东方红拖拉机变速箱箱体工艺及夹具设计【含CAD图纸、文档全套】【GJ系列】
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夹具定位规划中完整性评估和修订CAM实验室,机械工程学系,伍斯特理工学院研究院,100路,伍斯特,硕士01609,美国2004年9月14日收稿;2004年11月9日修订;2004年11月10日发表摘 要几何约束是夹具设计中最重要的考虑因素之一。确定位置的解析拟订已发达。然而,如何分析和修改在实际夹具设计实践过程中的一个非确定性的定位计划尚未深入研究。在本文中,提出了一种方法来描述在限制约束下的重点夹具系统的几何约束状态。一种限制约束下状态,如果它存在,可以识别给定定位计划。可以自动识别工件的所有限制约束下约束状态的提案。这有助于改善逆差定位计划,并为修订提供指引,以最终实现确定性的定位。 关键词:夹具设计;几何约束;确定性定位;限制约束;过约束1.介绍夹具是用于制造工业进行工件牢固定位的一种机制。在零件加工过程中规划一个关键的第一步,夹具设计需要,以确保定位精度和三维工件的精度。 3-2-1原则,在一般情况下,是最广泛使用的指导原则发展的位置计划。 V型块和销孔定位原则也常用。一个加工夹具定位方案必须满足一些要求。最基本的要求是,必须提供工件确定的位置。这种观点指出,定位计划生产的确定位置,工件不能移动,而至少有一个定位不会失去联系。这一直是夹具设计的最根本的准则之一,许多研究人员关于几何约束状态的研究表明,工件在任何定位计划分为以下三个类别:1、良好的约束(确定性):工件在一个独特的位置进行配合,工件表面与6个定位器取得联系。 2、限制约束:不完全约束工件的自由度。 3、过约束:工件自由度超过6定位的制约。 在1985年,浅田1提出了满秩为准则雅可比矩阵的约束方程,基于分析形成了调研后,确定定位。周等2在1989年制定了在确定性定位问题上使用螺旋理论。结果表明,定位矩阵的定位需要压力满秩达到确定的位置。该方法的确定通过无数的研究。王等3考虑定位工件的接触的影响,而采用点接触面积。他们介绍了接触矩阵,并指出,两个接触的机构不应该有平等的,但在接触点曲率相反。卡尔森4认为,可能没有足够的应用,如一些不是非棱柱的表面或相对误差近似的非小线性。他提出一个二阶泰勒展开,其中也考虑到定位误差相互作用。马林和费雷拉5应用周对3-2-1的位置拟订,制定若干按照规则的规划。尽管众多的位置上的确定分析研究很少注意非确定性分析的位置。在浅田的拟定方案中,他们假设工件夹具元件和点之间的联络无阻力。理想的位置q*,而应放置工件表面和分片,可微函数是gi(见图1)。 表面函数定义为:gi(q*)=0是确定的,应该有一个独一无二的解决方案为下列所有定位方程组。gi(q)=0,i=1,2,.,n (1)其中n是定位器的位置与方向,代表了工件的定位和方向。只有考虑到目标位置q*附近在处:浅田表明 (2) hi是几何函数的雅可比矩阵,矩阵式所示(3)。确定定位如果雅可比矩阵满秩,可满足要求。 (2)只有q=q*一个解决办法 (3)在1个3-2-1定位计划中,一个约束方程的雅可比矩阵的满秩的约束状态如表1所示。如果定位是小于6,工件是限制约束的,即存在至少有一个工件自由定位议案不受限制的。如果矩阵满秩,但定位大于6定位,工件是过约束,这表明存在至少一个定位等;而几何约束工件被删除不影响的状态。找出一个模型除了3-2-1,可以建立基准框架提取等效的定位点。胡等6已经发展出一种系统的方法,对这个用途。因此,这则能适用于所有的定位方案。图1 .夹具系统模型。表1 等级 数量的定位 地位 6 Over-constrained康等7遵循这些方法和他们实施制定的几何约束分析模块其自动化的计算机辅助夹具设计的核查制度。他们的CAFDV系统可以计算出雅可比矩阵和它的排名来确定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和灵敏度定位错误。熊等人8提出的等级检查方法的定位矩阵WL(见附件)。他们还介绍了左/右边的定位矩阵广义逆理论,分析了工件的几何误差。结果表明,定位及发展方向误差X和位置误差r的工件定位相关如下: Under-constrained:X=WLr, (4)Well-constrained :X=(WTLWL)-1WLTr, (5)Over-constrained:X=WLT(WTLWL)-1r+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL), (6)是任意一个向量。 他们还介绍了从这些矩阵的几个指标,评价定位配置,其次是通过约束非线性规划的优化。然而,他们的研究分析,不涉及非确定性定位的修订。目前,还没有就如何处理与提供确定的位置的夹具设计系统的研究。 2.定位完整性评价如果不确定性的位置达到夹具系统设计的要求,设计师知道约束状态是什么,以如何改善设计是非常重要的条件。如果夹具系统是过度约束,是理想定位需要的不必要的信息。而下约束时,所有有关知识约束工件的议案,可以引导设计师选择额外的定位或使得修改定位计划更有效。的总体战略定位计划表征几何约束的状态描述图 2。在本文中,定位矩阵秩的几何约束的施加评价状态(见附件为获得的定位矩阵)。确定需要六个定位器定位提供矩阵的满秩定位WL:如图3所示,在给定的定位器数量n,定位法向量ai,bi,ci和定位的位置xi,yi,zi每一个定位器,i=1,2,.,n,n*6定位矩阵可以确定如下: (7)当等级(WL)=6,n=6时,是工件良好约束。 当等级(WL)=6,n6时;是工件过约束。这意味着(n-6)有不必要的定位在定位方案上。工件将不存在限制(n-6)定位器。这种状态的数学表示方法,那就是(n-6)在定位向量矩阵,可表示为线性组合的其他六行向量。 图2 几何约束状态描述 图3一个简化的定位方案。定位方案,提供了确定性的位置。发达国家的算法使用下列方法确定不必要的定位:1、找到所有的(n-6)组合定位的。2、为每个组合,从(n-6)定位器确定定位方案。3、重新计算矩阵秩的定位为左六个定位器。4、如果等级不变,被删除的(n-6)定位器是负责过约束状态。这种方法可能会产生多种解决方案,并要求设计师来决定哪一套不必要的定位应该被删除以最佳定位性能。 当等级(WL)6,工件的限制约束。参考文献1 Asada H, By AB.。自动重构夹具的柔性装配夹具的运动学分析。 IEEE J机器人autom1985; RA-1:86-93。2 zhou YC,Chandru V,Barash MM。加工装置的自动配置的数学方法分析和综合。反ASME J英工业1989;111:299-306。3 Wang MY, Liu T, Pelinescu DM.。夹具运动学分析的基础上充分接触刚体模型。 J制造业科学与工程2003;125:316-24。4 Carlson JS。刚性零件的装夹和定位计划的二次灵敏度分析“。 ASME J制造业2001年科学与工程;123(3):462-72。5 Marin R, Ferreira P.确定性3-2-1定位计划的运动学分析和综合加工装置。 ASME J制造业科学与工程2001年;123:708-19。6 Hu W.设置规划和公差分析。博士论文中,伍斯特理工学院;2001年。7 Kang Y, Rong Y, Yang J, Ma W.计算机辅助夹具设计验证。大会Autom2002;22:350-9。8 Rong KY, Huang SH, Hou Z.先进的计算机辅助夹具设计。波士顿:爱思唯尔;2005年。四 川 理 工 学 院毕 业 设 计(论 文)说 明 书题 目 东方红拖拉机变速箱箱体工艺 及夹具设计 学 生 赵 世 莉 系 别 机 电 工 程 系 专 业 班 级 机械设计制造及其自动化机制03.2学 号 030110430 指 导 教 师 徐 绍 华 四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:赵世莉产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱壳体共 页第 页车间工序号工序名称材料牌号机加工40粗、精铣上顶面HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式升降台铣床X61401夹具编号夹具名称切削液铣夹具无工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件5.49min工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时机动辅助01粗铣上顶面保尺寸301 200硬质合金端铣刀65513.21625.240.2502精铣沙丘能够顶面保尺寸 200硬质合金端铣刀85783.6123.420.24四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:赵世莉产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体共 页第 1 页车间工序号工序名称材料牌号机加工50钻、攻上顶面螺纹钻、铰销孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式三工位钻、攻、铰组合机床1夹具编号夹具名称切削液攻丝夹具、钻夹具煤油工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时机动辅助01钻上顶面所有的孔直径20的高速钢钻头、直径8.5钻头、圆柱塞规。