汽車(chē)變速箱上蓋的加工工藝設(shè)計(jì)及工裝設(shè)計(jì)

1、. v汽車(chē)變速箱上蓋的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)汽車(chē)變速箱上蓋的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)學(xué) 院：機(jī)電與軌道交通專(zhuān) 業(yè)：數(shù)控學(xué) 號(hào)：2012050515學(xué) 生 姓 名： 孟翔指 導(dǎo) 教 師： 龐浩2013年12月. v摘摘 要要汽車(chē)變速箱上蓋是汽車(chē)變速箱的重要組成部分。它與變速箱箱體裝配，為變速箱內(nèi)部的齒輪、軸等工作元件提供一個(gè)穩(wěn)定安全的工作環(huán)境，防止內(nèi)部零件在暴露環(huán)境下工作。上蓋上還設(shè)計(jì)了檢查窗，是為了便于觀(guān)查內(nèi)部元件的工作情況。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中撰寫(xiě)完成的，是對(duì)變速箱上蓋加工工藝、工裝設(shè)計(jì)的說(shuō)明、分析和論證。主要內(nèi)容有：上蓋的工藝規(guī)程制定、典型加工工序分析、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。變速箱上蓋是典型的鑄造

2、箱蓋類(lèi)零件。結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)就是扁平，長(zhǎng)度寬度尺寸大，高度方向尺寸不大。考慮到上蓋零件的毛坯選擇鑄造加工而成，在構(gòu)型方面基本符合毛坯鑄造方法的要求。非加工的成形面都采用了利于脫模的倒圓角設(shè)計(jì)。為了能在不拆卸上蓋全體的條件下觀(guān)察與檢修內(nèi)部元件的運(yùn)作和故障情況，在零件設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了在上蓋的頂部設(shè)計(jì)一個(gè)檢查口，為一凸臺(tái)結(jié)構(gòu)。與箱體裝配的接合面尺寸很大，當(dāng)用螺栓和定位銷(xiāo)將其與變速箱主體結(jié)合的時(shí)候，大的接合面能保證接合的密封性。夾具主要起保證加工質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率；降低生產(chǎn)成本；擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍；減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等功用。通過(guò)這些我對(duì)變速箱上蓋零件制造過(guò)程有一個(gè)總體的，全貌的了解與把握，能夠掌握金屬切削過(guò)程

3、的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識(shí)，能選擇加工方法與機(jī)床，夾具及加工參數(shù)，具備制定工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基礎(chǔ)，初步具備分析解決工藝問(wèn)題的能力。關(guān)鍵詞：工藝；工裝；夾具關(guān)鍵詞：工藝；工裝；夾具. v目 錄摘要 I I引 言 11、機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 21.1 零件的工藝性分析 21.1.1 零件的功用 21.1.2 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工藝性 21.1.3 主要加工表面及其技術(shù)要求 21.2 確定生產(chǎn)類(lèi)型 31.3 零件毛坯選擇 31.3.1 零件毛坯材料選擇 31.3.2 變速箱上蓋的毛坯 41.3.3 毛坯的制造方式 41.4 零件加工工藝規(guī)程的制定 51.4.1 選擇

4、加工方法和加工方案 51.4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 51.4.3 熱處理及檢驗(yàn)的選擇與安排 61.4.4 擬定工藝路線(xiàn) 61.4.5 選擇各工序加工機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 9. v1.4.6 確定各工序的工序尺寸、表面粗糙度及檢驗(yàn)方法 101.4.7 確定典型工序的切削用量及工序基本工時(shí)定額 121.4.8 工藝過(guò)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 162、夾具設(shè)計(jì) 172.1 鉆床夾具的設(shè)計(jì) 172.1.1 鉆床夾具的定位方案設(shè)計(jì) 172.1.2 鉆床夾具的定位誤差分析 182.1.3 鉆削力與夾緊力的計(jì)算 192.1.4 夾具的夾緊裝置與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 232.1.5 鉆床夾具的動(dòng)力裝置設(shè)計(jì) 253、結(jié)論 26參考文

5、獻(xiàn) 27致 28. v引引 言言制造業(yè)是國(guó)家發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)，而汽車(chē)制造將是未來(lái)面對(duì)普通消費(fèi)者的主要的機(jī)械制造產(chǎn)品，而隨著國(guó)家的發(fā)展人民生活水平的提高，人們對(duì)汽車(chē)的需求和要求必定變的更多，所以我們有必要對(duì)汽車(chē)及汽車(chē)零件的設(shè)計(jì)與加工投入更多的精力。了解機(jī)械中零件的加工工藝特點(diǎn)及工藝工裝設(shè)計(jì)是非常必要的。通過(guò)對(duì)汽車(chē)變速箱上蓋工藝工裝設(shè)計(jì)可以對(duì)大學(xué)里所學(xué)習(xí)的機(jī)械制造工藝 ，機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ， 互換性與技術(shù)測(cè)量等許多課程進(jìn)行復(fù)習(xí)與提高，并掌握綜合應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力。在此設(shè)計(jì)中，我將繪制一張變速箱上蓋零件圖；編寫(xiě)上蓋加工的工藝規(guī)程；設(shè)計(jì)一套專(zhuān)用夾具以及繪制夾具圖，夾具體零件圖。通過(guò)這些對(duì)汽車(chē)變速器制造

