左擺動杠桿課程設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 左擺動杠桿的工藝分析…………………………………………2</p><p>　　1.1 左擺動杠桿的作用…………………………………………2</p><p>　　1.2 左擺動杠桿的技術(shù)要求……………………………………2</p><p>　　1.3 左擺動杠桿

2、的工藝分析……………………………………2</p><p>　　1.4 確定生產(chǎn)類型 ………………………………………………3</p><p>　　2確定毛坯、繪制毛坯簡圖………………………………………3</p><p>　　2.1選擇毛坯……………………………………………………3</p><p>　　2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 ……

3、………………3</p><p>　　3 擬定左擺動杠桿工藝路線 ………………………………………5</p><p>　　3.1定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………5</p><p>　　3.2表面加工方法的確定 ………………………………………5</p><p>　　3.3加工階段的劃分 ……………………………………………6</

4、p><p>　　3.4工序的集中與分散…………………………………………6</p><p>　　3.5工序順序的安排 ……………………………………………6</p><p>　　3.6確定工藝路線 ………………………………………………7</p><p>　　4 加工余量、工序尺寸、和公差的確定…………………………8</p><p&

5、gt;　　5 切削用量、時間定額的計算……………………………………9</p><p>　　5.1切削用量的計算 ……………………………………………9</p><p>　　5.2時間定額的計算……………………………………………10</p><p>　　6 機(jī)床的夾具設(shè)計…………………………………………………12</p><p>　　6.1定位方

6、案設(shè)計………………………………………………12</p><p>　　6.2導(dǎo)向裝置設(shè)計………………………………………………13</p><p>　　6.3夾緊裝置設(shè)計………………………………………………13</p><p>　　6.4夾具體設(shè)計…………………………………………………14</p><p>　　7 課程設(shè)計總結(jié)…………………………

7、…………………………14</p><p>　　1左擺動杠桿的工藝分析</p><p>　　1.1左擺動杠桿的用途</p><p>　　左擺動杠桿主要應(yīng)用在某柴油機(jī)的左擺動器中，包括有中部有定軸管、一端為撥叉、另一端為觸桿的鍛造成型的杠桿體，在其兩觸桿端部各設(shè)有孔，在該兩孔中設(shè)有與其緊密配合的鋼球頭。</p><p>　　1.2左擺動杠桿的技術(shù)

8、要求</p><p>　　表一左擺動杠桿的零件技術(shù)要求</p><p>　　1.3左擺動杠桿的工藝分析</p><p>　　分析零件圖可知，左擺動杠桿的上、下和左端面的粗糙度要求較高，為3.2，所以需要進(jìn)行切削加工。而其他的各表面的粗糙度要求并不高，又因為是大批生產(chǎn)，所以采用鍛造毛坯的方法，其他面無需加工。零件中幾個孔的要求較高，粗糙度為1.6，但孔的直徑較小，所以

9、采取鉆、粗鉸，精鉸的加工以確保精度等級。零件中對形位公差的要求并不高。由此，該零件加工方便，工藝性較好。</p><p><b>　　1.4確定生產(chǎn)類型</b></p><p><b>　　該零件為大批生產(chǎn)</b></p><p>　　2確定毛坯、繪制毛坯簡圖</p><p><b>　　

10、2.1選擇毛坯</b></p><p>　　由于左擺動杠桿在實(shí)際應(yīng)用中要承受較大的力，為了增強(qiáng)左擺動杠桿的強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯采用鍛件。該零件尺寸不大，且生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)、形狀較復(fù)雜，為提高生產(chǎn)率和精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的薄膜斜度為5°。</p><p>　　2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量</p><p>　

11、　由《機(jī)械制造工藝學(xué)》第四章可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下的因素</p><p><b>　　2.2.1公差等級</b></p><p>　　由左擺動杠桿的技術(shù)要求，確定該零件的的公差等級為普通級。</p><p><b>　　2.2.2鍛件重量</b></p><p>　　

12、已知機(jī)械加工后的左擺動杠桿的重量為1.2Kg，由此可初步估計機(jī)械加工前的鍛件的重量為2.3Kg</p><p>　　2.2.3鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)</p><p>　　對左擺動杠桿進(jìn)行分析計算，可大致確定鍛件的包容體的長度、寬度和高度，即182mm，</p><p>　　34mm，24mm。（詳見毛坯圖）;由下面公式可以計算出鍛件的復(fù)雜系數(shù)</p><

13、;p>　　2.2.4鍛件材質(zhì)系數(shù)</p><p>　　由于該材料為45號鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬級。</p><p>　　2.2.5零件表面粗糙度</p><p>　　由零件圖可知，該左擺動杠桿的各加工表面的粗糙度Ra大于或等于1.6um</p><p>　　根據(jù)上述因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差

14、和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于表二</p><p>　　表二左擺動杠桿鍛造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量</p><p>　　3擬定左擺動杠桿工藝路線</p><p>　　3.1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)還有精基準(zhǔn)，通常先確定精基準(zhǔn)，再確定粗基準(zhǔn)。</p><p>　　3.1.1精基準(zhǔn)的選擇<

