GJ284-小型蝸輪減速器箱體工藝和銑頂面夾具設(shè)計(jì)【氣動(dòng)】【含CAD高清圖紙和說明書】

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Use of machinery manufacturing technology and related courses of some knowledge, solve the worm gear case in the process of localization, clamp as well as craft route arrangement and other related issues, to identify the relevant process and choose a suitable size and machine tools, spare parts processing quality assurance. Secondly, on the basis of worm gear box body blank and the requirements of the production program and the comparison of processing schemes, formulate feasible manufacturing process line. Finally, according to the requirements of the processing parts processing, machine tool fixture design reference manual and related aspects of the books, use of fixture design of the basic principles and methods, the programme drawn up fixture design, design efficient, energy saving, economic and reasonable to ensure the quality of processing fixture.Key Words: Mechanical processing, process, special fixture, worm gear box目 錄摘 要1Abstract2目 錄3第1章 緒 論41.1課題背景及目的41.2 國內(nèi)外研究狀況41.3課題研究方法51.4 論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容5第2章 零件分析62.1 零件的特點(diǎn)、作用62.2工藝分析62.2.1零件圖樣分析62.2.2零件工藝分析73 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂73.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂73.1.1生產(chǎn)過程與機(jī)械加工工藝過程73.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類83.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料84 夾具設(shè)計(jì)23參考文獻(xiàn)27第1章 緒 論加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次鞏固，是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。 機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)！本設(shè)計(jì)是有關(guān)蝸輪箱體工藝步驟的說明和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法的具體闡述。工藝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。1.1課題背景及目的本課題是基于UG CAD/CAM的箱體wl制造，箱體零件的加工屬于典型零件加工，由于箱體零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工工藝也相對(duì)比較復(fù)雜，通常都是采用鑄鐵材料。一般先將材料鑄造成毛坯，然后經(jīng)過時(shí)效處理后在進(jìn)行加工，大多采用先面后孔的加工路線。箱體零件加工具有典型性，對(duì)于我們機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的學(xué)生來說，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅能夠復(fù)習(xí)、運(yùn)用在這四年里所學(xué)過的知識(shí)，而且還能讓我們把所學(xué)到的所有知識(shí)都統(tǒng)一起來，融會(huì)貫通。這讓我們更全面的了解箱體類零件加工工藝過程和夾具設(shè)計(jì)等。機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。其基本目的是：（1） 培養(yǎng)工程意識(shí)。（2） 訓(xùn)練基本技能。（3） 培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)。（4） 培養(yǎng)規(guī)范意識(shí)。1.2 國內(nèi)外研究狀況“十五、十一五”期間，由于國家采取了積極穩(wěn)健的財(cái)政貨幣政策，固定資產(chǎn)投資力度加大，特別是基礎(chǔ)建設(shè)的投資，使冶金、電力、水泥、建筑、建材、能源等加快了發(fā)展，因此，對(duì)減速機(jī)的需求也逐步擴(kuò)大。隨著國家對(duì)機(jī)械制造業(yè)的重視，重大裝備國產(chǎn)化進(jìn)程的加快以及城市化改造進(jìn)程的加快，減速機(jī)行業(yè)仍將保持快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，尤其是齒輪減速機(jī)的增長(zhǎng)將會(huì)大幅度提高，這與進(jìn)口設(shè)備大多配套采用齒輪減速機(jī)有關(guān)。因此，業(yè)內(nèi)專家希望企業(yè)抓緊開發(fā)制造齒輪減速機(jī)，尤其是大、中、小功率硬齒面減速機(jī)，以滿足市場(chǎng)的需求。目前，國內(nèi)外動(dòng)力齒輪傳動(dòng)正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化、小振動(dòng)、低噪聲的方向發(fā)展。1.3課題研究方法本課題的主要研究箱體對(duì)象是小型蝸輪減速器，因此，在著手研究時(shí)，先要對(duì)這種減速器的箱體結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)有一個(gè)大致的了解。