杠杆夹具设计说明书.docx

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1 3 页)
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名目
一．序言 ……………………………………. 2
二．零件的工艺分析及生产类型确实定……. 2
三．选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图.. 4
四．选择加工方法，制定工艺路线…………... 5
五．工序设计 ………………………………… 6
六．确定切削用量及根本时间 ……………… 7
七．夹具设计………………………………… 11
八．设计小结………………………………… 12
九．参考文献………………………………… 13
序言
机械制造技术根底课程设计是在学完了机械制造技术机车和大局部专业 课，并进展了生产实习的根底上进展的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术根底中的根本理论，并结合生产实习中学到的实践学问，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了构造设计力量，为今后的毕业设计及将来从事的工作打下了良好的根底。
由于力量所限，阅历缺乏，设计中还有很多缺乏之处，期望各位教师多加指教。
一．零件的工艺分析及生产类型确实定
零件的作用
题目所给的零件是 CA6140 车床的杠杆。它位于车床制动机构中，主要起制动作用。杠杆一端与制动带连接，另一端通过刚球与齿条轴的凸起〔或凹槽〕 相接触，当离合器脱开时，齿条轴与杠杆下端接触，是起逆时针方向摇摆，将制动带拉紧；当左右离合器中任一个接合时，杠杆都顺时针方向摇摆，使制动带放松，从而到达制动的目的。
零件的工艺分析
所加工零件立体图，零件图如以下图所视
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从零件图上可以看出，主要加工外表可以分为四个局部。
Ф25mm 的圆柱内外表，加工时要保证Ф25 + 的公差要求，以及外表粗糙度，外表要求较高。
连杆的支撑底板底面，粗糙度要求,同时保证连杆的高度 30mm。
连杆上端面及下端侧面；上端面 40×30mm,粗糙度要求,同时保证与Ф 25mm 的圆柱轴线的距离 90mm；下端侧面保证尺寸 17mm，粗糙度要求； 离Ф25mm 的圆柱轴线 45mm 的侧面粗糙度要求。
钻孔及攻螺纹孔；上端面 2×M6，保证尺寸 10mm、20mm,沉头锥角120°，粗糙度要求；M8 的螺纹孔，锪Ф14×3mm 的圆柱孔，粗糙度；钻下端Ф + 的锥孔，保证公差要求，以及中心线与Ф25mm 的圆柱轴线的距离 60 mm 粗糙度要求。
依据各加工方法的经济精度及一般机床所能到达的位置精度，该零件没有很难加工的外表，上述各外表的技术要求承受常规加工工艺均可以保证。
零件的生产类型
依设计题目知：Ｑ＝２０００台／年，n=1 件／台，结合生产实际，备产率α和废品率β分别取为１０％和１％。带入公式得该零件的生产纲领Ｎ＝２０ ００×１×〔１+１０％〕×〔１+１％〕＝２２２２件／年
零件是机床的杠杆，,查表２-１可知其属轻型零件，生产类型为大批生产。
二．选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图

该零件材料为ＨＴ２００，考虑到零件的构造以及材料，选择毛坯为铸件，由于零件年产量为２２２２件，属于批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故承受金属型铸造。这从提高生产率，保证加工精度以及节约材料上考虑，是合理的。
，毛坯尺寸和公差
参见本书第五章第一节，灰铸铁的公差及机械加工余量按表５-３和表５- ４确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。
〔１〕 铸件机械加工余量等级 该值由铸件的成型方法和材料确定， 成型方法为金属型铸造，材料为灰口铸铁，确定加工余量等级为Ｄ～Ｆ。
〔２〕 铸件尺寸公差 依据表５-３毛坯铸件的根本尺寸处于１０ ０～１６０之间，而铸件的尺寸公差等级取为８级，。
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依据查得的毛坯的加工余量等级为Ｄ～Ｆ，以及铸件的尺寸，。

