切料杠杆零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计机械CAD图纸

1、机械制造技术基础课程设计说明书题目：设计“切料杠杆”零件的机械加工工艺规程及专用夹具（大批量生产） 内容： 1. 绘制零件毛坯图2. 填写机械加工工艺过程卡3. 填写机械加工工序卡4.绘制机床夹具体的零件图5.绘制一套机床夹具装配图原始材料： 该零件图样一张 目录一、 零件的分析.(3)二、 工艺规程设计 .(4)三、确立切削量及基本工时.(5) 四、夹具设计.(24)五、参考文献.（27）一、零件分析 (一)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。(二)零件的工艺分析本夹具用于在立式铣床（X52K）铣工件,以I面支靠定位，将其对称表面压紧。

2、为防止工件加工时走位，采用了压板压紧装置。要加工的主要工序包括：以I面为定位基准粗加工II面、以II面和两个销为定位基准加工III面、以III面为定位基精加工II面、以III面和两个销为定位基准加工15H7（1孔）并倒角、以III面、1孔和一个销为定位基准加工15H7（2孔）、以III面和1、2孔为定位基准加工2X7、以III面、1孔和7为定位基准铣削20X40的槽、以III面和1、2孔为定位基准铣阶台面、攻2XM8螺纹孔。二、工艺规程的设计(一)、确定毛坯的制造形式零件的材料ZG45。由于大批量生产，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

3、造。查参考文献（金属机械加工工艺人员手册）表12-2得： 各加工表面表面总余量：加工表面基本尺寸加工精度等级加工余量数值(mm)说明7mm的厚度872.8一侧端面15H7mm（1孔）的厚度2073.2两个端面15H7mm（2孔）的槽宽2073.2 (二)、基面的选择（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I面为加工的粗基准，加工II面。（2）精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用加工好的II面孔作为精基准。（三）、工件表面加工方法的选择制定工艺路线的出发点，是应该使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善保证，在生产纲领已确定成批量生产的

4、情况下，我们尽量集中工序，除此之外我们还应该考虑金济效益，工艺简单工序集中，尽量降低成本。加工方法选择如下：1、铣平面2、铣平面3、铣平面4、钻、铰孔5、钻、铰孔6、钻孔7、铣槽8、铣阶台面9、攻丝10、检验入库(四)、确定工艺路线工艺路线方案：铸造时效涂底漆工序：以I面为基准，粗铣削平面II，铣削深度为1.2mm, 以I面为基准，精铣削平面II，保证尺寸20mm工序：以II面为基准，粗铣削平面III，洗削深度为1.2mm，然后精铣削平面III，保持尺寸0.3mm工序：以III面和两个销为基准，倒角1X45°、钻孔1至14.9mm然后铰孔1至15H7工序：以III面、1孔和一个销为定

5、位基准，钻2孔至14.9mm，并铰孔2至15H7mm工序 ：以III面和1、2孔为定位基准加工孔2X7mm工序：以III面、1孔和7为定位基准铣20X36的槽工序：以III面和1、2孔为定位基准粗铣阶台面，保证尺寸厚度为8.3mm，然后基准精铣阶台面，保证尺寸厚度为8mm工序：攻2XM8螺纹孔工序：检验入库（五）、选择加工设备及刀、量、夹具由于生产类型为大批量生产，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成。粗精铣II面，考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用

6、立铣，选择X52K立式铣床（参考文献：机械制造工艺设计简明手册，主编：李益民，机械工业出版社出版社），粗加工刀具选YG8铣刀，精加工刀具选YG3铣刀（参考文献：机械制造工艺设计简明手册，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III面,采用X52K立式铣床，粗加工刀具选YG8铣刀，精加工刀具选YG3铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。钻孔1使尺寸达到15H7mm。采用Z525型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻D=14.9mm，专用钻夹具，内经百分表。铰孔14.9使尺寸达到15H7mm。采用立式Z525型钻床，刀具选D=15mm的高速钢铰刀，并倒1×45

7、76;的倒角，专用铰夹具和专用检量具。钻孔2使尺寸达到15H7mm。采用Z525型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻D=14.9mm，专用钻夹具，内经百分表。铰孔14.9使尺寸达到15H7mm。采用立式Z525型钻床，刀具选D=15mm的高速钢铰刀，专用铰夹具和专用检量具。钻2×7的小孔使尺寸达到7mm。采用Z525型钻床，刀具选用D=7mm的直柄麻花钻，专用钻夹具和专用检量具。铣削20×36的槽。采用卧式铣床X62，刀具选用80的盘形铣刀，专用夹具和专用检量具。粗精铣阶台面。采用立式铣床X52K，粗加工刀具选YG8铣刀，精加工刀具选YG3铣刀，专用夹具和专用检量具。攻2×