蝸輪減速器箱體類零件的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：有一對(duì)和數(shù)對(duì)要求嚴(yán)、加工難度大的軸承支承孔；有一個(gè)或數(shù)個(gè)基準(zhǔn)面及一些支承面；結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，壁薄且壁厚不均勻；有許多精度要求不高的緊固用孔。蝸輪減速器箱體類零件的主要技術(shù)要求是對(duì)孔和平面的精度和表面粗糙度的要求；支撐孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度；孔與孔的軸線之間的相互位置精度（平行度、垂直度）；裝配基準(zhǔn)面與加工時(shí)的定位基準(zhǔn)面的平面度和表面粗糙；各支承孔軸線和平面基準(zhǔn)面的尺寸精度、平行度和垂直度。這些技術(shù)要求是保證機(jī)器與設(shè)備的性能與精度的重要措施1.4 論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容能構(gòu)成一篇完整的論文必須要有好幾部分組成，其中包括畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、圖紙及相關(guān)資料、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正本、外文資料譯文與原文等。本篇論文所要研究的內(nèi)容就是關(guān)于蝸輪減速器的箱體的零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這類零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，夾具的設(shè)計(jì)及其定位方案等等。其中在這類箱體零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)這一塊，就需要研究很多方面。完成一篇論文需要查閱很多資料，要從研究的課題的各個(gè)方面收集相關(guān)資料，從而完善課題研究的內(nèi)容，更好的完成論文。第2章 零件分析2.1 零件的特點(diǎn)、作用箱體類零件，其形狀較為復(fù)雜，有比較多的平面與曲面且有內(nèi)表面。各個(gè)面的精度要求不一樣。在進(jìn)行機(jī)械加工工藝制訂的時(shí)候需要充分考慮工件的正確裝夾與定位。論文所給定的零件是蝸輪減速器箱體。由它將機(jī)器和部件中許多零件連接成一個(gè)整體,并使之保持正確的相互位置,彼此能協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng).常見的蝸輪減速器箱體零件有:各種形式的機(jī)床主軸箱.減速箱和變速箱等.各種蝸輪減速器箱體類零件由于功用不同,形狀結(jié)構(gòu)差別較大,但結(jié)構(gòu)上也存在著相同的特點(diǎn)。2.2工藝分析2.2.1零件圖樣分析1）180+0.035 0mm孔軸心線對(duì)基準(zhǔn)軸心線B的垂直度公差為0.06mm。2）180+0.035 0mm兩孔同軸度公差為0.06mm。3）90+0.027 0mm兩孔同軸度公差為0.05mm。4）箱體內(nèi)部做媒油滲漏檢驗(yàn)。5）鑄件人工時(shí)效處理。6）非加工表面涂防銹漆。7）鑄件不能有砂眼、疏松等缺陷。8）材料HT200。2.2.2零件工藝分析1）在加工前，安排劃線工藝是為了保證工件壁厚均勻，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)鑄件的缺陷，減少廢品。2）該工件體積小，壁薄，加工時(shí)應(yīng)該注意夾緊力的大小，防止變形。例如：精鏜前要求對(duì)工件壓緊力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，也是確保加工精度的一種方法。3）180+0.035 0mm與90+0.027 0mm兩孔的垂直度0.06mm要求，由T68機(jī)床分度來保證。4）180+0.035 0mm與90+0.027 0mm兩孔孔距1000.12mm，可采用裝心軸的方法檢測(cè)。3 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂3.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂3.1.1生產(chǎn)過程與機(jī)械加工工藝過程生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運(yùn)輸、保管于準(zhǔn)備，產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的機(jī)械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。機(jī)械工工藝過程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為零件的全過程。機(jī)械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：1.機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機(jī)床調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，調(diào)配勞動(dòng)力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。2.機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進(jìn)度計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。3.機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所須機(jī)床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機(jī)床的平面布置，各部門的安排3.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片，是兩個(gè)主要的工藝文件。對(duì)于檢驗(yàn)工序還有檢驗(yàn)工序卡片；自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)床完成的工序，還有機(jī)床調(diào)整卡片。機(jī)械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。