机械制造技术基础课程设计。
说明书。设计题目：杠杆一零件的机械加工工艺过程设计及夹具设计。
学生姓名： 刘利春学号 0914121215
专业： 机械设计制造及其自动化（职业师范方向）
指导教师： 高英杰
学校：晋中学院。
一、零件图的分析。
1.1、生产类型。
1.2、零件的作用。
1.3、零件的结构特点及工艺分析。
二、工艺规程设计。
2.1、确定毛坯的制造形式。
2.2、基面的选择。
2.2.1、粗基准的选择。
2.2.2、精基准的选择。
2.3、工件表面加工方法的选择。
2.4、确定工艺路线。
2.5、工艺方案的比较和分析。
2.6机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定。
2.6.1、ф40㎜外圆表面沿轴线长度方向。
2.6.2、圆柱内孔ф25h9㎜
2.6.3、ф30凸台上2×ф8㎜
2.6.4、ф30凸台厚度方向的加工余量及公差。
2.6.5、宽度为30㎜表面上ф10h7（）㎜
2.7确定切削余量。
2.7.1 工序ⅰ的切削用量的确定。
2.7.2 工序ⅱ的切削用量的确定。
2.7.3 工序ⅲ的切削用量的确定。
2.7.4 工序ⅳ的切削用量的确定。
2.7.5 工序ⅴ的切削用量的确定。
三、夹具的设计。
3.1、确定设计方案。
3.2、定位元件设计。
3.3、计算铣削力、扭矩及校验机床功率。
3.4、定位误差的分析。
4、参考文献。
一零件的分析。
1.1零件的作用。
题目所给的零件是ca6140车床的杠杆结构，此零件的作用是支撑、固定，传递扭矩，帮助改变机床工作台的运动方向，要求零件的配合符合要求。
1.2零件的工艺分析。
杠杆的φ25㎜孔的轴线和两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：本夹具用于历立式铣床上，加工φ40㎜凸台端面。
工件以φ25㎜孔及端面和水平面底、φ30㎜的凸台分别用定位销实现完全定位。铣φ40㎜端面时工件为悬臂，为了防止加工时变形，采用螺旋辅助支承与工件接触后，用螺母锁紧。要加工的主要工序包括：
粗精铣宽度为φ40㎜的上下平台、钻φ10h7的孔、钻2xφ8h7（）㎜的小孔、粗精铣φ30㎜的上下表面。
加工要求有：φ40㎜的平台的表面粗糙度各为ra6.3um（上平台）、ra3.
2um（下平台）、φ10h7的孔为ra3.2um。2xφ8h7（）㎜孔有平行度分别为0.
1um(a.15um（a)。杠杆有过渡圆角为r5，其他的过渡圆角为r3，其中主要的加工表面是φ30㎜得端面，要用游标卡尺检查。
二工艺规程的设计。
2.1确定毛坯的制造形式。
零件的材料是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。由于年生产量很高，达到了中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造的表面要求质量高，故可以采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造，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、加工余量数值说明。
2.2基面的选择。
基面的选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面选择的正确与合理，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。
（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φ40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型块支承φ40的外轮廓作主要定位，以消除以消除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（h9）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(h9)的孔作为精基准。
2．3、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2×ф8㎜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。
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。
3、 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φ25（h9）内孔：公差等级为it6～it8，表面粗糙度为ra3.2，采用钻孔→扩孔钻钻孔→精铰的加工方法，并倒1×45°内角。
5、 钻2xφ8（h7）内孔：公差等级为it6～it8,采用钻孔→粗铰→精铰的加工方法。
2．4、确定工艺路线。
1)、工艺路线方案一：
铸造。时效。
涂底漆。工序ⅰ：铣宽度为ф40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。
工序ⅱ：铣宽度为φ30mm的凸台表面。
工序ⅲ：钻孔使尺寸达到ф23mm。
