ca1340杠杆加工工艺及m4螺孔加工夹具设计.docx
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ca1340杠杆加工工艺及m4螺孔加工夹具设计
1.CA1340杠杆加工工艺分析
1.1泵体工艺分析及生产类型确定
1.1.1杠杆的技术要求
加工表面
尺寸及
偏差
/mm
公差及精度
等级
表面粗糙度
Ra/卩m
杠杆叉头左侧两端
面
12
IT9
6.3
杠杆叉头右侧两端
面
12
IT9
6.3
①20mm孔
①20H7
IT7
1.6
①8mn锥形孔
①8
IT12
12.5
①4mnH柱孔
①4
IT12
12.5
杠杆叉轴孔两端面
800-0.2
IT11
3.2
杠杆叉脚槽内侧面
8
IT9
6.3
杠杆叉脚槽内上表
面
12
IT9
6.3
M4螺孔
M4
IT7
1.6
①6mn孔
①6H7
IT7
1.6
①8mn孔
①8H7
IT7
1.6
1.1.2审查杠杆的工艺性
杠杆技术要求表
形位公差/mm
//
0.06
A
//
0.08
B
该零件材料为QT45-5，该材料具有良好的铸造性能、耐磨性、切削加工性能及低的缺口敏感性等。
另外球墨铸铁可通过热处理大大提高其性能。
球墨铸铁工艺简单，一般铸造车间均可生产。
分析零件可知，杠杆叉头和叉轴孔两端面均需要切削加工，并在
轴向方向上均高于相邻表面，这样减少了加工面积，又提高了杠杆端面的接触刚度；①20mm,①6mm孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外该零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。
由此可见，该零件的工艺性较好。
1.1.3•确定杠杆的生产类型
依设计题目知：
N=4500件/年，泵体重量为3.0kg，泵体属轻型零件。
该泵体的生产类型为中批生产。
1.2、确定毛坯，绘制毛坯简图
1.2.1选择毛坯
根据零件材料确定毛坯为铸件，毛坯的拔模斜度为3〜5°。
1.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
已知零件的生产类型为中批生产。
目前，多数铸件采用砂型铸造，其中金属模机器造型生产率较高、铸件精度高、表面质量与机械性能均好，故毛坯的铸造方法选用金属型铸造。
根据表2-5和表2-1查得公差等级为8~10级，即CT8~CT10，机械加工余量等级为D~F级。
选取E级，查表2-4得，加工余量RAM为1.1mm。
由于铸造孔的最小直径为15mm,所以①8、①6、①4的孔都在铸造时铸成实体，用机械加工的方法制造，所以没有加工余量。
计算需加工表面的毛坯余量：
公式R=F+2RMA+CT/2，R=F-2RMA-CT/2
（1）杠杆叉头两端面
R=12+2*1.1+1.6/2=15（mm）
⑵①20H7孔内表面
R=20-2*1.1-1.2/2=17.2（mm）
⑶杠杆叉轴孔①20H7端面
R=80+2*1.1+3.2/2=83.8（mm）
1.3•工拟订杠杆的工艺路线
1.3.1定位基准的选择
（1）精基准的选择
根据该杠杆的技术要求和装配要求，选择杠杆①20H7孔和其左端面为精基准。
零件图上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了基准统一”原则，杠杆叉轴孔①20H7的轴线是设计基准，选用其做精基准定位加工杠杆叉头两端面和孔①20H7，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的平行度要求。
选用该叉轴孔①20H7左端面作为精基准同样遵循了基准重合”的原则，因为该杠杆在轴向方向上的尺寸多以该端面做设计基准；另外，由于该杠杆零件强度较差，受力易产生弯曲变形，为了避免在机械加工中产生夹紧变形，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则，夹紧力的作用点不能作用在叉杆上。
选用叉轴孔①20H7左端面作精基准，夹紧可作用在叉轴孔①20H7右端面上，夹紧稳定可靠。
（2）粗基准的选择
作为粗基准的表面应平整，没有飞边或其它表面缺陷，在本题中，选择叉轴孔①20H7的外圆面和杠杆叉脚右端面作为粗基准。
采用①20H7的外圆面定位加工内孔，可以保证孔的壁厚均匀；采用杠杆叉脚右端面作为粗基准加工叉轴孔①20H7的左端面，可以为后序准备好精基准。
1.3.2表面加工方法的确定
根据杠杆图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定各加工表面的加工方法如下表：
加工表面
尺寸及偏
差/mm
公差及精
度等级
表面粗糙
度Ra/卩m
加工方案
杠杆叉头左侧
12
IT9
6.3
粗铣
两端面
杠杆叉头右侧
12
IT9
6.3
粗铣
两端面
①20mm孔
①20H7
IT7
1.6
粗扩-精扩-铰
①8mm锥形孔
①8
IT12
12.5
粗铣
①4mm圆柱孔
①4
IT12
12.5
粗铣
杠杆叉轴孔两
端面
800-0.2
IT11
3.2
粗铣-半精铣
杠杆叉脚槽内
侧面
8
IT9
6.3
粗铣
杠杆叉脚槽内
上表面
12
IT9
6.3
粗铣
M4螺孔
M4
IT7
1.6
钻-攻
①6mm孔
①6H7
IT7
1.6
钻-粗铰-精铰
①8mm孔
①8H7
IT7
1.6
钻-粗铰-精铰
1.3.3加工阶段的划分
由于该杠杆加工质量要求较高,所以可将加工阶段划分为粗加工—半精加工一精加工。
在粗加工阶段，先将精基准（杠杆①20H7孔和其左端面）准备好,使后续工序都可采用精基准进行加工.保证其他加工表面的加工精度要求，然后粗铣①20H7孔右端面、杠杆叉头两侧左右端面、①8mm锥形孔、①4mm圆柱孔以及杠杆叉脚槽内表面与其上表面；在半精度加工阶段,完成对叉轴孔①20H7两端面的铣削；在精加工阶段，完成①8mm和①6mm孔的精铰.
