GJ227-变速箱体加工工艺及镗2组贯穿孔夹具设计-版本1参考素材
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机 械 加 工 工 序 卡 片工序名称钻2xM16螺纹孔工序号12零件名称变速箱箱体材料牌号HT200名称灰铸铁机械性能b450MPaHBS160210设备型号工时定额(min)1.77夹具 Z535立式钻床冷却液名称牌号单件名称工步号工步内容刀具量具走刀次数切削深度(毫米)进给量(毫米/转)主轴转数(转/分)切削速(米/秒)1钻孔至直径1515麻花钻专用塞规10.259000.472攻丝至M16M16细柄机用丝锥攻螺纹专用塞规10.154800.15设计者刘金鹆指导教师编制日期 共10页第9页机 械 加 工 工 序 卡 片工序名称钻台阶小孔工序号10零件名称变速箱箱体下平面材料牌号HT200名称灰铸铁机械性能b450MPaHBS160210设备型号工时定额(min)0.177夹具Z535立式钻床冷却液名称牌号单件名称工步号工步内容刀具量具走刀次数切削深度(毫米)进给量(毫米/转)主轴转数(转/分)切削速(米/秒)1钻台阶面的各个小孔并用塞规控制其大小13的麻花钻头专用塞规10.259000.3326的麻花钻头专用塞规10.153600.15设计者刘金鹆指导教师编制日期 共10页第10页机 械 加 工 工 序 卡 片工序名称粗,精铣上平面工序号4 零件名称变速箱箱体材料牌号HT200名称灰铸铁机械性能b450MPaHBS160210设备型号工时定额(min)5.24夹具X52K立式铣床冷却液名称牌号单件名称工步号工步内容刀具量具走刀次数切削深度(毫米)进给量(毫米/转)主轴转数(转/分)切削速(米/秒)1粗铣平面控制尺寸237三面刃圆盘铣刀专用量具13mm0.12mmr254rmin1.57ms2精铣平面控制尺寸235三面刃圆盘铣刀专用量具12mm0.08mmr61rmin0.4ms设计者刘金鹆指导教师编制日期 共10页第1页机 械 加 工 工 序 卡 片工序名称铣下平面工序号5 零件名称变速箱箱体材料牌号HT200名称灰铸铁机械性能b450MPaHBS160210设备型号工时定额(min)5.24夹具X52K立式铣床冷却液名称牌号单件名称工步号工步内容刀具量具走刀次数切削深度(毫米)进给量(毫米/转)主轴转数(转/分)切削速(米/秒)1粗铣平面控制尺寸233mm三面刃圆盘铣刀专业量具13mm0.12mmr300rmin1.57ms2精铣平面控制尺寸230三面刃圆盘铣刀专业量具12mm0.08mmr61rmin0.4ms设计者刘金鹆指导教师编制日期 共10页第2页机 械 加 工 工 序 卡 片工序名称钻侧面22的孔工序号11 零件名称变速箱箱体材料牌号HT200名称灰铸铁机械性能b450MPaHBS160210设备型号工时定额夹具Z535立式钻床冷却液名称牌号单件名称工步号工步内容刀具量具走刀次数切削深度(毫米)进给量(毫米/转)主轴转数(转/分)切削速(米/秒)1钻孔至直径22直径22的麻花钻塞规10.2319518.37设计者刘金鹆指导教师 共10页第8页机 械 加 工 工 序 卡 片工序名称铣箱体宽度的侧面工序号6零件名称变速箱箱体材料牌号HT200名称灰铸铁机械性能b450MPaHBS160210设备型号工时定额(min)5.24夹具Z535立式钻床冷却液名称牌号单件名称工步号工步内容刀具量具走刀次数切削深度(毫米)进给量(毫米/转)主轴转数(转/分)切削速(米/秒)1粗铣平面控制尺寸28与407mm三面刃圆盘铣刀专用量具134.82541.57精铣平面控制尺寸26与405mm三面刃圆盘铣刀专用量具122.25610.4设计者刘金鹆指导教师编制日期 共10页第3页机 械 加 工 工 序 卡 片工序名称加工M10螺纹孔工序号10 零件名称变速箱箱体材料牌号HT200名称灰铸铁机械性能b450MPaHBS160210设备型号工时定额(min)1.77夹具Z535立式钻床冷却液名称牌号单件名称工步号工步内容刀具量具走刀次数切削深度(毫米)进给量(毫米/转)主轴转数(转/分)切削速(米/秒)1钻孔至99麻花钻内锥千分尺10.259000.472攻丝至M10M10细柄机用丝锥攻螺纹手动丝锥10.154800.15设计者刘金鹆指导教师编制日期 共10页第7页机 械 加 工 工 序 卡 片工序名称镗80H12的孔工序号8零件名称变速箱箱体材料牌号HT200名称灰铸铁机械性能b450MPaHBS160210设备型号工时定额(min)1.094夹具卧式镗床冷却液名称牌号单件名称工步号工步内容刀具量具走刀次数切削深度(毫米)进给量(毫米/转)主轴转数(转/分)切削速(米/秒)1粗镗直径80的孔镗削单边余量2mm硬质合金镗刀专用塞规120.26001.792精镗直径80的孔镗削单边余量0.5mm硬质合金镗刀专用塞规10.50.158003.09设计者刘金鹆指导教师编制日期 共10页第5页机 械 加 工 工 序 卡 片工序名称镗62H12的孔工序号7零件名称变速箱箱体材料牌号HT200名称灰铸铁机械性能b450MPaHBS160210设备型号工时定额(min)0.506夹具卧式镗床冷却液名称牌号单件名称工步号工步内容刀具量具走刀次数切削深度(毫米)进给量(毫米/转)主轴转数(转/分)切削速(米/秒)1粗镗直径62的孔镗削余量单边为2mm硬质合金镗刀塞规120.210002.982精镗直径62的孔镗削余量单边为0.5mm硬质合金镗刀塞规10.50.1510003.09设计者刘金鹆指导教师编制日期 共10页第4页机 械 加 工 工 序 卡 片工序名称钻直径30孔工序号9 零件名称变速箱箱体材料牌号HT200名称灰铸铁机械性能b450MPaHBS160210设备型号工时定额(min)1.77夹具Z535立式钻床冷却液名称牌号单件名称工步号工步内容刀具量具走刀次数切削深度(毫米)进给量(毫米/转)主轴转数(转/分)切削速(米/秒)1钻孔至直径30直径30的麻花钻塞规10.259000.85设计者刘金鹆指导教师编制日期 共10页第6页SY-025-BY-2毕业设计(论文)任务书学生姓名刘金鹆系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程07-9 班指导教师姓名石美玉职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称变速箱箱体加工工艺与专用机床夹具设计一、设计(论文)目的、意义车辆工程专业主要培养汽车设计制造方面的应用型人才,进行汽车零件加工工艺规程与专用机床夹具设计,能使学生综合运用所学专业知识,如机械制图、测量与公差配合、金属材料与热处理、工程力学、机械制造基础、机械设计、汽车设计、汽车制造工艺等,通过理论联系实际,使这些知识得到进一步巩固、加深和拓展,熟悉机械加工工艺规程编制、机床夹具设计的方法,培养学生设计能力和解决实际问题的能力,对CAD绘图、运用设计资料(如手册、图册、技术标准、规范等)以及进行经验估算等技能得到综合训练,力求设计合理,理论联系实际,设计手段具有一定的先进性。二、设计(论文)内容、技术要求(研究方法)设计内容:1.选题的背景、目的及意义;2.分析变速箱箱体零件图和绘制毛坯图;3.制定零件加工工艺路线;4.进行工序设计;5.制定二套夹具设计方案;6.绘制夹具图纸;7.编写设计说明书。技术要求:1.明确设计内容和要求;2.熟悉教材和相关设计指导书,准备设计资料和手册等;3.熟悉绘图软件,提高识图和绘图能力;4.合理制定变速箱箱体零件成批生产的工艺路线;5.合理设计工序,具有工艺尺寸链计算能力;7.设计二套典型专用机床夹具,具有定位误差分析计算的能力;8.绘制夹具装图和非标准零件图;9.设计应理论联系实际,不断发现问题解决问题,方案正确、计算准确、设计合理、图纸及撰写规范。三、设计(论文)完成后应提交的成果变速箱箱体零件图一张,毛坯图一张,设计零件加工工艺规程一套,设计零件加工专用机床夹具二套;CAD绘制专用机床夹具装配图、零件图折合0号图纸3张以上,设计说明书15000字以上。四、设计(论文)进度安排(1)知识准备、调研、收集资料、完成开题报告 第12周(2.283.11)(2)整理资料、提出问题、撰写设计说明书草稿、绘制草图 第35周(3.144.1)(3)理论联系实际、分析问题、解决问题,完成分析变速箱箱体零件图和绘制毛坯图、制定变速箱箱体加工工艺路线、进行工序设计、制定夹具设计方案、CAD绘制夹具装配图等部分设计内容,中期检查 第68周(4.44.22)(4)改进完成设计,改进完成设计说明书,指导教师审核,学生修改 第912周(4.255.20)(5)评阅教师评阅、学生修改 第13周(5.2345.278) (6)毕业设计预答辩 第14周(5.306.3)(7)毕业设计修改 第1516周(6.66.178)(8)毕业设计答辩 第17周(6.206.24)五、主要参考资料1.汽车制造工艺学2.机械制造工艺学3.机械制造工艺学课程设计指导书4.机床夹具设计手册5.机械加工工艺手册6.机械制造工艺学简明设计手册7.东北重型机械学院,洛阳工学院,第一汽车制造厂职工大学编.机床夹具设计手册.上海科学技术出版社8.机床夹具设计图册9. 梁秋生.变速箱轴孔的数控加工工艺研究.装备制造技术,2009年 11期10.王治军; 郭志强; 邢鹏飞; 朱彤.小型轮式拖拉机变速箱箱体镗孔工艺研究.拖拉机与农用运输车 2010年 04期11.孔繁森.变速箱壳体多工序机加工的质量控制与诊断.吉林大学,2009-0712.网络资源,超星数字图书馆13.近几年相关专业CNKI网络期刊等六、备注指导教师签字:年 月 日教研室主任签字: 年 月 日毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目: 变速箱箱体加工工艺与专用机床夹具设计 院 系 名 称: 汽车与交通工程学院 专 业 班 级: 车辆工程07-9 学 生 姓 名: 刘金鹆 导 师 姓 名: 石美玉 开 题 时 间: 2011年3月11号 指导委员会审查意见: 签字: 年 月 日开题报告撰写要求一、“开题报告”参考提纲1. 课题研究目的和意义;2. 文献综述(课题研究现状及分析);3. 基本内容、拟解决的主要问题;4. 技术路线或研究方法;5. 进度安排;6. 主要参考文献。二、“开题报告”撰写规范请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求。