K269-蝸輪箱加工工藝及2道夾具設計【蝸輪箱體】【鉆10.5和18孔+銑φ64外圓端面】參考素材

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摘 要 工藝學是以研究機械加工工藝技術和夾具設計為主技術學科，具有很強的實踐性，要求學習過程中應緊密聯(lián)系生產(chǎn)實踐，同時它又具有很強的綜合性， 本次畢業(yè)設計的課題是蝸輪箱加工工藝規(guī)程及夾具設計主要內容如下： 首先，對零件進行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。 第二步，進行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準和精基準。根據(jù)選好的基準，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證的一種工序。 最后，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時，并選擇合適的機床和刀夾具。對于粗加工，還要校核機床功率。然后把設計的過程整理為圖紙。 通過以上的概述，整個設計基本完成。 關鍵詞： 機械；加工工藝； 目 錄 前言 1 第1章 蝸輪箱 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 第2章 蝸輪箱 工藝規(guī)程的設計 3 2.1 確定毛坯的制造形式 3 2.2 基準的選擇 3 2.2.1 粗基準的選擇 3 2.2.2 精基準的選擇 3 2.3 制定工藝路線 3 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定 4 第3章 確定切削用量及基本工時 5 第4章 結論 32 參考文獻 33 致謝 34 畢業(yè)設計報告(論文) 報告(論文)題目：“蝸輪箱”零件機械加工 工藝規(guī)程及夾具設計 作者所在系部： 機械工程系 作者所在專業(yè)： 機械設計與制造 作者所在班級： 10111班 作 者 姓 名 ： 崔艷磊 作 者 學 號 ： 20103011110 指導教師姓名： 馬蘭 完 成 時 間 ： 2013.06 北華航天工業(yè)學院教務處制 XXX 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 第1 頁 1 粗銑、精右端平面 蝸輪箱 指 導 共 頁 審 核 設 備 名 稱 X2010C銑床 材 料 牌 號 HT200 冷 卻 液 切削液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 粗銑右端平面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 1 2 0.5 117.75 316 精銑右端平面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 1 2 0.5 117.75 316 XXX 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 第2 頁 2 粗銑、精銑左平面 蝸輪箱 指 導 共 頁 審 核 設 備 名 稱 X2010C銑床 材 料 牌 號 HT200 冷 卻 液 切削液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 1 粗銑左面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 1 2 0.5 117.75 316 2 精銑左平面 專用夾具，，銑刀，游標卡尺 1 2 0.5 117.75 316 XXX 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 第3 頁 3 銑6mm面 蝸輪箱 指 導 共 頁 審 核 設 備 名 稱 X2010C銑床 材 料 牌 號 HT200 冷 卻 液 切削液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 1 銑6mm面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 1 2 0.5 117.75 316 1 2 0.5 117.75 316 XXX 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 第4 頁 鉆，鉸φ18Φ10.5孔 蝸輪箱 指 導 共 頁 審 核 設 備 名 稱 Z535鉆床 材 料 牌 號 HT200 冷 卻 液 切削液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 1 鉆，鉸φ18孔 專用夾具，鉆頭，游標卡尺 1 7.5 0.27 59.69 550 1 1 鉆Φ10.5孔 專用夾具，鉆頭，游標卡尺 1 5.25 0.20 20 750 XXX 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 第5 頁 5 車M27孔、15孔 蝸輪箱 指 導 共 頁 審 核 設 備 名 稱 CA6140車床 材 料 牌 號 HT200 冷 卻 液 切削液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 1 鉆φ15孔，擴螺紋底孔 專用夾具，鉆頭，游標卡尺 1 7.5 0.27 59.69 550 1 攻螺紋 專用夾具，車刀，游標卡尺 1 7.5 0.27 59.69 550 XXX 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 