机械制造工艺实训说明书

机械制造工艺

综合实训说明书

专业：机械制造及自动化

班级：__________________

姓名：___________________

学号：__________________

指导老师：__________________

目录

1.综合实训的基本要求及内容...............................3

Li综合实训目的..............................................................................3

1.2综合实训题目.............................................................................3

1.3综合实训要求..............................................................................3

1.4综合实训工作量............................................................................3

2.零件工艺分析与工艺路线拟定..................................................................4

2.1零件分析..................................................................................4

2.2制定零件加工工艺路线.....................................................................4

2.3计算各加工表面的工序尺寸并绘制零件毛坏图................................................6

2.4绘制工序简图.............................................................................7

3.零件加工工序设计............................................................................10

I.工序20粗铳高度不等的左、右、中、前四个平台的上面.......................................10

2.工序30粗铳高度不等的左、中、右三个平分下面，半精铳中平台下面...........................10

3.工序40：钻、扩、钱025H9MM孔...........................................................11

4.工序50：钻，粗较，精较2X办8H7MM孔.....................................................II

5.工序60：钻，粗钱，精钱小10H7MM孔.......................................................12

4.专用夹具设计.................................................................................13

4.1夹具概述................................................................................13

4.2专用夹具设计............................................................................15

参考文献..................................................29

L综合实训的基本要求及内容

1.1综合实训目的

“机械制造工艺A”综合实训是综合运用机械制造技术课程群知识，分析和解决实际工程问题的重要

教学环节。通过综合实训培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具

的能力。在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用相关手册和数据库。

1.2综合实训要求

1）能熟练运用所学的基本理论，正确地解决一个零件在加工过程中的定位夹紧问题，进行零件加工

工艺路线的合理安排。合理的选择毛坯的制造方法、工艺设备及装备，正确选用切削用量，保证零件的加

工质量。

2）学会使用各种资料，掌握各种工艺数据的查找方法及定位误差的计算方法，合理的确定工件的加

工公差。

3）通过本次设计，使学生对零件加工工艺的编制及专用夹具设计有一个全面的了解，为毕业设计和

以后的工作打下了良好的基础。

1.3综合实训题目

已知：**零件，材料为,年产量Q=5000台/年，编制该零件机械加工工艺规程，并进行专

用火具设计。

1.4综合实训工作・

1）绘制**零件的零件图、毛坯图

2）编制**零件机械加工工艺过程卡片

3）编制零件的机械加工工序卡片（每序一张）

4）绘制**工序专用夹具总装配图

5）绘制夹具体零件图

6）编写综合实训说明书

2.零件工艺分析与工艺路线拟定

2.1零件分析

1.零件功用

杠杆零件的零件图如图2-1所示。零件批量生产。零件的加工表面包括上下平台面、两个。8H7mm

小孔、一个610H7mm小孔和一个025H9mm孔。

图2-1杠杆零件图

2.零件工艺分析

杠杆零件主要起固定、支承加连接作用。

杠杆零件的上、下平台面主要起固定和支承作用，表面粗糙度要求或为Ra6.3um,或为Ra3.2um,可

以分别采用粗铳和半精铳满足要求。

两个08H7mm小孔、一个410H7mm小孔和一个025H9mm孔可以采用钻-扩-钱的加工方式满足孔

的尺寸精度和表面粗糙度要求。

两个小8H7mm小孔、一个。10H7mm小孔都与025H9mm孔有平行度要求，可以通过合理安排加工

顺序（025H9mm孔先加工）和选择合适的定位基准予以满足，

2.2制定零件加工工艺路线

1.加工方法分析确定

因为杠杆的主要工作面是两个3gH7mm孔和一个H7mm孔，粗糙度分别为Kal.6um和欠a3.2um,

可根据文献⑴表1-18选择内孔的加工方法为：钻一粗饺一精较（注意：在铸铁上加工直径小于015mm的

孔时，不用扩孔和镇孔。）

同理，025H9mm孔的粗糙度要求为Ral.6um,其加工方法也可为：钻一粗较一精较。

由于中平台下面的表面粗糙度要求为Ra3.2um,粗铳达不到要求，故要对其半精铳•次。

2.毛坯制造

杠杆零件材料为HT200,中批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面要求质量高，故可采用铸造

