減速箱箱體加工工藝及夾具設計說明書.doc

本科畢業(yè)設計 設計題目：減速箱箱體加工工藝及夾具設計學 院： XXXXXXXXX 專 業(yè)：XXXXXXXXX班 級： XXXXXXXXX 學 號： XXXXXXXXX 學生姓名： XXXXXXXXX 指導教師： XXXXXXXXX 年 月 日XXXXX大學本科畢業(yè)設計誠信責任書本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè)設計，是在導師的指導下獨立進行研究所完成。畢業(yè)設計中凡引用他人已經發(fā)表或未發(fā)表的成果、數據、觀點等，均已明確注明出處。特此聲明。論文（設計）作者簽名： 日 期： 目錄摘要IIABSTRACTIII第一章 緒論11.1課題背景11.2 減速器發(fā)展趨勢11.3課題研究的目的及主要內容21.4本章小結2第二章 減速箱箱體零件的工藝分析32.1 箱體零件的作用32.2 箱體的結構分析32.3 箱體零件的工藝分析42.4 本章小結5第三章 零件的工藝規(guī)程設計63.1 確定毛坯的制造形式63.2 基準的選擇原則63.2.1粗基準的選擇原則63.2.2 精基準的選擇原則73.3 制定工藝路線73.4 機械加工余量及工序尺寸的確定93.5 確定切削用量及基本工時103.6 本章小結20第四章 夾具的設計214.1 問題的提出214.2 定位基準的選擇214.3 夾緊力的計算224.4 定位誤差分析234.5夾具的使用244.6本章小結24結論25參考文獻26致謝27附錄28 減速箱箱體加工工藝及夾具設計摘要在機械加工中，機械的制造工藝對機械零件的質量要求有著重要的影響，夾具的設計關系到其加工效率的快慢，所以，減速箱箱體工藝的設計及夾具設計在機械加工行業(yè)中是一個比較重要的環(huán)節(jié)。本次設計的是減速箱箱體上的孔6-13锪平30、箱蓋頂斜方孔100x90平面、鉆箱座底平面6-17, M161.5, 锪平面和攻螺紋、鉆M8-7H深15螺孔和鏜100和80兩孔等加工工藝，以及鉆6-13锪平30時的夾具的設計。在編制加工工藝時，要考慮到孔的各項精度以及形狀與位置公差等。在保證箱蓋與箱座配合的情況下來鉆M8-7H深15螺孔和鏜100和80兩孔。對鏜這兩孔的位置精度都得以保證,并且定位及裝夾等都比較方便。在設計加工孔6-13锪平30的專用夾具時，以箱體底面為基準，通過“C”形鉗將箱蓋和箱座聯結，并以定位銷將其定位。采用可以更換的鉆套, 可以縮短輔助時間，用螺母將鉆模板左右端聯結，鉆模板左端可以用鉸鏈翻轉，右端用鉸鏈和一開口墊圈，此方法可以很快的把箱體放在夾具上，這樣可以減輕工人的勞動強度，而且生產率和生產效益可以得到提高。 關鍵詞: 減速箱，工藝，基準，夾具 需要全套的請加本人qq：244126086 備注：畢業(yè)設計Reducer casing processing technology and fixture designABSTRACTIn mechanical processing, machinery manufacturing technology have great effect on the quality requirements for mechanical parts, fixture design is related to the machining efficiency of fast, so, the design of the reducer casing process and fixture design in mechanical processing industry is an important link.The design of the deceleration box hole 6-13 flat30, a box cover top rhombic hole 100x90 plane, the drill tank at the bottom of the seat plane 6-17, M16x1.5, Spot-facing and tapping screw thread processing technology, drilling M8-7 h deep holes and 15 boring from 100 and 50two holes, and drill 6-13 economic of fixture design at30. In the