課程設(shè)計論文論文題目：設(shè)計“左擺動杠桿”零件的機械加工工藝規(guī)程及銑 8槽寬的夾具工藝裝備班 級： 專 業(yè)： 學生姓名： 指導教師： 日 期: 1目錄1、 左 擺 動 杠 桿 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 .41.1、 左 擺 動 杠 桿 的 用 途 41.2、 左 擺 動 杠 桿 的 技 術(shù) 要 求 ： 51.3、 零 件 的 工 藝 分 析 .52、 確 定 零 件 毛 胚 62.1、 毛 胚 種 類 的 選 擇 .62.2、 左 擺 動 杠 桿 鍛 造 毛 培 尺 寸 公 差 及 加 工 余 量 .63、 工 藝 路 線 的 制 定 .73.1、 定 位 基 準 的 選 擇 .73.1.1、精基準的選擇 73.2.2、粗基準的選擇 73.2 、 表 面 加 工 方 法 的 確 定 .73.3、 加 工 階 段 的 劃 分 .83.4、 工 序 的 集 中 與 分 散 83.5、 工 序 順 序 的 安 排 .83.5.1、機械加工工序 83.5.2、熱處理工序 83.5.3、輔助工序.93.6、 確 定 工 藝 路 線 94、 夾 具 設(shè) 計 .104.1、 提 出 問 題 .104.2、 設(shè) 計 思 想 .104.3、 零 件 工 序 的 加 工 要 求 分 析 104.3.1、本工序加工情況 104.3.2、本工序前已加工的表面 104.3.3、選擇機床 114.3.4、確定導向裝置 114.4、 確 定 定 位 方 案 114.4.1、定位方案 114.4.2、選擇定位元件，包括尺寸公差 124.4.3、確定引導元件 134.5、 定 位 誤 差 計 算 134.5.1、基準不重合誤差 134.5.2、基準位移誤差 1324.5.3、定位誤差 134.6、 確 定 夾 緊 方 案 ， 選 擇 夾 緊 元 件 和 夾 緊 機 構(gòu) .134.6.1、確定夾緊方案 134.6.2、確定夾緊元件和夾緊機構(gòu) 145、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 .156、參考文獻 163夾具設(shè)計基本步驟1、 左 擺 動 杠 桿 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定左擺動杠桿零件圖：1.1、 左 擺 動 杠 桿 的 用 途杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力（用力點、支點和阻力點）的大小跟它們的力臂成反比。動力×動力臂=阻力×阻力臂，用代數(shù)式表示為F1? L1=F2?L2。式中，F(xiàn)1 表示動力，L1 表示動力臂，F(xiàn)2 表示阻力，L2 表示阻力臂。從上式可看出，欲使杠桿達到平衡，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。41.2、 左 擺 動 杠 桿 ：該杠桿的各項技術(shù)要求如下表所示：加工表面 尺寸及偏差（mm） 公差及精度等級 表面粗糙度(um)左擺動杠桿左端面 100 IT9 3.2左擺動杠桿中端面 55 IT9 3.2左擺動杠桿上端面 28 IT9 3.2左擺動杠桿上孔 φ15 IT8 1.6左擺動杠桿中孔 φ12 IT8 1.6左擺動杠桿下孔 φ6 IT7 1.6M10 螺紋孔 φ10 IT9 12.5Φ12 孔 φ12 IT8 12.5Φ12 盲孔 φ12 IT9 12.58mm 槽 8 IT9 12.52mm 槽 2 IT9 12.51.3、零件的工藝分析哪些面是重要表面，哪些面的技術(shù)要求較高，哪些面有位置精度要求該 左 擺 動 杠 桿 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 形 狀 普 通 ， 屬 一 般 的 杠 桿 類 零 件 。 主 要 加 工表 面 有 左 擺 動 杠 桿 左 、 右 端 面 ， 上 端 面 ， 其 次 就 是 φ 15 孔 及 φ 12 孔和 φ 6 孔 ， φ 15、 φ 12、 φ 6 孔 的 加 工 端 面 均 為 平 面 ， 可 以 防 止 加 工 過程 中 鉆 頭 鉆 偏 ， 以 保 證 孔 的 加 工 精 度 。 