渦輪減速器箱體的加工工藝裝備及銑面夾具設(shè)計含非標(biāo)6張CAD圖

渦輪減速器箱體的加工工藝裝備及銑面夾具設(shè)計含非標(biāo)6張CAD圖,渦輪,減速器,箱體,加工,工藝,裝備,夾具,設(shè)計,非標(biāo),CAD 摘 要 本次的課題是針對一個叫做渦輪減速器箱體的零件進(jìn)行工藝分析和夾具設(shè)計。渦輪減速器箱體這個零件是一個中型零件，是用在變速系統(tǒng)里面的支撐件。 機(jī)加工工藝就是如何把一個零件按照一定的步驟加工出來，在整個加工過程當(dāng)中又分為若干個加工環(huán)節(jié)，每個加工環(huán)節(jié)又都依照各個工序卡片來進(jìn)行加工，這就是工藝路線。通俗點來講就是各個加工步驟的內(nèi)容以及怎么樣加工。工藝路線分析好以后就是怎樣去控制加工過程中存在的變數(shù)。比如尺寸如何控制，這就需要量檢具去控制了。在一般的加工過程當(dāng)中，優(yōu)先考慮的通用量檢具的選用，比如游標(biāo)卡尺，深度尺，通止規(guī)，螺紋規(guī)等等。 渦輪減速器箱體零件的加工離不開工藝裝備，工藝裝備其中最重要的一個部分就是工裝夾具。好的工藝裝備對整個的生產(chǎn)效率有著很大的提高。這里面最重要的就是工裝夾具的運(yùn)用，工裝夾具又分為通用夾具和專用夾具。工裝夾具選用的好壞不但能夠減輕工人的勞動強(qiáng)度，還能提高產(chǎn)品質(zhì)量。 這次的課題內(nèi)容主要包括工藝路線的規(guī)劃，毛坯余量的確定，夾具的設(shè)計，工藝過程卡片和工序卡片的編制。最后再對整個工藝規(guī)程設(shè)計進(jìn)行總結(jié)，編制說明書等。 關(guān)鍵詞：渦輪減速器箱體；毛坯；工藝過程卡；工序卡；夾具設(shè)計；說明書 Abstract This topic is for a turbine reducer casing components called process analysis and fixture design. The turbo reducer casing is a medium-sized part, which is used in the transmission system support. Machining process is how to process a part in accordance with a certain step, in the whole processing process is divided into several processing links, each processing link and in accordance with each process card to process, this is the process route. Colloquially speaking is the content of each processing step and how to process. Process route analysis is how to control the variables in the process. For example, how to control the size, which requires quantity inspection to control. In the general process of processing, priority is given to the selection of general gauge, such as vernier caliper, depth gauge, stop-gauge, thread gauge and so on. The processing of the top cover parts can not be separated from the technological equipment, the most important part of which is the fixture. Good process equipment can greatly improve the overall production efficiency. The most important part is the application of fixture, which is