preparation process, want to consider the accuracy of hole, and the shape and position tolerance, etc. In the case of guarantee box cover and the box fit down drill M8-7 h deep holes and 15 boring from 100 and 100 two holes. On the position of the two boring accuracy to guarantee, and the positioning and clamping are more convenient. In the design of processing hole 6-13 economic level 30 special fixture, based on case base, through the "C" shaped clamp to link, the box cover and the box seat and positioning pin to locate it. Can replace the drill set is proposed, which can shorten the assistant time, around the drill template with nut side, left side drill template can use the hinge, the right end with hinge and a snap washer, this method can quickly put the box on the jig, so can reduce the labor intensity of workers, but also can improve productivity and production efficiency.Key words：reduction gearbox ，technology，datum ，fixture第一章 緒論1.1課題背景當代傳遞動力與運動的機構發(fā)展迅速，但是減速器依舊成為了這些機構中應用最普遍的機構。箱體質量占減速器總質量的一半。所以，由比例來看，箱體結構在減速器的工作性能、加工工藝、材料質量以及成本等方面有及其重要的影響。對減速器箱體加工工藝進行分析設計，可以促進減速器箱體制造產業(yè)的進步,提升減速器箱體制造的工藝水平。減速器箱體的的設計方法和工藝水平對減速器運行時的加工效率影響很大。減速器應用越來越廣泛，對減速器加工生產的質量和水平形成一個強有力的推動因素。1.2 減速器發(fā)展趨勢近十幾年來,計算機信息及自動化技術等在機械制造中被廣泛的使用,改變了一些制造業(yè)的生產組織方式。一些先進的齒輪減速器生產企業(yè)已經采用精益生產、敏捷制造、智能制造等先進技術,形成了高精度、高效率的智能化齒輪減速器生產線和計算機網絡化管理。 零件在設計過程中,進行工藝分析設計及安排產品整個生產周期。零部件企業(yè)正向大型化、專業(yè)化、國際化方向發(fā)展。齒輪減速器產品將成為國際采購、國際配套的產品1。在21世紀成套機械裝備中,減速器仍然是機械傳動的基本部件。由于計算機技術與數控技術的發(fā)展,使得機械加工效率、加工精度有很大的提高,從而推動了機械傳動產品多樣化,整機配套的標準化、模塊化,以及造型設計藝術化,使產品更加精致和美觀。隨著我國大功率工程機械的研制開發(fā),中國工程機械傳動產品液力傳動裝置和動力換擋減速箱以及靜壓傳動裝置,將有較大的發(fā)展。隨著我國航天、航空、機械、電子、能源及核工業(yè)等方面的快速發(fā)展和工業(yè)機器人等在各工業(yè)部門的應用,我國在諧波齒輪傳動技術應用方面已取得顯著成績。隨著國民經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,游艇、高速艇齒輪箱將會有較大的發(fā)展。隨著我國改革開放,世界級的跨國大公司已開始大舉進軍中國市場,并以獨資、合資、合作制造等形式在我國生產汽車、工程機械、大型成套設備的齒輪及齒輪裝置,齒輪產品在我國將會有大量國際品牌加入,這必將促使我國零部件結構的大調整,車輛齒輪生產的專業(yè)化集中度將繼續(xù)提高1?？傊?