K33-蝸輪箱零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)【鉆夾具+銑夾具】

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34 前 言 機(jī)床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工位置，提高加工效率，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性性。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。而專(zhuān)用夾具是指專(zhuān)為某一工件的某一道工序的加工而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點(diǎn)。專(zhuān)用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 專(zhuān)用夾具由定位裝置、夾緊裝置、對(duì)刀－引導(dǎo)裝置、其他元件及裝置、夾具體。 1.1定位裝置 這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過(guò)它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支承釘、支承板、V形塊、定位銷(xiāo)等。 1.2夾緊裝置 它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減小振動(dòng)。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動(dòng)裝置（如杠桿、螺紋傳動(dòng)副、斜楔，凸輪等）以及動(dòng)力裝置（如氣缸、油缸）等。 1.3對(duì)刀－引導(dǎo)裝置 它的作用是確定夾具相對(duì)于刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對(duì)刀塊、鉆套、鏜套等。 1.4其他元件及裝置 如定位件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。 1.5夾具體 用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān) 部位連接，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的裝置。 就我而言，我希望能通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。 第1章 零件的分析 渦輪箱體是與渦輪箱蓋合在一起對(duì)零部件起到容納，支撐的作用，使他們保持一定的相對(duì)位置，以得到正常的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和足夠的精度，他同時(shí)還為其內(nèi)部的零件起到了較好的潤(rùn)滑條件，同時(shí)，他還有安全保護(hù)和密封的作用有一定的隔震的作用，起到保護(hù)內(nèi)部零件不受到外部侵害的功用。所以在日常的生活工作中運(yùn)用得非常廣泛，也起到非常重要的的作用。 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 正確的選擇毛坯，具有重大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)意義，毛坯的材料、制造方法和制造精度對(duì)工件的加工過(guò)程、加工勞動(dòng)量、材料利用率和工件成本都有很大的影響。 由于蝸輪箱的結(jié)構(gòu)較特殊，生產(chǎn)量又為批量的生產(chǎn)，所在毛坯應(yīng)選用鑄件，為了保證蝸輪箱的鑄造精度和提高其生產(chǎn)率，應(yīng)選用精度和生產(chǎn)率都經(jīng)較高的毛坯制造方法，所以，這里選用機(jī)器造型的砂型鑄造，一是為了提高生產(chǎn)率，二是為了降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2.2 基準(zhǔn)的選擇 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 零件在加工時(shí)，考慮到粗基準(zhǔn)的幾個(gè)選擇原則,以及更好的制訂合理的加工工藝路線，這里，零件的粗基準(zhǔn)按預(yù)先劃好的加工線來(lái)找正，這樣，更有利于保證準(zhǔn)確的加工位置，對(duì)于劃線的基準(zhǔn)，由于蝸輪箱上右端面是一個(gè)重要面，所以這里先用該面作為基準(zhǔn)。 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 一般的零件在加工前，都應(yīng)對(duì)基準(zhǔn)進(jìn)行的合理的選擇，這樣，才有利于保證零件加工時(shí)的精度。但是對(duì)于蝸輪箱來(lái)說(shuō)在加工過(guò)程在只要調(diào)節(jié)好了蝸輪箱和刀具的相對(duì)位置，就相當(dāng)于保證了蝸輪箱加工時(shí)的精度，在加工過(guò)程中可以以自身的重量來(lái)限制某些自由度。 2.3 制定工藝路線 由于生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)， 應(yīng)盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，保證零件的各部份精度，除此以外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，多用通用刀具，萬(wàn)能量具。部分采用專(zhuān)用刀具和專(zhuān)一量具。并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 方案一 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 鑄造 鑄造、清砂 2 鉗 清理 噴砂后上底漆 3 銑 粗銑、精左右端平面、銑6mm面 4 鏜 車(chē)φ80、φ18孔、M27孔、15孔 5 鉆 鉆φ10.5孔 6 磨 磨右端平面 7 鉗工 去除銳邊毛剌 8 檢 終檢 方案二 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 鑄造 鑄造、清砂 2 鉗 清理 噴砂后上底漆 3 銑 粗銑、精右端平面 4 銑 粗銑、精銑左平面 5 銑 銑6mm面 6 鏜 鏜φ80、φ18孔 7 車(chē) 車(chē)M27孔、15孔 8 鉆 鉆φ10.5孔 9 磨 磨右端平面 10 鉗工 去除銳邊毛剌 11 檢 終檢 方案一由于工序過(guò)于集中，不利于批量生產(chǎn)，對(duì)于加工時(shí)效率過(guò)低，且對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到保證 ，采用方案2便于生產(chǎn)管理，且加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到保證。