機(jī)械加工工序卡片是每個(gè)工序詳細(xì)制訂時(shí)，用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。3.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，必須具備下列原始資料：1.產(chǎn)品的全套技術(shù)文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。3.車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術(shù)水平；專用設(shè)備；工藝裝備的制造性能等。4.各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、以及國內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)等。第4章 選擇加工方法，制定工藝路線4.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)4.1.1基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。4.1.2粗基面的選擇對(duì)一般的箱體零件來說，以底面作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，蝸輪箱體以側(cè)面作為粗基準(zhǔn)。4.1.3精基面的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇底面作為精基準(zhǔn)。4.2制定機(jī)械加工工藝路線4.2.1工藝路線方案一工序1 銑底面。選用X62W臥式銑床工序2 鉆4-13.5锪平24的孔。選用鉆3025臺(tái)式鉆床。工序3 粗銑98的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面。工序4 銑前后65的凸臺(tái)面。選用X62W臥式銑床。工序5 銑36凸臺(tái)面。選用X52K立式銑床。工序6 粗鏜74孔、孔口倒角2.5X45，粗鏜132孔。工序7 鉆擴(kuò)絞18H7孔,孔口倒角1X45。選用Z3025立式鉆床加工。工序8 精鏜74H7孔和132H8的孔。工序9 精擴(kuò)絞18H7孔。選用Z3025立式鉆床加工工序10 鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2X45，攻螺紋M12-6H。選用Z3025立式鉆床加工。工序11 鉆4-M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H。選用Z3025立式鉆床加工。工序12 鉆4-M8-H7螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H。選用Z3025立式鉆床加工。4.2.2工藝路線方案二工序1 銑底面。選用X62W臥式銑床工序2 鉆4-13.5锪平24的孔。選用鉆3025臺(tái)式鉆床。工序3 粗銑98的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面。工序4 銑前后65的凸臺(tái)面。選用X62W臥式銑床。工序5 銑36凸臺(tái)面。選用X52K立式銑床。工序6 鉆擴(kuò)絞18H7孔,孔口倒角1X45。選用Z3025立式鉆床加工。工序7 粗鏜74孔、孔口倒角2.5X45，粗鏜132孔。工序8 精銑98凸臺(tái)的左側(cè)面和工件的左側(cè)面。工序9 精鏜74H7孔和132H8的孔。工序10 鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2X45，攻螺紋M12-6H。選用Z3025立式鉆床加工。工序11 鉆4-M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H。選用Z3025立式鉆床加工。工序12 鉆4-M8-H7螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H。選用Z3025立式鉆床加工。4.3工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：兩個(gè)方案都是按先粗后精，加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一是先加工74孔、孔口倒角2.5X45，132孔。，然后以底面為基準(zhǔn)經(jīng)過尺寸鏈換算找正18的中心線再來加工孔18H7孔，而方案二則與此相反，先鉆、擴(kuò)、鉸18mm,倒角45，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)找正74孔的中心線來加工孔，這時(shí)的垂直度和精度容易保證，并且定位和裝夾都很方便。因此，選擇方案二是比較合理的。4.4確定工藝過程方案表 4.1 擬定工藝過程工序號(hào)工序內(nèi)容簡(jiǎn)要說明010一箱多件沙型鑄造020進(jìn)行人工時(shí)效處理消除內(nèi)應(yīng)力030涂漆防止生銹040銑底面先加工面050鉆4-13.5锪平24的孔060粗銑98的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面先粗加工070銑前后65的凸臺(tái)面080銑36凸臺(tái)面090鉆擴(kuò)絞18H7孔,孔口倒角1X450100粗鏜74孔、孔口倒角2.5X45，粗鏜132孔0110精銑98凸臺(tái)的左側(cè)面和工件的左側(cè)面后精加工0120精鏜74H7孔和132H8的孔0130鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2X45，攻螺紋M12-6H后加工孔0140鉆4-M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H0150鉆4-M8-H7螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H0160檢驗(yàn)0170入庫第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具由于生產(chǎn)類型為中批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成.5.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備5.1.1 選擇夾具本零件除銑，鏜及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。5.1.2 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。2.鉆32mm的孔選用錐柄麻花鉆。3.鉆10mm和鉆、半精鉸16mm的孔。倒角45，選用專用刀具。