K86-減速器箱體零件工藝及加工Φ120外圓的夾具設計【含CAD圖紙】

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Reducer box parts of the foundation pieces of reducer, It reducer by certain parts of the positional relationship between a general assembly, together with a planned drive to coordinate its relations campaign. Therefore, the processing box is not only affect their quality of assembly accuracy and precision of movement, but also affects the accuracy of the machine, performance and life. Fixture Design against 120 outside of the special fixture, taking into account the number of parts is comparatively big, large-scale production, Therefore, productivity is very important, so do not use this design manually to the previous fixture. using technology more advanced aerodynamic as a source of clamping force. Parts and not too high technical requirements and the use of a marketing positioning, supporting plane, with the fixture clamping around the same time they meet requirements. Key words : technological design,standard, cutting consumption, positioning benchmark positioning error. 目 錄中文摘要 .英文摘要 .前言 . . .1第1章 零件的分析 . .1 1.1 零件的功用. .11.1.1零件的結構特點 .11.2 零件的工藝分析. .11.2.1 零件的材料和毛坯. .2第2章 工藝規(guī)程設計.32.1工藝路線的安排 .32.1.1 工件的時效處理 .32.1.2 安排加工工藝順序.32.2 定位基準的選擇 .3 2.2.1 粗基準的選擇 .32.2.2 精基準的選擇 .32.3 主要表面的加工 .42.2.1箱體的平面加工 .42.2.2孔系的加工.4 2.2.3外圓面的加工 .4 2.4 制定工藝路線 .4 2.4.1工藝路線方案一 .4 2.4.2工藝路線方案二 . .5 2.4.3工藝路線方案的比較與分析. .6 2.5 機械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸的確定. .6 2.5.1 外圓表面 .6 2.5.2 鑄件的輪廓余量.6 2.5.3 以mm孔為中心的一組主要加工表面.6 2.5.4 以mm孔為中心的一組主要加工表面.7 2.5.5 平面加工余量 . .8 2.5.6 小孔加工的工序尺寸及余量.8 2.6 確定切削用量及基本工時.9 2.6.1 工序1.9 2.6.2 工序2.10 2.6.3 工序3.142.6.4 工序7.172.6.5 工序8.182.6.6 工序10.202.6.7 工序11.212.6.8 工序12.22第3章 專用夾具設計.243.1問題的指出.243.2夾具設計.24 3.2.1 定位基準的選擇.24 3.2.2 切削力及夾緊力及汽缸的計算.25 3.2.3 定位誤差的分析.26 3.2.4 夾具設計及操作的簡要說明.27第4章 結論.28參考文獻. . .29致謝. .30附錄A：工藝過程卡片. .31附錄B：工序卡片.33前 言本次設計是在我們學完了大學的全部基礎課，技術基礎課以及全部專業(yè)課程之后進行的。是對大學四年所學知識的一個綜合性的復習，也是一次理論聯系實際的重要訓練，對我們大學四年的能力進行檢驗。所以，在本次設計在我們四年的大學生活中占有很重要的地位,。就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己畢業(yè)將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎,提高自已的機械設計水平,因此我將盡自己最大努力來完成本次設計。