6、活動(dòng)有一個(gè)總體的，全貌的了解與把握，能夠掌握金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識(shí)，能選擇加工方法與機(jī)床，夾具及加工參數(shù)，具備制定工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基礎(chǔ)，初步具備分析解決現(xiàn)場(chǎng)工藝問(wèn)題的能力，了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展?fàn)顩r。并為將來(lái)畢業(yè)后的工作打下良好的基礎(chǔ)。為了更好的進(jìn)行此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我在圖書(shū)館借閱了許多資料，其中對(duì)設(shè)計(jì)幫助比較大的有侯家駒編的汽車(chē)制造工藝學(xué) ，張耀宸編的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) ，楊黎明主編的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) ，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)編委會(huì)編的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等許多圖書(shū)。由于本人水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中

7、必定有許多錯(cuò)誤的地方，還請(qǐng)各位老師批評(píng)，指正。. v1 1、 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定1.1 零件的工藝性分析1.1.1 零件的功用此次設(shè)計(jì)的課題是關(guān)于汽車(chē)變速箱上蓋的工藝工裝設(shè)計(jì)。變速箱的上蓋是汽車(chē)變速箱的重要組成部分。汽車(chē)變速箱內(nèi)有很多的精密的齒輪，軸等零件，結(jié)構(gòu)體系也較為復(fù)雜。為了保證內(nèi)部的全部零件不再暴露的環(huán)境下工作，防止灰塵油污以及其他一些物質(zhì)進(jìn)入到箱體內(nèi)部腐蝕零件，為箱體做一個(gè)上蓋是很必需的。1.1.2 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工藝性變速箱上蓋是典型的鑄造箱蓋類(lèi)零件。結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)就是扁平，長(zhǎng)度寬度尺寸大，高度方向尺寸不大?？紤]到上蓋零件的毛坯選擇鑄造加工而成，在構(gòu)型方面

8、基本符合毛坯鑄造方法的要求。非加工的成形面都采用了利于脫模的倒圓角設(shè)計(jì)。為了能在不拆卸上蓋全體的條件下觀(guān)察與檢修內(nèi)部元件的運(yùn)作和故障情況，在零件設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了在上蓋的頂部設(shè)計(jì)一個(gè)檢查口，為一凸臺(tái)結(jié)構(gòu)。與箱體裝配的接合面尺寸很大，當(dāng)用螺栓和定位銷(xiāo)將其與變速箱主體結(jié)合的時(shí)候，大的接合面能保證接合的密封性。但是考慮到加工的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性，零件設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)化了加工平面。在能保證接合的要求的前提下，加工表面的粗糙度等精度要求盡量降低。并且還在接合面上設(shè)計(jì)了裝配定位孔和工藝定位孔，保證了裝配的精度。. v1.1.3 主要加工表面及其技術(shù)要求變速箱上蓋的加工內(nèi)容主要是關(guān)于平面和孔的加工。平面的加工主要包括：1、

9、底部大接合面的加工，技術(shù)要求：表面粗糙度 Ra6.3m。2、 凸臺(tái)小平面的加工，技術(shù)要求：表面粗糙度 Ra6.3m，至大接合面距離要求 90mm2 . 02 . 03、 上蓋內(nèi)側(cè)兩端面的加工,技術(shù)要求：表面粗糙度 Ra12.5m，兩端面之間距離要求 90mm。2 . 02 . 04、 孔的加工包括：1、 大接合面上 14 個(gè)直徑 11mm 的通孔加工，沒(méi)有特別的技術(shù)要求。2、 2 個(gè)直徑 13mm 的裝配定位孔的加工，技術(shù)要求：表面粗糙度Ra1.6m，直徑精度要求 13mm03. 003. 03、 2 個(gè)直徑 11mm 的工藝定位孔的加工，技術(shù)要求：表面粗糙度Ra1.6m，直徑精度要求 11m

10、m027. 004、 內(nèi)壁頂部的 4 個(gè) 9.6mm 的深孔加工，技術(shù)要求：表面粗糙度Ra6.3m，相對(duì) D 基準(zhǔn)位置度要求 0.2mm，孔最深處至大接合面距離要求 78m2 . 02 . 05、 頂平面的 4 個(gè) M10 螺紋孔的加工，技術(shù)要求：相對(duì)于 D 基準(zhǔn)位置度要求 0.4mm，深 18mm。6、 凸臺(tái)上 M16 螺紋孔的加工，技術(shù)要求：表面粗糙度 Ra6.3m，相對(duì)于D 基準(zhǔn)位置度要求 0.4mm，通孔。7、 上蓋上 M14 螺紋斜孔的加工，技術(shù)要求：孔中心軸線(xiàn)與 Z 軸角度 45度，高度方向尺寸要求 55mm,深度尺寸要求 26mm。15. 015. 02 . 02 . 08、 上

