反向齿轮器箱体的钻吊耳上配作Φ8销孔底孔夹具设计及加工工艺含3张CAD图
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机械加工工序卡片产品型号CL302零部件图号0号第 1 页产品名称反向齿轮器箱体零部件图号0号共4 页 毛坯种类毛坯外形尺寸每料件数每台件数铸件20620211411设备名称设备型号设备编号同时加工件数 铣床X52K41夹具编号夹具名称切削液二号专用夹具离子型切削液工位器具编号工位器具名称工序工时单件准终4零件存放架11.7min90min工步号工步内容工艺装备主轴转速r/min进给量mm/r进给次数工步工时机动辅助1精铣上盖结合面游标卡尺、面铣刀4200.511.2min 1min编制校对审核会签 2 钻吊耳上配作8销孔底孔夹具设计2.1研究原始质料利用本夹具主要用来钻吊耳上配作8销孔底孔,加工时要满足粗糙度要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。2.2定位基准的选择由零件图可知:在对钻钻吊耳上配作8销孔底孔进行加工前,底平面进行了粗、精铣加工,孔进行了钻、扩、铰加工加工。因此,定位、夹紧方案有:方案:选一面两销定位方式,工艺孔用短圆柱销,棱形销定位,夹紧方式用操作简单,通用性较强的移动压板来夹紧。图中对孔的的加工没有位置公差要求,所以我们选择底平面和两孔为定位基准来设计钻模,从而满足孔的加工要求。工件定位用底面和两孔定位限制6个自由度。2.3切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用:钻床Z525,刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表可得:切削力公式: 式中 查表得: 其中: 即:实际所需夹紧力:由参考文献5表得: 有:安全系数K可按下式计算有:式中:为各种因素的安全系数,见参考文献5表 可得: 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。取,查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:式中参数由参考文献5可查得: 其中: 螺旋夹紧力:由上述计算易得: 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。2.4误差分析与计算该夹具以底面、两孔为定位基准。该孔次性加工即可满足要求。由参考文献5可得: 两定位销的定位误差 : 其中:, 且:L=202.4 mm ,得 夹紧误差 : 其中接触变形位移值: 查5表1215有。 磨损造成的加工误差:通常不超过 夹具相对刀具位置误差:取误差总和:2.5 零、部件的设计与选用2.5.1定位销选用本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位,其参数如表2.1和2.2:表2.1可换定位销dHD公称尺寸允差141816150.01122514M124 表2.2 固定棱形销dHd公称尺寸允差40502022+0.0340.0236553816 1.52.5.2夹紧装置的选用该夹紧装置选用移动压板,其参数如表2.3: 表2.3 移动压板公称直径L645208192.67M652.5.3 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。 图2.1 可换钻套铰工艺孔钻套结构参数如下表2.4:表2.4 钻套dHD公称尺寸允差81212+0.018+0.007221810490.518衬套选用固定衬套其结构如图所示:图2.2 固定衬套其结构参数如下表2.5:表2.5 固定衬套dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52钻模板选用翻转式钻模板,用4个沉头螺钉和2个锥销定位于夹具体上。2.6夹具设计及操作的简要说明对夹具体的设计的基本要求(1)应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面,如安装接触位置,安装表面的刀块夹紧安装特定的,足够的精度,之间的位置精度稳定夹具体,夹具体应该采用铸造,时效处理,退火等处理方式。(2)应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力,切削力等外力变形和振动是不允许的,夹具应有足够的厚度,刚度可以适当加固。