等臂杠杆的工艺规程及夹具钻2Φ8H7设计Word文件下载.docx
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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（机械加工工艺简明手册）得：
各加工表面表面总余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等级
加工余量数值（mm）
说明
Ф40mm的上下平台
宽度30mm的平台
40
30
G
H
4
3
加工上下底面
加工上表面
Ø
30mm的凸台上下面
凸台上下面
Φ10（H7）孔
10
H
加工内孔
Φ8（H7）孔
8
Φ25（H9）孔
25
G
又由参考文献得出：
主要毛坯尺寸及公差
主要尺寸
零件尺寸
总余量
毛坯尺寸
公差CT
Φ8（H7）之间的中心距离
168
—
4
Φ10（H7）孔尺寸
2.0
10
3
Φ25（H9）孔尺寸
3.0
Φ8（H7）孔尺寸
8
（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：
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IT8～IT10,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IT8～IT10,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、Ø
30mm的凸台上下表面：
公差等级为IT13，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～IT8，表面粗糙度为Ra3.2，平行度为0.1µ
m（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IT6～IT8，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IT6～IT8,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：
粗精铣宽度为Ф40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。
钻2×
Ф8（H7）的小孔使尺寸。
工序Ⅵ：
工序Ⅶ：
粗铰2×
Φ8（H7）小孔使尺寸达到7.96mm。
工序Ⅺ：
精铰2×
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。
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：
机械工艺设计手册，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：
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。
采用Z535型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄2号刀）D=23mm，专用钻夹具，专用检具。
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。
采用立式Z535型钻床，刀具选D=25mm的锥柄机用铰刀，并倒1×
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。
钻Φ10（H7）的内孔使尺寸达到Φ9.8mm。
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。
粗铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到Φ9.96mm。
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。
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）
（七）：
加工工序设计
根据本次设计的要求，工序设计只设计老师所给出工序的计算。
下面是对Φ8（H7）内孔的加工设计。
各工步余量和工序尺寸及公差（mm）
加工方法
余量
公差等级
工序尺寸
Φ8（H7）
钻孔
0.215
Φ7.8
扩孔
0.055
—
Φ7.96
铰孔
H7
1、钻2×
2、粗铰2×
3、精铰2×
这三部工序全都采用Z518机床来进行加工的，故：
（1）参考文献：
机械设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取钻2×
Ф8（H7）孔的进给量f=0.3mm/r,用插入法求得钻2×
Ф8（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×
8r/min=1039r/min
按机床实际转速取n=1000r/min，则实际切削速度为v=3.14×
1000/1000m/min≈22m/min.
从参考文献得知：
=9.81×
42.7do
（N）
M=9.81×
0.021
