“杠桿”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目： “杠桿”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)姓 名：易濤偉班 級(jí)：A13機(jī)械2學(xué) 號(hào)：130408331指導(dǎo)老師：朱從容日 期：2016-06-25目 錄一、零件圖的分析1.1、生產(chǎn)類(lèi)型1.2、零件的作用1.3、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工藝分析二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1、確定毛坯的制造形式2.2、基面的選擇 2.2.1、粗基準(zhǔn)的選擇 2.2.2、精基準(zhǔn)的選擇 2.3、工件表面加工方法的選擇2.4、確定工藝路線(xiàn)2.5、工藝方案的比較和分析2.6機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2.6.1、40外圓表面沿軸線(xiàn)長(zhǎng)度方向 2.6.2、圓柱內(nèi)孔25H9 2.6.3、30凸臺(tái)上28

2、2.6.4、30凸臺(tái)厚度方向的加工余量及公差 2.6.5、寬度為30表面上10H7（）2.7確定切削余量 2.7.1 工序的切削用量的確定 2.7.2 工序的切削用量的確定 2.7.3 工序的切削用量的確定 2.7.4 工序的切削用量的確定2.7.5 工序的切削用量的確定三、參考文獻(xiàn) 序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，是綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本知識(shí)、基本理論和基本技能，分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)；是對(duì)學(xué)生運(yùn)用所掌握的“機(jī)制工藝”知識(shí)及相關(guān)知識(shí)的一次全面訓(xùn)練。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了該門(mén)課程之后的一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生未來(lái)從事機(jī)械制造工藝

3、工作的一次基本訓(xùn)練。通過(guò)課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問(wèn)題的能力。在設(shè)計(jì)中，學(xué)生應(yīng)熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料，學(xué)會(huì)使用有關(guān)手冊(cè)和數(shù)據(jù)庫(kù)。一 零件的分析1.1零件的作用題目所給的零件是CA6140車(chē)床的杠桿結(jié)構(gòu)，此零件的作用是支撐、固定，傳遞扭矩，幫助改變機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向，要求零件的配合符合要求。1.2零件的工藝分析 杠桿的25孔的軸線(xiàn)和兩個(gè)端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下：本夾具用于歷立式銑床上，加工40凸臺(tái)端面。工件以25孔及端面和水平面底、30的凸臺(tái)分別用定位銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)完全定位。銑40端面時(shí)工件為懸臂，為了防止加工時(shí)變形，采用螺旋輔助支承與工件接觸后，用螺母鎖緊。要加工的主

4、要工序包括：粗精銑寬度為40的上下平臺(tái)、鉆10H7的孔、鉆2x8H7（）的小孔、粗精銑30的上下表面。 加工要求有：40的平臺(tái)的表面粗糙度各為Ra6.3um（上平臺(tái)）、Ra3.2um（下平臺(tái)）、10H7的孔為Ra3.2um。2x8H7（）孔有平行度分別為0.1um(A)、0.15um（A)。杠桿有過(guò)渡圓角為R5，其他的過(guò)渡圓角為R3，其中主要的加工表面是30得端面，要用游標(biāo)卡尺檢查。二 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式零件的材料是HT200?？紤]到零件在工作中處于潤(rùn)滑狀態(tài)，采用潤(rùn)滑效果較好的鑄鐵。由于年生產(chǎn)量很高，達(dá)到了中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造的表面要求質(zhì)量高，故可以

5、采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造，便于鑄造和加工工藝過(guò)程，而且還可以提高生產(chǎn)率。查參考文獻(xiàn)得：各加工表面表面總余量、加工表面、基本尺寸、加工余量等級(jí)、加工余量數(shù)值說(shuō)明2.2基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為40的肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用壓板對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊，利用一組V型塊支承40的外輪廓作主要定位，以消除以消除z、z、y、y四個(gè)自由度

6、。再以一面定位消除x、x兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,就可加工25（H9）的孔。(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，和便于裝夾，采用25(H9)的孔作為精基準(zhǔn)。23、工件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有：粗精銑寬度為40mm的上下平臺(tái)、鉆28的小孔 、粗精銑30凸臺(tái)的平臺(tái)。材料為HT200，加工方法選擇如下：1、 40mm圓柱的上平臺(tái)：公差等級(jí)為IT8IT10,表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑精銑的加工方法。2、 40mm圓柱的下平臺(tái)：公差等級(jí)為IT8IT10,表面粗糙度為Ra3.2，采用采用粗銑精銑的加工方法。3、 30mm的凸臺(tái)上下表面：公差等級(jí)為IT13，表面粗糙度為Ra6.3