19512.250.571010.6钻11.8孔高速钢钻头、圆柱塞规。40013.60.255.910.1302扩的孔扩孔钻40027.250.570.910.1803攻螺纹孔丝锥M10,螺纹塞规11250.250.72510.02104铰 直径22的绞刀、圆柱塞规。1006.91.60.110.3四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:赵世莉产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体共 1 页第 页 车间工序号工序名称材料牌号机加工60粗铣大小端面HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式双面铣床夹具编号夹具名称切削液铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时01粗铣大端面直径250硬质合金端铣刀65513.0462机动4辅助0.24粗铣小端面保尺寸 直径250硬质合金端铣刀65513.046240.24四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:赵世莉产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体共 1页第1 页车间工序号工序名称材料牌号机加工70铣窗口面及对面HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数单面卧式组合铣床夹具编号夹具名称切削液铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时机动辅助01铣窗口面保尺寸直径为200的硬质合金端铣刀6540.820.37510.9四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:赵世莉产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体共 1 页第 1 页四对轴承孔轴线平行度误差0.06mm、同轴度误差不大于0.02:100各孔表面粗糙度Ra3.2车间工序号工序名称材料牌号机加工80粗镗轴承孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T611B1夹具编号夹具名称切削液镗床夹具无工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时01粗镗至和至的孔单刃硬质合金镗刀规格60300.76.51机动1辅助02粗镗至和至的孔单刃硬质合金镗刀规格6331.50.76.51103粗镗至和至的孔单刃硬质合金镗刀规格80.27.40.76.511四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:赵世莉产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体共 1 页第 1 页车间工序号工序名称材料牌号机加工110半精铣大、小端面HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式双面组合铣床夹具编号夹具名称切削液铣夹具无工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时01半精铣大端面保尺寸304直径为250mm的硬质合金端铣刀65510.2711机动3辅助02半精铣大端面保尺寸直径为250mm的硬质合金端铣刀65510.27112.7四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:赵世莉产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体共 1页第1 页四对轴承孔的平行度误差0.06mm、同轴度误差不大于0.02车间工序号工序名称材料牌号机加工120精镗轴承孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T611B1夹具编号夹具名称切削液镗夹具无工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时01精镗和成单刃硬质合金镗刀规格38190.30.51机动3.4辅助02精镗和成单刃硬质合金镗刀规格6323.70.30.51203精镗和成单刃硬质合金镗刀规格6323.70.30.51204精镗、和的孔成单刃硬质合金镗刀规格6323.70.30.512.305从小端面钻的孔至大端面钻头直径为22 内排屑深孔钻1006.90.431117.5四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:赵世莉产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体共 1页第1 页车间工序号工序名称材料牌号机加工130加工小端面所有孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数四工位移动工作台组合钻床夹具编号夹具名称切削液钻夹具、攻夹具煤油工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时01钻小端面的孔标准高速钢钻头、直径8.5的高速钢钻头、195140.43111机动0.5辅助02扩在铰的孔选用标准高速钢扩孔钻27521.30.571.3510.2103铰的孔选用标准高速钢绞刀1007.81.60.1510.304攻丝M10M10 1的粗柄带颈机用丝锥1116.7四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:赵世莉产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体共 1 页第 1 页车间工序号工序名称材料牌号机加工140加工大端面所有孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数四工位移动工作台组合钻床夹具编号夹具名称切削液钻、攻丝夹具煤油工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时01钻孔标准高速钢钻头400170.286.751机动0.24辅助02钻和攻之前的孔和的高速钢钻头195140.435.2510.203攻的螺纹孔M10 1.5的粗柄带颈机用丝锥1117.2704攻的螺纹孔M12 1.5的粗柄带颈机用丝锥1117.2705铰之前钻深17的孔标准高速钢钻头40014.40.25.7510.35铰深17的孔高速钢绞刀27521.30.210.2510.09四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:赵世莉产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体共 1 页第 1 