11、蓋兩端 4 個(gè)直徑 16mm 的深孔鉆擴(kuò)加工，技術(shù)要求：表面粗糙度. vRa6.3m，鉆孔 16mm,外擴(kuò)孔要求 20mm,孔中心線(xiàn)間距077. 0050. 005. 005. 030.1mm，高度方向距大接合面距離 37mm.其中一端兩個(gè)深孔的加1 . 01 . 0工提出更高的形位要求：直線(xiàn)度 0.03mm,相對(duì) D 基準(zhǔn)位置度 0.2mm，相對(duì) E 基準(zhǔn)位置度 0.3mm。（參見(jiàn)變速箱上蓋零件圖）。9、 上蓋內(nèi)壁階梯孔的加工， 技術(shù)要求：孔直徑為8.5mm,9mm,12mm，深 139mm,形位要求有 2 個(gè)，相對(duì) C 基準(zhǔn)的2 . 00位置度要求 0.3mm,相對(duì) F 基準(zhǔn)的垂直度要求

12、0.06mm.1.2 確定生產(chǎn)類(lèi)型因變速箱上蓋的生產(chǎn)產(chǎn)量很大，采用專(zhuān)用設(shè)備和專(zhuān)用工藝裝備，廣泛采用高效的專(zhuān)用機(jī)床等，且大多數(shù)設(shè)備經(jīng)常重復(fù)進(jìn)行某個(gè)工序的加工。根據(jù)變速箱上蓋的這些生產(chǎn)特點(diǎn)，確定生產(chǎn)類(lèi)型為大量生產(chǎn)。1.3 零件毛坯選擇1.3.1 零件毛坯材料選擇考慮到變速箱上蓋的生產(chǎn)類(lèi)型是大批量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜，制造精度不高，幾何尺寸也比較大，以及考慮到生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。所以其毛坯的材料選用容易成型，吸震性好，加工工藝性好和成本低的灰口鑄鐵，HT20-40. 其性能HB170-241 3。201.3.2 變速箱上蓋的毛坯毛坯圖是毛坯制造和編制零件加工工藝的重要零件。制定工藝過(guò)程時(shí)，需要分析毛坯圖，

13、主要是分析粗加工的定位基準(zhǔn)，其次分析鑄件毛坯的分型面，澆口，冒口的位置，拔模斜度，圓角半徑的大小。鑄件毛坯如圖 1-1 所示：（a）(b)(c)圖 1-1 鑄件毛胚圖1.3.3 毛坯的制造方式. v毛坯制造方法的選擇時(shí)應(yīng)考慮下列因素，生產(chǎn)類(lèi)型；工件結(jié)構(gòu)和尺寸；工件的機(jī)械加工性能要求；工件的工藝性能要求。分析此減速器箱體，毛坯采用砂型澆注成型，在砂型中保溫 20-30min，直到冷卻消除鑄件的應(yīng)力，最終進(jìn)行噴漆處理。分型面選用在軸承孔的軸向垂直面，取外面一側(cè)為上蓋，便于澆注，排氣和出砂3。1.4 零件加工工藝規(guī)程的制定1.4.1 選擇加工方法和加工方案上蓋零件各個(gè)加工表面的加工方法和加工方案具體

14、如下：1、 底部大接合面：粗銑精銑；2、 凸臺(tái)小平面：粗銑精銑；3、 內(nèi)側(cè)兩端面：粗銑半精銑；4、 大接合面上 14 個(gè) 11mm 的通孔：鉆孔；5、 2 個(gè) 13mm 的裝配定位孔的：鉆孔-鉸孔；6、 2 個(gè) 11mm 的工藝定位孔：鉆孔-鉸孔；7、 內(nèi)壁頂部的 4 個(gè) 9.6mm 的深孔：鉆孔粗鉸；8、 頂平面的 4 個(gè) M10 螺紋孔：鉆螺紋預(yù)孔攻絲；9、 凸臺(tái)上 M16 螺紋孔：鉆螺紋預(yù)孔攻絲；10、上蓋上 M14 螺紋斜孔：鉆螺紋預(yù)孔攻絲；11、上蓋兩端 4 個(gè) 16mm 的深孔：鉆孔擴(kuò)孔；12、上蓋內(nèi)壁階梯孔：鉆孔擴(kuò)孔；1.4.2 定位基準(zhǔn)的選擇由于各加工階段的加工性質(zhì)不同，所以對(duì)

15、定位基準(zhǔn)的要求也有所不同。粗加工階段的主要任務(wù)是切除大部分余量，切削力大，對(duì)定位基準(zhǔn)的要求主要是穩(wěn)定可靠。定位基準(zhǔn)表面應(yīng)該足夠大，并便于施加較大的夾緊力而不致引起工件變形。精加工階段的主要任務(wù)是保證精度問(wèn)題。此時(shí)大部分余量都已經(jīng)被切除，工件的剛度有所下降，而加工精度要求更高，因此要在選擇定位基準(zhǔn)是要保證因定位而引起的誤差很小。. v由于工序性質(zhì)不同，定位基準(zhǔn)也不同。如在第一道工序中只能用毛坯表面來(lái)定位，這是粗基準(zhǔn)。在以后各工序的加工中，可以采用已經(jīng)切削加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這就是精基準(zhǔn)。根據(jù)以上關(guān)于定位基準(zhǔn)選擇的概述，具體到變速箱上蓋的工藝加工過(guò)程，定位基準(zhǔn)的選擇大致如下：開(kāi)始，先是凸臺(tái)小平

