杠杆零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计说明书资料Word格式文档下载.docx

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Ф8+0.015的小孔、粗精铣Φ30凸台的上下表面。

加工要求有：

Φ40mm的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um（上平台）、Ra3.2（下平台）、Φ10（H7）孔为Ra3.6um、Φ25（H9）和Φ8（H7）孔表面粗糙度都为Ra1.6um。

2×

Φ8（H7）孔有平行度分别为0.1、0.15。

Φ10（H7）孔的平行度为0.1。

杠杆有过渡圆角为R5，则其他的过渡圆角则为R3。

其中主要的加工表面是孔Ф8（H7）,要用Ф8（H7）钢球检查。

二、工艺规程的设计

（一）、确定毛坯的制造形式

零件的材料HT200。

考虑到零件在工作中处于润滑状态，采用润滑效果较好的铸铁。

由于大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。

又由于零件的对称特性，故采取两件铸造在一起的方法，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。

查参考文献（金属机械加工工艺人员手册）表12-2得：

各加工表面表面总余量

加工表面

基本尺寸

加工精

等级

度加工余量

数值（mm）

说明

Ф40mm

40

7

5.5

加工上

的上下平

3.5

下底面

5.5加工上表

3.5面

凸台上下

宽度307

30mm的

平台

Ф30mm

307

的凸台上

下面

（二）、基面的选择

（1）粗基准的选择

对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的加工表面就是宽度为Ф40mm的肩面表面作为加工的粗基准，可用压板对肩台进行加紧，利用一组V形块支承Φ40mm的外轮廓作主要定位，以消除z、z、y、y四个自由度。

再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工Φ25（H7）的孔。

（2）精基准的选择

主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用Φ25（H7）的孔作为精基准。

（三）、工件表面加工方法的选择

本零件的加工表面有：

粗精铣宽度为Φ40mm的上下平台、钻Φ10（H7）孔、钻2×

Ф8+0.015的小孔、粗精铣Φ30凸台的平台。

材

料为HT200，加工方法选择如下：

1、Φ40mm圆柱的上平台：

公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣→精铣的加工方法，并倒R3圆角。

2、Φ40mm圆柱的下平台：

公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra3.2，采用采用粗铣→精铣的加工方法，并倒R3圆角。

3、Φ30mm的凸台上下表面：

公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣→精铣的加工方法。

4、钻Φ10（H7）内孔：

公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra3.2，平行度为0.1μm（A），采用钻孔→粗铰→精铰的加工方法。

5、钻Φ25（H9）内孔：

公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra1.6，采用钻孔→扩孔钻钻孔→精铰的加工方法，并倒1×

45°

内角。

6、钻Φ8（H7）内孔：

公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra1.6，采用钻孔→粗铰→精铰的加工方法。

（四）、确定工艺路线

1、工艺路线方案一：

铸造

时效

涂底漆

工序Ⅰ：

粗精铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为30mm的平台工序Ⅱ：

粗精铣宽度为Φ30mm的凸台表面

工序Ⅲ：

钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф23mm。

工序Ⅳ：

扩孔钻钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф24.8mm。

工序Ⅴ：

铰孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф25（H9）。

工序Ⅵ：

钻Φ10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm。

工序Ⅶ：

粗铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到9.96mm。

工序Ⅷ：

精铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到Φ10（H7）mm。

工序Ⅸ：

钻、粗、精铰2×

Φ8（H7）小孔使尺寸达到Φ8（H7）工序Ⅹ：

检验入库。

2、工艺路线方案二：

钻2×

Ф8（H7）的小孔使尺寸Ф7.8mm。

工序Ⅴ：

工序Ⅵ：

工序Ⅶ：

钻Φ10（H7）的内孔使尺寸达到Φ9.8mm。

粗铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到Φ9.96mm。

工序Ⅹ：

粗铰2×

Φ8（H7）小孔使尺寸达到7.96mm。

工序Ⅺ：

精铰2×

Φ8（H7）小孔使尺寸达到Φ8（H7）。

工序Ⅻ：

五）：

工艺方案的比较和分析：

上述两种工艺方案的特点是：

方案一是根据宽度为40mm的上下肩面作为粗基准，Ф25（H7）孔作为精基准，所以就要加工Ф25孔时期尺寸达到要求的尺寸，那样就保证了2×

Ф8小孔的圆跳动误差精度等。

而方案二则先粗加工孔Ф25，而不进一步加工就钻Ф8（H7），那样就很难保证2×

Ф8的圆度跳动误差精度。

所以决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。

（六）：

选择加工设备及刀、量、夹具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以采用通用机床为主，辅以少量专用机床。

其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。

工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均由人工完后。

粗精铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。

考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择X5012立式铣床（参考文献：

机械制造工艺设计简明手册，主编：

李益民，机械工业出版社出版社），刀具选D=2mm的削平型立铣刀（参考文献：

机械制造工艺设计简明手册，主编：

李益民，机械工业出版社出版）、专用夹具、专用量具和游标卡尺。

粗精铣宽度为Φ30mm的凸台表面。

采用X5021立式铣床，刀具选D=2mm的削平型铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。

钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф23mm。

采用Z535型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄2号刀）D=23m，m专用钻夹具，专用检具。