divided into general fixture and special fixture. The quality of fixture selection can not only reduce the labor intensity of workers, but also improve product quality. This topic content mainly includes the process route planning, blank allowance determination, fixture design, process card and process card compilation. Finally, the design of the whole process is summarized, and the specification is prepared. Keywords: Turbine reducer housing; Blank; Process card; Process card; Fixture design; The instructions 目錄 摘 要 1 Abstract 2 緒論 5 第1章 零件特征分析 6 1.1零件特征分析 6 1.1.1零件結(jié)構(gòu)分析 6 1.1.2零件功能分析 6 1.2二維圖紙分析 7 1.2.1孔徑精度分析 7 1.2.2孔與面的精度分析 7 1.2.3粗糙度分析 8 第2章 加工路線設(shè)計 9 2.1加工前的準(zhǔn)備階段 9 2.1.1材料介紹 9 2.1.2毛坯鑄造方法 9 2.1.3毛坯的熱處理 9 2.1.4毛坯熱處理階段 10 2.1.6加工余量的計算 10 2.1.7毛坯圖的繪制 11 2.1.8平面加工方法 12 2.1.9平面加工設(shè)備及參數(shù)介紹 12 2.1.10孔系加工方法 13 2.1.11孔系加工常用設(shè)備及參數(shù)介紹 13 2.1.12定位基準(zhǔn) 14 2.1.13渦輪減速器箱體加工刀具一覽表 14 2.1.14加工路線 14 2.2加工過程質(zhì)量控制方法 15 2.2.1量檢具的分類 15 2.2.2零件特征尺寸使用的檢具 16 第3章加工工時 17 3.1 切削要素 17 3.2 切削工時計算舉例 17 3.2.1精銑底面到尺寸150mm 17 3.2.2鉆M6的螺紋孔 18 3.2.3鉆攻Rc1/8的絲孔 19 第4章 銑面夾具設(shè)計 21 4.1定位原理及夾緊亮點分析 21 4.2夾具定位誤差的計算 21 4.3 夾緊力的計算 22 4.4夾具操作說明 23 結(jié)論 24 參考文獻(xiàn) 25 致謝 27 35 緒論 渦輪減速器箱體是運(yùn)用在變速器上面的一個結(jié)構(gòu)件，本次的箱體是一個中型殼體零件，整個零件有一些型腔孔和外螺紋軸及筋板組成。它的整體結(jié)構(gòu)相對別的零件的難度還是比較復(fù)雜的。型腔內(nèi)孔主要是用來裝配齒輪軸的，是與軸承進(jìn)行配合使用的，也就是說里面有運(yùn)動的件，起一個傳遞動力的作用。該零件的內(nèi)部型腔孔是兩個尺寸一樣的孔，也就是對稱性。這也是變速箱整個變速系統(tǒng)的工作原理決定的。 對于該零件進(jìn)行工藝分析設(shè)計，首先要明白和理解這個零件的作用及運(yùn)用場合。接下來就要分析該零件的材料，毛坯制造方法，機(jī)械加工工藝路線的安排，刀具選用和非標(biāo)刀具的設(shè)計，最終還要有量檢具去控制各個工序的加工過程，保證機(jī)械加工質(zhì)量。最后還要從里面選出兩道工序進(jìn)行夾具設(shè)計。在夾具的設(shè)計過程當(dāng)中，要熟悉定位基準(zhǔn)布置在零件的什么地方，粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)怎么去區(qū)分。理解六點定位原理的根本在什么地方，夾具零部件的優(yōu)化設(shè)計等等，這都是作為整個工藝設(shè)計需要考慮的。 在整個工藝設(shè)計過程當(dāng)中，離不開查閱各種資料和文獻(xiàn)。在繪制零件圖和毛坯圖的時候也離不開二維繪圖軟件的運(yùn)用。 第1章 零件特征分析 1.1零件特征分析 1.1.1零件結(jié)構(gòu)分析 從零件圖可以看出，這個零件基本上是有一些面和孔組成的。