4.車10mm孔和16mm的基準(zhǔn)面并鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆，do=10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角120，45度車刀。5.鉆螺紋孔6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機(jī)用絲錐。6.拉溝槽R3選用專用拉刀。5.1.3 選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，參考相關(guān)資料，選擇如下：1.選擇加工面的量具 用分度值為0.05mm的游標(biāo)長(zhǎng)尺測(cè)量，以及讀數(shù)值為0.01mm測(cè)量范圍100mm125mm的外徑千分尺。2.選擇加工孔量具因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛贗T7IT9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm 測(cè)量范圍50mm125mm的內(nèi)徑千分尺即可。5.2確定工序尺寸5.2.1面的加工（所有面）根據(jù)加工長(zhǎng)度的為60mm，毛坯的余量為3mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-21加工的長(zhǎng)度的為60mm、加工的寬度為60mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對(duì)精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。5.2.2孔的加工1. 132mm.毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7IT8之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。粗鏜：130.4mm 2z=1.6mm精鏜：132H82. 74mm.毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7IT8之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。粗鏜：73mm 2z=1.0mm精鏜：74H83. 18H7mm的孔毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT6IT7之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：16mm 2z=2mm粗鉸：17.6mm 2z=0.4mm精鉸：18H74. 鉆4-13.5锪平24的孔毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8IT9之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：4-6.5mm 2z=3.5mm擴(kuò)孔：4-12.5mm 2z=0.5mm鉸孔：4-13.5mm 锪平: 4-24mm5. 鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2X45，攻螺紋M12-6H毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8IT9之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔： 10.2-6H 2z=0.9mm孔口倒角：2X45攻絲: M12-6H6. 鉆4-M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8IT9之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：8.5mm 2z=0.75mm攻絲：M107. 鉆4-M8-H7螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8IT9之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：4-6.7mm 2z=0.65mm攻絲：4-M8-H7 第6章 確定切削用量6.1 工序10切削用量本工序?yàn)殂姷酌妗Ｒ阎ぜ牧蠟镠T200，選擇硬質(zhì)合金端面銑刀直徑D=200mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,B=63mm，d=60mm，已知銑削寬度a=60mm，銑削深度a=3mm故機(jī)床選用X62W臥式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，X62W型臥式銑床，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進(jìn)給量f=0.2-0.5mm/z、現(xiàn)取f=0.3mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑D=200mm，耐用度T=300min。3.確定切削速度 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑D=200mm，齒數(shù)z=10，銑削深度a=3mm，耐用度T=300min時(shí)查參考文獻(xiàn)1表3.1-74取主軸轉(zhuǎn)速n=150r/min,故相應(yīng)的切削速度為：Vc =Vc=94.2m/min 4.校驗(yàn)機(jī)床功率 參考文獻(xiàn)1表2.4-96,得切削功率為: 取z=10個(gè)齒，n=150/60=2.5r/s，=60mm，=3mm，=0.3mm/z，=1 將他們帶入式中得： kw 又由文獻(xiàn)1表3.1-73得機(jī)床功率為7.5kw，若取效率為0.85，則7.5X0.85=6.375kw2.78kw 故機(jī)床功率足夠。6.2 工序20切削用量本工序?yàn)殂@4-13.5mm的孔和锪4-24的沉頭孔。選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=35mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，查得每齒進(jìn)給量f=0.200.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。 根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=23.55m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f=f=0.23mm/z4.