质量稳定且适于中批生产的金属模铸造。

金属铸造俗称硬模铸造，是用金属材料制造铸件，并在重力下将熔融金属浇入铸型获得铸件的工艺方

法，由于一副金属型可以浇注几百次至几万次，故金属型铸造又称为永久型铸造。

毛坯铸造成形后，要进行去应力退火。去应力退火又称低温退火，主要消除铸件、锻件、焊接件、冷

冲压件以及机加工中的残余应力，工艺是将工件慢慢加热到去应力温度，保温一段时间，然后随炉冷却的

热处理工艺。

去应力加热温度一般较低，运用于毛坯件及经过切削加工的零件，可消除毛坯件或零件中的残余应力，

稳定工件尺寸及形状，减少零件在切削加工和使用过程中的形变和裂纹倾向。

3加工顺序的安排

根据机械加工工序安排的基本原则：基面先行、先主后次、先粗后精、先面后孔，安排杠杆零件的加

工工艺路线如下：

铸造毛坯一粗铳上面（高度不等的四个平台面）一粗铳下面（高度不等的三个平台面）及半精铳中平

台下面--钻、扩、较025H9mm孔--钻,粗较，精下2x08H7mm孔■*钻，粗较,精下010H7mm孔一

表面去毛刺一检验。

具体加工工序安排如下：

工序10铸造毛坯

工序20粗铳高度不等的左、右、中、前四个平台的上面

工序30粗铳高度不等的左、右、中三个平台的下面，半精铳中平台下面

工序40钻，扩，―025H9mm的孔

工序50钻，粗较，精较2x»8H7mm孔

工序60钻,粗钱,精较010H7mm孔

工序70倒角，锐边去毛刺

工序80检验入库

2.3计算各加工表面的工序尺寸并绘制零件毛坯图

1.计算各加工表面的工序尺寸

杠杆零件的上、下平台面属于外表面加工，由于各表面在加工过程中不涉及定位基准和工序基准的转

换句题，故其中间各工序的工序尺寸及偏差的计算采用“由后往前推”的方法。

孔的加工属于内表面加工，但由于各孔加工时选用的都是定尺寸刀具，故可依据文献［”表F-9确定各

工步的加工尺寸。

（I）上下平台面

表2-1杠杆零件上下平台面的工序尺寸及偏差

加工表面及加工顺序工序公称余量（mm）经济精度工序基本尺寸（mm）工序尺寸及偏差（mm）

粗铳左平台下面1.0IT121515.0.18

左平

粗铳左平台上面1.0IT1215+1.0164).18

台

毛坯CT1016.0+1.017±2.4

前粗铳前平台上面1.0IT122525-0.21

平台毛坯CT1025+1.026±2.4

半精铳中平台下面1.0IT95454.0,074

中粗铳中平台下面1.0IT1254+1.055.0.3

平台粗铳中平台上面1.0IT1255+1.056.0.3

毛坯CTI056+1.057±2.8

粗铳右平台下面1.0IT121515.0.18

右平

粗铳右平台上面1.0IT1215+1.0164).18

Zx

毛坯CT1016.0+1.017±2.4

（2）孔加工的各工步尺寸及偏差

表2-208H7mm孔的各工步尺寸及偏差

加工顺序工序公称余量（mm）经济精度工步基本尺寸（mm）工步尺寸及偏差（mm）

精较0.04IT78g+0.015

0.058

粗钱0.16IT107.96796+

钻孔7sIT127.87£+0」5

表2-3010H7mm孔的各工步尺寸及偏差

加工顺序工序公称余量（mm）经济精度工步基本尺寸（mm）工步尺寸及偏差（mm）

精较0.04IT710IQ+0.015

粗较0.16IT109.969.96包°58

钻孔9.8IT129.89.8+015

表2-4沙25H9mm孔的各工步尺寸及偏差

加工顺序工序公称余量（mm）经济精度工步基本尺寸（mm）工步尺寸及偏差（mm）

钱孔0.2IT92525Mo52

扩孔1.8ITI024.824.8+0-084

钻孔23IT122323+。2