扩孔钻钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф24.8mm。

采用立式Z535型钻床，刀具选D=24.7mm的锥柄扩孔钻（莫氏锥度3号刀），专用钻夹具和专用检具。

铰孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф25（H9）。

采用立式Z535型钻床，刀具选D=25mm的锥柄机用铰刀，并倒1×

45°

的倒角钻用铰夹具和专用检量具。

Ф8（H7）的小孔使尺寸达到7.8mm。

采用立式Z518型钻床，刀具选用D=7.8mm的直柄麻花钻，专用钻夹具和专用检量具。

采用立式Z518型钻床，刀具选用D=9.8mm的直柄麻花钻，专用的钻夹具和量检具。

采用立式Z518型钻床，刀具选用D=10mm的直柄机用铰刀，专用夹具和专用量检具。

采用立式Z518型钻床，选择刀具D=10mm的精铰刀，使用专用夹具和量检具。

Φ8（H7）小孔使尺寸达到Φ7.96mm。

采用立式Z518型钻床，选择刀具为D=8mm直柄机用铰刀，使用专用夹具和专用量检具。

Φ8（H7）小孔使尺寸达到Φ8（H7）。

采用立式Z518型钻床，选择刀具为D=8mm的直柄机用铰刀，使用专用的夹具和专用的量检具。

（参考资料和文献均来自：

李益民，机械工业出版社出版）

三、确立切削量及基本工时

铸造毛坯

时效处理

工序一：

粗铣精铣φ40上下端面和宽度为30的平台面

（1）粗铣

工件材料：

HT200，铸造

加工要求：

粗铣φ40上下端面和宽度为30的平台面

机床：

X5012立式铣床

刀具：

W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。

铣削宽度0～60,深度ap<

=4取刀具直径do=63mm。

选择刀具前角γo＝＋5°

后角αo＝8°

，副后角αo'

=8°

，刀齿斜角λs=－10°

主刃Kr=60°

过渡刃Krε=30°

副刃Kr'

