蝸輪箱體-渦輪減速器箱體工藝及夾具設(shè)計(jì)【銑底面+鏜貫穿孔】【含CAD圖紙】

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This is the content of our worm gear box manufacturing process and fixture design. According to the master batch worm gear case drawing back analysis its machining accuracy process technique and technological process was decided to come back again, take the benchmark for the worm gear case processing so,the worm gear case relates to the process; then every step of the process of the worm gearcase again in the calculation, it is important to determine what processing equipment needed for each process, it is in the cutting amount and the required basic working time; then the key design this process of parts of the special fixture, the fixture design process, to design two sets of special fixture parts of the worm gear box. This special fixture is a special fixture for milling bottom surface and boring. In the design process of the fixture, to think of the components, including the clamping and positioning components, component oriented analysis and so on, the fixture structure rationality and deficiencies, and pay attention to modify the design in the future. Key words： Worm gear box; process specification; Milling fixture; boring fixture 引言 1.1 課題的提出近年來(lái)，隨著機(jī)械制造業(yè)的大速發(fā)展，加工中用的機(jī)床加工的技術(shù)也在不斷發(fā)展，各種機(jī)床的應(yīng)用也是越來(lái)越廣，其中機(jī)床加工的各種零件的要求也隨之要求越來(lái)越高。在機(jī)床的減速裝置中中，其中比較重要的零件為蝸輪減速箱體，蝸輪減速箱體的零件的改進(jìn)也隨著機(jī)床的改進(jìn)而改進(jìn)。還包括機(jī)床中的進(jìn)給裝置的影響。本次設(shè)計(jì)針對(duì)其機(jī)床中減速裝置的蝸輪減速的專用夾具是保證蝸輪箱體的加工質(zhì)量的有效措施。第2章 零件工藝流程設(shè)計(jì) 2.1零件工藝的分析 從蝸輪箱體零件圖得到：（1）左右的端面是主要的加工面。這一組的加工包含：左端面丶右端面的銑削的加工，左邊內(nèi)部側(cè)面的 124的端面。（2）124端面中心的加工特征。這一組加工包括：185H7孔、70H7孔。（3）A基準(zhǔn)為中心的加工表面，這一組的加工包括：R70的兩側(cè)端面，90H7的孔。（4）其余均為各表面上的加工螺孔包括有M10孔、M14孔、M20孔等。2.2蝸輪箱體的加工的各種問(wèn)題和工藝的設(shè)計(jì)采取對(duì)應(yīng)措施2.2.2孔系加工的方法從蝸輪箱體零件圖所表明的蝸輪箱體精度的要求以及生產(chǎn)率的要求，這個(gè)走刀箱體的最大的孔加工要選用在臥式鏜床上的專用鏜夾具，用來(lái)進(jìn)行鏜孔的較為適宜。2.3蝸輪箱體的加工跟定位的基準(zhǔn)選擇2.3.1。粗基準(zhǔn)選擇承諾裝入的箱體零件和箱壁必須要有相應(yīng)的間隙。