該 零 件 除 主 要 加 工 表 面 外 ， 其 余 的表 面 加 工 精 度 均 較 低 ， 不 需 要 高 精 度 機 床 加 工 ， 通 過 銑 削 、 鉆 床 的 粗 加 工就 可 以 達 到 加 工 要 求 。 由 此 可 見 ， 該 零 件 的 加 工 工 藝 性 較 好 。52、確定零件毛坯2.1、毛坯種類的選擇：根據(jù)零件材料、結(jié)構(gòu)和大小選擇毛坯種類左 擺 動 杠 桿 在 工 作 過 程 中 承 受 沖 擊 載 荷 及 各 種 應(yīng) 力 ， 毛 胚 需 選 用 鍛 件才 滿 足 工 作 要 求 。 該 左 擺 動 杠 桿 的 輪 廓 尺 寸 不 大 ， 形 狀 亦 不 是 很 復 雜 ， 故采 用 鍛 造 。2.2、左擺動杠桿鍛造毛坯尺寸公差及加工余量項目 機械加工余量/mm 尺寸公差/mm 毛坯尺寸/mm 備注左擺動杠桿左端面 2*2=4 2.5 18.0??表 2-1 至表 2-5左擺動杠桿中端面 2*2=4 2 57表 2-1 至表 2-5左擺動杠桿上端面 2*2=4 1.6 32.1??表 2-1 至表 2-5φ12 孔 2*2=4 1.7 85.0表 2-1 至表 2-5φ15 孔 2*2=4 1.7 .850??表 2-1 至表 2-5φ12 孔 2*2=4 1.7 .表 2-1 至表 2-5M10mm 螺紋孔2*2=4 1.7 685.0??表 2-1 至表 2-5φ6 孔 2*2=4 1.7 2.850表 2-1 至表 2-5φ 12 盲孔 2*2=4 1.7 .??表 2-1 至表 2-58mm 槽 2*2=4 0.5 425.0表 2-1 至表 2-52mm 槽 2*1=2 0.5 0 表 2-1 至表 2-563、工藝路線的制定3.1、定位基準的選擇3.1.1、精基準的選擇根 據(jù) 該 左 擺 動 杠 桿 零 件 的 技 術(shù) 要 求 ， 選 擇 左 擺 動 杠 桿 右 端 面 和 φ 6孔 作 為 精 基 準 ， 零 件 上 的 很 多 表 面 都 可 以 采 用 它 們 作 基 準 進 行 加 工 ， 即 遵循 “基 準 統(tǒng) 一 ”原 則 。 φ 6 孔 的 軸 線 是 設(shè) 計 基 準 ， 選 用 其 作 精 基 準 定 位左 擺 動 杠 桿 兩 端 面 ， 實 現(xiàn) 了 設(shè) 計 基 準 和 工 藝 基 準 的 重 合 。 選 用 左 擺 動 杠 桿右 端 面 作 為 精 基 準 同 樣 是 遵 循 了 “基 準 重 合 ”原 則 ， 因 為 該 左 擺 動 杠桿 在 軸 向 方 向 上 的 尺 寸 多 以 該 端 面 作 設(shè) 計 基 準 。3.1.2、粗基準的選擇作 為 粗 基 準 的 表 面 應(yīng) 平 整 ， 沒 有 飛 邊 、 毛 刺 或 其 他 表 面 欠 缺 。 這 里選 擇 左 擺 動 杠 桿 左 端 面 和 φ 12 外 圓 面 作 為 粗 基 準 。 采 用 φ 12 外 圓 面定 位 加 工 內(nèi) 孔 可 保 證 孔 的 壁 厚 均 勻 ； 采 用 左 擺 動 杠 桿 右 端 面 作 為 粗 基 準 加工 左 端 面 ， 可 以 為 后 續(xù) 工 序 準 備 好 精 基 準 。3.2、 表 面 加 工 方 法 的 確 定 根 據(jù) 左 擺 動 杠 桿 零 件 圖 上 的 各 加 工 表 面 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 ， 確定 加 工 件 各 表 面 的 加 工 方 法 ， 如 下 表 所 示 ：加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/um加工方案 備注左端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表 1-6 至表 1-8中端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表 1-6 至表 1-8上端面 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表 