等臂杠桿夾具設(shè)計(jì).doc

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1、0目錄引言第1章等臂杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)設(shè)計(jì).11.1零件分析.11.1.1零件的作用.11.1.2等臂杠桿的主要加工表面及技術(shù)要求.11.2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì).11.2.1確定毛坯的制造形式.11.2.2等臂杠桿機(jī)械加工定位基準(zhǔn)的選擇.21.2.3等臂杠桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程.2第2章等臂杠桿加工2510mmmm、孔夾具設(shè)計(jì).42.1加工2510mmmm、孔夾具設(shè)計(jì).42.1.2定位誤差分析.42.1.3切削參數(shù)和機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算與夾緊力分析.52.2鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì).92.2.1鉆套、襯套設(shè)計(jì).92.2.2鉆模板及夾具體設(shè)計(jì).122.3夾具精度分析.122.4本章小結(jié).14結(jié)論.15參

2、考文獻(xiàn).16附件I機(jī)械加工工藝過(guò)程卡.17附件II機(jī)械加工工序卡片.181引言機(jī)械的加工工藝及夾具的設(shè)計(jì)是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。同時(shí)，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提

3、高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。所以機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)對(duì)即將進(jìn)入工廠的機(jī)械類畢業(yè)生來(lái)說(shuō)很有必要。在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常是解決如下問(wèn)題：表面加工方法的確定、定位基準(zhǔn)及定位方法的選擇、夾緊機(jī)構(gòu)的選擇、夾具各零件的布置、加工精度的保證等。一個(gè)好的夾具是將這些問(wèn)題很好的協(xié)調(diào)好的一個(gè)統(tǒng)一整體，在此次的夾具設(shè)計(jì)也正是向著這個(gè)目標(biāo)靠近的。2第1章等臂杠桿加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.1零件分析1.1.1零件的作用題目給出的零件是杠桿。它的主要的作用是用來(lái)支承、固定的，要求零件的配合要符合要求。1.1.2等臂杠桿的主要加工表面及技術(shù)要求如圖1-1所示

4、，等臂杠桿的主要加工表面有：40mm圓兩端面、30mm凸臺(tái)表面、25mm、10mm、8mm孔等，主要技術(shù)要求為：1.由40mm圓及30mm寬凸臺(tái)組成的上端面表面粗糙度為6.3aRm,40mm外圓下端面表面粗糙度為3.2aRm，兩平面位置為00.04654mm。2兩個(gè)30mm凸臺(tái)表面粗糙度為6.3aRm，與40mm外圓下端面位置分別為0.1204mm、0.3058mm，兩凸臺(tái)厚為15mm。3.25mm孔尺寸為0.052025mm，表面粗糙度為1.6aRm，并且后續(xù)各孔對(duì)其軸線將有位置和平行度要求，即都以其為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。4.10mm孔尺寸為0.015010mm，表面粗糙度為3.2aRm，與其軸線與2

5、5mm孔軸線的平行度為0.1mm。5.兩個(gè)8mm孔尺寸為0.01508mm，孔軸線與25mm孔軸線距840.2mm，平行度分別為0.15mm、0.1mm。圖1-1等臂杠桿零件圖1.2工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)1.2.1確定毛坯的制造形式。零件的材料HT200?？紤]到零件在工作中處于潤(rùn)滑狀態(tài)，采用潤(rùn)滑效果較3好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為2000件，達(dá)到中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。又由于零件的對(duì)稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過(guò)程，而且還可以提高生產(chǎn)率。1.2.2等臂杠桿機(jī)械加工定位基準(zhǔn)的選擇（1）粗基準(zhǔn)的選擇

6、：由于表面粗糙度為3.2aRm的大外圓端面是其他三個(gè)平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，加工精度要求較高，且表面粗糙度為6.3aRm的另一端面切削面積較大，為保證此平面切削量的均勻，所以選用表面粗糙度要求為6.3aRm的外圓端面作為粗基準(zhǔn)，先加工要求表面粗糙度為3.2aRm的表面，在后續(xù)各面的加工過(guò)程中以它為定位精基準(zhǔn)，滿足了精基準(zhǔn)中基準(zhǔn)重合原則。（2）精基準(zhǔn)的選擇為減小加工的誤差，在各工序中應(yīng)盡量滿足基準(zhǔn)重合的原則，即定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)精準(zhǔn)重合，以消除基準(zhǔn)不重合誤差。所以30mm凸臺(tái)平面加工時(shí)應(yīng)以表面粗糙度為3.2aRm的大外圓端面為主要定位面，兩個(gè)8mm孔的加工應(yīng)以25mm的大孔內(nèi)表面為主要定位面。1.2.3等臂

