机械制造技术课程设计-杠杆一加工工艺及铣22槽夹具设计.docx

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1、摘要IAbstractII序言1第1章零件分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析2第2章工艺过程设计32.1 确定生产类型32.2 确定毛坯的制造形式32.3 精基准的选择42.4 粗基准的选择42.5 制定工艺路线5第3章切削用量及基本工时6第4章铳22x28槽夹具184.1 问题的提出184.2 切削力和夹紧力的计算184.3 定位误差的分析与计算194.4 定向键与对刀装置设计194.5 铳夹具的说明22总结22致谢23参考文献24摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。杠杆加工工艺规程及其铳杠杆22X28槽的夹具是包括零件

2、加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：杠杆、切削用量、定位误差AbstractThedesigncontentofthemechanica1manufacturingtechn

3、o1ogyandmachinetoo1fixturedesign,meta1cuttingmachinetoo1,to1erancematchingandmeasurementofaspectsofknow1edge.1everagetheprocessingprocedureand22x28s1otmi11ing1everc1ampisinc1udingpartsprocessingprocessdesign,processdesignandspecia1fixturedesignthreeparts.Shou1dfirstana1yzethepartsintheprocessdesign,

4、understandpartsoftechno1ogytodesignthestructureofb1ank,andchoosethegoodpartsprocessingbenchmark,designprocessoftheparts;Thenthepartssizeofeachworkstepoftheprocess,thekeyistodeterminetheprocessequipmentforeachprocessandcuttingparameter;Forthedesignofspecia1fixture,thense1ectdesignoutofthecomponentpar

5、tsofthefixture,suchasthepositioningdevice,c1ampingdevice,1edcomponents,specificconnectionwithmachinepartsandotherparts;Ca1cu1atedattheexitoffixture1ocatingpositionerror,ana1ysistherationa1ityofthefixturestructureanddeficiency,andpayattentiontotheimprovementinthe1aterdesign.Keywords:1everage,cutting,

6、positioningerror序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。杠杆的加工工艺规程及其铳杠杆22X28槽的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定

7、位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第1章零件分析零件的作用题目所给的零件是杠杆，20H7孔套在某固定轴上，22X28槽和24X32槽分别套在主动件和从动件上，主要是支撑与传动作用。1.1 零件的工艺分析通过铳削、钻削的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在

8、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。零件共有组加工表面，现分述如下：1、杠杆前端面2、杠杆后端面3、杠杆20H7孔4、杠杆M12螺纹5、杠杆22X28槽6、杠杆24X32槽第2章工艺过程设计2.1 确定生产类型根据生产需要，设计该杠杆生产类型为大批量生产。2.2 确定毛坯的制造形式该零件的材料是HT150,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。采用砂型铸造方法。砂型铸造出来的毛坯精度等级IT9,加工余量等级MA-G,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4知。1、杠杆前后端面的加工余量杠杆

9、前后端面，单边加工余量Z=3.Omm,由零件图知，杠杆前后端面表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，需要经过粗铳一一精铳方可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.5mm精铳单边余量Z=O.5mm2、杠杆40X38两端面的加工余量40X38两端面，单边加工余量Z=3.Omm,由零件图知，40X38两端面表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步铳削即可满足其精度要求。3、杠杆22X28槽的加工余量杠杆22X28槽，单边加工余量Z=3.Omm,由零件图知，杠杆前后端面表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，需要经过粗铳

10、一一精铳方可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.5mm精铳单边余量Z=0.5mm4、杠杆24X32槽的加工余量杠杆24X32槽，单边加工余量Z=3.Omm,由零件图知，杠杆前后端面表面粗糙度RaO.8,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，需要经过粗铳一一精铳一一宽刃刀精刨方可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.5mm精铳单边余量Z=0.4mm宽刃刀精刨单边余量Z=O.Imm5、杠杆中20H7孔的加工余量因孔的尺寸不大，为了方便工件的成型，简化模具的结构，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8知,首先钻孔至中18.0,再扩18.O孔至中19.8,接着粗钱19.8孔至19.

11、94,最后精钱19.94孔至20H7孔。6、杠杆M12螺纹的加工余量因螺纹的尺寸不大，为了方便工件的成型，简化模具的结构，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-20知，首先钻M12螺纹中10.2,再攻M12螺纹。7、其他不加工表面，铸造即可满足其精度要求。2.3 精基准的选择选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一、以免生产基准转换误差。当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均

12、匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。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，本题目以中20H7孔及其端面为精基准，满足要求。2.4 粗基准的选择 如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加

13、工面位置精度要求较高的表面作粗基准。如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。 如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。 选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。 粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。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，所以选杠杆零件后端面、中40外圆面及40x38侧面为粗基准。2.5 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

14、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。砂型铸造时效处理以消除内应力工序05：粗铳杠杆前端面工序10：粗铳、精铳杠杆后端面工序15：精铳杠杆前端面工序20：钻孔至18；扩18孔至19.8；粗钱中19.8孔至中19.94；精钱中19.94孔至20H7；孔口倒角工序25：钻M12螺纹底孔10.2；攻M12螺纹工序30：杠杆4028两端面工序35：粗铳、精铳杠杆22X28槽工序40：粗铳、精铳、宽刃刀精刨杠杆24X32槽去毛刺检验至图纸要求涂漆入库第3章切削用量及基本工时

15、砂型铸造时效处理以消除内应力工序05：粗铳杠杆前端面1 .选择刀具刀具选取端面铳刀ap=2.5mm,J0=50mm,v75mmmin。2 .决定铳削用量1）决定铳削深度ap=2.5mm2）决定每次进给量及切削速度按机械制造工艺设计简明手册表4.2-36,X52K机床标准选取勺=475rmin当nw=475rmin时ZMZ=于Znw=024475=380mm/r按机械制造工艺设计简明手册表4.2-37,X52K机床标准选取九=375mmr3）计算工时TJ+1+4JmzI1=0.5+（d-yd2-ae2）Z2=13于MZ工作台的水平进给量（mmmin）fMc工作台的垂直进给量（mmmin）4铳削宽度（垂直于铳刀轴线方向测量的切削层尺寸）（mm）ap铳削深度（平行于铳刀轴线方向测量的切削层尺寸）（mm）d铳刀直径（mm）Z1=0.5+(d-Jd2_42)=0.5+(50-502-402)=20.5mmT_+4+47Mz74+20.5+2.5375nin0.259min