杠桿的設計,杠桿,設計 畢業(yè)設計說明書 ?！　I(yè)： 機械制造及自動化　　　　　　　　　　　 班　　級：　　　　 　　　　　　　　 陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院 二OO 八 屆畢業(yè)設計（論文）任務書 專業(yè)：機械制造 班級： 姓名： 學號 一、設計題目(附圖)： 杠桿ZL159-A 零件機械加工工藝規(guī)程制訂及第 工序工藝裝備設計。 二、設計條件： l、零件圖； 2、生產批量：中批量生產。 三、設計內容： 1、零件圖分析：l）、零件圖工藝性分析（結構工藝性及技術條件分析）；2）、繪制零件圖； 2、毛坯選擇： 1）、毛坯類型； 2）、余量確定； 3）、毛坯圖。 3、機械加工工藝路線確定： 1）、加工方案分析及確定； 2）、基準的選擇；3）、繪制加工工藝流程圖（確定定位夾緊方案）。 4、工藝尺寸及其公差確定： 1）、基準重合時（工序尺寸關系圖繪制）； 2）、利用尺寸關系圖計算工序尺寸； 3）、基準不重合時（繪制尺寸鏈圖）并計算工序尺寸。 5、設備及其工藝裝備確定： 6、切削用量及工時定額確定： 確定每道工序切削用量及工時定額。 7、工藝文件制訂： 1）、編寫工藝設計說明書； 2）、填寫工藝規(guī)程；（工藝過程卡片和工序卡片） 8、指定工序機床夾具設計： 1）、工序圖分析； 2）、定位方案確定； 3）、定位誤差計算； 4）、夾具總裝圖繪制。 9、刀具、量具沒計。（繪制刀具量具工作圖） 四、上交資料（全部為電子文稿）： 1、零件機械加工工藝規(guī)程制訂設計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫） 2、工藝文件一套（含工藝流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附圖）； 3、機床夾具設計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫） 4、夾具總裝圖一張（A4圖紙）；零件圖兩張（A4圖紙）； 5、刀量具設計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫） 6、刀具工作圖一張（A4圖紙）；量具工作圖一張（A4圖紙）。 五、起止日期： 2 00 年 月 日一2 00 年 月 日(共周) 六、指導教師： 七、審核批準： 教研室主任： 系主任： 年 月 日 八、設計評語： 九、設計成績： 目　　錄 第一部分　工藝設計說明書……………………………………………………………………………1 ………… 第二部分　第9號工序夾具設計說明書…………………………………………………………… ………… 第三部分　第21號工序刀具設計說明書…………………………………………………………… ………… 第四部分　第21號工序量具設計說明書…………………………………………………………… ………… 第五部分　畢業(yè)設計體會……………………………………………………………………………… ………… 第六部分 參考資料…………………………………………………………………………………… 第一部分　工藝設計說明書 1.零件圖工藝性分析 1.1零件結構功用分析 該零件為杠桿，功用是自動車床用實現活動往復性的運動。 1.2零件技術條件分析 位置公差要求：Ф6H7與Ф20H7，孔的平行度為0.06mm, Ф8H7與Ф6H7之間的平行度為0.08mm。各個孔的粗糙度為Ra1.6μm。邊長為12的粗糙度為6.3μm，Ф32的端面粗糙度為3.2μm，倒角為1X45度。 1.3零件結構工藝性分析 通過對該零件圖的重新繪制，知道其原圖樣視圖正確，完整，尺寸公差及技術要求齊全，但是Ф8H7,，Ф6H7，Ф20H7，Ra1.6要求有些高，該零件屬于雜類零件，既有類試軸，又有圓弧和孔的加工，也即所有表面都需要加工，各個表面加工精度和表面粗糙度都不難或得，其中要保證Ф8H7,Ф6H7，Ф20H7，之間的平行度難度要求較高，各尺寸長度較小，總的說來不難加工。 2.毛坯選擇 工作時要承受反復的要承受很大的轉矩及變形的彎曲硬力，容易產生扭振、折斷及軸頸磨損，要求材料應有較高的強度、沖擊韌度、疲勞強度和耐磨性，所以要求用QT45-5 。 