2.绘制零件毛坯图

根据计算得出的各加工表面的毛坯尺寸，可以绘制杠杆零件的毛坯图，如图2-2所示。

图2-2杠杆零件毛坯图

2.4绘制各工序的工序简图

1.工序20粗铳高度不等的左、右、中、前四个平台的上面

工序20属于粗基准的选用。根据粗基准的选用原则（重要表面为粗基准），选用中平台下面为定位

基淮，实现杠杆工件的不完全定位。

囚为杠杆零件的结构特点，本工序加工选用了两个辅助定位基准，分别是左、右平台的下面，以增加

加工过程的稳定性，如图2-3所示。

图2-3工序20的T序简图

工序20加工完成后，杠杆二件的上平台面经历了一次加工过程，工序尺寸分别如图2-3所示，其中

前平台完成了加工过程，形成了零件图上前平台的最终高度尺寸25mm。

2.丁序30粗铳高度不等的左、右、中二个平台的下面.半精软中平台下面

工序30选用中平台的上面为定位基准，实现杠杆工件的部分定位。本工序中仍选用了两个辅助定位

基淮，分别是左、右平台的上面，以增加加工过程的稳定性，如图2-4所示。

工序30加工完成后，杠杆工件的左、右、中平台面全部完成了加工过程，该工序的工序尺寸即是零

件省上左、右、中平台的最终高度尺寸，分别为15mm、54mm和15mm,如图2«所示。

图2T工序30的工序简图

3.工序40钻、扩、钱族25H9mm孔

工序40选用中平台的下面以及040mm外圆柱向、杠杆外侧J壁作为定位基潴，实现杠杆工件的完全定

位，如图2-5所示。

图2.5工序40的工序简图

4.工序50钻、粗较、精锐2x08H7mm孔

为了保证2x08H7mm孔与025H9mm孔的位置精度要求，工序50选用025H9孔为主要定位基准（长

销定位，限制4个自由度），然后再选用中平台的下面及左后恻壁为第二和第三定位基准，实现杠杆工件

的完全定位，如图2-6所示。

本工序的加工属于双工位加工，工件经过一次安装，先后完成左、右平台08H7mm孔的钻削加工。

5.工序60钻、粗较、精锐"OH7mm孔

为了保证010H7mm孔与O25H9mm孔的位置精度要求，工序60选用«/>25H9mm孔为主要定位基准

（长销定位，限制4个自由度），然后再选用中平台的下面及右边的RI5mm圆弧分别为第二和第三定位基

准，实现杠杆工件的完全定位。为了保证加工过程的稳定性，选用前平台的下面为辅助定位基准，如图2-7

所示。

A-A

,A

图2-7工序60的工序简图

3.零件加工工艺设计

1.工序20粗铳高度不等的左、右、中、前四个平台的上面

本工序中选用050mm的高速钢圆柱立铳刀（齿数为4）,以及XA6132铳床进行上平台面的铳削加工。

（D工步1：粗削左平台上面

确定背吃刀量即：查文献⑴表F-26,取4p=z=1.0mm。

确定进给量/，查文献［“表G-18取户0.25mm/z；查XA6122机床的转速图，取〃=95r/min。

确定切削速度w：w=7rdn/1000=3.14X50X95=14.915m/mino

（2）工步2：粗削中、前平台上面

确定背吃刀量ap：查文献［1］表F-26,取ap=z=1.0mm。

确定进给晟/,查文献［1］表G-18取户0.25mm/z；查XA6132机床的转速图,取〃=95r/min。

确定切削速度u：w=Jidii/1000=3.14X50X95=14.915ni/iniiio

（3）工步3：粗削右平台上面

确定背吃刀量即：查文献⑴表F-26,取ap=z=1.0mm。

确定进给量/,查文献山表G-18取户0.25mm/z；查XA6I32机床的转速图，取〃=95r/min。

确定切削速度y：o=ndn/1000=3.14X50X95=14.915m/miiio

2.工序30粗铳高度不等的左、中、右三个平台下面，半精铳中平台下面