1.3.4工序的集中与分散
本课题选用工序集中原则来安排杠杆的加工工序，该杠杆的生产类型为中批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；
由于①6的孔对叉轴孔①20H7轴线有较高的平行度要求和①8的孔对①6孔轴线也有平行度要求，故选用工序集中,来减少装夹次数,提高
加工精度.不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证加工表面之间的相对位置精度要求。
此毕业设计已通过答辩,详细计£5,主整说明书和全套设计圏纸,
请联系扣扣：
③②⑤⑦⑧；⑨⑨⑧⑦②①⑥®
使用夹具加工工件时，加工表面的位置误差与工件在夹具中的定位的因素密切相关。
为了保证工件的加工精度，必须使工序中各项加工误差的总和小于或者等于该工序规定的公差值，式中△1……..与机床夹具有关的加工误差；
△w与工序中夹具以外其他因素有关的误差
p工序误差
夹具有关的加工误差△1一般包括工件夹具中的定位误差△b;工件在加紧时产生的误差；夹具相对于机床成形运动的位置误差；夹具想对于刀具的位置误差；以及夹具产生磨损造成的加工误差等。
为了给加工中其他误差因素能占有更大一些比例，由上式可见，应当尽量减小与夹具有关的误差。
其中除了在夹具的制造，安装，调整，使用中产生的误差外。
在夹具设计时的的正确计算和减小工件在夹具中的定位误差，是必须解决的重要问题之一。
定位误差是工件在夹具中定位时，工序基准（一批零件的）位置在工序尺寸方向或沿加工要求方向上的变动所引起的，因此在夹具设计时，应当尽可能选折工序基准为定位基准并选折精度较高的表面作为定位基准。
一般应使定位误差控制在有关尺寸内或者位置公差的1/3〜1/5。
轴承座零件为一面两孔零件，因此它的定位我们主要采用一平面，一定位销和一削边削，定位方式如下图：
£上士肉足厲销中心距、
匚士血.（妝褓扎屮心挑）
图4—5零件加工定位方式
因此夹具的主要定位元件为一平面和一定位销一削边销；
平面的尺寸公差须要保证零件尺寸$0_0.1，若平面公差太大，若超过0.1,则零件尺寸公差无法保证，因此，平面公差只能比零件公差小，由相关经验，一般取平面公差为零件公差的1/3，所以，取平面公尺寸公差为-0.03
定位销和削边销是与零件孔11相配合的，通过定位销、削边销与零件孔的配合来确定加工孔的中心，最后达到完全定位。
因此，定位销与其相配合的孔的公差相同，即公差为h7,其尺寸为©11,02。
2.4夹具操作简要说明
（1）、将整个夹具安装在工作台上，使其和工作台，刀具保持正确的位置关系。
（2）、启动液压缸，使活塞杆收进气缸，使压块张开，把零件放在定位元件上正确定位，零件的两孔和定位销、削边销配合。
（3）、启动崖压缸，活塞杆伸出，推动压块压在零件凸台上。
压紧力合适，
（4）、钻孔加工，钻刀通过钻套导向、对刀，加工完后，退出钻刀。
（5）启动液压缸，活塞杆收进气缸，使压块张开，把零件取出，开始加工下一个零件。
2.5夹具使用注意事项、保养及维护
（1）使用前对限位尺寸检查是否还保持正确位置；
（2）如果挡销磨损超差，可以进行打磨修复；如果定位销、定位板超差，可以重新组装，错开磨损部位后继续使用。
（3）使用后需要涂防绣油。
3方案综合评价与结论
在设计夹具时，应注意提咼劳动生产率。
为此，首先着眼于机动夹紧，而非手动夹紧，因为这是提高劳动生产率的重要途径，本道工序选用了液动夹紧方式。
本工序切削力较大，为了夹紧元件，势必增大液压缸缸直径，而这样将使整个夹具庞大，因此，有三个措施：
一是提高制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择比较理想的扩力机构；三是在可能情况下，适当提高压缩液体压力，以增大推力。
由于本夹具配合面，连接孔较多，因此，夹具的零件对精度比较高，操作时要注意夹具各螺纹是否拧紧；还有就是夹具操作时，要防止定位零件有过大的磨损，若有较大磨损，要注意及时更换，以保证零件加工精度。
夹具上装有对钻套，可以使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀，同时，夹具体上底面有一对定位键，可使夹具工作台上在很好的定位。
本题通过以杠杆①20H7孔和其左端面为精基准，运用一面两销来限制工件的6个自由度，在实现中批生产的前提下，采用液压缸来对工件进行夹紧。
满足了该杠杆工件的生产要求。
因此，所设计的工艺路线和所采用的工艺措施均是符合题意的。
4体会与展望
机械制造技术基础课程设计，是在完成生产实习，学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的。
我们通过该课程设计，将所学的理论与生产实践相结合，得到解决问题和分析问题能力的初步培养。
重点从以下几方面得到了锻炼：
1、可以让我们具有制定工艺规程的初步能力。
能综合运用机械制造技术基础和其它课程的基本理论和方法，正确的制定一个零件的机械加工工艺规程。
2、具有设计专用夹具的初步能力，提高了机构设计能力。
3、通过查阅资料，提高了我们熟练的使用设计手册、参考资料等方面的能力。
4、通过设计的全过程，让我们懂得了进行工艺设计的程序和方法，培养独立思考和独立工作的能力。
作为机械类的学生，这次课程设计是我们继机械原理课程设计、机械设计课程设计之后的又一重要的设计阶段，我们通过这样的设计，能够增强我们将理论用于实际的本领，对我们的学习意义重大！
5参考文献
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于
机
应用研究
机
系统的设计与实现
基基于
I
I
I
:
于
究
于于于
片机
制系统的设计与研究
PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响制的研究研制）调节器
/IP协议栈的实现
采集与处理技术的研究
统研究与开发
.…控制面板的研制訥度仪的研制
线切割机床短循环走丝方式研究
与研究研制
研制
和应用系统的研制
究与实现
研研究
研染测量仪的研制
Bl造监测技术研议转换器的设计
究
舀及实现
互统的究究与实现研究与实现
血压计的设计
的设
.数测试仪的研制
计与实研九
99!
动
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系机
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1
8
11
用
