设计等臂杠杆机械加工规程

Hefei University 机械制造技术综合训练说明书COURSE PROJEC T题目：设计等臂杠杆机械加工规程系别：机械工程系专业：机械设计制造及自动化学制：四年姓名：***学号：**********导师：**合肥学院机械制造技术综合训练任务书题目：设计等臂杠杆零件的机械加工工艺规程及及相关工序的专用夹具（年产量6000件）内容：1.零件图 1张2.毛坯图 1张3.机械加工工艺过程卡片 1张4.夹具装配图1张5.课程设计说明书1份目录一、零件的分析 (2)1.1零件的作用 (2)1.2零件的工艺分析 (2)二、工艺规程的设计 (3)2.1确定毛坯的制造形式 (3)2.2基面的选择 (3)2.3工件表面加工方法的选择 (4)2.4确定工艺路线 (4)2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)2.6确定切削余量 (7)三、夹具的设计 (20)心得体会 (24)参考文献 (24)一、零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的杠杆结构，此零件的作用是支撑、固定，传递扭矩，帮助改变机床工作台的运动方向，要求零件的配合符合要求。

1.2零件的工艺分析杠杆的Φ25(H9)孔的轴线和两个端面垂直度的要求,2×Φ8(H7)孔的轴线与Φ25H9孔的轴线有平行度要求。

现分述如下：本夹具用于加工中心上，加工Φ40mm及宽度30mm端面、钻Φ10H7的孔、钻Φ25H9孔。

工件以Φ40外圆和水平面底、Φ30的凸台外圆分别在固定V形块2、定位衬套14和15、活动V形块3上实现完全定位。

要加工的主要工序包括：粗精铣Φ40mm及宽度30mm端面、钻Φ10H7的孔、钻Φ25H9孔。

钻Ф8(H7)的小孔、锪Φ30的凸台。

再钻Ф8(H7)的小孔、锪Φ30的凸台。

加工要求有：Φ40mm及宽度30mm端面为Ra6.3um、Φ10H7的孔为Ra3.2um。

2xΦ8H7（015.0）mm孔有平行度分别为0.1um(A)、0.15um（A)。

杠杆有过渡圆角为R5，其他的过渡圆角为R3，其中主要的加工表面是Φ40mm及宽度30mm端面的端面，要用游标卡尺检查。

二工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式零件的材料是HT200。

考虑到零件在工作中处于润滑状态，采用润滑效果较好的铸铁。

由于年生产量很高，达到了中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造的表面要求质量高，故可以采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。

查参考文献得：各加工表面表面总余量、加工表面、基本尺寸、加工余量等级、加工余量数值说明。

2.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计的重要工作之一。

基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工工艺中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。

对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的加工表面就是直径为Φ40下底表面作为加工的粗基准，利用固定V型块支承Φ40的外轮廓和活动V型块支承Φ30的外轮廓作主要定位，以达到完全定位。

（2）精基准的选择。

主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用Φ40mm及宽度30mm端面作为精基准。

2.3工件表面加工方法的选择本零件的加工表面有：粗精铣Φ40mm及宽度30mm端面和Φ40mm 圆柱的下平台、钻2×Ф8㎜的小孔、锪Φ30㎜凸台的平台。

材料为HT200，加工方法选择如下：1、Φ40mm及宽度30mm端面：公差等级为IT8～IT10,表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣→精铣的加工方法。

2、钻Φ25（H9）内孔：公差等级为IT6～IT8，表面粗糙度为Ra3.2，采用钻孔→扩孔钻钻孔→精铰的加工方法，并倒1×45°内角。

3、Φ40mm圆柱的下平台：公差等级为IT8～IT10,表面粗糙度为Ra3.2，采用采用粗铣→精铣的加工方法。

4、钻Φ8（H7）内孔：公差等级为IT6～IT8,采用钻孔→粗铰→精铰的加工方法。

5、锪Φ30mm的凸台表面：公差等级为IT13，表面粗糙度为Ra6.3，采用锪的加工方法。

6、钻Φ8（H7）内孔：公差等级为IT6～IT8,采用钻孔→粗铰→精铰的加工方法。

7、锪Φ30mm的凸台表面：公差等级为IT13，表面粗糙度为Ra6.3，采用锪的加工方法。

2．4、确定工艺路线(1)、工艺路线方案：铸造时效涂底漆工序Ⅰ：第一步：粗铣直径为Ф40mm的上端面和宽度为30mm的平台；第二步：精铣直径为Ф40mm的上端面和宽度为30mm的平台；第三步：钻孔使尺寸达到Ф23mm；第四步：扩孔钻钻孔Ф23使尺寸达到Ф24.8mm；第五步：铰孔Ф24.8㎜使尺寸达到Ф25(H9)。

第六步：钻孔使尺寸达到Ф9.8mm；第七步：粗铰孔Ф9.8㎜使尺寸达到Ф9.96；第八步：精铰孔Ф9.96㎜使尺寸达到Ф10(H7)。

工序Ⅱ：粗铣直径为Ф40mm的下端面；工序Ⅲ：精铣直径为Ф40mm的下端面。

工序Ⅳ：第一步：钻孔使尺寸达到Ф7.8mm；第二步：粗铰孔Ф7.8㎜使尺寸达到Ф7.96；第三步：精铰孔Ф7.96㎜使尺寸达到Ф8(H7)。

第四步：锪直径为Φ30mm的凸台表面。

工序Ⅴ：第一步：钻、粗、精铰Ф8的孔；第二步：锪直径为Φ30mm的凸台表面工序Ⅵ：检验入库。

2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定杠杆的零材料是HT200，毛坯的重量约为2KG，生产类型为成批生产，采用金属模铸造毛坯。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。

