YE103-减速箱体机械加工工艺及钻6-φ9孔夹具设计【含CAD图纸+PDF图纸+文档】
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机械加工工艺过程卡片零件号工序号工序名称设备夹具刀具量具名称型号名称规格名称规格名称规格 铸造时效处理 铣下端面立式铣床X51专用夹具高速钢端铣刀铣顶端面立式铣床X51专用夹具高速钢端铣刀铣距离下端面15mm台阶面立式铣床X51专用夹具立铣刀钻6-9孔锪孔14深8立式钻床Z525专用夹具 麻花钻,锪孔钻镗60端面和40孔卧式镗床T616专用夹具弯头镗刀镗47端面和35孔卧式镗床T616专用夹具弯头镗刀镗75,47和42孔及端面卧式镗床T616专用夹具弯头镗刀 钻52圆周上6-M5孔组合钻床专用夹具麻花钻,丝锥钻47圆周上6-M5孔组合钻床专用夹具麻花钻,丝锥钻60圆周上3-M5孔组合钻床专用夹具麻花钻,丝锥XIII钻2-8销孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻XIV质检XV入库机械加工工艺过程卡片零件号工序号工序名称设备夹具刀具量具名称型号名称规格名称规格名称规格 铸造时效处理 铣下端面立式铣床X51专用夹具高速钢端铣刀游标卡尺铣顶端面立式铣床X51专用夹具高速钢端铣刀游标卡尺铣距离下端面22mm台阶面立式铣床X51专用夹具立铣刀游标卡尺铣U槽立式铣床X51专用夹具 立铣刀游标卡尺铣30右端面立式铣床X51专用夹具高速钢端铣刀游标卡尺镗20孔卧式镗床T616专用夹具弯头镗刀游标卡尺钻12孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻游标卡尺钻10孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻游标卡尺钻M8孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻,丝锥螺纹塞规钻6孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻游标卡尺钻9-M6孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻,丝锥螺纹塞规XIII质检XIV入库目录 序 言1一 零件的工艺分析21.1零件的作用21.2零件的工艺分析2二 工艺规程设计32.1 确定毛坯的制造形式32.2 基面的选择32.2.1粗基准的选择32.2.2精基准的选择32.3 制定工艺线路42.4确定切削用量4三 夹具设计183.1问题的提出183.2 定位基准的选择183.3切削力及夹紧力计算183.4定位误差分析193.5夹具设计及简要操作说明19总 结21致 谢22参 考 文 献23设计说明书题目:减速箱体的工艺规程及钻6-9孔的夹具设计 学 生: 学 号: 专 业: 班 级: 指导老师:摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。减速箱体加工工艺规程及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目录序 言1一 零件的工艺分析21.1零件的作用21.2零件的工艺分析2二 工艺规程设计32.1 确定毛坯的制造形式32.2 基面的选择32.2.1粗基准的选择32.2.2精基准的选择32.3 制定工艺线路42.4确定切削用量4三 夹具设计183.1问题的提出183.2 定位基准的选择183.3切削力及夹紧力计算183.4定位误差分析193.5夹具设计及简要操作说明19总 结21致 谢22参 考 文 献23序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。减速箱体的加工工艺规程及其钻2-8孔的工装夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。一 零件的工艺分析1.1零件的作用箱体零件是基础件,一些轴、套和齿轮等零件由它组装在一起,构成机器的一个重要部件。所以,箱体零件的加工质量对整台机器的精度,性能和使用寿命都有着直接的影响。1.2零件的工艺分析该零件加工内容及要求如下:(1) 35mm正0.027负0的孔和40 mm正0.027负0的孔垂直度公差为0.05(2) 42mm的端面和47mm正0.027负0的孔跳动度公差为0.02(3) 40 mm正0.027负0的孔和47mm正0.027负0的孔垂直度公差为0.05二 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT150的灰口铸铁,该材料具有较高的强度,耐磨性,耐热性及减振性,适应于承受较大应力,要求耐磨的零件。此零件为铸造件,生产要求是小批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,加工要求不是很高,所以加工不是很方便。