制動器杠桿的鉆Ф4孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標(biāo)11張CAD圖

制動器杠桿的鉆Ф4孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備含非標(biāo)11張CAD圖,制動器,杠桿,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),11,十一,cad XXX XX設(shè)計（XX）任務(wù)書 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 杠桿類零件1的工藝工裝設(shè)計 題目 來源 自擬 指導(dǎo)教師 職稱 所在部門 機械技術(shù)學(xué)院 學(xué)生姓名 學(xué)號 班級 課題需要完成的任務(wù) 任務(wù)序號 任務(wù)內(nèi)容 任務(wù)成果（論文附件） 1 填寫開題報告 開題報告1份 2 零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 機械加工工藝過程卡1份 機械加工工藝卡1份 機械加工工序卡 3 專用夾具設(shè)計 夾具裝配圖1份 夾具體1份 夾具非標(biāo)零件圖不少于3張 4 畢業(yè)設(shè)計說明書 畢業(yè)設(shè)計說明書1份（不少于30頁） 課題 計劃安排 序號 內(nèi)容 時間安排 1 查閱相關(guān)設(shè)計資料填寫開題報告 第1周 2 機械加工工藝方案設(shè)計； 第2周 3 工藝文件制訂，完成三卡 第3～4周 4 專用夾具設(shè)計，完成全套圖紙 第5～7周 5 編寫說明書，畢業(yè)設(shè)計小結(jié) 打印所有資料并裝訂 第8周 6 計劃答辯 時間 年 月 日 課題申報 （指導(dǎo)教師） 簽名：XX 開題意見 （學(xué)生） 簽名： 答辯小組 審核意見 簽名： XX設(shè)計（說明書） 題目 杠桿類零件1的工藝工裝設(shè)計【制動器杠桿】 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時 間： 摘要 機床夾具設(shè)計是現(xiàn)代機械零件制造和加工過程中，不能缺少的組成部分。機床夾具依據(jù)其類型不同分成不同種類，以適應(yīng)不同復(fù)雜程度的零件和不同的加工工序和工步等。所以，對其進行研究有意義。 本次研究的對象是杠桿類零件1—制動器杠桿。研究的制動器杠桿，為制動器的正常工作提供保障。設(shè)計內(nèi)容包含工藝設(shè)計和夾具設(shè)計。在對零件圖解讀后，確定零件生產(chǎn)類型，編寫工藝路線，確定主軸轉(zhuǎn)速、切削量等，填寫工序卡。完成零件圖、毛坯圖繪制。經(jīng)過分析決定設(shè)計鉆Ф4孔鉆床專用夾具，確定定位、夾緊方案；選擇定位、夾緊元件；設(shè)計夾具體等。 關(guān)鍵詞：制動器、杠桿、工藝、Ф4孔、鉆床 II ABSTRACT Machine tool fixture design is a component part of modern machine parts manufacturing and processing. Machine tools are divided into different types according to their types, so as to adapt to different complex parts and different processing procedures and work steps. Therefore, it is of great significance to study it. The object of this study is lever type 1 brake lever. The brake lever studied provides guarantee for the normal operation of the brake. The design includes the process design and the fixture design. After reading the parts diagram, we determine the production type of the parts, compile the process route, determine the spindle speed and cutting volume, and fill in the process card. Complete the drawing of part drawing and blank drawing. After analysis, we decided to design drilling jig 4 hole drilling machine special fixture, confirm the positioning and clamping scheme, select positioning and clamping elements, design clip and so on. Keywords: brake lever, process, with 4 holes, drilling machine 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 第1章 緒論 1 1.1 機床夾具的概述 1 1.2 機床夾具的分類 1 1.3 夾具設(shè)計的特點和基本要求 2 1.3.1 夾具設(shè)計的特點 2 1.3.2 夾具設(shè)計的基本要求 2 1.4 機床夾具在機械加工中的作用 3 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 3 第2章 零件的工藝性分析 5 2.