16、面和上蓋底部大接合面兩個(gè)加工表面互為基準(zhǔn)進(jìn)行粗精銑加工。先是以大接合面為粗基準(zhǔn)加工小平面，然后在以加工過(guò)的小平面為基準(zhǔn)加工大接合面；在工序鉆、擴(kuò)、鉸接合面上一系列孔以及螺紋預(yù)孔的工序當(dāng)中，考慮到工件加緊的穩(wěn)定可靠，以及考慮到與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的重合，宜選擇大接合面為精基準(zhǔn)加工；在銑削內(nèi)壁兩端面的工序時(shí)，考慮銑削的力度加大，為保證加緊穩(wěn)定可靠，依然宜選大接合面為精基準(zhǔn)加工；在內(nèi)壁頂部鉆、鉸 4 個(gè) 9.6mm 深孔工序中，考慮到保證工件在加工中不變形，宜選小平面為定位基準(zhǔn)；在鉆、擴(kuò)內(nèi)壁階梯孔、兩端 16mm 深孔，以及攻絲螺紋預(yù)孔的工序中，考慮到加工方便、加緊可靠、且與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合等因素，還是選擇大接合

17、面為定位基準(zhǔn)。1.4.3 熱處理及檢驗(yàn)的選擇與安排在本次設(shè)計(jì)中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)相關(guān)的零件材料為鑄件，在其裝配工作時(shí)承受的作用力很小，且沒(méi)有較高要求的接合或者配合工作面，所以不需要安排調(diào)質(zhì)，正火、退火等等的熱處理工序。但需要安排一個(gè)清理砂冒口，噴砂的工序。至于檢驗(yàn)工序，考慮到零件本身的加工精度不是很高，且加工過(guò)程中變形破壞的可能性不大，所以不需要特別安排中間檢驗(yàn)的工序。每道工序結(jié)束后，正常用游標(biāo)卡尺、極限量規(guī)等檢驗(yàn)。在最后的工序里，再按圖樣要求做全面檢查即可。1.4.4 擬定工藝路線(xiàn)擬訂工藝路線(xiàn)是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵。工藝路線(xiàn)不僅影響加工質(zhì)量和效率，而且影響工人勞動(dòng)強(qiáng)度，設(shè)備投資，車(chē)間面積，生產(chǎn)成本等，

18、必須進(jìn)行多種方案的分析比較。加工方法的選擇首先要保證加工質(zhì)量；其次還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。. v機(jī)加工工序安排應(yīng)滿(mǎn)足先基準(zhǔn)后其他；先主后次，先粗后精，先面后孔等原則。工藝路線(xiàn)方案(mm)1.4.5 選擇各工序加工機(jī)床設(shè)備及工藝裝備工序號(hào)工序名稱(chēng)1鑄造毛坯2清理燒冒口，噴砂3粗銑，半精銑上蓋凸臺(tái)小平面4粗銑，半精銑底部大接合面5鉆、鉸 2-11 工藝定位孔；鉆、鉸 2-13 的裝配定位孔；鉆、鉸14-11 孔6粗銑、半精銑內(nèi)側(cè)兩端面7在內(nèi)壁頂部鉆鉸 4 個(gè) 9.6 的深孔8在上蓋一端鉆、擴(kuò)、鉸 16 通孔9在上蓋另一端鉆、擴(kuò)、鉸 16 通孔10鉆、鉸、擴(kuò)上蓋內(nèi)壁 8.5、9、12 的階梯深孔11

19、在凸臺(tái)上鉆 M10，M16 的螺紋孔預(yù)孔并攻螺紋12鉆 M14 的螺紋斜孔的預(yù)孔并攻螺紋13鉗，去毛刺，清洗上油14按圖樣要求檢查入庫(kù). v各個(gè)工序加工機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用情況具體如下：1、 粗精銑凸臺(tái)小平面：立式銑床 X53,專(zhuān)用夾具，立銑刀，游標(biāo)卡尺。2、 粗精銑上蓋底部大接合面：臥式（萬(wàn)能）銑床 X62W,專(zhuān)用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺。3、 鉆鉸 14 個(gè) 11mm 孔：立式鉆床 Z550,專(zhuān)用夾具，專(zhuān)用復(fù)合鉆鉸刀具，游標(biāo)卡尺。4、 鉆、鉸裝配定位孔 2-13：立式鉆床 Z550，專(zhuān)用夾具，專(zhuān)用鉆鉸復(fù)03. 003. 0合刀具，專(zhuān)用塞規(guī)。5、 鉆、鉸工藝定位孔 2-11：立式鉆床 Z5

20、50，專(zhuān)用夾具，專(zhuān)用鉆鉸027. 00復(fù)合刀具，專(zhuān)用塞規(guī)。6、 銑內(nèi)側(cè)兩端面：臥式（萬(wàn)能）銑床 X62W，專(zhuān)用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺。7、 在內(nèi)壁頂部鉆、鉸 4 個(gè) 9.6mm 的深孔：立式鉆床 Z550，專(zhuān)用夾具，直徑 9.4mm 的直柄麻花鉆，直徑 9.6mm 錐柄長(zhǎng)刃機(jī)用鉸刀，專(zhuān)用塞規(guī)，深度卡尺，孔距量規(guī)。8、 在凸臺(tái)上鉆 M10、M16 螺紋孔的螺紋預(yù)孔：立式鉆床 Z550，專(zhuān)用夾具，直徑分別為 14.5mm 和 8.5mm 的短麻花鉆，游標(biāo)卡尺。9、 鉆 M14 螺紋斜孔的預(yù)孔：立式鉆床 Z550，專(zhuān)用夾具，短麻花鉆，游標(biāo)卡尺。10、鉆、擴(kuò)上蓋內(nèi)壁階梯孔：立式鉆床 Z550，專(zhuān)用夾具

