杠杆设计工序20-钻、粗铰、精铰.docx

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辽宁工程技术大学课程设计
杠杆的工艺性分析
杠杆的用途
题目给出的零件是杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。
杠杆的技术要求
加工外表
尺寸及偏差(mm)
公差及精度 外表粗糙度 Ra(μm)
等级
杠杆右端 18 上下面
杠杆左端 22 内外表
杠杆左端 28 内外表
杠杆零件技术要求表
杠杆中间圆住上下面
43±
IT12

杠杆左端 44 上下面
43±
IT12

18
IT12

22±
IT12

28
IT12

钻、粗铰、精铰 Φ20H7 孔
车 M12 的螺纹
Φ20H7
12
IT7

杠杆右端 24H8 内上下面
24H8
IT7

杠杆右端 32 内外表
32
IT12

确定杠杆的生产类型
依设计题目知： N=4000 件/ 年， 杠杆重量为 ， 杠杆属轻型零件。该杠杆的生产类型为大批生产
2、确定毛坯，绘制毛坯简图
选择毛坯
零件的材料 HT150 。考虑到零件在工作中处于润滑状态， 承受润
滑效果较好的铸铁。由于年产量为 4000 件， 到达大批生产的水平， 而且零件的轮廓尺寸不大， 铸造外表质量的要求高， 故可承受铸造质量稳定的， 外表质量与机械性能均好， 适合大批生产的金属模铸造。又由于零件的对称特性， 故实行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。
确定铸造杠杆毛坯尺寸公差及机械加工余量
公差等级
由于杠杆的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为一般级.
铸件重量
机械加工后杠杆件的重量为 1kg ， 由此可初步估量机械加工前铸件毛坯的重量为 。
铸件的材质系数
由于该拨叉材料为 HT200 ， 是碳的质量分数大于 % 的碳素钢， 该铸件的采制系数属 M2 级。
杠杆铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量
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铸件重量/kg
包涵体重量 外形简单系数
/kg
工程/mm
机械加工余量/mm
尺寸公差/mm
备注
宽度 44

±
厚度 24H8
1
±
厚度 22
1
±
孔径 ø20H7
1
±
1 S2
材料系数
M1
公差等级一般级
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拟定工艺路线
选择定位基准
定位基准有粗基准和精基准之分， 通常先确定精基准， 然后再确定粗基准。
粗基准的选择
以零件的小头上端面为主要的定位粗基准， 以两个小头孔外圆外表为关心粗基准。
精基准的选择
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确便利， 依据“基准重合”原则和“基准统一”原则， 以粗加工后的底面为主要的定位精基准， 以两个小头孔外圆柱外表为关心的定位精基准。
外表加工方法确实定
加工外表
杠杆中间圆住上下面
尺寸精度
IT12
外表粗糙度

杠杆左端 44 上下面
IT12

杠杆右端 18 上下面
IT12

加工方案
粗铣- 半精铣
粗铣- 半精铣
粗铣
备注
表 1-8
表 1-8
表 1-8
杠杆左端 22 内外表
IT12

粗铣- 半精
铣
粗铣- 半精铣
钻-粗铰-精铰
表 1-8
杠杆左端 28 内外表
IT12

表 1-8
钻、粗铰、精铰Φ20H7
IT7

表 1-8
孔
车 M12 的螺纹
攻螺纹
表 1-8
依据拔叉零件图上各加工外表的尺寸精度和外表粗糙度，确定加工件各外表的加工方法如表
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杠杆右端 24H8 内上下
IT7

粗铣- 半精
铣
表 1-8
面
杠杆右端 32 内外表
IT12

粗铣- 半精
铣
表 1-8
拨叉零件各外表加工方案及加工余量
确定工艺路线
工
工序称名
工序内容
设备
工艺装备
序
00

10
铣
立式铣
床 x51
44 上下面
高速钢套式立铣
刀、游标卡尺、专用夹具
18 上下面
22 内外表
28 内外表
20
钻
钻、粗铰、精铰 ø20H7 孔
四周组
合钻床
30
铣