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析概述 5 2.2 零件的組成表面、技術(shù)要求及形位公差分析 5 2.2.1 零件的組成表面分析 5 2.2.2 零件的技術(shù)要求分析 5 2.2.3 零件的形位公差分析 6 2.3 零件的作用 6 2.4 零件材料的確定 6 2.5 確定零件的生產(chǎn)類型 7 2.6 確定零件的毛坯類型 7 第3章 擬定零件工藝路線 9 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 9 3.2 確定各表面的加工方案 9 3.3 工藝路線的選擇、比較與確定 10 3.4 確定機床、夾具、刀具及量具 11 3.5 確定零件加工余量 12 3.6 計算切削用量及時間定額 13 第4章 專用夾具的設(shè)計 23 4.1 選擇定位方案和定位元件 23 4.1.1 選擇定位方案 23 4.1.2 選擇定位元件 23 4.2 選擇夾緊方案和夾緊元件 24 4.2.1 選擇夾緊方案 25 4.2.2 選擇夾緊元件 25 4.3 夾具體的設(shè)計 25 4.4 選擇導(dǎo)向裝置 27 4.5 計算鉆削力 27 4.6 計算夾緊力 27 4.7 分析定位誤差 28 結(jié)論 29 致謝 30 參考文獻 31 III 第1章 緒論 1.1 機床夾具的概述 夾具主要就是為了對產(chǎn)品進行固定的，用來對產(chǎn)品進行檢驗，生產(chǎn)還有處理的裝飾，并且讓工具附件在空間里所處的位置正確，這就是夾具。 在十八世紀(jì)末的時候，才有了夾具，后來科技一直都在發(fā)展，夾具從不重要變位非常重要。有研究單位進行過統(tǒng)計，現(xiàn)在的零件，體積小的占到總數(shù)的八成以上，因為生產(chǎn)要求一直在提高，市場的競爭也是越來越大。不過，有的生產(chǎn)企業(yè)用的還是原來的專用夾具，生產(chǎn)能力一般；還有很多生產(chǎn)企業(yè)，在生產(chǎn)的時候有一半的夾具還用的是專用夾具，它損耗的真正數(shù)量在百分之十到百分之二十，這些年，因為科技的發(fā)展很快，我們國家的夾具都在更新為專業(yè)夾具。這樣一來，加工的成本也就變大了，浪費也變多了。要想讓這種狀況進行改善，就要將數(shù)控機床柔性生產(chǎn)技術(shù)用到夾具生產(chǎn)中去。 1.2 機床夾具的分類 對機床夾具進行歸類： 1、專用夾具 對一個，或者是一種特別的工件進行生產(chǎn)而設(shè)計的夾具，就是專用夾具。在設(shè)計它的時候，不需要考慮它是不是通用，不過，專用夾具設(shè)計的時候要注意下面幾件事情，首先格局不能復(fù)雜，要簡單，拆裝的時候要簡單一些，假如說還有一些別的特別的要求，加裝一個動力裝置，這樣不僅節(jié)省時間，還節(jié)省力氣，這樣的夾具在加工的時候，精度是很高的，效率也是很高的，不過論文里面的這個夾具是游湖類的，它是非常特別的，開始設(shè)計，這個產(chǎn)品的成本是不小的，要加工更新的零件，因為產(chǎn)品的大小，還有要求都有改變，那么肯定就被淘汰了，結(jié)合上面說的，設(shè)計的這個零件生產(chǎn)的數(shù)量一定是大批量的，并且更新起來沒有那么快的。 2、可調(diào)式夾具 這種夾具的好處是，你生產(chǎn)好一批產(chǎn)品之后，通過手動調(diào)整夾具，接下來還能夠?qū)ζ渌螤畹漠a(chǎn)品進行生產(chǎn)。 這種夾具也能進行分類，分為萬能型的，還有特定可調(diào)節(jié)型的。萬能型的調(diào)節(jié)夾具可以生產(chǎn)的產(chǎn)品是非常多的，特定可以調(diào)節(jié)的夾具能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品就沒有那么多了，它生產(chǎn)的零件都是比較單一的，正常來說，要跟別的夾具配合起來用，生產(chǎn)的產(chǎn)品基本上都差不多，并且大小改變不大，精度也沒有太大的改變。 這樣可以看出來，設(shè)計可調(diào)節(jié)型的夾具，一開始的更換頻率是沒有那么高的，盡管可行性是比較少的，但是對于這樣的夾具還能在市場上存活實在是不簡單，跟專用夾具是比不了的。 3、專門化拼裝夾具 在這兩種以外，還有一個夾具專門是為中專門的那套生產(chǎn)工序而存在的，就是組裝夾具，跟可調(diào)節(jié)夾具有點像，但是呢，它的針對性又更強一些，有點像專屬夾具，跟專屬夾具比，它多了一個可以組裝的性能。 4、自動化生產(chǎn)用夾具 現(xiàn)在技術(shù)一直在進步，現(xiàn)在夾具研究了更新的一帶，全自動化的夾具，在進行自動化生產(chǎn)的時候，有兩種：一個是專屬夾具自動化，還有一個是運輸夾具，它是可以用來對零件進行搬運，并且別的夾具有的功能它都有。 1.3 夾具設(shè)計的特點和基本要求 1.3.1 夾具設(shè)計的特點 1、針對性較好； 2、質(zhì)量好，生產(chǎn)率高； 3、對于一套夾具來說，起決定性作用的就是夾緊部分； 4、設(shè)計夾具的時候，專業(yè)性很強； 5、設(shè)計時間不長，正常不需要算強度，剛度。 1.3.2 夾具設(shè)計的基本要求 設(shè)計夾具的時候，要符合下面幾個方面： 1、這個夾具設(shè)計出來一定要用起來方便； 2、一旦夾具壞了，那么在修的時候要容易； 3、設(shè)計夾具要簡單，并且修起來也簡單。