21、，直徑 8.2mm的錐柄加長(zhǎng)麻花鉆，直徑分別為 9mm 和 12mm 的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆，直徑8.5mm 專(zhuān)用加長(zhǎng)鉸刀,專(zhuān)用塞規(guī)，深度卡尺。11、對(duì) M10、M16 螺紋預(yù)孔攻絲：立式鉆床 Z550，專(zhuān)用夾具，直徑分別 10.0mm 和 14.00mm 的細(xì)柄機(jī)用絲錐，游標(biāo)卡尺。12、對(duì) M14 螺紋斜孔預(yù)孔攻絲：立式鉆床 Z550，專(zhuān)用夾具，直徑14.00mm 的細(xì)柄機(jī)用絲錐，游標(biāo)卡尺。13、在上蓋一端鉆、擴(kuò) 16mm 深孔：立式鉆床，專(zhuān)用夾具，直徑 15.7的錐柄加長(zhǎng)麻花鉆，直徑 20mm 的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆，直徑 16mm 的專(zhuān)用. v鉸刀，專(zhuān)用塞規(guī)，孔距量規(guī)，深度卡尺。14、在上蓋另一端鉆、擴(kuò) 1

22、6mm 深孔：立式鉆床，專(zhuān)用夾具，直徑 15.7的錐柄加長(zhǎng)麻花鉆，直徑 20mm 的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆，直徑 16mm 的專(zhuān)用鉸刀，專(zhuān)用塞規(guī)，孔距量規(guī)，深度卡尺。1.4.6 確定各工序的工序尺寸、表面粗糙度及檢驗(yàn)方法各個(gè)工序的工序尺寸、表面粗糙度及檢驗(yàn)方法如表 1-3 所示3：表 1-3 各工序的工序尺寸、表面粗糙度及檢驗(yàn)方法(mm)工序號(hào)工序尺寸檢驗(yàn)方法1鑄造毛坯2清理3粗洗上蓋凸臺(tái)小平面到尺寸（件高）95.3-95半精銑小平面到尺寸（件高）94，保證圖紙尺寸 80,保證 Ra 為 6.3游標(biāo)卡尺0125；0.1粗糙度比較樣塊4粗銑上蓋底部大接合面至尺寸（件高）91.3-91半精銑底部大接合面至尺寸

23、 902 . 0保證 Ra 為 6.3游標(biāo)卡尺0125；0.055鉆兩個(gè)工藝定位孔達(dá)到 10.8-10.82鉸孔至尺寸 11，保證 Ra 為 1.6027. 00鉆兩個(gè)裝配定位孔至尺寸 12.7-12.8鉸孔至尺寸 13，保證 Ra 為 1.603. 003. 0鉆 14 個(gè) 11 的通孔至尺寸 10.5-10.6粗鉸孔至尺寸 11專(zhuān)用量規(guī)粗糙度比較樣塊孔距量規(guī)6粗銑內(nèi)壁一端面至尺寸（兩端面間距）92半精銑內(nèi)壁一端面至尺寸（兩端面間距）91.5，距定位孔尺寸保證 1471 . 0游標(biāo)卡尺0150;0.05粗糙度比較樣塊. v粗銑內(nèi)壁另一端面至尺寸（兩端面間距）90.5半精銑此端面至尺寸（兩端面

24、間距）90,2 . 0保證表面粗糙度 Ra12.57在內(nèi)壁頂部鉆 4 個(gè)深孔，直徑至 9.4-9.42，深度 59精鉸孔至圖紙尺寸 9.6，保證 Ra6.315. 00專(zhuān)用塞規(guī)孔距量規(guī)深度卡尺粗糙度比較樣塊8在上蓋一端鉆 2 個(gè)通孔至尺寸 15.7-15.8擴(kuò)兩孔至 20,深 3，保證 Ra 為 6.305. 0鉸兩孔，至尺寸 16，保證 Ra 為 6.3017. 0050. 0專(zhuān)用塞規(guī)孔距量規(guī)深度卡尺粗糙度比較樣塊9在上蓋另一端鉆 2 個(gè)通孔至尺寸 15.7-15.8擴(kuò)兩孔至 20,深 3，保證 Ra 為 6.305. 0鉸兩孔，至尺寸 16，保證 Ra 為 6.3017. 0050. 0專(zhuān)