由于本人經驗尚淺,能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導,批評。四川理工學院畢業(yè)設計第一章 零件的分析11 零件的功用 減速器箱體零件是減速器的基礎件，它將減速器的零件按一定的相互位置關裝配成一個整體，并按預定傳動關系協(xié)調其運動。因此，箱體的加工質量不影響其裝配精度及運動精度，而且影響到機器的工作精度、使用性能和壽命。111 零件的結構特點1外形是由多個平面組成的封閉式多面體.2結構形狀比較復雜。內部為空腔形,箱體壁薄且厚薄不均。3箱壁上布置有孔系；4箱體上的加工面，主要是大量的平面，此外還有許多精度要求較高的支承孔和精度要求較低的緊固用孔。12 零件的工藝分析減速器箱體共有兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求?，F分析如下：（1）以 mm孔為中心的加工表面，這一組加工表面包括： mm的孔及其倒角， mm的孔，mm的孔和mm內階臺面，mm孔及其倒角。 mm 外圓,左端面。mm的孔和mm的孔。尺寸為119.5的兩端面。（2）以mm孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：mm孔及其倒角， mm內階臺面， mm孔及其倒角，mm孔。mm孔， mm孔，mm孔以及mm通孔。尺寸為96的兩端面。這兩組加工表面之間有一定的位置要求，主要是：mm孔與基準B：mm外圓的同軸度公差為0.02mm；左端臺階面對于外圓的垂直度公差為0.02mm；mm孔mm外圓的同軸度公差為0.025mm；mm的孔相對于外圓的位置度公差為0.02mm；mm的孔相對于mm孔的位置度公差為0.02mm;mm的孔相對于基準A的位置度公差為0.02mm;mm的孔的相對于基準D位置度公差為0.2mm；尺寸96的后端面相對于基準D的垂直度公差為0.04mm；尺寸為96的前端面相對于基準C的垂直度公差0.04mm。由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。121 零件的材料和毛坯1零件的材料為灰口鑄鐵，牌號HT200.2毛坯為鑄鐵件，符合OAGT.540.001鑄件技術條件.3鑄件尺寸的極限偏差按OAGT.610.013鑄件加工余量與毛坯公差的I級精度.4未注明的圓角半徑不超過R35鑄件清理后涂C06-1鐵紅醇酸底漆6未注明公差尺寸的極限偏差按GB1804-79JS147所有倒角表面粗糙度為Ra=12.5為了消除鑄造時形成的內應力，減少變形，保證其加工精度的穩(wěn)定性，毛坯鑄造后要安排人工時效處理。減速器箱體的零件材料為HT200，為鑄件毛坯，大批生產，最小壁厚量為5mm。機械制造工藝設計簡明手冊表1.3-1毛坯的制造方法為金屬模機械砂型鑄造。精度等級CT：8-10，加工余量等級G。第二章 零件工藝規(guī)程設計21 工藝路線的安排箱體要求加工的表面較多。在這些加工表面中，平面加工精度比孔的加工精度容易保證，于是，箱體中主要孔的加工精度、孔系加工精度就成為工藝關鍵問題。因此，在工藝路線的安排中應注意：211 工件的時效處理箱體結構復雜壁厚不均勻，鑄造內應力較大。由于內應力會引起變形，因此鑄造后應安排人工時效處理以消除內應力減少變形。一般精度要求的箱體，可利用粗、精加工工序之間的自然停放和運輸時間，得到自然時效的效果。但自然時效需要的時間較長，否則會影響箱體精度的穩(wěn)定性。212 安排加工工藝的順序由于平面面積較大定位穩(wěn)定可靠，有利與簡化夾具結構檢少安裝變形。從加工難度來看，平面比孔加工容易。先加工平面，把鑄件表面的凹凸不平等缺陷切除，這樣對于平面上的孔的加工和保證孔的加工精度都是有利的。因此，一般均應先加工平面。22 定位基準的選擇箱體定位基準的選擇，直接關系到箱體上各個平面與平面之間，孔與平面之間，孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。在選擇基準時，首先要遵守“基準重合”和“基準統(tǒng)一”的原則，同時必須考慮生產批量的大小，生產設備、特別是夾具的選用等因素。221 粗基準的選擇粗基準的作用主要是決定不加工面與加工面的位置關系，以及保證加工面的余量均勻。為了保證孔的加工余量均勻，應該以不加工的外圓面作為粗基準。對于此箱體零件來說選擇其外圓面作為粗基準最合理，它與加工表面相對位置精度高。222 精基準的選擇 主要考慮基準重合的問題.箱體零件精基準的選擇以裝配面為精基準。它的優(yōu)點是消除了基準不重合誤差，觀察測量、調刀都比較方便。23 主要表面的加工231 箱體的平面加工箱體平面的加工常選擇刨削和銑削加工。箱體平面銑削加工的生產率比刨削高。在成批生產中，采用銑削加工。當批量較大時，常在多軸龍門銑床上用幾把銑刀同時加工幾個平面，即保證了平面間的位置精度，又提高了生產率。232 孔系加工箱體的孔系，是有位置精度要求的各孔的總和，其中有平行孔系和同軸孔系兩類。平行孔系主要技術要求是各平行孔中心線之間以及孔中心線與基準面之間的尺寸精度和平行精度根據生產類型的不同，可以在普通鏜床上或專用鏜床上加工。