本工序中选用050mm的高速钢圆柱立铳刀（齿数为4）,半精铳时要更换刀片（齿数为6）,选用XA6I32

铳求进行下平台面的铳削加工。

（1）工步1：粗削左平台下面

确定背吃刀量他：查文献［1］表F-26,ap=z=1.0mm。

确定进给量了,查文献［1］表G-18取户0.25mm/z；查XA6132机床的转速图，取〃=95r/min。

确定切削速度P：v=Trdn/1000=3.14X50X95=14.915m/min。

（2）工步2：粗削中平台下面

确定背吃刀最ap：查文献［1］表F-26,取aP=z=1.0mm。

确定进给量f查文献［1］表G-18取户0.25mm/z；查XA6132机床的转速图，取”=95r/min.

确定切削速度D：D=7rdn/1000=3.14X50X95=14.915m/min.

(3)工步3:粗削右平台下面

确定背吃刀量他：查文献⑴表F-26,取ap=z=LOmm。

确定进给量/，查表G-18取尸0.25mm/z；查XA6132机床的转速图，取〃=95i7min.

确定切削速度t)：i)=ndn/1000=3.14X50X95=14.915nVmino

(4)工步4：半精铳中平台下面

确定背吃刀量?：查文献⑴表F-26,®«p=z=l.Ommo

确定进给量f查文献”］表G-18取户0.2mm/z；查XA6132机床的转速图，取〃=166r/min。

确定切削速度t)：D=ndn/1000=3.14X50X166=26.06m/min。。

3.工序40：钻、扩、较025H9mm孔

本工序选用Z3040钻床(文献［1］表A-4)进行025H9mm孔加工。

(1)工步一：钻孔

1)确定使用刀具参数

由文献口］表F-9选用023mm莫氏锥柄麻花钻进行钻孔，一次走刀可以完成切削。

2)切削用量的选择

确定背吃刀量〃P：ap=z/2=23/2=11.5mm。

确定进给量/，查文献［1］表A-6取户0.5mm/min,查文献川表A-5取n=250r/min«

确定切削速度。：w=ndn/1000=3.14X23X250=18.06m/mino

(2)工步二：扩孔

1)刀具参数

由文献［1］表F-9选用@24.8mm的锥柄扩孔钻，一次走刀可以完成切削。

2)切削用量的选择

确定背吃刀量〃P：flP=z/2=(24.8-23)/2=0.9mm。

确定进给量f,查文献［1］表A-6取y=0.25mm/min,查文献［1］表A-5取z?=400r/mino

确定切削速度〃：V—兀dn/100()=3.14X24.8X4(X)=31.15m/niin。

(3)工步三：锐孔

1)确定使用刀具参数

由文献［1］表1；-9选用025nun的锥柄机川较刀，一次走刀可以完成切削。

2)切削用量的选择

确定背吃刀量小；«p=z/2=(25-24.8)/2=O.Immo

确定进给最/,查文献［1］表A-6取y=0.10mm/tnin,查文献［1］表A-5取n=800r/min(,

确定切削速度u：o=ndiv,1000=3.14X25X800=62.80m/mino

4.工序50：钻，粗钱，精钱2x08H7mm孔

本工序选用Z3040钻床(表A>4)进行2X08H7mm孔力口工。

(1)工步一：钻孔

1)确定使用刀具参数

由义献山表F-9选用07.8mm的直柄麻花钻，一次走刀可以完成钻孔。

2)切削用量的选择

选用背吃刀量即：〃p=z/2=7.8/2=3.9mm。

选用进给量了,查文献［1］表A-6取户0.50mm/min,查文献［1］表A-5取〃=250r/min。

计算切削速度w：D=7cdn/1000=3.l4X7.8X250=6.12m/min.