由于這2個(gè)面面積大，再對(duì)后面加工的各個(gè)特征要有非常大的影響，又可以是這個(gè)工件他的定位的基準(zhǔn)又能是對(duì)刀的基準(zhǔn)，一樣的又是后面加工的基準(zhǔn)，所以用兩邊的端面用來(lái)做這個(gè)箱體的粗。2.3.2。精基準(zhǔn)選擇因此不用作踩納。這次的蝸輪箱體用來(lái)選為精基準(zhǔn)必須要按做先面然后孔的基本的原則，我們要先來(lái)加工端面說(shuō)著說(shuō)用A基準(zhǔn)做為中心的孔再來(lái)用作后續(xù)的加工精基準(zhǔn)。2.4蝸輪箱體的加工的主要工序的安排按照上面所說(shuō)的蝸輪箱體的加工工藝路線已經(jīng)確定：工序：毛坯的制造。工序：毛坯要進(jìn)行人工的時(shí)效處理跟退火處理還要去除表面的應(yīng)力工序：粗銑然后再精銑底部的端面工序4：銑上部凸臺(tái)40端面工序5：銑230端面及內(nèi)部124的凸臺(tái)端面。工序6：銑120端面工序7：鏜185H7孔和70H7孔工序8：鏜90H7孔保證兩端孔同軸度工序9：銑140兩側(cè)端面保證尺寸140mm工序10：鉆230端面上的6-M10孔工序11：鉆140面上的3-M10孔工序12：鉆40凸臺(tái)上的M20孔工序13：鉆油塞孔M14x1工序14：把零件檢查一下，再把毛刺去了2.5機(jī)械的加工余量和工序的尺寸還有毛坯的尺寸確定（1）上面下面的平面的加工的余量。 查表是2.3-59，其他的余量的值規(guī)定是。 毛坯名義上的尺寸是：314mm毛坯的最小的尺寸是：313.4毫米毛坯的最大的尺寸是：314.6mm（2）左右端面的加工的余量查到的表是3.2-23。他的余量值都規(guī)定是，現(xiàn)在用。查出表是3.2-27粗銑平面的時(shí)候他的厚度偏差用。精銑：查出表是2.3-59，他的余量值規(guī)定是。制造毛坯時(shí)他的基本的尺寸是195+3+3=201mm 查出的表2.3-11,鑄件的尺寸公差的等級(jí)是選用的CT7，查出表是2.3-9可以得出鑄件的尺寸公差是 毛坯的名義的尺寸是：195+3+3=201mm毛坯的最小的尺寸是：201-0.6=200.4毛坯的最大的尺寸是：201+0.6=201.6mm（3）R70端兩側(cè)端面的加工多余的量這個(gè)面一樣也要實(shí)行粗和精銑的加工。各工序加工多余的量：粗銑：查出表是3.2-23，現(xiàn)在取其是。表3.2-27，粗銑這個(gè)平面的時(shí)候厚度的偏差要是。精銑：查出表是2.3-59,他加工多余的量是規(guī)定是。鑄件的毛坯的基本的尺寸量是：140+3=143（4）最主要的孔 70 、 90 、 185按照工序上面的要求，這個(gè)孔的加工是粗鏜、精鏜這兩個(gè)工序組成，各個(gè)工序加工剩下來(lái)的量：粗鏜：70H7孔，查出表是2.3-48,他加工剩余的量是；90H7孔，查出表是2.3-48,他加工剩余的量是；185H7孔，查出表是2.3-48,他加工剩余的量是精鏜：70H7孔，查出表是2.3-48,他加工剩余的量是； 90H7孔，查出表是2.3-48,他加工剩余的量是；鑄件的這個(gè)毛坯的基本的尺寸分別是：70孔毛坯的基本的尺寸是70-4-4=62mm；185孔毛坯的基本的尺寸是185-3-1-4=177mm；毛坯的最大的尺寸是62.6mm；毛坯的最小的的尺寸是61.4mm；90孔的毛坯的名義的尺寸是82；毛坯的最大的尺寸是82.55mm；毛坯的最小的尺寸是81.45mm；毛坯的最大的尺寸是177.55mm；毛坯的最小的尺寸是176.45mm；（5）孔M14、M10、M20所有的螺孔按照實(shí)心體毛坯直接鑄出，后續(xù)進(jìn)行鉆孔攻絲加工。M10鉆底孔：8.2攻絲：M10M14鉆底孔13攻絲M14M20鉆底孔17攻絲M202.6決定切削的用量跟基本的工作時(shí)間精銑2.4-73，是是：，得出 步驟：粗和精銑R70的兩個(gè)側(cè)面的端面端面的銑刀（1） 粗 銑直徑，齒的數(shù)量：查表得出2.4-73，是?。?，得出：2.4-81,從毛坯的尺寸可以知道：得出機(jī)床運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：（2）精銑銑削的深度值：每個(gè)齒的進(jìn)給數(shù)值：得到得到機(jī)床的主要軸承轉(zhuǎn)動(dòng)速度：，得到實(shí)際的銑削的速度值：進(jìn)給的數(shù)值：工作臺(tái)每分進(jìn)給量：刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 走刀的次數(shù)是一次（1粗膛切削的深度值是=3mm。