當今世界各國減速器技術發(fā)展總趨勢是向高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動效率和低噪聲、低成本以及標準化、多樣化等方面發(fā)展。減速器的設計與制造技術在今后在發(fā)展中標志著一個國家的工業(yè)水平,因此開拓和發(fā)展減速器技術在我國有著廣闊的前景。1.3課題研究的目的及主要內容 制造技術在飛速的發(fā)展，一些企業(yè)把精度比較高的零件，進行自己加工。但減速器箱體具有多面多孔、高精度、空間尺寸較小、機械加工難度較大等特點，想要很快地完成這類零件的加工，必須擁有先進的數控加工設備，而且還需確定優(yōu)化加工工藝方案。本設計各章節(jié)的主要內容如下：第一章 主要介紹了課題研究的背景和目的以及減速箱的發(fā)展趨勢，最后概括了本課題研究的目的及主要內容第二章 對減速箱零件的作用及工藝進行了分析。第三章 通過確定毛坯的制造形式、定位基準的選擇，擬定零件加工的工藝路線，確定機械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸最后確定切削用量及基本工時 。 第四章 主要介紹了夾具的設計和使用。1.4本章小結本章主要先概述本課題的研究背景，再對減速器的發(fā)展趨勢做出了詳細介紹，最后闡述了課題研究的目的及主要內容。第二章 減速箱箱體零件的工藝分析 在制定箱體機械加工工藝規(guī)程時，要對箱體零件圖進行認真的審查，然后要知道零件的作用和零件之間的配合。主要對箱體零件的結構工藝性分析和零件的技術要求分析，提出意見，并加以修改，這是一項非常重要的任務。2.1 箱體零件的作用減速器是通過齒輪的速度轉換，將所要的回轉數通過馬達的回轉數來得到，并得到較大轉矩的機構。減速箱箱體是減速器的重要組成部分，它是一個堅固的基座的，可以支持和固定軸系零件，保證齒輪的運轉精度，齒輪在運轉過程中它可以為其儲存和提供潤滑及冷卻油，箱體還可以防止灰塵進入。減速箱箱體結構基本都是用剖分式，重型立式減速器可采用剖分面式。如果為了方便制造安裝以及運輸，也可采用多個剖分面。2.2 箱體的結構分析本次設計箱體為一級減速器箱體，三維圖如圖2.1所示，根據參考文獻2可知，本箱體采用分離式，分箱座，箱蓋，二者采用螺栓連接，為保證箱體上安裝軸承和端蓋的孔的正確形狀，兩個零件的孔是合在一起加工的，裝配時它們之間采用推銷定位，銷孔鉆成通孔，便于拔銷。箱座底是一個油池，里面裝著有機油，起到齒輪潤滑的作用。齒輪與軸承之間采用非潤滑的方式，箱體內揮發(fā)的氣體，可以通過通氣塞來排放。箱體兩邊裝四個鉤狀的加強肋板可以起到方便運輸的作用。設計時箱體前后一定要對稱，把兩個齒輪相互嚙合并且放在在該對稱面上，軸承和端蓋要對稱分布在齒輪兩側。油池底部要保留有一定的斜度，并且要在低于油池底面放一個油螺塞，這樣可以在放油后方便清洗油池。圖2.1箱體三維圖2.3 箱體零件的工藝分析通過對箱體的分析確定了該零件的材料為HT150，根據參考文獻3可知該零件屬于中強度鑄鐵件，鑄造性能好，工藝簡單，鑄造應力小，容易鑄造，所以容易得到毛坯，各加工表面的精度以及表面粗糙度值要求都比較高，且各表面間的相互位置關系要求也較高。因為加工的表面有點多，精度也很高，箱體本身的結構形狀比較復雜，所以箱體加工的基本孔要分為相對較差的階梯孔和加工工藝性最好的通孔兩類。箱體內端面很復雜，加工起來很困難，所以要應盡可能使刀具需穿過孔加工前的直徑大于內端面的尺寸，假如內端面尺寸過大，則需要用專用的進給裝置。箱體上的緊固孔的尺寸規(guī)格應保持一致，從而減少加工中的換刀次數。因為該減速箱要大批量生產，一般采用機器加工，所以采用容易成形，容易切削，價錢便宜，并且能抗振耐磨的鑄鐵，一般箱體零件都會選用HT150-HT200的鑄鐵。因為毛坯采用鑄鐵鑄造，這樣其精度將會提高，所以在制造毛坯時預留的加工余量可以減少。鑒于鑄鐵的優(yōu)勢，所以本箱體也將采用鑄鐵來制造毛坯。為了嚙合精度不受影響，為了防止減速器在工作時候發(fā)出較大的聲音，在齒輪嚙合孔系之間，預留一定的傳動齒輪副的中心距允差和齒輪嚙合的精度的孔距，這樣可以減少軸承之間的磨損和發(fā)熱，可以延長齒輪的使用壽命，還可以使減速器保持較高的精度延長正常工作的時長。2.4 本章小結本章對減速箱箱體的零件以及結構進行了工藝上的分析，了解減速箱箱體零件的功用和相關零件的配合，以便制定相關的設計方案。第三章 零件的工藝規(guī)程設計本章慨述了機械加工工藝規(guī)程，其中有工藝的組成，工藝規(guī)程的內容和作用，機械制造工藝規(guī)程的類型及格式，工藝規(guī)程的原理和步驟的介紹。