(2)工步二：粗较

I)确定使用刀具参数

由文献⑴表表F-9确定选用07.96mm的直柄钱刀，•次走刀可以完成粗钱。

2)切削用量的选择

确定背吃刀量他：dp=z/2=(7.96-7.8)/2=0.08mmo

确定进给量/；查文献［11表A-6取/=0.25mm/min,查文献［I］表A-5取〃=400r/min。

计算切削速度I)：i)=ndn/1000=3.14X7.96X400=10.OOnVmino

(3)工步三：精较

1)确定使用刀具参数

由文献⑴表表F-9确定选用08mm的电柄被刀，一次走刀可以完成钻孔。

2)切削用品的选择

确定背吃刀量即：ap=z/2=(8-7.96)/2=0.02mm(,

确定进给最/,查文献［1］表A-6取户0.1mm/min,查文献川表A-5取〃=800r/min.

计算切削速度D：D=7tdn/10C0=3.14X8X800=20.10m/mino

5.工序60：钻，粗钱，精锐610H7mm孔

本工序选用Z3040钻床(文献［1］表A-4)进行(plOH7孔加工。

(1)工步一：钻孔

1)确定使用刀具参数

由文献［1］表表F-9确定选用g8mm的直柄麻花钻，一次走刀可以完成切削。

2)切削用量的选择

确定背吃刀鼠4p：dp=z/2=9.8/2=4.9mm。

确定进给量手,查文献［1］表A-6取y=0.50mm/min,查文献［1］表A-5取/?=250i7miiio

计算切削速度p：y=7tdn/10(j0=3.14X9.8X250=7.69ni/mino

(2)工步二：粗较

1)确定使用刀具参数

由文献［1］表表F-9确定选任09.96mm的直柄机用铁刀，一次走刀可以完成切削。

2)切削用量的选择

确定背吃刀量即：ap=z/2=(9.96-9.8)/2=0.08mmo

确定进给量f,杳文献［1］表A-6取/=0.25mm/min,杳文献［I］表A-5取〃=400i7min。

计算切削速度v：o=7cdn/10Ci0=3.14X9.96X400=12.51m/mino

(3)工步三：精较

1)确定使用刀具参数

由文献［1］表表F-9确定选用OlOmm的直柄机用较刀，一次走刀可以完成切削。

2)切削川量的选择

确定背吃刀量而：〃P=Z/2=(10-9.96)/2=0.02mmo

确定进给量/，查文献［1］表A-6取^O.lOmnVmin,查文献［1］表A-5取，尸800r/min。

计算切削速度w：w=7rdn/1000=3.14X10X800=25.12m/min(,

根据上述的分析及计算结果，可汇总完成杠杆零件的机械加工工艺。杠杆零件的机械加工工艺过程卡

片和工序卡片分别见表3-1和表3-2o

4,专用夹具设计

机械制造离不开金属切削机床，而机床夹具则是保证机械加工质量、提高生产效率、降低生产成本、

减轻劳动装备、降低对工人技术的过高要求、实现生产过程自动化不可或缺的重要装备之一。机床夹具被

广泛应用于机械制造业中，大量专用夹具的使用为大批量生产提供了必要的条件。

机床夹具由定位元件、夹紧装置、对刀、引导元件或装置、连接元件、夹具体及其它元件及装

置组成。这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺一不可的，但是任何夹具都必须有定位元件

和夹紧装置，它们是保证工件加工精度的关键，目的是使工件定准、夹牢。

4.1夹具概述

1.夹具作用

机床夹具具有以下几个功能：

(1)缩短辅助时间、提高劳动生产率、降低加工成本的作用

使用夹具包括两个过程，一是夹具在机床上的安装与调整，二是工件在夹具中的安装。前者可以依靠

夹具上的定向键、对刀块等专门装置快速实现，后者则由夹具.上专门用于定位的V形块、定位环等元件迅

速实现。此外，夹具中还可以不同程度地采用高效率地多件、多位、快速、增力、机动等夹紧装置.，利用

辅助支承等提高工件的刚度，以利于采用较大的切削用量。这样，便可缩短辅助时间、减少机动时间，有

效地提高劳动效率、降低加工成本。

(2)保证加工精度，稳定加工质量

采用夹具安装工件，夹具在机床上的安装位置和工件在夹具中的安装位置均已确定，因而工件在加工

过程中的位置精度不会受到各种主观因素以及操作者的技术水平影响，加工精度易于得到保证，并且加工

质量稳定。

（3）降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产

使用专用夹具安装工件，定位方便、准确、快捷，位置精度依靠夹具精度保证，因而可以降低对工人

的技术要求；同时夹紧又可以采用增力、机动等装置.，可以减轻工人的劳动强度。根据加工条件，还可以

设计防护装置，确保操作者的人身安全。

<4）扩大机床的工艺范围，实现“一机多能”

