減速箱體零件加工工藝及銑頂面的夾具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+CAD】

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機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 班級(jí)：機(jī)自0602 學(xué)號(hào)：0401060217 姓名： 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目：設(shè)計(jì)“減速箱體”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及指定夾具設(shè)計(jì) 內(nèi)容：零件圖 1張 毛坯圖 1張 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1張 夾具裝配圖 1張 機(jī)械加工工序卡片 1套 夾具體零件圖 1張 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1份 生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批或大批生產(chǎn)（4000件/年） 班 級(jí)：機(jī)械0602 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生： 序言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 由于能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。 目錄 一 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1、零件的作用 2、零件的工藝分析 3、零件的生產(chǎn)類型 二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 1、選擇毛坯 2、確定毛坯尺寸 3、毛坯圖的繪制 三、選擇加工方法，制定工藝路線 1、定位基準(zhǔn)的選擇 2、零件表面加工方法的選擇 3、制定工藝路線 四、工序設(shè)計(jì) 1、選擇加工設(shè)備和工藝裝備 2、確定工序尺寸 五、確定切削用量及基本時(shí)間 六 夾具設(shè)計(jì) 箱體類零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工表面多，其主要加工表面是平面和孔。通常平面的加工精度比較容易保證，而精度比較高的支承孔以及孔與孔之間、孔與平面之間的相互位置精度則比較難保證，往往成為生產(chǎn)中的關(guān)鍵。所以在制定箱體加工工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)該將如何保證孔的位置精度作為重點(diǎn)來(lái)考慮。此外，還應(yīng)該特別注意箱體的生產(chǎn)批量和工廠的具體生產(chǎn)條件。 一、零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 1、零件的作用 題目所給的零件是減速箱體，是裝配基準(zhǔn)件，支承孔用來(lái)支承兩根軸，箱頂用箱蓋（未畫出）密封。 2、零件的工藝分析 通過(guò)對(duì)該箱體零件圖的重新繪制，知原來(lái)的圖樣的視正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該箱體需要加工的主要表面是三對(duì)支承孔、螺紋孔及底面（裝配基準(zhǔn)面）、頂面和左右外側(cè)平面。三對(duì)支承孔既有平行關(guān)系又有垂直關(guān)系?？椎墓顬镠7，表面粗糟度Ra1.6um、Ra3.2um、Ra6.3um。 3、零件的生產(chǎn)類型 根據(jù)設(shè)計(jì)題目知：Q=4000臺(tái)/件，；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率分別取0.1和0.01，帶入公式（2-1）得生產(chǎn)綱領(lǐng)N=4000*1*（1+0.1）*（1+0.01）=4444件/年。生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。 二、毛坯的選擇和設(shè)計(jì) 1、選擇毛坯 該箱體零件的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，生產(chǎn)批量大，所以毛坯選擇鑄件，零件材料為HT150。為了消除鑄造應(yīng)力，穩(wěn)定加工精度，鑄造后安排退火處理。 2、毛坯尺寸公差與機(jī)械教工余量的確定 根據(jù)箱體零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)180mm，寬170mm，高127mm,所以零件的最大輪廓尺寸為180mm。 由表5-1得，鑄造方法選擇機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得到公差登記CT范圍為8到12級(jí)，所以選擇10級(jí)。 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件的公差等級(jí)CT，由表5-3查得公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。 由表5-5，鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得到機(jī)械加工余量等級(jí)范圍E到G級(jí)，取為F級(jí)。 