校驗(yàn)機(jī)床功率 依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法，根據(jù)資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機(jī)床功率能夠滿足要求。 t=4.3 min6.3工序30和工序80切削用量工序30為粗銑98的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面，工序80精銑98凸臺(tái)的左側(cè)面和工件的左側(cè)面，所選刀具為高速鋼端面銑刀其直徑為D=100mm，齒數(shù)z=10。1.確定每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料，查得粗銑和精銑每齒進(jìn)給量fz=0.100.35mm/z，現(xiàn)取fz=0.20mm/z。2.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為2.0mm，耐用度T=130min。3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。 根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=255r/min,Vfc=300mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=80.1m/min 4.校驗(yàn)機(jī)床功率 參考文獻(xiàn)1表2.4-96,得切削功率為: 取z=10個(gè)齒，n=255/60=4.25r/s，=100mm，=2.5mm，=0.2mm/z，=1 將他們帶入式中得： kw 又由文獻(xiàn)1表3.1-73得機(jī)床功率為7.5kw，若取效率為0.85，則7.5X0.85=6.375kw4.95kw 故機(jī)床功率足夠。6.4 工序40切削用量本工序?yàn)殂娗昂?5的凸臺(tái)面。所選刀具為端面銑刀，銑刀直徑D=80mm，根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀d=27mm，L=36mm,Z=10，已知銑削寬度a=65mm，銑削深度a=3mm故機(jī)床選用X62W臥式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量f=0.100.35mm/z、現(xiàn)取f=0.30mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為2.0mm，耐用度T=120min。3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑D=80mm，銑削寬度a=65mm，銑削深度a =3mm，耐用度T=120min時(shí)。 根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min。則實(shí)際切削：Vc =Vc=75.36m/min 4.校驗(yàn)機(jī)床功率 參考文獻(xiàn)1表2.4-96,得切削功率為: 取z=10個(gè)齒，n=300/60=5r/s，=80mm，=3mm，=0.3mm/z，=1 將他們帶入式中得： kw 又由文獻(xiàn)1表3.1-73得機(jī)床功率為7.5kw，若取效率為0.85，則7.5X0.85=6.375kw7.5kw 故重新選擇主軸轉(zhuǎn)速為235r/min,則: Vc =59m/min 將其帶入公式得: =5.8kw6.375kw 故機(jī)床功率夠。6.5工序50切削用量本工序?yàn)殂?6凸臺(tái)面，加工條件為：工件材料為HT200,選用X52K機(jī)床。刀具選擇：選擇高速鋼端面銑刀，D=50mm。 1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量f=0.100.35mm/z、現(xiàn)取f=0.30mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為2.0mm，耐用度T=110min。3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑D=50mm，銑削寬度a=36mm，銑削深度a =3.5mm，耐用度T=100min時(shí)。根據(jù)X52K型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min。則實(shí)際切削：Vc =Vc=47.1m/min4.校驗(yàn)機(jī)床功率 參考文獻(xiàn)1表2.4-96,得切削功率為: 取z=8個(gè)齒，n=235/60=3.9r/s，=36mm，=3.5mm，=0.3mm/z，=1 將他們帶入式中得： kw 又由文獻(xiàn)1表3.1-73得機(jī)床功率為7.5kw，若取效率為0.85，則7.5X0.85=6.375kw3.06kw 故機(jī)床功率夠。6.6 工序60的切削用量本工序?yàn)殂@擴(kuò)絞18H7孔,孔口倒角1X45，刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=16mm，擴(kuò)孔鉆和18的鉸刀，使用切削液1.鉆16的底孔 參考文獻(xiàn)1表2.4-38，并參考鉆床說明書，取鉆孔時(shí)進(jìn)給量f=0.45mm/r， 參考文獻(xiàn)1表2.4-41，用插入法求得鉆孔的切削速度v=0.35m/s=21m/min，由此算出轉(zhuǎn)速為：417.9r/min2.擴(kuò)17.6的孔 參考文獻(xiàn)1表2.4-50，并參考機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量，取f=0.99mm/r， 參考文獻(xiàn)4表3-54，擴(kuò)孔的切削速度為（1/21/3）V鉆，故?。?由此算出轉(zhuǎn)速： 。按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=190r/min。 3.鉸18H7孔 參考文獻(xiàn)1表2.4-58，鉸孔的進(jìn)給量取f=1.6mm/r。 參考文獻(xiàn)1表2.4-60，取鉸孔的切削速度為v=0.121m/s=7.26m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n =。按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取128r/min。6.7工序70和工序90的切削用量工序70為粗鏜74孔、孔口倒角2.5X45，粗鏜132孔。工序90為精鏜74H7孔和132H8的孔。查文獻(xiàn)2表3.2-10，得粗鏜以后的孔為73和130.4，故兩孔的精鏜余量Za=0.8mm和Zb=0.5mm。鏜孔時(shí)要保證孔與18H7孔的垂直度要求，鏜孔時(shí)的孔中心線要由18H7的中心線來保證。