畢業(yè)設計(論文)-蝸輪箱體的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計.doc

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四川職業(yè)技術學院 Sichuan Vocational and Technical College 畢 業(yè) 設 計 題 目 蝸輪箱體的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計 所屬系部 機械工程系 所屬專業(yè) 機械設計與制造 所屬班級 09機制3班 學 　號 091042013014 學生姓名 潘書冬 指導教師 杜昌義 日 期 四川職業(yè)技術學院教務處制 四川職業(yè)技術學院畢業(yè)設計任務書 題 目 箱體機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 所屬系部 機械工程系 所屬專業(yè) 機械設計與制造 所屬班級 09機制3班 指導教師 杜昌義 學生姓名 潘書冬 學 　號 091042013014 一、畢業(yè)設計內(nèi)容與要求 （包括設計或研究內(nèi)容、主要指標與技術參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對學生提出具體要求）： 1.畢業(yè)設計內(nèi)容： 蝸輪箱體的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計 2.畢業(yè)設計： 1）毛坯圖 一張 2）零件圖 一張 3）機械加工工藝過程卡 一份 4）機械加工工序卡 一份 5）指定工序銑左右面夾具夾具裝配圖 一張（A1以上） 6）夾具零件圖 一張 7）畢業(yè)設計說明書 一份 二、原始依據(jù) （包括設計或論文的工作基礎、研究條件、應用環(huán)境、工作目的等） 1、零件圖 2、查資料知道，此零件屬于大批量生產(chǎn)，年產(chǎn)量為N=Qn(1+)=5000件 三、主要參考文獻 [1]孟少農(nóng)主編.機械加工工藝手冊.機械工業(yè)出版社，1991 [2]李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.機械工業(yè)出版社，1993 [3]崇 凱主編.機械制造技術基礎.化學工業(yè)出版社，1993 [4]王紹俊主編.機械制造工藝設計手冊.機械工業(yè)出版社，1987 [5]黃如林主編.切削加工簡明實用手冊.化學工業(yè)出版社，2004 [6]薛源順主編.機床夾具設計.機械工業(yè)出版社，1995 [7]崇 凱主編.機械制造技術基礎課程設計指南. 化學工業(yè)出版社，2006.12 [8]陳于萍，高曉康主編.互換性與測量技術.北京高等教育出版社，2005. [9]司乃鈞，許德珠主編.熱加工工藝基礎. 高等教育出版社，1991 [10]張龍勛主編.機械制造工藝學課程設計指導及習題.機械工業(yè)出版社，1999.11 [11]艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.機械工業(yè)出版社，2002 系部審核意見 簽名： 年 月 日 注：任務書必須由指導教師和學生互相交流后，由指導老師下達并交所屬系部畢業(yè)設計（論文）領導小組審核后發(fā)給學生，最后同學生畢業(yè)論文等其它材料一起存檔。 四川職業(yè)技術學院 學生畢業(yè)設計答辯情況記載表 題 目 蝸輪箱體的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計 所屬系部 機械工程系 所屬專業(yè) 機械設計與制造 所屬班級 09機制3班 指導教師 杜昌義 學生姓名 潘書冬 學 　號 091042013014 答辯小組成員 姓 名 專業(yè)技術職務或職稱 所屬單位或部門 本人簽字 答辯時間 記錄人 答辯小組提出的主要問題及學生回答問題情況 答辯小組組長簽名： (至少三個問題) 年 月 日 四川職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計綜合評定表 題 目 蝸輪箱體的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計 所屬班級 09機制3班 指導教師 姓名 杜昌義 學生姓名 潘書冬 職稱 教授 學 號 091042013014 部門 機械工程系 指導教師評語 指導教師： 年 月 日 答辯小組評語 總評成績： 答辯小組負責人： 年 月 日 目 錄 前言 ……………………………………………………………………………………………………5 1 1.1機械加工工藝規(guī)程制訂 …………………………………………………………………………6 1.2機械加工工藝規(guī)程的種類 ………………………………………………………………………6 1.3制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料 ……………………………………………………………6 2 零件的分析 …………………………………………………………………………………7 2.1零件的作用 ……………………………… ………… …… ……… …………………………7 2.2零件的工藝分析 ……………… ………………… ………… … ……………………………7 3 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖 …………………………………………………8 3.1確定毛坯的制造形式…………………………………………………………………………8 3.2基準面的選擇 … …… …… ……………………………………………………………………8 3.3制定工藝路線 ……………………………………………………………………………………8 4 選擇加工方法，制定工藝路線 ……………………………………………………………10 