對(duì)于所有加工表面的機(jī)械加工余量取同一個(gè)值，由表5-4查得最大輪廓尺寸為180mm、機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)，得RMA數(shù)值為2mm。 求毛坯尺寸： R127=127+2*3.8+2=134.6 R130=130+2*1.8+2=135.6 R117=117+2*1.8+2=122.8 R15=15+2+1.1=18.1 R40=40-2*2-1.3=34.7 R35=35-2*2-1.3=29.7 R42=42-2*2.5-1.4=.6.7 根據(jù)毛坯尺寸繪制毛坯圖。 三、選擇加工方法，制定工藝路線 1、定位基準(zhǔn)的選擇 由于鑄件沒(méi)有預(yù)鑄孔，不能選鑄孔為粗基準(zhǔn)?？紤]到底腳伸展面積大、厚度薄，上下均需要加工，可互為基準(zhǔn)面加工上下兩面，這樣有利余保證上下面的加工質(zhì)量。底板側(cè)面可以用底面和對(duì)面作定位，粗銑即可保證加工質(zhì)量。再 2、零件表面加工方法和工藝路線的確定 用上述精基準(zhǔn)定位，加工兩錐孔，后續(xù)加工可一面兩銷定位。在鏜模上精鏜兩對(duì)支承孔，能滿足圖紙要求的位置精度，且生產(chǎn)率比較高。鏜孔應(yīng)該在左右側(cè)面加工后進(jìn)行，以確保同軸孔系的同軸度。鏜孔前的預(yù)備粗鏜和半精鏜精鏜。 平面的加工應(yīng)該在鏜孔前進(jìn)行。其終加工用半精銑就能達(dá)到要 求。其預(yù)備工序是粗銑。 為了消除鑄造應(yīng)力，穩(wěn)定加工精度，鑄造后安排退火處理。 為了保證加工精度，平面和孔隙的粗精加工劃分成不同的工序。 綜合以上個(gè)項(xiàng)，可設(shè)計(jì)以下三種工藝路線： 工藝路線一： 工序一.上下表面互為基準(zhǔn)，進(jìn)行粗銑半精銑加工 工序二.粗銑底座上面，側(cè)面 工序三.鉆φ8錐孔，鉸φ8錐孔 工序四.粗銑半精銑側(cè)面 工序五.粗鏜半精鏜側(cè)面φ40,φ35孔 工序六.精鏜側(cè)面φ40,φ35孔 工序七.粗鏜底面φ42粗鏜φ47粗鏜φ57半精鏜φ47孔 工序八.精鏜底面φ47孔 工序九.鉆M5-H7螺紋孔，鉆底面φ9φ/15孔，忽沉頭孔 工序十.攻鉆M5-H7螺紋 工藝路線二： 工序一.粗銑下平面至128.2 工序二.精鏜φ35，保證粗糙度Ra1.6 工序三.半精銑下平面至127.6保證粗糙度Ra6.3 工序四.半精銑上平面至127保證粗糙度Ra3.2 工序五.粗銑底板上面，側(cè)面,保證粗糙度Ra6.3 工序六.鉆底面孔，鉸孔至φ8,保證粗糙度Ra1.6 工序七.粗銑半精銑側(cè)面，保證粗糙度Ra3.2 工序八.粗鏜φ42，φ57半精鏜φ47保證形位要求 工序九.精鏜φ47，保證粗糙度Ra1.6 工序十.粗鏜半精鏜φ35保證形位要求 工序十一.粗銑上平面至131.4 工序十二.粗鏜半精鏜φ40保證形位要求 工序十三.精鏜φ40，保證粗糙度Ra1.6 工序十四.鉆底面孔，忽沉頭孔 工序十五.鉆頂面4Xφ4的孔 工序十六.攻4XM5-7H深12的螺紋 工序十七.鉆φ35孔周圍φ4的孔 工序十八.攻φ35孔周圍M5-7H的螺紋 工序十九.鉆φ40孔周圍φ4的孔 工序二十.攻φ40孔周圍M5-7H的螺紋 工序二十一.鉆底面φ47孔周圍φ4的孔 工序二十二.攻底面φ47孔周圍M5-7H深10的螺紋 經(jīng)過(guò)比較，考慮安全性，精度保持性，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和夾具復(fù)雜程度，選擇工藝路線二進(jìn)行加工。 四、工序設(shè)計(jì) 1、選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 工序一到工序五是粗銑和半精銑，各工序的工步步多，成批生產(chǎn)部要求很高的生產(chǎn)率，加工精度也不是要求很高，所以選用銑床就能滿足要求。本零件的外輪廓尺寸不打，精度要求也不是很高，所以選用X52K銑床。 工序七到工序十三是粗鏜，半精鏜，精鏜2-φ35，2-φ40，φ42，φ47，φ752的孔，應(yīng)在鏜床上進(jìn)行。 其他工序?yàn)殂@孔，應(yīng)該在鉆床上加工。 2、選擇夾具 本箱體零件外形比較復(fù)雜，應(yīng)在專用夾具上進(jìn)行加工。 3、選擇刀具 根據(jù)不同的工序選用補(bǔ)同的刀具。 在粗銑和半精銑的工序中根據(jù)表5-104選用盤銑刀； 在鉆孔和鏜孔的工序中選用麻花鉆和鏜刀。 4、確定切削用量及基本時(shí)間 切削用量包括背吃刀量，進(jìn)給量和切削速度，確定順 序是先確定、再確定。 （1）切削用量及基本時(shí)間的確定 精鏜2-φ72，2-φ30，2-φ22，φ80，φ62，φ92，φ42的孔。 1、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝11°，二重刃長(zhǎng)度bε=11mm,橫刀長(zhǎng)b=5mm,弧面長(zhǎng)l=9mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° ° 2、選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 查《指南》 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《指南》）為0.8～1.2mm，壽命 擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查《指南》）為0.9～１.