進(jìn)給的數(shù)值：，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。切削速度：機(jī)床的主要軸承轉(zhuǎn)動(dòng)速度，取實(shí)際的切削的速度是，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給數(shù)值： ： 得到 刀具行程的次數(shù)：機(jī)床運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是， 刀桿從機(jī)床伸出來(lái)的長(zhǎng)度得出，切削的深度值數(shù)是。 所以確定出進(jìn)給數(shù)值是，得出 （2）切削的深淺值： 進(jìn)給的數(shù)值：切削的速度值：查出的表2.4-66，得到機(jī)床的主要軸承轉(zhuǎn)動(dòng)速度：，得到 得到：切削的速度值是為，查出的表2.4-66，所以，得到 是（3）粗和精鏜的孔粗鏜的孔切削的深度值是：所以決定進(jìn)給的數(shù)值是切削的速度值是：查出的表是.4-66，得出機(jī)床的主要軸承轉(zhuǎn)動(dòng)的速度是：，得出 工作臺(tái)的每一分鐘的進(jìn)給數(shù)值是為：被切削的層面長(zhǎng)度是： 得出行程的次數(shù)：機(jī)床運(yùn)行的時(shí)間是：精鏜的孔切削的深度值是為：進(jìn)給是數(shù)值是：根據(jù)切削的深度值是為，再參差表2.4-66。所以確定了進(jìn)給數(shù)值是切削的速度值是為：從表2.4-66可以得出，所以機(jī)床的主要軸承轉(zhuǎn)動(dòng)速度是：，得出 得到工作步驟：鉆空M1O、M20、M14孔（1）鉆底面的孔8.2切削的深度值是為：進(jìn)給的數(shù)值是：得到，得到 走刀要走七次機(jī)床運(yùn)行的時(shí)間是：（2）玫M10x1.75的螺孔進(jìn)給的數(shù)值是：應(yīng)為他的螺距是,所以進(jìn)給的數(shù)值是切削的速度值是為：查出的表2.4-105，所以機(jī)床的主要軸承轉(zhuǎn)動(dòng)的速度是：，得到被切削的層面的長(zhǎng)度值是：刀具的切入的長(zhǎng)度值是為：刀具的切出的長(zhǎng)度指數(shù)是： 機(jī)床運(yùn)行的時(shí)間是為：（3）鉆13的底孔得出得到的， 刀具的切出的長(zhǎng)度值是為：要把刀走七次機(jī)床運(yùn)行的時(shí)間是為：（4）攻螺孔為M14x1進(jìn)給數(shù)值是，應(yīng)為他的螺距是,所以進(jìn)給數(shù)值是切削的速度是為：查出的表2.4-105，得到機(jī)床主要軸承旋轉(zhuǎn)速度：，得到被切削的層面的長(zhǎng)度為： 機(jī)動(dòng)時(shí)間：（5）鉆底孔17切削深度：進(jìn)給量：2.4-58，取切削速度：2.4-60，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取被切削的層面的長(zhǎng)度為：把刀走七變機(jī)床運(yùn)行的時(shí)間是：（6）攻M為M20x3的螺孔進(jìn)給的數(shù)值：應(yīng)為他的螺距,所以進(jìn)給的數(shù)值切削的速度值是為：從表2.4-105，得到機(jī)床的主要軸承轉(zhuǎn)動(dòng)速度：，得到被切削的層面長(zhǎng)度值是：刀具的切入的長(zhǎng)度值是：刀具的切出的長(zhǎng)度值是： 機(jī)床的運(yùn)行時(shí)間：第3章 銑底面夾具設(shè)計(jì)本夾具主要用來(lái)銑蝸輪箱體的底面夾具，該夾具為零件的開(kāi)始工序，所以結(jié)合工件的外形來(lái)參考定位和夾緊方式，通過(guò)專用夾具的定位設(shè)計(jì)，減少工作時(shí)間，提高工作效率。3.1定位基準(zhǔn)的選擇根據(jù)本次的零件的工藝流程，銑底端面為工件的首道工序，零件的各處特征均還沒(méi)有加工，因此需要考慮以工件的外形來(lái)參考定位，本次選擇工件的外形定位主要包括以下，工件被限制了六個(gè)自由度。3.2定位元件的設(shè)計(jì)根據(jù)外圓弧230的外圓弧選擇的定位元件為固定式V型塊，在側(cè)邊的定位方式選擇定位元件為支承釘?shù)亩ㄎ辉?。