GJ137-蝸輪減速箱體工藝及車Φ310孔和Φ185孔夾具設計

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目 錄 序 言 1 一 零件分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的工藝分析 2 二 工藝規(guī)程設計 3 2.1 確定毛坯的制造形式 3 2.2 基面的選擇 3 2.3 制定工藝線路 5 2.4確定切削用量 6 三 夾具設計 16 3.1問題的提出 16 3.2定位基準的選擇 16 3.3切削力及夾緊力的計算 16 3.4定位誤差分析 16 3.5夾具設計及操作的簡要說明 17 總 結(jié) 19 致 謝 20 參 考 文 獻 21 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 減速箱體的加工工藝規(guī)程及其工裝夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一 零件分析 1.1零件的作用 減速箱體零件是基礎件,一些軸、套和齒輪等零件由它組裝在一起,構(gòu)成機器的一個重要部件。所以,減速箱體零件的加工質(zhì)量對整臺機器的精度,性能和使用壽命都有著直接的影響。 1.2零件的工藝分析 減速箱體有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。 1：以A基準面為基準的加工面，這組加工面主要是精銑C基準面，245到尺寸，精銑尺寸235到尺寸，精銑φ80端面，尺寸400到尺寸，精車φ185H8、φ310到尺寸。 2：以Φ185孔為基準的加工面，這組加工面主要是粗鏜φ52H8，留余量，粗鏜φ82、φ50H8，留余量，精鏜φ52H8，到尺寸，銑距C基準面100mm處的面，到尺寸，鉆A基準對面6-M6、8-M6、4-M6螺紋底孔、攻絲，鉆A向圖中6-M12、E向圖中8-M6螺紋底孔、攻絲。 二 工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200的灰口鑄鐵,該材料具有較高的強度,耐磨性,耐熱性及減振性,適應于承受較大應力,要求耐磨的零件。此零件為鑄造件,生產(chǎn)要求是小批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,加工要求不是很高,所以加工不是很方便。 2.2 基面的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。對于一般的減速箱體類零件而言，一般情況下，多以一個平面（在前道工序已加工好）為基準，先加工出一個孔，再以這個孔和其端面為基準，或者以孔和原來的基準平面為基準，加工其它交錯孔。所以我考慮先用底平面定位，來加工A面，一個面限制三個自由度。 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準不重合時，應該進行尺寸換算。本工序現(xiàn)選已加工好的孔為精基準來加工其他工序，一個面限制三個自由度，一個短心軸和一個短菱形銷限制二個自由度，再加個壓板。 2.3 制定工藝線路 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領確定為小批量生產(chǎn)的條件下，為了盡量讓工序集中來提高生產(chǎn)效率，除此以外，還應該考慮經(jīng)濟效果，以降低生產(chǎn)成本。 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工裝 基準 設備 5 鑄造 清除澆冒口 10 熱處理 人工時效,消除內(nèi)應力 15 上底漆 清沙,上底漆 20 精銑 精銑A基準面，尺寸5到尺寸，尺寸159留余量 銑床夾具 A基準的對面、尺寸235下底面、C基準面 立銑 25 精銑 精銑A基準的對面，尺寸159到尺寸 銑床夾具 A基準的對面、尺寸235下底面、C基準面 立銑 30 精銑 精銑C基準面，245到尺寸 銑床夾具 A基準面、尺寸235下底面、 φ185H8 臥銑 35 精銑 精銑尺寸235到尺寸 銑床夾具 A基準面、C基準面、φ185H8 臥銑 40 精銑 精銑φ80端面，尺寸400到尺寸 銑床夾具 A基準面、C基準面、φ185H8 臥銑 45 精車 精車φ185H8、φ310到尺寸 車床夾具 A基準面、尺寸235底面、C基準面 立車 50 粗鏜 粗鏜φ52H8，留余量 鏜床夾具 A基準面、C基準面、φ185H8 臥式鏜床 55 粗鏜 粗鏜φ82、φ50H8，留余量 鏜床夾具 A基準面、 φ52H8 臥式鏜床 60 精鏜 精鏜φ52H8，到尺寸 鏜床夾具 A基準面、C基準面、φ185H8 立式鏜床 65 精鏜 精鏜φ82、φ50H8到尺寸 鏜床夾具 A基準面、 φ52H8 臥式鏜床 70 銑面 銑距C基準面100mm處的面，到尺寸 銑床夾具 φ185H8菱形銷、A基準面、φ82端面 臥銑 75 鉆孔、攻絲 鉆A基準對面6-M6、8-M6、4-M6螺紋底孔、攻絲 鉆床夾具 搖臂鉆床 80 鉆孔、攻絲 鉆A向圖中6-M12、E向圖中8-M6螺紋底孔、攻絲 鉆床夾具 搖臂鉆床 85 鉆孔、攻絲 鉆C向圖中6-M6、4-M6螺紋底孔、攻絲 鉆床夾具 搖臂鉆床 90 鉆孔、攻絲 鉆D向圖中4-M6螺紋底孔、攻絲 鉆床夾具 搖臂鉆床 2.4確定切削用量 工序：精銑A基準面，尺寸5到尺寸，尺寸159留余量 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 當＝575r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序：精銑C基準面，245到尺寸 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝1450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 6） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序：精銑φ80端面，尺寸400到尺寸 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 8） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 9） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序：銑距C基準面100mm處的面，到尺寸 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 11） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝675 當＝675r/min時 按機床標準選取 12） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：銑Φ40端面的切削用量的計算同上，具體的工時計算如下切削工時：，，，則機動工時為 工序：粗鏜φ52H8，留余量 1.