4.1機械加工工藝設計………… …………… ……… ……………… ……………………………10 4.2制定機械加工工藝路線 ……………… ………… ……………… ……………………………11 4.3工藝方案的比較與分析 ………………………………………………………………………… 12 5 選擇加工設備及刀具、夾具、量具 ………………………………………………………13 5.1選擇加工設備與工藝設備 ………………………………………………………………………13 5.2確定工序尺寸 ……………………………………………………………………………………13 6 確定切削用量及基本時間 ………………………………………………………………15 6.1 工序10切削用量的確定 …………………………… ………………………………………15 6.2 工序20切削用量的確定 ……… ……………………………………………………………16 6.3工序30和工序80切削用量的確定 ……………………………………………………………17 6.4 工序40切削用量的確定 …… …… ………………………… ………………………………18 6.5工序50切削用量的確定 ………………………………………………………………………19 6.6 工序60的切削用量的確定………… ……………………………………… …………………20 6.7工序70和工序90的切削用量的確定 …………………………………………………………20 6.8 工序100的切削用量的確定 …… …………………… ……………………………………… 21 6.9 工序110的切削用量的確定………………………… ………………… ………………………21 6.10 工序120的切削用量的確定……………………… ………………… ………………………22 7 夾具設計 ……………………………………………………………………………………23 7.1 定位基準的選擇 …………………………………… …………… ………… ………………23 7.2切削力和卡緊力計算 ……………………………………………………………………………23 7.3定位誤差分析 ……………………………………………………………………………………24 7.4夾具設計及操作的簡要說明 ……………………………………………………………………24 結(jié)論 …………………………………………… …………………… ………………………………25 致謝 ……………………………………………………………………………………………………26 參考文獻 ………………………………………………………………………………………………27 前 言 機械制造程設計的主要內(nèi)容是機械加工工藝規(guī)程編制和鉆削孔工序?qū)Ｓ脢A具設計。 在設計的過程中，學生能綜合運用機械制造技術基礎和其他課程的基本理論和方法，為了能夠完成設計任務，必須竭盡所學，找到一種正確的設計方法。正確的制定一個零件的機械加工工藝規(guī)程。結(jié)合工藝設計內(nèi)容，能夠熟練的應用工藝計算方法，正確的進行工藝計算，如工藝參數(shù)、切削力、切削功率、切削速度、定位誤差、夾緊力等。學生通過該課程設計，將所學理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，得到解決問題和分析問題能力的初步培養(yǎng). 在三周的課程設計中，學生對機械工程學的興趣將大有增長。他們將享受設計中的每一時刻。除此之外，他們將挖掘隱含的動力去學習機械自動化及材料科學的本專業(yè)課程. 關鍵詞 機械加工、工藝規(guī)程、專用夾具、蝸輪箱體 1 1.1機械加工工藝規(guī)程制訂 1.1.1生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程 生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運輸、保管于準備，產(chǎn)品的技術、生產(chǎn)準備、毛坯的制造、零件的機械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務等。 機械工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為零件的全過程。 機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。 規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程的主要作用如下： 1.機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應，進行機床調(diào)整、專用工藝裝備的設計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)配勞動力，以及進行生產(chǎn)成本核算等。 2.機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進度計劃，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。 3.機械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領，才能確定所須機床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機床的平面布置，各部門的安排。 1.2機械加工工藝規(guī)程的種類 機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。對于檢驗工序還有檢驗工序卡片；自動、半自動機床完成的工序，還有機床調(diào)整卡片。 機械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。 機械加工工序卡片是每個工序詳細制訂時，用于直接指導生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。 