8、;7小孔使尺寸达到M8mm。采用立式Z518型钻床，选择刀具为D=8mm，使用专用夹具和专用量检具。（参考资料和文献均来自：机械制造工艺设计简明手册，主编：李益民，机械工业出版社出版）三、确立切削量及基本工时铸造毛坯时效处理涂底漆工序一：以I面为基准，铣削平面II，铣削深度为1.2mm（1）粗铣工件材料：ZG45，铸造加工要求：粗铣45上端面并精铣，保证尺寸20mm机床：X52K立式铣床刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度060,背吃刀量ap<=4取刀具直径do=63mm。选择刀具前角o5°后角o8°，副后角o=6°，刀齿斜角s=5&#

9、176;,主刃Kr=60°,过渡刃Kr=30°,副刃Kr=15°过渡刃宽b=1mm, z=3切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=0.6mm，二次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量 机床功率为4.5kw。=0.10.2mm/z。由于是对称铣，选较小量=0.1mm/z3）查后刀面最大磨损查切削用量简明手册表3.7得，后刀面最大磨损为0.30.5mm。查切削用量简明手册表3.8得，寿命及寿命T=180min4）计算切削速度 按切削用量简明手册，V c=算得 Vc28.8m/min，n=80r/min,据X52K铣床参数，选择 nc = 120r/mi

10、n, 则实际切削速度 Vc=100m/min, 实际进给量为 0.1*3*120=36mm/min根据X52K 立式铣床工作台进给量表（表5-73）选择18mm/min则实际每齿进给量为=0.1mm/z5)校验机床功率 根据机械制造技术基础表4.1和表4.3,铣削时的功率（单位为Kw）为式中，=0.40.3=19mm /=0.850.95则 489 N, =1.7m/s,0.125 kw<4.5 kw最终确定 ap=0.6mm，nc=120r/min,，=1.7m/s，=0.1mm/z6）计算基本工时 根据机械制造技术基础P204得，=0.34min(2)精铣工件材料：ZG45，铸造加工

11、要求：精铣45上端面,铣削深度为0.4mm,保证尺寸20mm,机床：X52K立式铣床刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度060,背吃刀量ap<=4取刀具直径do=63mm。选择刀具前角o5°后角o8°，副后角o=6°，刀齿斜角s=5°,主刃Kr=60°,过渡刃Kr=30°,副刃Kr=15°过渡刃宽b=1mm, z=3切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=0.4mm，一次走刀即可完成所需长度2）每齿进给量 机床功率为4.5kw。=0.10.2mm/z。由于是对称铣，选较小量=0.1m

12、m/z3）查后刀面最大磨损查切削用量简明手册表3.7，后刀面最大磨损为0.30.5mm查切削用量简明手册表3.8，寿命及寿命T=180min4）计算切削速度 按切削用量简明手册，V c=算得 Vc78m/min，n=80r/min,据X52K铣床参数，选择 nc = 150r/min则实际切削速度 Vc=3.14*160*150/1000=150m/min=2.5 m/s 实际进给量为 0.1*3*150=45mm/min根据X52K 立式铣床工作台进给量表（表5-73）选择3mm/min则实际每齿进给量为=0.017mm/z5)校验机床功率 根据机械制造技术基础表4.1和表4.3,铣削时的功

13、率（单位为Kw）为式中，=0.40.3=19mm /=0.850.95则 489 N, =2.5m/s,0.125 kw<4.5 kw最终确定 ap=0.4mm，nc=150r/min,，=2.5m/s，=0.017mm/z6）计算基本工时 根据机械制造技术基础P204得，=0.2min工序二 以II面和两个销为定位基准加工III面（1）粗铣工件材料：ZG45，铸造加工要求：粗铣III平面，铣削深度1.2mm机床：X52K立式铣床刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度060,背吃刀量ap<=4取刀具直径do=63mm。选择刀具前角o5°后角o8

14、6;，副后角o=6°，刀齿斜角s=5°,主刃Kr=60°,过渡刃Kr=30°,副刃Kr=15°过渡刃宽b=1mm, z=3切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=0.6mm，二次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量 机床功率为4.5kw。=0.10.2mm/z。由于是对称铣，选较小量=0.1mm/z3）查后刀面最大磨损查切削用量简明手册表3.7得，后刀面最大磨损为0.30.5mm。查切削用量简明手册表3.8得，寿命及寿命T=180min4）计算切削速度 按切削用量简明手册，V c=算得 Vc28.8m/min，n=80r/min,