第6 頁 6 鏜φ80、φ18孔 蝸輪箱 指 導 共 頁 審 核 設 備 名 稱 鏜床 材 料 牌 號 HT200 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 1 鏜φ18孔 專用夾具，鏜刀，游標卡尺 1 2 0.5 16 600 2 鏜φ80孔 專用夾具，鏜刀，游標卡尺 1 5 0.5 16 600 XXX 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 第7 頁 7 磨右端平面 蝸輪箱 指 導 共 頁 審 核 設 備 名 稱 M7475B磨床 材 料 牌 號 HT200 冷 卻 液 切削液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 1 磨右端平面 專用夾具，砂輪，游標卡尺 1 0.5 0.50 15 1200 XXX 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 第8 頁 8 鉗工 蝸輪箱 指 導 共 頁 審 核 設 備 名 稱 材 料 牌 號 HT200 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 工步號 工步內容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 1 去除銳邊毛剌 XXX 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 第9 頁 9 終檢 蝸輪箱 指 導 共 頁 審 核 設 備 名 稱 材 料 牌 號 HT200 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 工步號 工步內容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 1 按圖示尺寸檢查 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 1 頁 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 蝸輪箱 第 1 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄造 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 1 鑄造 鑄造、清砂 鑄造 2 鉗 清理 噴砂后上底漆 機加 3 銑 粗銑、精右端平面 機加 X2010C 專用夾具，銑刀 游標卡尺 4 銑 粗銑、精銑左平面 機加 X2010C 專用夾具，銑刀 游標卡尺 5 銑 銑6mm面 機加 X2010C 專用夾具，銑刀 游標卡尺 6 鉆 鉆，鉸φ18孔、鉆φ10.5孔 機加 Z535 專用夾具，鉆頭 游標卡尺 7 鏜 鏜φ18, φ80孔 機加 T618 專用夾具，鏜刀 游標卡尺 7 車 車M27孔、15孔 機加 CA6140 專用夾具，車刀 游標卡尺 8 磨 磨右端平面 機加 MB7475B 專用夾具，砂輪 游標卡尺 9 鉗工 去除銳邊毛剌 機加 10 檢 終檢 機加 前 言 機床夾具是在金屬切削加工中，用以準確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工位置，提高加工效率，以減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性性。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。而專用夾具是指專為某一工件的某一道工序的加工而專門設計的夾具，具有結構緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設計和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 專用夾具由定位裝置、夾緊裝置、對刀－引導裝置、其他元件及裝置、夾具體。 1.1定位裝置 這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過它使工件加工時相對于刀具及切削成形運動處于正確的位置，如支承釘、支承板、V形塊、定位銷等。 1.2夾緊裝置 它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時防止或減小振動。它通常是一種機構，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動裝置（如杠桿、螺紋傳動副、斜楔，凸輪等）以及動力裝置（如氣缸、油缸）等。 1.3對刀－引導裝置 它的作用是確定夾具相對于刀具的位置，或引導刀具進行加工，如對刀塊、鉆套、鏜套等。 1.4其他元件及裝置 如定位件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。 1.5夾具體 用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎件，并與機床有關 部位連接，以確定夾具相對于機床的裝置。 就我而言，我希望能通過這次做畢業(yè)設計對自己未來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。由于能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 第1章 零件的分析 渦輪箱體是與渦輪箱蓋合在一起對零部件起到容納，支撐的作用，使他們保持一定的相對位置，以得到正常的運動關系和足夠的精度，他同時還為其內部的零件起到了較好的潤滑條件，同時，他還有安全保護和密封的作用有一定的隔震的作用，起到保護內部零件不受到外部侵害的功用。