字数应在4000字以上,文字要精练通顺,条理分明,文字图表要工整清楚。 毕业设计(论文)开题报告学生姓名刘金鹆系部汽车工程系专业、班级车辆工程07-9指导教师姓名石美玉职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称变速箱箱体加工工艺与专用机床夹具设计一、课题研究现状、选题目的和意义1、课题研究现状(1)机械制造业的发展现状国内机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了不少理论和实践经验,但随着社会的发展,人们的生活水平日益提高,各个方面的个性化需求越加强烈。机械工业是国民经济的基础行业,工艺工作是机械工业的基础工作。近年来,我国加工工艺技术发展迅速,取得大量成果,为了总结经验在大学最后的一学期总结性的做机械加工工艺编制及夹具设计。通过对产品的研发,我国已建立起了自己的人才培养和软件控制技术开发基地以及高精加工设备生产基地,从而使我国的国民经济综合实力和科学技术水平迅速提高,国防尖端武器的生产、“神州六号”的成功发射与回收、人们生活用品的质量提高,有力地说明了我国先进制造技术的发展状况。 先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点: 1、 从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。 2、 从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。 3、 从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。 4、 从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。 5、从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。 6、 机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种,对中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。 (2)夹具的发展现状 现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。然而,一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具,一般在具有中等生产能力的工厂里,约拥有数千甚至近万套专用夹具;特别是近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统(FMS)等新加工技术的应用,对机床夹具提出了如下新的要求: 1)能迅速而方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期,降低生产成本; 2)能装夹一组具有相似性特征的工件; 3)能适用于精密加工的高精度机床夹具; 4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具; 5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置,以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率; 6)提高机床夹具的标准化程度。 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 (1)标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。 (2)精密化 随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达0.1;用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘,其定心精度为5m。 (3)高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高5倍左右;在车床上使用高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外,在数控机床上,尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置,充分发挥了数控机床的效率。 (4)柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、组合等方式,以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要,扩大夹具的柔性化程度,改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构,发展可调夹具结构,将是当前夹具发展的主要方向。2、选题目的和意义选择这样的一个题目来研究,可以促使学生充分调动本科四年来学的大部分知识,并尝试将这些知识综合运用并和实践经验相结合,培养自觉查手册,设计遵循行业标准,生产不仅要考虑质量还要考虑经济性等一个工艺人员必须具备的素质。有利于加快学生适应生产岗位的步伐,有利于高等教育和企业人才需求的衔接。 通过这次设计实践,能更好的掌握和巩固所学的书本知识,学以致用,加强读图,熟悉图纸,分析图纸的能力,是从理论到实际的一个过渡,为毕业走上工作岗位适应具体工作要求做准备。目前,国内外汽车和发动机厂家的变速箱体生产大多数采用流水线专用组合机床,定位方式有所不同,有以凸台面定位的,国外大多数采用一面双销定位,轴承孔和拨叉孔等的加工一般采用粗镗精镗来完成,国外也有较先进的采用先粗镗,再高速铰来加工,提高了生产效率和精度,但需要更精密的机床和控制。二、设计(论文)的基本内容、拟解决的主要问题(一)设计的基本内容1、分析研究部件装配图样和审查零件图 1)分析加工零件的结构特点 2)分析零件的各项技术要求 3)审查零件的机械加工工艺性 2、零件的工艺规程的编制要解决主的问题有:定位基准的选择,工艺路线的制定,应用计算法与查表法确定机械加工余量与工序尺寸,最后为切削用量的确定。 3、零件加工的专用车床夹具这部分分中详细论述了车床夹具的组成原理与特点,根据零件结构与工艺性能提出设计方案,然后对方案进行详细的分析,包括原理与结构动作的分析,最后对其进行计算分析,包括定位元件的尺寸公差,定位误差的分析计算,切削力的分析计算,夹紧力的分析计算,强度校核。 4、 绘制夹具装配图 5、 编写设计说明书 (二) 拟解决的主要问题(1) 制定变速箱箱体零件的工艺路线,(加工时定位基准的选择 ,零件的加工顺序等) (2) 定位基准的选择确定,粗基准的选择原则、精基准的选择原则(3) 确定夹具有关尺寸公差和技术要求,进行误差分析(4) 专用机床夹具的设计三、技术路线(研究方法)调查研究选择分析变速箱箱体零件图零件的技术要求分析零件的装配工艺性毛坯的确定、零件结构的加工工艺性 零件的工艺规程的编制绘制夹具图纸制定夹具设计方案编写说明书四、进度安排( 1 )知识准备、 调研、 收集资料、完成开题报告,第12周 (2.283.11)( 2 )整理资料、 提出问题、 撰写设计说明书草稿、 绘制草图 ,第35周(3.144.1)( 3 )理论联系实际、分析问题、 解决问题、完成分析变速箱箱体零件图和绘制毛坯图、 制定变速箱箱体加工工艺路线、 进行工序设计、 制定夹具设计方案 CAD绘制夹具装配图等部分设计内容,中期检查,第68周(4.44.22)(4)改进完成设计,改进完成设计说明书,指导教师审核,学生修改,第912周(4.255.20)( 5 ) 评阅教师评阅、 学生修改,第13周(5.2345.278)( 6 )毕业设计预答辩,第14周(5.306.3)( 7 )毕业设计修改,第1516周(6.66.178)(8)毕业设计答辩,第17周(6.206.24)五、参考文献1 王宝玺主编,贾庆祥.汽车制造工艺学。.北京:机械工业出版社,2007.112 王先逵主编,机械制造工艺学.第二版。北京:机械工业出版社,2006.143 李昌年主编,机床夹具设计与制造。北京:机械工业出版社,2006.74 廖念钊主编,莫雨松,李硕根,互换性与技术测量M。中国计量出版社,2000:9-19。5 孙丽媛主编,机械制造工艺及专用夹具设计指导。北京:冶金工业出版,20026 薛源顺,机床夹具设计(第二版) M,机械工业出版社,2003.17 梁秋生主编,变速箱轴孔德数控加工工艺研究.装备制造技术J。2009 . 118 王志军;郭志强;邢鹏飞;朱彤.小型拖拉机变速箱箱体镗孔工艺研究.拖拉机与农用运输车J。2010 .049 孔繁森主编,变速箱壳体多工序机加工的质量控制与诊断J。吉林大学,2009. 07期 10 刘爱荣,程冬梅,高明宪,魏金营主编, 夹具设计对定位误差的影响分析J。中州大学学报,2010.0111 李燕玲,李立强主编,斜度可调式专用夹具设计,齐齐哈尔二机床J,2010.2312 李忠海主编,钻孔专用夹具设计与加工,装备制造技术J,2010.0913 陈哲亚主编,利用CAD软件实现工装夹具快速设计,天津汽车J,2009.1214 飞跃主编,车床夹具设计分析,机电信息J,2009.3615袁培峰主编,磨床高精度夹具的设计,汽车工艺与材料J,2009.0216 Alexander Hornberg, Handbook of Machine Vision,(October 13, 2006)17 Machine Tools N.chernor 1984.( June 10, 2007)18 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.( June 7, 2009)六、备注指导教师意见:签字: 年 月 日黑龙江工程学院本科生毕业设计摘 要本次设计是汽车变速箱箱体零件的加工工艺 规程及一些工序的专用夹具设计。汽车变速箱箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确的划分为粗加工和精加工阶段,以保证孔系的加工精度。基准选择以变速箱箱体的输入轴与输出轴的支承孔作为粗基准,以顶面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排先以支承孔系定位加工出上表面。