在批量不大、工件种类和规格较多、机床品种有限的生产条件下，可以通过设计机床夹具、改变机床

的工艺范围，实现“一机多能例如：在普通铳床上安装专用夹具铳削成形表面；在车床溜板上或在摇

唇钻床上安装镜模可以加工箱体孔系等。

（5）在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。在加工工艺过程中，特别在自动化生产和

流水线生产中，当某些工序所需工时特别长时，可以采用多工位或高效夹具等提高生产效率，平衡生产节

拍，

2.夹具的特点

（1）专用机床夹具的设计制造周期长

它往往是新产品生产技术准备工作的关键之一，对新产品的研制周期影响较大。

（2）对毛坯质量要求较高

因为工件直接安装在夹具中，为了保证定位精度，要求毛坯表面平整，尺寸偏差较小。

（3）专用机床夹具主要适住于生产批量较大、产品品种相对未定的场合

专用机床夹具是针对某个零件、某道工序而专门设计制造的，一旦产品改型，专用夹具便无法使用。

因比，当现代机械工业出现多品种、中小批量的发展趋势是，专用夹具往往便成为开发新产品、改革老产

品的障碍。

3.夹具的组成

机床夹具的组成部分有：定位元件；夹紧装置；夹具体；连接元件；对刀与导向装置；其他元件或装

置，

（1）定位元件

定位元件时夹具的主要功能元件之一。通常，当工件定位基准面的形状确定后，定位元件的结构也就

是基本确定了。

定位元件的定位精度直接影响工件加工的精度。

（2）夹紧装置

夹紧装置也是夹具的主要功能元件之一。通常，夹紧装置的结构会影响几句的复杂程度和性能。它的

结构类型很多，应用时应注意选择。

（3）夹具体

夹具体式夹具的基体骨架，通过它将夹具所有元件构成一个整体。常用的夹具体为铸件结构、锻造结

构、焊接结构，形状有回转体形却底座形等多种。定位元件、夹紧装置等分布在夹具体不同的位置上。

（4）连接元件

根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装连接常有两种形式。一种是按照在机床工作台上，另一种

是安装在机床主轴上。谅解元件用以确定夹具本身在机床上的位置。如车床夹具所使用的过渡盘、铳床夹

具所使用的定位键等，都是连接元件。

（5）对刀与导向装置

对刀与导向装置的功能是确定刀具的位置。对刀装置常用于铳床夹具中。用对刀块可调整铳刀加工前

的位置。对刀时，诜刀不能与对刀块直接接触，以免碰伤诜刃和对刀块的工作表面。通常，在诜刀和对刀

块对刀表面间留有间隙，并且用塞尺进行检查，以调整刀具，使其保持正确的位置。

导向装置主要指钻模的钻模板、钻套，钻馍的钻模支架、钱套，它们能确定刀具的位置，并引导刀具

进行切削。

（6）其他元件或装置

根据加工需要，有些夹具还需采用分度装置、靠模装置、上下料装置、工业机器人、顶出器和平衡块

等，

4.2专用夹具设计

选择工序50（钻、粗较、精校2x。8H7mm孔）进行专用钻模设计。本次设计的钻模是一个双工位钻

模，工件一次装夹后占据两个不同的工位分别进行左、右平台族8H7mm孔的加工。

1.被加工表面分析

本工序所加工的孔位于杠杆零件的左、右平台上，IT7级精度，且与025H9mm孔有平行度要求。定

义025H9mm孔的轴线方向为Z轴方向，2x08H7mm两孔的轴线连线方向为X轴方向。

2.定位基准选择

选择。25H9mm孔为主定位基准，限制4个自由度无、予、工和»；中平台下面为第二定位基准，

限制彳自由度；左后侧臂为第三定位基准，限制爹自由度，如图2-6所示。

3.选用合适的定位元件