1.3制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料 制訂機械加工工藝規(guī)程時，必須具備下列原始資料： 1.產(chǎn)品的全套技術文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗收質(zhì)量標準以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領。 2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。 3.車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術水平；專用設備；工藝裝備的制造性能等。 4.各種技術資料。包括有關的手冊、標準、以及國內(nèi)外先進的工藝技術等。 2 零件的分析 2.1零件的作用 據(jù)資料所示，零件蝸輪箱體是減速器的一個主要零件，它是用來承接蝸輪和蝸桿并且讓它們保持垂直，實現(xiàn)蝸輪和蝸桿的正確連接。 2.2零件的工藝分析 本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,但是沒有位置要求,還有五組孔,其中有兩組孔有位置和精度。 1、零件件底面，它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個面，此面將作為初基準，表面粗糙度為12.5。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑的加工方式，即節(jié)省時間又能達到技術要求。 2、加工地面4個孔，它是以底面為粗基準而加工的，它將作為精基準以完成以后的加工，為達到題目要求我們采取鉆四個孔锪平上面的大孔并鉸兩個對角孔的工序過程。為以后的一面兩銷定位加工做好準備。 3、按照先面后孔的加工理論，我們以地面為基面并采用兩個定位銷構(gòu)成一面兩銷原理來粗銑和精銑工件的的左側(cè)面和Φ98的左右端面，即可得到要求。 4、然后再來加工一些次要的面，只要粗銑φ65的左右端面和锪平φ36即可。 5、鉆擴鉸φ18H7這個比較重要的孔，必須分為粗加工然后再精擴鉸此孔，將用鋼球檢查，即能滿足要求。 6、加工好φ18H7孔后再來鏜φ132H8和φ74H7孔，因為此孔與φ18孔有位置要求，所以放在后面來加工，以φ18來找正要鏜孔的中心線，即可達到加工要求。 7、加工M10螺紋孔，由《機械加工工藝手冊》查知底孔為φ9.8，又因為本孔是沉頭螺紋孔，考慮到工藝要求我們采取鉆、锪、攻絲三步工序。 7、加工M8螺紋孔，由《機械加工工藝手冊》查知底孔為φ6.7，，采用鉆、倒角、攻絲三步工序。在加工的適當工藝過程中我們對產(chǎn)品進行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。 8加工M12螺紋孔，由《機械加工工藝手冊》查知底孔為φ11.8采用鉆、倒角、 由以上工藝過成的完成，本零件也按要求加工完成。 3 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖 3.1確定毛坯的制造形式 由零件要求可知，零件的材料為HT200，考慮到本零件在具體工作的受力情況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因為零件是中批量生產(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。 3.2基準面的選擇 基準面的選擇是工藝規(guī)程設計的重要過程之一。基面的選擇正確與否，可以是加工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報廢，使用無法進行，難以在工期內(nèi)完成加工任務。 粗基準的選擇對于本蝸輪箱體來說是至關重要的，對于一般零件而言，應以出加工的表面為粗基準，本零件正好符合要求，對于精基準而言，主要應考慮到基準重合的問題，當設計基準與工藝基準不重合時，應該進行尺寸換算，本題目我們以的孔為精基準，基本滿足要求。 3.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，是應該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領一確定成批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應該考慮經(jīng)濟效益，工藝簡單工序集中，盡量降低成本。 根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計算和查詢資料可知，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ74mm和φ132mm的孔需要鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效進行處理。 由參考文獻可知，查得該鑄件的尺寸公差等級CT為8～10級，加工余量等級MA為G級，故CT=10級，MA為G級。 表3.1用查表法確定各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 底面 20 H 3 Φ74的孔 Φ74 H 4 Φ98的外圓端面 101 H 4 Φ132的孔 Φ132 H 5 Φ65的凸臺端面 184 G 3 Φ36凸臺 3 H 3.5 表3.2由參考文獻可知，鑄件主要尺寸的公差如下表： 主要加工表面 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT 底面 20 3 23 1 Φ74的孔 Φ74 8 Φ66 1.6 Φ98的外圓端面 101 8 109 1.6 Φ132的孔 Φ132 10 Φ122 1.6 Φ65的凸臺端面 184 6 190 1.6 Φ36凸臺 3 3.5 6.5 1 圖3.1所示為本零件的毛坯圖 圖3.1 零件毛坯圖 4 選擇加工方法，制定工藝路線 4.1機械加工工藝設計 4.1.1基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 4.1.2粗基面的選擇 對一般的箱體零件來說，以底面作為基準是合理的，按照有關零件的粗基準的選擇原則：當零件有不加工表面時，應選擇這些不加工的表面作為粗基準，當零件有很多個不加工表面的時候，則應當選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準，從零件的分析得知，蝸輪箱體以側(cè)面作為粗基準。 