页车间工序号工序名称材料牌号机加工150钻窗口面孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数二工位组合钻床夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时01窗口面钻孔8.5的高速钢钻头195140.43111机动0.5辅助02窗口面攻丝M10的丝锥1117.27四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:赵世莉产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体共 1 页第 1 页车间工序号工序名称材料牌号机加工160钻攻锥螺纹和B向视图的孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z304016夹具编号夹具名称切削液钻夹具、攻丝夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时机动辅助01钻底面锥螺纹底孔及B向视图的孔麻花钻直径18.3、38、23的高速钢40014.40.2102底面锥螺纹Z1/2攻丝丝锥Z1/21403锥螺纹Z1 1/4攻丝底面丝锥Z1 1/413四川理工学院机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号共 2 页产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体第 1 页材料牌号HT200毛坯种类机械砂型铸造毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数1备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件10铸机器砂型铸造铸造20时效人工时效,温度(500550)30划线划加工线钳工40铣粗、精铣顶平面机加X6140铣夹具、端铣刀20050钻钻、扩、铰上顶面所有孔加工机加移动工作台组合钻床钻夹具、攻丝夹具、直径20的高速钢钻头、直径8.5钻头、圆柱塞规、丝锥M10、扩孔钻、高速钢钻头、圆柱塞规、螺纹塞规、直径22的绞刀。60铣粗铣大小端面机加双面铣床直径250硬质合金端铣刀、铣夹具70铣铣窗口面保尺寸及凸台机加X6140直径为200的硬质合金端铣刀、铣夹具80镗粗镗轴承孔机加T611B单刃硬质合金镗刀、镗夹具90钳去毛刺钳工锉刀100检检验并做简单的清洗110铣精铣大小端面尺寸保尺寸机加双面铣床铣夹具、端铣刀200120镗精镗轴承孔和钻的孔机加T611B单刃硬质合金镗刀、镗夹具、直径为22内排屑深孔钻130钻钻、扩、铰、攻小端面所有的孔机加移动工作台组合钻床高速钢钻头、8.5高速钢钻头、高速钢扩孔钻、高速钢绞刀、M10 1的丝锥、钻夹具、攻丝夹具四川理工学院机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号共2 页产品名称东方红拖拉机零(部)件名称变速箱箱体第 2 页材料牌号HT200毛坯种类机械砂型铸造毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数1备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件140钻钻、扩、铰大端面所有的孔机加移动工作台组合钻床标准高速钢钻头、和的高速钢钻头、M10丝锥、M12丝锥、标准高速钢钻头150钻钻窗口面孔机加组合钻床8.5的高速钢钻头、M10的丝锥160钻钻、攻B向视图及两锥螺纹孔机加组合钻床直径18.3、38、23的高速钢麻花钻、丝锥Z1/2、丝锥Z1 1/4170钳去毛刺、清洗钳工锉刀180检总检入库四川理工学院毕业设计 论文 I 摘 要 机械制造业是一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一 无论是传统产业 还是新兴产业 都离不开各式各样的机械设备 这次毕业设计就是选择了这样一个课 题 对东方红拖拉机的变速箱箱体加工工艺路线和其中粗镗轴承孔工序的夹具设计 进行研究 在机加工工艺编制方面 主要通过仔细分析产品零件图和相关技术要求 查阅箱体类零件相关资料 考虑了的工艺结构要求 批量要求 经济性 可行性等多 方面因素 最终安排了 18 个工序来完成变速箱体的加工 其中包括各道工序的加工方 法 机床 刀具 夹具 辅具 量具的选择 基准面的选取 定位和夹紧方案的拟定 另外 在夹具设计方面 主要就粗镗轴承孔这个工序进行了夹具方案的分析 计算和 最终敲定 关键字 轴承孔 工序卡 工艺路线 夹具设计 Abstract II ABSTRACT Machinery manufacturing is one of the pillar industries which show a nation s development of technology and society Both traditional and burgeoning industries can t be separated from verities of mechanical equipment This disquisition had just selected such a task to study the machining process rout and the fixture for heavy boring shafting bearing holes of Dongfanghong tractor In the aspect of machining craft part drawing and the technological request were thought over with the help of some information about the machining craft of parts such as boxes it is arranged to produce the part in eighteen steps which include the information on what means to use which machine tools what fixtures assist tools and measure tools needed in each step Then selected datum plane for each step studied out orientation and clamping scheme for each step in the aspect of fixture designing I had designed a set of fixture for the heavy boring of the shafting bearing holes After some analyzing and calculating Keyword bearing holes Operation sheet Process route Fixture designing 四川理工学院毕业设计 论文 1 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 第 1 章 绪论 1 1 1 机械制造行业的地位和发展 1 1 2 设计的选题意义 1 1 3 设计的主要内容和目的 2 1 4 本章小结 2 第 2 章 工艺规程的编制 3 2 1 零件的分析 3 2 1 1 零件的作用 3 2 1 2 零件的工艺分析 3 2 1 3 工艺路线的安排 4 2 2 毛坯的选择 4 2 3 基准的选择 4 2 4 制定工艺路线 5 2 5 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 7 2 6 工序的切削用量及工时的确定 10 2 7 本章小结 43 第 3 章 粗镗轴承孔夹具设计 44 3 1 夹具的作用及设计条件 44 3 1 1 夹具在现代机械加工中应用得相当广泛 它能够起到下列作用 44 3 1 2 机床夹具作用实现必须满足三个条件 44 3 2 夹具设计计算 44 3 2 1 确定工件定位方式 45 3 2 2 确定刀具导引方式和导引元件 45 3 2 3 确定工件夹紧方式 选择或设计夹紧机构 计算夹紧力 46 3 3 本章小结 47 第 4 章 结论 48 参 考 文 献 49 致 谢 50 四川理工学院毕业设计 论文 1 第 1 章 绪论 机械加工工艺规程必须保证零件的加工质量 达到设计图纸规定的各项技术要求 同时还应该具有较高的生产率和经济性 因此 机械加工工艺规程设计是一项重要的 工作 