再以顶平面与支承孔系定位加工出孔。整个加工过程均选用组合机床,夹具选用专用夹具夹紧。加紧方式多选用手动夹紧,夹紧可靠。本设计要求“以质量求发展,以效益求生存”,在保证零件加工质量的前提下,提高了生产率,降低了生产成本,是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。通过对变速箱体零件图的分析及结构形式的了解,从而对变速箱体进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对变速箱体的底孔、轴承孔的加工进行夹具设计与精度和误差分析,该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。 关键词:变速箱;加工工艺;定位;夹紧;夹具设计ABSTRACTThis design is car gear-box parts processing procedure and some process of special jig design. Auto gear-box parts of the main processing surface is flat and hole department. Ensure the machining precision of the plane than guarantee hole machining precision of the easy is. Therefore, this design follow the principle of after make face first hole. And the pores and plane into rough machining clear and precise machining stage, to ensure that the hole is processing precision. Benchmark choose to gear-box input shaft and output axis holes as coarse benchmark, supported by end face and two craft hole as fine a benchmark. Main processing procedure in supporting hole is scheduled to produce the surface. Location Then with the plane and supporting hole is positioning processed from holes. The whole process are chosen combination machine tools, clamping fixture choose special jig. Stepping up way many choose manual clamping, clamping reliable.This design requirements with quality beg development, with benefits of survival, ensure parts processing quality premise, higher productivity and reduced production cost, is domestic and international modern machining technology is one of the main development direction. Based on the analysis of the body parts drawing variable structure and form of understanding, thus the process of speed changing process explanation and analysis, the processing of technical requirements and precision analysis. Then in the variable speed cabinet of bearing hole and the clamping fixture design and precision machining procedure and the error analysis, this technology and fixture design results can be applied to production requirements.Key words: gearbox; Processing technology; positioning; Fixture design; Clamping forceII本科学生毕业论文变速箱箱体加工工艺与专用机床夹具设计院系名称: 汽车与交通工程学院 专业班级: 车辆工程07-9班 学生姓名: 刘金鹆 指导教师: 石美玉 职 称: 教授 黑 龙 江 工 程 学 院 二一一年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeTheFixtureDesignOfGear-box Processing TechnologyCandidate:LiuJinyuSpecialty:Vehicle EngineeringClass:07-9Supervisor:Associate Prof. ShiMeiyu Heilongjiang Institute of Technology 2011-06Harbin黑龙江工程学院本科生毕业设计目 录摘要Abstract 第1章 绪论 11.1 选题背景 11.2 选题选题的目的及意义 11.3 国内外发展现现状 21.4 设计内容及方法 3第2章 变速箱体加工工艺规程设计 42.1 零件的分析 42.1.1 零件的作用 42.1.2 变速箱箱体的结构特点 42.2 变速箱箱体的工艺性 52.2.1 零件的工艺性分析 52.2.2 箱体的材料、毛坯及热处理 52.2.3 毛坯的材料热处理 62.2.4 确定毛坯的制造形式 62.2.5 基面的选择 62.2.6 确定工艺路线 72.2.7 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 82.2.8 确定切削用量 92.3 本章小结 20第3章 镗孔夹具设计 213.1 夹具的结构类型 213.1.1 夹紧力大小的确定原则 223.1.2 定位基准的选择 243.1.3 切削力的计算与夹紧力分析 243.1.4 夹紧元件及动力装置确定 253.1.5 镗套、衬套、镗模板及夹具体设计 253.1.6 夹具精度分析 253.1.7 夹具设计及操作的简要说明 26 3.2 本章小结 26第4章 铣床夹具设计 274.1铣箱体上平面夹具图274.1.1 定位基准的选择 274.1.2定位元件的设计 274.1.3 定位误差分析 284.1.4 铣削力与夹紧力计算 284.1.5 夹具体槽形与计对刀装置设 294.1.6 夹紧装置及夹具体设计 314.1.7 夹具设计及操作的简要说明 324.2本章小结 32第5章 专用刀具量具的选择345.1刀具的选择 345.1.1 刀具材料的选择 345.1.2 确定合理的切削方式及工作角度 355.1.3妥善解决刀具的排屑,容屑,断屑问题 355.1.5 正确选择刀具的轮廓 365.2专用量具的选择 365.2.1 量规工作尺寸的确定 36 5.2.2 量规的技术要求 375.3本章小结 37结论 38参考文献 39致谢 40附录 41毕业论文指导教师评分表学生姓名刘金鹆院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆07-9指导教师姓名石美玉职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称变速箱箱体加工工艺与专用机床夹具设计序号评 价 项 目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度,综合训练情况;题目难易度102题目工作量;选题的理论意义或实际价值103查阅文献资料能力;综合运用知识能力154研究方案的设计能力;研究方法和手段的运用能力;外文应用能力255文题相符程度;写作水平156写作规范性;篇幅;成果的理论或实际价值;创新性157科学素养、学习态度、纪律表现;毕业论文进度10得 分 X= 评 语:(参照上述评价项目给出评语,注意反映该论文的特点)工作态度: 好 较好 一般 较差 很差研究能力或设计能力:强 较强 一般 较弱 很弱工作量: 大 较大 适中 较少 很少规范性: 好 较好 一般 较差 很差成果质量(研究方案、研究方法、正确性):好 较好 一般 较差 很差其他: 指导教师签字: 年 月 日毕业设计指导教师评分表学生姓名刘金鹆院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆07-9指导教师姓名石美玉职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称变速箱箱体加工工艺与专用机床夹具设计序号评 价 项 目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度,综合训练情况;题目难易度102题目工作量;题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度103综合运用知识能力(设计涉及学科范围,内容深广度及问题难易度);应用文献资料能力154设计(实验)能力;计算能力(数据运算与处理能力);外文应用能力205计算机应用能力;对实验结果的分析能力(或综合分析能力、技术经济分析能力)106插图(图纸)质量;设计说明书撰写水平;设计的实用性与科学性;创新性207设计规范化程度(设计栏目齐全合理、SI制的使用等)58科学素养、学习态度、纪律表现;毕业论文进度10得 分 X= 评 语:(参照上述评价项目给出评语,注意反映该论文的特点)工作态度: 好 较好 一般 较差 很差研究能力或设计能力:强 较强 一般 较弱 很弱工作量: 大 较大 适中 较少 