杠杆夹具设计

杠杆夹具设计目录一、零件的分析 (1)1.1 零件的作用......... 错误!未定义书签。

1.2 零件的工艺分析 ...... 错误!未定义书签。

1.3 生产类型 (4)二、选择加工方法，制定工艺路线 (4)2.1 基面的选择 (3)2.2 粗基准的选择 (4)2.3 精基准的选择 (4)2.4 零件表面加工方法的选择 (4)三、机械加工余量、毛坯尺寸、工序尺寸的确定 (6)3.1 机械加工余量及毛坯尺寸的确定 (6)3.2 确定工序尺寸 (7)四、确定切削用量及基本时间 (8)五、夹具设计 (18)5.1提出问题 (18)5.2夹具设计 (22)六、机械加工工艺过程卡 (22)的圆；M5的螺纹孔的轴线与Φ8H8mm的孔轴线相互垂直；还有一个是与Φ8H8mm 的孔轴线相互垂直的下端面，其粗糙度为Ra6.3。

其中，下端面为主要加工表面。

M10的螺纹孔及与其轴线相互垂直的左右端面，其中左端面的粗糙度为Ra6.3。

其中左端面为主要加工表面。

1、3 生产类型拟定生产类型为小批量生产。

二、选择加工方法，制定工艺路线2.1 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

2.2 粗基准的选择粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。

现以零件的侧面为主要的定位粗基准。

2.3 精基准的选择精基准的选择：精基准选择的原则有基准重合原则、基准统一原则、互为基准原则和自为基准原则。

在选择时，主要应考虑基准重合的问题。

当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

2.4 零件表面加工方法的选择（1）左右下及四周端面公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra3.2，需进行半精铣。

（2）Φ8H7mm孔公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，需要进行钻、扩、粗铰、精铰。

（3）Φ8H8mm孔公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra3.2，需进行钻、扩、粗铰、精铰。

（4）Φ20mm孔公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，需进行钻、扩、粗铰、精铰。

（5）Φ3mm孔公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra6.3，需钻和扩。

（6）攻螺纹M4、M5与攻螺纹M10深18mm槽公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra6.3。

（7）铣8022.5 制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。

除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

1、工艺路线方案一工序1 粗铣Φ20H7mm孔端面A、B，粗铣、半精铣Φ8H7mm孔的四个端面。

工序2 同时钻Φ20H7mm，Φ8H8mm，Φ8H7mm孔。

工序3 半精铣Φ20H7mm孔端面A、B，粗铣、半精铣Φ8H7mm孔的四个端面。

工序4 同时扩、粗铰Φ20H7mm，Φ8H8mm，Φ8H7mm孔。

工序5 粗铰Φ8H8mm，Φ8H7mm，Φ20H7mm三孔。

工序6 车Φ20H7mm孔两端倒角。

工序7 粗铣、精铣槽。

工序8 钻M4 、M5螺纹底孔。

工序9 攻M10螺纹孔。

工序10 精铰Φ8H8mm，Φ8H7mm，Φ20H7mm三孔。

工序11 终检。

2、工艺路线方案二工序1 粗铣、半精铣Φ20H7mm孔左端面。

工序2 粗铣、半精铣Φ8H7mm孔的四个端面及Φ20H7mm孔的右端面。

工序3 钻R3mm圆弧油槽。

工序4 同时钻Φ8H7mm，Φ8H8mm两孔和Φ20H7mm孔。

工序5 粗铰Φ8H7mm，Φ8H8mm，Φ20H7mm三孔。

工序6 精铰Φ8H7mm，Φ8H8mm，Φ20H7mm三孔。

工序7 车Φ20H7mm孔两端倒角。

工序8 钻Φ3mm油孔。

工序9 钻M4 、M5螺纹底孔。

工序10 攻M10mm螺纹孔。

工序11 粗铣、精铣槽。

工序12 终检。

3、工艺方案的比较与分析由先基准的原则，先加工平面；先重要的原则，先加工直径20mm的孔以此为基准加工底面。

由于10mm的孔和φ8H7mm孔方向相同所以安排在同一道工序。

考虑到铣油槽时不应该出现卡刀的现象，因此加工油槽后再加工3mm的斜孔。

由于M5，M10孔与M4孔方向不同因此在攻螺纹时需要调整因此安排在两道工序中。

因此才用以下工序：工序一：粗铣φ20H7孔两端面，φ30mm右端面，φM10左端面工序二：钻、扩、铰φ20mm孔工序三：钻、铰φ8H7mm孔和M10螺纹孔底孔。

工序四：钻、铰φ8H8mm孔。

0。

2mm槽工序五：粗精铣8工序六：钻M4螺纹孔底孔。

工序七：钻M5螺纹孔底孔工序八：拉R2X1.5油槽工序九：钻φ3沉孔60°深3孔工序十：攻螺纹M4,M5，M10工序十一：去毛刺，倒圆角工序十二：终检三、机械加工余量、毛坯尺寸、工序尺寸的确定“CA1340自动车床杠杆”零件材料为QT50-1.5,生产类型为中批生产,采用砂型铸造机器造型。

根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的公差等级、机械加工余量及毛坯尺寸。

3.1 机械加工余量及毛坯尺寸的确定（1）公差等级《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-1，铸件公差有16级，代号为CT1～CT16，常用的为CT4～CT13，该零件采用砂型机器铸造，材料是球墨铸铁，查表2.2-3得，公差为CT8～CT10。