(3)结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观,更复杂的结构,之间的相互位置精度与每个表面的要求高,所以应特别注意结构的过程中,应处理的工件,夹具,维修方便。再满足功能性要求(刚度和强度)前提下,应能减小体积减轻重量,结构应该简单。(4)应便于铁屑去除在加工过程中,该铁屑将继续在夹在积累,如果不及时清除,切削热的积累会破坏夹具定位精度,铁屑投掷可能绕组定位元件,也会破坏的定位精度,甚至发生事故。因此,在这个过程中的铁屑不多,可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间:对切削过程中产生更多的,一般应在夹具体上面。(5)安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心,夹具应尽可能低,支撑面积应足够大,以安装精度要高,以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的,识别特定的文件夹结构,然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。夹具体是夹具的基础件,夹具体上所有组成部分都必须最终通过这一基础件连接成一个有机整体。为了满足加工要求,夹具体应有足够的刚度和强度,同时结构工艺性要好。由于铸造工艺性好,几乎不受零件大小、形状、重量和结构复杂程度的限制,同时吸振性良好、抗压能力好,故此选用铸造夹具体,材料选取HT200,铸造成型后时效处理,以消除内应力。总 结本文是反向齿轮器箱体的加工工艺和夹具设计,设计的总体过程可以概括为,首先对拨叉零件的结构、形状及材料作整体分析,然后初选加工工艺方案,并对工艺方案进行比较选择合理的工艺路线,然后计算分析尺寸,并制定出工艺卡片。最后是夹具的设计。本次课程设计综合了大学里所学的知识,是理论与实际相结合的一个成果。由于专业知识有限,在设计过程中遇到的问题主要通过老师的讲解,同学们的讨论以及查阅资料来解决。通过课程设计,我对课本理论知识有了更深刻了理解,同时,我的看图,绘图能力也有了较大的提高。这对我以后的工作打下了良好的基础。10谢 辞本次课程设计综合了大学里所学的专业知识,是理论与实际相结合的一次考验。通过这次设计,我的综合运用知识的能力有了很大的提高,尤其是看图、绘图、设计能力,为我今后的工作打下了良好的基础。在此过程中,我进一步加深了对课本知识的理解,进一步了解了零件的工艺以及夹具设计过程,收获颇丰。本次设计是在老师的悉心指导和帮助下完成的。我的机械工艺知识有限,在设计中常常碰到问题,是老师不厌其烦的指导,不断的点拔迷津,提供相关资料,才使其顺利完成。老师耐心的讲解,使我如沐春风。不仅如此,老师严谨的治学态度和高尚的敬业情操深深打动了我。在此,我向老师表示最真诚的感谢。同时,感谢同组同学的支持和帮助,使我更好的完成课程设计。参考文献1 李 洪机械加工工艺手册M 北京出版社,200612 陈宏钧实用金属切削手册M 机械工业出版社,200513 上海市金属切削技术协会金属切削手册M上海科学技术出版社,20024 杨叔子机械加工工艺师手册M机械工业出版社,20005 徐鸿本机床夹具设计手册M 辽宁科学技术出版社,2003106 都克勤机床夹具结构图册M 贵州人民出版社,200347 胡建新机床夹具M 中国劳动社会保障出版社,200158 冯 道机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M 安徽文化音像出版社,20039 王先逵机械制造工艺学M机械工业出版社,200010 马贤智机械加工余量与公差手册M中国标准出版社,19941211 刘文剑夹具工程师手册M黑龙江科学技术出版社,200712 王光斗机床夹具设计手册M上海科学技术出版社,20028 机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称 反向齿轮器箱体零件名称反向齿轮器箱体共 1 页第 1 页材 料HT200毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯可制件 数1每 台件 数1备注年产序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1粗铣粗铣上盖结合面机二立式铣床专用夹具, 高度游标卡尺, 