7、杠桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程(1)等臂杠桿機(jī)械加工工藝過(guò)程的擬定：等臂杠桿四個(gè)平面：粗銑半精銑精銑等臂杠桿25mm大孔：擴(kuò)孔鉸孔精鉸等臂杠桿10mm小孔：鉆孔鉸孔精鉸等臂杠桿8mm小孔：鉆孔鉸孔精鉸檢驗(yàn)去毛刺(2)等臂杠桿機(jī)械加工的主要工序：等臂杠桿加工生產(chǎn)線共6道工序，表1-1為其主要加工工序。表1-1工序號(hào)工序名稱工序簡(jiǎn)圖設(shè)備1銑兩平面立式銑床42銑凸臺(tái)臥式銑床3擴(kuò)、鉸大孔鉆、鉸小孔立式鉆床4鉆鉸小孔立式鉆床5第2章等臂杠桿加工2510mmmm、孔夾具設(shè)計(jì)2.1加工2510mmmm、孔夾具設(shè)計(jì)本夾具主要用來(lái)擴(kuò)、鉸25mm大孔和10mm小孔。其中25mm孔尺寸精度要求為0.052mm，表面粗糙度要

8、求為1.6aRm，其軸線是以后10mm、兩個(gè)8mm孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本道工序?yàn)榈缺鄹軛U加工的第三道工序，本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2.1.1定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖2-1可知，兩孔位于零件40mm圓端面和寬30mm臺(tái)肩上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并且25mm孔中心軸線為后續(xù)各孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此需要其與端面有一定的垂直度要求。為了保證所擴(kuò)、鉸的孔與側(cè)面垂直并保證孔能在后續(xù)的孔加工工序中使各孔的加工余量均勻，根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡

9、量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工25mm、10mm孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇40mm外圓端面及表面為主要定位基準(zhǔn)限制工件的五個(gè)自由度，用一個(gè)活動(dòng)V形塊限制另外一個(gè)自由度實(shí)現(xiàn)完全定位，采用與活動(dòng)V形塊相連的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊。圖2-1定位分析圖2.1.2定位誤差分析由本夾具的定位分析圖可看出25mm孔的位置由40mm外圓來(lái)保證而而而40mm外圓由鑄造得到，所以良好的鑄造及端面銑削精度是25mm孔壁厚均勻的保證。10mm孔的位置和軸線對(duì)25mm孔軸線的平行度要求由兩個(gè)鉆套之間的位置來(lái)決定。62.1.3切削參數(shù)和機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算與夾緊力分析25mm孔加工一、擴(kuò)孔

10、：（1）擴(kuò)孔鉆選用24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆，其幾何參數(shù)選擇為：00r、010、45rk、10、0t（2）擴(kuò)孔切削用量：1確定進(jìn)給量f：查表得f表取0.70.84mm/r，根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，取0.8/fmmr。2.確定切削速度v及n查表得22.3/minvm表查表得修正系數(shù)：1.0MVk、1.0apvk故22.3/minMVapvvvkkm表表01000100022.3287.4/min24.7vnrd表根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，選擇275/minnr這時(shí)實(shí)際擴(kuò)孔速度為024.727521.3/min10001000dnvm3機(jī)動(dòng)時(shí)間mt計(jì)算1wfmllltfn，cot32mwfrddl

11、k，124l由24.7mdmm，23wdmm得24.723cot4533.852flmm又有54wl，0.8/fmmr，275/minnr帶入公式得到：1wfmllltfn543.8530.28min0.8275二、鉸孔（1）粗鉸1鉸刀：選用24.9mm標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀，其幾何參數(shù)選擇為：05r、010、5rk。2粗鉸切削用量：確定進(jìn)給量f：查表得f表取0.91.4mm/r，根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，取1.2/fmmr。.確定切削速度v及n查表得15/minvm表查表得修正系數(shù)：1.0MVk、1.05apvk故151.01.0515.75/minMVapvvvkkm表表01000100015.75201.3/min24.9vnrd表