同時介紹了定位基準的選擇原則，工藝路線中表面加工方法以及加工順序的安排。3.1 確定毛坯的制造形式確定毛坯是零件生產過程中不可少一部分。在確定毛坯時，一定考慮毛坯的經濟性，和機械加工的經濟性，又要考慮熱冷加工互相兼顧的要求，不僅可以合理的選擇毛坯的種類和制造方法、還可以使成本降低。在最后進行加工時還要考慮到工零件本身結構特點、和生產綱領。根據參考文獻4可知毛坯的生產方式有鑄造、鍛造、焊接、軋制等。選擇的毛坯是否合理將直接影響機械加工工藝過程、零件質量、成本和生產率，所以在確定毛坯到時候，既要考慮熱加工方面的因素，也要兼顧冷加工方面的要求，以便從確定毛坯這一環(huán)節(jié)中，降低零件的制造成本。零件材料為灰鑄鐵（HT150）制成。鑄件易切削，抗壓性能好，價格也實惠，在一般情況下，生產批量超過34件，采用鑄件就比較經濟。由于零件屬于大批量生產， 所以毛坯的制造新形式為鑄造（低壓鑄造），這樣即可提高生產率，又可保證加工質量。3.2 基準的選擇原則機械零件表面之間的相對位置包括表面間的位置尺寸精度和相對位置精度。而表面間的尺寸精度和位置精度要求是離不開參考依據的基準。3.2.1粗基準的選擇原則對于粗基準的選擇，要考慮加工面和不加工面之間的相互位置精度要求，根據參考文獻5選擇粗基準一般應遵循以下幾項原則：（1）保證零件加工表面相對不加工表面具有一定位置精度的原則。（2）合理分配加工余量的原則。（3）便于裝夾的原則。（4）一般不可以重復使用的原則。對于零件粗加工來說，需要選擇不進行加工的面作為為基準。根據這個原則，現選取零件底面來作為粗基準。所以本設計的定位基準面要選擇沒有加工的毛坯面。3.2.2 精基準的選擇原則精基準的選擇要考慮基準與工序基準是否能夠重合，如果不能重合，需要換算尺寸，同時還要考慮裝夾方便、夾具的結構要簡單。根據參考文獻5選擇精基準有以下五個原則：(1) 基準重合原則 (2) 基準統一原則(3) 自為基準原則(4) 互為基準原則(5) 便于夾裝原則3.3 制定工藝路線 工藝路線的制定首先要考慮零件的形狀、尺寸及位置精度等技術要求能否得到合理保證。如果確定了生產綱領,那么就可以用萬能性機床并配和專用夾具,并切盡可能的讓工序集中來，這樣可以使生產率提高。同時箱體的密封性應該很好，這樣有利于于傳動件潤滑，箱體要有良好工藝性、箱體的外觀看上去要勻稱和美觀。除了這些之外，最主要的還是得考慮經濟效益，生產時盡量低成本。工藝路線方案如下：工序一 熱處理, 人工時效工序二 根據圖紙上的尺寸,檢察加工余量,并畫中心十字線,剖分線和端面線等工序三 箱座:留余量粗刨剖分面426196; 100和80孔端面; 箱蓋頂上斜方孔10090平面,粗精刨底平面到尺寸工序四 箱蓋:留一定余量并粗銑剖分面;銑箱蓋頂上斜方孔平面工序五 分別劃箱座,箱蓋上 6-13, 6-17, M161.5, M12-7H和各螺釘孔及兩銷釘孔中心線工序六 箱座:鉆底平面6-17, M161.5, M12-7H及锪平面和攻螺紋工序七 鉆斜方孔平面上4-6孔并攻絲M6-7H工序八 把箱座和箱蓋組裝起,用螺栓固定,按照孔線鉆,鉸銷孔,并把它打入到定位銷內工序九 鉆6-13锪平30,并锪平各孔上下平面工序十 留余量,分別精刨箱座和仃蓋剖分面426196; 箱蓋頂上斜方孔10090平面工序十一 寬刀分別精細刨箱座和箱蓋剖分面426196; 箱蓋頂上斜方孔10090平面,達到要求的精度和粗糙度工序十二劃100和80兩孔中心線,各軸承線及孔端面線工序十三 精,細鏜各軸承孔100和80兩孔及锪端面 工序十四 劃100和80兩孔端面螺孔,并攻絲M8-7H工序十五 鉆100和80兩孔端面螺孔,并攻絲M8-7H工序十六 拆開后銑箱座各油槽工序十七 檢驗整理后所得的加工工藝路線方案如表3-1所示表3-1 加工工藝路線序號 工序名稱工序內容設備1熱處理人工時效2劃線根據圖紙上的尺寸,檢察加工余量,并畫中心十字線,剖分線和端面線等劃線平臺3粗刨箱座:留余量粗刨剖分面426196; 箱蓋頂上斜方孔10090平面;底面368190,粗精刨底平面到尺寸龍門刨床4粗刨箱蓋:留一定余量粗刨剖分面;刨箱蓋頂上斜方孔平面龍門刨床5 劃線分別劃箱座,箱蓋上 M161.5, M12-7H和各螺釘孔及兩銷釘孔中心線劃線平臺6鉆箱座:鉆底平面6-17, M161.5, M12-7H及锪平面和攻螺紋搖臂鉆床7鉆鉆斜方孔平面上4-6孔并攻絲M6-7H搖臂鉆床8鉆把箱座和箱蓋裝好,使用用螺栓固定, 按照孔線鉆,鉸銷孔, 并把它打入到定位銷內搖臂鉆床9鉆鉆6-13锪平30,并锪平各孔上下平面搖臂鉆床10 