镶齿端铣刀0.392钻铰钻铰上盖结合面12连接螺栓孔机二摇臂钻床专用夹具,通止规,钻铰复合刀具3粗铣粗铣前端面机二卧式升降台铣床一面两销定位专用夹具,游标卡尺,镶齿端铣刀0.394粗铣粗铣吊耳上凸台端面机二立式升降台铣床一面两销定位专用夹具,游标卡尺,镶齿端铣刀0.655粗铣粗铣两侧轴承凸台端面机二卧式双面组合铣床一面两销定位专用夹具,游标卡尺,镶齿端铣刀0.056钻钻前端面10孔,机二卧式钻床一面两销定位专用夹具,游标卡尺、通止规,麻花钻1.885钻钻前端面12孔机二卧式钻床一面两销定位专用夹具,游标卡尺、通止规,麻花钻钻钻前端面M12螺纹底孔机二卧式钻床一面两销定位专用夹具,游标卡尺、通止规,麻花钻7钻钻底面M12螺纹底孔,锪20孔机二摇臂钻床一面两销定位专用夹具,通止规,麻花钻,锪刀0.2828粗镗粗镗吊耳孔机二卧式镗床一面两销定位专用夹具,通止规,单刃浮动镗刀0.659粗镗粗镗两侧轴承孔机二卧式双面金刚镗床一面两销定位专用夹具,通止规,单刃浮动镗刀0.6510半精铣半精铣上盖结合面机二立式升降台铣床专用夹具, 高度游标卡尺, 镶齿端铣刀0.05311铰铰修上盖结合面12孔机二摇臂钻床通止规,机铰刀0.28412精镗精铣吊耳上凸台面机二立式升降台铣床一面两销定位专用夹具,游标卡尺,镶齿端铣刀0.31313精镗精铣两侧轴承凸台端面机二立式升降台铣床一面两销定位专用夹具,游标卡尺,镶齿端铣刀0.13414精镗精镗吊耳孔机二卧式镗床一面两销定位专用夹具,通止规,单刃浮动镗刀2.215半精镗半精镗两侧轴承孔机二卧式双面金刚镗床一面两销定位专用夹具,通止规,单刃浮动镗刀0.05316钻钻两侧轴承凸台端面上6个M6螺纹底孔机二卧式双面组合钻床一面两销定位专用夹具,游标卡尺、麻花钻0.28417扩铰扩铰前端面12孔,锪前端面10孔为M12螺纹底孔机二卧式钻床一面两销定位专用夹具,游标卡尺、通止规,扩铰复合刀具,平底锪刀0.31318钻在上盖结合面上钻4个M8螺纹底孔机二摇臂钻床专用夹具,游标卡尺,钻铰复合刀具0.13419攻攻前端面M12螺纹机二卧式钻床一面两销定位专用夹具,游标卡尺、机用丝锥2.220攻攻底面M12螺纹机二摇臂钻床一面两销定位专用夹具,游标卡尺、机用丝锥0.05321攻攻两侧轴承凸台端面上6个M6螺纹机二卧式双面组合钻床一面两销定位专用夹具,机用丝锥0.28422攻在上盖结合面上攻4个M8螺纹机二摇臂钻床专用夹具,机用丝锥0.31323钻钻右侧凸台面上5深30孔机二深孔钻床一面两销定位专用夹具,深度游标卡尺,枪钻0.134钻钻左侧凸台面上5深35孔机二深孔钻床一面两销定位专用夹具,深度游标卡尺,枪钻2.224钻在上盖结合面钻4个5油孔机二摇臂钻床专用夹具,游标卡尺、麻花钻0.05325精铣精铣上盖结合面机二立式升降台铣床专用夹具,游标卡尺,镶齿端铣刀0.28426铰铰修上盖结合面12孔机二摇臂钻床专用夹具,通止规,机铰刀0.31327精镗精镗两侧轴承孔机二卧式双面组合钻床一面两销定位专用夹具,通止规,单刃浮动镗刀0.13428锪锪16沉头孔机二摇臂钻床一面两销定位专用夹具,游标卡尺,平底锪刀2.229去毛刺去毛刺工作台,手持风动砂轮机0.05330清洗清洗清洗机0.28431装配与7065装配机二装配工作台0.31332钻钻2个配作5锥销孔底孔机二摇臂钻床一面两销定位专用夹具,游标卡尺、麻花钻0.13433手铰手铰2个配作5锥销孔机二摇臂钻床一面两销定位专用夹具,游标卡尺、锥度铰刀2.234装配与7076装配机二装配工作台0.05335钻钻吊耳上配作8销孔底孔机二立式深孔钻床一面两销定位专用夹具,深度游标卡尺,枪钻0.28436手铰手铰吊耳上配作8销孔机二摇臂钻床一面两销定位专用夹具,游标卡尺、锥度铰刀0.31337清洗清洗清洗机0.13438终检终检检验工作台2.2机械加工工序卡片产品型号CL302零部件图号0号第 2 页产品名称反向齿轮器箱体零部件图号0号共4 页 毛坯种类毛坯外形尺寸每料件数每台件数铸件20620211411设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z52541夹具编号夹具名称切削液二号一面两销定位专用夹具离子型切削液工位器具编号工位器具名称工序工时单件准终4零件存放架11.7min90min工步号工步内容工艺装备主轴转速r/min进给量mm/r进给次数工步工时机动辅助1钻底座M12螺纹底孔游标卡尺、通止规、麻花钻3620.811.2min 1min编制校对审核会签机械加工工序卡片产品型号CL302零部件图号0号第 3 页产品名称反向齿轮器箱体零部件图号0号共 4 页 