減速箱體的精銑235mm端面夾具設(shè)計及加工工藝說明書

需要購買圖紙咨詢Q1459919609或Q1969043202摘 要本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。減速箱體加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 錄摘 要1ABSTRCT2序 言1一 零件分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析2二 工藝規(guī)程設(shè)計42.1 確定毛坯的制造形式42.2 基面的選擇42.3 制定工藝線路52.4確定切削用量7三 夾具設(shè)計193.1問題的提出193.2定位基準(zhǔn)的選擇193.3切削力及夾緊力的計算193.4定位誤差分析213.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明22總 結(jié)23致 謝24 需要購買圖紙咨詢Q1459919609或Q1969043202序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(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，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。減速箱體的加工工藝規(guī)程及其工裝夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。一 零件分析1.1零件的作用減速箱體零件是基礎(chǔ)件,一些軸、套和齒輪等零件由它組裝在一起,構(gòu)成機器的一個重要部件。所以,減速箱體零件的加工質(zhì)量對整臺機器的精度,性能和使用壽命都有著直接的影響。1.2零件的工藝分析減速箱體有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。1：以A基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是精銑C基準(zhǔn)面，245到尺寸，精銑尺寸235到尺寸，精銑80端面，尺寸400到尺寸，精車185H8、310到尺寸。2：以185孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是粗鏜52H8，留余量，粗鏜82、50H8，留余量，精鏜52H8，到尺寸，銑距C基準(zhǔn)面100mm處的面，到尺寸，鉆A基準(zhǔn)對面6-M6、8-M6、4-M6螺紋底孔、攻絲，鉆A向圖中6-M12、E向圖中8-M6螺紋底孔、攻絲。二 工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200的灰口鑄鐵,該材料具有較高的強度,耐磨性,耐熱性及減振性,適應(yīng)于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件。此零件為鑄造件,生產(chǎn)要求是小批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,加工要求不是很高,所以加工不是很方便。2.2 基面的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。對于一般的減速箱體類零件而言，一般情況下，多以一個平面（在前道工序已加工好）為基準(zhǔn)，先加工出一個孔，再以這個孔和其端面為基準(zhǔn)，或者以孔和原來的基準(zhǔn)平面為基準(zhǔn)，加工其它交錯孔。所以我考慮先用底平面定位，來加工A面，一個面限制三個自由度。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。本工序現(xiàn)選已加工好的孔為精基準(zhǔn)來加工其他工序，一個面限制三個自由度，一個短心軸和一個短菱形銷限制二個自由度，再加個壓板。2.3 制定工藝線路制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定為小批量生產(chǎn)的條件下，為了盡量讓工序集中來提高生產(chǎn)效率，除此以外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟效果，以降低生產(chǎn)成本。工序號工序名稱工序內(nèi)容工裝基準(zhǔn)設(shè)備5鑄造清除澆冒口10熱處理人工時效,消除內(nèi)應(yīng)力15上底漆清沙,上底漆20精銑精銑A基準(zhǔn)面，尺寸5到尺寸，尺寸159留余量銑床夾具A基準(zhǔn)的對面、尺寸235下底面、C基準(zhǔn)面立銑25精銑精銑A基準(zhǔn)的對面，尺寸159到尺寸銑床夾具A基準(zhǔn)的對面、尺寸235下底面、C基準(zhǔn)面立銑30精銑精銑C基準(zhǔn)面，245到尺寸銑床夾具A基準(zhǔn)面、尺寸235下底面、185H8臥銑35精銑精銑尺寸235到尺寸銑床夾具A基準(zhǔn)面、C基準(zhǔn)面、185H8臥銑40精銑精銑80端面，尺寸400到尺寸銑床夾具A基準(zhǔn)面、C基準(zhǔn)面、185H8臥銑45精車精車185H8、310到尺寸車床夾具A基準(zhǔn)面、尺寸235底面、C基準(zhǔn)面立車50粗鏜粗鏜52H8，留余量鏜床夾具A基準(zhǔn)面、C基準(zhǔn)面、185H8臥式鏜床55粗鏜粗鏜82、50H8，留余量鏜床夾具A基準(zhǔn)面、52H8臥式鏜床60精鏜精鏜52H8，到尺寸鏜床夾具A基準(zhǔn)面、C基準(zhǔn)面、185H8立式鏜床65精鏜精鏜82、50H8到尺寸鏜床夾具A基準(zhǔn)面、52H8臥式鏜床70銑面銑距C基準(zhǔn)面100mm處的面，到尺寸銑床夾具185H8菱形銷、A基準(zhǔn)面、82端面臥銑75鉆孔、攻絲鉆A基準(zhǔn)對面6-M6、8-M6、4-M6螺紋底孔、攻絲鉆床夾具搖臂鉆床80鉆孔、攻絲鉆A向圖中6-M12、E向圖中8-M6螺紋底孔、攻絲鉆床夾具搖臂鉆床85鉆孔、攻絲鉆C向圖中6-M6、4-M6螺紋底孔、攻絲鉆床夾具搖臂鉆床90鉆孔、攻絲鉆D向圖中4-M6螺紋底孔、攻絲鉆床夾具搖臂鉆床2.4確定切削用量工序：精銑A基準(zhǔn)面，尺寸5到尺寸，尺寸159留余量1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取575當(dāng)575r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計算工時切削工時：，則機動工時為工序：精銑C基準(zhǔn)面，245到尺寸1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取1450當(dāng)1450r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取6） 