所以在日常的生活工作中運用得非常廣泛，也起到非常重要的的作用。 第2章 工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 正確的選擇毛坯，具有重大的經(jīng)濟技術意義，毛坯的材料、制造方法和制造精度對工件的加工過程、加工勞動量、材料利用率和工件成本都有很大的影響。 由于蝸輪箱的結構較特殊，生產(chǎn)量又為批量的生產(chǎn)，所在毛坯應選用鑄件，為了保證蝸輪箱的鑄造精度和提高其生產(chǎn)率，應選用精度和生產(chǎn)率都經(jīng)較高的毛坯制造方法，所以，這里選用機器造型的砂型鑄造，一是為了提高生產(chǎn)率，二是為了降低工人的勞動強度。 2.2 基準的選擇 2.2.1 粗基準的選擇 零件在加工時，考慮到粗基準的幾個選擇原則,以及更好的制訂合理的加工工藝路線，這里，零件的粗基準按預先劃好的加工線來找正，這樣，更有利于保證準確的加工位置，對于劃線的基準，由于蝸輪箱上右端面是一個重要面，所以這里先用該面作為基準。 2.2.2 精基準的選擇 一般的零件在加工前，都應對基準進行的合理的選擇，這樣，才有利于保證零件加工時的精度。但是對于蝸輪箱來說在加工過程在只要調節(jié)好了蝸輪箱和刀具的相對位置，就相當于保證了蝸輪箱加工時的精度，在加工過程中可以以自身的重量來限制某些自由度。 2.3 制定工藝路線 由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)， 應盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，保證零件的各部份精度，除此以外，還應降低生產(chǎn)成本。制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機床配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 方案一 工序號 工序名稱 工序內容 1 鑄造 鑄造、清砂 2 鉗 清理 噴砂后上底漆 3 銑 粗銑、精左右端平面、銑6mm面 4 鏜 車φ80、φ18孔、M27孔、15孔 5 鉆 鉆φ10.5孔 6 磨 磨右端平面 7 鉗工 去除銳邊毛剌 8 檢 終檢 方案二 工序號 工序名稱 工序內容 1 鑄造 鑄造、清砂 2 鉗 清理 噴砂后上底漆 3 銑 粗銑、精右端平面 4 銑 粗銑、精銑左平面 5 銑 銑6mm面 6 鏜 鏜φ80、φ18孔 7 車 車M27孔、15孔 8 鉆 鉆φ10.5孔 9 磨 磨右端平面 10 鉗工 去除銳邊毛剌 11 檢 終檢 方案一由于工序過于集中，不利于批量生產(chǎn)，對于加工時效率過低，且對產(chǎn)品質量達不到保證 ，采用方案2便于生產(chǎn)管理，且加工基準與設計基準重合，產(chǎn)品質量達到保證。因此方案2是合理的 第3章 確定切削用量及基本工時 3.1 工序 粗銑蝸輪箱右端平面： 工零件材料：HT200鑄件 機床選用：銑床X2010C 刀具選用：選用YG8銑刀，刀桿尺寸b×h 為 20×30 3.1.1 切削用量的選擇： 查《機械制造工藝設計手冊》表3—32可知，取相應的切削用量如下： 切削深度1.5 mm 進給量f=1.8 mm/r 切削速度v=45 m/s 3.1.2 計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—11 可知： 查表1.4—10，取 K=0.4---0.75 所以有: 銑削蝸輪箱右底面切削時間 所以，總切削時間 3.2 工序 粗銑左端平面 工零件材料：HT200 鑄件 機床的選擇：選擇銑床X2010C P=13kw 刀具：選用高速鋼銑刀 d=60 z=16 3.2.1切削用量的確定： （1）、銑削寬度的選擇 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1—27可知： 粗銑：3—8 這里取3 （2）、銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—28 3—29可知： 0.1—0.3 這里取0.2 1 （3）、銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知： V = 0.4—0.6 m/s 這時取0.5m/s = 30m/min 查《機械制造工藝設計實用手冊》表11—51 取 3.2.2 計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， 3.2.3計算銑削力 查《機械制造工藝設計手冊》表3—25有 ： 式中： 所以， 3.2.4校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機床的功率足夠 3.3 工序 銑6mm面 工件材料：HT200 鑄件 機床的選擇：選擇銑床 X2010C P=13kw 刀具：選用高速鋼銑刀 查 《機械制造工藝設計簡明手冊》 3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下： 3.3.1 切削用量的選擇 （1）、銑削寬度的選擇 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1—27可知 3—8 這里取3 （2）、銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—28 3—29可知 0.1—0.3 這里取0.2 1.5 （3）、銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知 所以： 3.3.2 