沒有復(fù)雜的曲面。整個零件的結(jié)構(gòu)比較簡單些。 1.1.2零件功能分析 這個零件是一個長方體異形件，尺寸為245mm×230mm×156mm，屬于一個中型結(jié)構(gòu)類的零件。先從正視圖上來分析來看這個零件高度156mm，長245mm，在Φ150的分度圓直徑上面分布著4個M6的螺紋孔，深度為12mm。在高度90的方向上面是兩個直徑Φ62（+0.03/0）的光孔，底平面上Φ60的孔為基準(zhǔn)G，45尺寸上側(cè)的平面相對于它有一個0.05mm的垂直度，粗糙度值都為Ra1.6。在底面上方是4個Φ13的沉臺孔，圍繞著Φ62的光孔四周分布著3個螺紋孔，也就是B視圖所示。再對C視圖分析，C視圖是兩個直徑Φ72和Φ32的階梯孔所在的位置，這兩個孔存在的意義是與Φ62的孔是一樣的，是用來裝配渦輪的，而Φ60的孔則是用來裝配蝸桿的，為了確保渦輪和渦軸的直線度好，兩側(cè)的中心孔必須在一條直線上也就是為什么有同軸度要求了。就是一個結(jié)構(gòu)件，既能配合軸使用，又能安裝其它比這個更小的零件。從而得知這個零件主要起定位連接和傳遞力的作用，主要是運(yùn)用在變速系統(tǒng)的場合。 1.2二維圖紙分析 1.2.1孔徑精度分析 圖1-2 渦輪減速器箱體二維圖紙 重點分析一下圖紙的尺寸和技術(shù)要求，著重研究一下里面的技術(shù)要求。先從正視圖上來分析來看這個零件高度156mm，長245mm，在Φ150的分度圓直徑上面分布著4個M6的螺紋孔，深度為12mm。在高度90的方向上面是兩個直徑Φ62（+0.03/0）的光孔，底平面上Φ60的孔為基準(zhǔn)G，45尺寸上側(cè)的平面相對于它有一個0.05mm的垂直度，粗糙度值都為Ra1.6。在底面上方是4個Φ13的沉臺孔，圍繞著Φ62的光孔四周分布著3個螺紋孔，也就是B視圖所示。再對C視圖分析，C視圖是兩個直徑Φ72和Φ32的階梯孔所在的位置，這兩個孔存在的意義是與Φ62的孔是一樣的。其余的內(nèi)孔尺寸都是些與密封件配合使用的。 1.2.2孔與面的精度分析 在分析了上面的孔徑精度以后，接下來就分析一下孔與面的精度，孔與面的關(guān)系主要還是從形位公差上面進(jìn)行分析。尺寸45的上側(cè)所在的平面是與基準(zhǔn)G所在的位置垂直的，零件的一側(cè)一個直徑Φ62的孔相對于基準(zhǔn)G有一個0.05mm的垂直度。從形位公差分析來看應(yīng)該是加工面，再加工孔，這樣同軸度的精度才能夠得到保證。而這個平面的粗糙度從上面標(biāo)注的特征分析來看，就知道這個零件的精度要求程度還是有點高的，對于接下來的工藝分析是有一定作用的。 1.2.3粗糙度分析 上面分析完了特征尺寸以后，就來分析零件加工面的粗糙度了。由于是個結(jié)構(gòu)件，主要是用來起密封和裝配作用的，那么零件表面和內(nèi)部的粗糙度的要求相對來講就比較高些了。Φ60孔的粗糙度是Ra1.6μm。Φ62孔內(nèi)壁的粗糙度為Ra1.6μm。150尺寸的下面是粗糙度Ra1.6μm，其余的就是粗糙度Ra6.3μm了。從粗糙度上面分析來看，該零件的加工難度屬于一般的難度，像Ra1.6μm按照先粗后精的加工方法是可以保證的。像粗糙度Ra6.3μm這樣采用粗加工的工藝手段就能保證了的。這個零件所有的部位都是需要加工的。  第2章 加工路線設(shè)計 渦輪減速器箱體零件的加工工藝路線設(shè)計分為兩大塊：加工前的準(zhǔn)備階段和加工中的準(zhǔn)備階段。其中加工前的準(zhǔn)備階段包括毛坯相關(guān)參數(shù)的分析，刀具和機(jī)床型號的選用；加工中涵蓋了怎樣去控制整個機(jī)械加工的過程，主要是量檢具的運(yùn)用。 2.1加工前的準(zhǔn)備階段 2.1.1材料介紹 本次的渦輪減速器箱體零件的作用是用來起支撐作用的。蝸輪蝸桿在箱體里面進(jìn)行嚙合運(yùn)動。由于是旋轉(zhuǎn)移動，是有一定摩擦力存在里面的，摩擦力的存在對零件的表面質(zhì)量是有影響的。因此，零件材質(zhì)在選材的時候一定要注意，材料的材質(zhì)一定是抗磨性要比較好的。機(jī)械類的零件常用的材質(zhì)是鋼鐵，也有像黃銅和鋁的材料。 本次渦輪減速器箱體選用的材料是HT200。它的最低抗拉強(qiáng)度: ≥200 MPa，灰鐵200的材質(zhì)是灰鐵里面材質(zhì)算是比較好些的，既有一定的切削性能，又有一定的硬度，綜合性能是比較高的。