等臂杠杆设计.doc

1、洛阳理工学院目录绪论1第一章 零件分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析2第二章 确定毛坯、画毛坯-零件合图42.1 选择毛坯42.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量4第三章 工艺规程的设计53.1 确定毛坯的制造形式53.2 基面的选择63.3工件表面加工方法的选择63.4确定工艺路线73.5 工艺方案的比较和分析：83.6 选择加工设备及刀、量、夹具83.7 加工工序设计10致 谢12参 考 文 献13绪 论课程设计是在完成了四年的专业课学习，并进行了大量生产实习的基础上进行的最后的一个教学环节。此次设计我们综合运用所学的机械制造与自动化专业课，尤其是机械制造工艺学及机械加工工

2、艺学的基本理论，结合生产实习中所积累的知识和经验，在老师的指导下，独立分析和解决零件加工工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，同时也提高了自己查阅和运用有关手册、图表、运用AUTOCAD软件等技术资料及编写技术文件的技能，是很重要的一次实践环节。在设计中遇到了很多技术方面的问题，在进行查阅资料和老师的帮助下，修改核对后问题都一一解决。设计过程中除了考察我们专业课的能力之外还培养了我们分析问题、解决问题和克服困难的能力，为我以后的工作奠定了良好的基础，更是对我们四年专业课学习的一个良好的总结。由于能力所限，经验不足，设计中肯定有很多不足之处，希望老师多加指教。第一章 零件

3、分析1.1 零件的作用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。要求零件的配合是符合要求。1.2 零件的工艺分析杠杆的25+0.052mm孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：本夹具用于在立式钻床上，加工8(H7)孔。工件以250.052mm 孔及端面和水平面底、30的凸台分别在台阶定位销7、支承钉11上实现完全定位。钻8（H7）mm孔时工件为悬臂，为防止工件加工时变形，采用了螺旋辅助支承2，当辅助支承2与工件接触后，用螺母1锁紧。要加工的主要工序包括：粗精铣宽度为40mm的上下平台、钻10(H7)孔、钻28+0.015的小孔 、粗精铣30凸台的上下表面。加工要求有：4

4、0mm的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um（上平台）、Ra3.2（下平台）、10(H7)孔为Ra3.6um、25（H9）和8（H7）孔表面粗糙度都为Ra1.6um。28（H7）孔有平行度分别为0.1um（A）、0.15um(A)。10(H7)孔的平行度为0.1um（A）。杠杆有过渡圆角为R5，则其他的过渡圆角则为R3。其中主要的加工表面是孔8(H7),要用8(H7)钢球检查。该杠杆25、10、8的具体技术要求可列下表进行台阶分析：杠杆零件的技术要求表加工表面尺寸及公差/mm公差及精度等级表面粗糙度Ra/mm形位公差54上表面54IT136.354下表面54IT133.230左表面15IT126

5、.330友表面15IT126.325孔25IT91.610孔10IT73.20.1A8孔8IT71.60.15A8孔8IT73.20.1A第二章 确定毛坯、画毛坯-零件合图2.1 选择毛坯 该杠杆在工作中的载荷平稳，根据零件要求材料为 HT200 ，毛坯采用铸造。该杠杆的零件的轮毂尺寸不大，且生产类型为大量生产，为提高质量和生产毛坯的精度，故采用金属模铸造。毛坯的拔模斜度为 5。2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 由教材可知，要确定的毛坯机械加工余量和尺寸公差，先确定以下各项因素： 公差等级有杠杆的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 零件的分模面 根据该杠杆零件的形为特点，该

6、零件的 25 、8 轴线组成的平面为分模面，属于直分模面。 零件的表面粗糙度 由零件图可知，该杠杆的各加工表面粗糙度Ra 均大于 1.6 um。 根据上述诸因素，可查表确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果见下表： 杠杆零件的技术要求表加工表面机械加工余量/mm尺寸公差40小表面粗3精140大表面粗3精130左表面粗3精130右表面粗3精1第三章 工艺规程的设计3.1 确定毛坯的制造形式零件的材料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。由于年产量为5000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产