杠桿：此零件結構形狀較復雜，屬中批生產，固采用鑄造毛坯。 2.2毛坯余量確定 由書機械加工工藝設計資料表1.2-10查得毛坯加工余量為5，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1。 2.3毛坯－零件合圖草圖 3．機加工工藝路線確定 3.1加工方法分析確定 因為加工各個表面時的加工要求不一樣，需要劃分加工階段，因此，在安排工藝過程時要把各主要表面粗精加工工序劃分開，這樣粗加工產生的變形就可以在半精加工中得到修正，半精加工中產生的變形可以在精加工中得到修正，最后達到零件的技術要求，在工序安排上先加工定位基準，然后再加工孔，符合先面后孔和基準先行的工序安裝原則。 3.2加工順序的安排 粗加工-----半精加工-------精加工 粗加工階段，先銑削要求加工的平面，及鉆孔。半精加工階段加工要求較高的Ф8H7,Ф6H7，Ф20H7，Ra1.6μm的孔。-精加工階段安排精度藥品求高的Ф8H7,Ф6H7，Ф20H7，Ra1.6μm的孔?？紤]到工序的集中與分散，在半精加工階段之前把不重要的需要加工的表面或孔等加工完，然后集中加工精度高，難度大的加工表面，實現工序的集中與分散原則。 3.3定位基準選擇 保證各加工面的余量得到合理分配，能為后繼工序加工出合適的精基準，便于安裝定位。用V形塊定位Ф32 外圓，定位銷定位平面，加工出需要的精基準。用心軸定位內孔， 3.4加工階段的劃分說明 粗加工-----半精加工-------精加工 3.5主要機加工工序簡圖 1. 退火 2. 銑頂上12和Ф32端面平面。 3. 鉆Ф6H7，Ф8H7孔。 4. 鉆Ф20H7，Ra1.6μm孔 5. 銑寬8 內槽。 6. 調質。 7． 攻M4螺紋。 8.鉆Ф8油槽 9． 精銑頂上12和Ф32端面平面。 10.半精鉸Ф6，Ф8H7Ra1.6um孔 11 半精鏜Ф20 Ra1.6um孔。 12.熱處理，淬火。 13. 精鉸Ф6，Ф8H7孔。 14. 精鏜Ф20H7孔。 15.去毛刺。 16.終檢。 4.工序尺寸及其公差確定 4.1基準重合時工序尺寸確定 a .對于銑削12的平面 工藝路線 基本尺寸 工序公差 工序余量 工序尺寸 下料 14.2 0.5 ------- 14.2±0.25 粗銑 12.5 0.18 1.7 12.5 半精銑 12 0.11 0.5 12 b. 對于Ф32端面的尺寸計算 工藝路線 基本尺寸 工序公差 工序余量 工序尺寸 下料 81.7 1 ------- 82±0.5 粗銑 80.7 0.3 1.0 80.7 精銑 80 0.19 0.7 80 c. 對于12，粗糙度為6.3μm的尺寸計算 只粗銑就行，余量為2，經粗銑后就能滿足要求。 d. 對于長8的兩面，粗糙度為6.3μm的尺寸計算 也只安排粗銑就行，余量為2，經粗銑后就能滿足要求。 e. 兩個長11的平面，粗銑達到11 f. 對于Ф6H7，粗糙度為1.6μm的孔的計算 工藝路線 基本尺寸 工序公差 工序余量 工序尺寸 鉆 5.75 0.12 0.2 5.7 擴 5.85 0.075 0.2 5.8 半精鉸 5.9 0.03 0.15 5.9 精鉸 6 ±0.012 0.1 6±0.012 g. 對于Ф8H7，粗糙度為1.6μm的孔的計算 工藝路線 基本尺寸 工序公差 工序余量 工序尺寸 鉆 7.55 0.22 0.3 7.6 擴 7.75 0.15 0.2 7.8 半精鉸 7.9 0.036 0.15 7.9 精鉸 8 ±0.015 0.1 8±0.015 h. 對Ф8，粗糙度12.5μm的尺寸計算。 一次鉆就可以，鉆出Ф8，Ф4達到要求 i. 對于Ф20H7，粗糙度為1.6μm的尺寸計算。 工藝路線 基本尺寸 工序公差 工序余量 工序尺寸 下料 19.25 ------ ----- ------- 鉆 19.55 0.21 0.3 19.6 粗鏜 19.75 0.13 0.2 19.8 半精鏜 19.9 0.052 0.15 19.9 精鏜 20 ±0.021 0.1 20±0.021 4.2基準不重合時工序尺寸確定 本次設計的杠桿零件，其基準不重合時的要求很簡單，計算就不用考慮了。 