（N.m）
求出钻2×
Ф8（H7）孔的
和M如下：
42.7×
8×
×
1=1279N
M=9.81×
0.021×
1=5N.m
根据所得出数据，它们均少于机床的最大扭转力矩和最大进给力，故满足机床刚度需求。
（2）参考文献：
机械设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取扩孔2×
Ф8（H7）的进给量f=0.3mm/r,参考文献得：
扩孔的切削速度为（
）V钻，故取v扩=1/2v钻=1/2×
22m/min=11m/min,
由此算出转速n=1000v/
11/3.14×
8r/min=438r/min,取机床实际转速n=450r/min。
（3）参考文献：
机械设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取铰孔的进给量f=0.3mm/r,参考文献得：
铰孔的切削速度为v=0.3m/s=18m/min。
由此算出转速：
18/3.14×
8r/min=717r/min
按照机床的实际转速n=720r/min。
则实际切削速度为：
V=
dn/1000=3.14×
720/1000m/min=18.1m/min。
三、夹具的设计
本次的夹具为—工序Ⅸ：
Φ8（H7）小孔使尺寸达到Φ8（H7）而设计的。
本工序所加工的孔是位于Φ30凸台平面内，孔径不大，工件重量较轻、轮廓尺寸以及生产量不是很大等原因，采用翻转式钻模。
1、确定设计方案
这道工序所加工的孔在Φ30凸台平面上，且与土台面垂直，平行度△A=0.1。
根据工件结构特点，其定位方案有：
工件以Φ25＋0.052mm孔及端面和水平面底、Φ30的凸台分别在台阶定位销、支承钉上实现完全定位。
钻Φ8（H7）mm孔时工件为悬臂，为防止工件加工时变形，采用了螺旋辅助支承，当辅助支承与工件接触后，用螺母锁紧。
2、选择定位元件
（1）选择带台阶面的定位销，作为以φ25H9孔及其端面的定位元件。
定位副配合取。
（2）选择可调支承钉为φ8（H7）孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件,用锁紧螺母将其锁紧，防止在加工孔时出现扭转，限制工件六个自由度。
为增加刚性，在φ8（H7）的端面增设一螺旋辅助支承，辅助支承与工件接触后，用螺母将其锁紧。
3、计算夹紧力并确定螺杆直径
参考文献（机械加工工艺手册），因夹具的的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力
与切削力F之间的关系为：
=KF，式中的K为安全系数。
由参考文献得，当夹紧力与切削力方向相反时，取K=3。
由前面的计算可知F=1279N。
所以，
=KF=1279×
3N=3837N，由此可以知道，选择一个M30的螺旋辅助支承。
一是为了承受切削力的冲击，二是为了防止工件在加工时变形，因为钻φ8（H7）孔时，工件为悬臂。
4、定位误差计算
（1）加工φ8H7时孔距尺寸84±
0.2mm的定位误差计算，由于基准重合，故：
0.015+0.2=0.215mm，0.015-0.2=-0.185mm，上下偏差为：
0.215-（-0.185）=0.4mm，符合尺寸要求。
而基准位移误差为定位孔（φ25H9）与定位销的最大间隙，故：
定位销取直径为φ25H9，尽量减少位移误差。
故：
25-25=0，上偏差：
0.052-0.052=0mm，下偏差：
0-0=0mm。
其基准也符合设计要求。
由此可知此定位方案能满足尺寸84±
0.2mm的定位要求。
（2）加工φ8H7孔时轴线平行度0.15mm的定位误差计算，由于基准重合，故：
0.015+0.015=0.03mm
而基准位移误差是定位孔φ25H9与定位面间的垂直度误差。
故:
0.052+0.052mm=0.104mm
所以有：
0.03+0.104mm=0.134mm
此方案能满足平行度0.15mm的定位要求。
四、设计心得
两个星期的机械设计到今天已经划上句号，经过着两个星期的努力，不仅顺利完成了课程设计这个任务，而且从中一方面巩固了之前的理论学习，另一方面也发现了自己在学习工程中存在的薄弱环节。
经过老师的知道，和自己的认真学习，自己把一些没有掌握好的知识点进一步加深理解，把在设计过程中发现的问题，作为今后学习过程中努力的方向。
课程设计，是一个系统性、知识点广泛的学习过程。
通过这样一个系统性的学习和结合，使自己把学过的知识联系起来，运用在各个方面上去。
同时，广泛地运用设计手册，学会了在实际中运用工具书，和独立完成每一步查找工作；
在整个零件的加工过程是和其他同学分工完成，所以在设计过程中需要和同学一起讨论分析，在夹具设计过程中也想同学征求了意见，是设计更加符合实际要求。
五、参考文献
1、李益民主编，机械加工工艺简明手册，北京：
机械工业出版社，1994.7
2、李洪主编，机械加工工艺手册，北京：
北京出版社，1990
3、廖念钊等主编，互换性与技术测量（第四版），北京：
中国计量出版社，1990.2
4、于骏一、邹青主编，机械制造技术基础，北京：
机械工业出版社，2004.1
5、刘华明主编，刀具设计手册，北京：
机械工业出版社，1999
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