等臂杠杆夹具设计.doc

0目录引言第1章等臂杠杆加工工艺规程设设计.11.1零件分析.11.1.1零件的作用.11.1.2等臂杠杆的主要加工表面及技术要求.11.2工艺规程的设计.11.2.1确定毛坯的制造形式.11.2.2等臂杠杆机械加工定位基准的选择.21.2.3等臂杠杆的机械加工工艺过程.2第2章等臂杠杆加工2510mmmm、孔夹具设计.42.1加工2510mmmm、孔夹具设计.42.1.2定位误差分析.42.1.3切削参数和机动时间的计算与夹紧力分析.52.2钻套、衬套、钻模板及夹具体设计.92.2.1钻套、衬套设计.92.2.2钻模板及夹具体设计.122.3夹具精度分析.122.4本章小结.14结论.15参考文献.16附件I机械加工工艺过程卡.17附件II机械加工工序卡片.181引言机械的加工工艺及夹具的设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。同时，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以机械的加工工艺及夹具设计对即将进入工厂的机械类毕业生来说很有必要。在夹具设计过程中，通常是解决如下问题：表面加工方法的确定、定位基准及定位方法的选择、夹紧机构的选择、夹具各零件的布置、加工精度的保证等。一个好的夹具是将这些问题很好的协调好的一个统一整体，在此次的夹具设计也正是向着这个目标靠近的。2第1章等臂杠杆加工工艺规程设计1.1零件分析1.1.1零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，要求零件的配合要符合要求。1.1.2等臂杠杆的主要加工表面及技术要求如图1-1所示，等臂杠杆的主要加工表面有：40mm圆两端面、30mm凸台表面、25mm、10mm、8mm孔等，主要技术要求为：1.由40mm圆及30mm宽凸台组成的上端面表面粗糙度为6.3aRm,40mm外圆下端面表面粗糙度为3.2aRm，两平面位置为00.04654mm。2两个30mm凸台表面粗糙度为6.3aRm，与40mm外圆下端面位置分别为0.1204mm、0.3058mm，两凸台厚为15mm。3.25mm孔尺寸为0.052025mm，表面粗糙度为1.6aRm，并且后续各孔对其轴线将有位置和平行度要求，即都以其为设计基准。4.10mm孔尺寸为0.015010mm，表面粗糙度为3.2aRm，与其轴线与25mm孔轴线的平行度为0.1mm。5.两个8mm孔尺寸为0.01508mm，孔轴线与25mm孔轴线距840.2mm，平行度分别为0.15mm、0.1mm。图1-1等臂杠杆零件图1.2工艺规程的设计1.2.1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3好的铸铁。由于年产量为2000件，达到中批生产的水平，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。1.2.2等臂杠杆机械加工定位基准的选择（1）粗基准的选择：由于表面粗糙度为3.2aRm的大外圆端面是其他三个平面的设计基准，加工精度要求较高，且表面粗糙度为6.3aRm的另一端面切削面积较大，为保证此平面切削量的均匀，所以选用表面粗糙度要求为6.3aRm的外圆端面作为粗基准，先加工要求表面粗糙度为3.2aRm的表面，在后续各面的加工过程中以它为定位精基准，满足了精基准中基准重合原则。（2）精基准的选择为减小加工的误差，在各工序中应尽量满足基准重合的原则，即定位基准与设计精准重合，以消除基准不重合误差。所以30mm凸台平面加工时应以表面粗糙度为3.2aRm的大外圆端面为主要定位面，两个8mm孔的加工应以25mm的大孔内表面为主要定位面。1.2.3等臂杠杆的机械加工工艺过程(1)等臂杠杆机械加工工艺过程的拟定：等臂杠杆四个平面：粗铣半精铣精铣等臂杠杆25mm大孔：扩孔铰孔精铰等臂杠杆10mm小孔：钻孔铰孔精铰等臂杠杆8mm小孔：钻孔铰孔精铰检验去毛刺(2)等臂杠杆机械加工的主要工序：等臂杠杆加工生产线共6道工序，表1-1为其主要加工工序。表1-1工序号工序名称工序简图设备1铣两平面立式铣床42铣凸台卧式铣床3扩、铰大孔钻、铰小孔立式钻床4钻铰小孔立式钻床5第2章等臂杠杆加工2510mmmm、孔夹具设计2.1加工2510mmmm、孔夹具设计本夹具主要用来扩、铰25mm大孔和10mm小孔。其中25mm孔尺寸精度要求为0.052mm，表面粗糙度要求为1.6aRm，其轴线是以后10mm、两个8mm孔的设计基准。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本道工序为等臂杠杆加工的第三道工序，本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。2.1.1定位方案的分析和定位基准的选择由零件图2-1可知，两孔位于零件40mm圆端面和宽30mm台肩上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并且25mm孔中心轴线为后续各孔的设计基准，因此需要其与端面有一定的垂直度要求。为了保证所扩、铰的孔与侧面垂直并保证孔能在后续的孔加工工序中使各孔的加工余量均匀，根据基准重合、基准统一原则。在选择孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣顶面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工25mm、10mm孔的定位基准应选择40mm外圆端面及表面为主要定位基准限制工件的五个自由度，用一个活动V形块限制另外一个自由度实现完全定位，采用与活动V形块相连的螺旋夹紧机构夹紧。图2-1定位分析图2.1.2定位误差分析由本夹具的定位分析图可看出25mm孔的位置由40mm外圆来保证而而而40mm外圆由铸造得到，所以良好的铸造及端面铣削精度是25mm孔壁厚均匀的保证。10mm孔的位置和轴线对25mm孔轴线的平行度要求由两个钻套之间的位置来决定。62.1.3切削参数和机动时间的计算与夹紧力分析25mm孔加工一、扩孔：（1）扩孔钻选用24.7mm标准高速钢扩孔钻，其几何参数选择为：00r、010、45rk、10、0t（2）扩孔切削用量：1确定进给量f：查表得f表取0.70.84mm/r，根据Z535机床说明书，取0.8/fmmr。2.确定切削速度v及n查表得22.3/minvm表查表得修正系数：1.0MVk、1.0apvk故22.3/minMVapvvvkkm表表01000100022.3287.4/min24.7vnrd表根据Z535机床说明书，选择275/minnr这时实际扩孔速度为024.727521.3/min10001000dnvm3机动时间mt计算1wfmllltfn，cot32mwfrddlk，124l由24.7mdmm，23wdmm得24.723cot4533.852flmm又有54wl，0.8/fmmr，275/minnr带入公式得到：1wfmllltfn543.8530.28min0.8275二、铰孔（1）粗铰1铰刀：选用24.9mm标准硬质合金机铰刀，其几何参数选择为：05r、010、5rk。2粗铰切削用量：确定进给量f：查表得f表取0.91.4mm/r，根据Z535机床说明书，取1.2/fmmr。.确定切削速度v及n查表得15/minvm表查表得修正系数：1.0MVk、1.05apvk故151.01.0515.75/minMVapvvvkkm表表01000100015.75201.3/min24.9vnrd表