选择带台阶面的心轴（元件12）,分别与小25H9mm孔、中平台的下面紧密接触，限制无、了、元、y

及N五个自由度；选用一定位销（元件8）与左后侧臂紧密贴合，限制乞自由度，如此杠杆工件实现了完

全定位，如图4-1所示。

4.计算定位误差

参考杠杆零件图（图2-1）及钻2x08H7mm孔的工序简图（图2-6）,08H7mm孔的加工需要保证的

技术要求如下：

1）尺寸精度08H7mm

尺寸精度少8H7mm由定尺寸刀具（钱刀）保证。

2）孑L与025H9mm孑L的平彳亍度要求

该平行度要求的工序基准为625H9mm孔的中心线，这个加工要求受工和.V自由度的影响，而这两个

自由度由定位心轴限制（如图7）,故基准重合，△平行度B=0。

参考文献⑵表4-3（P165）常见定位方式的定位误差的计算公式，平行度要求的基准位置误差

A平行度Y=3工件+5心轴+Xmin=0.052+0.033+0=0.085mm。

式扎3工件是工件上小25H9mm孔的尺寸公差，5心轴是选用的625g8mm心轴的尺寸公差，Xmm是孔-心轴

（025H9/g8）的最小配合间隙。

因此08H7孔与025H9孔平行度要求的定位误差：

△平行度D=△平行度B+△平行度Y=0.085>0.1/3=0.033

由于△平行度D超差，故要对原定位夹紧方案或相应的工序加工要求进行调整，调整方案有三种：

①放宽平行度要求

将原平行度要求的误差值从01调整为0.3,

此时△平行度D=A平行度E+A平行度Y=0.085VO.3/3=O.l,满足要求。

②提高定位基准孔。25及其配合心轴的公差要求，调整为。25H7/g6m此时

A平行度Y=3工件+5心轴+Xmin=0.021+0.013+0=0.034mm。

△平行度D=△平行度B+△平行度Y=0.034%0.1/3=0.033

③调整定位方案如图4・1所示

工件

V形块

定位销钉

图4」工序50的第二种定位央紧方案

选择杠杆零件的中上平台面为主定位基准，限制3个自由度工、了和5；040mm圆弧为第二定位基

准，限制2个自由度了、了；左后侧臂为第三定位基准，限制0自由度，如此杠杆工件实现了完全定位，

如图4-1所示。

如此调整定位方案后，必8孔的工序基准仍为小25孔的中心线，但定位基准变为中上平台面，基准不

重合，△平行度B=025孔与中上平台面的垂直度误差。

由于平面定位的基准位置误差为零，故△平行度丫=0。

△平行度D=△平行度B+△平行度Y=A平行度B

杠杆零件图2-1上没有标注白25孔与上下平台面的垂直度要求，故要保证08孔与025孔的平行度要

求，就要控制。25孔与中上平台面的垂直度误差在0~0.033mm范围内。

如此调整定位方案后，08孔与小25H9mm孔的位置尺寸£=84±0.2mm的定位误差

△LD=△LB+△LY=0+ALYCOS900=0+0=0

3）孔与小25H9mm孔的位置尺寸L=84±0.2mma

工序尺寸L的工序基准为025H9mm孔的中心线，属于X方向的尺寸，而无自由度由定位心轴限制

（如图7）,故基准重合，A£B=0。

与平行度要求的基准位置误差计算相同，尺寸L的基准位置误差

ALY=△平行度Y=0.085mm

因此尺寸L的定位误差A£Y=0.085V0.4/3=0.133

所以调整后本次专用夹具的定位方案设计合理。

5.设计对刀装置

钻床夹具的对刀是通过钻套（元件14）实现的，钻削时只要将钻头对准钻套中心，加工孔的位置就能

满足设计要求。

常用的钻套种类有固定钻套、可换钻套、快换钻套等，本钻模设计中采用了快换钻套，以提高工件的

装卸效率。

6.分度机构设计