很少说明书规范性: 好 较好 一般 较差 很差图纸规范性: 好 较好 一般 较差 很差成果质量(设计方案、设计方法、正确性)好 较好 一般 较差 很差其他: 指导教师签字: 年 月 日 毕业设计评阅人评分表学生姓名刘金鹆专业班级车辆07-9指导教师姓名石美玉职称教授题目变速箱箱体加工工艺与专用机床夹具设计评阅组或预答辩组成员姓名安永东,石美玉,张金柱,王强,王悦新,王瑛璞出席人数序号评 价 项 目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度,综合训练情况;题目难易度102题目工作量;题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度103综合运用知识能力(设计涉及学科范围,内容深广度及问题难易度);应用文献资料能力154设计(实验)能力;计算能力(数据运算与处理能力);外文应用能力255计算机应用能力;对实验结果的分析能力(或综合分析能力、技术经济分析能力)156插图(图纸)质量;设计说明书撰写水平;设计的实用性与科学性;创新性207设计规范化程度(设计栏目齐全合理、SI制的使用等)5得 分 Y= 评 语:(参照上述评价项目给出评语,注意反映该论文的特点)回答问题: 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题研究能力或设计能力:强 较强 一般 较弱 很弱工作量: 大 较大 适中 较少 很少说明书规范性: 好 较好 一般 较差 很差图纸规范性: 好 较好 一般 较差 很差成果质量(设计方案、设计方法、正确性)好 较好 一般 较差 很差其他: 评阅人或预答辩组长签字: 年 月 日注:毕业设计(论文)评阅可以采用2名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。毕业论文答辩评分表学生姓名专业班级指导教师职 称题目 答辩时间月 日 时答辩组成员姓名出席人数序号评 审 指 标满分得分1选题与专业培养目标的符合程度,综合训练情况,题目难易度、工作量、理论意义或价值102研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力、综合运用知识的能力、应用文献资料和外文的能力203论文撰写水平、文题相符程度、写作规范化程度、篇幅、成果的理论或实际价值、创新性154毕业论文答辩准备情况55毕业论文自述情况206毕业论文答辩回答问题情况30总 分 Z= 答辩过程记录、评语:自述思路与表达能力:好 较好 一般 较差 很差回答问题: 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题研究能力或设计能力:强 较强 一般 较弱 很弱工作量: 大 较大 适中 较少 很少规范性: 好 较好 一般 较差 很差成果质量(研究方案、研究方法、正确性):好 较好 一般 较差 很差其他: 答辩组长签字: 年 月 日毕业设计答辩评分表学生姓名刘金鹆专业班级车辆07-9指导教师石美玉职 称教授题目变速箱箱体加工工艺与专用机床夹具设计答辩时间月 日 时答辩组成员姓名安永东,石美玉,张金柱,王强,王悦新,王瑛璞出席人数序号评 审 指 标满分得分1选题与专业培养目标的符合程度,综合训练情况,题目难易度、工作量、与实际的结合程度102设计(实验)能力、对实验结果的分析能力、计算能力、综合运用知识能力103应用文献资料、计算机、外文的能力104设计说明书撰写水平、图纸质量,设计的规范化程度(设计栏目齐全合理、SI制的使用等)、实用性、科学性和创新性155毕业设计答辩准备情况56毕业设计自述情况207毕业设计答辩回答问题情况30总 分 Z= 答辩过程记录、评语:自述思路与表达能力:好 较好 一般 较差 很差回答问题: 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题研究能力或设计能力:强 较强 一般 较弱 很弱工作量: 大 较大 适中 较少 很少说明书规范性: 好 较好 一般 较差 很差图纸规范性: 好 较好 一般 较差 很差成果质量(设计方案、设计方法、正确性)好 较好 一般 较差 很差其他: 答辩组长签字: 年 月 日毕业设计(论文)成绩评定表学生姓名刘金鹆性别女院系汽车与交通工程学院专业车辆工程班级车辆07-9设计(论文)题目变速箱箱体加工工艺与专用机床夹具设计平时成绩评分(开题、中检、出勤)指导教师姓名职称指导教师评分(X)评阅教师姓名职称评阅教师评分(Y)答辩组组长职称答辩组评分(Z)毕业设计(论文)成绩百分制五级分制答辩委员会评语:答辩委员会主任签字(盖章): 院系公章: 年 月 日注:1、平时成绩(开题、中检、出勤)评分按十分制填写,指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写,毕业设计(论文)成绩百分制=W+0.2X+0.2Y+0.5Z 2、评语中应当包括学生毕业设计(论文)选题质量、能力水平、设计(论文)水平、设计(论文)撰写质量、学生在毕业设计(论文)实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。优秀毕业设计(论文)推荐表题 目变速箱箱体加工工艺与专用机床夹具设计类别设计类学生姓名刘金鹆院(系)、专业、班级汽车与交通工程学院 车辆07-9指导教师石美玉职 称教授设计成果明细:答辩委员会评语:答辩委员会主任签字(盖章): 院、系公章: 年 月 日备 注: 注:“类别”栏填写毕业论文、毕业设计、其它黑龙江工程学院本科生毕业设计(论文) 第1章 绪 论1.1选题背景材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础,一方面,技术制约着设计;另一方面,技术也推动着设计。从设计美学的观点看,技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用,只要善于应用材料的特性,予以相应的结构形式和适当的加工工艺,就能够创造出实用,美观,经济的产品,即在产品中发挥技术潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导,新材料,新工艺的出现,必然给产品带来新的结构,新的形态和新的造型风格。材料,加工工艺,结构,产品形象有机地联系在一起的,某个环节的变革,便会引起整个机体的变化。1.2 选题的目的及意义选择这样的一个题目来研究,可以促使学生充分调动本科四年来学的大部分知识,并尝试将这些知识综合运用并和实践经验相结合,培养自觉查手册,设计遵循行业标准,生产不仅要考虑质量还要考虑经济性等一个工艺人员必须具备的素质。有利于加快学生适应生产岗位的步伐,有利于高等教育和企业人才需求的衔接。 通过这次设计实践,能更好的掌握和巩固所学的书本知识,学以致用,加强读图,熟悉图纸,分析图纸的能力,是从理论到实际的一个过渡,为毕业走上工作岗位适应具体工作要求做准备。目前,国内外汽车和发动机厂家的变速箱体生产大多数采用流水线专用组合机床,定位方式有所不同,有以凸台面定位的,国外大多数采用一面双销定位,轴承孔和拨叉孔等的加工一般采用粗镗精镗来完成,国外也有较先进的采用先粗镗,再高速铰来加工,提高了生产效率和精度,但需要更精密的机床和控制。1.3、国内外发展现状1、国外机床夹具的发展现状国外生产研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。然而,一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具,一般在具有中等生产能力的工厂里,约拥有数千甚至近万套专用夹具;另一方面,在多品种生产的企业中,每隔34年就要更新5080%左右专用夹具,而夹具的实际磨损量仅为1020%左右。特别是近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统(FMS)等新加工技术的应用,对机床夹具提出了如下新的要求:(1) 能迅速而方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期,降低生产成本;(2) 能装夹一组具有相似性特征的工件;(3) 能适用于精密加工的高精度机床夹具;(4) 能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具;(5) 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置,以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率;(6) 提高机床夹具的标准化程度。 2、国内机床夹具的发展方向夹具是机械加工不可缺少的部件,在我国机床技术正向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。(1) 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB/T2148T2259-91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。(2) 精密化 随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达0.1;用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘,其定心精度为5m。(3) 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高5倍左右;在车床上使用高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外,在数控机床上,尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置,充分发挥了数控机床的效率。(4) 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、组合等方式,以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要,扩大夹具的柔性化程度,改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构,发展可调夹具结构,将是当前夹具发展的主要方向。