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单
单
故
產三三烂1一基基基自P
九
第一章总论错误！
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1.1项目概述错误！
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1.2项目提出的背景和必要性错误！
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1.3项目建设的可行性分析错误！
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第二章项目依据和范围错误！
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2.1项目编制依据错误！
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2.2编制原则错误！
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2.3项目编制范围错误！
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第三章市场发展预测及行业关键指标分析..…错误！
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3.1二手车市场风险及发展预测错误！
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3.2目前二手车价格分析错误！
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3.3二手车关键指标分析错误！
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第四章项目选址与建设条件错误！
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4.1项目选址错误！
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4.2区域建设条件错误！
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4.3社会环境简况错误！
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第五章项目建设内容与规模错误！
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5.1项目建设内容错误！
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5.2建设规模错误！
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第六章项目实施进度安排错误！
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第七章环境保护和交易流程错误！
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7.1二手车交易市场污染评估与处理错误！
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7.2二手车交易流程错误！
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第八章项目经营管理与劳动定员错误！
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8.1项目经营管理错误！
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8.2劳动定员.错误！
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8.3劳动保护和安全生产错误！
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第九章投资概算及资金筹措错误！
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9.1投资估算错误！
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9.2资金筹措错误！
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第十章经济效益分析错误！
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10.1项目的制度成本分析错误！
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10.2项目效益分析错误！
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10.3本项目成本估算错误！
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10.4投资初期的营销计划建议错误！
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10.5销售收入及税金错误！
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10.6利润估算错误！
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10.7财务平衡分析错误！
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10.8不确定性分析错误！
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10.9结论错误！
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第^一章结论及建议错误！
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