立式铣
床 x51
麻花钻、铰刀、内
径千分尺
高速钢套立铣刀、游标卡尺、专用夹具
半精铣杠杆左端 44 上下
面
半精铣杠杆左端 22 内外表
依据零件的几何外形、尺寸精度及位置精度等技术要求， 以及加工方法所能到达的经济精度，在生产纲领已确定的状况下,可以考虑承受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， 以便使生产本钱尽量下降。查《机械制造工艺设计简明手册》， 选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：
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40
车
1x45°
50
钻
x45°
用直径为 的钻钻空
60板牙
攻 M12 的螺纹
转塔式
六角车床
四周组合钻床
45°偏刀
麻花钻、内径千分
尺
70
铣
80
铣
90
热处理
粗铣杠杆右端 24H8 内上下
面
粗铣右端 32 内外表
半精铣杠杆右端 24H8 内上下面
杠杆左右叉局部淬火
校正杠杆右端拨叉上下面平行度
磨杠杆中间圆柱两端面至
44 0 ，对 Φ 20H7 的圆跳动
- .-
为
清洗
终捡
立式铣
床 x51
立式铣
床 x51
淬火机
高速钢立铣刀、游
标卡尺、专用夹具夹具
高速钢立铣刀、游标卡尺、专用夹具
100
校正
110
磨
M7120A
校正工具、游标卡
尺
砂轮 1-350×40× 127-WA46K5V，磨夹
具游标卡尺
120
130
关心
检
清洗机
确定切削用量，时间定额
工步 20 钻， 粗铰， 精铰直径为 10 毫米的孔
切削用量的计算
﹙ 1﹚ 钻孔工步
钻孔至直径为 Φ 20H7 ，
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1〕 背吃刀量为 a
P
=
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进给量由表查 5-22 得 f=
切削速度计算由表 5-22 得 v 取 18m/min 。由公式 5-1 计算的钻头转速为 , 参照表 4-9 选取主轴转速为 n=960r/min. =.
﹙ 2﹚ 粗铰工步
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背吃刀量为 a
=
P
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进给量由表查 5-22 得 f=1mm/min
切削速度计算由表 5-22 得 v 取 3m/min 。由公式 5-1 计算的钻头转速为 120r/min, 参照表 4-9 选取主轴转速为 n=140r/min. =.
﹙ 3﹚ 精铰工步
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背吃刀量 a
=
P
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进给量由表查 5-22 得 f=
切削速度计算由表 5-22 得 v 取 4m/min 。由公式 5-1 计算的钻头转速为 159r/min, 参照表 4-9 选取主轴转速为 n=195r/min. =.
时间定额的计算
钻孔工步
根本时间=〔 25+4 。6+1 〕 /392*0 。1=46 。8 秒关心时间=0 。15*46 。8=7 。02 秒
其它时间=0 。06*46 。8=2 。81 秒
钻孔的单件时间=46 。8+7 。02+2 。81=56 。63 秒粗铰工步
根本时间=〔 25+0 。37+15 〕 /97*0 。4=62 。4 秒关心时间=0 。15*62 。4=9 。36 秒
其它时间=0 。06*62 。4=3 。74 秒
粗铰的单件时间 62 。4+9 。36+3 。74=75 。5 秒精铰工步
根本时间=〔 25+0 。19+13 〕 /97*0 。3=78 。6 秒关心时间=0 。15*78 。6=11 。79 秒
其它时间=0 。06*78 。6=4 。72 秒
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精铰的单件时间=78 。6+11 。79+4 。72=95 。11 秒因此， 加工 10 毫米孔的单件时间为
56 ． 53+75 。5+95 。11=227 。14 秒
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夹具设计
为了提高劳动生产率， 保证加工质量， 降低劳动强度， 需要设计专用夹具。并设计工序 20 —— 钻、粗铰、精铰 ø20H7 孔的夹具。本夹具将用于四周组合式钻床
定位基准选择
由零件图可知， Φ20 为圆柱孔，为使定位误差为零，应中选择杠杆右端面为定位基准保证基准重合。此外， 还应以杠杆中间圆柱下端面为基准， 从而保证加工位置。