1.4设计的主要内容1、分析研究部件装配图样和审查零件图 (1) 分析加工零件的结构特点 (2) 分析零件的各项技术要求 (3) 审查零件的机械加工工艺性 2、零件的工艺规程的编制要解决主的问题有:定位基准的选择,工艺路线的制定,应用计算法与查表法确定机械加工余量与工序尺寸,最后为切削用量的确定。 3、零件加工的专用车床夹具这部分分中详细论述了车床夹具的组成原理与特点,根据零件结构与工艺性能提出设计方案,然后对方案进行详细的分析,包括原理与结构动作的分析,最后对其进行计算分析,包括定位元件的尺寸公差,定位误差的分析计算,切削力的分析计算,夹紧力的分析计算,强度校核。4、 绘制夹具装配图5、 编写设计说明 40 黑龙江工程学院本科生毕业设计第2章 变速箱体加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用变速器是由齿轮,齿轮轴和变速器箱体等零件构成。其主要功用是改变汽车的行驶速度,以适应各种不同的路面条件,并可实现倒速行使。变速器箱体零件在整个变速器组成中的功用是保证其他各个部件占据合理正确的位置,使之有一个协调运动的基础构件。变速箱体零件质量的优点将直接影响到轴和齿轮等零件的相互位置准确性及变速器组成使用的灵活性与寿命。变速箱体是个典型的箱体零件,其形状复杂,薄壁(10-20mm)。需要加工多个平面,孔系和螺纹等。钢度低受力和受热等因素影响会产生变形和震动。2.1.2变速箱体的结构特点机体是机器和部件的基础零件,由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体,并使之保持正确的相互位置,彼此能协调地运动.常见的箱体零件有:各种形式的机床主轴箱.减速箱和变速箱等.各种箱体类零件由于功用不同,形状结构差别较大,但结构上也存在着相同的特点 :1. 尺寸较大机体通常是机器中最大的零件之一,它是其他零件的母体,如大型减速箱体长达56m,宽34m,重5060吨,正因为它是一个母体,所以它是机器整体的最大零件.2. 形状复杂其复杂程度取决于安装在箱体上的零件的数量及在空间的相互位置,为确保零件的载荷与作用力,尽量缩小体积.有时为了减少机械加工量或减轻零件的重量,而又要保证足够的刚度,常在铸造时减小壁的厚度,再在必要的地方加筋板.凸台.凸边等结构来满足工艺与力的要求.3. 精度要求有若干个尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔,这些平面和孔的加工质量将直接影响机器的装配精度,使用性能和使用寿命。4有许多紧固螺钉定位箱孔这些孔虽然没有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上,有时给加工带来很大的困难。由于箱体有以上共特点,故机械加工劳动量相当大,困难也相当大,例如减速箱体在镗孔时,要如何保证位置度问题,都是加工过程较困难的问题。2.2变速箱体的工艺性2.2.1零件的工艺分析要加工孔的孔轴配合度为H7,表面粗糙度为Ra小于1.6um,圆度为0.0175mm,垂直度为0.08mm,同轴度为0.02mm。其它孔的表面粗糙度为Ra小于12.5um,锥销孔的表面粗糙度为Ra小于1.6um。盖体上平面表面粗糙度为Ra小于12.5um,端面表面粗糙度为Ra小于3.2um。机体的结合面的表面粗糙度为Ra小于3.2um,结合处的缝隙不大于0.05mm。机体的端面表面粗糙度为Ra小于12.5um。2.2.2箱体的材料、毛坯及热处理1、毛坯种类的确定常用毛坯种类有:铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时,一般要综合考虑以下几个因素:(1)依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如,零件材料为铸铁,须用铸造毛坯强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。(2)依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯,例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理;结构简单的零件宜选用型材,锻件;大型轴类零件一般都采用锻件。(3)依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中,应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法,例如手工木模砂型铸造。(4)确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。本减速器是大批量的生产,材料为HT200用铸造成型。2、毛坯的形状及尺寸的确定毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上(对于外型尺寸)或减去(对内腔尺寸)加工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定,毛坯的形状时,为了方便加工,有时还要考虑下列问题:(1)为了装夹稳定、加工方便,对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。(2)为了提高机械加工的生产率,有些小零件可以作成一坯多件。(3)有些形状比较特殊,单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻,待加工到一定程度再切割分开。在确定毛坯时,要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近,可以减少加工余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但这样可能导致毛坯制造困难,需要采用昂贵的毛坯制造设备,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后,必要时可据此绘出毛坯图。2.2.3毛坯的材料热处理长期使用经验证明,由于灰口铸铁有一系列的技术上(如耐磨性好,有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等)和经济上的优点,通常箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是HT200,HT2547,当载荷较大时,采用HT3054,HT3561高强铸铁。箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件(受铸造能力的限制)时,可以采用焊接结构件,它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸焊、铸煅焊、煅焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯,解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工,可以部分地减轻大型机床的负荷。毛坯未进入机械加工车间之前,为不消除毛坯的内应力,对毛坯应进行人工实效处理,对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。毛坯铸造时,应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。2.2.4确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年产量为4000件,达到大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸较大,铸造表面质量的要求高,故可采用铸造质量稳定的,适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程,而且还可以提高生产率。2.2.5基面的选择(1)粗基准的选择 对于本零件而言,按照互为基准的选择原则,选择本零件的下表面作为加工的粗基准,可用装夹对肩台进行加紧,利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准,以限制z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消除x、向自由度,达到定位,目的。(2)精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题,和便于装夹,采用已加工结束的上、下平面作为精基准。2.2.6确定工艺路线变速箱箱体的机械加工质量要求高,加工工作量大,因此箱体零件的结构应具有良好的机械加工工艺性,使之能采用即简单又经济合理的机械加工工艺。所以根据以上要求拟定了两套工艺路线如表2.1和表2.2。表2.1 工艺路线方案一工序1铸造工序2时效工序3涂底漆工序4钻箱体各孔工序5钻前端面各孔工序6镗左平面各孔工序7镗右平面各孔工序8粗,精铣上平面至尺寸工序9粗,精铣下平面工序10粗,精铣左端平面工序11粗,精铣右端平面工序12粗,精铣前端平面工序13粗,精铣后端平面工序14钳工,去除锐边毛剌工序15钳工,去除锐边毛剌工序16检验工序17入库表2.2 工艺路线方案二工序1铸造工序2时效工序3涂底漆工序4粗,精铣上平面至尺寸工序5粗,精铣下平面工序6粗,精铣箱体宽度侧平面工序7粗,精镗直径62H12的孔工序8粗,精镗直径80H12的孔工序9钻30的孔工序10加工6M10孔工序11钻22的孔工序12钻2xM16的孔工序13钻台阶小孔工序16钳工,去除锐边毛剌工序17检验工序18入库工艺路线的比较与分析:第二条工艺路线不同于第一条是将铣各平面工序放到前面。加工完上下平面再加工各孔与,其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。