4.1.3精基面的選擇 精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，先選擇底面作為精基準。 4.2制定機械加工工藝路線 4.2.1工藝路線方案一 工序1 銑底面。選用X62W臥式銑床 工序2 鉆4-Φ13.5锪平Φ24的孔。選用鉆3025臺式鉆床。 工序3 粗銑Φ98的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面。 工序4 銑前后Φ65的凸臺面。選用X62W臥式銑床。 工序5 銑Φ36凸臺面。選用X52K立式銑床。 工序6 粗鏜Φ74孔、孔口倒角2.5X45，粗鏜Φ132孔。 工序7 鉆擴絞Φ18H7孔,孔口倒角1X45。選用Z3025立式鉆床加工。 工序8 精鏜Φ74H7孔和Φ132H8的孔。 工序9 精擴絞Φ18H7孔。選用Z3025立式鉆床加工 工序10 鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2X45，攻螺紋M12-6H。選用Z3025立式鉆床加工。 工序11 鉆4-M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H。選用Z3025立式鉆床加工。 工序12 鉆4-M8-H7螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H。選用Z3025立式鉆床加工。 4.2.2工藝路線方案二 工序1 銑底面。選用X62W臥式銑床 工序2 鉆4-Φ13.5锪平Φ24的孔。選用鉆3025臺式鉆床。 工序3 粗銑Φ98的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面。 工序4 銑前后Φ65的凸臺面。選用X62W臥式銑床。 工序5 銑Φ36凸臺面。選用X52K立式銑床。 工序6 鉆擴絞Φ18H7孔,孔口倒角1X45。選用Z3025立式鉆床加工。 工序7 粗鏜Φ74孔、孔口倒角2.5X45，粗鏜Φ132孔。 工序8 精銑Φ98凸臺的左側(cè)面和工件的左側(cè)面。 工序9 精鏜Φ74H7孔和Φ132H8的孔。 工序10 鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2X45，攻螺紋M12-6H。選用Z3025立式鉆床加工。 工序11 鉆4-M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H。選用Z3025立式鉆床加工。 工序12 鉆4-M8-H7螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H。選用Z3025立式鉆床加工。 4.3工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：兩個方案都是按先粗后精，加工面再加工孔的原則進行加工的。方案一是先加工Φ74孔、孔口倒角2.5X45，Φ132孔。，然后以底面為基準經(jīng)過尺寸鏈換算找正Φ18的中心線再來加工孔Φ18H7孔，而方案二則與此相反，先鉆、擴、鉸φ18mm,倒角45，然后以孔的中心線為基準找正Φ74孔的中心線來加工孔，這時的垂直度和精度容易保證，并且定位和裝夾都很方便。因此，選擇方案二是比較合理的。 4.4確定工藝過程方案 表 4.1 擬定工藝過程 工序號 工序內(nèi)容 簡要說明 010 一箱多件沙型鑄造 020 進行人工時效處理 消除內(nèi)應力 030 涂漆 防止生銹 040 銑底面 先加工面 050 鉆4-Φ13.5锪平Φ24的孔 060 粗銑Φ98的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面 先粗加工 070 銑前后Φ65的凸臺面 080 銑Φ36凸臺面 090 鉆擴絞Φ18H7孔,孔口倒角1X45 0100 粗鏜Φ74孔、孔口倒角2.5X45，粗鏜Φ132孔 0110 精銑Φ98凸臺的左側(cè)面和工件的左側(cè)面 后精加工 0120 精鏜Φ74H7孔和Φ132H8的孔 0130 鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2X45，攻螺紋M12-6H 后加工孔 0140 鉆4-M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H 0150 鉆4-M8-H7螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H 0160 檢驗 0170 入庫 5 選擇加工設備及刀具、夾具、量具 由于生產(chǎn)類型為中批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產(chǎn)方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成. 5.1選擇加工設備與工藝設備 5.1.1 選擇夾具 本零件除銑，鏜及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。 5.1.2 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具 1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為 d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。 