15、据X52K铣床参数，选择 nc = 120r/min, 则实际切削速度 Vc=100m/min=1.7m/s, 实际进给量为 0.1*3*120=36mm/min根据X52K 立式铣床工作台进给量表（表5-73）选择18mm/min则实际每齿进给量为=0.1mm/z5)校验机床功率 根据机械制造技术基础表4.1和表4.3,铣削时的功率（单位为Kw）为式中，=0.40.3=19mm /=0.850.95则 489 N, =1.7m/s,0.125 kw<4.5 kw最终确定 ap=0.6mm，nc=120r/min,，=1.7m/s，=0.1mm/z6）计算基本工时 根据机械制造技术基础P

16、204得，=2.5min（2）精铣工件材料：ZG45，铸造加工要求：以II面为基准，精铣削平面III，保持尺寸20mm机床：X52K立式铣床刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度060,背吃刀量ap<=4取刀具直径do=63mm。选择刀具前角o5°后角o8°，副后角o=6°，刀齿斜角s=5°,主刃Kr=60°,过渡刃Kr=30°,副刃Kr=15°过渡刃宽b=1mm, z=3切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=0.3mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量 机床功率为4.5kw

17、。=0.10.2mm/z。由于是对称铣，选较小量=0.1mm/z3）查后刀面最大磨损查切削用量简明手册表3.7得，后刀面最大磨损为0.30.5mm。查切削用量简明手册表3.8得，寿命及寿命T=180min4）计算切削速度 按切削用量简明手册，V c=算得 Vc28.8m/min，n=80r/min,据X52K铣床参数，选择 nc = 150r/min, 则实际切削速度 Vc=150m/min=2.5m/s, 实际进给量为 0.1*3*150=45mm/min根据X52K 立式铣床工作台进给量表（表5-73）选择3mm/min则实际每齿进给量为=0.017mm/z5)校验机床功率 根据机械制造技

18、术基础表4.1和表4.3,铣削时的功率（单位为Kw）为式中，=0.40.3=63mm /=0.850.95则 489 N, =2.5m/s,0.125 kw<4.5 kw最终确定 ap=0.3mm，nc=150r/min,，=2.5m/s，=0.017mm/z6）计算基本工时 根据机械制造技术基础P204得，=6min工序三 钻、倒、绞15（H7）孔（一）、加工余量的确定由工序卡，钻孔余量为7.45mm，倒角余量为0.5mm，粗铰的余量为0.05mm（二）、切削用量的计算（1） 钻孔 1）背吃刀量的确定 ap =7.45mm。 2) 进给量的确定由书本P77式子选取该工步的每转进给量为f

19、=0.3 mm/r。 3）切削速度的计算 由于该材料为ZG45，由课程设计指导书初选切削速度为V为20m/min。由公式：n=1000V/ d 可求得该工序的钻头转速n=280 r/min，参照课程设计指南所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=450 r/min，再将此转速代入公式：n=1000V/d 便求得该工序的实际钻削速度为： = 21m/min （2）倒角1）背吃刀量的确定 ap=0.5 mm。2) 进给量的确定由书本P77式子选取该工步的每转进给量为f=1.2 mm/r。3）切削速度的计算 由于该材料为ZG45，由课程设计指导书初选切削速度为V为20m/min。由公式：n=10

20、00V/ d 可求得该工序的钻头转速n=318 r/min，参照课程设计指南所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=450 r/min，再将此转速代入公式：n=1000V/d 便求得该工序的实际钻削速度为： = 24m/min （3）铰孔1）背吃刀量的确定 ap=0.05 mm。2) 进给量的确定由书本P77式子选取该工步的每转进给量为f=0.8 mm/r。3）切削速度的计算 由于该材料为ZG45，由课程设计指导书初选切削速度为V为5m/min。由公式：n=1000V/ d 可求得该工序的钻头转速n=106 r/min，参照课程设计指南所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=120 r

21、/min，再将此转速代入公式：n=1000V/d 便求得该工序的实际钻削速度为： = 5.6m/min (三)、时间定额的计算 1、基本时间的计算（1） 钻孔 根据机械制造技术基础P204得，=8.9s（2）倒角 根据机械制造技术基础P204得，=0.44s（3）铰孔 根据机械制造技术基础P204得，=20s工序四 钻、绞15H7孔（1） 钻孔由机械制造课程设计指导书，并参考Z525机床主要技术参数(表4.2-14)，取钻15(H7)孔的进给量f=0.3mm/r,初选钻15(H7)孔的切削速度为v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出转速为:n=1000v/d=1000×2