前面的這些說的都是一個大概，接下來，在進行設(shè)計的時候，具體要注意的事情，下面詳細的說一說： （1）設(shè)計的這個夾具，它的結(jié)構(gòu)要跟生產(chǎn)時候是完全一樣的，那么就需要我們對于生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，還有加工時候的效率，產(chǎn)品的質(zhì)量，還有產(chǎn)品的性價比都要了解清楚，將他們設(shè)計的完全一樣。 （2）確保產(chǎn)品加工的精度。 設(shè)計零件一個重要的方面就是生產(chǎn)精度，在設(shè)計的時候尤為關(guān)鍵。 （3）拆還有裝都要容易一些。 設(shè)計的這個零件，首先拆起來要快，裝起來也要快，這樣的話，將來不管是修還是保養(yǎng)都比較容易的。 1.4 機床夾具在機械加工中的作用 1、保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 在生產(chǎn)零件的時候，夾具就是用來確保確保產(chǎn)品所處的地點的精度。因為用的夾具可以進行定位，那么，在生產(chǎn)的時候夾具就可以保證機床跟工件所處的位置，不會因為主觀因素產(chǎn)生什么影響，這樣一來生產(chǎn)的質(zhì)量就更加穩(wěn)定，可靠性更好。 2、勞動生產(chǎn)率更高，生產(chǎn)成本更低 將勞動生產(chǎn)率提高，讓產(chǎn)品生產(chǎn)的時間變短，要想實現(xiàn)這個目的就要將切削用量變大，讓輔助時間變短。用機床夾具，這樣就生產(chǎn)產(chǎn)品時候輔助時間就變短了，而且還能夠讓生產(chǎn)的產(chǎn)品剛度變大，切削量并且也變大，不需要進行找正，并且花費在安裝上的時間變少了很多，這樣一來勞動生產(chǎn)率就變高了，成本也變低了。 3、改變工人的勞動環(huán)境，還有勞動強度 用了夾具之后，裝卸工件明顯要方便了很多，省了很多力氣，并且安全性更好。在對工件進行安裝的時候，用夾具來進行，定位更變便利，更加快，夾緊的時候要用一些增加力氣的裝置，那么工人工作時候的強度也就沒有那么大，并且可以對設(shè)備進行保護，保證工作人員的安全。 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 1、效率 現(xiàn)在的永磁夾具是用電子進行控制的，走過去，只要一秒兩秒就把產(chǎn)品送下來了，節(jié)距基本上都是多機，多方向的，創(chuàng)建的工藝條件是非常多的。要想在安裝時候時間短一些，調(diào)整時候短一些，一分鐘之內(nèi)要進行電火花的加工，并且要實現(xiàn)夾具的校準(zhǔn)。 2、模塊、組合 對夾具進行設(shè)計，現(xiàn)在的發(fā)展方向是模塊化，設(shè)計模塊化夾具對于夾具的設(shè)計時間，還有夾具的質(zhì)量都是可以確保的?，F(xiàn)在我們國家設(shè)計夾具比較好的就是華中科技大學(xué)的下屬公司，他們還建立了一個網(wǎng)站，專門供夾具的專業(yè)人士進行交流。 3、高精度 現(xiàn)在的零件質(zhì)量跟五十年前比，是提高了很多的，那么說，設(shè)計的夾具精度就必須要非常高才行。 4、公共經(jīng)濟 焊接夾具，種類不多，規(guī)格不多，這樣就可以組裝。功能是非常強大的，并且通用性是很好的，裝配起來容易，花的錢不多，那么推廣的話是非常容易的。 32 第2章 零件的工藝性分析 2.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析概述 結(jié)構(gòu)好的零件，對于設(shè)計的要求肯定是能夠滿足的，并且生產(chǎn)工藝也是能夠滿足的，在進行生產(chǎn)的時候是可以加工成我們需要的結(jié)構(gòu)的，生產(chǎn)起來簡單，并且質(zhì)量也符合要求，并且工人的勞動量沒有多大。設(shè)計跟工藝有很大的關(guān)系，他們互相影響，設(shè)計者對加工工藝要進行考慮，設(shè)計夾具的時候要滿足工藝的要求。 2.2 零件的組成表面、技術(shù)要求及形位公差分析 2.2.1 零件的組成表面分析 1、Ф24P9外圓表面還有其端面； 2、Ф22X3槽表面還有其端面； 3、2處Ф28X3槽表面還有其端面； 4、Ф24外圓表面還有其端面； 5、Ф30外圓表面還有其端面； 6、Ф35外圓表面還有其端面； 7、Ф24和Ф35之間連接板表面還有其端面；； 8、Ф4孔表面還有其端面； 9、Ф12孔表面還有其端面； 10、13h13表面還有其端面； 11、Ф32鍵槽孔表面還有其端面。 2.2.2 零件的技術(shù)要求分析 1、Ф4內(nèi)孔所在的表面，加工之后的粗糙度要求Ra12.5um； 2、Ф24P9左端面1X45°倒角，加工之后粗糙度要求Ra50um； 3、Ф24P9右端15°倒角，加工之后的粗糙度要求Ra12.5um； 4、Ф22X3槽表面，加工之后的粗糙度要求Ra12.5um； 5、Ф30外圓表面，加工之后的粗糙度要求Ra0.8um； 6、Ф30外圓左端面加工之后粗糙度要求Ra12.5um； 7、左端Ф28X3槽表面，加工之后粗糙度要求Ra50um； 8、右端Ф28X3槽表面，加工之后粗糙度要求Ra12.5um； 9、2處Ф28X3槽右端倒角，加工之后粗糙度要求Ra12.5um； 10、Ф32鍵槽孔表面，加工之后粗糙度要求Ra6.3um； 11、其他沒有表面加工要求的表面還有端面，都是采用不加工處理。 