要求设计者必须具有丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识 在指定工艺规程时 应根据零件的产量和现有的设备条件 综合考虑加工质量 生产率和经济性的要求 经过反复分析比较 确定最优或最适合的方案 1 1 机械制造行业的地位和发展 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 加强工艺管 理 提高工艺水平 是机电产品提高质量 降低消耗的根本措施 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 我国的机械制造业经过 50 多年 特别是近 20 年的发展 已形成了品种繁多 门 类齐 布局合理的机械制造工业体系 许多科研院所 大专院校和企业研制出了一大 批成套技术装备和多种高精尖产品 有些已接近或达到国际先进水平 通过对这些产 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 我国机械制造业的发展状况 1 2 设计的选题意义 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 技术难度比较大 毛坯一般都用铸件 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 第 2 章 工艺规程的编制 2 1 3 设计的主要内容和目的 此次设计的分两部分完成 1 零件工艺规程部分 各种类型的机械零件 由于其结构形状 精度 表面质量 技术条件和生产数量等要求各不相同 所以针对某一零件的具体要求 在生产实际中 要综合考虑机床设备 生产类型 经济效益等诸多因素 确定一个合理的加工方案 并合理安排加工顺序 经过一定的加工工艺过程 才能制造出符合要求的零件 2 夹具设计部分 把工件迅速的固定在正确的位置上 完成切削加工 检验 装 配 焊接 和热处理等工作所使用的工艺装备称为夹具 把机床上使用来完成工件装 夹任务所使用的工艺装备称为机床夹具 在机械制造的切削加工 检验 装配 焊接 和热处理等工艺过程中 要使用大量的夹具来安装加工对象 使其占有正确的位置 以保证零件和产品的加工质量 并提高生产率 从而提高其经济性 1 4 本章小结 本章主要明确了毕业设计的目的 设计的重要性 清楚了设计所要涉及的东西 并简单介绍了机械制造行业的在现代国民经济中的地位和作用 主要介绍了这次毕业 设计的选题意义和任务 以便我能在机械制造中发挥正确的作用 四川理工学院毕业设计 论文 3 第 2 章 工艺规程的编制 2 1 零件的分析 2 1 1 零件的作用 题目所给的零件是东方红拖拉机变速箱箱体 箱体是机器的基础零件 其作用是 将机器和部件中的轴 套 齿轮等有关零件联成一个整体 并使之保持正确的相对位 置 彼此协调工作 以传递动力 改变速度 完成机器或部件的预定功能 要求箱体 零件要有足够的刚度和强度 良好的密封性和散热性 因此 箱体零件的加工质量直 接影响机器的性能 精度和寿命 2 1 2 零件的工艺分析 此变速箱的外形复杂 体积大 有许多要求高的孔和平面 而主要加工表面是顶 面和大 小端面以及轴孔 轴孔之间有相当高的位置和形状的要求 现分析 1 结构特点如下 1 外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体 又分成整体式和组 合式两种 2 结构形状比较复杂 内部常为空腔形 某些部位有 隔墙 箱体壁薄且厚 薄不均 3 箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系 4 箱体上的加工面 主要是大量的平面 此外还有许多精度要求较高的轴承 支承孔和精度要求较低的紧固用孔 2 技术要求如下 1 轴承支承孔的尺寸精度 形状精度 表面粗糙度要求 2 位置精度包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度 同一轴线上各孔的 同轴度 以及孔端面对孔轴线的垂直度等 3 此外 为满足箱体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求 箱体的装配 基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求 各支承孔与装配 基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求 第 2 章 工艺规程的编制 4 2 1 3 工艺路线的安排 车床主轴箱要求加工的表面很多 在这些加工表面中 平面加工精度比孔的加工 精度容易保证 于是 箱体中主轴孔 主要孔 的加工精度 孔系加工精度就成为工 艺关键问题 因此 在工艺路线的安排中应注意三个问题 1 工件的时效处理 箱体结构复杂壁厚不均匀 铸造内应力较大 由于内应力会引起变形 因此铸造 后应安排人工时效处理以消除内应力减少变形 一般精度要求的箱体 可利用粗 精 加工工序之间的自然停放和运输时间 得到自然时效的效果 但自然时效需要的时间 较长 否则会影响箱体精度的稳定性 对于特别精密的箱体 在粗加工和精加工工序间还应安排一次人工时效 迅速充 分地消除内应力 提高精度的稳定性 2 安排加工工艺的顺序时应先面后孔 由于平面面积较大定位稳定可靠 有利与简化夹具结构减少安装变形 从加工难 度来看 平面比孔加工容易 先加工批平面 把铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷切 除 在加工分布在平面上的孔时 对便于孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的 因此 一般均应先加工平面 3 粗 精加工阶段要分开 箱体均为铸件 加工余量较大 而在粗加工中切除的金属较多 因而夹紧力 切 削力都较大 切削热也较多 加之粗加工后 工件内应力重新分布也会引起工件变形 因此 对加工精度影响较大 为此 把粗精加工分开进行 有利于把已加工后由于各 种原因引起的工件变形充分暴露出来 然后在精加工中将其消除 2 2 毛坯的选择 根据一般箱体类零件可知选用材料为 HT200 确定毛坯为铸件又已知零件生产纲 领为 5000 件 年 其生产类型为大批量生产 毛坯的铸造方法采用砂型机器造型及公差 等级为 10 级 为了消除残余应力 铸造后应安排人工时效 2 3 基准的选择 1 粗基准的选择 对于箱体类零件而言 一般以较大的平面为基准 根据此零件依据粗基准的选用 原则 以平整且面积较大的表面作为粗基准 粗基准一般只能使用一次 因此 选用 四川理工学院毕业设计 论文 5 箱体的大端面做为粗基准 用大端面和两个直径为 100 的孔来定位 主要是根据一般 箱体类零件采用一面两销的定位原则 2 精基准的选择 精基准的选用原则主要考虑到基准重合的问题 当设计基准与工序基准不重合是 应该进行尺寸换算 对此零件应尽量使 基准重合 和 基准统一 2 4 制定工艺路线 由于生产类型为大批量 年产量为 5000 件 箱体类零件外型比较复杂 工序比较 多 需用到组合钻床加工小孔 再配以专用夹具 使工序尽量集中来提高生产率 同 时也要保证精度要求等 工艺路线方案一 工序 1 机械砂型铸件毛坯 工序 2 人工时效 温度 500 550 消除应力并上漆 工序 3 划粗加工线 工序 4 以大端面和两直径为 110 的毛坯孔定位 铣左右平面保尺寸 205 和尺 寸 用双面铣床025 工序 5 以 C 视图矩 的中心线为 1390 5 的平面定位 粗 精铣上平面保04 16 用卧式铣床 6 03 工序 6 在加工中心上面加工顶面的两销孔和三个 的孔以及所有的螺纹底05 2 孔 工序 7 以上平面和两定位销孔定位 粗铣大小端面 用双面铣床 工序 8 定位不变粗镗 至 和 至 的孔 粗镗 至04 16 5904 12 904 12 和 至 的孔 从大端 粗镗 至 和 至 的孔 19 01 3 9 3 0 3 9 粗镗 至 和 至 及 至 的三孔 从小端 6 5403 8 701 3 工序 9 去毛刺 工序 10 清洗并做检查 工序 11 精铣大端面保尺寸 364 以上平面和两定位销孔定位 用卧式铣床 工序 12 定位不变 精铣小端面保尺寸 用卧式铣床6 03 工序 13 定位不变精镗 和 成 精镗 和 成 从大04 16 4 204 12 01 3 端 精镗 和 成 精镗 和 的孔成 从小端 01 3 0306 5 03 8 1 3 工序 14 以上平面和两销孔定位 钻 扩 铰 攻大端面所有的孔 工序 15 定位不变 钻 扩 铰 攻小端面所有的孔 第 2 章 工艺规程的编制 