這種材質(zhì)也被廣泛運(yùn)用與箱體類和殼體類零件等。 2.1.2毛坯鑄造方法 材料分析完了以后，接下來就要分析毛坯了。不一樣的材料選擇不一樣的制造方法，造成的零件的力學(xué)性能是不一樣的。毛坯制造方法主要有鑄造，鍛造，冷擠壓，板料冷沖壓，型材，粉末冶金和焊接等，其中毛坯的鑄造方法主要有以下木模手工砂型鑄造，金屬模砂型鑄造，離心鑄造，壓鑄，熔模鑄造和殼模鑄造等。 像渦輪減速器箱體的零件結(jié)構(gòu)的毛坯形式相對于其它零件的毛坯結(jié)構(gòu)相對來講還算是比較簡單的。首先這個零件是有幾個平面和內(nèi)孔組成的。就是一些平面，另外考慮到這個零件的批量屬于中批量生產(chǎn)，這樣這個零件的毛坯就選用砂型鑄造的方式進(jìn)行制造毛坯 2.1.3毛坯的熱處理 毛坯出來以后內(nèi)部組織是有些不穩(wěn)定的，是需要進(jìn)行時效處理的。最為常見的辦法是讓其自然時效處理，就是把毛坯件直接放在外面，讓毛坯經(jīng)過風(fēng)吹日曬，逐漸地把內(nèi)部應(yīng)力釋放出來。這樣在加工的時候或者加工以后成品尺寸就不易變形了。在料場和大型床身都是采取這種方式進(jìn)行時效處理的。而在實際生產(chǎn)中是沒有這么多的時間的。特別是一些中大批量的零件，這就需要用專用的設(shè)備進(jìn)行退火處理了。退火的目的就是讓其內(nèi)部組織均勻化，細(xì)?；?，在這個過程當(dāng)中，就會釋放出來一些內(nèi)部應(yīng)力，這也達(dá)到了退火的目的 對于鍛造的鋼件，在加工之前是需要進(jìn)行一下正火處理的，正火的目的就是改變零件的內(nèi)部材質(zhì)，讓組織更加細(xì)密以便于切削。 2.1.4毛坯熱處理階段 毛坯熱處理一般安排在加工之前，毛坯鑄造成型之后。但對于一些精度要求比較高的零件，還要在精加工之前再安排一道退火處理。像一些軸類零件，在最后磨削之前還是需要安排一道淬火工序，提高零件表面的硬度，增加它的抗磨性。還有的零件比如薄壁類的零件，為了防止加工后變形造成尺寸不穩(wěn)，需要在粗加工完了以后直接進(jìn)行進(jìn)一步的退火處理?？偟膩碚f，毛坯熱處理是安排在加工前，精加工之前。也就是哪個環(huán)節(jié)不好控制且易變形，就在之前加一道熱處理工序，讓內(nèi)部應(yīng)力完全釋放出來。 由于這個零件的特征尺寸不是很多，精度要求也不是很高，在毛坯鍛造出來以后，進(jìn)行一下正火處理就可以了，如果生產(chǎn)時間相對寬松的話，在自然環(huán)境下放一段時間就可以了，讓其殘余的內(nèi)部應(yīng)力通過自然失效處理就可以了。 2.1.6加工余量的計算 渦輪減速器箱體工件的加工余量按照F級進(jìn)行處理，參照文獻(xiàn)2中的表2.2-5和表2.2-7中的公式，計算各個尺寸的加工余量，參照表格2-1所示： 表格2-1 加工余量表 序號 特征尺寸（mm） 單邊余量（mm） 毛坯尺寸（mm） 1 45 +2~3 51 2 150 +2.5~3 156 3 Φ60 -2~3 Φ54 4 Φ62 -2~3 Φ56 5 13-M6 實體鑄造 0 6 Rc1/8 實體鑄造 0 2.1.7毛坯圖的繪制 零件的形狀不是太大，特征尺寸也不是很多。從側(cè)面反映出該零件的毛坯形狀也是簡單的。對該零件圖再進(jìn)行通過查詢加工工藝手冊，再推算出毛坯余量，進(jìn)一步繪制出零件的毛坯圖。為了讓毛坯余量更好的體現(xiàn)出來，特意制定了以下毛坯圖，詳見圖2-2所示： 圖2-2 渦輪減速器箱體毛坯圖 2.1.8平面加工方法 渦輪減速器箱體這個零件最大的特點就是組成這個零件的特征基本是有面組成的，從另一方面講，這個零件在加工的時候主要是一些面特征加工。面特征加工就離不開銑床和刨床的加工。 銑加工就是用銑刀對要加工的面進(jìn)行切削加工，而銑加工又分為粗銑、半精銑和精銑。粗銑加工指的是采用大吃刀量，大進(jìn)給，低轉(zhuǎn)速對零件表面進(jìn)行的加工。精銑是為了保證尺寸和表面粗糙度進(jìn)行的一種切削方法，一般選用小吃刀量，小進(jìn)給，高轉(zhuǎn)速的方法，精銑能夠達(dá)到的精度為Ra1.6~3.2。當(dāng)然這對零件的材質(zhì)和刀具的耐用度都是有要求的，淬完活火的平面與未淬火的平面加工出來的表面質(zhì)量肯定是不一樣的。刨加工和銑加工的原理基本類似。 2.1.9平面加工設(shè)備及參數(shù)介紹 銑面的加工設(shè)備一般是銑床，銑床又分為立式銑床和臥式銑床。