本次设计的钻模是一个双工位的钻床夹具，图4-2所示的工位1加工工件左边的08H7mm小孔（图

2-1）。加工结束后，通过分度把手1转动分度对定销6,使对定销6退出分度盘13中的分度孔，然后转动

分复盘13,使其带动工件9转动180。到达工位1【，然后再次转动分度把手1,使其进入分度盘13的另一

个分度孔，固定分读盘，即可进行右边。8H7mm小孔（图2-1〕的加工。

由于分度对定销6与护盖3采用螺纹连接，故此分度对定机构兼具分度锁紧功能。

加工2x08H7mm孔的钻模总装图如图4-2所示。

7.夹紧方案设计

夹紧力的方向选择杠杆工件刚性最好的方向，即4>25H9mm孔的轴向方向；夹紧力作用在小25H9mm

孔的上端面，接触面积大，夹紧稳定性好。如图4-2所示。

采用心轴（元件12）一螺母（元件10）一开口垫圈（元件11）的夹紧机构，夹紧力大，自锁性好，

且夹紧结构简单。如图4-2所示。

1一分度把手，2一锁紧销，3—护盖，4一弹簧，5一分度衬套，6一对定销，7一对定

衬套，8一定位销钉，9一工件，10一锁紧螺母，11一开口垫圈，12一心轴，13一分

度盘，14一快换钻套，15—钻套螺钉，16一定位箱钉，17-锁紧螺钉，18—钻模板，

19—钻套衬套，20—夹具体，21—固定销，22—推力球轴承，23—垫圈，24一心轴

衬套，25一垫圈，26一锁紧螺母

图4-2双工位钻模总装图

8.夹具体设计

夹具体材料选用铸铁HT150,铸造加工。夹具体是装配基准零件，需要在其.上固定定位元件、夹紧元

件等，所以其结构要求简单，操作方便v双工位钻模夹具体零件图如图4-3所示v

15<y（V）

t/尔

图4-2双工位钻模夹具体零件图

表3-1杠杆零件机械加工工艺过程R片

苏州市职业大学产品型号零件图号编号

机电工程学院机械加工工艺过程卡片

产品名称零件名称杠杆共1页第1页

材

料毛坯种类单件用料单件净重

牌

号HT200

材料消耗定额下料尺寸每毛坯可制件数

工

序工设备单件工时

工序内容

生产部门号种备注

型号名称定额（分）

10准备毛坯铸件金属模铸造机

金工20铳粗铳左、中、前、右各平台上面XA6132立式铳床

金工30铳粗铳左、中、右平台下面，半精铳中平台下面XA6132立式铳床

金工40钻钻、扩、较625H9mm孔Z3040摇臂钻床

金工50钻钻、粗较、精锐2X。8H7mm孔Z3040摇臂钻床

金工60钻钻、粗较、精锐610H7nlm孔Z3040摇臂钻床

金工70钻倒角、锐边去毛刺QD-R3手持自动倒角机

检验80检检验

设计校对审核标准化会签批准

标记处数更改文件号签字日期

表3-2杠杆零件机械加工工序卜片

苏州市职业大学产品型号零件图号编号

机电工程学院机械加工工序卡片

产品名称零件名称杠杆共1页第1页

左平台工序号10

工序名称铸造毛坯

I------

、

TLJ、_____1_____工时定额(分)

1右平台金属模铸造机，

s设备名称RT4-220-7去应力

2退火炉

设备型号

84±0・2______84±0.2

材料牌号HT200

空X工装代号

刀具

量具

、fl「平台

夹具

工

给

步主轴转速/切削速度/进给量背吃刀

工步内容数辅具

号(r/niin)(m/min)(mm/min)量/mm

1传造毛坯

2去应力退火

设计审核标准化会签批准

标记处数更改文件号签字日期

(续)

苏州市职业大学产品型号零件图号编号

机电工程学院机械加工工序卡片

产品名称零件名称杠杆共1页第1页

生平台工序号20