粗鏜132H7孔時(shí) 粗鏜132孔時(shí)因余量為4.2mm，故=4.2mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表2.4-180查取v=0.6m/s=36m/min。進(jìn)給量f=1mm/r。 r/min 取機(jī)床轉(zhuǎn)速為86r/min。 2. 精鏜132H7孔時(shí)粗鏜132孔時(shí)因余量為0.8mm，故=0.8mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表2.4-180查取v=1.2m/s=72m/min。進(jìn)給量f=0.15mm/r。 r/min取機(jī)床轉(zhuǎn)速為174r/min。3. 粗鏜74H7孔時(shí) 粗鏜74孔時(shí)因余量為3.5mm，故=3.5mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表2.4-180查取v=0.7m/s=42m/min。進(jìn)給量f=1mm/r。 r/min 取機(jī)床轉(zhuǎn)速為178r/min。 4. 精鏜74H7孔時(shí)粗鏜74孔時(shí)因余量為0.5mm，故=0.5mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表2.4-180查取v=1.4m/s=84m/min。進(jìn)給量f=0.15mm/r。 r/min取機(jī)床轉(zhuǎn)速為361r/min。6.8 工序100的切削用量本工序?yàn)殂@M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2X45，攻螺紋M12-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=6mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。3.確定切削速度V 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1表2.4-38，取鉆底孔10.2的切削速度為v=0.36m/s=21.8m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n =。取攻絲時(shí)的切削速度為：0.17m/s=10.2m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n =。按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速去n=272r/min。6.9 工序110的切削用量 本工序?yàn)殂@4-M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H，攻螺紋M12-6H，刀具選用錐柄麻花鉆，直徑d=10mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z3025立式鉆床，使用切削液。1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。3.確定切削速度V 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1表2.4-38，取鉆底孔8.5的切削速度為v=0.28m/s=16.81m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n =。取攻絲時(shí)的切削速度為：0.21m/s=12.56m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n =。6.10 工序120的切削用量 本工序?yàn)殂@4-M8-H7螺紋底孔，攻螺紋4-M10-7H，攻螺紋M12-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=8mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z3025立式鉆床，使用切削液。1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。3.確定切削速度V 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1表2.4-38，取鉆底孔6.7的切削速度為v=0.35m/s=21m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n =。按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速去n=1000r/min。取攻絲時(shí)的切削速度為：0.17m/s=10.2m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n =。按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速去n=400r/min。4 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)零件銑頂面工序的夾具。本夾具將用于X52K床。刀具為端面銑刀。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量。4.1 問題的提出本夾具主要用來銑頂面，其精度要求和加工技術(shù)要求都不是很高。因此在本道工序時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度加工難度都不是主要問題。4.2 夾具設(shè)計(jì)4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，此零件為箱體零件，其結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，加工時(shí)采用立式銑床一次加工，其要求的加工精度并不是很高，通過對(duì)零件的分析可知可以通過底面和側(cè)面對(duì)零件定位。 為了提高加工效率，現(xiàn)在決定設(shè)計(jì)的專用夾具，采用氣動(dòng)夾緊的方式，以便裝夾。4.3 夾緊力的確定本設(shè)計(jì)是一個(gè)銑床夾具，銑面，由于銑面的精度要求不高，但也要保證在銑面過程零件保持不動(dòng)，所以必須設(shè)計(jì)夾緊裝置。根據(jù)題目所需，在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)過兩種夾緊方案，現(xiàn)在分析兩種方案的優(yōu)劣，選擇更適合的一種。首先計(jì)算鉆孔的切削力，然后計(jì)算實(shí)際夾緊力。