2.鉆φ32mm的孔選用錐柄麻花鉆。 3.鉆φ10mm和鉆、半精鉸φ16mm的孔。倒角45，選用專用刀具。 4.車φ10mm孔和φ16mm的基準面并鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆， do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝120，45度車刀。 5.鉆螺紋孔φ6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機用絲錐。 6.拉溝槽R3選用專用拉刀。 5.1.3 選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，參考相關資料，選擇如下： 1.選擇加工面的量具 用分度值為0.05mm的游標長尺測量，以及讀數(shù)值為0.01mm測量范圍100mm～125mm的外徑千分尺。 2.選擇加工孔量具 因為孔的加工精度介于IT7～IT9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm 測量范圍50mm～125mm的內(nèi)徑千分尺即可。 5.2確定工序尺寸 5.2.1面的加工（所有面） 根據(jù)加工長度的為60mm，毛坯的余量為3mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)《機械工藝手冊》表2.3-21加工的長度的為60mm、加工的寬度為60mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。 5.2.2孔的加工 1. φ132mm. 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～IT8之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 粗鏜：φ130.4mm 2z=1.6mm 精鏜：φ132H8 2. φ74mm. 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～IT8之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 粗鏜：φ73mm 2z=1.0mm 精鏜：φ74H8 3. φ18H7mm的孔 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT6～IT7之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ16mm 2z=2mm 粗鉸：φ17.6mm 2z=0.4mm 精鉸：φ18H7 4. 鉆4-Φ13.5锪平Φ24的孔 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝 手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：4-φ6.5mm 2z=3.5mm 擴孔：4-φ12.5mm 2z=0.5mm 鉸孔：4-φ13.5mm 锪平: 4-φ24mm 5. 鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2X45，攻螺紋M12-6H 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝 手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔： Φ 10.2-6H 2z=0.9mm 孔口倒角：2X45 攻絲: M12-6H 6. 鉆4-M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝 手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ8.5mm 2z=0.75mm 攻絲：M10 7. 鉆4-M8-H7螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～IT9之間。查《機械工藝 手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：4-φ6.7mm 2z=0.65mm 攻絲：4-M8-7H 6 確定切削用量 6.1 工序10切削用量 本工序為銑底面。已知工件材料為HT200，選擇硬質(zhì)合金端面銑刀直徑D=200mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,B=63mm，d=60mm，已知銑削寬度a=60mm，銑削深度a=3mm故機床選用X62W臥式銑床。 1.確定每齒進給量f 根據(jù)資料所知，X62W型臥式銑床，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量f=0.2-0.5mm/z、現(xiàn)取f=0.3mm/z。 2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑D=200mm，耐用度T=300min。 3.確定切削速度 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑D=200mm，齒數(shù)z=10，銑削深度a=3mm，耐用度T=300min時查參考文獻〔1〕表3.1-74取主軸轉(zhuǎn)速n=150r/min,故相應的切削速度為： Vc = Vc==94.2m/min 4.校驗機床功率 參考文獻〔1〕表2.4-96,得切削功率為: 取z=10個齒，n=150/60=2.5r/s，=60mm，=3mm，=0.3mm/z，=1 將他們帶入式中得： kw 又由文獻〔1〕表3.1-73得機床功率為7.5kw，若取效率為0.85，則7.5X0.85=6.375kw＞2.78kw 故機床功率足夠。 