25、用塞規(guī)孔距量規(guī)深度卡尺粗糙度比較樣塊10在上蓋內(nèi)壁鉆深孔至尺寸 8.38.35,深 151半精鉸孔至尺寸 8.52 . 00擴(kuò)孔至尺寸 9,擴(kuò)孔深 13擴(kuò)孔至尺寸 12,擴(kuò)孔深 3專(zhuān)用塞規(guī)深度卡尺11在凸臺(tái)上鉆 M10 螺紋預(yù)孔至尺寸 8.5,深度 20對(duì) M10 螺紋預(yù)孔攻絲，有效螺紋長(zhǎng)度 18鉆 M16 螺紋預(yù)孔至尺寸 14.5，通孔對(duì) M16 預(yù)孔攻絲，攻透，保證 Ra 達(dá) 6.3專(zhuān)用塞規(guī)深度卡尺粗糙度比較樣塊12鉆 M14 斜孔的預(yù)孔至尺寸 12.5,通孔對(duì)預(yù)孔攻絲，攻透，保證 Ra 達(dá) 6.3專(zhuān)用塞規(guī)角度儀器粗糙度比較樣塊13清洗. v14檢查入庫(kù)1.4.7 確定典型工序的切削用量及

26、工序基本工時(shí)定額選擇第 7 道工序，鉆鉸內(nèi)壁頂部 4-9.6mm 的深孔。15. 00加工條件：立式鉆床 Z550，專(zhuān)用刀具，專(zhuān)用夾具。1、鉆孔至 9.4-9.42mm9.4-9.42mm ，深 59mm59mm確定背吃刀量 a =1/2*d=4.7mm ；鉆頭：9.4mmp由于工件材料是 HT20-40；HB=170，查得：進(jìn)給量 f=0.22mm ， T=2100s=35min7,3；刀具材料選用高速鋼，由資料查知：7；125. 0,55. 0, 0,25. 0, 7 .14mYXZCVVVV又查表得：；75. 0,88. 0, 0 . 1svapvTVKKK7；0 . 1, 0 . 1t

27、vCvKK由于： （1-1）VYpXamVVKfTZdCvVV0式中 鉆削速度（m/s） ；v鉆削進(jìn)給量（mm/r） ；f背吃刀量（mm） ；pa耐用度（t） ；T鉆頭直徑(mm)；0d系數(shù),由被加工的材料性質(zhì)和鉆削條件決定；mYXZCVVVV、所以由以上數(shù)據(jù)可知道：；smv/62.160 . 10 . 188. 075. 00 . 10 . 122. 07 . 4354 . 97 .1455. 00125. 025. 0. v由于： （1-2）01000dvn式中 鉆頭轉(zhuǎn)速（r/min） ；n鉆頭切削速度（r/min） ；v鉆頭直徑（mm） 。0d所以：；min/3 .5634 . 962.

28、1610001rn查表取標(biāo)準(zhǔn)值 500r/min1n由文獻(xiàn)中知： （1-3）fnlllT3210式中 為鉆孔深度（mm） ；1l分別為刀具切入、退出長(zhǎng)度（mm） ；32ll 、鉆頭轉(zhuǎn)速（r/min） ；n鉆頭縱向進(jìn)給量(mm/r)。f而所以：2、鉸孔至 9.69.6，達(dá)圖紙要求15. 00鉸刀選用直徑 9.6mm 錐柄長(zhǎng)刃機(jī)用鉸刀，由于工件材料是 HT20-80；HB=170，所以查資料知：進(jìn)給量 f=1.3mm/r。刀具材料選用高速鋼3,7。查知：；3 . 0, 5 . 0, 0, 2 . 0, 6 .15mYXZCVVVV又查表得：；95. 0,88. 0, 0 . 1svapvTVKKK

29、. v3,7，7 . 00 . 1, 0 . 1dvtvCvKKK，由于： m/s （1-4）VYXPmmZVKfaTdCvVVV)10160（式中 鉸削速度（m/s） ；v鉸削進(jìn)給量（mm/r） ；f背吃刀量（mm） ；pa耐用度（t） ；T鉸刀直徑(mm)；0d系數(shù),由被加工的材料性質(zhì)和鉸削條件決定。mYXZCVVVV、所以由以上數(shù)據(jù)可知：由于： （1-5）01000dvn式中 鉸刀轉(zhuǎn)速（r/min） ；n鉸刀切削速度（r/min） ；v鉸刀直徑（mm） 。0d所以：查表取標(biāo)準(zhǔn)值 250r/min1n由文獻(xiàn)中知：而所以：3、輔助時(shí)間計(jì)算由文獻(xiàn)查表得：. va.裝卸工件時(shí)間：工件重量為 30

30、-40kg 之間，t1=0.1minb.鉆換時(shí)間 t2=0.10minc.鉸換時(shí)間 t3=0.10mind.排屑時(shí)間 t4=0.06mine.電機(jī)起動(dòng) t5=0.02minf.快進(jìn)，快退 t6=0.05ming.工作臺(tái)移動(dòng) t7=0.1minh.液壓缸夾緊時(shí)間 t8=0.05mini.快速工作其他時(shí)間：t9=0.13min1,3總的輔助時(shí)間為：4、加工此工序所需的總時(shí)間加工此工序所需的總時(shí)間 T 計(jì)算如下：1.4.8 工藝過(guò)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析制訂工藝規(guī)程時(shí)，在保證質(zhì)量的前提下，往往會(huì)出現(xiàn)幾種不同的方案。其中有些方案生產(chǎn)率很高，但設(shè)備和工夾具的投資比較大；另一些方案可能投資比較省，但生產(chǎn)率較低。