有的零件表面加工是單純的需要立銑就能夠滿足使用要求，有的零件表面加工既要立銑還要用到臥銑。這兩者的加工是相互采用的。立銑機(jī)床的型號有很多種，臥銑的型號按照切削形程的大小又分為很多種。本次就對渦輪減速器箱體用到的立式銑床X52K進(jìn)行一個規(guī)格參數(shù)的歸納，具體參數(shù)見下表2-3所示： 表2-3 立式銑床X52K規(guī)格參數(shù) 序號 項目類別 參數(shù)大小 1 主軸端面至工作臺面距離/mm 30～400 2 主軸中心線至床身垂直導(dǎo)軌面距離/mm 270 3 主軸孔錐度 7：24 4 主軸孔徑 25 5 刀桿直徑 － 6 主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 65～1800 7 工作臺尺寸/mm(長×寬) 1000×250 8 主電動機(jī)功率/KW 4.5 2.1.10孔系加工方法 從所有的機(jī)械零件分析來看，基本上所有的零件都是需要加工面和孔的，也就是說是面和孔的加工。在加工孔系時的原則是在面以后，也就是‘先面后孔’的原則。之所以先加工面是因為鉆頭和其他刀具在打孔時容易跑偏，也就造成孔的位置度根本達(dá)不到圖紙要求。 孔系的加工常用的刀具就是鉆頭、銑刀、鏜刀和拉刀等，當(dāng)然微孔的加工就要特種加工設(shè)備了，比如激光，電火花等。本次的這個渦輪減速器箱體的加工就需要鉆頭和鏜刀進(jìn)行加工了，根據(jù)材質(zhì)來分，鉆頭又分為高速鋼和合金鉆頭；鏜刀根據(jù)加工的順序又分為粗鏜刀和精鏜刀。所有的刀具都是對零件毛坯進(jìn)行加工，去除多余的毛坯余量的。 2.1.11孔系加工常用設(shè)備及參數(shù)介紹 本次零件內(nèi)孔的加工就選用搖臂鉆床Z3025，這種設(shè)備的技術(shù)參數(shù)參照下面表格3-2所示： 表2-4搖臂鉆床Z3025技術(shù)參數(shù) 序號 項目類別 參數(shù)大小 1 加工最大直徑/mm 25 2 主軸中心線至立柱表面距離/mm 280～900 3 主軸端面至工作臺面的距離/mm 0～550 4 主軸端面至底座工作面的距離/mm 250～1000 5 主軸最大行程 250 6 主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 50～2500 7 尾座頂尖套孔莫氏錐度 3號 8 主電動機(jī)功率/KW 2.2 2.1.12定位基準(zhǔn) 在零件加工之前，要分析零件的基準(zhǔn)。從圖紙分析來看，該零件只有一個基準(zhǔn)是基準(zhǔn)G。通過基準(zhǔn)分析可以看出這些基準(zhǔn)在圖紙上起到對零件尺寸重點說明的作用。按照‘基準(zhǔn)先行’的原則來看，首先應(yīng)該加工基準(zhǔn)G所在的平面，而基準(zhǔn)G所在的位置應(yīng)該是一個精基準(zhǔn)平面，那么在加工時就要優(yōu)先加工基準(zhǔn)G所在的一側(cè)了。接下來分析來看，如果要加工基準(zhǔn)G所在的位置，那么必先找出一個粗定位基準(zhǔn)來。這時，就來看下側(cè)平面作為定位和裝夾基準(zhǔn)來了。 在作為加工基準(zhǔn)之前就要對230和185的兩側(cè)端面粗銑一刀，也就是做出一個粗定位基準(zhǔn)來。粗定位基準(zhǔn)先加工出來以后，后面的加工都是在上一步加工后的面進(jìn)行定位和加工的。 2.1.13渦輪減速器箱體加工刀具一覽表 渦輪減速器箱體零件的加工選用的是一些常用的刀具，刀具的參數(shù)見下表2-5所示： 表2-5刀具對照表 序號 特征尺寸 刀具 1 150上面 端面銑刀Φ100 2 150上面 端面銑刀Φ100 3 Φ60（+0.03/0） 粗鏜刀φ179.5，精鏜刀φ180 4 Φ62(+0.03/0) 粗鏜刀φ89.5，精鏜刀φ90 5 M6 M6絲錐 6 Rc1/8 Rc1/8絲錐 2.1.14加工路線 加工是需要按照一定的加工流程進(jìn)行的，也就是我們所說的工序圖，下面是渦輪減速器箱體零件加工的順序，也可以作為工藝路線來加工，具體的工藝路線見下所示： 1. 鑄造毛坯 2. 時效退火處理 3. 粗、精銑150尺寸下底面 4. 粗、精銑150尺寸上頂面 5. 粗、精銑180尺寸左側(cè)面 6. 粗、精銑180尺寸右側(cè)面 7. 粗、精銑45尺寸上側(cè)面 8. 