7、的金属模铸造。又由于零件的对称特性，故采取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。 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/mm说明40mm的上下平台40G4加工上下底面快度30mm30H3加工上表面30mm的凸台上下面30H3凸台上下面10（H7）孔10H3加工内孔8（H7）孔8H3加工内孔25（H9）孔25G4加工内孔又由参考文献得出： 主要毛坯尺寸及公差主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT28（H7）之间的中心距离168 168410（H7）孔尺寸102.010325（H9）孔尺寸253.02548（H7）孔尺寸82.0833.2 基

8、面的选择（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宽度为40mm的肩面表面作为加工的粗基准，可用压板对肩台进行加紧，利用一组V形块支承40mm的外轮廓作主要定位，以消除z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工25（H7）的孔。（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25(H7)的孔作为精基准。3.3工件表面加工方法的选择本零件的加工表面有：粗精铣宽度为40mm的上下平台、钻10(H7)孔、钻28+0.015的小孔 、粗精铣30凸台的平台。材料为HT200，加工方法选择如下：1、 40mm圆柱

9、的上平台：公差等级为IT8IT10,表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法，并倒R3圆角。2、 40mm圆柱的下平台：公差等级为IT8IT10,表面粗糙度为Ra3.2，采用采用粗铣精铣的加工方法，并倒R3圆角。3、 30mm的凸台上下表面：公差等级为IT13，表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法。4、 钻10(H7)内孔：公差等级为IT7IT8，表面粗糙度为Ra3.2，平行度为0.1m（A），采用钻孔粗铰精铰的加工方法。5、 钻25（H9）内孔：公差等级为IT6IT8，表面粗糙度为Ra1.6，采用钻孔扩孔钻钻孔精铰的加工方法，并倒145内角。6、 钻8（H7）内孔：公差等级为

10、IT6IT8,表面粗糙度为Ra1.6，采用钻孔粗铰精铰的加工方法。3.4确定工艺路线1、 工艺路线方案一： 工序号工序内容铸造时效涂底漆01粗精铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台02粗精铣宽度为30mm的凸台表面03钻孔25（H9）使尺寸达到23mm04扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm05铰孔25（H9）使尺寸达到25(H9)06钻10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm07粗铰10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm08精铰10（H7）内孔使尺寸达到10（H7）mm09钻、粗、精铰28（H7）小孔使尺寸达到8（H7）10检验入库2、 工艺路线方案二： 工序号工序内容铸造

11、时效涂底漆01粗精铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台02粗精铣宽度为30mm的凸台表面03钻孔25（H9）使尺寸达到23mm04钻28(H7)的小孔使尺寸05扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm06铰孔25（H9）使尺寸达到25(H907钻10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm08粗铰10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm09精铰10（H7）内孔使尺寸达到10（H7）mm10粗铰28（H7）小孔使尺寸达到7.96mm11精铰28(H7)小孔使尺寸达到8（H7）12检验入库3.5 工艺方案的比较和分析：上述两种工艺方案的特点是：方案一是根据宽度为40mm的上下肩面作为粗基准

12、，25（H7）孔作为精基准，所以就要加工25孔时期尺寸达到要求的尺寸，那样就保证了28小孔的圆跳动误差精度等。而方案二则先粗加工孔25，而不进一步加工就钻8（H7），那样就很难保证28的圆度跳动误差精度。所以决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。3.6 选择加工设备及刀、量、夹具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以采用通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均由人工完后。粗精铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择X5012立

13、式铣床（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版社），刀具选D=2mm的削平型立铣刀（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版）、专用夹具、专用量具和游标卡尺。粗精铣宽度为30mm的凸台表面。采用X5021立式铣床，刀具选D=2mm的削平型铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。钻孔25（H9）使尺寸达到23mm。采用Z535型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄2号刀）D=23mm，专用钻夹具，专用检具。扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm。采用立式Z535型钻床，刀具选D=24.7mm的锥柄扩孔钻（莫氏锥度3号刀），专用钻夹具和专用检具。铰孔2

