杠杆(CA1340自动车床)加工工艺及夹具设计

PAGEPAGE1/27课 程 设 计 与 综 合 训 练说 明 书CA1340专 业制造其化班 08制Z姓 朱健：X真指导教师职年 12 月书题目：杠杆（CA1340）加工工艺规及夹具内容：1.零件图毛坯图加工工艺过卡片加工工序卡片1X1X115.夹具装配图1X6.夹具零件图1X7.说明书111零件分析 1、零件的作用… 11.1.2．零件的工艺分析… 21.1.3、尺寸和粗糙度的要求… 2毛坯的2选择毛坯… 2确定毛坯尺寸… 31.3选择加工方法，拟定工艺路线………………31.3.13、粗基准的选择… 3、精基准的选择… 3、零件表面加工方法的选择… 3、制定机械加工工艺路线… 4加工备及刀具、夹具、量具的选择 6、根据不同的工序选择不同的机床… 6、刀具选择… 7、选择量具… 71.5确定切削用量及基本时间……81.5.1、切削用量确定… 81.5.2、基本时间的确定… 9夹具18提出问题… 1818第2章 综合训练 19夹具造型 19零件夹具三维造型过程简述 20小结 24参考文献 25PAGEPAGE10 /2711.1、的作用题目给定的自动车床杠杆，它位于自动车床的自动机构中，、Ra3.220H7mmRa1.--因、尺寸和粗糙度的要求1Φ8H7mm mm 626mmΦ8H7mm 30mm Φ8H7mm 相Ra6.M48H7mmΦ8H7mm 26mm Φ8H7mm 220H7mmRa1.20H7mmRa3.20H7mm11.5mm43mm锪沉20H7mmRa1.6Ra3.2。3Φ8H8mmΦ8H8mmΦ8H8mm20mmM58H8mm是Φ8H8mm互Ra6.34M10mmM10互Ra6.31.2 毛坯设计选择毛坯 材料球墨铸铁考虑结构简选用铸件。由于零件的轮廓尺寸不大，重量在12kg以下，从提高生产率，保证加工精度上考虑，也应选用铸件，从而使零件有较好的力学性能，保证零件的工作可靠。经查《机械制造技术基础课程设计指导书》表2-12-3确定毛坯的公差等级CT7级，尺寸公差为1.2mm。由表2-4可查得加工余量为2.0mm。这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应该的。、确定毛坯尺寸毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可1.3 选择加工方法，制定工艺路线 1.3.1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，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正。1.3.2基的选择有基的选择则，零件有不加工表面，应以这不加工表面作基零件有不加工表面，则应以与加工表面要精度高的不加工表面作基。以零件的面为要的定基。1.3.3精基的选择精基选择的则有基则基一则为准重。1.3.4零件表面加工方法的选择Φ8H8mmФ8H7mmФ20mmM10孔的各个端面 公差等级为 IT7，面糙度为 Ra3.2Ra6.3需半精铣。Φ8H7mm孔 公差等级为 IT7，表面糙度为 Ra1.6，需 要钻扩铰精铰。公差等级为IT8，表面糙度为Ra3.2，需公差公差等级为IT8，表面糙度为Ra3.2，需公差等级为IT7，表面糙度为Ra1.6，需公差等级为IT9，表面糙度为Ra6.3，需Φ20mm钻扩铰精铰。Φ3mm。M4M5M1018