155尺寸下底面鉆2-D13的孔 9. 155尺寸下底面鉆鉸2-D13H7的孔 10. 鏜三周面大孔，螺紋孔鉆定心孔 11. 鉆攻28尺寸處M18螺紋 12. 鉆攻180尺寸左側(cè)面3-M6螺紋 13. 鉆攻180尺寸右側(cè)面3-M6螺紋 14. 150尺寸上面鉆攻5-M12螺紋 15. 反刮4-D26沉孔 16. 去毛刺 17. 檢驗、入庫 2.2加工過程質(zhì)量控制方法 加工過程質(zhì)量的控制除了各個工序間的參數(shù)設(shè)定，有些尺寸是機(jī)床保證的，而有些關(guān)鍵尺寸是靠量檢具在生產(chǎn)過程中去控制的。在一些大批量生產(chǎn)中，為了控制關(guān)鍵特性尺寸，需要用量檢具檢測數(shù)值，有的是對一批零件進(jìn)行采集，有的是分批次采集，采集完了以后，運(yùn)用數(shù)理分析的方法驗證過程控制能力到底穩(wěn)不穩(wěn)定。 2.2.1量檢具的分類 在零件加工之前，要分析零件的加工工藝，工藝分析時就要考慮設(shè)備和量檢具了。量檢具是工藝系統(tǒng)中一個重要的工藝裝備。零件尺寸的控制就是需要量檢具進(jìn)行驗證的。這也是需要對零件的加工質(zhì)量作為保證的。 量檢具一般分為通用和專用的兩大類。通用的是指的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，比如游標(biāo)卡尺，深度尺，高度尺和外徑千分尺等。而專用的檢具比如通止規(guī)等等。而形位公差的檢測就是更加專用的設(shè)備了。 2.2.2零件特征尺寸使用的檢具 這次的渦輪減速器箱體零件的量檢具主要以通用量檢具為主，各個特征尺寸對應(yīng)的量檢具：主要分為銑床工序、鉆床和鏜床工序，銑床工序間的量檢具選擇0-150mm，最小刻度為0.02mm的游標(biāo)卡尺，鏜床工序Φ60的內(nèi)孔配備內(nèi)徑千分尺（分度值0.01mm），游標(biāo)深度尺（分度值0.02mm）。Φ62選用Φ62的孔就用內(nèi)徑千分尺，最小刻度為0.01mm。粗糙度的檢測就采用粗糙度對比試塊。M6的螺紋孔用M6的螺紋規(guī)，Φ13的孔就用游標(biāo)卡尺進(jìn)行檢驗。為了便于觀看，特制訂以下的表格2-6進(jìn)行對照，方便查閱。 表2-6檢具對應(yīng)表 序號 特征尺寸 量檢具名稱 最小精度（mm） 1 150 游標(biāo)卡尺0-150 0.02mm 2 20 游標(biāo)卡尺0-150 0.02mm 3 Φ60（+0.03/0） 內(nèi)徑千分尺0-25 0.01mm 4 Φ62(+0.03/0) 內(nèi)徑千分尺0-25 0.01mm 5 M6 M6螺紋規(guī) 6 Rc1/8 M8螺紋規(guī) 7 粗糙度 粗糙度對比試塊 Ra0.4- Ra25 第3章加工工時 3.1 切削要素 切削三個要素對實際生產(chǎn)的影響是很大的。三者選用是有一定順序原則的。在保證刀具耐用度的情況下優(yōu)先選用大的背吃刀量，在機(jī)床能夠承受的范圍下，最大的一般能夠達(dá)到8~10mm，這對切削效率是有直接影響的，同時吃刀量的大小也對零件的表面粗糙度有著直接的影響。第二才是選用合適的進(jìn)給量，像車床在粗車加工的進(jìn)給量一般選用0.3~0.5mm。最后才是改善切削速度就是行業(yè)里面常用的線速度的術(shù)語。 3.2 切削工時計算舉例 3.2.1精銑底面到尺寸150mm 在吃刀量和進(jìn)給量選定以后，就要對線速度進(jìn)行選定了，線速度一般通過查表和根據(jù)刀具的使用情況來對線速度進(jìn)行計算。線速度的計算公式見下所示： V=CvTmapxvfyvkv ap： ap=0.5mm f：進(jìn)給量查詢參照文獻(xiàn)1中的表5.2-1，取f=0.1mm/r V：根據(jù)上面的計算公式，將ap和f代入上面的公式，得V=200m/min n： n=1000Vπd0=1000×2003.14×100≈637r/min 加工工時的時間按照下式計算 tj=Lfni=l+l1+l2fni 式中 ：工件的實際長度為150mm l1=aptankr+2～3 主偏角，那么l1=2mm l2=3～5mm，本次選取4mm 查詢文獻(xiàn)2表6.2-2選擇為5mm 進(jìn)給次數(shù)為i=1 tj=Lfni=l+l1+l2+l3fni=150+2+4+50.1×637≈0.3min 3.2.2鉆M6的螺紋孔 1.