7、，采用粗銑精銑的加工方法。4、 鉆25（H9）內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT6IT8，表面粗糙度為Ra3.2，采用鉆孔擴(kuò)孔鉆鉆孔精鉸的加工方法，并倒145內(nèi)角。5、 鉆2x8（H7）內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT6IT8,采用鉆孔粗鉸精鉸的加工方法。24、確定工藝路線(xiàn)(1)、工藝路線(xiàn)方案一：鑄造 時(shí)效 涂底漆工序1：銑寬度為40mm的上下平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái)工序2：銑寬度為30mm的凸臺(tái)表面工序3：鉆孔使尺寸達(dá)到23mm。工序4：擴(kuò)孔鉆鉆孔23使尺寸達(dá)到24.8mm。工序5：鉸孔24.8使尺寸達(dá)到25(H9)。工序6：鉆、粗、精鉸28的孔工序7：檢驗(yàn)入庫(kù)。(2)、工藝路線(xiàn)方案二：鑄造 時(shí)效 涂底漆工序1：粗

8、銑寬度為40mm的上平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái)。工序2：精銑寬度為40mm的上平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái)。工序3：粗銑寬度為40mm的下平臺(tái)。工序4：精銑寬度為40mm的下平臺(tái)。工序5：擴(kuò)鉸孔使尺寸達(dá)到25(H9)。工序6：粗銑寬度為30mm的凸臺(tái)表面。工序7：精銑寬度為30mm的凸臺(tái)表面。 工序8：鉆鉸28的小孔使尺寸達(dá)到8。 工序9：鉆鉸10H7的孔。 工序10：檢驗(yàn)入庫(kù)。25、工藝方案的比較和分析：上述兩種工藝方案的特點(diǎn)是：方案一是根據(jù)寬度為40mm的上下肩面作為粗基準(zhǔn)， 25孔作為精基準(zhǔn)，所以就要加工25孔時(shí)期尺寸達(dá)到要求的尺寸，這樣就保證了28小孔的圓跳動(dòng)誤差精度等。而方案二則根據(jù)2

9、5孔加工40的上下表面和30的凸臺(tái)表面，因?yàn)樗鼈兊募庸づc25有一定的定位精度和形狀誤差，先粗加工，接著半精加工，精加工，減少了安裝次數(shù)，同時(shí)也減少了安裝誤差。所以決定選擇方案二作為加工工藝路線(xiàn)比較合理。由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機(jī)床為主，輔以少量專(zhuān)用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專(zhuān)用夾具為主，輔以少量專(zhuān)用機(jī)床的流水生產(chǎn)線(xiàn)。工件在各級(jí)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。粗精銑寬度為40mm的上下平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái)?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，采用立銑，選擇X50K立式銑床，刀具選D=20mm的削平型立銑刀、專(zhuān)用夾具、專(zhuān)用量具和游標(biāo)卡尺。粗精銑寬度

10、為30mm的凸臺(tái)表面。采用X50K立式銑床，刀具選D=20mm的削平型銑刀，專(zhuān)用夾具、專(zhuān)用量檢具和游標(biāo)卡尺。鉆直徑為23的孔。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=23mm的錐柄孔鉆（莫氏錐度3號(hào)刀），專(zhuān)用鉆夾具和專(zhuān)用檢具。擴(kuò)孔鉆鉆孔23使尺寸達(dá)到24.8mm。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=24.7mm的錐柄擴(kuò)孔鉆（莫氏錐度3號(hào)刀），專(zhuān)用鉆夾具和專(zhuān)用檢具。鉸孔25（H9）使尺寸達(dá)到25(H9)。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=25mm的錐柄機(jī)用鉸刀，并倒145的倒角鉆用鉸夾具和專(zhuān)用檢量具。鉆28的孔使尺寸達(dá)到8。采用立式Z518型鉆床，刀具選用D=7.8mm的直柄麻花鉆，專(zhuān)用鉆夾具和專(zhuān)用檢量

11、具。粗鉸28螺紋孔使尺寸達(dá)到7.96mm。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm直柄機(jī)用鉸刀，使用專(zhuān)用夾具和專(zhuān)用量檢具。精鉸28小孔使尺寸達(dá)到8（H7）。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm的直柄機(jī)用鉸刀，使用專(zhuān)用的夾具和專(zhuān)用的量檢具。2.6機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定杠桿的零材料是HT200，毛坯的重量約為2KG（經(jīng)分析），生產(chǎn)類(lèi)型為成批生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。1，40外圓表面沿軸線(xiàn)長(zhǎng)度方向及寬度為30的平臺(tái)高度方向的加工余量及公差查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.23，其中鑄造模選用金

12、屬模鑄造，鑄造材料是HT200，公差等級(jí)為為79級(jí)。查表2.24，尺寸公差等級(jí)選取8級(jí)，加工余量等級(jí)選取F，基本尺寸是54，在0100之間，故加工余量在1.52.0之間，現(xiàn)取2.0，長(zhǎng)度方向的偏差是。2，圓柱內(nèi)孔25H9毛坯為實(shí)心，不沖出孔。內(nèi)孔的精度要求是H9，參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.39確定工序尺寸及余量為：鉆孔：23 擴(kuò)孔：24.8 2Z=1.8鉸孔：25H9（） 2Z=0.23, 30凸臺(tái)上28內(nèi)孔的尺寸8H7（），參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.39確定工序尺寸及余量為：鉆孔：7.8鉸孔：8H7（） 2Z=0.24，30凸臺(tái)厚度方向的加工余量及公差查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明