毛坯种类毛坯外形尺寸每料件数每台件数铸件20620211411设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z52541夹具编号夹具名称切削液二号一面两销定位专用夹具离子型切削液工位器具编号工位器具名称工序工时单件准终4零件存放架11.7min90min工步号工步内容工艺装备主轴转速r/min进给量mm/r进给次数工步工时机动辅助1锪20孔游标卡尺、通止规、麻花钻4500.510.4min 0.2min编制校对审核会签机械加工工序卡片产品型号零部件图号0号第 1 页产品名称反向齿轮器箱体零部件图号0号共 1 页毛坯种类毛坯外形尺寸每料件数每台件数铸件20620211411设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式深孔钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液一面两销定位专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时单件准终枪钻工步号工步内容工艺装备主轴转速r/min进给量mm/r进给次数工步工时机动辅助1钻吊耳上配作8销孔底孔立式深孔钻床6300.3310.25编制校对审核会签机械加工工艺过程卡片产品名称及型号反向齿轮器零件名称反向齿轮器箱体零件图号A2材料名称灰铸铁毛坯种类零件重量kg毛重共7页牌号HT200尺寸净重性能每台件数每批件数10工序工位工步工序内容工艺装备名称及编号设备名称及编号技术等级工 序 简 图备注刀具夹具量具10铸造毛坯铸造CT12灰铸铁,金属模砂型机械铸造20热处理正火30涂底漆4011铣前端面端铣刀一号夹具游标卡尺TH6380卧式加工中心(选配连续分度工作台,实现四轴四联动)R6.3使用一号夹具5011粗铣上盖结合面高速钢套式面铣刀二号夹具游标卡尺TH6380卧式加工中心(选配连续分度工作台,实现四轴四联动)配用转位夹具定位夹紧(使用二号夹具)2半粗铣上盖结合面高速钢套式面铣刀二号夹具游标卡尺3精铣上盖结合面高速钢套式面铣刀二号夹具三棱平尺、游标卡尺Ra1.64铣箱体内斜槽高速钢圆柱形铣刀二号夹具钢尺5钻上盖结合面上的4个12的孔直柄麻花钻二号夹具游标卡尺R6.36钻上盖结合面上的4个螺纹底孔直柄麻花钻二号夹具7钻上盖结合面上的4个5油孔直柄短麻花钻二号夹具游标卡尺8攻上盖结合面上的4个螺纹细柄机用丝锥二号夹具TH6380卧式加工中心(选配连续分度工作台,实现四轴四联动)二号夹具定位夹紧21铣左端面高速钢圆柱形铣刀二号夹具游标卡尺R6.3旋转90度2铣吊耳左端面高速钢圆柱形铣刀二号夹具游标卡尺3钻左端面上均布的3个M6的螺纹底孔直柄麻花钻二号夹具4钻左端面上5的油孔直柄麻花钻二号夹具游标卡尺深度34mm5攻左端面上的3个均布螺纹细柄机用丝锥二号夹具31铣下底面四个角的端面高速钢圆柱形铣刀二号夹具游标卡尺旋转90度2铣吊耳上凸台面高速钢套式面铣刀二号夹具R6.33钻吊耳上8的销孔直柄麻花钻二号夹具TH6380卧式加工中心(选配连续分度工作台,实现四轴四联动)二号夹具定位夹紧4钻下底面上M12的螺纹底孔(10.2)直柄麻花钻二号夹具5锪四角下面上4个16的沉头孔高速钢锪钻二号夹具游标卡尺R6.36锪下底面上20的孔高速钢锪钻二号夹具游标卡尺7攻下底面上的螺纹细柄机用丝锥二号夹具8钻下底面边角上的2个5的锥销孔直柄麻花钻二号夹具41铣右端面高速钢圆柱形铣刀二号夹具游标卡尺R6.3旋转90度2铣吊耳右端面高速钢圆柱形铣刀二号夹具游标卡尺TH6380卧式加工中心(选配连续分度工作台,实现四轴四联动)二号夹具定位夹紧3钻右端面上均布的3个M6的螺纹底孔直柄麻花钻二号夹具4钻右端面上5的油孔直柄麻花钻二号夹具游标卡尺深度35mm5攻右端面上的3个均布螺纹细柄机用丝锥二号夹具6011粗镗左端面47轴承孔镗刀三号夹具游标卡尺配用转位夹具定位夹紧(三号夹具)2半精镗左端面47轴承孔镗刀三号夹具游标卡尺3精镗左端面47轴承孔镗刀三号夹具游标卡尺塞规R1.64粗镗35吊耳孔镗刀三号夹具游标卡尺5精镗35吊耳孔镗刀三号夹具游标卡尺塞规TH6380卧式加工中心(选配连续分度工作台,实现四轴四联动)R3.2使用三号夹具定位夹紧21钻前端面上2个10的通孔直柄麻花钻三号夹具旋转90度2锪2个深度15mm的孔高速钢锪钻三号夹具游标卡尺3扩铰前端面上12的孔直柄机用铰刀三号夹具内径千分尺R1.64钻前端面上2个M12的螺纹底孔直柄麻花钻三号夹具游标卡尺5攻前端面上2个M12的螺纹细柄机用丝锥三号夹具31粗镗右端面35轴承孔镗刀三号夹具游标卡尺旋转90度2半精镗左端35轴承孔镗刀三号夹具游标卡尺3精镗左端35轴承孔镗刀三号夹具游标卡尺塞规R1.6三号夹具定位夹紧70清洗80终检更改内容编制校对审核会签 摘 要本文是对反向齿轮器箱体零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法,设计合理的加工工艺过程。