成批或大量生產箱體時，加工孔系都采用鏜模?？拙嗑戎饕Q于鏜模的精度和安裝質量。233 外圓面的加工箱體外圓面的加工通常選擇車削加工.24 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點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,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率.除此之外,還應當考慮經濟效果,以便使生產成本盡量下降.241 工藝路線方案一0 鑄造毛坯1 以35孔中心線為基準車削B面:120外圓.2 以B面為基準車A面35內孔,孔口倒角3 以A面為基準鏜30內孔.4 以B面為基準車35內孔,46內孔,52內孔,52內孔孔口倒角.5 以B面為基準車左端面.6.以35內孔中心線為基準,鏜基準面C,孔口倒角.7 以62內孔為基準,鏜基準面D,孔口倒角.8 以62內孔為基準鏜60內階臺.9 C面為基準銑F向大平面.10 D面為基準銑E向大平面.11 以D面為基準車96144面12 以D為基準鉆29通孔,口倒角.13 以D中心線為基準鉆210孔.,口倒角.14 以C中收線為基準鉆214孔,孔口倒角.15 以C為基準加工4-M6螺紋孔16 以A為基準加工3-M5螺紋孔17 以B為基準鉆35.5孔18 毛刺、清洗、打標記, 油漆各不加工外表面 19 圖樣要求檢驗242 工藝路線方案二 0 鑄造毛坯1 以125外圓為基準鏜削35內孔及其臺階面,孔口倒角.鏜30孔。選用T740金剛鏜床。2 以35內孔為基準車120外圓，端面.選用C516-A車床.3 以35內孔為基準車左端面,階臺面,左端Ra6.3的端面，選用C516-A車床.4 以35內孔為基準鏜左端35內孔.46內臺階面.52內孔及其臺階面,52內孔孔口倒角. 選用T611鏜床，T740鏜床.5 以35內孔中心線為基準,鏜62內孔.孔口倒角，選用T611鏜床，T740鏜床.6 以62內孔為基準,鏜42內孔.孔口倒角.鏜60內階臺，鏜88孔及其臺階面，選用T611鏜床，T740鏜床.7 以62內孔為基準銑尺寸為96的后端面.選用X63銑床.8 以42內孔為基準銑尺寸為96的前端面. 選用X63銑床.9 以42內孔為基準車尺寸91的右端面，車35凸臺面. 選用C516-A車床. 10 以42內孔為基準鉆，鉸29通孔, 孔口倒角,選用Z37鉆床.11 以42內孔為基準鉆，鉸210孔，孔口倒角. 選用Z37鉆床.12 以62內孔為基準鉆，鉸214孔,孔口倒角. 選用Z37鉆床.13 以62內孔為基準加工4-M6螺紋孔，選用Z37鉆床.14 以35內孔為基準加工3-M5螺紋孔，選用Z37鉆床.15 以120外圓基準鉆，鉸35.5孔，選用Z37鉆床.16 去毛刺、清洗、打標記, 油漆各不加工外表面 17 按圖樣要求檢驗243 工藝方案的比較與分析。上述兩個工藝方案的特點在于：方案一以為粗基準加工B面，再以B面為精基準加工一組內孔表面，且表述不是十分清楚；方案二則以為粗基準加工A面，然后以此為基準加工其它表面。經比較可見方案二的基準選擇最為合理，這時的位置精度較易保證，并且定位及裝夾都比較方便。在精加工中能保證設計基準和工藝基準重合。因此方案二選擇為最終的加工路線。方案二的工藝過程詳見機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。25機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定。251 外圓表面（120mm），考慮到其加工長度為4mm,與其聯結的非加工外圓的直徑為125mm,為簡化模鑄毛坯的外形，現直接取其外圓表面直徑為125mm。120mm表面有上下偏差，要求精加工，因此直徑余量取5mm能滿足加工要求（粗車Z=2.4mm，精車Z=0.1mm。）252鑄件的輪廓余量 （長度方向）91mm100mm，精度等級CT：8-10，加工余量等級G查機械制造工藝設計簡明手冊 2.2-4得為2.5mm-3mm,現取2.5mmm則為93.5mm。長度方向偏差為。輪廓尺寸余量（寬度方向）96100mm，精度等級CT：8-10，加工余量等級G查機械制造工藝設計簡明手冊 2.2-4取4mm,則為100mm.寬度方向偏差為。253 以mm孔為中心的一組主要加工表面。mm孔查公差配合與技術測量 精度要求介于IT7-IT8之間，參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9,2.3-12確定工序尺寸及余量為：鑄造直徑：mm粗鏜： mm 2Z=1.7mm精鏜： mm 2Z=0.2mm細鏜： mm 2Z=0.1mmmm的孔參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9,2.3-12確定其工序尺寸及余量為：鑄造直徑：mm粗鏜： mm 2Z=1.7mm精鏜： mm 2Z=0.3mmmm的孔參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9,2.3-12確定其工序尺寸及余量為：鑄造直徑：mm粗鏜： mm 2Z=1.7mm精鏜： mm 2Z=0.3mm孔查公差配合與技術測量其精度要求為IT7-IT8，參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9,2.3-12確定其工序尺寸及余量為：鑄造直徑：mm粗鏜： mm 2Z=3.6mm精鏜： mm 2Z=0.3mm細鏜： mm 2Z=0.1mm254 以mm孔為中心的一組的主要加工表面。