4.3.1 切削力切削力的計(jì)算可通過試驗(yàn)的方法，測(cè)出各種影響因素變化是的切削力數(shù)據(jù)，加以處理得到的反映各因素與切削力關(guān)系的表達(dá)式，稱為切削力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式。在實(shí)際中使用的切削力經(jīng)驗(yàn)公式有兩種：一是指數(shù)公式；二是單位切削力。這里為了方便起見，以單位切削力進(jìn)行切削力的計(jì)算。單位切削力是指單位切削面積上的主切削力，用kc表示。由切削手冊(cè)得主切削力公式： 式中：CF、XF、YF、F、F是指切削用量的系數(shù)和指數(shù)，可查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)；ap-銑削深度，mm；af-每齒進(jìn)給量，mm/Z；ae銑削寬度，mm；Z-銑刀齒數(shù)，n-銑刀每秒轉(zhuǎn)速，m/s；d0-切削寬度，mm；kFZ-切削條件改變時(shí)的修正系數(shù)；代入數(shù)據(jù)可得工件所受的切削力：Fc=3305N。2）由切削手冊(cè)得銑削力矩公式：式中：M-銑削力矩，Nmm；Fc-銑削力，N；d0-切削寬度，mm；Z-銑刀齒數(shù)，代入數(shù)據(jù)可得：M=2079660 Nmm.在夾具設(shè)計(jì)時(shí)采用了由氣缸帶動(dòng)杠桿工件實(shí)施夾緊，工件所需要的夾緊力是由這個(gè)氣缸提供的。由圖參數(shù)3可知：式中：M-銑削力矩，Nmm；F-夾緊力，N；L力臂，mm；代入數(shù)據(jù)可得：F=18906N。氣缸的設(shè)計(jì)計(jì)算1）初選氣缸的工作壓力工作壓力是確定執(zhí)行元件結(jié)構(gòu)參數(shù)的主要依據(jù)，它的大小影響執(zhí)行元件的尺寸和成本，甚至整個(gè)系統(tǒng)的功能。工作壓力選得高，執(zhí)行元件和系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)緊湊，但對(duì)元件的強(qiáng)度、剛度及密封要求高，且要采用較高壓力的氣源；反之，如果工作壓力選得低，就會(huì)增大執(zhí)行元件及整個(gè)系統(tǒng)的尺寸，使結(jié)構(gòu)變得龐大。所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫?。?zhí)行元件的工作壓力可以根據(jù)總負(fù)載的大小或主機(jī)設(shè)備類型進(jìn)行選取。在此氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì)中，因采用企業(yè)氣源作為動(dòng)力，一般空氣的壓力為0.50.8Mpa。所以選定工作壓力為0.5Mpa。2）確定氣缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)本氣缸采用單向作用氣缸。最大負(fù)載即為上面所求值，F(xiàn)=18906N，其缸徑計(jì)算公式為:式中:F - 活塞桿上的推力，N- -氣缸工作壓力，MPaD-氣缸缸體直徑，m 查設(shè)計(jì)8手冊(cè)，按氣缸內(nèi)徑系列將以上計(jì)算值圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，取D=65mm。由,可得活塞桿直徑:圓整后，取活塞桿直徑校核，按公式有:其中，則:滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求。3）缸筒壁厚的設(shè)計(jì)缸筒直接承受壓縮空氣壓力，必須有一定厚度。一般氣缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式計(jì)算:式中:- 缸筒壁厚，mm- 氣缸內(nèi)徑，mm- 實(shí)驗(yàn)壓力，取, Pa材料為:ZL3,=3MPa代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為:取，則缸筒外徑為:4）活塞行程的確定由夾具設(shè)計(jì)中對(duì)零件進(jìn)行裝夾的移動(dòng)距離可知，為了便于工件的裝夾，移動(dòng)壓板所需要的行程為75mm，氣缸裝在移動(dòng)夾板的另一端，由杠桿原理可知，氣缸移動(dòng)的距離不小于是150mm，為了確保氣缸安全工作，取氣缸的工作行程為160mm。4.4定位誤差的計(jì)算1.定位誤差，此項(xiàng)主要是支撐釘與工件的間隙產(chǎn)生，最大間隙為-0.028mm。 e=( H/2 + h + b )max/He-刀具引偏量（mm）H-鉆套導(dǎo)向高度（mm）h-鉆套下斷面與工件間的空間高度（mm）max-刀具與鉆套的最大間隙 配合為30H7/r6，可知max=0.028mm；將H=36mm, h=20, B=30mm代入，可求得e=0.05mm。由于上述各項(xiàng)都是按最大誤差計(jì)算，實(shí)際上各項(xiàng)也不可能同時(shí)出現(xiàn)最大值，各誤差方向也很可能不一致，因此，其最和誤差可按概率法求和： 該項(xiàng)誤差大于中心距允差0.1mm的2/3，可用。4.5 夾具的使用方法夾具的大體結(jié)構(gòu)（從下到上）：凸臺(tái)和底板為一體，當(dāng)活塞桿處于收回狀態(tài)時(shí)，可將減速器機(jī)體裝配到支撐板上，兩個(gè)定位面分別靠近支撐釘，達(dá)到完全定位后，氣缸伸出頂緊機(jī)體側(cè)面，開始加工，完成銑面工序，該夾具采用氣動(dòng)夾緊，自動(dòng)化程度高，加工效率得到很大的提升。參考文獻(xiàn)1孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，19912李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，19933崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社，19934王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，19875黃如林主編.切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，20046薛源順主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，19957崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.128陳于萍，高曉康主編.互換性與測(cè)量技術(shù).北京高等教育出版社，2005.9司乃鈞，許德珠主編.熱加工工藝基礎(chǔ). 高等教育出版社，199110張龍勛主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)及習(xí)題.機(jī)械工業(yè)出版社，1999.1125