依据成型零件的根本尺寸，。

依据表５-３毛坯的尺寸公差等级去为８级，。
毛坯图如以下图所视。
，制定工艺路线
定位基准的选择
本零件是带孔的杆状零件，孔是其设计基准，在铣削零件的三个平面以及钻孔的时侯，都应以孔为定位基准，避开基准不重合误差的产生，在铣削底面时应当以不需要加工的面为粗定位基准。
零件外表加工方法的选择
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本零件的加工面有端面，内孔，螺纹孔，其中端面有一个大底面和二个小端面，内孔有φ25mm 和φ各一个孔，螺纹孔有 M6 和 M8 各一个。材料为灰铸铁。以公差等级和外表粗糙度要求，参考本指南有关资料，其加工方法选择如下。
大底面 据外表粗糙度，考虑加工余量的安排，依据表 5-16 选用先粗铣后半精铣的方法加工。
25mm 的孔 依据外表粗糙度，选公差等级为 IT8，依据表 5-15 选用先钻后扩再粗铰再精铰的加工方法。
端面一 据外表粗糙度，依据表 5-16 承受铣削的加工方法，铣一刀。
的孔 依据表 5-15 选用钻削的加工方法。
端面二 依据外表粗糙度，依据表 5-16 选用先粗铣后半精铣的加工方法。
M6 螺纹孔 依据螺纹的加工方法，选用先钻后倒角再攻丝的加工方法。
M8 螺纹孔 依据螺纹的加工方法，选用先钻后倒角再攻丝的加工方法。
依据该零件的构造以及需要选用的定位基准，依据先加工基准面，以及先粗后精的的原则，该零件应先加工大底面，再钻孔，再加工其他外表的方法， 具体工艺路线如下：
工序Ⅰ：以不需要加工的底面为粗基准，铣削另一个底面。
工序Ⅱ：以铣削过的底面和直径 45 的外圆外表定位，钻直径 25 的孔。
工序Ⅲ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，铣削端面一，保证长度 30mm 的尺寸。
工序Ⅳ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，钻削直径的孔。 工序Ⅴ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，铣削端面二，保证
长度 90mm 的尺寸。
工序Ⅵ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，加工 M6 的螺纹孔。
工序Ⅶ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，加工 M8 的螺纹孔。
〔工序 40，50，80〕。
选择加工设备与工艺装备
选择机床 依据不同的工序选择机床。
工序 40 是粗铣。
工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，应选用立式铣床。依据零件外廓尺寸，精度要求，选用 X51 式立式铣床即能满足要求。
工序 50 是钻、扩孔,80 是钻孔、锪孔、攻螺纹。
由于加工面位置分散，外表粗糙度数值要求不同，因而选择 Z535 钻床。(2).选择夹具
本零件构造不规章，不易进展装夹、定位，故工序 40，50，80 均选择专用夹具。
选择刀具 依据不同的工序选择刀具。
工序 40 铣端面时，在立式铣床上加工，所以选择端铣刀。按表查得，选用镶齿套式面铣刀依据零件加工尺寸，所选铣刀直径 D＝32mm，齿数 Z＝ 4。材料选择硬质合金钢。
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工序 50 钻孔时，选择高速钢麻花钻头 d＝12mm，长度 L＝102mm， 齿数 Z＝3。材料选择高速钢。
工序 80 钻孔时，选择高速钢麻花钻头 d＝7mm，长度 L＝150mm， 齿数 Z＝3。材料选择高速钢。
工序 50 扩孔时，选择高速钢锥柄扩孔钻的 d=, 长度 L＝102mm， 齿数 Z＝3。材料选择高速钢。
工序 80 锪孔时，选择带导柱直柄平底锪钻。直径 d＝14mm，d =，
1
长度 L＝150mm。材料选择高速钢。
工序 80 攻螺纹时，依据螺纹公称直径选择 M8 丝锥，直径 d＝ 10mm，长度 L＝72mm，螺距 P＝。
选择量具
本零件属成批生产，一般状况下尽量承受通用量具。依据零件外表的精度要求、尺寸和外形特点，参考有关资料，选择如下。
选择加工平面所用量具。
铣端面，选择读数值，测量范围 0～150 游标卡尺。
选择加工孔所用量具。 Φ孔经过钻，扩两次加工，选择读数值，测量范围 5～30 的内径千分尺。M8
×6H 螺纹经过钻,锪孔，攻螺纹加工，钻,锪孔时选择读数值，测量范围 5～30 的内径千分尺，攻螺纹时选择螺纹塞规进展测量。
确定工序尺寸
本零件各工序加工余量，工序尺寸及公差，外表粗糙度见下表。
〔
mm〕
加工外表
工序余量
半精
工序尺寸及公差
外表粗糙度/μm
粗
粗
14mm Φ12 Φ7
Φ14
半精
粗
半精
端面
Φ孔
M8 螺纹底孔Φ14×3 沉头
孔
M8 螺纹
3
12
7
Φ14
Φ
M8
四． 确定切削用量及根本时间
工序 40
本工序为铣，加工材料为 HT200，铸件；机床为 X51 式立式铣床，工
件装夹在专用夹具上。
确定背吃刀量 aP 本工序加工余量 aP=3mm。
确定每齿进给量 fz 本工序要求加工外表粗糙度为 Ra≤μm，侧面外表粗糙度为 Ra≤μm，于是取每转进给量 fr=r，则 fz=fr/z=z
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选择铣刀磨钝标准及寿命为，刀具寿命为 180min
查表得后刀面最大磨损限度
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确定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 fM
z
C
v
f
a
T a
v = vd0q k
v
m x y u p v
v v v
p z e
当寿命为 180min，d0/z=32/4=8，aP=3mm，fz=z 时，v=90m/min， n=1000r/min，fM=316mm/min。其修正系数为 kMv= kMn= kMfn= Kkrv= kkrn= kkrfn=
所以 v=91m/min n=1100r/min fM=min 依据 X51 立式铣床说明书选择
n=1225r/min fM=300mm/min
则实际切削速度和每齿进给量为v=min fz=z