02mm槽 IT9Ra6.313.50制定机械加工工艺路线,位,,可,生。1一1 Φ20H7mm孔端A。2 Φ8H7mm孔四个端Φ20H7mm孔端面3Φ3油孔。4 同时Φ8H8mmΦ8H7mm孔插R2mm圆弧油。5 铰Φ8H8mmΦ8H7mmΦ20H7mm三孔。6 车Φ20H7mm孔两端倒角。7 。8 M4M5底孔。9 M10孔。10 铰Φ8H8mmΦ8H7mmΦ20H7mm三孔。11 终检。2二1 Φ20H7mm孔端A。2 Φ8H7mm孔四个端Φ20H7mm孔端。3 插R2mm圆弧油。4 同时Φ8H7mmΦ8H8mm两孔Φ20H7mm孔。5 铰Φ8H7mmΦ8H8mmΦ20H7mm三孔。6 铰Φ8H7mmΦ8H8mmΦ20H7mm三孔。7 车Φ20H7mm孔两端倒角。8 Φ3mm油孔。9 M4M5底孔。10 M10mm孔。11 。工序 12 终检。3、工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一与方案二在 1~2两道工序相同只是方案一先加工油槽，然后用它可以限制一个转动的自由度。另外精铰孔置于最后加工。而方案二却不同，精铰孔置于粗铰孔之后，可以用它作为精准来加工其它表面，提高精度要求，但从两方案比较可以看出，它们在位置精度上的要求仍不易保证，并且在一道工序中同时钻几个孔，只能选用专门设计的组合机床（但在成批生产时，在能保证加工精度的情况下，应尽量不选用专用组合机床）加工，这样便增加了加工设备的要求，经济花费会相应提高，因此，综合以上两个方案及零件的技要求，可以先加工Φ20H7mm孔的两面，以它为精准面，Φ35mm外面及 R12mm面位来钻 R3mm的油槽（精度要求可以不），、铰Φ20H7mm的孔，然后以Φ20H7mm孔面及其孔为精准面，R12mm面位来加工Φ8H8mm，Φ8H7mm孔及分面槽，这样准合与一，不可以保证寸孔，它们的精度要求不高，可以于最后加工，仍以Φ20H7mm孔面及其孔与Φ8H8Φ8H7)mm孔位。由于加工中比较方便，于是，最后的加工确如下：工序 1：粗精铣Ф20mm、M10孔的面至图要求工序 2：、铰Ф20mm孔至图要求，倒角工序 3：钻、、铰Ф8H7mm孔至图要求。工序 4：钻 0孔Ф8.5mm工序5：粗铣Ф8H8孔面工序 6：钻、、铰Ф8H8mm孔至图要求工序 7：铣 800。2mm槽至图要求工序 8：钻孔 攻4至图要求工序 9：攻M10深8至图要求0511R2×1.5深12313检查。1.4 加设备及刀具、夹具、量具的选择由于生产类型为大批量，故加设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，件在各机上的装卸及各机床间的传送均由人完成。1.4.1选择不同的机床1粗精铣Ф20mm、M10的端面，可选用X51立式铣床完成。2扩、铰20mm，倒角，可选用Z525立式床完成。3、扩、铰8H7mZ525立式床完成。4M108.5m，可选用Z525立式床完成。5粗铣端面，可选用X516、扩、铰8H8mZ525立式床完成。780。2mmX51立式铣床完成。8M4Z525立式床完成。9M108Z525立式床完成。1M5Z525立式床完成。1R2×1.5B50125床完成。13Z525立式床完成。1.4.２ 刀具选择G81Ф20mmM10的端面高速直齿三面刃圆盘2铰Ф20mm倒角高速铰锪钻3铰Ф8H7mm孔高速麻花铰刀4M10Ф8.5mm高速麻花钻5Ф8H8端面圆柱6铰Ф8H8mm孔高速麻花铰刀7槽高速直齿密级三面刃8M4高速麻花丝锥9攻螺纹M108丝锥10攻螺纹M5高速麻花丝锥11插R2油槽键槽插刀12Ф3孔高速麻花钻13检查1.4.3择量具本属于成批生产一般情况尽量通夹的面的精度要求尺寸和形状特点参考相关资料择Ⅰ游标卡尺Ⅱ至Ⅳ游标卡尺和塞规 纹有螺纹塞规检查和百分卡尺等。1.5C1340QT50-1.5,,,.,:812-2Z=2mm71.。（2）铣：0.5,铣即0 .0.2(3铣:Z=1m（见简明1-2，IT1所以00.19

（入体方向）（4）粗铣：两次走刀Z=2mm简明2200.3

（入体方向）82,7±5。:m简明1-2，IT11即00.19（3）粗铣Z=2-0.7=1.3mm,两次走刀每次1=Z,20 。1 0.3874： ： m ： 8

0.012mm Z=0.04mm08要求IT13-1钻： 7.8mm粗铰： 7.96mm Z=0.16mm铰： 8

0.012mm Z=0.04mm020要求IT册》表 4，确定工序尺寸及余量为毛坯孔：φ18mm扩孔：φ19.8mmZ=1.8mm粗铰：φ19.94mmZ=0.14mm精铰：φ200.021mmZ=0.05mm0槽的加工余量，参照《金属机械加工工艺人员手册》表 13-14，确定工序尺寸及余量为粗铣 ： 半精铣 由表可查得，80