2.2.3 零件的形位公差分析 1、鍵槽對Ф24p9軸線的對稱線公差為0.05； 2、Ф24p9對Ф30f10軸線的徑跳不大于0.04； 3、尺寸13處的兩端面對Ф24軸線的垂直度公差為1/100。 2.3 零件的作用 制動器杠桿是制動器重要的零件之一，為制動器的正常工作提供保障。 2.4 零件材料的確定 本次設(shè)計的制動器杠桿，其材料選擇HT200灰鑄鐵，該材料購買成本不高、制造容易方便，性價比不錯；因為鑄鐵材料具有比較高的強度、剛度，并且在使用過程中還不容易發(fā)生變形。 HT200灰鑄鐵在對其表面、端面進行高精度刮研加工的很好，能夠容易形成油膜；最后，機床在工作的時候其轉(zhuǎn)動速度比較高，非常容易產(chǎn)生振動，采用笨重的鑄鐵還具有很好的緩沖減震的作用。 零件見圖2-1制動器杠桿零件圖。 圖2-1 制動器杠桿零件圖 2.5 確定零件的生產(chǎn)類型 生產(chǎn)數(shù)量又三種，一種是大量的，一種是成批的，還有一種是單件的，本次所研究的制動器杠桿其生產(chǎn)類型確定為小批量生產(chǎn)。 2.6 確定零件的毛坯類型 毛坯進行確定的時候，首先要考慮成本，盡管毛坯的形狀跟零件差不多，這樣加工余量就少了，原料的利用率也就變高了，成本自然就變少了，不過這樣的后果就是加工毛坯有難度，使用的加工設(shè)備肯定是非常昂貴的，這樣一來毛坯的制造成本也就變高了。那么，在確定毛坯的形狀，大小，還有種類的時候，要對零件的成本，還有拿來干什么用的都考慮清楚。將毛坯的形狀，種類，還有大小定下來之后，按照這個要求將毛坯圖紙畫出來，本次對零件選擇鑄造方式獲得，端面加工余量2.5mm，孔采用實心鑄造。 具體結(jié)構(gòu)見圖2-2制動器杠桿毛坯圖。 圖2-2 制動器杠桿毛坯圖 第3章 擬定零件工藝路線 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 1、粗基準(zhǔn)的選擇 在對粗基準(zhǔn)進行確定的時候要注意下面幾個方面： （1）確保任何一個面加工余量都是勻稱的； （2）零件上，幾個精度比較高的面，加工的很勻稱的時候，那么粗基準(zhǔn)就是加工余量最小的那個面； （3）上面要求都滿足，不要加工那個面，還有要加工的面就是定位粗基準(zhǔn)。 那么零件生產(chǎn)精度的要求就都滿足了，這樣零件的精度也就更高了；按照上面的要求，確定粗基準(zhǔn)就是等待進行加工的產(chǎn)品的底面。 本次設(shè)計的制動器杠桿，選擇Ф30外圓及端面為粗基準(zhǔn)。 2、精基準(zhǔn)的選擇 在對精基準(zhǔn)進行選擇的時候，要注意下面幾點： （1）確保加工的面加工余量在分配的時候要合理； （2）零件在進行裝夾的時候要更加簡單； （3）他們之間所處的位置要能夠確保； （4）要想所有加工的面加工余量滿足要求，那么精基準(zhǔn)應(yīng)該選擇加工余量比較小的那個面，不能在同一個大小上； （5）不能重復(fù)拿來使用。 本次設(shè)計的制動器杠桿，選擇Ф24外圓及端面為精基準(zhǔn)。 3.2 確定各表面的加工方案 在確定面還有孔的生產(chǎn)辦法的時候，要注意下面幾點： 1、生產(chǎn)的面精度是什么要求，質(zhì)量是什么要求，按照這些技術(shù)要求，將加工辦法還有加工次數(shù)確定下來。 2、按照生產(chǎn)類型來選擇，生產(chǎn)數(shù)量多的，用的機器效率是更高的，生產(chǎn)數(shù)量不多的，用的機器是一般的。比方說，生產(chǎn)柴油機的制動器杠桿小頭孔，如果生產(chǎn)數(shù)量不多，加工時候用鉆，擴，還有鉸來進行；要是生產(chǎn)數(shù)量多，直接用拉削加工。 3、對于生產(chǎn)產(chǎn)品的原材料性質(zhì)要考慮，比方說，如果是淬火剛，那么就要進行磨削，或者是電加工；要是是有色金屬的，因為在磨削的時候，會把砂輪給堵住，正常都是精細車削加工等等。 4、對于企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境要進行考慮，并且對于加工辦法，還有加工機器要不斷的進行升級，將現(xiàn)在的新技術(shù)放到生產(chǎn)里面，這樣工藝水平也就變高了。 5、另外還要對一些別的東西進行考慮，比方說加工時候有沒有什么特別的要求的，形狀有什么要求等等。 概括起來說，在確定加工辦法的時候，首要要將產(chǎn)品的主要加工面的技術(shù)要求搞清楚，這樣才能將加工辦法定下來，然后再對前面每一道工序的加工辦法來進行確定，比方說，對某一個軸的主要外圓面進行加工，公差是IT6，表面粗糙度為Ra=0.63，還要對它進行淬硬加工，它的最后一道工序是精磨，那么前面的工序就可以定為粗車 半精車 淬火 粗磨。 3.3 工藝路線的選擇、比較與確定 設(shè)定加工路線的時候，首先要了解這個零件是什么形狀，大小精度，位置精度能不能實現(xiàn)。加工路線制定的時候，先對面加工，再對孔加工，先加工主要面，再加工次要面，先對基準(zhǔn)面進行加工，先粗加工，再精加工。因為生產(chǎn)數(shù)量是非常多的，那么要用到專用機床，專用夾具，工序要盡可能的集中一點，這樣生產(chǎn)率就搞了，并且機床數(shù)量也沒有那么多，生產(chǎn)成本自然就降低了。 方案1： 工序10、配料，鍛件； 工序20、熱處理，調(diào)質(zhì)； 工序30、車左端面，鉆中心孔； 工序40、車外圓面、退刀槽和倒角； 工序50、精車Ф30外圓面； 工序60、銑寬13h13的兩端面； 工序70、銑Ф32鍵槽孔； 工序80、鉆孔至Ф10.8，鉸Ф10.8至Ф12H11； 工序90、鉆Ф4孔； 工序100、磨Ф30外圓面； 工序110、清洗去毛刺； 工序120、驗收； 工序130、入庫。 