1、Ф40㎜外圆表面沿轴线长度方向及宽度为30㎜的平台高度方向的加工余量及公差：查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2－5（p41），其中铸造模选用金属模铸造，铸造材料是HT200，公差等级为7～9级,加工余量等级为F。

查表2.2－4（p39），尺寸公差等级选取8级，加工余量等级F，基本尺寸是54㎜和25mm，都在0～100㎜之间，故单侧加工余量为2.0㎜。

查表2.2－1（P38），得长度方向的公差是1.4mm。

2、圆柱内孔Ф25H9㎜：毛坯为实心，不冲出孔。

内孔的精度要求是H9，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3－9（p65）确定工序尺寸及余量为：钻孔：Ф23㎜扩孔：Ф24.8㎜2Z=1.8㎜绞孔：Ф25H9（052.0）㎜2Z=0.2㎜3、Ф30凸台上2×Ф8㎜内孔的尺寸Ф8H7（015.0+）㎜，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3－9（p65）确定工序尺寸及余量为：钻孔：Ф7.8㎜绞孔：Ф8H7（015.0+）㎜2Z=0.2㎜4、Ф30凸台厚度方向的加工余量及公差查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2－5（p41），其中铸造模选用金属模铸造，铸造材料是HT200，公差等级为为7～9级，加工余量等级为F。

查表2.2－4（p39），尺寸公差等级选取8级，加工余量等级F，基本尺寸是15㎜，在0～100㎜之间，故单侧加工余量为2.0㎜。

查表2.2－1（p38），得长度方向的公差为1.1。

5、宽度为30㎜表面上Ф10H7（015.0+）㎜内孔尺寸Ф10H7（015.0+）㎜，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3－9（p65）确定工序尺寸及余量为：钻孔：Ф9.8㎜绞孔：Ф10H7（015.0+）㎜2Z=0.2㎜2.6确定切削余量粗铣宽度为Ф40mm的上平台和宽度为30mm的平台加工条件：工件材料：HT200，金属模铸造。

机床：XA5032立式铣床根据《切削用量简明手册》表3.1（p84），故粗铣时是用高速钢圆柱铣刀，精铣时用硬质合金端铣刀。

d0=50mm。

根据《切削用量简明手册》表3.2（p84），由于 HBS=190, r o =5°αo =16° a0’=6°, β=30 °根据《切削用量简明手册》表3.3（p86），铣床功率为7.5w ，工艺系统刚度选中等所以得f z =0.10~0.15mm/z 。

取f z =0.15mm/z 。

根据《切削用量简明手册》表3.8（p89），刀具寿命为120min 。

选用高速钢细齿圆柱铣刀。

因其单边余量：Z=1mm 。

所以铣削深度e a ：mm a e 0.1≤根据《切削用量简明手册》表3.12（p93），根据T=120min ，d 0=50mm ，得齿数z=8，min /54min,/170min,/26mm v r n m v f c ===。

min /5.1038014.326100010000c r d v n c =⨯⨯==π。

根据《切削用量简明手册》表3.30（p111），得实际的min /60min /75mm v r n fc c ==，。

min /84.181000758014.310000m n d v c=⨯⨯==π z mm z n v f c fczc /1.087560=⨯== 根据《切削用量简明手册》表3.11（p92），得P ct =1.1kw 。

切削修正功率1=MPc k ，故实际切削修正功率P cc =P ct =1.1kw 。

根据X5032型立式铣床说明书得kw 63.575.05.7P cM =⨯=故M cc Pc P <，因此所决定的切削用量可以采用，即z mm f m v r n mm v mm a z c f e /1.0min,/86.23min,/75min,/60,1=====。

基本工时∆++=y l Ll=83mm ，根据《切削用量简明手册》表3.25（p106），mm y 8=∆+ t m =min 51.160883=+=f v L 精铣Ф40mm 的上平台及宽度为30㎜的平台 工件材料： HT200，铸造。

机床： X5032立式铣床。

根据《切削用量简明手册》表3.1（p84），故粗铣时是用高速钢圆柱铣刀，精铣时用硬质合金端铣刀。

d 0=100mm 。

根据《切削用量简明手册》表3.2（p84）， 由于 HBS=190,︒-=︒='︒=︒=︒='︒=︒=5,10,5,20,2,4512s oo r k k λαγβατ， 根据《切削用量简明手册》表3.5（p88），选用硬质合金面铣刀，刀具材料为YG6，f z =0.14~0.24mm/z 。

取f z =0.18mm/z 。

根据《切削用量简明手册》表3.8（p89），刀具寿命为180min 。

因其单边余量：Z=1mm 。

所以铣削深度p a ：mm a p 0.1≤根据《切削用量简明手册》表3.16（p96），根据T=180min ，d 0=100mm ，得齿数z=10，min /490min,/322min,/98mm v r n m v f c ===。