1-6 至表 1-8φ12H8 孔 IT8 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表 1-6 至表 1-8φ15H8 孔 IT8 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表 1-6 至表 1-8φ6 孔 IT7 1.6 鉆-精鉸 表 1-6 至表 1-8φ12 孔 IT8 12.5 鉆 -鉸 表 1-6 至表 1-8M10 孔 IT9 12.5 鉆- 攻螺紋 表 1-6 至表 1-8φ 12 盲孔 IT9 12.5 鉆-粗鉸-精鉸 表 1-6 至表 1-88mm 槽 IT9 3.2 粗銑-半精銑 表 1-6 至表 1-82mm 槽 IT9 12.5 粗銑-半精銑 表 1-6 至表 1-873.3、 加 工 階 段 的 劃 分該 左 擺 動 杠 桿 加 工 質(zhì) 量 要 求 一 般 ， 可 將 加 工 階 段 劃 分 為 粗 加 工 、 半 精加 工 兩 個 階 段 。在 粗 加 工 階 段 ， 首 先 將 精 基 準 （ 左 擺 動 杠 桿 右 端 面 和 φ 6 孔 ） 準備 好 ， 使 后 續(xù) 工 序 都 可 采 用 精 基 準 定 位 加 工 ， 保 證 其 他 表 面 的 精 度 要 求 ；然 后 粗 銑 左 擺 動 杠 桿 左 端 面 、 中 端 面 、 上 端 面 、 φ 12 孔 、 φ 15 孔 、φ 6 孔 、 φ 12 孔 、 M10 螺 紋 孔 、 φ 6 孔 、 盲 孔 φ 12 槽 8mm 槽 2mm。在 半 精 加 工 階 段 ， 完 成 左 擺 動 杠 桿 左 端 面 、 中 端 面 、 上 端 面 和 φ 15孔 、 φ 12 孔 、 φ 6 的 精 銑 加 工 和 φ 12 盲 孔 的 鉆 -鉸 -精 鉸 加 工 及 φ 12孔 等 其 他 孔 的 加 工 。3.4、 工 序 的 集 中 與 分 散選 用 工 序 集 中 原 則 安 排 左 擺 動 杠 桿 的 加 工 工 序 。 該 左 擺 動 杠 桿 的生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) ， 可 以 采 用 萬 能 型 機 床 配 以 專 用 工 、 夾 具 ， 以 提 高 生產(chǎn) 率 ； 而 且 運 用 工 序 集 中 原 則 使 工 件 的 裝 夾 次 數(shù) 少 ， 不 但 可 縮 短 輔 助 時 間 ，而 且 由 于 在 一 次 裝 夾 中 加 工 了 許 多 表 面 ， 有 利 于 保 證 各 加 工 表 面 的 相 對 位置 精 度 要 求 。3.5、 工 序 順 序 的 安 排3.5.1、機械加工工序（ 1） 遵 循 “先 基 準 后 其 他 ”原 則 ， 首 先 加 工 精 基 準 ——左 擺 動 杠桿 左 端 面 和 φ 12 孔 。（ 2） 遵 循 “先 粗 后 精 ”原 則 ， 先 安 排 粗 加 工 工 序 ， 后 安 排 精 加 工 工序 。（ 3） 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 則 ， 先 加 工 左 擺 動 杠 桿 中 端 面 ， 再 加 工M10 孔 。3.5.2、熱處理工序加 工 之 前 進 行 時 效 處 理 。83.5.3、輔 助 工 序在 半 精 加 工 后 ， 安 排 去 毛 刺 、 清 洗 和 終 檢 工 序 。綜 上 所 述 ， 該 左 擺 動 杠 桿 工 序 的 安 排 順 序 為 ： 在 、 實 效 處 理 ——基 準 加 工 ——粗 加 工 ——精 加 工 。3.6、 確 定 工 藝 路 線在 綜 合 考 慮 上 述 工 序 順 序 安 排 原 則 的 基 礎(chǔ) 上 ， 下 表 列 出 了 左 擺 動 杠 桿的 工 藝 路 線 。工序號工序名稱 機床設(shè)備 刀具 量具1 時效處理2 粗、半精銑左擺動杠桿左端面立式鉆床 X51 端銑刀 游標卡尺3 粗、半精銑左擺動杠桿中端面立式銑床 X51 端銑刀 游標卡尺4 粗、半精銑上端面 立式銑床 X51 外圓車刀 游標卡尺5 鉆孔 φ12mm 立式鉆床 Z525 麻花鉆、擴孔鉆 內(nèi)徑千分尺6 1.鉆孔 φ13mm 2.