6 工序 16 加工底面锥螺纹孔和 B 向视图的孔 工序 17 加工 C 向视图孔保尺寸 工序 18 去毛刺 清洗 工序 19 总检并入库 备注 箱体类零件一般采用一面两销定位 尺寸箱体传动轴孔同轴度一般用加工 中心和 专机保证 2 工艺路线方案二 工序 1 机器砂型铸造毛坯 工序 2 人工时效 温度 500 550 上漆 工序 3 划粗加工线 工序 4 粗 精铣顶平面至 以大端面和两个 的毛坯孔定位6 03 10 工序 5 钻 铰 销孔 钻 扩 铰 攻顶平面所有的孔 以大端面和两04 12 个 的毛坯孔定位10 工序 6 粗铣大 小端面 以顶平面和两销孔定位 工序 7 铣窗口面及对面分别保尺寸 和 以上定面和两销孔定位5 02 02 工序 8 以顶平面和两销孔定位 粗镗 至 和 至 的孔 粗416 904 1 9 镗 至 和 至 的孔 从大端 粗镗 至 和01 2 901 3 9 3 至 的孔 粗镗 至 和 至 及 至 的三孔9 6 6 503 8 701 从小端 工序 9 去毛刺 工序 10 检验并做简单的清扫 工序 11 精铣大 小端面保尺寸 以顶平面和两销孔定位6 03 工序 12 以顶平面和两销孔定位 精镗 和 成 精镗 和04 1 04 2 01 2 成 精镗 并倒角 从大端 精镗 和 成 精镗 01 3 74 1 39 26 6 5 和 的孔成 钻 扩 铰 的孔至大端面 从小端 801 3 05 23 工序 13 以顶平面和两销孔定位 在组合机床上加工小端面所有的孔成 工序 14 定位不变 在组合机床上加工大端面的所有孔成 工序 15 以大端面和两个 的孔定位 在组合机床上面加工窗口面孔01 3 工序 16 定位不变 在组合机床上面加工两锥孔和 B 向视图孔 工序 17 去毛刺 工序 18 总检并入库 四川理工学院毕业设计 论文 7 3 工序的比较 方案一涉及到的机床设备比较多 选用大端面作为粗基准是非常 正确的选择 方案二工序比较集中 易保证孔的同轴度和位置度要求 涉及到的机床 设备要少些 方案二采用了在镗床上铣大小端面 减少了工件的装夹次数 提高了经济 效益 从多方面考虑采用方案二更合理 2 5 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 东方红拖拉机变速箱 零件材料选用 HT200 硬度 HBS 为 143 269 HB 年产量是 5000 件 属于大批量生产 采用砂型机器造型 铸件的尺寸公差登记选用 10 级 根据上述资料及加工工艺 分别确定各加工表面的机械加工余量 工序尺寸及毛 坯尺寸如下 上顶面的铸件基本尺寸为 363 在 250 620 之间 根据铸件的尺寸公差等级 10 级 确定加工余量 Z 7mm 就是在高度方向上毛坯尺寸比零件尺寸多 7mm 查表 3 1 26 在大端面和小端面处的基本尺寸在 250 620 之间 所以也同样选用加工余量 Z 7mm 因为两边都需保证表面粗糙度 Ra6 3 因此 在长度方向上的总加工余量 2Z 14mm 查表 3 1 26 根据在窗口面处的铸件基本尺寸选择加工余量 Z 5mm 在宽度方向离 的01 3 毛坯尺寸是 210 其余加工部分的表面加工余量为 3mm 或者 4 mm 查表 3 1 26 查表 3 1 26 凡是 65 以上的孔都是铸造的通孔 铸件的加工余量 2Z 14mm 孔的公差等级都介于 IT6 IT8 之间 确定工序尺寸余量为 毛坯孔为 146 粗镗至 159 时的加工余量 2Z 13mm 精镗 成时的加04 16 工余量 2Z 1mm 毛坯孔为 96 的孔 粗镗至 109 时的加工余量 2Z 13mm 精镗 成时01 3 的加工余量 2Z 1mm 毛坯孔 106 的孔 粗镗至 119 时的加工余量 2Z 13mm 精镗 成时的04 2 加工余量 2Z 1mm 毛坯孔为 66 的孔 粗镗至 79 时的加工余量 2Z 13mm 精镗 成时的加03 8 工余量 2Z 1mm 毛坯孔为 53 的孔 粗镗至 64 时的加工余量 2Z 11mm 精镗 成时的06 1 加工余量 2Z 1mm 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差 因此 所规定的加工余量其实是 名义上的加工余量 实际上 加工余量有最大及最小之分 第 2 章 工艺规程的编制 8 由于本工序规定的零件为大批量生产 应该采用调整法加工 因此 在计算最大 最小加工余量时 应按调整法加工方式确定 图 1 1 工序间尺寸公差分布图04 16 镗削公差 按照 机械加工工艺手册 第一卷表 5 2 7 粗镗的加工精度为 1 IT7 IT8 取 IT8 级查表 3 1 21 尺寸公差可得 1 8mm ES 0 9 EI 0 9 精镗是选用高速钢刀具 查表 11 4 2 卧式镗床的加工精度 0 02 0 05 取 2 0 03 卧式镗床的镗削用量查表 11 4 1 可得 ap 0 6 1 2 本工序取双边为 1mm 粗 镗时 ap 5 8 取双边为 6 5 mm 毛坯名义尺寸 160 2 7 146 mm 毛坯最大尺寸 16027 9146 mm 毛坯最小尺寸 145 1 mm 粗镗后最大尺寸 160 5 2 mm 粗镗后最小尺寸 160219 mm 精镗后尺寸为 在图纸的尺寸公差范围内 即 04 16 最后 将上述的工序间的尺寸及公差调整成下表 1 1 东方红拖拉机变速箱箱体毛 坯图见附图 1 2 表 1 1 加工余量计算表 加工 毛坯孔04 16 粗镗 精镗 最大 146 9 159 25 加工前尺寸 最小 145 1 159 最大 146 9 159 25 160 02 加工后尺寸 最小 145 1 159 160 最大 6 75 0 52 加工余量 单边 6 5 最小 6 5 0 5 四川理工学院毕业设计 论文 9 尺寸公差 0 9 0 5 2 0 02 2 图 1 2 零件毛坯铸造图 2 6 工序的切削用量及工时的确定 工序 4 粗 精铣顶平面 粗铣上顶面保尺寸 301 1 1 刀具的选择 此平面是铸造出的表面 用端铣刀加工 采用硬质合金端铣刀 根据表 9 2 14 及 硬质合金端铣刀标准 GB5342 85 选择铣刀直径 d 200mm 齿数 z 18 铣刀几何参数 可根据表 9 2 27 选择 5 20 30 0r8ark 5 rk r 1mm sb 2 铣削用量 确定铣削深度 pa 由于表面粗加工余量被确定为 6mm 故可一次走刀完成 所以 6mm pa 确定每齿进给量 f 根据表 9 4 3 T611B 镗床功率为 7 5KW 故每齿进给量 0 20 0 29 mm z 取 0 2 mm z f fa 确定铣刀的磨钝标准及耐用度 根据表 9 4 6 9 4 7 得铣刀后刀面磨损限度取 2 m 耐用度 T 240 min 第 2 章 工艺规程的编制 10 确定铣削速度 v表 及铣削功率 mp 根据表 9 4 13 中查出 v表 和 mp得 表 54 in 4 32KW 同时可得出铸铁硬度为 190HB 铣削宽度 wa 150 而实际的工件硬度为 200HB 实际要铣削的宽度为 250 故可根据表 9 4 11 查出修正系数 mvk 1 0 mkp 1 0 svk 1 0 a 0 92 a 1 5 考虑修正系数后的铣削速度 rv 为 rv 541 0 924 68 in 计算出刀具转速 n及进给量速度 f 1049 683 min3 250rvnrd 1 ffaz 根据铣床 工艺手册 表 3 1 74 和 3 1 75 取 65n mir 20 infv 得 1nv 19framz 3 校验机床功率 考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率为 4 210 5648mpkw 此外铣削功率还与铣削速度有关 有表查出的 54 minv 表 现实际上选用的 故in 5vr 9 表vr 根据表 9 4 11 考虑铣削速度变化对铣削功率的影响 由于 0 9vmkp 故实际铣 削功率 6 481 7 5mrpkw 切削工时的确定 利用作图法得出铣削的总行程 而查表 9 4 33 得出21L 故 478 71 549mm L721 21L 所以 12549 min0mtif 精铣上顶面保 63 2 1 刀具的选择 此平面是铸造出的表面 用端铣刀加工 采用硬质合金端铣刀 根据表 9 2 14 及 四川理工学院毕业设计 论文 11 硬质合金端铣刀标准 GB5342 85 选择铣刀直径 d 200mm 齿数 z 18 铣刀几何参数 可根据表 9 2 27 选择 5 0r8 a 20rk 5 rk 30 rkmbr12k 2 铣削用量 