6.2 工序20切削用量 本工序為鉆4-φ13.5mm的孔和锪4-φ24的沉頭孔。 選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=35mm故機床選用XA6132臥式銑床。 1.確定每齒進給量f 根據(jù)資料所知，查得每齒進給量f=0.20～0.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。 2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。 3.確定切削速度和每齒進給量f 根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。 根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。 則實際切削： Vc = Vc==23.55m/min 實際進給量： f= f==0.23mm/z 4.校驗機床功率 依據(jù)上道工序校驗的方法，根據(jù)資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機床功率能夠滿足要求。 6.3工序30和工序80切削用量 工序30為粗銑Φ98的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面，工序80精銑Φ98凸臺的左側(cè)面和工件的左側(cè)面，所選刀具為高速鋼端面銑刀其直徑為D=100mm，齒數(shù)z=10。 1.確定每齒進給量f 根據(jù)資料，查得粗銑和精銑每齒進給量fz=0.10～0.35mm/z，現(xiàn)取fz=0.20mm/z。 2.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為2.0mm，耐用度T=130min。 3.確定切削速度和每齒進給量f 根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。 根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=255r/min,Vfc=300mm/s。 則實際切削： Vc = Vc==80.1m/min 4.校驗機床功率 參考文獻〔1〕表2.4-96,得切削功率為: 取z=10個齒，n=255/60=4.25r/s，=100mm，=2.5mm，=0.2mm/z，=1 將他們帶入式中得： kw 又由文獻〔1〕表3.1-73得機床功率為7.5kw，若取效率為0.85，則7.5X0.85=6.375kw＞4.95kw 故機床功率足夠。 6.4 工序40切削用量 本工序為銑前后Φ65的凸臺面。所選刀具為端面銑刀，銑刀直徑D=80mm，根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀d=27mm，L=36mm,Z=10，已知銑削寬度a=65mm，銑削深度a=3mm故機床選用X62W臥式銑床。 1.確定每齒進給量f 根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，查得每齒進給量f=0.10～0.35mm/z、現(xiàn)取f=0.30mm/z。 2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為2.0mm，耐用度T=120min。 3.確定切削速度和每齒進給量f 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑D=80mm，銑削寬度a=65mm，銑削深度a =3mm，耐用度T=120min時。 根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min。 則實際切削： Vc = Vc==75.36m/min 4.校驗機床功率 參考文獻〔1〕表2.4-96,得切削功率為: 取z=10個齒，n=300/60=5r/s，=80mm，=3mm，=0.3mm/z，=1 將他們帶入式中得： kw 又由文獻〔1〕表3.1-73得機床功率為7.5kw，若取效率為0.85，則7.5X0.85=6.375kw＜7.5kw 故重新選擇主軸轉(zhuǎn)速為235r/min,則: Vc ===59m/min 將其帶入公式得: =5.8kw＜6.375kw 故機床功率夠。 6.5工序50切削用量 本工序為銑Φ36凸臺面，加工條件為：工件材料為HT200,選用X52K機床。刀具選擇：選擇高速鋼端面銑刀，D=50mm。 1.確定每齒進給量f 根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，查得每齒進給量f=0.10～0.35mm/z、現(xiàn)取f=0.30mm/z。 2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為2.0mm，耐用度T=110min。 3.確定切削速度和每齒進給量f 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑D=50mm，銑削寬度a=36mm，銑削深度a =3.5mm，耐用度T=100min時。 根據(jù)X52K型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min。 則實際切削： Vc = Vc==47.1m/min 4.校驗機床功率 參考文獻〔1〕表2.4-96,得切削功率為: 取z=8個齒，n=235/60=3.9r/s，=36mm，=3.5mm，=0.3mm/z，=1 將他們帶入式中得： kw 又由文獻〔1〕表3.1-73得機床功率為7.5kw，若取效率為0.85，則7.5X0.85=6.375kw＞3.06kw 故機床功率夠。 6.6 工序60的切削用量 本工序為鉆擴絞Φ18H7孔,孔口倒角1X45，刀具選用高速鋼復合鉆頭，直徑d=16mm，擴孔鉆和Φ18的鉸刀，使用切削液 1.