13、手冊(cè)表2.23，其中鑄造模選用金屬模鑄造，鑄造材料是HT200，公差等級(jí)為為79級(jí)。查表2.24，尺寸公差等級(jí)選取8級(jí)，加工余量等級(jí)選取F，基本尺寸是15，在0100之間，故加工余量在1.52.0之間，現(xiàn)取2.0。 5， 寬度為30表面上10H7（）內(nèi)孔尺寸10H7（），參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.39確定工序尺寸及余量為：鉆孔：9.8 鉸孔：10H7（） 2Z=0.22.7確定切削余量粗銑寬度為40mm的上平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái)加工條件：工件材料： HT200，金屬模鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：YG8，D=125mm ，齒數(shù)z=6，壽命T=180min

14、, ,此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=1.3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.5，取銑削速度：根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)，取。由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè) 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量：精銑40mm的上平臺(tái)及寬度為30的平臺(tái)工件材料： HT200，鑄造。機(jī)床： X52K立式升降臺(tái)銑床。刀具：高速鋼立銑刀：， ，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=0.7mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,銑削速度：根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè),V=0.35m/s,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計(jì)工

15、藝簡(jiǎn)明手冊(cè)X52K機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量，由式（2.3）有：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 粗銑40mm的下平臺(tái)加工條件：工件材料： HT200，金屬模鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：YG8，D=125mm ，齒數(shù)z=6，壽命T=180min, ,此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=1.3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.5，取銑削速度：根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)，取。由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè) 實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 精銑40mm的下平臺(tái)工件材料： HT200，鑄造。機(jī)床： X52K立式升降臺(tái)銑床。刀具：

16、高速鋼端銑刀：， ，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=0.7mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,銑削速度：根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè),V=0.35m/s,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)X25K機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量，由式（2.3）有：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 擴(kuò)鉸孔使尺寸達(dá)到25(H9)。1，加工條件工件材料：HT200灰鑄鐵，金屬模鑄造。加工要求：鉆、擴(kuò)、鉸25(H9)的孔。機(jī)床：立式Z535型鉆床刀具：鉆孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長(zhǎng)度L為253，刀柄長(zhǎng)度l為98；擴(kuò)孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，

17、總長(zhǎng)度L為281，刀柄長(zhǎng)度l為121；鉸孔的錐柄機(jī)用鉸刀材料是硬質(zhì)合金，總長(zhǎng)度L為268，刀柄長(zhǎng)度l為240。2，計(jì)算切削用量（1） 鉆孔23 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7得，f=0.50/r；表2.15得，v=14m/min。 n=193.05r/min 根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)按鉆床選取n=195r/min； 所以實(shí)際的切削速度 v=14m/min （2）擴(kuò)孔24.8 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7得，f=0.50/r；表2.15得，v=14m/min。 n=180.4r/min 根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)按鉆床選取n=195r/min； 所以實(shí)際的切削速度 v=14m/min（3） 鉸孔25

18、H7 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7得，f=2.0/r；表2.15得，v=10m/min。 n=127.32r/min 根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)按鉆床選取n=140r/min； 所以實(shí)際的切削速度 v=11m/min粗銑30mm的平臺(tái)加工條件：工件材料： HT200，金屬模鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：YG8，D=125mm ，齒數(shù)z=6，壽命T=180min, ,此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=1.3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.5，取銑削速度：根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)，取。由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè) 實(shí)際銑削速

19、度：進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量：基本時(shí)間的確定：查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)得此工序機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式：所以： =0.66 min精銑寬度為30mm的凸臺(tái)表面 工件材料： HT200，鑄造。機(jī)床： X52K立式升降臺(tái)銑床。刀具：高速鋼端銑刀：， ，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=0.7mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,銑削速度：根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè),V=0.35m/s, 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：查機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)X25K機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量，由式（2.3）有：工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 基本時(shí)間的確定：查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)得此工序機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式：=0.5d+（12）=0.5125+264.5mm=2mml=100mm所以： =1.14 min 鉆鉸28的小孔使尺寸達(dá)到8H71，加工條件工件材料：HT200灰鑄鐵，金屬模鑄造。加工要求：鉆、絞8H7的孔。機(jī)床：立式Z535型鉆床刀具：鉆孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長(zhǎng)度L為156，刀柄長(zhǎng)度l為81；絞孔的錐柄機(jī)用鉸刀材料是硬質(zhì)合金，總長(zhǎng)度L為156，刀柄長(zhǎng)度l為139。2，計(jì)算切削用量（1）鉆孔7.8 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7得，f=0.25/r；表2.15得，v=16m/m