定位元件的选择
夹具的主要定位元件为两个定位销， 这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配杠杆两端的尺寸与公差一样， 即由两个支撑板就可以。
夹具设计及操作的简要说明
如前所述， 在设计夹具时， 应当考虑提高劳动生产率。为此， 设计承受了快换装置。拆卸时， 松开夹紧螺母 1~2 扣， 拔下划块， 实现工件的快换。攻螺纹时， 松开压紧螺母即可替换可换钻套， 进展攻螺纹加工。
定位误差分析
〔 1〕定位元件尺寸及公差确实定。夹具的主要定位元件为两个定位销， 这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配杠杆两端的尺寸与公差一样。
〔 2〕 计算钻套中心线与工作台的度误差。钻套外径 F20g5 与衬套孔 F20H 7 的最大间隙为：
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D
max
= - (-) =
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衬套外径 F15r6 与钻模板孔 F15H 7 的最大间隙为：
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D
max
= - = -
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则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为： -= 。
〔 3〕 计算定位销轴与工作台的平行度误差。定位销轴与夹具体孔的最大间隙为：
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D
max
= - =
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夹具体孔的长度为 14mm ， 则上述间隙引起的最大平行度误差为：
， 即 。
夹具设计及操作的简要说明
如前所述， 在设计夹具时， 应当考虑提高劳动生产率。为此， 设计承受了快换装置。拆卸时， 松开夹紧螺母 1~2 扣， 拔下开口垫圈， 实现工件的快换。攻螺纹时， 松开压紧螺母即可替换可换钻套， 进展钻孔加工。
设计得
作为一名机械系， 机械设计制造及自动化大三的学生， 我觉得能做类似的课程设计是格外有意义， 而且是格外必要的。
在已度过的大三的时间里我们大多数接触的是专业根底课。我们在课堂上把握的仅仅是专业根底课的理论面， 如何去熬炼我们的实践面？ 如何把我们所学到的专业根底理论学问用到实践中去呢？ 我想做类似的大作业就为我们供给了良好的实践平台。在做本次大作业的过程中， 我感受最深的当数查阅大量的设计手册了。为了让自己的设计更加完善， 更加符合工程标准， 一次次翻阅机械设计手册是格外必要的， 同时也是必不行少的。我们是在作设计， 但我们不是艺术家。他们可以抛开实际， 尽情在梦想的世界里飞行， 我们是工程师， ，不切实际的设想永久只能是设想，永久无法升级为设计。
作为一名专业学生把握一门或几门制图软件同样是必不行少的，
我就简洁的学历学 CAD ， 刚开头时觉得好难， 就是由于没有把自己放
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在使用者的角度， 单单是为了学而学， 效率不是很高。边学边用这样才会提高效率， 这是我作本次课程设计的其次大收获。但是由于水平有限， 难免会有错误， 还望教师批判指正。
参考文献
1.《机械制造工艺设计简明手册》 李益民，出版社：机械工业出版社，出版日期：1999-10-1
2《金属切削技术根底手册》主编：陈宏钧，出版社：机械工业出版社，出版日期 2025
3《刀具设计手册》主编：刘华明，出版社：机械工业出版社，出版日期：1999
4《互换性与测量技术根底》主编：王伯平，出版社：机械工业出版社，出版日期
5《机床夹具设计》主编：薛源顺，出版社：机械工业出版社，出版日期
6《公差与协作有用手册》主编方昆凡，出版社：机械工业出版社出版日期
7《机械设计制图手册》主编：黄廷合 译，出版社：科学出版社，出版日期：
8《机械设计手册》编著：机械设计手册编委会，出版社：机械工业出版社，出版日期： 2025-8
9《Auto CAD 中文版机械制图教程》 北京市计算机绘图教育争论中心，出版社：上海科学普及出版社，出版日期：
10《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》主编 ：吴拓，方琼珊 ，出版社：机械工业出版社，出版日期：2025-1-1
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