精刨留余量,分別精刨箱座和仃蓋剖分面426196; 箱蓋頂上斜方孔10090平面龍門刨床 11精細刨寬刀分別精細刨箱座和箱蓋剖分面426196; 箱蓋頂上斜方孔10090平面,達到要求的精度和粗糙度龍門刨床12 劃線劃100和80兩孔中心線,各軸承線及孔端面線劃線平臺13 鏜孔精,細鏜各軸承孔100和80兩孔及锪端面金剛鏜床14 劃線劃100和80兩孔端面螺孔線劃線平臺15 鉆鉆100和80兩孔端面螺孔,并攻絲M8-7H搖臂鉆床16 銑油槽拆開后銑箱座各油槽龍門銑床17 檢驗成對裝好后,總檢驗3.4 機械加工余量及工序尺寸的確定根據以上加工工藝，確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1中心孔100和80孔端面根據參考文獻6表2.2-5,確定加工余量等級,灰鑄鐵: CT:79(選IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得規(guī)定余量值為:3.5。故鑄造尺寸為:196+3.5+3.5=203。2 箱座426196平面 根據參考文獻6表2.2-5,確定加工余量等級,灰鑄鐵: CT:79(選IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得規(guī)定余量值為:4.5。3箱蓋底面368190根據參考文獻6表2.2-5,確定加工余量等級,灰鑄鐵: CT:79(選IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得規(guī)定余量值為:4.5.故鑄造尺寸為:170+4.5=174.5。4. 箱蓋頂上斜方孔10090平面根據參考文獻6表2.2-5,確定加工余量等級,灰鑄鐵: CT:79(選IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得規(guī)定余量值為:2.5。5. 中心孔100孔根據參考文獻6表2.3-8,鉆:第一次30,第二次80.0;(用車刀鏜以后99.3) 粗鉸:99.8;精鉸:100至尺寸。6 中心孔80孔根據參考文獻6表(2.3-8),鉆:第一次30,第二次75.0; (用車刀鏜以后75.5) 擴孔鉆:79.5; 粗鉸:99.8;精鉸:80至尺寸。7 6-13锪平30和6-17锪平30和2-11锪平24一次鉆削加工完成。 8 螺孔3-M6-7H和M10-7H一次加工完成。3.5 確定切削用量及基本工時 工序一 熱處理, 人工時效工序二 根據圖紙上的尺寸,檢察加工余量,并畫中心十字線,剖分線和端面線等工序三 箱座:留余量粗刨剖分面426196;粗精刨底平面到尺寸 工零件材料：HT150 鑄件 機床選用：因為床身零件很大，所以得選龍門刨床（B2010A） 刀具選用：選用YG8刨刀，刀桿尺寸bh 為 20301、 切削用量的選擇：根據參考文獻7表332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 2、 計算切削時間： 根據參考文獻8表1.411 可知： (3-1) (3-2) (3-3) (3-4) 查表1.410，取 K=0.4-0.75 所以有: L=426+3+4=433mm n=1000=65r/min T=L/ (fn) = (197+3+4)/ (1.8) =1.74min 因為是刨箱蓋和箱座兩相同平面,所以:T= T=L/(fn)=1.74min 所以，總切削時間T=T+ T=3.48min工序四 箱蓋:留取一定的加工余量并粗刨剖分面;刨箱蓋頂上斜方孔平面工序五 劃線工序六 箱座:鉆底平面6-17及锪平面1加工條件材料為HT150,硬度為137205HBS,b =175/Mpa根據參考文獻6表23工藝要求:孔徑,孔的深度為20mm,粗糙度=Rz50.選用鉆床型號為Z3025型搖臂鉆床. 根據參考文獻6表4.2-12和4.2-13主軸轉速: 50 80 125 200 250 315 400 500 630 1000 1600 2500進給量: 0.05 0.08 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.63 1.00 1.60 2選擇鉆頭： 根據參考文獻9表2.1,選用高速鋼麻花鉆鉆削,麻花鉆直徑為d=17mm.