经计算平面铣削长度为 30mm，入切量及超切量取铣刀直径的一
10
T
半。 j
l + l + l
= 1 2
f
10
Mz
故铣削该平面的根本时间为Ti= (30+15)/300=9s
工序 50 加工φ×盲孔
本工序为钻，加工材料为 HT200，铸件；机床为 Z535 立式钻床，工件装夹在专用夹具上。
1).确定粗加工Φ孔的切削用量。所选刀具为直柄麻花钻。Ⅰ. 确定背吃刀量 ap
钻孔粗加工双边余量 12mm，明显 ap＝12/2＝6mm。Ⅱ. 确定进给量 f
依据表 5-127，在高速钢钻头钻孔时，麻花钻直径为φ12mm,进给量 f＝～ ，选择进给量为 r。
Ⅲ. 选择钻头磨钝标准及耐用度
依据表 5-130, 高速钢钻头粗加工灰铸铁，后刀面最大磨损限度 0. 5～，取值为。依据表 5-130, 高速钢钻头平均寿命 T＝20min。
Ⅳ. 确定切削速度 v
依据表 2-13,钻孔时切削速度的计算公式
d
z
v = Cv 0 v k
T ma x f y v
v v
p z
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其中C
v
＝， d
0
＝12mm， T＝20min，m＝， a
p
＝，Xv＝0，
10
10
fz＝， y
v
＝， z
v
＝， k
v
＝×。
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计算得：v＝min。
2).确定扩Φ孔的切削用量。所选刀具为高速钢扩刀。Ⅰ. 确定背吃刀量 ap
扩孔双边余量，明显 ap＝2＝。Ⅱ. 确定进给量 f
依据表 5-128，在高速钢扩孔时，加工材料为灰铸铁，扩刀直径为φ,进给量 f＝0. 5～r，选择进给量为 r。
Ⅲ. 选择扩刀磨钝标准及耐用度
依据表 5-130, 高速钢扩刀加工灰铸铁，后刀面最大磨损限度 0. 4～，取值为。依据表 5-130, φ扩刀加工灰铸铁平均寿命 T＝60min。
Ⅳ. 确定切削速度 v
依据表 2-13,扩孔时切削速度的计算公式
d
z
v = Cv 0 v k
T ma x f y v
v v
p z
10
其中C
v
＝， d
0
＝， T＝60min，m＝， a
p
＝，Xv＝，
10
10
fz＝， y
v
＝， z
v
＝， k
v
＝×。
10
计算得：v＝min。
确定粗加工Φ孔的根本时间依据表 2-26，钻孔的根本时间为
L l + l + l
T = = 1 2

j fn fn
10
其中k
r
＝60°， l
1
= D cot k
2 r
+ (1~ 2) ， l
2
＝1~4＝2mm，D＝12mm， l ＝，
10
f＝r，n＝s。计算得：T＝。
确定扩Φ孔的根本时间
依据表 2-26，扩孔的根本时间为
L l + l + l
T = = 1 2

j fn fn
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