此外还对反向齿轮器箱体零件的1道工序的加工设计了专用夹具.关键词 反向齿轮器箱体零件,加工工艺,夹具,定位,夹紧目录摘 要11 绪 论31.1 反向齿轮箱的用途31.2 反向齿轮箱的技术要求31.3 选择定位基准51.4 制定零件加工工艺路线51.5 切削计算7工序:精铣上盖结合面92 钻吊耳上配作8销孔底孔夹具设计102.1研究原始质料102.2定位基准的选择102.3切削力及夹紧力的计算112.4误差分析与计算112.5 零、部件的设计与选用122.5.1定位销选用122.5.2夹紧装置的选用132.5.3 钻套、衬套、钻模板设计与选用132.6夹具设计及操作的简要说明14总 结16谢 辞17参考文献182 1 绪 论机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法,是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益,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现,因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置,其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义,因此在大批量生产中,常采用专用夹具。而本次对于零件加工工艺及夹具设计的主要任务是: 完成零件零件加工工艺规程的制定; 完成专用夹具的设计。通过对零件的初步分析,了解其零件的主要特点,加工难易程度,主要加工面和加工粗、精基准,从而制定出零件加工工艺规程;对于专用夹具的设计,首先分析零件的加工工艺,选取定位基准,然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式,从而设计专用夹具。1.1 反向齿轮箱的用途该反向齿轮箱用途非常广泛。常用于加速减速,就是常说的变速齿轮箱;改变传动方向,例如我们用两个扇形齿轮可以将力垂直传递到另一个转动轴;改变转动力矩,同等功率条件下,速度转的越快的齿轮,轴所受的力矩越小,反之越大;离合功能,我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮,达到把发动机与负载分开的目的,比如刹车离合器等;分配动力,例如我们可以用一台发动机,通过齿轮箱主轴带动多个从轴,从而实现一台发动机带动多个负载的功能。1.2 反向齿轮箱的技术要求按表1的形式将反向齿轮器的主要技术要求列于表1中。表1 反向齿轮箱零件技术要求表加工表面尺寸及偏差mm表面粗糙度Raum形位公差mm上盖接合面2001.60.05后侧面1306.3上盖接合面12mm孔126.316mm沉头孔166.3吊耳上凸台面6.3左右端面6.347mm轴承孔47-0.008+0.018 1.60.01A-B35mm轴承孔35-0.008+0.0181.60.01A-B后侧面12mm孔120+0.0191.635mm吊耳孔350+0.0273.20.05C该反向齿轮箱形状复杂、结构简单,属于典型的箱体零件。为了实现改变方向、力矩等功能,其轴承孔与轴承有很高的配合要求,因此尺寸加工精度要求较高,而且要求较高的同轴度。上盖结合面作为设计基准和定位基准,要求较高的平面度。为了保证齿轮箱有较高的装配精度,上盖面采用销定位。吊耳孔虽然尺寸精度要求不高,但要求对上盖面有很好的平行度。综上所述,该反向齿轮箱的各项技术要求比较合理,符合零件在实际工作中的功用。1、反向齿轮箱特点:反向齿轮箱属于面型薄壁箱体零件,加工要求较高的是顶面和轴承孔的加工,其具体要求见零件图。2、对反向齿轮箱体的结构:1)该反向齿轮箱形状复杂、结构简单,属于典型的箱体零件。2)该箱体壁厚均匀,铸造容易,不易出现缩孔,缩松等缺陷。3)在箱体零件上,孔径相同的比较多,有利于减少刀具的种类和数量。4)为了实现改变方向、力矩等功能,其轴承孔与轴承有很高的配合要求,因此尺寸加工精度要求较高,而且要求较高的同轴度。5)上盖结合面作为设计基准和定位基准,要求较高的平面度。6)吊耳孔虽然尺寸精度要求不高,但要求对上盖面有很好的平行度。