7内圆柱面X60卧式双面铣床3扩粗扩-精扩-精铰20H7孔35和20两外端面立式钻床ZX5254钻钻-粗铰-精铰8F9,8H7孔20H7内圆柱面立式钻床ZX5255铣铣10孔上端面20H7和8F7两内圆柱面立式铣床X51 6钻钻10孔20H7和8F7两内圆柱面立式钻床ZX5257钻钻攻M4螺纹孔20H7和8H7两内圆柱面立式钻床ZX5258铣粗铣两8H7孔之间的槽表面和R65圆弧面20H7和8
12、F7两内圆柱面X62卧式铣床9铣铣缺口20H7和8F7两内圆柱面立式铣床X51 10辅助清洗11检终检1.2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据条件：生产批量为小批量、毛坯制造方法为砂型铸造手工化学剂造型、毛坯材料为球墨铸铁、零件最大尺寸为1109030查机械制造技术基础 课程设计指南得加工余量RMA和毛坯尺寸R的关系：单边外表面加工：R=F+RMA+CT/2双边外表面加工：R=F+2*RMA+CT/2双边内表面加工：R=F-2*RMA-CT/2毛坯铸件公差等级：查表5-2得小批量生产毛坯铸件公差等级为1113，取11级。 机械加工余量公差等级：查表5-5得机械加工余量公差等级为F
13、H级，取F级铸件机械加工余量RMA：由最大尺寸110930查表5-4得铸件机械加工余量RMA=1.5 mm毛坯基本尺寸计算：8F9、8H7、10孔较小，铸成实心。20H7孔加工部分为双边孔加工。查表5-3得尺寸公差CT=3.2,由此：R=20-2x1.5-3.2/2=15.4尺寸48.5加工部分为单边，外表面加工。查表5-4得 CT=4由此：R=48.5+1.5+4/2=52下端缺口8mm加工部分为单边，外表面加工。查表5-4得CT=2.8，由此：R=8+1.5+2.8/2=10.9，取10宽12mm尺寸加工部分为双边，外表面加工。查表5-4得CT=3，由此：R=12+2x1.5+3/2=16.5宽30mm尺寸加工部分为双边，外表面加工。查表5-4得CT=3.6，由此：R=30+2x1.5+3.6/2=34.8由此计算出下表1-4的毛坯加工面的尺寸：单位mm表1-4 毛坯加工面的尺寸零件尺寸单边加工余量铸件尺寸20H7孔2.315.4离圆心48.53.552下端缺口尺寸82.910宽12尺寸2.2516.5宽30尺寸2.4