（2）确定机械加工余量根据表2.2-4和2.2-5查得，铸件的机械加工余量为2～4mm,取2mm 。

（3）确定毛坯尺寸分析本零件，除Φ20H7mm、Φ8H7mm 通孔为Ra1.6um 以外，其余各加工表面为Ra ≥3.2um,因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可。

综上所述，确定毛坯尺寸见表2。

表2 零件尺寸单边余量 毛坯尺寸 零件尺寸 单边余量 毛坯尺寸 Φ20H7mm实心 66 mm 2 72 Φ8H7mm实心 12 mm 2 15 Φ8H8mm实心 62 mm 2 65 M10螺纹 实心 8200。

+ mm实心3.2 确定工序尺寸1、外圆表面沿轴线方向的长度加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-2，取Φ20H7mm 孔两端面、中心线与Φ20H7mm 孔中心线平行的Φ20mm 外圆端面、中心线与Φ20H7mm 孔中心线垂直的Φ20mm 外圆端面长度单边余量均为2mm 。

粗铣：单边加工量为1mm半精铣：单边加工量为0.7mm ，零件偏差为03.0- mm精铣：单边加工量为0.3mm ，零件偏差为02.0- mm2、Φ20H7mm 孔的加工余量，孔的精度要求为IT7，《金属机械加工工艺人员手册》表13-14，确定工序尺寸及余量为钻孔：Φ18mm扩孔：Φ19.8mm Z=1.8mm粗铰：Φ19.94mm Z=0.14mm精铰：Φ20021.00+mm Z=0.06mm3、Φ8H7mm 孔的加工余量，孔的精度要求为IT7，《金属机械加工工艺人员手册》表13-14，确定工序尺寸及余量为钻孔：Φ7.8mm粗铰：Φ7.96mm Z=0.16mm精铰：Φ8015.00+mm Z=0.04mm4、Φ8H8mm 盲孔的加工余量，孔的精度要求为IT8，《金属机械加工工艺人员手册》表13-14，确定工序尺寸及余量为钻孔：Φ7.8mm粗铰：Φ7.96mm Z=0.16mm精铰：Φ8022.00+mm Z=0.04mm5、螺纹孔的加工余量M10：钻孔Φ8.5 mmM5：钻孔Φ4.2 mmM4：钻孔Φ3.3 mm6、通槽的加工余量半精铣可达到零件图样的要求，则该工序尺寸：槽宽为82.00+mm ，槽深为26mm 。

粗铣时，为半精铣留有加工余量：槽宽双边余量为0.6mm ，槽深余量为0.5mm 。

则粗铣工序尺寸：槽宽为7.4mm ，槽深25.5mm 。

7、其他外形尺寸直接铸造得到四、 确定切削用量及基本时间工序1：粗铣φ20H7孔两端面，φ30mm 两端面，φ铣M10左端面1、粗铣Φ20mm 外圆端面零件材料为球墨铸铁QT50-1.5，故可用硬质合金直齿三面刃圆盘铣刀。

查《机械制造工艺设计简明手册》表11-21和表12-22，取铣刀直径d=80mm ，粗齿，z=16齿。

由于粗铣加工单边余量为1mm ，小于5mm ，故铣削宽度p a =1mm 。

查《金属机械加工工艺人员手册》表11-69可知，z f =0.06～0.12mm/z取z f =0.1 mm/齿查《金属机械加工工艺人员手册》表14-77,取u=38m/min ，则：s n =1000u/d π=1000×38/（80×π）=151.3（r/min ）查表3.29，取主轴实际转速w n =160r/min,则实际切削速度c u =πd w n /1000=π×80×160/1000=40.19（r/min ）当w n =160r/min 时，刀具每分钟进给量m f 应为m f = z f Z w n =0.1×16×160=256(mm/min)取实际进给速度m f =260mm/min,则实际进给量z f = m f /Z w n =260/（16×160）=0.102(mm/Z)切削工时：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14，切入长度L1=1.7mm,超出长度L2=3 mm 。

于是行程长度为L0＋L1＋L2，则机动工时为Tm= （L0＋L1＋L2）/m f =（20＋1.7＋3）/260=0.095(min)2、半精铣Φ20mm 外圆端面选用硬质合金直齿三面刃圆盘铣刀，细齿，d=80mm,z=16齿。

由于加工余量0.7mm ，经查手册，只需一次半精铣，故铣削宽度p a =0.7mm查《金属机械加工工艺人员手册》表14-69，f=0.06～0.12mm/齿，取f=0.08mm/z 查《金属机械加工工艺人员手册》表14-77，取u=45m/min,则s n =1000u/πd=1000×45/（80×π）=179.14(r/min)查表3.29,取主轴转速w n =180r/min,则实际切削速度c u =πd w n /1000=π×80×180/1000=45.2(m/min)当w n =180r/min 时,工作合每分钟进给量m f 为m f =f w n z=0.08×180×16=230.4(mm/min)取刀具实际进给速度为m f =240 mm/min,则实际进给量为f= m f /z w n =240/(16×180)=0.083(mm/z)切削工时:由粗铣加工可知,刀具行程为L0＋L1＋L2，则机动工时m t = （L0＋L1＋L2）/m f =（20+1.7+3）/240=0.103(min)3、铣M10左端面选用硬质合金直齿三面刃圆盘铣刀，细齿，d=125mm,z=20齿。