加工條件 工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造 加工要求：粗鏜孔Φ58mm 機 床：臥式鏜床T616 刀 具：高速鋼刀頭 2.計算切削用量 查《簡明手冊》表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =25mm/min =0.07mm/z =9.6mm 根據(jù)T616鏜床說明書，取=125 r/min 切削工時：L=2mm 工序：精鏜φ52H8，到尺寸 1.加工條件 工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造 加工要求：精鏜孔Φ52mm 機 床：臥式鏜床T616 刀 具：高速鋼刀頭 2.計算切削用量 查《簡明手冊》表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =20m/min =0.05mm/z =1.4mm 根據(jù)T611銑鏜床說明書，取=125 r/min 切削工時：L=2mm 工序：粗鏜φ82、φ50H8，留余量 1.加工條件 工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造 加工要求：鏜孔Φ85mm 機 床：臥式銑鏜床T616 刀 具：高速鋼刀頭 2.計算切削用量 查《簡明手冊》表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =25mm/min =0.07mm/z =9.6mm 根據(jù)T616鏜床說明書，取=175 r/min 切削工時：L=16mm 工序：精鏜φ82、φ50H8到尺寸 1.加工條件 工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造 加工要求：精鏜孔Φ82mm 機 床：臥式鏜床T616 刀 具：高速鋼刀頭 2.計算切削用量 查《簡明手冊》表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =20m/min =0.05mm/z =1.4mm 根據(jù)T611銑鏜床說明書，取=175 r/min 切削工時：L=16mm 工序：鉆A向圖中6-M12、E向圖中8-M6螺紋底孔、攻絲 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： min 攻螺紋M12mm： 選擇M12mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時： 工序：鉆A基準對面6-M6、8-M6、4-M6螺紋底孔、攻絲 鉆M6螺紋底孔Φ5 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當 鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步2：攻絲M6 　　　　　　　 　　　　　　　　　 按機床選取，則 　　　　　機動時　　　，， 　　　攻M6孔　　　 其余鉆螺紋孔的切削用量及基本工時的計算如上，在此不再累述 三 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,通常需要用專用夾具.經(jīng)過老師的考慮,決定設計第45工序車Φ310孔和Φ185孔的夾具設計 3.1問題的提出 本夾具主要用來車Φ310孔和Φ185孔，我們將著力解決工件的裝卸上和保證加工精度要求上。 3.2定位基準的選擇 本次夾具設計的車Φ310孔和Φ185孔，采用已經(jīng)加工好的側(cè)面及端面作為定位基準，端面采用支撐板定位，限制3個自由度，側(cè)面采用2個定位銷定位，限制2個自由度，另外一個側(cè)面，采用定位擋銷定位，限制1個自由度，這樣空間的6個自由度都已經(jīng)限制完了，我們就可以開始加工工件。 3.3切削力及夾緊力的計算 查表1-2-3 圓周力： 徑向力： 軸向力： 其中： 查《機床夾具手冊》表1-2-4， 表1-2-5 表1-2-6 由上得：Fc=725N，F(xiàn)p=459N，F(xiàn)f=695N 夾緊力的計算：由《機床夾具設計手冊》（表1-2-25）得： 用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm, P=1.75mm，L=140mm,作用力：F=70N，夾緊力：W0=5380N 由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。 3.4定位誤差分析 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin=0.053-0.024=0.029 本工序采用支撐板和定位銷定位，工件始終靠近定位銷的一面。由于本道工序要求不高，故應當能滿足定位要求。 3.5夾具設計及操作的簡要說明 本工件采用支撐板和定位銷定位，用移動壓板壓緊，這樣操作更加簡單，迅速，特別適合批量生產(chǎn)，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量生產(chǎn)要求 總 結(jié) 畢業(yè)設計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。 畢業(yè)設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。 致 謝 這次畢業(yè)設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次畢業(yè)設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 [1] 尹成湖，李保章，杜金萍，主編. 機械制造技術基礎課程設計. 北京：高等教育 出版社，2009 [2] 方若愚等編.金屬機械加工工藝人員手冊.上海：上?？茖W技術出版社，1981 [3] 東北重機學院等編.機床夾具設計手冊. 上海：上?？茖W技術出版社，1979 [4] 孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導.北京：冶金工業(yè)出版社，2002 [5] 孟少農(nóng)主編.機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1991 [6] 龔安定等編. 機床夾具設計.西安：西安交通大學出版社，1991 20