采用互为基准的原则,先加工上、下两平面,然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔,这样便保证了,上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线, 加工不便于装夹,并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案,先加工上、下平面,然后以这些已加工的面为精基准,加工其它各孔便能保证孔的形位公差要求,从提高效率和保证精度这两个前提下,发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。2.2.7机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1箱盖(1)毛坯的外廓尺寸考虑其加工外廓尺寸为396200230 mm,表面粗糙度要求RZ为3.2um,根据机械加工工艺手册(以下简称工艺手册),表2.35及表2.36,按公差等级79级,取7级,加工余量等级取F级确定。毛坯长:396+23.5=403mm ; 宽:200+23=206mm ; 高:230+22.5=237mm 。(2)主要平面加工的工序尺寸及加工余量为了保证加工后工件的尺寸,在铣削工件表面时,工序5的铣削深度ap=2.5mm,工序6的铣削深度ap=2.45mm,留磨削余量0.05mm,工序8的磨削深度ap=0.05mm2 .箱体(1) 主要平面加工的工序尺寸及加工余量为了保证加工后工件的尺寸,在铣削工件表面时,工序4的铣削深度ap=2.0mm,工序5的铣削深度ap=0. 5mm。(2) 主轴箱体的材料是HT200,生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下:由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量,实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本设计规定零件为大批量生产,应该采用调整法加工,因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 2.2.8确定切削用量1. 工序1 粗、精铣变速箱体下平面(1)粗铣下平面工件材料: HT200,铸造;机床:X52K立式铣床;刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀),材料:, ,齿数,此为粗齿铣刀。单边余量:Z=3mm;所以铣削深度:。每齿进给量:取;铣削速度:参照参考文献7 机械加工工艺师手册,取。机床主轴转速: (2.1)式中 : V铣削速度; d刀具直径。由式2.1机床主轴转速:按照参考文献参考文献7 机械加工工艺师手册取。实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量:根据参考文献查参考文献7 机械加工工艺师手册,。(2)精铣下平面工件材料: HT200,铸造;n机床: X52K立式铣床;刀具:高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀):, ,齿数12,此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量:Z=2mm;铣削深度:;每齿进给量:根据参考文献7 机械加工工艺师手册,取。铣削速度:参照参考文献7 机械加工工艺师手册,取。机床主轴转速,由式(2.1)有:按照参考文献7 机械加工工艺师手册取, 。实际铣削速度:进给量,由式(1.3)得: 工作台每分进给量:被切削层长度:由毛坯尺寸可知。 刀具切入长度:刀具切出长度,取。走刀次数为1机动时间: 根据参考文献4 机械加工工艺手册,可查得铣削的辅助时间。精铣的切削工时被切削层长度:由毛坯尺寸可知 ;刀具切入长度:精铣时;刀具切出长度:取。走刀次数为1机动时间:可查得铣削的辅助时间。铣下平面的总工时为:t=+=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min2. 工序2加工其它平面,各切削用量与加工上平面相近,因此省略不算,参照工序1执行。3. 工序3粗精铣左右端的侧面(1)粗铣左右端的侧面工件材料: HT200,铸造;机床:X52K立式铣床;刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀),材料:, ,齿数,此为粗齿铣刀。单边余量Z=3mm;所以铣削深度。每齿进给量;取铣削速度。参照参考文献7 机械加工工艺师手册,取。由式2.1得机床主轴转速:按照参考文献4 机械加工工艺手册,取。实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量:所以 。被切削层长度:由毛坯尺寸可知。 刀具切入长度: (2.2)刀具切出长度:取。走刀次数为1(2)精铣左右端侧平面工件材料: HT200,铸造;机床: X52K立式铣床;刀具:高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀):, ,齿数12,此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量:Z=2mm;铣削深度:;每齿进给量:;铣削速度,取。机床主轴转速,由式(2.1)有:按照参考文献4 机械加工工艺手册,。实际铣削速度:进给量,由式(2.3)有:工作台每分进给量:被切削层长度:由毛坯尺寸可知; 刀具切入长度:精铣时;刀具切出长度:取。走刀次数为1根据参考文献9金属切削手册,=249/(37.5x3)=2.21min;根据参考文献4 机械加工工艺手册,可查得铣削的辅助时间;根据参考文献9 上海金属切削技术协会,金属切削手册,切削工时:=249/(37.53)=2.21min;根据参考文献4 机械加工工艺手册,可查得铣削的辅助时间。粗精铣宽度为396mm的下平台的总工时:t=+=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min4工序4粗精镗62H12的孔(1)粗镗62H12的孔机床:卧式镗床刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料:;切削深度:,毛坯孔径;进给量:刀杆伸出长度取,切削深度为=2.0mm。因此确定进给量;切削速度:取。机床主轴转速:,按照参考文献3 机床夹具设计,取。实际切削速度:工作台每分钟进给量:被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度: ;取。行程次数:机动时间:工步辅助时间为:2.61min(2)精镗孔62H12机床:卧式镗床;刀具:硬质合金镗刀;镗刀材料:;切削深度:;进给量:根据参考文献3 机床夹具设计,刀杆伸出长度取,切削深为=,因此确定进给量。切削速度:取。机床主轴转速: ,取实际切削速度,:工作台每分钟进给量:被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度:;取。行程次数:机动时间:所以该工序总机动工时:工步辅助时间为:1.86min5.工序5粗镗80H12的孔(1)粗精镗80H12的孔机床:卧式镗床刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料:;切削深度:;毛坯孔径;进给量:刀杆伸出长度取,切削深度为=2.0mm。因此确定进给量。切削速度:取。机床主轴转速:,取。实际切削速度:工作台每分钟进给量:被切削层长度:。刀具切入长度:刀具切出长度: ;取。行程次数:机动时间:工步辅助时间为:2.61min(2)精镗下端孔到80H12机床:卧式镗床刀具:硬质合金镗刀;镗刀材料:;切削深度:;进给量:刀杆伸出长度取,切削深度为=;因此确定进给量。切削速度:取。机床主轴转速: ,取实际切削速度,:工作台每分钟进给量:被切削层长度:。刀具切入长度:刀具切出长度:, 取。行程次数:。机动时间:所以该工序总机动工时:工步辅助时间为:1.56min6. 工序6钻下平在2-30工件材料为HT200铁,孔的直径为30mm。加工机床为Z535立式钻床,加工工序为选用30的麻花钻头。进给量:取;切削速度:取。由式(2.1)机床主轴转速: ,取实际切削速度:被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度:走刀次数为1被切削层长度:;刀具切入长度:;刀具切出长度:。走刀次数为1机动时间:钻削的辅助时间7工序加工6M10底孔工件材料为HT200铁,孔的直径为9mm。加工机床为Z535立式钻床,加工工序为选用9的麻花钻头。进给量:取;切削速度:参照参考文献4 机械加工工艺手册,取。由式(2.1)机床主轴转速:,取实际切削速度:被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度:走刀次数为1根据参考文献4 机械加工工艺手册,可查得钻削的辅助时间。8.工序8钻22孔工件材料为HT200铁,孔的直径为40mm,表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床,加工工序为锪钻,加工刀具为:钻孔22mm小直径钻。 (1)确定切削用量确定进给量 :根据参考文献7 机械加工工艺师手册,可以得,于孔深度比:,故。查Z535立式钻床说明书,取。根据参考文献7 机械加工工艺师手册,钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力(由机床说明书查出),根据参考文献7 机械加工工艺师手册,允许的进给量。由于所选进给量远小于及,故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据表28-15,由插入法得:,由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。由参考文献7 机械加工工艺师手册,故 查Z535机床说明书,取。实际切削速度为 由参考文献7 机械加工工艺师手册,故校验机床功率 切削功率为:机床有效功率:故选择的钻削用量可用,即,相应地,9. 工序9校验(5)钻M6孔工件材料:HT200,金属模铸造;机床:Z535立式钻床;刀具:高速钢钻头5;被切削层长度:。刀具切入长度:刀具切出长度:走刀次数为1机动时间:根据参考文献4 机械加工工艺手册,可查得钻削的辅助时间。钻G1/4的工时;钻G1/4孔进给量,机床主轴转速。