15、/p><p>　　根據(jù)該左擺動杠桿零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇左擺動杠桿的下端面和左端面為精準(zhǔn)，零件上的很多表面和孔都可以采用他們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。另一方面，我們可以以這兩個面為定位基準(zhǔn)，加工其他的平面和孔，保證“基準(zhǔn)重合”的原則。最后一方面，以這兩個面為定位基準(zhǔn)，在加緊方便。</p><p>　　3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　

16、作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)該平整，沒有飛邊、毛刺、或其他的欠缺。本例選擇上端面為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　3.2表面加工方法的確定</p><p>　　根據(jù)左擺動杠桿零件圖上個加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件個表面的加工方法。如表三所示</p><p>　　表三左擺動杠桿各表面加工方案</p><p>　　3.3加工階段的劃分</

17、p><p>　　該左擺動杠桿的質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先應(yīng)該將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面和孔的加工精度;然后粗鉆其他的一些孔，再粗鉸、、的孔；在精鉸刀加工階段，完成粗糙度為1.6的孔的精鉸加工。</p><p>　　3.4工序的集中與分散</p><p>　　由于生產(chǎn)類型是大

18、批生產(chǎn)，采用工序集中的加工工序。采用外能型機(jī)床以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中的原則是工價的裝夾次數(shù)少，可以縮短輔助時間。</p><p>　　3.5工序順序的安排</p><p>　　3.5.1機(jī)械加工工序</p><p>　　遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)-左端面與下端面；遵循“先粗后精”的原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序；遵循“

19、先主后次”的原則，先加工主要表面-左端面和下端面，再加工次端面-上端面；遵循“先面后孔”原則，先加工三個端面，然偶加工剩下的幾個孔。</p><p>　　3.5.2熱處理工序</p><p>　　模鍛成型后切邊，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為241-285HBS，并進(jìn)行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對機(jī)械加工帶來的不利影響。</p><

20、p><b>　　3.5.3輔助工序</b></p><p>　　半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序;精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。</p><p>　　綜上所述，該左擺動杠桿工序的安排順序為：基準(zhǔn)加工-主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工-熱處理-主要孔的精加工</p><p><b>　　3.6確

21、定工藝路線</b></p><p>　　在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表四列出了左擺動杠桿的工藝路線。</p><p>　　表四左擺動杠桿的工藝路線</p><p>　　4加工余量、工序尺寸、和公差的確定（只算工序8）</p><p>　　查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-8可得，精鉸余量為 Z精=0.15mm;

22、擴(kuò)孔的余量為Z擴(kuò)=0.85mm；鉆孔的余量為Z=14mm</p><p>　　查表1-20可確定各工序尺寸的加工精度等級為：精鉸IT8；擴(kuò)孔IT10；鉆孔IT12</p><p>　　根據(jù)上述結(jié)果，查表2-40可知，個工步公差為：精鉸，15～15.027；擴(kuò)孔，14.85～14.92；鉆孔14～14.018</p><p>　　圖一：余量·尺寸·

23、公差關(guān)系圖</p><p>　　5切削用量、時間定額的計算</p><p>　　只算工序8的切削用量、時間定額</p><p>　　5.1切削用量的計算</p><p>　　5.1.1鉆孔工步</p><p>　　1）背吃刀量=14mm</p><p>　　2）進(jìn)給量由表5-12，選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給

24、量 f=0.2mm/r</p><p>　　3)切削速度由表5-22查得，因為工件為45號鋼，v=20m/min，帶入公式得</p><p>　　參照表4-15所列X51型立式機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速取n=590r/min。實(shí)際轉(zhuǎn)速為</p><p><b>　　5.1.2擴(kuò)孔工步</b></p><p>　　1）背吃刀量=0.8

25、5mm</p><p>　　2）進(jìn)給量由表5-31可查得，取f=0.50 mm/r</p><p>　　3）切削速度計算由表5-31可得 v=2 m/min</p><p>　　參照表4-9所列Z525型立式鉆床單主軸轉(zhuǎn)速，取n=97 r/min。</p><p><b>　　實(shí)際轉(zhuǎn)速</b></p>&l

26、t;p><b>　　5.1.3精鉸工步</b></p><p>　　1）背吃刀量=0.15 mm</p><p>　　2）進(jìn)給量查表5-31 f=0.4 mm/r</p><p>　　3)切削速度計算查表5-31可查到 v=4 m/min</p><p>　　參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=14

27、0 r/min</p><p><b>　　實(shí)際轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　5.2時間定額的計算</p><p>　　5.2.1基本時間的計算</p><p>　　1）鉆孔查表5-41，=28 mm，=2 mm =5 mm</p><p>　　f=0.2 mm/r, n=590 r/m

28、in</p><p><b>　　帶入</b></p><p>　　2）擴(kuò)孔根據(jù)表5-41，，按=15 ，=1.5，查得=0.56 mm ，</p><p><b>　　=5.3 mm</b></p><p>　　3）鉸孔根據(jù)表5-41及表5-42 查得</p><p>　　