2.2 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确、合理,可以保证加工质量,提高生产效率。否则,就会使加工过程出现问题,严重的还会造成零件大批量报废,使生产无法进行。2.2.1粗基准的选择 对于一般的箱体类零件而言,一般情况下,多以一个平面(在前道工序已加工好)为基准,先加工出一个孔,再以这个孔和其端面为基准,或者以孔和原来的基准平面为基准,加工其它交错孔。所以我考虑先用底平面定位,来加工A面,一个面限制三个自由度。2.2.2精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准不重合时,应该进行尺寸换算。本工序现选取B面为精基准来加工A面,一个面限制三个自由度,一个短圆柱销和一个短菱形销限制二个自由度,再加个压板。2.3 制定工艺线路制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领确定为小批量生产的条件下,为了尽量让工序集中来提高生产效率,除此以外,还应该考虑经济效果,以降低生产成本。2.4确定切削用量计算项目计算及说明结果1:加工条件1粗精铣底面1)确定加工表面的加工余量:2)确定进给量f:3)计算切削速度4)确定铣床主轴转速1:加工条件1粗精铣底面 1)确定加工表面的加工余量:2)确定进给量f:3)计算切削速度4)确定铣床主轴转速1:加工条件1粗精铣底面1)确定加工表面的加工余量:2)确定进给量f:3)计算切削速度4)确定铣床主轴转速 1:加工条件1)确定加工表面的加工余量:2)确定进给量f:3)计算切削速度4)确定铣床主轴转速1:加工条件1)确定铣床主轴转速1加工条件2确定主轴转速1加工条件:2确定主轴转速1加工条件2)确定主轴转速1加工条件2)确定主轴转速1:加工条件2.确定主轴转速1:加工条件2.确定主轴转速1:加工条件2.确定主轴转速1:加工条件2.确定主轴转速1:加工条件2.确定主轴转速1:加工条件2.确定主轴转速1加工条件1)确定主轴转速2.确定主轴转速1加工条件1)确定主轴转速1加工条件1)确定主轴转速1加工条件工件材料:HT150 铸造加工要求:粗,精铣底平面 表面粗糙度为1.6机床:X5032立式铣床刀具:盘形铣刀30mm已知加工余量为3mm,ap=0.5mm。 粗铣2.5mm 精铣0.5mm根据陈家芳 主编选取铣刀30 齿数Z=5 每齿数fz=0.6 进给量 f=fzZ=0.66=3.6切削速度 Vc=30m/min n=315r/min 加工要求:粗,精铣顶面表面粗糙度为1.6机床:X5032立式铣床 刀具:盘形铣刀45m根据陈家芳 主编已知加工余量为2mm,ap=2mm工件材料:HT150 铸造选取铣刀45 齿数Z=5 每齿数fz=0.9进给量 f=fzZ=0.96=5.4切削速度 Vc=34 加工要求:粗、精铣顶面,粗糙度3.2机床:X5032立式铣床刀具:盘铣刀22mm根据陈家芳 主编已知加工余量为2mm,ap=2mm工件材料:HT150 铸造选取铣刀25 齿数Z=5 每齿数fz=0.5 进给量 f=fzZ=0.56=3.0切削速度 Vc=30 加工要求:粗、精铣顶面,高127mm机床:X5032立式铣床刀具:盘铣刀20mm根据陈家芳 主编已知加工余量为2mm,ap=2mm工件材料:HT150铸造选取铣刀20 齿数Z=5 每齿数fz=0.4 进给量 f=fzZ=0.46=2.4切削速度 Vc=30 工件材料:HT150铸造加工要求:粗铣四侧凸缘端面C、D、E、F面,各端面均留加工余量0.05mm机床:X5032卧式铣床刀具:盘形铣刀15mm已知加工余量为3mm,ap=3mm。根据陈家芳 主编选取铣刀15 齿数Z=5 P407每齿数fz=0.3 P416进给量 f=fzZ=0.36=1.8切削速度 Vc=24 P419工件材料:HT150 铸造加工要求:铣底座两侧面上平面L、K面,高15mm至150.03mm机床:X5032立式铣床刀具:直柄直铣刀30已知加工余量为3mm,ap=0.5mm。 粗铣2.5mm 精铣0.5mm根据陈家芳 主编选取铣刀30 齿数Z=5 每齿数fz=0.6 进给量 f=fzZ=0.66=3.6切削速度 Vc=30m/min n=318r/min加工要求:粗精车内孔47表面粗糙度为6.3已知加工余量为3mm,ap=3mm。粗车2.5mm,精车0.5mm。机床:CA6140卧式车床 刀具:内孔车刀根据刘杰华任 任昭蓉 编著 P110当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为47mm时,f=0.40.5mm/r取V=0.45m/s f=0.4 Vc=27m/min加工要求:车42mm孔已知加工余量为3mm,ap=3mm。粗车2.5mm,精车0.5mm。