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制動(dòng)器杠桿的工藝工裝設(shè)計(jì)
Brake lever process and tooling design
題 目∶ 制動(dòng)器杠桿的工藝工裝設(shè)計(jì)
系 名：
專(zhuān)業(yè)班級(jí)：
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師姓名：
指導(dǎo)教師職稱(chēng)：
二○一二年 三 月 日
目錄
摘要 1
引 言 2
第一章 零件的分析 3
第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 4
2.1確定毛坯的的制造形式 4
2.2制訂工藝路線 4
2.3機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
2.4確定切削用量及基本工時(shí) 8
第三章 專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 10
3.1問(wèn)題提出 10
3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 10
3.3定位元件的設(shè)計(jì) 10
3.4切削力及夾緊力計(jì)算 10
3.5定位誤差分析 12
3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 13
總 結(jié) 15
致 謝 16
參 考 文 獻(xiàn) 17
摘 要：本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的零件是制動(dòng)器杠桿，主要分析零件的加工工藝性，并對(duì)其工藝性進(jìn)行分析規(guī)劃，盡而做出相應(yīng)工藝過(guò)程卡，然后再設(shè)計(jì)鉆Φ12H11孔的專(zhuān)用夾具，并分析此工序的計(jì)算工時(shí)和所選刀具等，然后再對(duì)夾具設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)歸納。
關(guān)鍵詞： 制動(dòng)器杠桿；專(zhuān)用夾具；加工工藝性
ABSTRCT：The design of the design of the parts is the brake lever, mainly analyzes the machining process, and the process of analysis and planning, and to make corresponding technological process card, and then the design of drill hole ofΦ 12H11 special fixture, and analysis of the process of computing time and the selected tool, and then to the fixture the design process were summarized.
Key words: brake lever; fixture; processing technology
引 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
制動(dòng)器杠桿的加工工藝規(guī)程及其鉆、鉸Φ12H11孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
第一章 零件的分析
制動(dòng)器杠桿共有六組加工表面，現(xiàn)分述如下：
1、Φ24P9的左端面
2、外圓面、退刀槽和倒角
3、13h13的兩端面
4、軸向槽
5、Φ12H11孔
6、Φ32孔和Φ6孔
第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
2.1 、確定毛坯的的制造形式
由零件圖可知，其材料為45鋼，該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。該零件上主要加工要求
1.熱處理：調(diào)質(zhì)處理硬度207-255HBW；
2.φ24p9對(duì)φ30f10軸線的徑跳不大于0.04；
3.尺寸13處的兩端面對(duì)φ24軸線的垂直度公差為1/100;
4.鍵槽對(duì)φ24p9軸線的對(duì)稱(chēng)線公差為0.05；
5.不許有毛刺；
6.沖壓抽模角為7，未注圓角為R2-R3；
7.杠桿端面上允許有中心孔；
8.線性尺寸未注公差為GB/T 1804-m。
根據(jù)零件材料確定毛坯為鍛件，已知零件的類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，故鍛造成型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鍛造后安排調(diào)質(zhì)處理。由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查得該種鍛造公差等級(jí)為CT10~11，加工余量等級(jí)MA選擇H級(jí)。
2.2 、制訂工藝路線
（1）、工藝路線方案一：
工序10：鍛造
工序20：調(diào)質(zhì)處理
工序30：車(chē)左端面，鉆中心孔
工序40：車(chē)外圓面、退刀槽和倒角
工序50：銑寬13h13的兩端面
工序60：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11
工序70：鉆Φ32孔及Φ6孔
工序 80：鉆Φ4孔
工序90：精車(chē)Φ30外圓面
工序100：磨Φ30外圓面
工序110：清洗去毛刺
工序120：驗(yàn)收
工序130：入庫(kù)
（2）、工藝路線方案二：
工序10：鍛造
工序20：調(diào)質(zhì)處理
工序30：車(chē)外圓面、退刀槽和倒角
工序40：銑寬13h13的兩端面
工序50：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11
工序60：鉆Φ32孔及Φ6孔
工序70：鉆Φ4孔
工序80：精車(chē)Φ30外圓面
工序90：磨Φ30外圓面
工序100：清洗去毛刺
工序110：驗(yàn)收
工序120：入庫(kù)
（3）、工藝方案的分析：
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一與方案二的區(qū)別是：方案二沒(méi)有車(chē)左端面、鉆中心孔這道工序，車(chē)床的加工原理是：工件跟著花盤(pán)做高速旋轉(zhuǎn)，如不用頂針頂住，工件的夾緊方式比較麻煩，如果加工了中心孔后，后面工序的加工，夾具設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，減少了生產(chǎn)夾具的成本，提高了生產(chǎn)率，故采用方案一。
具體的工藝過(guò)程如下：
工序10：鍛造
工序20：調(diào)質(zhì)處理
工序30：車(chē)左端面，鉆中心孔
工序40：車(chē)外圓面、退刀槽和倒角
工序50：銑寬13h13的兩端面
工序60：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11
工序70：鉆Φ32孔及Φ6孔
工序 80：鉆Φ4孔
工序90：精車(chē)Φ30外圓面
工序100：磨Φ30外圓面
工序110：清洗去毛刺
工序120：驗(yàn)收
工序130：入庫(kù)
2.3、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“制動(dòng)器杠桿”零件材料45鋼，毛坯的重量約為1.4g，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造成型。
1、左端面，表面粗糙度為Ra50，查《切削用量手冊(cè)》表2-8得，單邊總余量Z=0.5，車(chē)削一次即可滿足要求。
2、13h13兩端面，表面粗糙度為Ra12.5，查《切削用量手冊(cè)》表2-8得，單邊總余量Z=0.5，車(chē)削一次即可滿足要求。
3、Φ12H11孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實(shí)心鍛造
4、Φ32孔、Φ6孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實(shí)心鍛造
5、Φ4孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實(shí)心鍛造
6、不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。
2.4、 確定切削用量及基本工時(shí)
工序60：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11
工步一鉆孔至φ10.8
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ10.8孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：鉸Φ10.8孔至Φ12H11
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
第三章 專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)工序60:鉆、鉸Φ12H11孔夾具設(shè)計(jì)，選用機(jī)床：Z525立式鉆床。
3.1問(wèn)題提出
本夾具主要用來(lái)鉆、鉸Φ12H11孔，屬于工序60
3.2 定位基準(zhǔn)的選擇
以Φ30的外圓面及其端面，再配以Φ26的外圓面定位。
3.3定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為Φ30的外圓面及其端面，Φ26的外圓面，Φ30外圓面與固定V型塊配合限制兩個(gè)自由度，Φ30端面與夾具體上表面配合限制三個(gè)自由度，Φ26的外圓面與擋塊配合限制一個(gè)自由度，這樣工件被完全定位。
3.4切削力和夾緊力的計(jì)算
1．切削力的計(jì)算：
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊(cè)》得：
鉆削力 式（5-2）
鉆削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
2：夾緊力的計(jì)算：
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱(chēng)直徑d=1.5mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠
3.5定位誤差分析
一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。
形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。
根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。
已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易
3.6夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說(shuō)明
本工件采用一固定V型塊，一活動(dòng)V型塊，一擋銷(xiāo)，來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的定位和夾緊，這樣操作更加簡(jiǎn)單，迅速，特別適合大批量生產(chǎn)，總體來(lái)說(shuō)這套夾具是非常不錯(cuò)的。能滿足批量生產(chǎn)要求
裝配圖附圖如下：
夾具體附圖如下：
總 結(jié)
設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。
設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們踏入社會(huì)的關(guān)鍵一步
致 謝
這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981年10月
6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年
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