固定式V型塊是根據(jù)外圓弧230的圓弧作為基準(zhǔn)的，設(shè)計(jì)此V型塊的開(kāi)口角度尺寸為120度。圖3-1V型塊開(kāi)口角度120度的定位尺寸根據(jù)公式式中+ N：V型塊的開(kāi)口尺寸類 別：V形塊他的標(biāo)準(zhǔn)的定位高度是T(mm) 公式：T=H+0.577D-0.289*N參數(shù):H = 49參數(shù):D = 230參數(shù):N = 110計(jì)算結(jié)果 = 49mm3.3誤差分析主要定位基準(zhǔn)是工件的平均的軸線的位置在O點(diǎn)上，定位的基準(zhǔn)是外圓的軸線的地方，加工的精度所有的參數(shù)所在的放向與相同，而且所在位置的誤差是是圖中的O1點(diǎn)到O2點(diǎn)所在的距離。在O1CO2，（2）分別計(jì)算圖3-2三種情況的定位誤差 （3）以外圓230圓弧為中心的，而基準(zhǔn)位移誤差為230圓弧的定位偏差，盡量減少位移誤差。（4）本次的零件的外圓230外圓基準(zhǔn)。圖3-3230圓弧定位V型塊如定位分析圖，定位基準(zhǔn)為工件的230外圓， =0.1mm，=903.4切削力及夾緊力的計(jì)算（1）切削力計(jì)算本次的切削力為銑削力公式如下式中F：切削力N：高速鋼銑刀銑削考慮工件材料銑刀系數(shù)：銑削深度mmD：銑刀直徑mm：每齒進(jìn)給量mmB：銑削寬度mmZ：銑刀的齒數(shù)：考慮工件材料機(jī)械性能不同修正系數(shù)銑削切削力計(jì)算類別：計(jì)算結(jié)果 = 5985.161N（2）夾緊力的計(jì)算本次的夾緊按照切削方向與夾緊的方向是夾緊力與切削力方向垂直。圖3-4 夾緊形式由公式式中：實(shí)際所需的夾緊力F：切削力計(jì)算結(jié)果 = 29925N3.5對(duì)刀塊的設(shè)計(jì)夾具上所裝的對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件的加工前很好地對(duì)刀。3.6夾緊裝置的設(shè)計(jì)本裝置中的夾緊部位主要是側(cè)邊定位的地方，采用一個(gè)壓板對(duì)側(cè)邊的大端面進(jìn)行夾緊，夾緊力的方向是與切削力方向垂直方向，在對(duì)側(cè)邊大端面進(jìn)行壓緊的情況下，由于夾緊力較大，需要采用大一點(diǎn)的壓板對(duì)其進(jìn)行夾緊。第4章鏜孔夾具設(shè)計(jì)本夾具主要用來(lái)蝸輪箱體中兩個(gè)比較大一點(diǎn)的孔，包括185、70孔，這一次所用的鏜夾具以之用來(lái)進(jìn)行鏜該兩個(gè)側(cè)面?zhèn)鹊耐目椎膴A具，所以，因?yàn)殓M床夾具安裝是非常方便的，而且很快速，所以有利于我們?cè)趯?shí)際生活中的生產(chǎn)與制造，所以這一次采用的是，以對(duì)這個(gè)孔進(jìn)行鏜夾具的設(shè)計(jì)。4.1選擇以及對(duì)基準(zhǔn)的定位本次鏜孔的情況下，以工件的底面上的兩個(gè)對(duì)角孔11孔可以作為定位的孔，這樣的話可以使用的定位方式就是為一面兩孔的定位方式，一面即為工件的底部端面，兩孔就是底面上的對(duì)角兩孔11孔，用一個(gè)面兩個(gè)孔的定位基準(zhǔn)的方式是非常常見(jiàn)的定位方式。4.2設(shè)計(jì)定位的原件夾具所選用的定位基準(zhǔn)是“一面兩孔”的定位原則，面就是為底平面，孔就是為底面對(duì)角是一個(gè)2-11孔。對(duì)角的孔通常都是用定位銷這個(gè)物件定位，這次設(shè)計(jì)是一個(gè)以固定式定位銷，另一個(gè)固定式的菱形定位銷。定位銷都是機(jī)床夾具所用的非常的通用。而且底面的定位元件是用的支承用的支承板用來(lái)作為定位元件，支承板也都是機(jī)床夾具的很常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)元件。圖4-1支承板4.3定位誤差分析 應(yīng)為兩個(gè)工藝孔的位置上面有一些誤差，所以得出他的尺寸公差是。，并且尺寸是。 圖 4 2（1）兩個(gè)定位銷的中心距的尺寸是，偏差是 = （2）確認(rèn)圓柱銷的直徑和他的公差 得出f7 因此圓柱銷的尺寸是 （3）削邊的銷寬度是b跟B （4）削邊銷和基準(zhǔn)孔的最小配合的間隙是 基準(zhǔn)孔的最小直徑 圓柱銷和基準(zhǔn)孔的間隙（5）削邊銷的直徑和他的公差 直徑公差帶是，削邊銷的定位圓柱他的部分定位的直徑尺寸是 。