31、因此，不同的方案就有不同的經(jīng)濟(jì)效果。本設(shè)計(jì)的減速器殼體屬于大量生產(chǎn)。其長(zhǎng)年生產(chǎn)所以本設(shè)計(jì)中采用大投資建立生產(chǎn)線(xiàn)將有利于提高生產(chǎn)率。2 2、 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)2.1 鉆床夾具的設(shè)計(jì)2.1.1 鉆床夾具的定位方案設(shè)計(jì)1、定位方式的選擇在本次鉆床夾具設(shè)計(jì)中，和前面銑床夾具定位基準(zhǔn)選擇的原則一樣，盡可能的選用工序基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，即遵循所謂的基準(zhǔn)重合原則。當(dāng)用多個(gè)表面定位的時(shí)，應(yīng)選擇其中一個(gè)較大的表面為主要定位基準(zhǔn)，有利于工件裝夾的平穩(wěn)，. v保證夾具能有效夾緊以及保證工件不至于變形等。本次鉆床夾具設(shè)計(jì)中，根據(jù)在制訂工藝規(guī)程所選用的定位基準(zhǔn)上蓋底部大接合面，所以選擇底部大接合面為定位基準(zhǔn)。此次設(shè)計(jì)的鉆床

32、夾具用于鉆、擴(kuò)上蓋內(nèi)壁階梯孔，選用的機(jī)床為立式鉆床Z550，所以工件在夾具中應(yīng)該是豎直放置?？紤]到鉆孔的精度要求較高，定位應(yīng)該選擇完全定位。具體的布置就是在大接合面上用兩塊支承板限制、xz三個(gè)自由度；在上蓋的一側(cè)用一個(gè)固定支承釘限制一個(gè)自由度；在上蓋豎yy直放置時(shí)候，為了保證工件不在 YOZ 平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以在其底部用一托槽限制其兩個(gè)自由度、。這樣，支承板、支承釘、托槽三者就將工件的六個(gè)自zx由度都限制了，實(shí)現(xiàn)了完全定位。2、定位元件的設(shè)計(jì)1）支承板在前面的銑床夾具設(shè)計(jì)中，由于考慮到當(dāng)時(shí)的底部大接合面尚未加工，作為粗基準(zhǔn)只能用支承釘定位。但在鉆床夾具設(shè)計(jì)中，大接合面已經(jīng)精加工，所以適合用兩塊支

33、承板定位了。支承板較之前面的支承釘能大大的增大受力面積，更好的保證工件受力不變形。支承板類(lèi)型選用 A 型（用于頂面和側(cè)面定位） 。由于采用了兩個(gè)支承板，所以按照要求，在其裝配后磨平工作面，以保證等高性。2）支承釘此次用到了一個(gè)側(cè)面的固定支撐釘，宜選用 C 型。參見(jiàn)圖 2-1。3）托槽此次在工件定位中用到了托槽來(lái)限制、兩個(gè)自由度。具體形狀參見(jiàn)圖zx2-2 所示：圖 2-1 C 型固定支承釘圖 2-2 托槽托槽實(shí)際上是平面支承的一個(gè)演化?？紤]到實(shí)際情況，工件的長(zhǎng)側(cè)邊厚度較小（10mm） ，且長(zhǎng)度尺寸較大（330mm） ，所以選用標(biāo)準(zhǔn)的支承板來(lái)定位是不行的。托槽槽寬尺寸為 14mm，大于上蓋側(cè)邊厚度

34、 10mm，主要是考慮到托槽只. v是起到一個(gè)“托”的作用，兩邊都留有適當(dāng)間隙是為防止工件安裝時(shí)被槽的某一側(cè)擋到，使得工件過(guò)定位。2.1.2 鉆床夾具的定位誤差分析1、鉆孔距底面高度尺寸 37mm 的定位誤差分析1 . 0對(duì)于此次設(shè)計(jì)的鉆床夾具，工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為上蓋底部大接合面，而工序基準(zhǔn)也為底部大接合面，所以，基準(zhǔn)不重合誤差 =0。因?yàn)椴淮嬖谥圃觳粶?zhǔn)B確的定位副，所以，定位基準(zhǔn)位移誤差 =0mm。所以，深度尺寸的定位誤差Y為 = + =0 mmDBY2、鉆孔與工藝定位孔間距尺寸 134mm 的定位誤差分析1 . 0階梯孔尺寸 134mm 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工藝定位孔，而本工序中的工序基1 . 0準(zhǔn)

35、為工件外側(cè)邊。所以存在基準(zhǔn)不重合誤差。由零件圖知其基準(zhǔn)不重合誤差值等于工序尺寸公差值，即 =+0.05-(-0.05)=0.1mm. 因?yàn)椴淮嬖谥圃觳粶?zhǔn)確的B定位副，所以，定位基準(zhǔn)位移誤差 =0mm。所以該尺寸的定位誤差 =YD+ =0.1mmBY2.1.3 鉆削力與夾緊力的計(jì)算1、鉆削力的計(jì)算采用的是高速鋼鉆頭，故而進(jìn)給力計(jì)算公式查表得： （2-1）FfYZffkfdCFFfFf式中 鉆削進(jìn)給力（N） ；fF安全系數(shù)；Fyk鉆頭直徑（mm） ；0d系數(shù)，由被加工的材料性質(zhì)和鉆削條件決定。yyFFfYZC、此工序鉆 8.5mm 孔，由文獻(xiàn)查表得安全系數(shù)為： （2-2）6 . 0)190(HBk