方案2： 工序10：鍛造 工序20：調(diào)質(zhì)處理 工序30：車外圓面、退刀槽和倒角 工序40：銑寬13h13的兩端面 工序50：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11 工序60：鉆Φ32孔及Φ6孔 工序70：鉆Φ4孔 工序80：精車Φ30外圓面 工序90：精車Φ24外圓面 工序100：磨Φ30外圓面 工序110：磨Φ24外圓面 工序120：清洗去毛刺 工序130：驗收 工序140：入庫 工藝方案的分析與確定： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一與方案二的區(qū)別是：方案二沒有車左端面、鉆中心孔這道工序，車床的加工原理是：工件跟著花盤做高速旋轉(zhuǎn)，如不用頂針頂住，工件的夾緊方式比較麻煩，如果加工了中心孔后，后面工序的加工，夾具設(shè)計相對簡單，減少了生產(chǎn)夾具的成本，提高了生產(chǎn)率，故采用方案一。 3.4 確定機床、夾具、刀具及量具 1、車削加工 （1）設(shè)備：CA6140臥式車床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：端面車刀、中心鉆、外圓車刀、退槽刀及特制刀具； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 2、銑削加工 （1）設(shè)備：X62W臥式銑床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：三面刃銑刀； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 3、鉆削加工 （1）設(shè)備：Z525立式鉆床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 4、磨削加工 （1）設(shè)備：M1420外圓磨床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：砂輪； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 3.5 確定零件加工余量 工序10、配料，鍛件； 工序20、熱處理，調(diào)質(zhì)； 工序30、車左端面，鉆中心孔； 工步1：車左端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2.5mm； 工步2：鉆中心孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2.5mm（單邊）； 工序40、車外圓面、退刀槽和倒角； 工步1：車Ф30外圓面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2mm（單邊）； 工步2：車Ф24外圓面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量3.5mm（單邊）； 工步3：車3處退刀槽； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量1mm（單邊）； 工序50、精車Ф30外圓面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.5mm（單邊）； 工序60、銑寬13h13的兩端面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2.5mm； 工序70、銑Ф32鍵槽孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2.5mm； 工序80、鉆孔至Ф10.8，鉸Ф10.8至Ф12H11； 工步1：鉆Ф5底孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2.5mm（單邊）； 工步2：鉆孔至Ф10.8； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2.9mm（單邊）； 工步3：鉸Ф10.8至Ф12H11； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.6mm（單邊）； 工序90、鉆Ф4孔； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量2mm（單邊）； 工序100、磨Ф30外圓面； 查機械制造技術(shù)資料及加工手冊，取加工余量0.01mm（單邊）； 工序110、清洗去毛刺； 工序120、驗收； 工序130、入庫。 3.6 計算切削用量及時間定額 工序10、配料，鍛件； 工序20、熱處理，調(diào)質(zhì)； 工序30、車左端面，鉆中心孔； 工步1：車左端面； 1、設(shè)備：CA6140臥式車床； 2、刀具：端面車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=35m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=330r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=17.