鉆Φ16的底孔 參考文獻1表2.4-38，并參考鉆床說明書，取鉆孔時進給量f=0.45mm/r， 參考文獻1表2.4-41，用插入法求得鉆孔的切削速度v=0.35m/s=21m/min，由此算出轉(zhuǎn)速為： 417.9r/min 2.擴Φ17.6的孔 參考文獻1表2.4-50，并參考機床實際進給量，取f=0.99mm/r， 參考文獻4表3-54，擴孔的切削速度為（1/2—1/3）V鉆，故?。? 由此算出轉(zhuǎn)速： 。按機床實際轉(zhuǎn)速取n=190r/min。 3.鉸Φ18H7孔 參考文獻1表2.4-58，鉸孔的進給量取f=1.6mm/r。 參考文獻1表2.4-60，取鉸孔的切削速度為v=0.121m/s=7.26m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n =。按機床實際轉(zhuǎn)速取128r/min。 6.7工序70和工序90的切削用量 工序70為粗鏜Φ74孔、孔口倒角2.5X45，粗鏜Φ132孔。工序90為精鏜Φ74H7孔和Φ132H8的孔。查文獻2表3.2-10，得粗鏜以后的孔為Φ73和Φ130.4，故兩孔的精鏜余量Za=0.8mm和Zb=0.5mm。鏜孔時要保證孔與Φ18H7孔的垂直度要求，鏜孔時的孔中心線要由Φ18H7的中心線來保證。 1. 粗鏜Φ132H8孔時 粗鏜Φ132孔時因余量為4.2mm，故=4.2mm。根據(jù)參考文獻1表2.4-180查取v=0.6m/s=36m/min。進給量f=1mm/r。 r/min 取機床轉(zhuǎn)速為86r/min。 2. 精鏜Φ132H7孔時 粗鏜Φ132孔時因余量為0.8mm，故=0.8mm。根據(jù)參考文獻1表2.4-180查取v=1.2m/s=72m/min。進給量f=0.15mm/r。 r/min 取機床轉(zhuǎn)速為174r/min。 3. 粗鏜Φ74H7孔時 粗鏜Φ74孔時因余量為3.5mm，故=3.5mm。根據(jù)參考文獻1表2.4-180查取v=0.7m/s=42m/min。進給量f=1mm/r。 r/min 取機床轉(zhuǎn)速為178r/min。 4. 精鏜Φ74H7孔時 粗鏜Φ74孔時因余量為0.5mm，故=0.5mm。根據(jù)參考文獻1表2.4-180查取v=1.4m/s=84m/min。進給量f=0.15mm/r。 r/min 取機床轉(zhuǎn)速為361r/min。 6.8 工序100的切削用量 本工序為鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2X45，攻螺紋M12-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=6mm,以及機用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。 1.確定進給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。 2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。 3.確定切削速度V 參考文獻參考文獻1表2.4-38，取鉆底孔Φ10.2的切削速度為v=0.36m/s=21.8m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n =。取攻絲時的切削速度為：0.17m/s=10.2m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n =。按機床實際轉(zhuǎn)速去n=272r/min。 6.9 工序110的切削用量 本工序為鉆4-M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H，攻螺紋M12-6H，刀具選用錐柄麻花鉆，直徑d=10mm,以及機用絲錐。鉆床選用Z3025立式鉆床，使用切削液。 1.確定進給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。 2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。 3.確定切削速度V 參考文獻參考文獻1表2.4-38，取鉆底孔Φ8.5的切削速度為v=0.28m/s=16.81m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n =。取攻絲時的切削速度為：0.21m/s=12.56m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n =。 6.10 工序120的切削用量 本工序為鉆4-M8-H7螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H，攻螺紋M12-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=8mm,以及機用絲錐。鉆床選用Z3025立式鉆床，使用切削液。 1.確定進給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。 2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。 3.確定切削速度V 參考文獻參考文獻1表2.4-38，取鉆底孔Φ6.7的切削速度為v=0.35m/s=21m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n =。按機床實際轉(zhuǎn)速去n=1000r/min。取攻絲時的切削速度為：0.17m/s=10.2m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n =。按機床實際轉(zhuǎn)速去n=400r/min。 7 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設計工序號為100的這道工序--鉆M12-6H倒角并攻絲的鉆床夾具。