确定铣削深度 pa 由于表面加工余量被确定为 1mm 故可一次走刀完成 所以 ap1 确定每齿进给量 f 根据表 9 4 3 X6140 铣床功率为 7 5KW 故每齿进给量f 0 20 0 29 mz 取 fa 0 2 mz 确定铣刀的磨钝标准及耐用度 根据表 9 4 6 9 4 7 得铣刀后刀面磨损限度取 2 耐用度 T 240 in 确定铣削速度 v表 及铣削功率 mp 根据表 9 4 13 中查出 v表 和 mp得 表 58 i 2 9KW 同时可得出铸铁硬度为 190HB 铣削宽度 wa 150 而实际的工件硬度为 200HB 实际要铣削的宽度为 250 故可根据表 9 4 11 查出修正系数 mvk 1 0 mkp 1 0 svk 1 0 a 0 92 a 1 5 考虑修正系数后的铣削速度 rv 为 rv 581 0 9253 6 in 计算出刀具转速 n及进给量速度 f 1053 68 min 420rvnrd 9 ffaz 根据铣床 工艺手册 表 3 1 74 和 3 1 75 取 85n mir 30 infv 得 7nv 2framz 3 校验机床功率 考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率为 4 210 5648mpkw 此外铣削功率还与铣削速度有关 有表查出的 54 minv 表 现实际上选用的 故in 5vr 9 表vr 第 2 章 工艺规程的编制 12 根据表 9 4 11 考虑铣削速度变化对铣削功率的影响 由于 0 9vmkp 故实际铣 削功率 6 481 7 5mrpkw 切削工时的确定 利用作图法得出铣削的总行程 而查表 9 4 33 得出21L 故 478 71 549mm L721 21L 所以 125493 6min0mtif 工序 5 钻 铰 销孔及钻 扩 铰 攻顶平面所有的孔4 钻 扩 铰 的孔 1 05 3 第一步 钻孔 1 钻头的选择 选用 20m 标准高速钢钻头并磨出双锥和修磨横刃 修磨后的钻头几何参数按表 10 2 19 及表 10 2 14 取为 182 702 5 mb5 4 l 5mm 10ab 2 钻削用量 1 确定进给量 f 根据表 10 4 1 可查出 f表 0 47 86 mr 由于孔深与孔径 之比 ld 34 20 1 7 lfk 1 7 故 f表 0 47 0 86 1 7 0 8 0 97 按 Z535 立式钻床说明书 取 0 85 mr 根据表 10 4 4 钻头强度所允许的进给量 f 1 75 r 根据表 10 4 5 取f 5 由于机床进给机构允许的轴向力 maxF 15690N 允许的进给量 f 1 8 mr 由于所选择的进给量 f远小于 f和 故所选 f可用 2 确定切削速度 v 轴向力 F 扭矩 M 及切削功率 mp 用不同刀具材料进行钻 扩 铰孔的 F M mp均可按表 10 4 9 及表 10 4 11 进行计算 但根据实际条件 可直接在表 10 4 17 中利用插入法查出 即13 inv 表 7850N 表 1 7N 表 1 60PKW 表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同进行修正 切削速度的修正系数可由表 10 4 10 查出 0 8mvk 1 0lvk 则 38 4 minl 表 表 1 2 i140nrd 表 四川理工学院毕业设计 论文 13 按 Z535 机床说明书取 195 minr 这时实际切削速度为 v为3 1420 2 i0dnv 切削力及扭矩的修正系数可由表 10 4 12 查出 6MFK 故 7850132N 7 1068 7MNM A 3 校验机床功率 切削功率 mp为 mMpn表 695 18 06 1 82KW 机床有效功率 4 3EpKW 由于 Em 故选择的钻削用量可用 4 切削工时的确定 由表 10 4 43 机动时间计算公式 1mflltn 而 cot32frdtk 1l取 2 342950 0t45 6in 13m 第二步 扩孔 扩孔钻的选择 选用 21 8m 标准高速钢扩孔钻 其几何参数选择为 0r 01a 45rk 0 f 扩孔切削用量 根据表 10 4 6 7 08 f 表 0 49 0 56 r 根据 Z535 机床说明书 取 0 57 fmr 1 确定进给量 根据表 10 4 34 取 2v表 而由于切削条件与实际切削速 度尚需乘以下修正系数表 10 4 10 得 0 8mvk 1 06apvk 1 80 562pr 故 25 23 min 表 第 2 章 工艺规程的编制 14 1023 40 7 18vnrmd 表 根据 Z535 机床说明书 选择 inn这时实际扩孔速度 v为3 42 71 25 1010v 切削工时的确定 由表 10 4 43 扩孔时加工机动时间计算公式 1wfmlltn A 而 cot32frdtk 1l取 2 34 7205 1 70t45 18in 第三步 铰孔 1 绞刀的选择 选用 2 m标准高速钢绞刀 其几何参数 0r 08a 5rk 2 铰孔的切削用量 1 确定进给量 f 根据表 10 4 7 查出 1 3 26f 表 由于孔的精度等级为 8 级 所以取 1 3 按 Z535 机床说明书取 6 fmr 2 确定切削速度 v及 n 根据表 10 4 39 取 8 inv表 切削速度的修正系数 可按表 10 4 10 查出 0 8mvk 1 04apvk 21 7 025 8pr 故 21 47 5 min 表 18 i3 2nr 表d 根据 Z535 机床说明书 选择 10n 这时实际铰孔速度 v为 146 9 mi00v 3 确定切削工时 由表 10 4 43 得铰孔时加工机动时间计算公式 得 1wfmlltn 而 cot32mf rdlk 1l取 10 四川理工学院毕业设计 论文 15 34 106 21 8cot453 min 3 根据以上计算 切削用量如下 钻孔 20d 85 fmr 195 inr 12 5 minv 扩孔 1 07 40 7 铰孔 2d in 6 i 钻 铰 0 42 销孔 2 第一步 钻孔 1 钻头的选择 选用 8m标准高速钢钻头并磨出双锥和修磨横刃 修磨后的钻头几何参数按 表 10 2 19 及表 10 2 14 取为 2 110 12 70 55 b 2 0a27 b 1 l2 m 2 钻削用量 1 确定进给量 f 根据表 10 4 1 可查出 f表 0 31 57 mr 由于孔深与孔径 之比 ld 17 11 8 1 5 故 表 0 31 0 57 0 75 0 23 0 43 按 Z535 立式钻 床说明书 取 f 0 25 mr 根据表 10 4 4 钻头强度所允许的进给量 f 1 0 r 根据表 10 4 5 由于 机床进给机构允许的轴向力 axF 15690N 允许的进给量 1 8 m 由于所选择的进给量 f远小于 f和 故所选 f可用 2 确定切削速度 v 轴向力 F 扭矩 M 及切削功率 p 用不同刀具材料进行钻 扩 铰孔的 F M mp均可按表 10 4 9 及表 10 4 11 进行计算 但根据实际条件 可直接在表 10 4 17 中利用插入法查出 即 17 inv 表 1865N 表 6 94N 表 0 39PKW 表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同进行修正 切削速度的修正系数可由表 10 4 10 查出 0 8mvk 1 0lvk 则 78 496 minl 表 表 1 i3 14 nrd 表 按 Z535 机床说明书取 0n 第 2 章 工艺规程的编制 16 这时实际切削速度为 v为3 14 8014 min0dnv 切削力及扭矩的修正系数可由表 10 4 12 查出 6MFK 故 185097 N 6 94107 36MNM 3 校验机床功率 切削功率 mp为 mMpn表 0 941 06 0 41KW 机床有效功率 4 583 6EpKW 由于 Em 故选择的钻削用量可用 3 切削工时的确定 由表 10 4 43 机动时间计算公式 1fmlltn A 而 cot32frdtk 1l取 2 7 92405 1 8t45 6in 7 9m 第二步 铰孔 1 绞刀的选择 选用 GB1132 84 的 12 m标准高速钢绞刀 其几何参数根据表 10 2 57 得 05r 0a 5rk 2 铰孔的切削用量 1 确定进给量 f 根据表 10 4 7 查出 1 0 2 fmr 表 由于孔的精度等级为 8 级 所以取较小的进给量 按 Z535 机床说明书取 f 2 确定切削速度 v及 n 根据表 10 4 39 