擴孔至 φ15mm Ra=1.6 m?立式鉆床 Z525 麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀卡尺、塞規(guī)7 鉆孔 φ12mm 立式鉆床 Z525 麻花鉆、擴孔鉆 卡尺、塞規(guī)8 鉆孔 φ6mm 立式鉆床 Z525 麻花鉆、擴孔鉆 卡尺、塞規(guī)9 攻螺紋 M10mm 立式鉆床 Z525 絲錐 卡尺、塞規(guī)10 鉆孔 φ12mm 立式鉆床 Z525 麻花鉆、擴孔鉆 卡尺、塞規(guī)11 鉆、鉸 φ12 盲孔 立式鉆床 Z525 麻花鉆、錐度鉸刀游標卡尺12 粗、精銑槽 8mm 立式銑床 X51 端面銑刀 游標卡尺13 銑 2mm 槽 立式銑床 X51 端面銑刀 游標卡尺14 去毛刺 鉗工臺 平銼15 清洗 清洗機16 終檢 塞規(guī)、卡尺、百分表等94、夾具的設(shè)計夾 具 是 一 種 能 夠 使 工 件 按 一 定 的 技 術(shù) 要 求 準 確 定 位 和 牢 固 夾 緊 的 工 藝裝 備 ， 它 廣 泛 地 運 用 于 機 械 加 工 ， 檢 測 和 裝 配 等 整 個 工 藝 過 程 中 。 在 現(xiàn) 代化 的 機 械 和 儀 器 的 制 造 業(yè) 中 ， 提 高 加 工 精 度 和 生 產(chǎn) 率 ， 降 低 制 造 成 本 ， 一直 都 是 生 產(chǎn) 廠 家 所 追 求 的 目 標 。 正 確 地 設(shè) 計 并 合 理 的 使 用 夾 具 ， 是 保 證 加工 質(zhì) 量 和 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 從 而 降 低 生 產(chǎn) 成 本 的 重 要 技 術(shù) 環(huán) 節(jié) 之 一 。 同 時 也 擴大 各 種 機 床 使 用 范 圍 必 不 可 少 重 要 手 段 。4.1、 提 出 問 題（ 1） 怎 樣 限 制 零 件 的 自 由 度 ： 采 用 一 面 兩 銷 定 位 。 一 個 面 限 制3 個 自 由 度 ， 兩 個 定 位 釘 限 制 3 個 自 由 度 。（ 2） 怎 樣 夾 緊 ： 設(shè) 計 夾 具 由 移 動 壓 板 夾 緊 工 件 。（ 3） 怎 樣 使 夾 具 使 用 合 理 ， 便 于 裝 卸 。4.2、 設(shè) 計 思 想設(shè) 計 必 須 保 證 零 件 的 加 工 精 度 ， 保 證 夾 具 的 操 作 方 便 ， 夾 緊 可 靠 ， 使用 安 全 ， 有 合 理 的 裝 卸 空 間 ， 還 要 注 意 機 構(gòu) 密 封 和 防 塵 作 用 ， 使 設(shè) 計 的 夾具 完 全 符 合 要 求 。本 夾 具 主 要 用 來 對 寬 度 為 8 的 槽 進 行 加 工 ， 這 個 孔 尺 寸 精 度 要 求 為IT9， 表 面 粗 糙 度 Ra12.5， 粗 銑 后 再 半 精 銑 可 以 滿 足 其 精 度 。 所 以 設(shè) 計時 要 在 滿 足 精 度 的 前 提 下 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 效 率 ， 降 低 勞 動 強 度 。4.3、零件本工序的加工要求分析4.3.1、本工序加工情況①銑寬為 8 的斜槽；②該面與垂直方向成 45°角，與最右端斜面的距離為 25mm。4.3.2、本工序前已加工的表面如下。①粗銑、半精銑外形。②鉆孔 φ12mm③鉆孔 φ13mm，擴孔至 φ15m m Ra=1.6 m?④鉆孔 φ12mm⑤鉆孔 φ6mm⑥攻螺紋 M10mm10⑦鉆孔 φ12mm⑧鉆、鉸 φ12 盲孔4.3.3、選擇機床本工序使用機床為立式銑床 X51。4.4、確定定位方案4.4.1、定位方案。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案如下，如圖：以兩塊支撐板，一個定位銷和一個削邊銷進行定位。兩塊支撐板限制三個自由度，定位銷和削邊銷組合限制另外三個自由度?？偣蚕拗屏鶄€自由度。定位方案分析：限制 6 個自由度，沒有欠定位和過定位。114.4.2、選擇定位元件，包括尺寸和公差①選擇定位銷作為工件 φ8H7 孔的定位元件，如圖 2-2-23 所示。