計算工時切削工時：，則機動工時為工序：精銑80端面，尺寸400到尺寸1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則8） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取1450當(dāng)1450r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取9） 計算工時切削工時：，則機動工時為工序：銑距C基準(zhǔn)面100mm處的面，到尺寸1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則11） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取675當(dāng)675r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取12） 計算工時切削工時：，則機動工時為工步二：銑40端面的切削用量的計算同上，具體的工時計算如下切削工時：，則機動工時為工序：粗鏜52H8，留余量1.加工條件工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造加工要求：粗鏜孔58mm機 床：臥式鏜床T616刀 具：高速鋼刀頭2.計算切削用量 查簡明手冊表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =25mm/min =0.07mm/z =9.6mm根據(jù)T616鏜床說明書，取=125 r/min切削工時：L=2mm工序：精鏜52H8，到尺寸1.加工條件工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造加工要求：精鏜孔52mm機 床：臥式鏜床T616刀 具：高速鋼刀頭2.計算切削用量 查簡明手冊表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =20m/min =0.05mm/z =1.4mm根據(jù)T611銑鏜床說明書，取=125 r/min切削工時：L=2mm工序：粗鏜82、50H8，留余量1.加工條件工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造加工要求：鏜孔85mm機 床：臥式銑鏜床T616刀 具：高速鋼刀頭2.計算切削用量 查簡明手冊表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =25mm/min =0.07mm/z =9.6mm根據(jù)T616鏜床說明書，取=175 r/min切削工時：L=16mm工序：精鏜82、50H8到尺寸1.加工條件工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造加工要求：精鏜孔82mm機 床：臥式鏜床T616刀 具：高速鋼刀頭2.計算切削用量 查簡明手冊表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =20m/min =0.05mm/z =1.4mm根據(jù)T611銑鏜床說明書，取=175 r/min切削工時：L=16mm工序：鉆A向圖中6-M12、E向圖中8-M6螺紋底孔、攻絲選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機床選取 基本工時： min攻螺紋M12mm： 選擇M12mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時：工序：鉆A基準(zhǔn)對面6-M6、8-M6、4-M6螺紋底孔、攻絲鉆M6螺紋底孔5確定進給量：根據(jù)參考文獻表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為工步2：攻絲M6 按機床選取，則機動時，攻M6孔其余鉆螺紋孔的切削用量及基本工時的計算如上，在此不再累述工序：鉆4-M6、6-M6（C向）的底孔：刀具：參照文獻4表4.3-7 直柄麻花鉆（GB1436-85）第一系列其麻花鉆參數(shù)如表3.9。表3.9 直柄麻花鉆d5l86l52切削深度：進給量：參照文獻4表2.4-39，取切削速度：參照文獻4表2.4-68，V=根據(jù)式（3.1）機床主軸轉(zhuǎn)速 ：，取實際切削速度： 被切削層長度：根據(jù)式（3.5）刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1攻絲4-M6，6-M6（C向）螺紋孔：機床：組合攻絲機參照文獻4表4.6-4選擇刀具：細柄機用和手用絲錐（GB3464-83）其參數(shù)如表3.10。表3.10 細柄機用和手用絲錐d6L72l22進給量： ,因此進給量切削速度：參照文獻4表2.4-105，取根據(jù)式（3.1）機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：根據(jù)式（3.5）刀具切入長度：根據(jù)式（3.5）刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：三 夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,通常需要用專用夾具.經(jīng)過老師的考慮,決定設(shè)計第35工序精銑尺寸235到尺寸的夾具設(shè)計3.1問題的提出本夾具主要用來精銑尺寸235到尺寸，裝卸工件將會比較困難，我們將著力解決工件的裝卸上。3.2定位基準(zhǔn)的選擇本次夾具設(shè)計的精銑尺寸235到尺寸，采用已經(jīng)加工好的185孔及端面作為定位基準(zhǔn)，端面限制3個自由度，心軸限制2個自由度，削邊銷限制1個自由度，這樣空間的6個自由度都已經(jīng)限制完了，我們就可以開始加工工件。3.3切削力及夾緊力的計算（1）刀具： 采用端銑刀 31mm z=24機床： x51立式銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 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： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3.4定位誤差分析 (1)移動時基準(zhǔn)位移誤差 （式5-5）式中： 心軸孔的最大偏差 心軸孔的最小偏差 心軸定位孔與定位銷最小配合間隙代入（式5-5）得： = = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 （式5-6）式中： 心軸孔的最大偏差 心軸孔的最小偏差 心軸定位孔與定位銷最小配合間隙 削邊銷孔的最大偏差 削邊銷孔的最小偏差 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙其中： 則代入（式