被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度:走刀次数为1机动时间:由参考文献4 机械加工工艺手册,可查得钻削的辅助时间t=+t=0.27+1.77=2.04min该工序的总工时为:2.04+0.07+0.05+1.77+1.77=5.7min所以该方案满足生产要求。2.3本章小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计,可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体。黑龙江工程学院本科生毕业设计第3章 镗孔夹具设计3.1夹具的结构类型镗床夹具又称镗模它主要用于加工相体,支架等工件上的单孔或孔系。镗模不仅广泛用于一般镗床和镗孔组合机床上也可以用在一般车床、铣床和摇臂钻床上,加工有较高精度要求的孔或孔系。镗床夹具,除具有定位元件、加紧机构和夹具体等基本部分外,还有引导刀具的镗套。而且还像钻套布置在钻模板上一样,镗套也按照被加工孔或孔系的坐标位置,布置在一个或几个专用的镗孔的位置精度和孔的几何形状精度。因此,镗套、镗模支架和镗杆是镗床夹具的特有元件。如镗孔夹具简图3.1 图3.1镗孔夹具简图1、镗床夹具按其结构特点,使用机床和镗套位置的不同,有以下分类方法。(1)按使用机床类别分,可分为万能镗床夹具、多轴组合机床镗床夹具、精密镗床夹具,以及一般通用机床镗床夹具。(2)按夹具的结构特点分,可分为卧式镗床夹具和立式镗床夹具等。(3)按镗套的位置分布,可分为单支承前引导的镗床夹具,即镗套为于被加工孔的前方;单支承后引导的镗床夹具。本夹具属于单支承后引导的镗床夹具,本就加以说明介绍。单支承后引导的镗床夹具,既镗套位于被加工孔的后方,介于工件与机床主轴之间,主要用于加工D90mm。但根据有两种类型:2、镗削D的方式,则在加工这种较长的孔时,刀具的悬伸长度h必然很大,起码应大于L.由于刀具悬伸长度大,所以刀具易引偏,严重时会使镗杆与镗套蹩住,否则须增加镗套长度,以保证足够的导引刚度。但这样将导致整个镗套部分的结构庞大。上述两种的单支承引导的镗杆与机床主轴作刚性联接,这样,要使镗套中心对准机床主轴中心,不容易做到很准确,而且还需要技术水平较高的工人能胜3.1.1夹紧力大小的确定原则夹紧力大小对于确定夹紧装置的结构尺寸,保证夹紧可靠性等有很大影响。夹紧力过大易引起工件变形,影响加工精度。夹紧力过小则工件夹不紧,在加工过程中容易发生工件位移,从而破坏工件定位,也影响加工精度,甚至造成安全事故。由此可见夹紧力大小必须适当。计算夹紧力时,通常将夹具和工件看成一个刚性系统,然后根据工件受切削力、夹紧力(大工件还应考虑重力,运动的工件还需考虑惯性)后处于静力平衡条件,求出理论夹紧力,为了安全起见再乘以安全系数K。式中 W计算出的理论夹紧力;W实际夹紧力;K安全系数,通常k=1.53.当用于粗加工时,k=2.53,用于精加工时k=1.52。这里应注意三个问题:1.切削力在加工过程中往往方向、大小在变化,在计算机中应按最不利的加工条件下求得的切削力或切削合力计算。如图3.1.1所示切削方向进行静力平衡,求出理论夹紧力,再乘以安全系数即为实际夹紧力,图中W为夹紧力,N1、N1为镗孔各方向镗削力,可按切削原理中求切削力。而N1切削力将使夹紧力变大,在列静平衡方程式时,我们应按不利的加工条件下,即N1时求夹紧力。既 图3.1.12.在分析受力时,往往可以列出不同的工件静平衡方程式。这时应选产生夹紧力最大的一个方程,然后求出所需的夹紧力。如图所示垂直方向平衡式为 W=1.5KN;水平方向可以列出:,f 为工件与定位件间的摩擦系数,一般0.15,即W=10KN;对o点取矩可得下式比较上面三种情况,选最大值,既W=10KN。3.上述仅是粗略计算的应用注意点,可作大致参考。由于实际加工中切削力是一个变值,受工件材料性质的不均匀、加工余量的变动、刀具的钝化等因素影响,计算切削力大小的公式也与实际不可能完全一致,故夹紧力不可能通过这种计算而得到结果。生产中也有根据一定生产实际经验而用类比法估算夹紧力的,如果是一些关键性的重要夹具,则往往还需要通过实验的方法来确定所需夹紧力。本夹具主要用来镗左端平面夹具,这个工艺孔有尺寸精度要求,表面粗糙度要求,表面粗糙度为,与顶面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本到工序为杠杆加工的第一道工序,加工到本道工序时只完成了传动箱体上表面的粗、精铣。因此再本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求,以及如何提高劳动生产率,降低劳动强度。3.1.2定位基准的选择由零件图可知,有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保证所钻的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时,应尽量选择上一道工序即粗、精铣箱体的下表面工序的定位基准,以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择选用下平作为定位基准,为了提高加工效率,根据工序要求先采用标准硬质合金镗刀刀具对工艺孔进行粗镗削加工;然后采用硬质合金镗刀对其进行精加工,准备采用手动夹紧方式夹紧。3.1.3切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的镗加工:镗削力 : 镗削力矩 : 式中: 本道工序加工工艺孔时,工件的下平面与台价台靠紧。采用带光面压块的压紧螺钉夹紧机构夹紧,该机构主要靠压紧螺钉夹紧,属于单个普通螺旋夹紧。根据参考文献11可查得夹紧力计算公式: (3.1)式中: 单个螺旋夹紧产生的夹紧力(N); 原始作用力(N); 作用力臂(mm); 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm); 螺杆端部与工件间的摩擦角(); 螺纹中径之半(mm); 螺纹升角(); 螺旋副的当量摩擦角()。由式(3.1)得点接触的单个普通螺旋夹紧力:3.1.4夹紧元件及动力装置确定由于箱体的生产量很大,采用手动夹紧的夹具结构简单,在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧,夹紧可靠,机构可以不必自锁。本道工序夹具的夹紧元件选用带光面压块的压紧螺钉。旋紧螺钉使其产生的力通过光面压块将工件压紧。3.1.5镗套、衬套、镗模板及夹具体设计工艺孔的加工需粗、精镗切削才能满足加工要求。故选用快换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。钻模板选用固定式钻模板,工件以底面及侧面分别靠在夹具支架的定位快,用带光面压块的压紧螺钉将工件夹紧。夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构见夹具装配图如上图所示:3.1.6夹具精度分析利用夹具在机床上加工时,机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系,最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中,当结构方案确定后,应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。由工序简图可知,本道工序由于工序基准与加工基准重合,又采用顶面为主要定位基面,故定位误差很小可以忽略不计。本道工序加工中主要保证工艺孔尺寸mm及表面粗糙度。本道工序最后采用精镗加工,选用标准硬质合金镗刀,直径为mm,并采用镗套,镗刀导套孔径为该工艺孔的位置度应用的是最大实体要求。工艺孔的表面粗糙度,由本工序所选用的加工工步粗镗精满足。影响两工艺孔位置度的因素有(如下图所示):(1)镗模板上装衬套孔的尺寸公差:(2)两衬套的同轴度公差:(3)衬套与钻套配合的最大间隙:(4)钻套的同轴度公差:(5)镗套与镗刀配合的最大间隙:所以能满足加工要求。3.1.7夹具设计及操作的简要说明装卸工件时,先将工件放在定位块上;用压块的压紧螺钉将工件夹紧;然后加工工件。当工件加工完后,将带光面压块的压紧螺钉松开,取出工件。本夹具主要用来粗、精铣传动箱上平面。由于加工本道工序的工序简图可知。粗、精铣传动箱上平面时,上平面尺寸为210315mm,粗糙度要求,传动箱上平面与下平面有平行度要求,并与工艺孔轴线分别垂直度的要求,本道工序是对传动箱上平面进行粗精加工。因此在本道工序加工时,主要应考虑提高劳动生产率,降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。3.2 本章小结对专用镗床夹具的设计,可以更加了解机床夹具在切削加工中的作用,并保了证工件的加工精度,提高加工效率,减轻工人的劳动强度。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题,如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。第4章 铣箱体上平面夹具设计4.1铣夹具简图本夹具主要用来粗铣变速箱箱体前上端面。如图4.1所示图4.1铣床夹具简图4.1.1定位基准的选择由零件图可知工艺孔的轴线所在平面有垂直度的要求,从定位和夹紧的角度来看,本工序中,定位基准是下平面,设计基准也是要求保证上、下两平面的平行度要求,定位基准与设计基准重合,不需要重新计算上下平面的平行度,便可保证平行度的要求。在本工序只需保证下平面放平就行,保证下平面与两定位板正确贴合就行了。为了提高加工效率,现决定用两把铣刀传动箱体的上平面同时进行粗精铣加工。同时进行采用手动夹紧。4.1.2定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位,所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对固定挡销和带大端面的短圆柱销进行设计。带大端面的短圆柱销的结构尺寸参数如图4. 2所示。图4.2 带大端面的短圆柱销固定挡销的结构如图4.3所示。