14、5（H9）使尺寸达到25(H9)。采用立式Z535型钻床，刀具选D=25mm的锥柄机用铰刀，并倒145的倒角钻用铰夹具和专用检量具。钻28(H7)的小孔使尺寸达到7.8mm。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=7.8mm的直柄麻花钻，专用钻夹具和专用检量具。钻10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=9.8mm的直柄麻花钻，专用的钻夹具和量检具。粗铰10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=10mm的直柄机用铰刀，专用夹具和专用量检具。精铰10（H7）内孔使尺寸达到10（H7）mm。采用立式Z518型钻床，选择刀具D=10mm

15、的精铰刀，使用专用夹具和量检具。粗铰28(H7)小孔使尺寸达到7.96mm。采用立式Z518型钻床，选择刀具为D=8mm直柄机用铰刀，使用专用夹具和专用量检具。精铰28(H7)小孔使尺寸达到8（H7）。采用立式Z518型钻床，选择刀具为D=8mm的直柄机用铰刀，使用专用的夹具和专用的量检具。（参考资料和文献均来自：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版）3.7 加工工序设计根据本次设计的要求，工序设计只设计老师所给出工序的计算。下面是对8（H7）内孔的加工设计。各工步余量和工序尺寸及公差（mm）加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸 28(H7)钻孔0.2157.828(H7)扩孔0

16、.055 7.9628(H7)铰孔H78(H7)1、 钻28(H7)的小孔使尺寸达到7.8mm。2、 粗铰28（H7）小孔使尺寸达到7.96mm。3、 精铰28(H7)小孔使尺寸达到8（H7）。这三部工序全都采用Z518机床来进行加工的，故： （1）参考文献：机械设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取钻28(H7)孔的进给量f=0.3mm/r,用插入法求得钻28(H7)孔的切削速度为v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出转速为:按机床实际转速取n=1000r/min，则实际切削速度为v=3.141000/1000m/min22m/min. 从参考文献得知： 求出钻28

17、(H7)孔的和M如下：根据所得出数据，它们均少于机床的最大扭转力矩和最大进给力，故满足机床刚度需求。（2）参考文献：机械设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取扩孔28(H7)的进给量f=0.3mm/r,参考文献得：扩孔的切削速度为（-）V钻，故取v扩=1/2v钻=1/222m/min=11m/min,由此算出转速,取机床实际转速n=450r/min。（3）参考文献：机械设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取铰孔的进给量f=0.3mm/r,参考文献得：铰孔的切削速度为v=0.3m/s=18m/min。由此算出转速：按照机床的实际转速n=720r/min。则实际切削速度

18、为：致 谢本次课程设计是在邹聆昊老师的精心指导下、同学的共同努力下完成的。在设计过程中，老师不顾自身工作繁重，在百忙之中不辞劳苦地指导我们的设计，检查我们的设计进度，从而确保了设计的顺利进行。其间，老师百问不厌、诲人不倦、毫不保留地将积累多年的知识和经验传授给我们，使我们不仅学到了知识，更领悟到很多做人处事的道理，她那渊博的知识以及对学生高度负责的态度，使我们心中的敬意油然而生，她的平易近人、和蔼可亲让我们倍感亲切，她那严谨治学的作风使我们终身受益，对于老师的谆谆教诲，我们将铭刻于心、终生难忘！在此对老师致以衷心和诚恳的感谢！在设计中为了查得数据，多次进入图书馆、通过互联网得到了第一手珍贵资料

19、，并向所列各参考文献的作者表示深深的谢意！参 考 文 献1 李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社,19932 王可绍.机械制造工艺设计手册.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版,1984 3 属切削手册（第三版）.上海：上海科学技术出版社，20034 张耀宸.机械加工工艺设计手册.航空工业出版社,19875 张龙勋.机械制造工艺学课程设计指导.北京：机械工业出版社，19936 孟少农.机械加工工艺手册第一、二卷.北京：北京机械工业出版社,19917 王光斗、王春福.机床夹具设计手册（第三版）.上海：上海科学技术出版社,19908 李华.机械制造技术（第二版）.北京：高等教育出版社.20059 司乃钧、许德珠.热加工工艺基础.高等教育出版社.2004文档来源网络，版权归原作者。如有侵权，请告知，我看到会立刻处理。13