0。2mm的槽精铰余量a=0.30m；粗铣槽加工之后槽的基本 尺寸=7.7m。查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为精I；铣：IT1；0.036mm；0.15mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为精，铣：8+0.036mm；粗铣：08+0.15mm.0、基本时间的确定工序1Ф20mmM1051孔的两端面QT50-1.5表11-2112-22，d=125mm，粗齿，z=20齿。由于粗铣加工单边余量为3mm，小于5mm，故铣削宽度a=3mm。e查《机械加工工艺人员手册》（简称工艺手册）表 11-69可知， fz=0.06~0.12mm/z,取

f=0.1mm/齿。z查《工艺手册》表14-77,取u=38m/min则：n =1000u/dπ=96（r/min）s根据机床使用说明书，查表 9，取削速度u=πdn /1000=39.27（r/min）

n =100r/min,则wc wn =100r/min时，刀分w

f 为mf = fZn 10m z w查机床说明书，取速度

f =205mm/min,则量mf= f /Zn =0.1025(mm/Z)z m w4,3m。012=1

f =273m0d=125mm,z=203m5mm=3m。11-69=0.06~0.12mm/z,=0.1mm/14-77,u=38m/min=1000u/=96r/mi）9=d7n）= Z= /Z43m。012=012/=273φ20H7mm面0m

a=0.5mm。e96∽/,/7则n/s

n w=dn wn f 为w mf n m w

f mf= f /zn m w1012t=m

f =0.22(min)m2m5m,a=0.9mm.,,:F=(1.1.8)f钻U=(1/21/3)U钻,fU.f=0.5mm/r U=0.35m/s=21m/min f=1.5f=1.5×0.5=0.75(mm/r)U=0.4U=0.4×21=8.4(mm/min)n=1000u/πd=1000×8.4/(π×19.8)=135.04(r/min)按使说n=140r/min,所以际U=πdn/1000=π×19.8×140/1000=8.71(m/min)8得m孔T=(L+L1+L2)/fn=(80+11.5+3)/(0.81×140)=0.83(min)mm。a。0则n=1000u/πd=1000×60/(π×20)=954.9(r/min)nnmT=(L+L1+L2)/fn=(80+1.05+22)/(1.0×960)=0.107(min)3m5.=mm。ap

。查表08试说书取2则n/0×(×s按机床使用说明书取nw

=545r/min,所以实际切削速度为：=dnw

=×8×L1=2.4mm,L2=1.0mm,则钻Φ7.8mmT=2×(L+L1+L2)/fnm

=2×(12+2.4+1.0)/(0.22×545)=0.26(min)扩Φ7.95mm,d=7.95mm。单边切削深度ap

=z/2=0.15/2=0.075mm。查《简明手册》，按机床使用说明书取f=0.81mm/r.查《简明手册》表11-19，取U=0.173m/s=10.38m/min,则n/0×(×s按机床使用说明书取nw

=392r/min,所以实际切削速度为：=dnw

=×5×Tnm

=2×(12+1.075+11)/(0.81×392)=0.15(min)w单边切削深度ap

=z/2=0.05/2=0.025mm。查《工艺手册》，按机床使用说明书取f=0.81mm/r.n/0×(×s按机床使用说明书取nw

=545r/min,所以实际切削速度为：=dnw

=×8×Tnm

=2×(12+1.025+11)/(0.81×545)=0.11(min)w41单边切削深度ap

=d/2=8.5/2=4.25mm。02取f=0.22mm/r.2,则n/0×(×s使nw

=545r/min,所以实际切削速度为：=dnw

=×8×切削工时：工艺L1=3.4mm,L2=1.0mm,钻Φ7.8mm动工时为：T=2×(L+L1+L2)/fnm

=2×(11+3.4+1.0)/(0.22×545)=0.27(min)工序5:粗铣Φ8H8mm孔的端面12m6mm故铣削宽度ae9f ,f8/z z5s,则n d=0××1（）s9速n ,w削速度u=dn 5（n）c w当n =380r/min时刀具每分钟进给w

f 应为mf = fZn 86×m z w使

f =205mm/min,实际进给量mf= f /Zn =205/（6×380）=0.09(mm/Z)z m w工艺15-1L1=10.5mm,超出长度L2=2m。于是行程长度为L＋L＋L粗铣四个端面的动工时为Tm=4（L0＋L1＋L2）/

f =4×（20＋10.5＋2）/205=0.64(min)m6Φ8H8Z5251d=Φ7.8mm选,d=7.8mm。ap

=d/2=7.8/2=3.9mm。02取f=0.22mm/r.2,则n/0×(×s使nw

=545r/min,所以实际速为：=dnw

=×8×工时：工艺得L1=3.4mm,L2=1.0mm,钻Φ7.8mm孔的动工时为：T=2×(L+L1+L2)/fnm

=2×(11+3.4+1.0)/(0.22×545)=0.27(min)扩Φ7.96mm选高速钢扩孔刀,d=7.96mm。ap

=z/2=0.16/2=0.08mm。f=0.81mm/r.9,则n/0×(×s使nw

=545r/min,所以实际速为：=dnw

=×6×工时：工艺得L1=1.08mm,L2=11mm,扩Φ8H8mm孔的动工时为：T=2(L+L1+L2)/fnm

=2×(11+1.08+11)/(0.81×545)=0.105(min)铰Φ8H8mm选高速钢铰刀,d=8H8mm。ap

=z/2=0.04/2=0.02mm。f=0.81mm/r.11-1U=0.278m/s=16.68m/min则n=1000ud=100×16.68/×8)=663.68(r/min)s使nw