鉆底孔Φ5 ap： ap=52=2.5 f：參照文獻(xiàn)2表5-22，取f=0.1mm/r ：參照文獻(xiàn)2表5-22，取V=15m/min ：，n=1000Vπd=1000×153.14×5=955r/min 鉆孔的機(jī)動時間參照文獻(xiàn)1表5.2-5 tj=Lfn=l+l1+l2fn 式中 ： l=40mm l1=D2cotkr+(1～2) l1=52cot120+1～2=10.7mm ： l2=1～4， l2=3 tj=Lfn=l+l1+l2fn=18+10.7+30.15×955×3≈0.15min 2.攻M6的絲孔 選用M6的機(jī)用絲錐 f：根據(jù)M6粗牙螺紋的螺距為1mm，取f=1mm/r V：參照文獻(xiàn)1表5-42，取V=5m/min n：n=1000Vπd=1000×53.14×6=265r/min，， 用絲錐攻螺紋的機(jī)動時間參照文獻(xiàn)2表6.2-14 tj=(l+l1+l2fn+l+l1+l2fn0)i 式中 ：螺紋的深度為l=12mm l1： l1=1～3P=2×1=2mm ： l2=1～3P=2×1=2mm n0=n=200r/min 加工螺紋的數(shù)量i=3 tj=12+2+21×265+12+2+21×265×3=0.2min 3.2.3鉆攻Rc1/8的絲孔 1.鉆Φ8.5的孔 ap： ap=8.52=4.25 f：參照文獻(xiàn)2表5-22，取f=0.1mm/r ：參照文獻(xiàn)2表5-22，取V=15m/min ：，n=1000Vπd=1000×153.14×8.5=765r/min 鉆孔的機(jī)動時間參照文獻(xiàn)1表5.2-5 tj=Lfn=l+l1+l2fn 式中 ： l=18mm l1=D2cotkr+(1～2) l1=8.52cot120+1～2=10.9mm ： l2=1～4， l2=3 tj=Lfn=l+l1+l2fn=18+10.9+30.1×765×1≈0.2min 2.攻Rc1/8的絲孔 選用Rc1/8的機(jī)用絲錐 f：根據(jù)Rc1/8粗牙螺紋的螺距為0.907mm，取f=0.907mm/r V：參照文獻(xiàn)1表5-42，取V=5m/min n：n=1000Vπd=1000×53.14×8=200r/min，， 用絲錐攻螺紋的機(jī)動時間參照文獻(xiàn)2表6.2-14 tj=(l+l1+l2fn+l+l1+l2fn0)i 式中 ：螺紋的深度為l=12mm l1： l1=1～3P=2×1=2mm ： l2=1～3P=2×1=2mm n0=n=200r/min 加工螺紋的數(shù)量i=1 tj=12+2+21×200+12+2+21×200×1=0.35min  第4章 銑面夾具設(shè)計 4.1定位原理及夾緊亮點分析 這次夾具選取銑面工序進(jìn)行夾具設(shè)計的。該夾具的定位原理如下：用兩個螺釘定位零件的側(cè)面，限制兩個方向的自由度，用底面限制三個方向的自由度，另一側(cè)又限制1個方向的自由度，這樣六個自由度就限制住了，是符合六點定位原理的。從這一方面說本次的夾具設(shè)計依據(jù)的原理是正確的。 圖4-1銑面夾具裝配圖 從上面的裝配圖來看，本次夾具的設(shè)計亮點是螺旋夾緊裝置的設(shè)計，螺旋夾緊裝置只需弄扳手?jǐn)Q緊螺釘，就可以起到從上面夾緊的效果，該夾緊裝置操作簡便，并且產(chǎn)生的力還是足夠夾緊工件的。 4.2夾具定位誤差的計算 本次的銑面夾具從原理上來說是采用的中間芯軸作為主定位的，參照文獻(xiàn)14中的具體定位誤差分析計算如下： 圖4-2兩個垂直面定位原理圖 定位計算公式見下所示： ?DW（A）=2δccosα+2δBcos?（90°?α） ?DW（A）=2×1×0.01+2×1×0.01=0.05mm 由上面的計算結(jié)果得知，本次的夾具定位誤差是合理的，能夠達(dá)到使用要求的。 4.3 夾緊力的計算 切削力的計算是有專門的軟件公式的，只需要將合理的切削參數(shù)輸入到里面去，會直接就能得出結(jié)果來，本次銑削產(chǎn)生的主切削力為：FC=1380N 夾緊力的計算的公式如下： Q=3KFc D2μ1D13?d3D12?d2+μ2D23?d3D12?d2 式中 Q:實際所需的夾緊力N FC:實際所需的夾緊力N K:安全系數(shù)，選擇為1 μ1:摩擦系數(shù)，取值為0.15 μ2:摩擦系數(shù)，取值為0.15 式中的、、、按照本次設(shè)計的分別為30mm、20mm、25mm、20mm，取值參照下圖 切削力按照之前計算的為 所以 Q=3×450×20020.153013?2033012?202+0.152523?2032512?202=2450N 從上面的計算結(jié)果得知，是可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足使用要求的。 