機械製造工藝課程設計
課程名稱：
設計課題
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20 年月日
目錄1.零件圖分析 1
1.1零件的功用 1
1.2零件的技術要求 1
1.3審查槓桿的工藝性 2
1.4確定槓桿的生產型別 2
2.確定毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 2
2.1確定毛坯製造方法 2
2.2確定毛坯尺寸公差和加工餘量 2
2.2.1確定毛坯尺寸 2
2.2.2確定毛坯尺寸公差等級和公差 3
2.3繪製毛坯圖 4
3.制定零件工藝路線 4
3.1選擇定位基準 4
3.1.1精基準的選擇 4
3.1.2粗基準的選擇 4
3.2表面加工方法的確定 5
3.3加工階段的劃分 6
3.4工序集中與分散 6
3.5工序順序的安排 7
3.5.1機械加工工序的安排 7
3.5.2熱處理工序及表面處理工序的安排 8
3.5.3輔助工序安排 8
3.6確定工藝路線 8
4.各工序設計 9
4.1確定加工方案 9
4.2確定加工餘量 9
4.3計算工序尺寸的基本尺寸 10
4.4工步計算 10
5.時間定額的計算 11
5.1工步時間定額的計算 11
5.2輔助時間的計算 11
6.夾具設計 11
6.1問題的提出 12
6.2.1定位方案設計 12
6.2.2上述方案的比較 12
6.2.3夾緊力方向的選擇 12
6.2.4夾緊力作用點的選擇 13
6.2.5切削力及夾緊力計算 13
6.2.6夾具操作簡要說明 13
7.體會與展望 13
參考文獻 15
附錄1 17
附錄2 18
1.零件圖分析
本零件為用於某些機械中的槓桿，其功用是傳遞驅動力。
該槓桿形狀複雜、結構簡單，屬於典型的槓桿類零件。為實現傳遞驅動力的功能，其槓桿各孔與機器有配合要求，因此加工精度要求較高。槓桿左端兩臂內表面在工作中需承受較大的衝擊載荷，為增強其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理；為保證裝配時有準確的位置，φ8h7、φ20h7、φ8f9三個端面孔有平行度要求，中間孔與兩端的孔的平行度為0.
1mm。
綜上所述，該槓桿的各項技術要求制定的較合理，符合該零件在傳遞驅動力中的功用。
分析零件圖可知，槓桿零件中的φ8h7、φ20h7、φ8f9孔的外端麵均要求銑削加工,並在軸向方向上均高於相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了其接觸剛度；φ8h7和φ20h7孔的端麵均為平面，可以防止加工過程中鑽頭偏離，以保證加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其餘表面加工精度較低，不需要高精度工具機加工，通過銑削、鑽床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產條件下，採用較經濟的方法保質保量的加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。
依題目可知，該槓桿生產型別為中批量生產。
零件材料是qt450-10。零件年產量為中批量，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提高生產率保證加工精度後可採用鑄造成型中的金屬模鑄造。零件形狀複雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，φ8h7、φ8f9三個小孔不鑄出，中間φ20h7大孔鑄出。
毛坯尺寸通過確定加工餘量後再決定。
分析本零件，所有加工表面ra≥1.6，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的餘量即可
（1）確定毛坯尺寸公差等級由《課程設計指導書》中表2-1大批量生產的毛坯鑄件的公差等級表確定毛坯的尺寸的公差等級。由於鑄件材料為球墨鑄鐵加工方法為金屬型鑄造，確定毛坯尺寸公差等級為ct8-10.