計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， 3.3.3計算銑削力 查《機械制造工藝設計手冊》表3—25有 ： 式中： 所以， 3.3.4校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機床的功率足夠 3.4工序 精銑蝸輪箱右端平面 工件材料 HT200 鑄件 機床的選用: 銑床X2010C 刀具的選擇: 選擇YG3寬刃銑刀 刀桿尺寸 b×h=20×30 3.4.1精銑蝸輪箱右面 3.4.1.1切削用量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—33有 切削深度 進給量 切削速度 3.4.1.2切削工時的計算 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—11 1.4—10可知： 式中： 銑削寬度 0.4—0.75 所以有: 精銑蝸輪箱右平面的切削時間 所以，總切削時間 3.5.2銑左端平面 工件材料 HT200 鑄件 機床的選用: 選擇銑床 X2010C 刀具的選擇: 選擇YG3寬刃銑刀 刀桿尺寸 b×h=20×30 3.5.2.1切削用量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—33有 切削深度 進給量 切削速度 3.5.2.2切削工時的計算 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—11 1.4—10可知： 式中： 銑削寬度 0.4—0.75 所以有: 3.6工序、鉆φ10.5孔 工件材料 HT200 鑄件 機床的選用: 選用鉆床Z535 P=1.5kw 3.6.1切削用量的選擇 （1）、鉆削進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—38 選取 （2）、鉆削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—42 選取 所以， 3.6.2計算切削扭矩 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36 有 切削扭矩 式中： 所以， 3.6.3計算軸向力 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為： 3.6.4計算切削功率 因為 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 所以，機床功率足夠 3.7工序：粗鏜φ80、φ18孔 加工余量的確定，查《機械加工工藝手冊》表2.3-48得： 查《機械加工工藝手冊》表2.2-2粗鏜所能達到的尺寸精度為IT8---IT10級，根據(jù)《機械加工工藝手冊》： 查《機械加工工藝手冊》表2.4-41，刀具選用高速鋼刀具鉆鑄鐵： 根據(jù)上面可以確定其主軸轉速為： 根據(jù)<<機械加工工藝手冊>>表3.1-41,取機床轉速相近值:n=160(r/min) 故求出實際切削速度應為： 時間定額的計算： 故總機動時間： 其他時間的確定： 故單件時間定額： 工序：精鏜Φ80mm孔 進給量的選擇與確定：（查《機械加工工藝手冊》表2.1-66） 鏜削速度： 根據(jù)上面可以確定其主軸轉速為： 根據(jù)<<機械加工工藝手冊>>表3.1-41,取機床轉速相近值:n=160(r/min) 故求出實際切削速度應為： 機動時間定額的計算： 其他時間的確定： 故單件時間定額： 3.8工序:車M27孔、15孔 機床：CA6140臥式車床 刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，， 《機床加工工藝設計實用手冊》表12-7。 ① 鉆孔 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 當時， 確定主軸轉速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ②車槽 切削深度：單邊余量，進行2次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 車M27螺紋 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 車端面 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 1 結論 一個零部件其質量的高低取決于設計、加工等因素，那么機械加工就是不可缺少的一部分，零件從設計好，到拿到工廠去加工，要加工出合格的產(chǎn)品，就必須在工藝以及夾具上下工夫，工藝編制的合不合理，夾具結構設計的合不合理這些都是很重要的因素。因此在加工零件之前，要認真的分析，然后編制合理的工藝和對夾具進行合理設計。 蝸輪箱作為機床的一個基礎構件，其性能直接影響到機床的工作精度，進而影響到加工零件的精度、表面質量等。因此，我們要求蝸輪箱的剛度，抗振性要高，熱變形小等 通過本次的畢業(yè)設計，使我對這四年的總體知識進行了一次總的復習，同時，也對自身在專業(yè)領域內的不足有了一個總體認識，以方便日后的更好學習，不斷完善和沖實自己。通過老師的講解，也明白了很多書本上沒有的實際工作經(jīng)驗，為今后的工作打下了一個堅實的基礎。 參考文獻 ［1］ 王紹俊.機械制造工藝設計手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1987 ［2］ 李洪.機械加工工藝手冊 .北京:北京出版社,1989 ［3］ 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