杠杆零件加工工艺路线 设计杠杆零件的机械加工工艺规程及钻Φ12孔的专用夹具
摘要：本设计是杠杆零件的加工工艺规程及钻孔的专用夹具设计。杠杆零件的主要加工表面是平面、孔及键槽。并将孔、平面与键槽的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔的加工精度。
关键词：定位基准；加工工艺；夹具设计
中图分类号：TH162 文献标识码:A
该零件为一杠杆，两端为孔，一端带键槽的光轴连接。当光轴旋转时，通过键连接，带动杠杆绕φ16H7mm孔轴线旋转，而光轴是固定的，杠杆饶φ16H7mm孔轴线摆动，杠杆另一端为φ12H7mm孔，与丝杠连接，杠杆的摆动是φ12H7mm孔带动丝杠摆动，在丝杠上另外有一零件与其相配合，丝杠的摆动使该零件摆动或直线移动。从而实现所需的动作。
零件图如下：
零件的工艺分析：
根据零件图可知材料为45号钢。该材料具有良好的综合性能，即强度高，塑性和韧性好。广泛用于制造各种重要的机器零件。
该零件的主要加式对象为两个通孔分别为φ15�和φ20�和一个5的键槽另外还需要铣削两边凸台端面。
键槽的对称度为0.012mm，直接影响零件在装配过程中的接触精度。
两孔分别为φ15�和φ20�的尺寸精度直接影响该零件在装配过程中与轴类零件的接触精度。由零件图可知，该两孔间的轴间距为45mm，无偏差要求即按经济加工精度加工即可。而两孔的加工因需要制造成基孔制的配合孔，所以加工精度较高，须达到IT7级精度，因此在加工过程中，φ15mm孔用打底孔 ――粗镗――精镗的工艺路线，而φ20mm孔利用专用夹具在钻床上采用钻――扩――铰的工艺路线。其中键槽采用拉削一次成形。
零件外形的两个凸台平面，精度要求不是很高，尺寸精度要求中轴向精度较高。可以看出，它们对该零件在使用过程中的影响不是很大，采用经济精度加工即可满足该零件的设计要求。
该零件中唯一有形位公差的是5mm的键槽,它的对称度要求较高，在拉床的工作过程中需用专用夹具保证。
根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目以知零件的生产纲领为10000件/年。通过计算该零件质量约为0.4Kg。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。由于孔φ16�和φ12�内径过小，所以不须铸出。此外，铸造后应安排人工时效，以消除残余应力。
精基准的选择：
杠杆的小孔（φ15� ）轴线既是装配基准，又是设计基准。选它做为精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则。实现杠杆零件“一面一孔”的定位方式。这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。
粗基准的选择：考虑到以下两点要求：
1、在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；
2、保证定位准确，夹紧可靠。所以选择A面（两凸台共在的大水平面）作为粗基准。
制定工艺路线：
根据各表面的加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：
A 面 ：粗车――精铣；
B面：粗铣；
7级精度的未铸出孔φ1 6�孔：钻――粗镗――精镗；7级精度的未铸出孔φ12�孔：钻――扩――铰；键槽5JS9：拉削。
因键槽两侧面有较高的对称度要求，所以它的加工宜在一次装夹下将键槽一次加工出来，以保证其在与键配合过程中的位置精度。根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将A面、B面、φ16mm孔的粗加工防在前面，精加工放在后面。φ12�孔的加工放在其后，键槽的加工放在最后。
确定设计方案：
方案1在零件两端以短V形块定位,一端固定,另一端活动,固定短V形块,可限制两个自由度X、Y，而调整V形块由于在X方向上可移动，故对X不限制，只限制三个自由度，如此，可以实现完全定位。此方案从原理上可行，但是夹具上是很简单。由于V形块定位表面和定位组件很可能会接触不好，定位不太稳定，故此方案不宜使用。
方案2由于在此之前φ16H7孔已经镗好，不可以用此孔为基准定位零件，在孔内插入一个定位圆柱销，可以限制两个自由度X、Y，第三个自由度Z是由调整V形块限制，且方案结构简单，操作方便，适用于零件要求中批生产，此方案可以使用。
钻孔采用快换钻套与固定钻模板：
1）在中批生产中，一次加工孔用的钻模应用外径与衬套或钻模板具有Ｈ7/g5配合的快换钻套，以便于钻套孔磨损后很快地进行更换。
2）在工件一次装夹后，一个被加工孔需要钻孔、扩孔、铰孔或钻双级孔、攻丝等多次加工时采用，以便于迅速更换不同内径的钻套。
3）当钻套直接在整体钻模上致使夹具体内部加工方便时，应采用单独制造的安装在夹具体上方固定钻模板。为防止在使用过程中移动，除用螺钉联结外还要用定位销以保持钻套对定位元件准确定位。
参考文献
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[2]陈宏钧.实用机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社.1996.12.
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