４mm，壽命 鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《指南》）為０.６～０.９mm，壽命 （3）切削速度 查《指南》 修正系數(shù) 故。 查《指南》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 故實(shí)際的切削速度 擴(kuò)鉸和半精鉸的切削用量同理如下： 擴(kuò)鉆： 半精鉸： ３.計(jì)算工時(shí) 按公式t=L/nf得到 T72=1.1h T30=1.1h T22=1.1h T80=0.5h T62=0.5h T92=0.5h 工序六 鉆左面7-φ8.5的孔，孔深22，鉆右面5-φ8.5的孔，孔深22，2-φ13.6的通孔 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長(zhǎng)度bε=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 查《指南》 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《指南》）為0.5～０.８mm，壽命． （3）切削速度 查《指南》 修正系數(shù) 故。 查《指南》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 故實(shí)際的切削速度 ３.計(jì)算工時(shí) 按公式t=L/nf得到 T8.5=1h T13.6=0.1h 由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。 六 夾具設(shè)計(jì) （1）定位方案 由于本箱體零件有一個(gè)較大的底面并且底面有較高的精度要，所后續(xù)加工中采用兩個(gè)支撐板三個(gè)自由度，本設(shè)計(jì)屬于不完全定位，符合加工和設(shè)計(jì)要求。 （2）夾緊機(jī)構(gòu) 本夾具中采用了比較傳統(tǒng)通用型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，在工件上表面施加夾緊力，夾緊力的方向和切削力的方向相反， （4）使用說(shuō)明 本夾具在使用時(shí)，要注意四個(gè)夾緊螺母的保養(yǎng)，避免無(wú)法正常工作，定期檢查，必要時(shí)更換，保證工件在加工中充分夾緊，沒(méi)有位移走位，保證加工精度。 設(shè)計(jì)小結(jié) 通過(guò)這次歷時(shí)兩個(gè)星期的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成了一個(gè)箱體零件的一道加工工序的專用夾具。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了也解決了很多平時(shí)在理論課學(xué)習(xí)中未曾遇到的問(wèn)題，所以感覺(jué)學(xué)到了很多東西，受益匪淺。同時(shí)對(duì)專用夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程有了一個(gè)比較深刻的了解，相信通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，可以為我的以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)以至于再以后的參加工作時(shí)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)打下了一個(gè)比較好的基礎(chǔ)。 當(dāng)然，我設(shè)計(jì)的工序以及夾具都是比較簡(jiǎn)單的，所以，個(gè)人能力還需要多在以后的學(xué)習(xí)中再磨練，爭(zhēng)取更大的進(jìn)步。 由于時(shí)間的問(wèn)題加上個(gè)人能力還很有限，所有可想而知可能該設(shè)計(jì)還存在著許多不盡如人意的地方，相信在以后遇到同樣的問(wèn)題的時(shí)候可以做的更好。這次的缺陷還請(qǐng)各位老師進(jìn)行批評(píng)指正。 參考書目 1、崇凱、李楠. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 第一版.北京：化工工業(yè)出版社，2007 2、劉新佳.材料成型工藝基礎(chǔ). 第一版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2006 3、黃如林、汪群.金屬加工工藝工裝設(shè)計(jì).第一版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006 4、魯屏宇.工程圖學(xué).第一版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 5、馮辛安.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 6、馮之敬.機(jī)械制造工程原理.第一版.北京：清華大學(xué)出版社，2006 7、楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè).第一版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 致謝 在此對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中XXX老師的悉心指導(dǎo)表示真誠(chéng)的感謝，還要感謝小組的各個(gè)合作者（XXX，XXX，XXX）大家互相探討，感謝袁老師的指導(dǎo)，以及班上各位同學(xué)的幫助。