机床:CA6140卧式车床 刀具:内孔车刀根据刘杰华任 任昭蓉 编著 P110当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为47mm时,f=0.40.5mm/r取V=0.45m/s f=0.4 Vc=27m/min加工要求:车76mm孔并车端面至图纸要求已知加工余量单边各为3mm,ap=3mm。机床:CA6140卧式车床 刀具:端面车刀根据刘杰华任 任昭蓉 编著 P110当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为106mm时,f=0.81.2mm/r取V=0.45m/s f=0.8 Vc=30m/min加工要求:粗车内孔35mm表面粗糙度为6.3已知加工余量为3mm,ap=3mm。粗车2.5mm,精车0.5mm。机床:CA6140卧式车床 刀具:内孔车刀根据刘杰华任 任昭蓉 编著 P110当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为47mm时,f=0.40.5mm/r取V=0.45m/s f=0.4 Vc=27m/min加工要求:精车内孔35mm表面粗糙度为1.6已知加工余量为3mm,ap=3mm。粗车2.5mm,精车0.5mm。机床:CA6140卧式车床 刀具:内孔车刀根据刘杰华任 任昭蓉 编著 P110当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为47mm时,f=0.40.5mm/r取V=0.45m/s f=0.4 Vc=27m/min加工要求:车端面,保证尺寸130mm至图纸要求已知加工余量单边各为3mm,ap=3mm。机床:CA6140卧式车床 刀具:端面车刀根据刘杰华任 任昭蓉 编著 P110当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为106mm时,f=0.81.2mm/r取V=0.45m/s f=0.8 Vc=30m/min加工要求:粗车内孔40mm表面粗糙度为6.3已知加工余量为3mm,ap=3mm。粗车2.5mm,精车0.5mm。机床:CA6140卧式车床 刀具:内孔车刀根据刘杰华任 任昭蓉 编著 P110当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为47mm时,f=0.40.5mm/r取V=0.45m/s f=0.4 Vc=27m/min加工要求:精车内孔40mm表面粗糙度为1.6已知加工余量为3mm,ap=3mm。粗车2.5mm,精车0.5mm。机床:CA6140卧式车床 刀具:内孔车刀根据刘杰华任 任昭蓉 编著 P110当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为47mm时,f=0.40.5mm/r取V=0.45m/s f=0.4 Vc=27m/min加工要求:车端面,保证尺寸117mm至图纸要求已知加工余量单边各为3mm,ap=3mm。机床:CA6140卧式车床 刀具:端面车刀根据刘杰华任 任昭蓉 编著 P110当刀杆尺寸为16mm25mm,ap3mm以及工件直径为106mm时,f=0.81.2mm/r取V=0.45m/s f=0.8 Vc=30m/min加工要求:钻1个8孔,机床:X5032立式铣床刀具:锥柄麻花钻8 扩孔钻 根据刘杰华任 任昭蓉 编著选取刀具6查取f=0.4 查得Vc=25 扩孔:根据刘杰华任 任昭蓉 编著选取刀具8查取f=0.3 查得Vc=40 加工要求:铣底座四侧面G、H、I、J面180mm170mm机床:X5032立式铣床刀具:盘铣刀22mm根据陈家芳 主编已知加工余量为2mm,ap=2mm工件材料:HT150 铸造选取铣刀25 齿数Z=5 每齿数fz=0.5 进给量 f=fzZ=0.56=3.0切削速度 Vc=30 加工要求:锪顶面6个14底孔,孔深15。 机床:Z5132A立式钻床 钻套刀具:锥柄麻花钻14 根据刘杰华任 任昭蓉 编著选取刀具8.5 查取f=0.3 查得Vc=18 加工要求:钻所有M5-7H孔,攻M螺纹 深10 孔深13机床:Z5132A立式钻床刀具:锥柄麻花钻4.2 M5攻丝修底面四角锐边及去毛刺以上计算经过我的反复验证得出合适的数据ap=0.5mm转速取320r/minap=2mm转速取240r/minap=2mm转速取382r/minap=2mm转速取478r/min转速取510r/min转速取318r/min转速取318r/min转速取318r/min转速取180r/min转速取318r/min转速取318r/min转速取180r/min转速取318r/min转速取318r/min转速取180r/min转速取500r/min转速取750r/min转速取382r/min转速取382r/min 三 夹具设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。由指导老师的分配,决定设计的工序是钻6-9孔的钻床夹具。