3、反向齿轮箱体工艺性的定性分析:分析零件图可知,齿轮箱的上盖接合面和后侧面均要求铣削加工,上盖接合面的四角伸出端与左右端面相接,这样既减少了加工面积,又减少了材料的使用,同时还提高了接触刚度;加工47mm轴承孔和35mm轴承孔时,由于孔径较大,要选择镗刀进行加工,为了满足两孔的同轴度,可以用在一个工位里完成它们的加工;该齿轮箱是单件小批量的生产,要求工序尽可能的集中,因此多选用在加工中心上完成,以提高生产效率。由此可见,该零件的工艺性较好。4、反向齿轮箱体材料和毛坯:零件的材料用HT-2033,采用铸铁有以下一些优点,铸铁有较高的耐磨性,减振性和铸造性,而且价格低廉。采用铸件毛坯,铸出后要进行时效处理,消除其内应力,然后才送到机械加工车间加工,否则加工后会发生很大的变形,影响加工精度。1.3 选择定位基准定位基准有粗基准和精基准之分,通常先确定精基准,然后再确定粗基准。1. 精基准的选择根据该箱体零件的技术要求和装配要求,选择上盖结合面和后侧面作为精基准进行加工,然而这两个平面是需要加工的表面,因此首先要加工这两个面。选择上盖接合面和后侧面作精基准,零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工,即遵循了“基准统一”的原则。由于上盖接合面和后侧面又是作为设计是选用的基准,因此选用它们作为基准又遵循了“基准重合”的原则。选用上盖结合面作基准时,采用一面两孔的方式定位,夹紧稳定可靠。2. 粗基准的选择作为粗基准的表面应平整和光洁,不能有飞边、浇口、毛刺、冒口及其他的缺陷。本箱体零件选用下底面作为粗基准。以下底面作为粗基准加工上盖接合面和后侧面,可以为后续工序准备好精基准。1.4 制定零件加工工艺路线工艺路线拟定是工艺规程制定的核心,在具体工作中应在充分调查研究的基础上,提出多种方案进行分析比较,注意到加工路线不仅影响加工的质量和效率,而且还影响到工人的劳动强度、设备安排、车间面积、生产成本等,必须认真分析,使拟定的加工工艺路线达到科学合理。本设计经分析拟定的工艺路线分析如下:1粗铣零件上盖结合面,半精铣上盖结合面2钻铰上结合面12连接螺栓孔,铰修上盖结合面12孔3粗铣两侧轴承凸台端面4粗铣吊耳上凸台端面5粗铣前端面6钻前端面10孔,钻前端面12孔,钻前端面M12螺纹底孔7钻底面M12螺纹底孔,锪20孔8粗镗两侧轴承孔9粗镗吊耳孔10精铣吊耳上凸台面11半精镗两侧轴承孔12精镗吊耳孔13精铣两侧轴承凸台端面14钻两侧轴承凸台端面上6个M6螺纹底孔15在上盖结合面上钻4个M8螺纹底孔16攻底面M12螺纹17扩铰前端面12孔,铰前端面10孔为M12螺纹底孔18攻前端面M12螺纹19攻两侧轴承凸台端面上6个M6螺纹20在上盖结合面上攻4个M8螺纹,钻左侧凸台面上5深35孔21在上盖结合面钻4个5油孔22精铣上盖结合面23铰修上盖结合面12孔24精镗两侧轴承孔25铰16沉头孔26去毛刺27清洗28与7065装配29钻2个配作5锥销孔底孔30手铰2个配作5锥销孔31与7076装配32钻吊耳上配作8销孔底孔33手铰吊耳上配作8销孔34清洗35终检1.5 切削计算工序60:钻铰孔机床:Z525 刀具:硬质合金锥柄麻花钻头。型号:E211和E101 带导柱直柄平底锪钻(GB4260-84) 公制/莫式4号锥直柄铰刀 刀具材料:10H7孔先钻9.5孔,然后铰孔至10切削深度:进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-52,取切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-53,取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有:被切削层长度:刀具切入长度: 式(1.8)刀具切出长度: 取走刀次数为1机动时间: 式(1.9)铰孔孔切削深度:,进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-58,取切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-60,取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.8)有:刀具切出长度: 取走刀次数为1机动时间,由式(1.9)有: 工序:钻底座M12螺纹底孔 锪20孔机床:立式钻床Z525刀具:根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔进给量:根据参考文献3表2.438,取。