36、p所以，. v取所以鉆削力為：中其他參數(shù)查表得：所以 ，2、夾緊力的計(jì)算由于工件受的鉆削力在豎直平面上的分力 P 是方向大小恒定不變的力。但y在水平面內(nèi)，是一圓周力，大小不變，方向時(shí)刻變化。在估算夾緊力的時(shí)候，應(yīng)該考慮到鉆削力分力 P 在垂直定位平面方向和垂直定位平面方向上的兩種情x況，并分別計(jì)算取大值。1）分力 P 在定位平面法線(xiàn)方向時(shí)x此時(shí)工件受力情況如下圖 2-3 所示：圖 2-3 工件受力圖根據(jù)受力情況對(duì)工件進(jìn)行靜平衡計(jì)算：Y 方向受力平衡：即：X 方向平衡:即：又相對(duì)與原點(diǎn)的轉(zhuǎn)距和為 0 即即：又相對(duì)于鉆削點(diǎn)處的轉(zhuǎn)矩為零，即又已知：G=500N(估算)將數(shù)據(jù)帶入上述方程解得理論夾緊力

37、 W=1153 N2）分力 P 在定位平面切向時(shí)x此時(shí)工件受力情況如圖 2-4 所示：根據(jù)受力情況對(duì)工件進(jìn)行靜平衡計(jì)算：Y 方向受力平衡：即：. vX 方向平衡:即：又相對(duì)與原點(diǎn)的轉(zhuǎn)距和為 0 即：即：又有：G=500N(估算)且由資料查得夾緊塊對(duì)工件的摩擦系數(shù)：支承板對(duì)工件的摩擦系數(shù)：將數(shù)據(jù)帶入上述方程解得理論夾緊力：W=1520 N所以，夾緊裝置的夾緊力應(yīng)該取較大值 W=1520 N。查資料選定安全系數(shù)：由資料查得：所以，工件夾緊需要的夾緊力大約為：圖 2-4 工件受力圖2.1.4 夾具的夾緊裝置與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)因?yàn)楣ぜ谴罅可a(chǎn)，夾緊力又比較大，所以采用液壓夾緊，液壓缸選用通用系列查設(shè)計(jì)手冊(cè)，

38、選用凸緣式油缸7。本設(shè)計(jì)中選擇由兩個(gè)液壓缸直接頂起夾緊塊進(jìn)行壓緊，壓緊有效、快速。可以提高生產(chǎn)率。具體的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 2-5 所示：在上圖的機(jī)構(gòu)中，工件豎直由右向左從托槽中插入，直至工件頂?shù)阶髠?cè)的支承釘，然后在啟動(dòng)液壓缸，活塞推動(dòng)夾緊塊夾緊工件。同樣，考慮到保護(hù)工件不致因?yàn)閵A緊力太大而變形，所以應(yīng)該保證活塞桿在接近其行程末端（留有適當(dāng)余量）處頂桿開(kāi)始頂起夾緊塊。余量也不能太小，否則夾緊力不夠，不能有效夾緊?？紤]到工件具體安裝的情況，由于夾緊塊夾緊作用的面不是工件的最高面. v（相對(duì)底部大接合面而言） ，選擇液壓缸型號(hào)的時(shí)候應(yīng)該考慮到其活塞行程問(wèn)題。當(dāng)安裝工件的時(shí)候，兩個(gè)液壓缸此時(shí)都以回油卸載，

39、活塞退回至行程起點(diǎn)，如果選用的液壓缸的活塞行程太短，活塞上的夾緊塊退回行程不夠，工件插入的時(shí)候就會(huì)被夾緊塊擋到，根本不能通過(guò)，這樣的錯(cuò)誤是不允許的。此次選用的液壓缸活塞行程 25mm,經(jīng)尺寸驗(yàn)算，滿(mǎn)足要求。圖 2-5 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖本夾緊裝置中用到的凸緣式液壓缸的裝配圖如圖 2-6 所示,其中各主要零件如表 2-1 所示：本夾緊機(jī)構(gòu)中用到的夾緊塊是非標(biāo)準(zhǔn)件，作用部分為鑄件材料為灰鑄鐵HT200，與后面的直桿焊接而成。表 2-1 凸緣式液壓缸零件列表U(mm)件號(hào)12345678CL名稱(chēng)端蓋螺釘密封圈缸體密封圈彈簧活塞密封圈數(shù)量16111111規(guī)格M8*2046No.240352 60No.2242595圖 2-6 凸緣式液壓缸的裝配圖 2.1.5 鉆床夾具的動(dòng)力裝置設(shè)計(jì) 此次鉆床夾具的動(dòng)力裝置，選用液壓動(dòng)力。具體設(shè)計(jì)思路如前所述，在此不再贅述。3 3、 結(jié)結(jié) 論論畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了?；厥?/p>