4.4計(jì)算切削力跟夾緊力計(jì)算結(jié)果 = 801.04N4.5設(shè)計(jì)鏜套跟襯套從工藝的角度以及要求對(duì)185和70的孔鏜孔，。在工件的兩個(gè)側(cè)面分別放置兩個(gè)鏜套，在鏜套的安裝座上面安裝相應(yīng)的鏜套，這樣又便于換鏜套。這樣就是為了能夠好的加工。鏜套安裝座跟鏜套還有襯套的具體的選擇：表4-1鏜套基本結(jié)構(gòu)參數(shù)dHD公稱尺寸允差706085-0.012-0.027105100182.547473160125185-0.015-0.0442202101831051054襯套選用鏜套用襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖4-4鏜套用襯套其機(jī)構(gòu)參數(shù)如下表：表4-2鏜套用襯套結(jié)構(gòu)參數(shù)dHDC 公稱尺寸允差公稱尺寸允差85+0.03060100+0.039+0.02032圖4-5鏜套螺釘標(biāo)準(zhǔn)圖4-6主要的鏜套螺釘?shù)某叽?.5設(shè)計(jì)夾緊裝置這個(gè)夾具裝夾是很容易的，在鏜孔的過(guò)程中，鏜孔鏜完了以后，。我們?cè)诟鼡Q這些零件的時(shí)候也是能夠松開(kāi)鎖緊螺母，在這整一個(gè)夾具的操作過(guò)程是較為簡(jiǎn)單的，很方便操作。結(jié) 論蝸輪箱體他是一個(gè)機(jī)床減速裝置上非常的關(guān)鍵的部件，他的性可以直接影響到機(jī)床的整體加工的效果，從而影響到這個(gè)加工零件的精度跟相對(duì)位置度等等。1、首先要分析蝸輪箱體零件的工藝性，并且還要制定蝸輪箱體的工藝的規(guī)程，制定蝸輪箱體的工藝過(guò)程卡和工序卡片。2、在制定完成蝸輪箱體零件的工藝之后對(duì)他的主要的工序要進(jìn)行分析，選擇其中一個(gè)的主要的工序作為夾具設(shè)計(jì)的任務(wù)。這次選擇的是銑面和鏜孔夾具設(shè)計(jì)。3、銑面夾具讓我熟悉并且掌握了這類箱體類形式外形V型塊的定位的原則和方式、夾緊方式，定位元件、夾緊元件的選擇跟設(shè)計(jì)，鏜夾具讓我了解了一面兩孔的定位原則方式，并且知道了解了鏜孔夾具中使用的鏜套和鏜套用襯套和鏜套螺釘，還有定位用的固定式定位銷和菱形式定位銷，移動(dòng)壓板夾緊元件這些機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)件的使用還有應(yīng)用。參考文獻(xiàn)1 許曉旸, 專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)M. 重慶: 重慶大學(xué)出版社, 2003.2 孫已德, 機(jī)床夾具圖冊(cè)M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1984: 20-23.3 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室, 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)M. 貴陽(yáng): 貴州任命出版社, 1983: 42-50.4 東北重型機(jī)械學(xué)院等, 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1979.5 孟少龍, 機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1991.6 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)修訂組, 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)M. 上海: 上海科學(xué)技術(shù)出版社, 1979.7 李洪, 機(jī)械加工工藝手冊(cè)M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1990.8 馬賢智, 機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)M. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1994. 9 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