取 8 inv表 切削速度的修正系数可 按表 10 4 10 查出 0 8mvk 1 06apvk 12 05 8pr 故 1 67 4 min 表 98 i3 2nr 表d 四川理工学院毕业设计 论文 17 根据 Z535 机床说明书 选择 195 minr 这时实际铰孔速度 v为 3 142957 300dnv 3 确定切削工时 由表 10 4 43 得铰孔时加工机动时间计算公式 得 1wfmlltn A 而 cot32mf rdlk 1l取 1074 30295 1 8t5 0 1in 4 3 根据以上计算 切削用量如下 钻孔 8dm 0 25 fr 0 minr 13 6 minv 铰孔 12 1 195n 75 攻 06MH 的螺纹孔 3 1 确定刀具 查表 16 2 4 采用标准 GB3464 83M10 1 的粗柄带颈机用丝锥 几何参数0dm p 20lm 15l 2 确定切削用量 根据表 160 2 15 查得切削速度 inv 查表 16 2 16 得扭矩 6 3MN 由表 13 2 16 得功率 1 30 20mMpkmd 3 确定攻螺纹机动时间 由公式 1 mltpn 205 6 4in 工序 6 以顶平面和两销孔定位 在卧式镗床上粗铣大端面至 371 粗铣小端面至 365 粗铣大端面保尺寸 371 1 1 刀具的选择 此平面是铸造得表面 用端铣刀加工 采用硬质合金端铣刀 根据表 9 2 41 及硬 质合金端铣刀标准 GB5342 85 选择铣刀直径 d 250mm 齿数 z 16 铣刀几何参数可 第 2 章 工艺规程的编制 18 根据表 9 2 27 选择 10 r 60 rk 30 50a 0 0rsb 1mm 2 铣削用量 确定铣削深度 pa 由于表面粗加工余量被确定为 6 m 故可一次走刀完成 所以pa 6 m 确定每齿进给量 fa 根据表 9 4 3 得铣床功率为 7 5KW 故每齿进给量f 0 20 0 29 z 取 f 0 2 mz 确定铣刀的磨钝标准及耐用度 根据表 9 4 6 9 4 7 得铣刀后刀面磨损限度取 2 耐用度 T 240 in 确定铣削速度 v表 及铣削功率 mp 根据表 9 4 13 中查出 v表 和 mp得 表 54 i 4 32KW 同时可得出铸铁硬度为 190HB 铣削宽度 wa 150 而实际的工件硬度为 200HB 实际要铣削的宽度为 250 故可根据表 9 4 11 查出修正系数 mvk 1 0 mkp 1 0 svk 1 0 a 0 92 a 1 5 考虑修正系数后的铣削速度 rv 为 rv 541 0 924 68 in 计算出刀具转速 n及进给量速度 f 1049 683 min3 250rvnrd 1 ffaz 根据铣床 工艺手册 表 3 1 74 和 3 1 75 取 65n mir 20 infv 得 1nv 19framz 校验机床功率 考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率为 4 3210 5648mpkw 此外铣削功率还与铣削速度有关 有表查出的 54 minv 表 现实际上选用的5 inrv 故 四川理工学院毕业设计 论文 19 510 94rv 表 根据表 9 4 11 考虑铣削速度变化对铣削功率的影响 由于 0 9vmkp 故实际铣 削功率 6 481 7 5mrpkw 切削工时的确定 利用作图法得出铣削的总行程 12L 而查表 9 4 33 得出127L 故 12L 478 71 549mm 所以 549 min0mtif 粗铣小端面保尺寸 365 2 1 刀具的选择 此平面是进行过一次铣的表面 用端铣刀加工 采用硬质合金端铣刀 根据表 9 2 41 及硬质合金端铣刀标准 GB5342 85 选择铣刀直径 d 250mm 齿数 z 16 铣刀 几何参数可根据表 9 2 27 选择 r 0 5 a 0 9 a 0 13 10 r 60 r 5 rk 30 sb 1mm 2 铣削用量 确定铣削深度 pa 由于表面粗加工余量被确定为 6 m 故可一次走刀完成 所以pa 6 m 确定每齿进给量 fa 根据表 9 4 3 得铣床功率为 7 5KW 故每齿进给量f 0 20 0 29 z 取 f 0 2 mz 确定铣刀的磨钝标准及耐用度 根据表 9 4 6 9 4 7 得铣刀后刀面磨损限度取 2 耐用度 T 240 in 确定铣削速度 v表 及铣削功率 mp 根据表 9 4 13 中查出 v表 和 mp得 表 54 i 4 32KW 同时可得出铸铁硬度为 190HB 铣削宽度 wa 150 而实际的工件硬度为 200HB 实际要铣削的宽度为 205 故可根据表 9 4 11 查出修正系数 mvk 1 0 mkp 1 0 svk 1 0 a 0 92 a 1 5 考虑修正系数后的铣削速度 rv 为 rv 541 0 924 68 in 计算出刀具转速 n及进给量速度 f 第 2 章 工艺规程的编制 20 1049 683 min3 250rvnrd 1 ffaz 根据铣床 工艺手册 表 3 1 74 和 3 1 75 取 65n mir 20 infv 得 1nv 19framz 3 校验机床功率 考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率为 4 210 5648mpkw 此外铣削功率还与铣削速度有关 有表查出的 54 minv 表 现实际上选用的5 inrv 故10 94 表 根据表 9 4 11 考虑铣削速度变化对铣削功率的影响 由于 0 9vmkp 故实际铣 削功率 6 481 7 5mrpkw 切削工时的确定 利用作图法得出铣削的总行程 12L 而查表 9 4 33 得出125L 故 12L 370 54 424mm 所以 4 min0mtif 工序 7 铣窗口面及端面 1 刀具的选择 此窗口面选用硬质合金端铣刀加工 根据表 9 2 41 及硬质合金端铣刀标准 GB5342 85 选择铣刀直径 d 200mm 齿数 z 12 铣刀几何参数可根据表 9 2 27 选择 r0 5 a 0 8 5 r 60 r 5 rk 30 sb 1mm 2 铣削用量 确定铣削深度 pa 由于表面粗加工余量被确定为 5 m 故可一次走刀完成 所以p 5 m 确定每齿进给量 f 根据表 9 4 3 得 X6142 铣床功率为 7 5KW 故每齿进给量fa 0 25 0 38 z 取 fa 0 38 mz 确定铣刀的磨钝标准及耐用度 根据表 9 4 6 9 4 7 得铣刀后刀面磨损限度取 2 四川理工学院毕业设计 论文 21 m 耐用度 T 240 min 确定铣削速度 v表 及铣削功率 mp 根据表 9 4 13 中查出 v表 和 mp得 表 46 i 3 7KW 同时可得出铸铁硬度为 190HB 铣削宽度 wa 150 而实际的工件硬度为 200HB 实际要铣削的宽度为 158 故可根据表 9 4 11 查出修正系数 mvk 0 88 mkp 1 11 svk 1 0 a 1 0 a 1 0 考虑修正系数后的铣削速度 rv 为 rv 460 81 40 5 in 计算出刀具转速 n及进给量速度 f 1040 56 min3 2rvnrd 8 9ffaz 根据铣床 工艺手册 表 3 1 74 和 3 1 75 取 65n mir 20 infv 得 40 82nv 37framz 3 校验机床功率 考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率为 710 4 1mpkw 此外铣削功率还与铣削速度有关 有表查出的 46 minv 表 现实际上选用的5 inrv 故40 82 96 表 根据表 9 4 11 考虑铣削速度变化对铣削功率的影响 由于 0 9vmkp 故实际铣 削功率 10 758 23 69mrpkw 切削工时的确定 利用作图法得出铣削的总行程 12L 而查表 9 4 33 得出124L 故 12L 220 44 264mm 所以 640 9minmtif 工序 8 粗镗 0 至 15和 0 4 至 19 的孔 粗镗 0 12 至 9 和 第 2 章 工艺规程的编制 22 0 13 至 9的孔 从大端 粗镗 0 13 至 9和 0 9261 至 的孔 粗 镗 65 至 4和 0 38 至 79及 至 的三孔 从小端 铣左右两平 面 分别保尺寸 25 和 2 粗镗 0 1 至 和 0 41 至 19的孔 1 1 刀具的选择 两孔有较高的同轴度要求 故采用两把组合镗刀一次加两孔 查表 11 2 2 单刃镗 刀得规格 201BHL 4f 材料为硬质合金 粗镗时的加工余量单边被确定为 