本夾具將采用Z525立式鉆床及專用鉆模。刀具為三把鉆床刀具：一把麻花鉆，一把臺鉆，一把機用螺紋絲錐。在給定的零件中，由于公差要求較低，對本步的位置精度及定位要求較低，因此本步的重點應在夾緊的方便與快速性上。 7.1 定位基準的選擇 由零件圖可知，M12-6H孔既沒有垂直度要求又沒有平行度要求，出于定位簡單和快速的考慮，選擇箱體底面為基準定位面，兩側(cè)面加定位塊輔助定位，使工件完全定位，為了便于加工，現(xiàn)決定選擇用可換鉆套，為了方便夾緊，再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進行卡緊。 7.2切削力和夾緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力，實際效果可以保證可靠的卡緊。 刀具：高速鋼標準鉆頭直柄麻花鉆。d=10.2,L=133,l=87 已知切削條件為：鉆頭直徑do=10.2，走刀量f=0.5，鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)no=5r/s，工件材料灰鑄鐵HB=210。 鉆削軸向力 ： F=CFdoXFfyFKF （N） 其中：CF=588.6,do=10.2,XF=1,f=0.5,yF=0.8,KF=1(見《機械設計手冊》表3-36) 所以：F=588.610.20.50.8=3448.23（N） 切削扭矩 ： M=CMdoXMfyMKM10-3（NM） 其中：CM=225.63,XM=2,yM=0.8,KM=1(見《機械設計手冊》表3-36) 所以：M=225.6310.220.50.8110-3 =13.48（NM） 當HB=210時，查表3-36中3修正系數(shù)為： K料F=K料M=（210/190）0.6=1.059 實際切削扭矩及軸向力為： M=13.481.059=14.28（NM）; F=3448.231.059=3651.68 切削功率：PM=23.1414.28510-3=0.45（KW） 夾緊力為 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1S2S3S4F=16.77N 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。 7.3定位誤差分析 本工序采用底面為基本定位面，有效的運用了箱體加工中一面兩孔定位的方法。定位精度較高。根據(jù)零件圖中的要求可知本道工序鉆孔的位置精度要求不高。 7.4夾具設計及操作的簡要說明 本道工序所需的夾具壓緊力不大，且其主要的作用是做到一點定位，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺旋夾緊機構(gòu)，并采用移動壓板壓緊。 本次設計中還按老師的要求畫出了夾具體的零件圖，具體結(jié)構(gòu)可參見附圖。 結(jié)束語 經(jīng)過了幾個月的學習和努力，我終于完成了的我大學中的重要一步，完成了我們必須經(jīng)歷的畢業(yè)設計！從開始接到設計題目到系統(tǒng)的實現(xiàn)，再到整套設計的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學期間獨立完成的最大的項目。在這段時間里，我學到了很多知識也有很多感受。但由于能力和時間的關系，總是覺得有很多不盡人意的地方?？墒?，我又會有點自戀式地安慰自己：做一件事情，不必過于在乎最終的結(jié)果，可貴的是過程中的收獲。 經(jīng)過這次設計，提高了我很多的能力，比如實驗水平、分析問題的能力、合作精神、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L等。在這期間凝結(jié)了很多人的心血，在此表示衷心的感謝。 設計，也許是我大學生涯交上的最后一個作業(yè)了。想籍此機會感謝三年以來給我?guī)椭乃欣蠋煛⑼瑢W，你們的友誼是我人生的財富，是我生命中不可或缺的一部分。我的設計指導老師杜昌義老師對我而言已經(jīng)不是一個陌生的學院老師了，因為他曾經(jīng)也曾出任過我們的專業(yè)課老師。他以一位長輩的風范來容納和原諒我的無知和沖動，給我不厭其煩的指導。在此，特向他道聲謝謝，忠心的謝謝您！ 作為一名即將完成學業(yè)，離開學校生活得我，我要感謝我的母校，是她給了我創(chuàng)造一個學習的機會，創(chuàng)造了美好的學習生活環(huán)境，讓我在這里學到了很多知識。 三年的大學生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學的知識應用到實際工作中去。 致謝 三年的大學生活在這個季節(jié)即將畫上一個句號,而對于我的人生卻只是一個逗號。我將面對又一次的征程開始，三年的求學生涯在親人師長的支持下雖走的辛苦，卻也收獲滿囊。在畢業(yè)設計即將完成之際，思緒萬千心情久久不能平靜。偉人、名人為我崇拜可我更急切的把我的敬意和贊美獻給一個平凡的的人我的導師—夏寶林副教授。我不是你最出色的學生，可你是我最崇敬的老師。你治學嚴謹，學識淵博、思維敏捷，為我們營造了一個良好的精神氛圍。 參考文獻 [1]孟少農(nóng)主編.機械加工工藝手冊.機械工業(yè)出版社，1991 [2]李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.機械工業(yè)出版社，1993 [3]崇 凱主編.機械制造技術基礎.化學工業(yè)出版社，1993 [4]王紹俊主編.機械制造工藝設計手冊.機械工業(yè)出版社，1987 [5]黃如林主編.切削加工簡明實用手冊.化學工業(yè)出版社，2004 [6]薛源順主編.機床夾具設計.機械工業(yè)出版社，1995 [7]崇 凱主編.機械制造技術基礎課程設計指南. 化學工業(yè)出版社，2006.12 [8]陳于萍，高曉康主編.互換性與測量技術.北京高等教育出版社，2005. 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