其中mm孔查公差配合與技術測量其精度要求為IT7，參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-8,2.3-12確定其工序尺寸及余量為：鑄造直徑： mm 粗鏜： mm 2Z=3.6mm精鏜： mm 2Z=0.3mm細鏜： mm 2Z=0.1mmmm孔查公差配合與技術測量其精度要求為IT9IT10，參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9,2.3-12確定其工序尺寸及余量為： 鑄造直徑： mm粗鏜： mm 2Z=3.8mm精鏜： mm 2Z=0.2mmmm孔查公差配合與技術測量其精度要求為IT7IT8，參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9,2.3-12確定其工序尺寸及余量為：鑄造直徑： 40mm粗鏜： mm 2Z=1.7mm精鏜： mm 2Z=0.2mm細鏜： mm 2Z=0.1mm255 平面加工余量。查機械制造技術基礎表6.5和機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-21,前后端面單邊加工余量為：粗銑： Z=1.8mm精銑： Z=0.2mm右端面加工余量： 粗銑： Z=2.3mm精銑： Z=0.2mm256 小孔的加工工序尺寸及余量。35.5孔參照機械制造技術基礎表6.4及機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9加工工序尺寸及余量為：鉆孔： mm 2Z=5.3mm鉸孔： mm 2Z=0.2mm4-M6孔參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-20加工工序尺寸及余量為：鉆孔： mm 2Z=5mm攻螺紋： M6 2Z=1mm3-M5孔參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-20加工工序尺寸及余量為:鉆孔： mm 2Z=4.2mm攻螺紋： M5 2Z=0.8mm210孔參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9確定其工序尺寸及余量為： 鉆孔： mm 2Z=9.8mm鉸孔： mm 2Z=0.2mm214孔參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9確定其工序尺寸及余量為： 鉆孔： mm 2Z=13.8mm鉸孔： mm 2Z=0.2mm29孔參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-9確定其工序尺寸及余量為： 鉆孔： mm 2Z=8.8mm鉸孔： mm 2Z=0.2mm26 確定切削用量及基本工時 工序0鑄造毛坯261 工序1 以125外圓車削35內孔及其臺階面,孔口倒角選取T740金剛鏜床.鏜30孔。工件材料：HT200加工要求：粗、精，細鏜mm孔,長度方向尺寸13.5，孔口倒角，表面粗糙度為Ra1.6,臺階面表面粗糙度為Ra3.2, 粗、精鏜mm孔，表面粗糙度Ra3.2，35孔端面表面粗糙度Ra3.2.機床：T740金剛鏜床(1) 粗鏜孔至mm,單邊余量0.85mm,一次鏜去全部余量： =0.85mm. 進給量 =0.5mm/r 根據切削用量簡明手冊，確定金剛鏜床的切削速度為： 80m/min,則: =734 (r/min) （2-1）由于T740金剛鏜主軸轉速為無級調速，故以上轉速可以作為加工時使用的轉速。切削工時 =13.5+2.5=16mm,=3mm,=4mm則：=0.063（min） （2-2）精鏜孔至mm,單邊余量0.1mm,一次鏜去全部余量： =0.1mm. 進給量 =0.1mm/r 根據切削用量簡明手冊，確定金剛鏜床的切削速度為：100m/min,則:=913(r/min) 由于T740金剛鏜主軸轉速為無級調速，故以上轉速可以作為加工時使用的轉速。切削工時 =13.5+2.5mm,=3mm,=4mm則：=0.252（min） 細鏜孔至mm，單邊余量0.05mm, 一次鏜去全部余量： mm.由于細鏜時與精鏜孔共用一個鏜桿，利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔，故切削用量及工時均與精鏜相同(2) 粗鏜孔至mm,單邊余量0.85mm,一次鏜去全部余量： =0.85mm. 