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：鉆中心孔； 1、加工設(shè)備：CA6140臥式車床； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=6，則 9、輔助時間 式中：，則 工序40、車外圓面、退刀槽和倒角； 工步1：車Ф30外圓面； 1、設(shè)備：CA6140臥式車床； 2、刀具：外圓車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=35m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=330r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=113，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：車Ф24外圓面； 1、設(shè)備：CA6140臥式車床； 2、刀具：外圓車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=35m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=450r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=90，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：車3處退刀槽； 1、設(shè)備：CA6140臥式車床； 2、刀具：退槽刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=35m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=450r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=3，則 9、輔助時間 式中：，則 工序50、精車Ф30外圓面； 1、設(shè)備：CA6140臥式車床； 2、刀具：外圓車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=45m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=450r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=11.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工序60、銑寬13h13的兩端面； 1、設(shè)備：X62W臥式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=26，則 9、輔助時間 式中：，則 工序70、銑Ф32鍵槽孔； 1、設(shè)備：X62W臥式銑床。 2、刀具：三面刃銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=30，則 9、輔助時間 式中：，則 工序80、鉆孔至Ф10.8，鉸Ф10.8至Ф12H11； 工步1：鉆Ф5底孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525；這樣一個搖臂鉆床能夠?qū)Σ煌慵瓿蓛?nèi)孔、螺紋孔、平頭孔等等多種工序的加工。雖然鉆床的型號有Z3080、Z3050、Z525等等，但該鉆床依然是性價比比較好的。在對機械制造機械這本書的查看，確定在進行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。顯然加工精度要求能夠滿足本工步。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=13，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：鉆孔至Ф10.8； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：擴孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.9mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=331r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=13，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸Ф10.8至Ф12H11； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.6mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=423r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=13，則 9、輔助時間 式中：，則 工序90、鉆Ф4孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525；這樣一個搖臂鉆床能夠?qū)Σ煌慵瓿蓛?nèi)孔、螺紋孔、平頭孔等等多種工序的加工。雖然鉆床的型號有Z3080、Z3050、Z525等等，但該鉆床依然是性價比比較好的。在對機械制造機械這本書的查看，確定在進行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。顯然加工精度要求能夠滿足本工步。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=735r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=24，則 9、輔助時間 式中：，則 工序100、磨Ф30外圓面； 1、設(shè)備：M1420外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.01mm； 5、進給量。 