3.1问题的提出本夹具主要用于钻6-9锥销,这道工序加工较晚,我们选择加工过的9孔和地面作为定位基准,采用典型的一面两销定位,用铰链压板压紧。3.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理,否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理,或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是位置精度)要求。因此我们应该根据零件图的技术要求,从保证零件的加工精度要求出发,合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求,也没有较高的平行度和对称度要求,所以我们应考虑如何提高劳动效率,降低劳动强度,提高加工精度。我们采用端面和侧面作为定位基准,采用支撑板,支撑钉和定位挡销定位,限制空间的六个自由度。3.3切削力及夹紧力计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工,钻削力。由切削手册得:钻削力 式(5-2)钻削力矩 式(5-3)式中: 代入公式(5-2)和(5-3)得 本道工序加工工艺孔时,夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。3.4定位误差分析工件的工序基准为孔心,当工件孔径为最大,定位销的孔径为最小时,孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在铣床上加工,所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同,则其定位误差为: Td=Dmax-Dmin=0.053-0.024=0.029 本工序采用支撑板支撑钉和定位销定位,工件始终靠近定位销的一面。由于本道工序要求不高,故应当能满足定位要求。3.5夹具设计及简要操作说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在夹紧方案上我们采用铰链压板夹紧,为了定位准确,我们用一圆柱销,一削边销定位,采用铰链压板夹紧,这样装卸方便夹紧迅速,总 结毕业设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们踏入设计打下了好的基础。毕业设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。致 谢这次毕业设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了毕业设计。这次毕业设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参 考 文 献1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994年2.机械制造工艺设计简明手册,李益民主编,机械工业出版社出版,1994年3.机床夹具设计,哈尔滨工业大学、上海工业大学主编,上海科学技术出版社出版,1983年4.机床夹具设计手册,东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编,上海科学技术出版社出版,1990年5.金属机械加工工艺人员手册,上海科学技术出版社,1981年10月6.机械制造工艺学,郭宗连、秦宝荣主编,中国建材工业出版社出版,1997年23机械加工工艺卡片工件名称减速箱体工序号零件名称减速箱体零件号零件重量 同时加工件数1材料HT150毛坯牌号硬度型号重量HT200HBS220-280铸件设备夹具辅助工具名称型号专用夹具立式钻床Z525安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度mm走刀次数切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1钻6-9孔高速钢麻花钻游标卡尺15140.375040设计者 指导老师共 1 页第 1 页机械加工工艺过程卡片零件号工序号工序名称设备夹具刀具量具名称型号名称规格名称规格名称规格 铸造时效处理 铣下端面立式铣床X51专用夹具高速钢端铣刀游标卡尺铣上端面立式铣床X51专用夹具高速钢端铣刀游标卡尺铣宽152mm的两侧面立式铣床X51专用夹具立铣刀游标卡尺钻6-18孔立式钻床Z525专用夹具 麻花钻游标卡尺钻10孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻游标卡尺钻6-M5孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻,丝锥螺纹塞规铣宽16mm槽立式铣床X51专用夹具立铣刀游标卡尺质检入库
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