因此方案2是合理的 第3章 確定切削用量及基本工時(shí) 3.1 工序 粗銑蝸輪箱右端平面： 工零件材料：HT200鑄件 機(jī)床選用：銑床X2010C 刀具選用：選用YG8銑刀，刀桿尺寸b×h 為 20×30 3.1.1 切削用量的選擇： 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—32可知，取相應(yīng)的切削用量如下： 切削深度1.5 mm 進(jìn)給量f=1.8 mm/r 切削速度v=45 m/s 3.1.2 計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—11 可知： 查表1.4—10，取 K=0.4---0.75 所以有: 銑削蝸輪箱右底面切削時(shí)間 所以，總切削時(shí)間 3.2 工序 粗銑左端平面 工零件材料：HT200 鑄件 機(jī)床的選擇：選擇銑床X2010C P=13kw 刀具：選用高速鋼銑刀 d=60 z=16 3.2.1切削用量的確定： （1）、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1—27可知： 粗銑：3—8 這里取3 （2）、銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知： 0.1—0.3 這里取0.2 1 （3）、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知： V = 0.4—0.6 m/s 這時(shí)取0.5m/s = 30m/min 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表11—51 取 3.2.2 計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 3.2.3計(jì)算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ： 式中： 所以， 3.2.4校核機(jī)床功率 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠 3.3 工序 銑6mm面 工件材料：HT200 鑄件 機(jī)床的選擇：選擇銑床 X2010C P=13kw 刀具：選用高速鋼銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下： 3.3.1 切削用量的選擇 （1）、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1—27可知 3—8 這里取3 （2）、銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知 0.1—0.3 這里取0.2 1.5 （3）、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知 所以： 3.3.2 計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 3.3.3計(jì)算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ： 式中： 所以， 3.3.4校核機(jī)床功率 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠 3.4工序 精銑蝸輪箱右端平面 工件材料 HT200 鑄件 機(jī)床的選用: 銑床X2010C 刀具的選擇: 選擇YG3寬刃銑刀 刀桿尺寸 b×h=20×30 3.4.1精銑蝸輪箱右面 3.4.1.1切削用量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—33有 切削深度 進(jìn)給量 切削速度 3.4.1.2切削工時(shí)的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—11 1.4—10可知： 式中： 銑削寬度 0.4—0.75 所以有: 精銑蝸輪箱右平面的切削時(shí)間 所以，總切削時(shí)間 3.5.2銑左端平面 工件材料 HT200 鑄件 機(jī)床的選用: 選擇銑床 X2010C 刀具的選擇: 選擇YG3寬刃銑刀 刀桿尺寸 b×h=20×30 3.5.2.1切削用量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—33有 切削深度 進(jìn)給量 切削速度 3.5.2.2切削工時(shí)的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—11 1.4—10可知： 式中： 銑削寬度 0.4—0.75 所以有: 3.6工序、鉆φ10.5孔 工件材料 HT200 鑄件 機(jī)床的選用: 選用鉆床Z535 P=1.5kw 3.6.1切削用量的選擇 （1）、鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—38 選取 （2）、鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42 選取 所以， 3.6.2計(jì)算切削扭矩 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36 有 切削扭矩 式中： 所以， 3.6.3計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 3.6.4計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠 3.7工序：粗鏜φ80、φ18孔 加工余量的確定，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48得： 