6、切削速度=27.5m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=20，則 9、輔助時間 式中：，則 工序110、清洗去毛刺； 工序120、驗收； 工序130、入庫。 第4章 專用夾具的設(shè)計 本次專用夾具設(shè)計是對Ф4孔進行鉆削加工，采用的機床是Z525立式鉆床。具體設(shè)計如下： 4.1 選擇定位方案和定位元件 4.1.1 選擇定位方案 1、制動器杠桿 （1）利用Ф24外圓和V型定位塊定位，限制4個自由度。 （2）利用13h13右端面和定位座凸臺定位，限制1個自由度。 （3）利用Ф12H11內(nèi)孔和工件定位銷定位，限制1個自由度。 2、V型定位塊、鉆模座和鉆模板 （1）利用V型定位塊、鉆模座和鉆模板相應(yīng)端面和夾具體或鉆模座相應(yīng)端面定位，限制3個自由度。 （2）V型定位塊、鉆模座和鉆模板對角線位置上開設(shè)2個圓柱孔，一個孔內(nèi)插入圓柱銷，限制2個自由度。 （3）V型定位塊、鉆模座和鉆模板對角線位置上開設(shè)2個圓柱孔，另外一個孔內(nèi)插入菱形銷，限制1個自由度。 4.1.2 選擇定位元件 1、制動器杠桿 定位元件有：V型定位塊、定位座、工件插銷。 2、V型定位塊、鉆模座和鉆模板 （1）V型定位塊定位元件有：夾具體、圓柱銷和菱形銷。 （2）鉆模座定位元件有：夾具體、圓柱銷和菱形銷。 （3）鉆模板定位元件有：鉆模座、圓柱銷和菱形銷。 圖4-1為夾具裝配圖。 圖4-1 夾具裝配圖 4.2 選擇夾緊方案和夾緊元件 確定工件的夾緊方案，設(shè)計夾緊裝置 要想工件被定位之后，生產(chǎn)加工的時候，它所處的位置是沒有改變的，那么需要夾緊裝置非?？煽坎判校@樣一來才可以讓產(chǎn)品在進行定位的時候，在夾具上不會出現(xiàn)位置的移動，也不會出現(xiàn)形狀的改變。夾緊裝置對于夾具來說是非常重要的，它可以產(chǎn)品面的精度還有表面粗糙度進行確保。并且夾緊裝置有多復(fù)雜，跟產(chǎn)品的生產(chǎn)類型必須是相匹配的。 1、確定夾緊力的方向 在對夾緊力的方向進行確定的時候，要注意下面幾點： （1）夾緊時候的方向跟產(chǎn)品加工面的所處位置的精度之間的關(guān)系 夾緊力的方向要跟定位基準(zhǔn)垂直，這樣工件定位的精度才能確保。工件的定位基準(zhǔn)正常都是非常大的，這樣的話，工件跟定位件的接觸就是比較好的，并且產(chǎn)生產(chǎn)品的形狀的改變不大，那么說，對三杠孔進行加工的時候，水平方向上的夾緊力確定是垂直于底平面的方向。 （2）確定的這個夾緊力的方向應(yīng)該能夠保證定位的可靠性 （3）產(chǎn)品在進行裝卸的時候一定要容易些 要想定位簡單一些，定位的地點要選的恰當(dāng)一些，通過產(chǎn)品自身的重量，確保它停留在規(guī)定好的地方，這樣一來，人工就不需要進行操作了。也就是說，夾緊力的方向跟重力的方向是一樣的，不過論文里面生產(chǎn)三桿孔，如果夾緊力跟重力的方向重合，那么夾緊裝置也就不好布局了。那么就確定跟底平面A垂直的方向是可以的。 2、夾緊裝置 夾緊裝置有兩種，一個是機動的，一個是手動的。論文里面的夾緊裝置用的是手動的，螺釘還有螺母，還有鉸鏈都是用固定手柄壓緊的，之后再跟夾緊零件配合。 4.2.1 選擇夾緊方案 1、制動器杠桿 利用V型壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧對工件Ф24外圓進行夾緊。 2、V型定位塊、鉆模座和鉆模板 利用V型定位塊、鉆模座和鉆模板相應(yīng)端面對角線方向?qū)ζ溥M行上下夾緊。 4.2.2 選擇夾緊元件 1、制動器杠桿 夾緊元件有：V型壓板壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧。 2、V型定位塊、鉆模座和鉆模板 夾緊元件有：2個內(nèi)六角螺栓。 4.3 夾具體的設(shè)計 在夾具上的這些部分跟零件，因為夾具連接在一起，成為整體。所夾具跟機床怎么樣連接，就在于夾具是什么形狀，夾具有多大。針對夾具體在進行設(shè)計的時候，應(yīng)該滿足下面幾點要求： 1、精度要恰當(dāng)，并且尺寸的穩(wěn)定性要好 在夾具上的一些重要面，比方說進行安裝，定位的零件的面，他們的大小，還有形狀精度都要滿足要求，并且相對的位置還要恰當(dāng)。詳細的精度要求在零件圖里面都標(biāo)出來了。要想讓夾具的大小穩(wěn)定一些，對夾具要進行時效處理。 2、強度還有剛度都要滿足要求 生產(chǎn)的時候，夾具受到的切削力還有夾緊力是非常大的。要想夾具體不會出現(xiàn)太大的形狀的改變還有振動，那么這個夾具的強度，還有剛度都要滿足要求。所以夾具的壁厚是要厚一些的，這也夾具上要有加強筋。 3、夾具體工藝性好 對夾具進行生產(chǎn)，裝配還有檢驗的時候要方便，并且要裝一些零件在夾具的面，那么要鑄造一個凸臺在上面。 4、排屑的時候更加方便 切削太多的話，夾具上要安排一個排屑裝置。 5、裝在起床上的時候要非常穩(wěn)定，非?？煽? 在機床上安裝夾具，通過夾具體的安裝面跟機床對應(yīng)的面進行配合來實現(xiàn)。 因為有這些要求，保證毛坯進行鑄造工藝要好，并且抗壓強度，剛性還有抗振性都非常好。本次設(shè)計的夾具體采用鑄造的方式獲得，材料的牌號選擇HT200灰鑄鐵，零件的結(jié)構(gòu)形式及外形尺寸見圖4-2夾具體零件圖。 