4.4夾具操作說明 本次的銑面夾具是采用的是螺旋夾緊裝置，在實際操作時，首先把工件的面與夾具定位點完全接觸。然后再讓零件的底面與夾具上面的定位板的大面完全接觸。注意兩面之間一定不要有鐵屑和雜物混入，以免影響定位。最后再用扳手旋轉(zhuǎn)壓緊壓板上面的外六角螺母，螺母產(chǎn)生的夾緊力作用與開口壓板就可以加工零件了。 結(jié)論 機(jī)械專業(yè)就是一門來自于實際生產(chǎn)中的一門學(xué)科，運(yùn)用性比較強(qiáng)。這門專業(yè)融合了各個方面的知識，要的是能夠綜合運(yùn)用。這次選用的課題是變速器里面的一個結(jié)構(gòu)件，這是有一定意義的。 在這次的畢業(yè)設(shè)計中，主要是工藝方面的涉及的比較多。在本次課題中，首先仔細(xì)拆分了零件圖紙，弄清楚圖紙標(biāo)注尺寸所表達(dá)的具體含義，怎樣編制工藝路線去滿足實際生產(chǎn)要求，體現(xiàn)到具體文件當(dāng)中就是工藝過程卡和工藝卡，在這個過程當(dāng)中用到了機(jī)械制圖，公差配合，夾具設(shè)計，量檢具的選用，機(jī)床工藝設(shè)備的選用等等，真正的把整個工藝系統(tǒng)給整合了一遍，對以后的實際工作打下了一定的基礎(chǔ)。 繪圖軟件的運(yùn)用。運(yùn)用繪圖軟件進(jìn)行繪圖，極大的提高了繪圖效率和準(zhǔn)確率。中間如果修改的話也很方便，做的圖形也比較美觀。當(dāng)然這只是一個繪圖工具，繪圖的質(zhì)量還是來源于繪圖知識的扎實積累。 由于自身的水平有限，在設(shè)計夾具的時候，有些問題考慮的還不是很到位，在以后的工作學(xué)習(xí)當(dāng)中，嚴(yán)格要求自己，夯實自己的專業(yè)知識和技能。 參考文獻(xiàn) [1] 馬敏莉.機(jī)械制造工藝編制及實施.北京：清華大學(xué)出版社.2014 [2]李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002. 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Advanced Engineering Informatics 25 (2011) 147–161. 致謝 畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了，那么這樣一來自己的大學(xué)時光就即將結(jié)束了，不久的將來自己即將踏入社會，要受到社會的熏陶了，當(dāng)然自己的成長和見識也是離不開大學(xué)校園的生活。 在幾年的大學(xué)生活中，有與我一起嬉笑、玩耍、學(xué)習(xí)的同學(xué)們，有教導(dǎo)我、批評我、表揚(yáng)我甚至還有罵我的老師們，有關(guān)懷我、注意我、警醒我的校領(lǐng)導(dǎo)們。他們在這些年的時光當(dāng)中都給了我一定的幫助，使得我在幾年的學(xué)校生活中增添了一些樂趣和憂傷，這些情景也是時刻在我腦海中不斷盤旋，也使得我不斷的會想起這些往事。畢竟往事不堪回首，一切盡在不言中，過去的就讓它過去，過去的只能成為歷史，我將要打起精神來迎接新的挑戰(zhàn)和生活。 學(xué)校的學(xué)校生活完成后，可以說對于自己的十幾年的學(xué)校生活都可以說宣告結(jié)束了。接下來我就要在社會的大浪潮中生活和成長了，畢竟社會的生活和成長是個非常漫長的過程，對于將來自己的人生還要完成多件大事，想象一下自己的負(fù)擔(dān)還是比較重，但是負(fù)擔(dān)歸負(fù)擔(dān)，既然自己是社會中的一員，必然要在這樣紛繁復(fù)雜的社會中不斷成長和歷練，這樣自己才會逐步成為在一定領(lǐng)域中站穩(wěn)腳跟，所以就要擦干汗水，迎接自己的新生活和人生。 在這里由于結(jié)束了幾年的校園生活，這里就像幫助過我的所有人們致以崇高的敬意和感謝，感謝校園生活給我?guī)淼拿篮没貞洝?