5.設備及其工藝裝備確定 設備用到的機床有：臥式X62W，X52K，Z32K，Z512，T68。 夾具有：V形塊，鉆Ф孔專用夾具，鏜Ф6，Ф8，Ф20 孔， 專用夾具，心軸。 刀具有：硬質合金銑刀，鏜刀，M4絲錐。絞刀。 量具有：游標卡尺，專用塞規(guī)， 6．切削用量及工時定額確定 1.銑長12的平面時， 切削深度ap=1.7 查表6.3-1進給量為f=0.3 mm/r由銑削速度計算公式 V= 式中查表6.3-7查得cv=3.42 qv=0.37 xv=0.23 yv=0.2 uv=0.4 pv=0.14 m=0.42 T =120 min ap=1.7 f=0.3 ae=13 z=20 d=125 kv=1.0 求得V=20 mm/r 轉速n=代入數值計算得n=210 mm/r，所以 V=20 mm/r, f=0.3 mm/r, ap=1.7mm,n=210 r/min, 計算工時，只考慮單件時的工時定額。令T1=T輔 T2=T機 T3=T工 T4=T休。 由表6.4-1得T2=Lw+Lf/vf=1.85min,由表3.3-7得操作時間為0.83min，由表3.3-8得 測得工件時間為0.1min，T1=2.78 min，由表3.3-33查得T3=53 min，T4=15 minZ則 T基===0.4 min。所以計算得T總=T1+T2+T3+T4=2.78+0.4+53+15=71.18 min。 第二部分　第9號工序夾具設計說明書 1.工序尺寸精度分析 ： 分析該零件加工的是槽，要求不是很高，考慮到底端尺寸較小，剛性較差，應注意加緊力的方向，及著力點，位置的選擇，以免因受夾緊力的作用而產生變形降低加工精度，在設計本道工序夾具時，應使夾緊力的方向與端面平行，而作用于直徑8孔內，對端面平行度影響較小，而且槽的要求不是很高，尺寸公差為一般尺寸公差范圍。 2.定位方案確定 理限分析，應該限制6個自由度，X移動X轉動Y移動Y轉動Z移動Z轉動。定位方案的確定及定位元件使用：用心軸定位20的孔，限制X移動，Y轉動，Z移動Z轉動。用定位支撐塊限制Y移動，自位雙支撐限制Y轉動。 4.定位誤差分析計算 因槽子未表注公差，則按照未注公差標準在11---14之間取，取14級，公差為0.36um.。分析：在左右方向上，定位基準是φ20H7的端面，工序基準也是φ20H7的端面。所以基準不重合誤差也是0。 在上下方向上，保證長12的尺寸，定位基準是φ8H7孔中心線，工序基準也是φ8H7孔中心線。所以基準不重合誤差為0。△db =（0.1+0.1+0）/2=0.1 △dw=△jb+△db =0.1≤T/3=0.36 5.對刀方案設計： 該夾具為銑槽夾具考慮在銑床上加工，銑削深度由工作臺和機床刀具共同保證，在銑削過程中采用標準對刀塊。夾緊方案與元件確定，本套夾具需要有較好的自鎖性夾緊可靠，結構簡單，故采用常用的螺旋壓緊，夾緊力考慮到本工序銑槽的要求不是很精確，不是很嚴格，故一般的夾緊力就行，采用手動夾緊就可以滿足要求。 6.夾具總裝草圖  夾具零件圖 第三部分　第21號工序刀具設計說明書 1. 刀具類型確定 此道工序保證的尺寸精度要求較高φ20內孔端面必須垂直，因此選90度閉孔鏜刀。 2. 刀具設計參數確定 序號 項目 數據來源或公式計算 采用值 1 刀具類型 表2-6、2-7 焊接式90度閉孔鏜刀 2 刀片材料 YT5 刀桿材料 45鋼 3 幾何角度 表2-7、2-8、2-9 Λs=-4度 γo=15度 αo=8度 αo’=6度κr=90度κr’=56度 γε=2mm 4 斷削參數前面型式 表2-11、2-12（f=1.3mm/r） 帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面 Ln=3.5mγo1=-5度 br1=0.045 qn=2 5 過渡刃 表2-13（ap=0.5mm） 過渡刃和修光刃 bε=0.18 6 刀片型號 表2-3 A416 L=16 B=10 C=5.5 R=10 7 鏜刀外型結構尺寸 表3-5（刀具設計手冊） DxL=10x100 M=5 3. 刀具工作草圖 第四部分　第21號工序量具設計說明書 設計Ф20H7孔的塞規(guī)，首先確定被測孔的極限偏差，查公差書第三章極限與配合標準得Ф20H7的上偏差ES=+0.021mm,下偏差EI=0mm。