29、=20 mm ，=22 mm ，l=28 mm f=0.4 mm/r , n=140 r/min</p><p>　　5.2.2輔助時間的計算</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗公式，輔助時間與基本時間的關(guān)系為=（0.15～0.2）,本例取=0.15，則各工步的輔助時間為：</p><p>　　鉆孔工步：=0.15×15.8=2.37s</p>

30、<p>　　擴(kuò)孔工步：=0.15×33.8=5.07s</p><p>　　精鉸工步：=0.15×45.6=6.84s</p><p>　　5.2.3其他時間計算</p><p>　　除了作業(yè)時間之外，每件工序的單位時間還包括布置工作地點(diǎn)時間、休息時間與生理需要時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于是大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可

31、忽略不計；布置工作時間是作業(yè)時間的2%～7%，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的2%～4%,在此均取3%，則各工序的其他時間（+）可按關(guān)系式（3%+3%）+×(+)計算，他們分別為：</p><p>　　鉆孔：+=6%×（2.37+15.8）=1.09s</p><p>　　擴(kuò)孔：+=6%×（5.07+33.8）=2.33s</p><p>

32、;　　鉸孔：+=6%×（6.84+45.6）=3.15s</p><p>　　5.2.4單件總時間的計算</p><p>　　鉆孔工步：=15.6+2.37+1.09=19.06s</p><p>　　擴(kuò)孔工步：=33.8+5.07+2.33=41.2s</p><p>　　鉸孔工步：=45.6+6.84+3.15=55.51s&l

33、t;/p><p>　　5.2.5加工單件總時間</p><p>　　T=19.06+41.2+55.5=1115.8</p><p><b>　　6機(jī)床的夾具設(shè)計</b></p><p><b>　　6.1定位方案設(shè)計</b></p><p>　　6.1.1工件在夾具體中的定位&

34、lt;/p><p>　　通過分析零件可知，12盲孔是以12通孔的中心軸線、與左端面為設(shè)計基準(zhǔn)，為保證“基準(zhǔn)重合”的原則，選擇以下的定位方案：</p><p>　　用定位銷定位，定位銷位于12的孔內(nèi), 限制了兩個方向的平動與兩個方向的轉(zhuǎn)動自由度；</p><p>　　用支承釘頂住左端面定位，限制一個方向的平動；</p><p>　　用夾具體平面頂住

35、下端面，與定位銷共同限制一個方向的轉(zhuǎn)動；</p><p>　　由上分析，此種定位方案共限制了6個自由度，實(shí)現(xiàn)了完全定位，保證加工的準(zhǔn)確性。</p><p>　　6.1.2定位誤差的分析</p><p>　　由于實(shí)現(xiàn)了定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)的統(tǒng)一，所以基準(zhǔn)不重合度誤差為0?；鶞?zhǔn)位移誤差為12盲孔的加工誤差，所以此種定位方案實(shí)現(xiàn)了定位誤差的最小。</p>&l

36、t;p><b>　　6.2導(dǎo)向裝置設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)工序7的加工工步：鉆孔-擴(kuò)孔-鉸孔。與加工所用的刀具（銑刀）與機(jī)床（四面組合機(jī)床），采用快換鉆套與襯套想配合的方式作為銑刀與鉆刀的導(dǎo)向裝置。</p><p>　　快換鉆套的選?。焊鶕?jù)經(jīng)驗公式H=（1～2.5）d可以確定鉆套的高度為15～37.5。再根據(jù)表9-10可以選取相應(yīng)的鉆套。</

37、p><p>　　襯套的選取：根據(jù)所選的快換鉆套，選取與之配合的襯套。</p><p>　　排屑間隙的確定：根據(jù)經(jīng)驗公式h=（0.7～1.5）d可以確定排屑間隙為0.84～1.8，選取1。</p><p>　　根據(jù)定位裝置與快換鉆套與襯套，設(shè)計鉆模板。</p><p><b>　　6.3夾緊裝置設(shè)計</b></p>

38、<p>　　根據(jù)支承釘釘分布情況與工件的定位方法，采用兩種相輔相成的夾緊方式：</p><p>　　夾緊螺釘定位，使夾緊力指向定位基準(zhǔn)。此種夾緊方案，能限制所有方向的移動與轉(zhuǎn)動，夾緊可靠，保證加工精度。具體如裝配圖。</p><p><b>　　6.4夾具體設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)定位方案、導(dǎo)向裝置、夾緊裝置的要求，

39、并考慮結(jié)構(gòu)公益性和清除切削等要求，設(shè)計夾具體，具體見夾具體圖。</p><p><b>　　7課程設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我

40、個人而言，通過這次課程設(shè)計，對自己未來將從事的工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請武老師給予指導(dǎo)，再次表示感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基

41、礎(chǔ)課程設(shè)計指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12</p><p>　　[2]張龍勛. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書及習(xí)題.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，</p><p>　　[3]孟少農(nóng)，機(jī)械加工工藝手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1991.9</p><p>　　[4]艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[5]