減速箱體零件機加工工藝和銑頂面專用夾具設計

減速箱體零件機加工工藝和銑頂面專用夾具設計,減速,箱體,零件,加工,工藝,銑頂面,專用,夾具,設計 畢業(yè)設計 班級：機自0602 學號：0401060217 姓名： 畢業(yè)設計任務書 題目：設計“減速箱體”零件的機械加工工藝規(guī)程及指定夾具設計 內(nèi)容：零件圖 1張 毛坯圖 1張 機械加工工藝過程綜合卡片 1張 夾具裝配圖 1張 機械加工工序卡片 1套 夾具體零件圖 1張 畢業(yè)設計說明書 1份 生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批或大批生產(chǎn)（4000件/年） 班 級：機械0602 學 號： 學 生： 序言 畢業(yè)設計是在學完了畢業(yè)和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。這次設計使我們能綜合運用畢業(yè)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設計能力，為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。 由于能力有限，經(jīng)驗不足，設計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，設計毛坯圖 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、工序設計 1、選擇加工設備和工藝裝備 2、確定工序尺寸 五、確定切削用量及基本時間 六 夾具設計 箱體類零件的結(jié)構(gòu)比較復雜，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程時，應該將如何保證孔的位置精度作為重點來考慮。此外，還應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、零件的機械加工工藝設計 1、零件的作用 題目所給的零件是減速箱體，是裝配基準件，支承孔用來支承兩根軸，箱頂用箱蓋（未畫出）密封。 2、零件的工藝分析 通過對該箱體零件圖的重新繪制，知原來的圖樣的視正確、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支承孔、螺紋孔及底面（裝配基準面）、頂面和左右外側(cè)平面。三對支承孔既有平行關(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)設計題目知：Q=4000臺/件，；結(jié)合生產(chǎn)實際，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、毛坯的選擇和設計 1、選擇毛坯 該箱體零件的結(jié)構(gòu)形狀比較復雜，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、毛坯尺寸公差與機械教工余量的確定 根據(jù)箱體零件圖計算輪廓尺寸，長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，所以選擇10級。 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件的公差等級CT，由表5-3查得公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 由表5-5，鑄造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得到機械加工余量等級范圍E到G級，取為F級。 對于所有加工表面的機械加工余量取同一個值，由表5-4查得最大輪廓尺寸為180mm、機械加工余量等級為F級，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、定位基準的選擇 由于鑄件沒有預鑄孔，不能選鑄孔為粗基準?？紤]到底腳伸展面積大、厚度薄，上下均需要加工，可互為基準面加工上下兩面，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。鏜孔應該在左右側(cè)面加工后進行，以確保同軸孔系的同軸度。鏜孔前的預備粗鏜和半精鏜精鏜。 平面的加工應該在鏜孔前進行。其終加工用半精銑就能達到要 求。其預備工序是粗銑。 為了消除鑄造應力，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。 綜合以上個項，可設計以下三種工藝路線： 工藝路線一： 工序一.上下表面互為基準，進行粗銑半精銑加工 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)過比較，考慮安全性，精度保持性，技術(shù)經(jīng)濟性和夾具復雜程度，選擇工藝路線二進行加工。 四、工序設計 1、選擇加工設備與工藝設備 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，應在鏜床上進行。 其他工序為鉆孔，應該在鉆床上加工。 2、選擇夾具 本箱體零件外形比較復雜，應在專用夾具上進行加工。 3、選擇刀具 根據(jù)不同的工序選用補同的刀具。 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間 切削用量包括背吃刀量，進給量和切削速度，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do=4mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝11°，二重刃長度bε=11mm,橫刀長b=5mm,弧面長l=9mm,棱帶長度 ° ° ° 2、選擇切削用量 （1）決定進給量 查《指南》 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇Z550機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《指南》）為0.8～1.2mm，壽命 擴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》機床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 擴鉸和半精鉸的切削用量同理如下： 擴鉆： 半精鉸： ３.計算工時 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do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進給量 查《指南》 所以， 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命　 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》機床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 ３.計算工時 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很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。 六 夾具設計 （1）定位方案 由于本箱體零件有一個較大的底面并且底面有較高的精度要，所后續(xù)加工中采用兩個支撐板三個自由度，本設計屬于不完全定位，符合加工和設計要求。 （2）夾緊機構(gòu) 本夾具中采用了比較傳統(tǒng)通用型的螺旋夾緊機構(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）使用說明 本夾具在使用時，要注意四個夾緊螺母的保養(yǎng)，避免無法正常工作，定期檢查，必要時更換，保證工件在加工中充分夾緊，沒有位移走位，保證加工精度。 設計小結(jié) 通過這次歷時兩個星期的畢業(yè)的畢業(yè)設計，設計完成了一個箱體零件的一道加工工序的專用夾具。在設計的過程中遇到了也解決了很多平時在理論課學習中未曾遇到的問題，所以感覺學到了很多東西，受益匪淺。同時對專用夾具的設計過程有了一個比較深刻的了解，相信通過這次的設計，可以為我的以后的畢業(yè)設計以至于再以后的參加工作時的各項設計打下了一個比較好的基礎。 當然，我設計的工序以及夾具都是比較簡單的，所以，個人能力還需要多在以后的學習中再磨練，爭取更大的進步。 由于時間的問題加上個人能力還很有限，所有可想而知可能該設計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題的時候可以做的更好。這次的缺陷還請各位老師進行批評指正。 參考書目 1、崇凱、李楠. 畢業(yè)畢業(yè)設計指南. 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. 第一版.北京：化學工業(yè)出版社.2006 3、黃如林、汪群.金屬加工工藝工裝設計.第一版.北京：化學工業(yè)出版社，2006 4、魯屏宇.工程圖學.第一版.北京：機械工業(yè)出版社，2005 5、馮辛安.機械制造裝備設計.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2007 6、馮之敬.機械制造工程原理.第一版.北京：清華大學出版社，2006 7、楊叔子.機械加工工藝師手冊.第一版.北京：機械工業(yè)出版社，2001 致謝 在此對設計過程中XXX老師的悉心指導表示真誠的感謝，還要感謝小組的各個合作者（XXX，XXX，XXX）大家互相探討，感謝袁老師的指導，以及班上各位同學的幫助。