圖4-2 夾具體零件圖 4.4 選擇導(dǎo)向裝置 對零件上Ф4孔進行鉆削加工，除了鉆模座、鉆模板外，還應(yīng)有鉆頭的導(dǎo)向裝置鉆套。本次選快換鉆套作為鉆頭的導(dǎo)向元件。 4.5 計算鉆削力 加工機床：Z525立式鉆床； 刀具：Φ4鉆頭 根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料和設(shè)計指南，得鉆削力計算方法： 其中P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ4mm； S—進給量，0.1mm； HB─布氏硬度，207-255HB，取230HB。 所以 4.6 計算夾緊力 。 為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為手動夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，。 所以 取螺栓預(yù)緊力。 選材料為45鋼，M8雙頭螺栓。 則，小于45鋼許用應(yīng)力。 選材料為45鋼，M8雙頭螺栓，合適。 4.7 分析定位誤差 零件的主要定位元件為V型定位塊、定位座和工件插銷。 1、V型定位塊、定位座 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和資料，確定V型定位塊、定位座的結(jié)構(gòu)及尺寸公差，V型定位塊、定位座保證軸向誤差。 2、工件插銷 查《機床夾具設(shè)計手冊》，確定工件插銷的尺寸及形位公差，工件插銷保證徑向誤差。 結(jié)論 結(jié)果了這么長時間的設(shè)計和計算，終于完成了制動器杠桿的工藝規(guī)程設(shè)計還有專用夾具設(shè)計，制動器杠桿是制動器上重要零件。下面將本次設(shè)計的主要內(nèi)容總結(jié) 1、對夾具的發(fā)展、組成、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了解，這樣為后面的設(shè)計和計算奠定基礎(chǔ)； 2、對零件的作用、加工性能進行分析，確定零件的生產(chǎn)類型、制造形式； 3、編寫加工工藝路線、對零件在加工過程中使用到的主軸轉(zhuǎn)速、切削速度等等數(shù)據(jù)進行計算，同時填寫工序卡； 4、對專用夾具部分進行設(shè)計，確定夾緊、定位方案，選擇定位和夾緊元件；設(shè)計非標(biāo)零件； 5、對零件的零件圖、毛坯圖進行繪制，對夾具裝配圖及所有的非標(biāo)零件圖進行繪制，編寫了本設(shè)計說明書。 致謝 第一個要特別感謝我的指導(dǎo)老師。在我畢業(yè)論文的寫的過程中，指導(dǎo)老師給我提供了相當(dāng)大的幫助和指導(dǎo)。從開始選題到中期修正，到最終定稿，指導(dǎo)老師給我提供了許多寶貴建議。 第二個要感謝學(xué)校所有曾經(jīng)教過我的專業(yè)老師，老師們教會了我的不光是專業(yè)知識，更多的是對待學(xué)習(xí)、對待生活的態(tài)度。 最后也要感謝父母，你們是我奮斗的動力，只要有你們，不管面有什么樣的困難，我都不會害怕。最后對各位專家、教授還有各位老師對我畢業(yè)設(shè)計的評審和指導(dǎo)表示我最衷心的感謝！謝謝！ 參考文獻 [1] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)，上海工業(yè)大學(xué).機械制造工藝學(xué)（第3分冊）[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2008.6，(39-55) [2] 姜振雄.鋼鐵熱處理[M]，北京：機械工業(yè)出版社,1997 [3] 劉英.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2008.9 [4] 戴枝榮.工程材料及機械制造基礎(chǔ)[M]，北京：高等教育出版社，2003.5(171-178) [5] 王凡.實用機械制造工藝設(shè)計手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2008.5 [6] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會.金屬切削手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2002 [7] 周昌治.機械制造工藝學(xué)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社,2004.10，(180-183) [8] 柯建宏.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計[M]，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2008.1 [9] 陳宏鈞等編.典型零件機械加工生產(chǎn)實例[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2004.8 [10] 黃如林.切削加工簡明實用手冊[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.4 [11] 梁柄文.機械加工工藝與竅門[M]，北京：機械工業(yè)出版社,2003.10 [12] 王啟義.機械制造裝備設(shè)計[M]，北京：冶金工業(yè)出版社，2002.4，(160-202) [13] 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