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.2-2粗鏜所能達(dá)到的尺寸精度為IT8---IT10級(jí)，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》： 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，刀具選用高速鋼刀具鉆鑄鐵： 根據(jù)上面可以確定其主軸轉(zhuǎn)速為： 根據(jù)<<機(jī)械加工工藝手冊(cè)>>表3.1-41,取機(jī)床轉(zhuǎn)速相近值:n=160(r/min) 故求出實(shí)際切削速度應(yīng)為： 時(shí)間定額的計(jì)算： 故總機(jī)動(dòng)時(shí)間： 其他時(shí)間的確定： 故單件時(shí)間定額： 工序：精鏜Φ80mm孔 進(jìn)給量的選擇與確定：（查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-66） 鏜削速度： 根據(jù)上面可以確定其主軸轉(zhuǎn)速為： 根據(jù)<<機(jī)械加工工藝手冊(cè)>>表3.1-41,取機(jī)床轉(zhuǎn)速相近值:n=160(r/min) 故求出實(shí)際切削速度應(yīng)為： 機(jī)動(dòng)時(shí)間定額的計(jì)算： 其他時(shí)間的確定： 故單件時(shí)間定額： 3.8工序:車(chē)M27孔、15孔 機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床 刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，， 《機(jī)床加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表12-7。 ① 鉆孔 切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀； 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用； 計(jì)算切削速度：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8.4-8： 當(dāng)時(shí)， 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí): 其中 故 ②車(chē)槽 切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行2次走刀； 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用； 計(jì)算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí): 其中 故 車(chē)M27螺紋 切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀； 進(jìn)給量：選用； 計(jì)算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí): 其中 故 車(chē)端面 切削深度：?jiǎn)芜呌嗔?，進(jìn)行次走刀； 進(jìn)給量：選用； 計(jì)算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí): 其中 故 30 結(jié)論 一個(gè)零部件其質(zhì)量的高低取決于設(shè)計(jì)、加工等因素，那么機(jī)械加工就是不可缺少的一部分，零件從設(shè)計(jì)好，到拿到工廠去加工，要加工出合格的產(chǎn)品，就必須在工藝以及夾具上下工夫，工藝編制的合不合理，夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合不合理這些都是很重要的因素。因此在加工零件之前，要認(rèn)真的分析，然后編制合理的工藝和對(duì)夾具進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。 蝸輪箱作為機(jī)床的一個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)件，其性能直接影響到機(jī)床的工作精度，進(jìn)而影響到加工零件的精度、表面質(zhì)量等。因此，我們要求蝸輪箱的剛度，抗振性要高，熱變形小等 通過(guò)本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)這四年的總體知識(shí)進(jìn)行了一次總的復(fù)習(xí)，同時(shí)，也對(duì)自身在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的不足有了一個(gè)總體認(rèn)識(shí)，以方便日后的更好學(xué)習(xí)，不斷完善和沖實(shí)自己。通過(guò)老師的講解，也明白了很多書(shū)本上沒(méi)有的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，為今后的工作打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) ［1］ 王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987 ［2］ 李洪.機(jī)械加工工藝手冊(cè) .北京:北京出版社,1989 ［3］ 哈爾濱工業(yè)大學(xué).機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè).上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1979 ［4］ 哈爾濱工業(yè)大學(xué).機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1984 ［5］ 唐金松.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1987 ［6］ 劉朝儒 彭福蔭.機(jī)械制圖(第四版).北京:高等教育出版社,2001 ［7］ 孫桓 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最后，真誠(chéng)地感謝學(xué)院在這大學(xué)三年來(lái)對(duì)我的培養(yǎng)，衷心地祝愿學(xué)院的明天更加輝煌！