切削速度:参照参考文献3表2.441,取。机床主轴转速:,按照参考文献3表5.131,取所以实际切削速度:切削工时 被切削层长度:刀具切入长度: 刀具切出长度: 取走刀次数为1 机动时间: 工序:钻攻M12X6H螺孔机床:Z525刀具:钒钢机动丝锥(1)、M12X6H螺孔攻丝 进给量:由于其螺距,因此进给量切削速度:参照机械加工工艺手册表2.4.105,取机床主轴转速:,取丝锥回转转速: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: (盲孔)机动时间:工序:精铣上盖结合面机床:X52K型立式铣床刀具:两块镶齿套式面铣刀(间距为),材料:, ,齿数Z=25,为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm铣削深度:每齿进给量:根据参考文献3表2.4-73,取铣削速度:参照参考文献3表2.4-81,取机床主轴转速:,按照参考文献3表3.1-31 实际铣削速度:进给量: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机动时间:查参考文献1,表2.5-45工步辅助时间为:1.94min2 钻吊耳上配作8销孔底孔夹具设计2.1研究原始质料利用本夹具主要用来钻吊耳上配作8销孔底孔,加工时要满足粗糙度要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。2.2定位基准的选择由零件图可知:在对钻钻吊耳上配作8销孔底孔进行加工前,底平面进行了粗、精铣加工,孔进行了钻、扩、铰加工加工。因此,定位、夹紧方案有:方案:选一面两销定位方式,工艺孔用短圆柱销,棱形销定位,夹紧方式用操作简单,通用性较强的移动压板来夹紧。图中对孔的的加工没有位置公差要求,所以我们选择底平面和两孔为定位基准来设计钻模,从而满足孔的加工要求。工件定位用底面和两孔定位限制6个自由度。2.3切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用:钻床Z525,刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表可得:切削力公式: 式中 查表得: 其中: 即:实际所需夹紧力:由参考文献5表得: 有:安全系数K可按下式计算有:式中:为各种因素的安全系数,见参考文献5表 可得: 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。取,查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:式中参数由参考文献5可查得: 其中: 螺旋夹紧力:由上述计算易得: 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。2.4误差分析与计算该夹具以底面、两孔为定位基准。该孔次性加工即可满足要求。由参考文献5可得: 两定位销的定位误差 : 其中:, 且:L=202.4 mm ,得 夹紧误差 : 其中接触变形位移值: 查5表1215有。 磨损造成的加工误差:通常不超过 夹具相对刀具位置误差:取误差总和:2.5 零、部件的设计与选用2.5.1定位销选用本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位,其参数如表2.1和2.2:表2.1可换定位销dHD公称尺寸允差141816150.01122514M124 表2.2 固定棱形销dHd公称尺寸允差40502022+0.0340.0236553816 1.52.5.2夹紧装置的选用该夹紧装置选用移动压板,其参数如表2.3: 表2.3 移动压板公称直径L645208192.67M652.5.3 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。 图2.1 可换钻套铰工艺孔钻套结构参数如下表2.4:表2.4 钻套dHD公称尺寸允差81212+0.018+0.007221810490.518衬套选用固定衬套其结构如图所示:图2.2 固定衬套其结构参数如下表2.5:表2.5 固定衬套dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52钻模板选用翻转式钻模板,用4个沉头螺钉和2个锥销定位于夹具体上。