工序ⅳ：扩孔钻钻孔ф23使尺寸达到ф24.8mm。
工序ⅴ：铰孔ф24.8㎜使尺寸达到ф25(h9)。
工序vi：钻、粗、精铰2×ф8的孔。
工序ⅹ：检验入库。
2)、工艺路线方案二：
铸造。时效。
涂底漆。工序ⅰ：粗铣宽度为ф40mm的上平台和宽度为30mm的平台。
工序ⅱ：精铣宽度为ф40mm的上平台和宽度为30mm的平台。
工序ⅲ：粗铣宽度为ф40mm的下平台。
工序ⅳ：精铣宽度为ф40mm的下平台。
工序ⅴ：扩铰孔使尺寸达到ф25(h9)。
工序ⅵ：粗铣宽度为φ30mm的凸台表面。
工序ⅶ：精铣宽度为φ30mm的凸台表面。
工序ⅷ：钻铰2×ф8的小孔使尺寸达到ф8。
工序ⅸ：钻绞ф10h7的孔。
工序ⅹ：检验入库。
2．5、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。而方案二则根据ф25孔加工ф40的上下表面和ф30的凸台表面，因为他们的加工与ф25有着一定的定位精度和形状去误差，先粗加工，接着半精加工，精加工，减少了安装次数，同时也减少了安装误差。
所以决定选择方案二作为加工工艺路线比较合理。
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x50k立式铣床，刀具选d=20mm的削平型立铣刀、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x50k立式铣床，刀具选d=20mm的削平型铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。
钻直径为23的孔。采用立式z535型钻床，刀具选d=23mm的锥柄孔钻（莫氏锥度3号刀），专用钻夹具和专用检具。
扩孔钻钻孔23使尺寸达到24.8mm。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。
钻2×ф8的孔使尺寸达到ф8。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。
粗铰2×ф8螺纹孔使尺寸达到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。
精铰2×ф8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。
2.6机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定。
杠杆的零材料是ht200，毛坯的重量约为2kg，生产类型为成批生产，采用金属模铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
1，ф40㎜外圆表面沿轴线长度方向及宽度为30㎜的平台高度方向的加工余量及公差。
查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2－3，其中铸造模选用金属模铸造，铸造材料是ht200，公差等级为为7～9级。查表2.
2－4，尺寸公差等级选取8级，加工余量等级选取f，基本尺寸是54㎜，在0～100㎜之间，故加工余量在1.5～2.0㎜之间，现取2.
0㎜，长度方向的偏差是㎜。
2，圆柱内孔ф25h9㎜
毛坯为实心，不冲出孔。内孔的精度要求是h9，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3－9确定工序尺寸及余量为：
钻孔：ф23
扩孔：ф24.82z=1.8㎜
绞孔：ф25h92z=0.2㎜
3, ф30凸台上2×ф8㎜
内孔的尺寸ф8h7（）㎜参照《机械制造工艺设计简明手册》表 2.3－9确定工序尺寸及余量为：
钻孔：ф7.8㎜
绞孔：ф8h72z=0.2㎜
4，ф30凸台厚度方向的加工余量及公差。
查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2－3，其中铸造模选用金属模铸造，铸造材料是ht200，公差等级为为7～9级。查表2.
2－4，尺寸公差等级选取8级，加工余量等级选取f，基本尺寸是15㎜，在0～100㎜之间，故加工余量在1.5～2.0㎜之间，现取2.
0㎜。5， 宽度为30㎜表面上ф10h7（）㎜
内孔尺寸ф10h7（）㎜参照《机械制造工艺设计简明手册》表 2.3－9确定工序尺寸及余量为：
钻孔：ф9.8㎜
绞孔：ф10h72z=0.2㎜
2.7确定切削余量。
粗铣宽度为ф40mm的上平台和宽度为30mm的平台。
加工条件：工件材料： ht200，金属模铸造。
机床：x52k立式铣床。
刀具：硬质合金端铣刀，材料：yg8，d=125mm ，齿数z=6，寿命t=180min, ,此为粗齿铣刀。
因其单边余量：z=1.3mm
所以铣削深度：
每齿进给量：根据《切削用量简明手册》表3.5，取。
铣削速度：根据《机械制造设计工艺手册》，取。
由式2.1得机床主轴转速：
查《机械制造设计工艺简明手册》
实际铣削速度：
进给量。工作台每分进给量：
精铣ф40mm的上平台及宽度为30㎜的平台。
工件材料： ht200，铸造。
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