=680r/min,所以实际速为：Udnw

/10008×680/1000=17.1(m/min)工时：工艺得L1=1.02mm,L2=11mm,铰Φ8H8mm孔的动工时为：T=2(L+L1+L2)/fnm

=2×(11+1.02+11)/(0.81×680)=0.084(min)7Wmm0，9f ,f/z z14-77,u=38m/minn d=0×（0）=9n）s9n ,w削u=dn =×0×5）7（n）c w当n =125r/min时每分钟进给w

f 应为mf = fZn =0.08×20×125=200(mm/min)m z w说明书实际进给

f =205mm/min,实际进给量mf= f /Zn =205/（20×125）=0.082(mm/Z)z m w4,超出长m0＋1＋2为Tm=（L0＋L1＋L2）/

f =（22.88＋37.4＋3.0）/205=0.31(min)mmm0，的单边切削ae=0.5mm.96∽/,7,则n/0×/×0）s根据使说明书,3.29,主轴转n =125r/min,实际切削w=dn w当n =125r/min时,作合每分钟进给量f 为w mf =fn z=1=0.06×125×20=150(mm/min)m w使说明书,具实际进给

f =166mm/min,实际进给量为mf=f /zn =166/(20×125)=0.0664(mm/z)m w切削工时:由粗铣加工可知,刀具行程为L0＋L1＋L2，则机动工时t =m

f =（22.8+37.4+3.0）/166=0.39(min)m8M4Z525M4mmΦ3.3mm，选用高速钢麻花钻,d=3mm。单边切削深度ap

=d/2=3.3/2=1.65mm。查《简明手册》表11-10f=0.080.13mm/r,按机床试用说明书取f=0.1mm/r.查《简明手册》表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,则n=1000u/πd=1000×9/(π×3.3)=869(r/min)snw

=960r/min,所以实际切削速度为：U=πdnw

/1000=π×3.3×960/1000=9.95(m/min)L1=2mm,L2=1.0mm,则钻Φ3.3mmT=(L+L1+L2)/fnm

=(7+2+1.0)/(0.1×960)=0.09(min)9M10mmZ5125M10mm11-49M10P=0.7mm，则进给量f=0.7mm/r。查《工艺手册》表11-94，取U=6.8m/min,则n=1000u/πd=1000×6.8/(π×4)=541(r/min)按机床使用说明书取n=490r/min,所以实际切削速度为：U=πdn/1000=π×4×490/1000=6.16(m/min)T=(L+L1+L2)/fn=(6+2+1.4)/(0.7×490)=0.055(min)102Φ4.2mm,d=4.2mm。单边切削深度ap

查《简明手册》表,按机床试用说明书取查《简明手册》表11-12，取U=0.15m/s=9m/min,则n=1000u/πd=1000×9/(π×4.2)=682(r/min)snw

=960r/min,=dnw

=×2×工时L1=2mm,L2=1.0mm,则钻Φ5mm动工时T=(L+L1+L2)/fnm

=(7+2+1.0)/(0.1×960)=0.09(min)1R2mmB50125。R2mm钢键槽插刀,d=4mm.单边深ap

=d/2=4/2=2mm。查《简手册》表11-10f=0.180.22mm/r,试取f=0.22mm/r.查《简11-12，U=0.2m/s=12m/min,则n=1000ud=100×12/6)=636.61(r/min)snw

=680r/min,Udnw

/10006×680/1000=12.82(m/min)工时L1=2.4mm,L2=1.0mmR2mm动工时T=(L+L1+L2)/fnm

=(80+2.4+1.0)/(0.22×680)=0.557(min)1钻Φ3mmZ5125与专夹具。1.钻Φ3mm高钢麻花钻,d=3mm。单边深ap

=d/2=3/2=1.5mm。查《简手册》表11-10f=0.080.13mm/r,试取f=0.13mm/r.查《简11-12，U=0.2m/s=12m/min,则n=1000ud=100×12/3)=1273.8(r/min)snw

=960r/min,Udnw

/10003×960/1000=9.04(m/min)工时L1=2mm,L2=1.0mm,则钻Φ3mm动工时T=(L+L1+L2)/fnm

=(7+1.5+1.0)/(0.13×960)=0.076(min)1.6 夹具设计 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中