图4.3 固定挡销4.1.3定位误差分析本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为:销与孔的配合0.05mm,铣/钻模与销的误差0.02mm,铣/钻套与衬套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)max/Hmax=(0.052+0.022+0.0292)1/2=0.06mm e=0.0630/32=0.05625可见这种定位方案是可行的。4.1.4铣削力与夹紧力计算本夹具是在铣床上使用的,用于定位螺钉的不但起到定位用,还用于夹紧,为了保证工件在加工工程中不产生振动,必须对“17”六角螺母和”11”螺母螺钉施加 一定的夹紧力。由计算公式 Fj=FsL/(d0tg(+1)/2+rtg2) 式(4.2)式中 : Fj 沿螺旋轴线作用的夹紧力;Fs 作用在六角螺母;L 作用力的力臂(mm);d0 螺纹中径(mm); 螺纹升角();1 螺纹副的当量摩擦(); 2 螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的摩擦角();r 螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的当量摩擦半()。其回归方程为 FjktTs。式中 Fj螺栓夹紧力(N); kt力矩系数(cm1); Ts作用在螺母上的力矩(N.cm); Fj =52000=10000N。4.1.5夹具体槽形与计对刀装置设定向键安装在夹具底面的纵向槽中,一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台U形槽的配合,使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩,可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷,加强夹具在加工中的稳固性。定向键的结构如图4.4所示。图4.4定向键夹具U型槽的结构如图4.5所示。图4.5U型槽主要结构尺寸参数如下表4.5所示。表4.5 U型槽的结构尺寸螺栓直径12143020对刀装置由对刀块来实现,用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成传动箱体上平面尺寸为210315mm的粗、精铣加工,所以选用直角对刀块。根据GB224380直角对到刀块的结构和尺寸如图4.6所示。图4.6 直角对刀块塞尺选用平塞尺,其结构如图4.7所示。图4.7 平塞尺塞尺尺寸如表4.6所示。表3.6 平塞尺结构尺寸公称尺寸H允差dC3-0.0060.254.1.6夹紧装置及夹具体设计夹紧装置采用移动的A型压板来夹紧工件,采用的移动压板的好处就是加工完成后,可以将压板松开,然后退后一定距离把工件取出。移动压板的结构如图4.8所示。图4.8 移动压板主要结构尺寸参数如表4.7所示。表4.7 移动压板结构尺寸973011364081641.512夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构夹具装配图ZJX-02所示。4.1.7夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在立式铣床上加工传动箱体上平面,工件以与此相平行的下平面为及其侧面和水平面底为定位基准,在短销、支承板和支承钉上实现完全定位。采用转动A型压板夹紧工件。当加工完一边,可松开螺钉、螺母、支承钉来加工另一边。如夹具装配图所示。4.2本章小结 对专用铣床夹具的设计,可以了解机床夹具在切削加工中的作用:可靠地保证工件的加工精度,提高加工效率,减轻劳动强度,充分发挥和扩大机床的给以性。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题,如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。第5章 专用刀具选择5.1刀具选择变速器箱体零件加工中有一部分工序是采用用专用刀具或复合刀具进行加工的,多数为为钻削或铣、镗削,或它们的复合削。在此设计工艺里第7工序粗镗侧面上孔的镗刀。此镗刀同时可以用于后面工序的半精加工与精加工。实际生产情况是很复杂的,不紧要考虑生产率,还要考虑经济性等许多因素。在某一具体情况下,究竟选择那种刀具最为合适,须根据实际情况决定。此时要考虑工件材料,工件要求精度和光洁度,批量等决定选择最合适的刀具。本工序是大批量加工72,80的孔,而镗刀是加工内孔时比较广泛的一种刀具加工小孔时多半将刀片焊在刀杆上,或是做成整体高速镗刀;加工孔径大于20-30时,一般都用杆镗,本设计要加工的孔为72,80,为了避免镗杆过粗,宜采用镗刀块,镗刀块与镗杆刀槽滑配合,粗镗,半精镗时用特制的双角度螺钉将刀块压向刀槽支承面,并紧固住,精镗时可以浮动。本设计采用浮动镗刀头。这种结构的镗刀块对镗杆刀槽的精度要求比较高,特别是精镗刀杆,否则镗孔精度就不容易保证达到7级,并且也不稳定。所以镗杆应该满足以下技术要求:刀槽两侧面不平行度应在宽度公差范围内;刀槽与镗杆的不对称性也应在刀槽宽度公差范围内;刀槽后支承面与镗杆中心先的不垂直度不容许大于0.02/100;定位螺钉孔与刀槽侧面在径向剖面的相交角容差为;在轴向剖面内的相交角容差为+30;定位销孔中心偏离镗杆中心不大于0.2mm,同时要修定位销角度面,以使定位销错位不超过0.01mm;定位销与刀块相应全面接触,用涂色法检查。满足上述要求时,同镗刀块精镗孔(浮动)很容易达到6-7级精度要求;半精镗也可达到8-9级精度。5.1.1刀具材料选择刀具材料选择的是否恰当对刀具的生产率有重要的影响,在选择刀具时一开始就应考虑正确选择刀具材料。因为硬质合金比高速钢及其他工具钢生产率高的多,因此,在能采用硬质合金的情况下应竟可能的采用。这是一个提高刀具生产率的十分重要的方向。但是由于目前硬质合金钢的性能还有许多缺憾,如脆性大,极难加工等,使它在许多刀具上应用困难。因而目前许多复杂刀具及切削条件差的刀具主要还是应用高速钢11。查表确定材料用硬质合金其性能为:硬度:HRA89-94;维持切削性能的最高温度:800-1000;抗弯强度:90-250;工艺性能:压制烧结后使用,不能冷热加工,多锒片使用,无需热处理.5.1.2 确定合理的切削方式及工作角度所谓切削方式,是指在刀齿上以一定的方式分配切削厚度和宽度。从已学过的分层 拉削方式和轮切削方式的比较中可知,切削方式选择的是否恰当对刀具的切削效率,切削负荷,耐用度及加工表面质量都有着很大的影响。参照资料,查表选取如下合适切削角度:115.1.3 妥善解决刀具的排屑,容屑,断屑问题任何刀具在切削过程中都将切下很多切屑。必须妥善的处理切屑,使它能顺利的不段排出,或自由容纳在容屑槽内,才能保证刀具的正常工作,否则,将发生却屑堵塞现象,甚至损坏刀具。但是各种刀具的容屑空间的形式是不同的,概括起来可分为三种形式:自由容屑空间;半封闭容屑空间;封闭容屑空间。镗刀采用半封闭容屑空间。5.1.4 合理的确定刀具的结构参数所谓结构参数,包括刀体尺寸,刀齿形状和尺寸,容屑槽的形状和尺寸,刀齿齿数,装卡部分的尺寸等。选择刀具参数时,必须考虑一系列问题,如强度,精度,生产率,容屑要求等等,1 刀片边长L等于刀片内切圆直径d切削刃实际参加工作长度 6 (5.1)即由公式(5.1)得: 而 所以 L1.5x3.123=4.688mm2刀片厚度s用惯线图求得:S=4.8mm3刀尖圆弧半径用惯性线求得:由上面计算并查表可得本设计的镗刀参数为:5.1.5 正确选择刀具的轮廓对于加工表面的刀具,选择刀具轮廓是刀具的一项重要内容。轮廓选择的精度将直接影响加工工件的精度,应努力提高刀具轮廓的设计精度。5.2 专用量具选择变速器箱体零件主要加工表面和孔,关键工序加工中需要测量尺寸公差,形状位置公差及表面质量,许多工序都需要用到专用量具。在此设计倒车惰轮轴承孔 mm 测量使用的量规如下:5.2.1 量规工作尺寸的确定由于 查表得:IT8=0.033mm所以此倒车惰轮轴承孔为8级精度的孔。1、由孔上下偏差画出公差带图 因为: 所以:ES=+0.020EI=-0.0132、由表查出工作量规的制造公差T和通规位置要素Z的值,并标在公差带图上孔用量规:制造公差T=0.0034 ; 通规位置要素Z=0.005 ;3、计算各种量规的极限偏差和确定量规的工作尺寸通端:上偏差=EI+Z+T/2=-0.013+0.005+0.0017=-0.0063 ;下偏差= EI+Z-Z/2=-0.013+0.005-0.0017=-0.0097 ;止端: 上偏差=ES=+0.020 ;下偏差=ES-T=0.020-0.0034=0.0166 ;工作尺寸:通端: 止端: 5.2.2 量规的技术要求孔用塞规的材料可用淬硬钢(合金工具钢,碳素工具钢,渗碳钢)或硬质合金的材料制造,也可在测量面上镀上以厚度大于磨损量的镀铬层,氮化层等耐磨材料。此设计塞规采用T10A为材料。量规测量面的硬度,对量规的寿命有一定的影响,通常使用淬硬钢制造的量规,其测量面硬度为HRC58-65。测量面的表面粗糙度,取决于被检验工件的基本尺寸,公差等级和粗糙度以及量规的制造工艺水平。量规表面粗糙度值的大小,随上述因素和量规结构形式的变化而异,查表可知基本尺寸为27,IT为8级的孔用量规粗糙度为0.08mm。5.3本章小结刀具材料选择的是否恰当对刀具的生产率有重要的影响,变速器箱体零件主要加工表面和孔,关键工序加工中需要测量尺寸公差,形状位置公差及表面质量,许多工序都需要用到专用量具。正确的选择刀具和量具有利于加工的精度,也减轻了工人的劳动作息时间。所以正确的选择刀具量具应该注意的问题,刀具的材料,型号,精度。结 论在本次毕业设计中,设计主要分为两大部分进行:工艺编制部分和夹具设计部分。在工艺部分中,涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步,加工该工序的机车及机床的进给量,切削深度,主轴转速和切削速度,该工序的夹具,刀具及量具,还有走刀次数和走刀长度,最后计算该工序的基本时间,辅助时间和工作地服务时间。其中,工序机床的进给量,主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。 在夹具设计部分,首先需要对工件的定位基准进行确定,然后选择定位元件及工件的夹紧,在对工件夹紧的选择上,我用了两种不同的夹紧方法,即:粗铣下平面用的是螺钉压板夹紧机构,粗铣
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