（2）確定毛坯尺寸公差
查《鑄造工藝手冊》中表1-9確定本零件的毛坯尺寸公差如下。
槓桿尺寸公差
基準面的選擇是工藝規程設計的重要過程之一。基面的選擇正確與否，可以是加工質量得到保證，生產效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報廢，使用無法進行，難以在工期內完成加工任務。
根據該槓桿零件的技術要求和裝配要求,對於精基準而言，主要考慮到基準重合的問題，當設計基準與工藝基準不重合時，應該進行尺寸換算，本題目以φ20h7的孔為精基準，基本滿足要求。
重點考慮到既要保證在各加工面均有加工餘量的前提下，使重要孔或麵的加工餘量盡量均勻，又要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以選槓桿零件φ20h7孔及φ8h7孔外端麵為粗基準。
1、槓桿零件中零件φ20h7、φ8h7孔的外端麵，它是毛坯鑄造出來之後第乙個加工的端麵，此面將作為粗基準，表面粗糙度為3.2。根據表面粗糙度要求我們採取粗銑、半精銑的加工方式，即節省時間又能達到技術要求。
2、φ10孔上端麵，表面粗糙度為12.5，根據表面粗糙度要求我們採取粗銑的加工方式。
3、φ8f9孔的外端麵，表面粗糙度為3.2，根據表面粗糙度要求我們採取粗銑—半精銑的加工方式。
4、兩φ8h7孔之間的表面，該表面需要檢查，要求檢查範圍與φ8h7同心在φ20內，根據表面粗糙度要求我們採取粗銑—半精銑的加工方式。
5、φ20h7孔加工，它將作為精基準以完成以後的加工，為達到題目要求我們採取粗擴—精擴—鉸的工序過程，最終完成φ20h7孔加工。
6、φ8h7、φ8f9孔加工，加工時對於φ20h7孔有平行度要求，表面粗糙度為1.6，根據表面粗糙度要求我們採取鑽—精鉸的加工方式。
7、φ10孔加工，表面粗糙度為12.5，根據表面粗糙度要求我們採取鑽孔就能達到要求。
8、缺口的加工，表面粗糙度為12.5，根據表面粗糙度要求我們採取粗車就能達到要求。
9、m4螺孔加工，考慮到工藝要求，我們採取鑽、攻絲兩步工序。在加工的適當工藝過程中我們對產品進行質量檢查，以滿足工藝要求。
各表面加工方案如下表
該槓桿加工質量要求一般，可將加工階段劃分成粗加工和精加工兩個階段。
在粗加工階段，首先將精基準（φ20h7孔）準備好，使後續工序都可採用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然後粗銑三個圓孔的外端麵、粗銑φ10孔上端麵以及兩φ8h7孔之間的表面、鑽φ8h7及φ8f9孔、缺口的粗銑、鑽φ10孔及m4螺孔；在精加工階段，進行三個圓孔的外端麵的半精銑、φ8h7及φ8f7孔的精鉸、m4螺孔的攻絲加工。
在生產綱領一確定成批生產的情況下，考慮到經濟效益，工藝簡單，盡量降低成本等因素我們採用工序集中。該槓桿的生產型別為中批生產，可以採用萬用型工具機配以專用工、夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可縮短輔助時間，而且由於在一次裝夾中加工了許多表面，有利於保證各加工表面之間的相對位置精度要求。
方案一：
1、粗擴—精擴—鉸φ20h7孔
2、粗銑—半精銑φ20h7、φ8h7孔外端麵
3、粗銑兩φ8h7孔之間的表面
4、粗銑—半精銑φ8f9孔的外端麵
5、檢驗
6、粗銑φ10孔上端麵
7、粗銑缺口
8、鑽—精鉸φ8h7孔及φ8f9孔
9、鑽φ10孔
10、鑽—攻m4螺孔
方案二：
1、粗擴—精擴—鉸φ20h7孔
2、鑽—精鉸φ8h7孔及φ8f9孔
3、粗銑—半精銑φ20h7、φ8h7孔外端麵
4、粗銑兩φ8h7孔之間的表面
5、檢驗
6、鑽φ10孔
7、粗銑φ10孔上端麵
8、粗銑—半精銑φ8f9孔的外端麵
9、粗銑缺口
10、鑽—攻m4螺孔
1、鑄造成型後，為改善工件材料切削效能和消除毛坯內應力而安排的熱處理工序：時效處理。
2、在粗加工之後，為消除切削加工過程中工件的內應力而安排的熱處理工序：人工時效處理
在粗加工和熱處理後，安排去毛刺；在精加工後，安排去毛刺、清洗和終檢工序。
綜上所述：該槓桿工序的安排順序為：基準加工—主要表面粗加工及一些餘量大的表面粗加工—熱處理—主要表面精加工。
對於上述工序安排的兩個方案進行比較：
方案一工序相對集中，便於管理。方案二則採用工序分散原則，各工序工作相對獨立。考慮到該零件生產批量較大，工序集中可簡化調整工作，易於保證加工質量，且採用氣動夾具，可提高加工效率，故採用方案一較好。
在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，下表列出了槓桿的工藝路線。
槓桿工藝路線及裝置、工裝的選用
4.1確定切削用量及基本工時
設計說明書
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