公差等級為IT7。 1. 量具類型確定 Ф20H7的量具查得用錐柄圓柱塞規(guī)。 2. 極限量具尺寸公差確定 （1） 確定工作量規(guī)的制造公差和位置要素值，由公差書表6-1得IT7尺寸φ20的量規(guī)公差為T=0.0024mm,位置要素Z=0.0034mm.。 （2）計算工作量規(guī)的極限偏差： φ20H7孔用塞規(guī)： 通規(guī)：上偏差=EI+Z+T/2=（0+0.0034+0.0012）=+0.0046mm 下偏差=EI+Z-T/2=（0+0.0034-0.0012）=-0.0022mm 磨損極限= EI=0mm 止規(guī)：上偏差=ES=+0.021mm 下偏差=ES-T=（+0.021-0.0024）=+0.0186mm 3. 極限量具尺寸公差帶圖 4. 極限量具結構設計 第五部分　畢業(yè)設計體會 時至今日，幾個禮拜的畢業(yè)設計終于可以畫上一個句號了，但是現在回想起來做畢業(yè)設計的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過樂趣盡在其中呀！沒有接受任務以前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識的單純總結 ，但是通過這次做畢業(yè)設計發(fā)現自己的看法有點太片面、太偏激了。畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。下面我對整個畢業(yè)設計的過程做一下簡單的總結。 首先，先對零件進行了分析，通過對零件有一個大概的了解。然后就是找資料了。查資料是做畢業(yè)設計的前期準備工作，好的開端就相當于成功了一半，到圖書館、資料室去雖說是比較原始的方式，但確實也在那里找到了好多有用的資料?？傊?，不管通過哪種方式查的資料都是有利用價值的，要一一記錄下來以備后用。 其次，通過上面的過程，已經積累了不少資料，對所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個基礎上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。 最后，就是著手搞了。剛開始設計的時候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對一些設計的步驟根本不知道怎么安排，怎么設計。老師給我們詳細講解了機械設計應注意的條件，讓我們先從分析零件圖開始，然后在得出零件技術要求，在根據零件的技術要求畫出毛坯和零件合圖 在設計期間，遇到不懂的問題時，指導老師們都能細心的幫助我。同學之間雖然每個人的設計課題不一樣，但我們之間還是會經常討論，互相幫助，不緊學會了知識，而且還鍛煉了我們的團隊精神。在這次設計中，要感謝我們的指導老師，他們在設計期間為我們的解決了很多難題。相信我們通過這次設計，一定會在以后的工作崗位中更好的發(fā)揮。 我還得出一個結論：知識必須通過應用才能實現其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。在此要感謝我的指導老師對我悉心的指導，感謝老師給我這樣的機會鍛煉。在整個畢業(yè)設計過程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中的探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個項目還不是很完善，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲和財富，使我終身受益。 參考文獻 〔1〕機械零件課程設計 ： 主編：任青劍 賀敬宏 〔2〕機床夾具設計手冊： 主編：楊黎明 〔3〕公差配合與技術測量： 主編：徐茂功 桂定一 〔4〕機械加工工藝設計資料；主編：張征祥 〔5〕刀具設計手冊： 主編：黃雨田 〔6〕機械制造工藝學： 主編： 鄭修本 〔7〕機械加工工藝裝備設計手冊：編委會編制 〔8〕光面量規(guī)及技術條件：中華人民共和國第五工業(yè)部標準