定位副配合取，公差為 0.038mm。678rH?②選擇削邊銷作為 φ12H7 孔的定位元件，定位副配合取 ，公差為7812rH?0.057mm。③因為是裝在側(cè)面，所以選取結(jié)構(gòu)簡單的 A 型支撐板，規(guī)格為 45x12 支撐板和 30x12支撐板作為左擺動杠桿左端面的定位元件。124.4.3、確定引導元件銑床夾具對刀塊對寬為 8 的槽，銑削選用側(cè)裝對刀塊。根據(jù) GB/T 2243-91 機床夾具零件及部件選取側(cè)裝對刀塊。如圖：4.5、定位誤差計算4.5.1、基準不重合誤差設(shè)計基準為外圓切面，定位基準為 φ6 孔的軸心線。設(shè)計基準與定位基準不重合。查找《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》得 R10 外圓柱尺寸公差為 0.009mm， 即 =0.009mmdw?4.5.2、基準位移誤差Φ6 孔的公差 =0.004mm，定位銷的公差 =0.038mm， Dd?= （ + ）=0.021mmjb214.5.3、定位誤差= + =0.03mmjw?djb4.6、確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊結(jié)構(gòu)4.6.1、確定夾緊方案考慮到工件的裝夾方便，故選用移動壓板進行夾緊。134.6.2、確定夾緊元件和夾緊結(jié)構(gòu)5、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖：14工作原理：該夾具采用一面兩銷定位，一共限制六個自由度，沒有欠定位和過定位。首先，把移動壓板挪開，使得工件可以放入。如上圖將定位銷與 φ6 的孔配合，削邊銷與φ12 的孔配合，左擺動杠桿的左端面平穩(wěn)的放在支撐板上面，完成定位工作。然后把移動壓板移到正確的位置，使壓板可以壓到工件。擰緊六角螺母，使移動壓板壓緊工件，完成夾緊工作。156、 參 考 文 獻[1]孟 少 農(nóng) 主 編 .機 械 加 工 工 藝 手 冊 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1991[2]李 益 民 主 編 .機 械 制 造 工 藝 設(shè) 計 簡 明 手 冊 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1993[3]崇 凱 主 編 .機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) .化 學 工 業(yè) 出 版 社 ， 1993[4]王 紹 俊 主 編 .機 械 制 造 工 藝 設(shè) 計 手 冊 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1987[5]黃 如 林 主 編 .切 削 加 工 簡 明 實 用 手 冊 .化 學 工 業(yè) 出 版 社 ， 2004[6]薛 源 順 主 編 .機 床 夾 具 設(shè) 計 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1995[7]崇 凱 主 編 .機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 南 . 化 學 工 業(yè) 出 版 社 ， 2006.12[8]陳 于 萍 ， 高 曉 康 主 編 .互 換 性 與 測 量 技 術(shù) .北 京 高 等 教 育 出 版 社 ， 2005.[9]司 乃 鈞 ， 許 德 珠 主 編 .熱 加 工 工 藝 基 礎(chǔ) . 高 等 教 育 出 版 社 ， 1991[10]張 龍 勛 主 編 .機 械 制 造 工 藝 學 課 程 設(shè) 計 指 導 及 習 題 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ，1999.11[11]艾 興 ， 肖 詩 綱 主 編 .切 削 用 量 簡 明 手 冊 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2002