進給量 =0.5mm/r根據切削用量簡明手冊，確定金剛鏜床的切削速度為： 80m/min,則: =734.3(r/min) 由于T740金剛鏜主軸轉速為無級調速，故以上轉速可以作為加工時使用的轉速。切削工時 =5mm,=3mm,=4mm則： =0.033（min） 精鏜孔至mm,單邊余量0.15mm,一次鏜去全部余量： =0.15mm. 進給量 =0.1mm/r據切削用量簡明手冊，確定金剛鏜床的切削速度為：100m/min,則:=1061.6(r/min)由于T740金剛鏜主軸轉速為無級調速，故以上轉速可以作為加工時使用的轉速。切削工時 =5mm,=3mm,=4mm則： =0.113（min）262 工序2 以35內孔為基準車120端面，外圓.選取C516-A車床加工要求：粗精車端面，端面表面粗糙度Ra3.2.粗精車mm外圓，表面粗糙度Ra為1.6mm.（1）粗車端面已知左端面長度方向的余量為：2mm，粗加工余量確定為1.8mm, 切削深度：1.8mm 確定進給量：根據切削用量簡明手冊表1.4，當刀具桿尺寸為1625mm,3mm以及工件直徑為mm時：=0.6-0.9(mm/r)按C516-A車床說明書（見機械制造工藝簡明手冊表4.2-6取 =0.72(mm/r) 計算切削速度：按切削用量簡明手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）: （2-3）式中，=104，=0.40, =0.20,m=0.20.修正系數見切削用量簡明手冊表1.28，=1.44， 0.8 ，1.0，0.8，0.97所以 = =34.6(m/min)確定機床工作臺轉速：=91.8（r/min）按機床選取n=100 （r/min）所以實際切削速度 =37.7(m/min)計算切削工時：按機械制造工藝簡明手冊表6.2-1,取 =4(mm),mm, =0.067(min)（2）精車端面 已知左端面長度方向的余量為：2mm，精加工余量確定為0.2 mm, 切削深度：余0.2mm確定進給量：根據切削用量簡明手冊表1.4，當刀具桿尺寸為1625mm,3mm以及工件直徑為mm時：=0.6-0.9(mm/r)按C516-A車床說明書（見機械制造工藝簡明手冊表4.2-6取 =0.72(mm/r) 計算切削速度：按切削用量簡明手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）: 式中，=104，=0.40, =0.20,m=0.20.修正系數見切削用量簡明手冊表1.28，即：=1.44， 0.8 ，1.0， 0.8，0.97所以 = =83.3(m/min)確定機床工作臺轉速：=221（r/min）按機床選取 n=200（r/min）所以實際切削速度 =75.4（m/min）計算切削工時：按機械制造工藝簡明手冊表6.2-1,取 =4(mm),mm,=0.042(min) （1）粗車外圓 機床：C516-A立式車床。刀具:刀片材料為YG8.刀桿尺寸1625mm，偏頭外圓車刀，。粗車 切削深度：單邊余量Z=2.4mm,可一次切除 。進給量：根據切削用量簡明手冊表1.4,選用：1.2(mm/r) 計算切削速度：見切削用量簡明手冊表1.27: 式中，=208，=0.20, =0.40,m=0.20.修正系數見切削用量明手冊表1.28，即：=1.44，0.8，1.04，0.810.97。所以： =67.4(m/min)確定機床主軸轉速： =172（r/min） 按機床選取n=160r/min.所以實際切削速度 =62.7(m/min)切削工時 式中：=4,=4,=0，所以：0.042(min)精車 切削深度：單邊余量0.1mm，可一次切除。進給量：根據切削用量簡明手冊表1.6,選用： mm/r計算切削速度：見切削用量簡明手冊表1.27: 式中，=208，=0.40, =0.20,m=0.20.修正系數見切削用簡明手冊表1.28，即：=1.36， 0.8 ，1.02， 0.8，0.93 =45.23(m/min)確定機床工作臺轉速： =115（r/min）按機床選取n=125r/min.所以實際切削速度 =49.1(m/min)切削工時 式中：=4,=4,=0，所以： =0.32(min)所以車削此外圓總工時為 =0.362(min) （2-4）263 工序3 以35內孔為基準車左端階臺面,左端Ra6.3的端面.選取C516-A車床 (1)粗車階臺面已知長度方向的余量為：2mm，粗加工余量確定為1.8mm, 切削深度：1.8mm 確定進給量：根據切削用量簡明手冊表1.4，當刀具桿尺寸為1625mm,3mm以及工件直徑為mm時：=0.6-0.9(mm/r)按C516-A車床說明書（見機械制造工藝簡明手冊表4.2-6取 =0.72(mm/r) 計算切削速度：按切削用量簡明手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）: 式中，=104，=0.40, =0.20,m=0.20.修正系數見切削用量簡明手冊表1.28，=1.44，