6 m 可在一次走刀内完成 故 6pam 2 确定镗削用量 根据表 11 4 1 得 35 inv 因为镗此两孔时有镗套支撑 故取30 minv 再由表的 0 1fr 根据实际条件取 0 7 fr 由公式 1 d 计算出刀具转速0306 min 459vnr 根据 工艺手册 1 表 3 1 41 卧式镗床主轴转速取 n 63 minr 则求的实际切 削速度 63 13 in0v 3 确定切削工时 根据 工艺手册 1 表 2 5 3 镗削的机动时间的计算 123illtifnf 其中 12 38tanprlk 235 取 l 0l 而 取两孔中最大的值 30 所以 30851min 76it 粗镗 10 2 至 9和 0 13 至 9 的孔 2 1 刀具的选择 两孔有较高的同轴度要求 故采用两把组合镗刀一次加两孔 查表 11 2 2 单刃镗 刀得规格 1670BHL 4f 材料为硬质合金 粗镗时的加工余量单边被确定为 6 m 可在一次走刀内完成 故 6pam 2 确定镗削用量 根据表 11 4 1 得 20 35 inv 因为镗此两孔时有镗套 四川理工学院毕业设计 论文 23 支撑 故取 30 minv 再由表的 0 3 1 fmr 根据实际条件取 0 7 fmr 由公式 1 d 计算出刀具转速0306 in 459vnr 根据 工艺手册 表 3 1 41 卧式镗床主轴转速取 n 63 mir 则求的实际切削 速度 63 13 min0v 3 确定切削工时 根据 工艺手册 表 2 5 3 镗削的机动时间的计算 123illtifnf 其中 12 38tanprlk 235 取 l 0l 而 取两孔中最大的值 30 所以 30851min 76it 粗镗 10 3 至 9和 0 926 至 1 的孔 3 1 刀具的选择 两孔有较高的同轴度要求 故采用两把组合镗刀一次加两孔 查表 11 2 2 单刃镗 刀得规格 1670BHL 4f 材料为 rW8C4V的硬质合金 粗镗时的加工余量单边被确定为 6 m 可在一次走刀内完成 故 6pam 2 确定镗削用量 根据表 11 4 1 得 2 35 inv 因为镗此两孔时有镗套支撑 故取30 minv 再由表的 0 1fr 根据实际条件取 0 7 fr 由公式 1 d 计算出刀具转速03087 min 49vnr 根据 工艺手册 表 3 1 41 卧式镗床主轴转速取 n 80 mir 则求的实际切削 速度 803 127 inv 第 2 章 工艺规程的编制 24 3 确定切削工时 根据 工艺手册 表 2 5 3 镗削的机动时间的计算 123illtifnf 其中 12 38tanprlk 235 取 l 0l 而 取两孔中最大的值 30 所以 3085 min 7it 工序 11 以顶平面和两销孔定位 用双面铣床精铣大端面和小端面保尺 0 63 精铣大端面保尺寸 364 1 1 刀具的选择 此平面是进行过一次粗铣的表面 用端铣刀加工 采用硬质合金端铣刀 根据表 9 2 41 及硬质合金端铣刀标准 GB5342 85 选择铣刀直径 d 250mm 齿数 z 22 铣刀 几何参数可根据表 9 2 27 选择 r 0 0 a 0 8 5 r 30 kr 5 rk 15 sb 1mm 2 铣削用量 确定铣削深度 pa 由于表面粗加工后余量被确定为 1mm 故可一次走刀完成 所 以 pa 1 m 确定每齿进给量 fa 根据表 9 4 3 铣床功率为 7 5KW 故每齿进给量f 0 5 1 z 根据表面粗糙度要求取 f 0 6 mz 确定铣刀的磨钝标准及耐用度 根据表 9 4 6 9 4 7 得铣刀后刀面磨损限度取 1 5 耐用度 T 240min 确定铣削速度 v表 及铣削功率 mp 根据表 9 4 13 中查出 v表 和 mp得 表 40 in 4 32KW 同时可得出铸铁硬度为 190HB 铣削宽度 wa 150 而实际的工件硬度为 200HB 实际要铣削的宽度为 220 故可根据表 9 4 11 查出修正系数 mvk 0 88 mkp 1 11 svk 1 0 a 0 92 a 1 5 考虑修正系数后的铣削速度 rv 为 rv 40 81 52 8 in 计算出刀具转速 n及进给量速度 f 四川理工学院毕业设计 论文 25 1052 867 min3 40rvnrd ffaz 根据铣床 工艺手册 表 3 1 74 和 3 1 75 取 65n mir 380 infv 得 1nv 27framz 3 校验机床功率 考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率为 4 210 94 mpkw 此外铣削功率还与铣削速度有关 有表查出的 40 minv 表 现实际上选用的5 inrv 故1 340 表 根据表 9 4 11 考虑铣削速度变化对铣削功率的影响 由于 1 2vmkp 故实际铣 削功率 4 125 8mrpkw 由于机床有效功率 Ep 为 10 758 2 Epkw 故选择的铣削用量可在该机床上使用 切削工时的确定 利用作图法得出铣削的总行程 12L 而查表 9 4 33 得出1274L 故 12L 478 74 552mm 所以 53min80mtif 精铣大端面保尺寸 6 2 1 刀具的选择 此平面是进行过一次粗铣的表面 用端铣刀加工 采用硬质合金端铣刀 根据表 9 2 41 及硬质合金端铣刀标准 GB5342 85 选择铣刀直径 d 250mm 齿数 z 22 铣刀 几何参数可根据表 9 2 27 选择 r 0 0 a 0 8 5 r 30 r 5 rk 15 sb 1mm 2 铣削用量 确定铣削深度 pa 由于表面粗加工后余量被确定为 1 m 故可一次走刀完成 所 以 pa 1 m 第 2 章 工艺规程的编制 26 确定每齿进给量 fa 根据表 9 4 3 铣床功率为 7 5KW 故每齿进给量fa 0 5 1 mz 根据表面粗糙度要求取 f 0 6 mz 确定铣刀的磨钝标准及耐用度 根据表 9 4 6 9 4 7 得铣刀后刀面磨损限度取 1 5 耐用度 T 240 in 确定铣削速度 v表 及铣削功率 mp 根据表 9 4 13 中查出 v表 和 mp得 表 40 i 4 32KW 同时可得出铸铁硬度为 190HB 铣削宽度 wa 150 而实际的工件硬度为 200HB 实际要铣削的宽度为 205 故可根据表 9 4 11 查出修正系数 mvk 0 88 mkp 1 11 svk 1 0 a 0 92 a 1 5 考虑修正系数后的铣削速度 rv 为 rv 40 81 52 8 in 计算出刀具转速 n及进给量速度 f 1052 867 min3 40rvnrd ffaz 根据铣床 工艺手册 表 3 1 74 和 3 1 75 取 65n mir 380 infv 得 1nv 27framz 3 校验机床功率 考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率为 4 210 94 mpkw 此外铣削功率还与铣削速度有关 有表查出的 40 minv 表 现实际上选用的5 inrv 故1 340 表 根据表 9 4 11 考虑铣削速度变化对铣削功率的影响 由于 1 2vmkp 故实际铣 削功率 4 125 8mrpkw 由于机床有效功率 Ep 为 10 758 2 Epkw 故选择的铣削用量可在该机床上使用 四川理工学院毕业设计 论文 27 切削工时的确定 利用作图法得出铣削的总行程 12L 而查表 9 4 33 得出1270Lm 故 12L 443 5 70 513 5mm 所以 53 7min80tif 工序 12 精镗 46 和 4 成 精镗 0 12 和 0 13 成 精镗 74 并 倒角 从大端 精镗 0 13 和 0 926 成 精镗 65 08 和 0 13 的孔成 钻 扩 铰 52 的孔至大端面 从小端 精镗 0 416 和 0 4 成 1 刀具的选择 两孔有较高的同轴度要求 故采用两把组合镗刀一次加两孔 查表 11 2 2 单刃镗 刀得规格 201BHL 4f 材料为硬质合金 精镗时的加工余量单边被确定为 0 5 m 可在一次走刀内完成 故 0 5pam 2 确定镗削用量 根据表 11 4 1 得 因为镗此两孔时有镗套in 30 15v 支撑 故取 minv 再由表的 根据实际条件取rf 00 3 fr 由公式 10 d 计算出刀具转速 239 8 min 46vnr 根据 工艺手册 表 3 1 41 卧式镗床主轴转速取 n 38 mir 则求的实际
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