22、6.1/3.14×14.9r/min=557.9r/min按机床实际转速取n=450r/min，则实际切削速度为v=3.14×450×14.9/1000m/min21m/min（2）铰孔由机械制造课程设计指导书，并参考Z525机床主要技术参数(表4.2-14)，取钻15(H7)孔的进给量f=0.3mm/r,初选钻15(H7)孔的切削速度为v=0.3m/s=18m/min,由此算出转速为:n=1000v/d=1000×18/3.14×15r/min=382.2r/min按机床实际转速取n=120r/min，则实际切削速度为v=3.14×

23、120×15/1000m/min5.6m/min时间定额的计算1、基本时间的计算（1） 钻孔 根据机械制造技术基础P204得，=14.3s（2）铰孔 根据机械制造技术基础P204得，=32s工序五 以III面和1、2孔为定位基准加工2X7钻2×8(H7)的小孔使尺寸达到7.8mm；这道工序采用Z525机床来进行加工的，故： （1）参考文献：机械制造工艺设计简明手册，并参考Z525机床主要技术参数(表4.2-14)，取钻2×8(H7)孔的进给量f=0.3mm/r(表4，2-16),初选钻2×8(H7)孔的切削速度为v=0.435m/s=26.1m/min,

24、由此算出转速为:n=1000v/d=1000×26.1/3.14×7r/min=1187r/min按机床实际转速取n=900r/min，则实际切削速度为v=3.14×900×7/1000m/min19.8m/min=0.33m/s从（金属机械加工工艺人员手册 表14-30）得知： 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。时间定额的计算1、基本时间的计算（1） 钻孔 根据机械制造技术基础P204得，=3.4s工序六 M8螺纹孔及攻螺纹： 机床的选择： 选用Z525立式钻床。 钻头的选择： 查金属切削机床夹具设计手册表1

25、-63可得：加工M8得螺纹底孔的钻头为7.2mm， 查机械加工工艺手册孟少农主编（机械工业出版社出版）第二卷，P表10.2-6标准高速钢麻花钻的直径系列(摘自GB6137-85),选择锥柄麻花钻5.2mm,参考查机械加工工艺手册孟少农主编（机械工业出版社出版）第二卷，P表10.2-7标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度(GB6137-85),可得:mm;mm;29°；锋角2118°；后角°；横刃斜角45°；°。高速钢麻花钻的直径公差es=0,ei=-0.022.丝锥的选择：查机械加工工艺手册孟少农主编（机械工业出版社出版）第二卷表16.2-4选择丝

26、锥为粗柄带颈机用和手用丝锥：M6，d=6，p=1.0，L=66mm，方头a=5.0mm，。确定进给量f：钻底孔：参考机械加工工艺手册表2.4-38高速钢钻头钻孔时的进给量，可以得到f0.200.24 r/min，参考机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版），P表3.1-36立式钻床主轴转速及进给量，可以取f0.20 mm/r。 攻螺纹：f=p=1mm 确定切削速度v及转速n： 钻底孔切削速度v：查机械加工工艺手册表10.4-17高速钢钻头在灰铸铁（190HB）上钻孔得切削速度、轴向力、扭矩记功率，可得v17.5 m/min。参考机械加工工艺手册孟少农主编（机械工业出版社出版）第二卷，P表10

27、.4-10钻、扩、铰孔条件改变时切削速度修正系数，可得： K1.0；K1.0；K1.0； K1.0，则： KKKK K 1.0。 则： v17.5×1.017.5m/min 主轴转速n： n r/min 查切削用量简明手册立式钻床得主轴转速及进给量，可得与1071.8 r/min转速相近的有950 r/min和1100 r/min。取1100 r/min则:实际切削速度： m/min 攻螺纹切削速度v：查查机械加工工艺手册在单轴普通钻床攻螺纹的切削速度表：v=10-11m/min取11m/min 主轴转速n：n r/min 参考切削用量简明手册 Z525立式钻床主轴转速，可得：与584r/min相近的转速有545 r/min和680 r/min，取545 r/min，若取680 r/min则速度太大。 则：实际切削速度：10.3 m/min 计算切削时间： 钻孔：查机械加工工艺手册表10.4-3钻、扩、铰孔的加工机动时间计算公式： t 其中：6.24 mm；mm；钻削盲孔时：0mm； t min 攻螺纹：参考机械加工工艺手册螺纹加工机动时间的计算,可得: t 其中：11mm，（攻盲