2.6夹具设计及操作的简要说明对夹具体的设计的基本要求(1)应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面,如安装接触位置,安装表面的刀块夹紧安装特定的,足够的精度,之间的位置精度稳定夹具体,夹具体应该采用铸造,时效处理,退火等处理方式。(2)应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力,切削力等外力变形和振动是不允许的,夹具应有足够的厚度,刚度可以适当加固。(3)结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观,更复杂的结构,之间的相互位置精度与每个表面的要求高,所以应特别注意结构的过程中,应处理的工件,夹具,维修方便。再满足功能性要求(刚度和强度)前提下,应能减小体积减轻重量,结构应该简单。(4)应便于铁屑去除在加工过程中,该铁屑将继续在夹在积累,如果不及时清除,切削热的积累会破坏夹具定位精度,铁屑投掷可能绕组定位元件,也会破坏的定位精度,甚至发生事故。因此,在这个过程中的铁屑不多,可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间:对切削过程中产生更多的,一般应在夹具体上面。(5)安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心,夹具应尽可能低,支撑面积应足够大,以安装精度要高,以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的,识别特定的文件夹结构,然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。夹具体是夹具的基础件,夹具体上所有组成部分都必须最终通过这一基础件连接成一个有机整体。为了满足加工要求,夹具体应有足够的刚度和强度,同时结构工艺性要好。由于铸造工艺性好,几乎不受零件大小、形状、重量和结构复杂程度的限制,同时吸振性良好、抗压能力好,故此选用铸造夹具体,材料选取HT200,铸造成型后时效处理,以消除内应力。总 结本文是反向齿轮器箱体的加工工艺和夹具设计,设计的总体过程可以概括为,首先对拨叉零件的结构、形状及材料作整体分析,然后初选加工工艺方案,并对工艺方案进行比较选择合理的工艺路线,然后计算分析尺寸,并制定出工艺卡片。最后是夹具的设计。本次课程设计综合了大学里所学的知识,是理论与实际相结合的一个成果。由于专业知识有限,在设计过程中遇到的问题主要通过老师的讲解,同学们的讨论以及查阅资料来解决。通过课程设计,我对课本理论知识有了更深刻了理解,同时,我的看图,绘图能力也有了较大的提高。这对我以后的工作打下了良好的基础。20谢 辞本次课程设计综合了大学里所学的专业知识,是理论与实际相结合的一次考验。通过这次设计,我的综合运用知识的能力有了很大的提高,尤其是看图、绘图、设计能力,为我今后的工作打下了良好的基础。在此过程中,我进一步加深了对课本知识的理解,进一步了解了零件的工艺以及夹具设计过程,收获颇丰。本次设计是在老师的悉心指导和帮助下完成的。我的机械工艺知识有限,在设计中常常碰到问题,是老师不厌其烦的指导,不断的点拔迷津,提供相关资料,才使其顺利完成。老师耐心的讲解,使我如沐春风。不仅如此,老师严谨的治学态度和高尚的敬业情操深深打动了我。在此,我向老师表示最真诚的感谢。同时,感谢同组同学的支持和帮助,使我更好的完成课程设计。参考文献1 李 洪机械加工工艺手册M 北京出版社,200612 陈宏钧实用金属切削手册M 机械工业出版社,200513 上海市金属切削技术协会金属切削手册M上海科学技术出版社,20024 杨叔子机械加工工艺师手册M机械工业出版社,20005 徐鸿本机床夹具设计手册M 辽宁科学技术出版社,2003106 都克勤机床夹具结构图册M 贵州人民出版社,200347 胡建新机床夹具M 中国劳动社会保障出版社,200158 冯 道机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M 安徽文化音像出版社,20039 王先逵机械制造工艺学M机械工业出版社,200010 马贤智机械加工余量与公差手册M中国标准出版社,19941211 刘文剑夹具工程师手册M黑龙江科学技术出版社,200712 王光斗机床夹具设计手册M上海科学技术出版社,20028
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