=5°

过渡刃宽bε=1mm,z=14

切削用量

1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=4.0mm，一次走刀即可完成所需长度。

2）每齿进给量机床功率为4.5kw。

fz=0.15~0.30mm/z。

由于是对称铣，选较小量fz=0.18mm/z

3）查后刀面最大磨损

查《切削用量简明手册》表3.7，后刀面最大磨损为0.3~0.5mm。

查《切削用量简明手册》表3.8，寿命及寿命T=180min

Cvdqv

4）计算切削速度按《切削用量简明手册》，

k

mxvyvuvpvvTapfzaeZ

算得Vc＝28.8m/min，n=80r/min,

据X5012铣床参数，选择nc=188r/min,,

则实际切削速度Vc=3.14*160*188/1000=40m/min=94.45m/s,实际进给量为fMz0.1814188473.76mm/min

根据X5012立式铣床工作台进给量表（表5-73）选择fMz190mm/min则实际每齿进给量为fz1900.21mm/z

z1460

根据《机制课程设计指南》表2-18,铣削时的功率（单

5）校验机床功率位为Kw）为

FC

式中，CF54.5，xf0.9,yF0.74,uF1.0,wF0,qF1.0则Fc489N,vc=0.65m/s,Pc0.125kw<

4.5kw

最终确定ap=4.0mm，nc=190r/min,，Vc=94.45m/s，fz=0.21mm/z

6）计算基本工时

Tjl1fll20.492

fMz

（2）半精铣

精铣φ40上下端面和宽度为30的平台面机床：

X5012立式铣床刀具：

过渡刃宽bε=1mm,z=14切削用量

1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=4.0mm，一次走刀即可完成所需长度

2）每齿进给量机床功率为4.5kw

fz=0.15~0.30mm/z选较小量fz=0.18mm/z

查《切削用量简明手册》表3.7，后刀面最大磨损为0.3~0.5mm

查《切削用量简明手册》表3.8，寿命及寿命T=180min4）计算切削速度按《切削用量简明手册》，

TmapxvfzyvaeuvZpv

据X5012铣床参数，选择nc=188r/min

则实际切削速度Vc=3.14*160*188/1000=40m/min=94.45m/s实际进给量为fMz0.1814188473.76mm/min

5）校验机床功率根据《机制设计课程设计指南》表2-18,铣削时的功率（单位为Kw）为

pFcv

pc1000

cfapxFfyzzaeuFzFCcfapdqFfnwzFaez（N）dFnF

式中，

CF54.5，xf0.9,yF0.74,uF1.0,wF0,qF1.0

则Fc489N,vc=0.65m/s,Pc0.125kw<

工序二粗精铣φ30凸台面

HT200，铸造加工要求：

粗精铣φ30凸台面机床：

fz=0.15~0.30mm/z。

查《切削用量简明手册》表3.8，寿命及寿命T=180min

mxvyvuvpvTapfzaeZ

kv

算得Vc＝28.8m/min，n=1000v/d=80r/min

5）校验机床功率根据《机制课程设计指南》表2-18,铣削时的功率

单位为Kw）为

Fcvpccc1000

cfapxFfyzzaeuFz

dqFnwF

（N）

式中，CF54.5，xf0.9,yF0.74,uF1.0,wF0,qF1.0

Tjl1fll20.478fMz

粗精铣φ30凸台面

2）每齿进给量机床功率为4.5kwfz=0.15~0.30mm/z。

查《切削用量简明手册》表3.7，后刀面最大磨损为0.3~0.5mm查《切削用量简明手册》表3.8，寿命及寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削用量简明手册》

Vc=TmaxCvfvdyvqavuvZpvkv

TapfzaeZ

算得Vc＝28.8m/min，n=80r/min

根据X5012立式铣床工作台进给量表（表5-73）选择fMz190mm/min

则实际每齿进给量为fz14190600.21mm/z

Fcvpcc

c1000

4.5kw最终确定ap=4.0mm，nc=190r/min,，Vc=94.45m/s，fz=0.21mm/z

Tjl1ll20.478

工序三、四、五：

钻、扩、绞Φ25（H9）孔

（一）、加工余量的确定

由工序卡，钻孔余量为23.0mm，扩孔的余量为1.8mm，粗铰的余量为0.2mm

（二）、切削用量的计算

（1）钻孔

1）背吃刀量的确定ap=23.0mm。

2）进给量的确定由课程设计指南选取该工步的每转进给量为f=0.4mm/r。

3）切削速度的计算由于该材料为HT200，由课程设计指南初选切削速度为V为20m/min。

由公式：

n=1000V/d可求得该工序的钻头转速n=276.93r/min，参照课程设计指南所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=250r/min，再将此转速代入公式：

n=1000V/d便求得该死工序的实际钻削速度为：

Vnd/100025023/100018m/min

（2）扩孔

1）背吃刀量的确定ap=1.8mm。

2）进给量的确定由课程设计指南选取该工步的每转进给量为f=1.2mm/r。

3）切削速度的计算由课程设计指南初选切削速度为V为4m/min。

n=1000V/d可求得该工序的钻头转速n=51.36r/min，参照课程设计指南所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=47r/min，再将此转速代入公式：

n=1000V/d便求得该死工序的实际钻削速度为：

Vnd/10004724.8/100018m/min

（3）粗铰

1）背吃刀量的确定ap=0.2mm。

2）进给量的确定由课程设计指南选取该工步的每转进给量为f=0.8mm/r。

3）切削速度的计算由课程设计指南初选切削速度为V为

5m/min。

n=1000V/d可求得该工序的铰刀的转速n=63.69r/min，参照课程设计指南所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=63/min，再将此转速代入公式：

Vnd/10006325/10004.95m/min

（三）、时间定额的计算

1、基本时间Tj的计算

由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式Tj=L/fn=（l＋l1＋l2）/fn求得。

其中1=54mm，l2=1mm，l1=（D×

cotkr）/2＋（1～2）=（23.0×

cot56o）/2＋（1～2）=8.7mm；

f=0.4mm/rn=250r/min将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：

Tj=（54mm＋8.7mm＋1mm）/（0.4mm/r×

250r/min）

=0.637min=38.22S

由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式Tj=L/fn=（l＋l1

＋l2）/fn求得。

其中1=54mm，l2=3mm，

l1（Dd1）cotkr/2（1~2）

（24.823.0）cot60o/2（1~2）2.525

f=1.2mm/r；

n=47r/min将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：

Tj=（54mm＋2.525mm＋3mm）/（1.2mm/r×

47r/min）

=1.055min=63.3s

由课程设计指南表2-26钻孔的基本时间可由公式

Tj=L/fn=（l＋l1＋l2）/fn

由课程设计指南表2-27按kr=150、ap=（D-d）/2=（25-24.8）/2=0.1mm查得l1=0.37mm；

l2=15mm；

l=54mm；

f=1.0mm/r；

n=47r/min；

将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：

Tj=（54mm＋0.37mm＋15mm）（/1.0mm/r×

47r/min）=1.48min=88.8s工序六、七、八、九钻、扩、绞Φ10H7孔

（1）钻孔

由机械制造工艺设计简明手册，并参考Z518机床主要技术参数（表4.2-14），取钻Ф10（H7）孔的进给量f=0.3mm/r（表4.2-16）,初选钻Ф10（H7）孔的切削速度为v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出转速为:

n=1000v/d=1000×

26.1/3.14×

9.8r/min=848.17r/min

按机床实际转速取n=900r/min，则实际切削速度为

v=3.14×

900×

9.8/1000m/min≈27.7m/min

从课程设计指南表2-15得