鉆頭幾何形狀為：雙錐修磨橫刃, 后角，二重刃長度,橫刃長,弧面長度，棱帶長度 3選擇切削用量:1）決定進給量f：按加工要求決定進給量：根據根據參考文獻10表2-7，因為材料為HT150, 硬度為137205HBS,b =175/Mpa ,d=17mm時，所以f=0.700.86mm/r。 由于<8,所以f=0.70-0.86mm/r。2)按鉆頭強度決定進給量:根據根據根據參考文獻10表28,材料為HT150,硬度為137-205HB d=17mm,鉆頭強度允許的進給量是f=1.45(或1.75)mm/r通過上面進給量的對比可以看出,加工工藝要求的進給量受到了限制,其值為，參照鉆床（Z3O25）說明書, ，因為是通孔,所以在孔快要被鉆穿的時候要停止自動進給換位手動進給，這樣可以避免鉆頭折斷。根據參考文獻10表219可以查出鉆孔時的軸向力，軸向力F= 7260N 軸向力的修正系數為1.0(或0.85) ,故F=7260N.根據Z3025鉆床說明書,機床進給機構強度允許的最大軸向力F遠大于F,由于F< F校驗成功.故f=1.00mm/r可用.(1)決定鉆頭磨鈍標準及壽命:根據參考文獻10表212,當d=17mm時,鉆頭后刀面最大磨損量0.5-0.8mm.壽命T=60min(2)決定切削速度:根據參考文獻10，由于材料是HT150，硬度是硬度為137205HB，進給量f=0.81mm/r, d=17mm.所以取切削速度V=20m/min根據參考文獻10 切削速度的修正系數為: 故m/min 根據鉆床的實際鉆速，可以考慮選擇轉速n=400r/min.這個轉速基本與計算轉速相符合，對麻花鉆以及其他方面的影響較小,所以可以直接采用(3)檢驗機床的扭矩及功率 根據參考文獻10 表221,當f=1.00mm/r, d<17.5mm時,M=61.8N.m . 扭矩的修正系數為1(或0.85),故N.m根據參考文獻10 表223,和以上已經的出的相關數據可以查出,高速鋼鉆頭鉆灰鑄鐵的時候消耗的功率為P=1.1根據Z525鉆床說明書,P遠大于P.由于M<M，P<P，故選擇的切削用量可用，即f=1.00mm/r, n=n=400r/min,V=20.49m/min.4.計算基本工時 (3-5)L=l+y+，入切量及超切量根據參考文獻10 表229，得y+=8mm故 min因為是6個同直徑的孔所以t=0.07=0.42min工序七 鉆斜方孔平面上4-6孔并攻絲M6-7H1加工條件材料為HT150,硬度為137-205HBS,b =175/Mpa，根據參考文獻6表23 工藝要求:孔徑d=6mm,孔深13mm,通孔.選用鉆床型號為Z3025型搖臂鉆床. 根據參考文獻6表4.2-12和4.2-13主軸轉速: 50 80 125 200 250 315 400 500 630 1000 1600 2500進給量: 0.05 0.08 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.63 1.00 1.60 2選擇鉆頭： 根據參考文獻9表2.1,選用高速鋼麻花鉆鉆削,麻花鉆直徑為d=6mm.鉆頭幾何形狀為：雙錐修磨橫刃, 后角o16，, , 3選擇切削用量:1）決定進給量f：1)按加工要求決定進給量：根據根據參考文獻10，因為材料為HT150, 硬度為137-205HBS,b =175/Mpa ,d=6mm時，所以f=0.27-0.33mm/r。 由于<8,故f=0.27-0.33mm/r。2)按鉆頭強度決定進給量:根據參考文獻10,材料為HT150,硬度為137-205HB d=6mm,鉆頭強度允許的進給量是f=0.72mm/r通過比較以上的進給量可以知道,工藝要求使得進給量受到了限制,值f=0.27-0.33mm/r查鉆床（z3025）說明書,可知.根據參考文獻10 表219可以查出鉆孔時的軸向力，當f=0.33mm/r, d>12時,軸向力F= 2110N 軸向力的修正系數為1.0(或0.85) ,故F=2110N.根據Z3025鉆床說明書,機床進給機構強度允許的最大軸向力為F遠大于F,由于F< F校驗成功.故f=0.3mm/r可用.(1)決定鉆頭磨鈍標準及壽命:根據參考文獻10 表212,當d=6mm時,鉆頭后刀面最大磨損量0.5-0.8mm.壽命T=35min(2)決定切削速度:根據參考文獻10表215，由于材料是HT150，硬度是硬度為137205HB，進給量f=0.3mm/r, d=6mm,.所以取切削速度V=22m/min根據參考文獻10 切削速度的修正系數為: 9 故m/min根據Z3025鉆床的實際鉆速,可以考慮選擇n=1600r/min.這個轉速基本與計算轉相符合,對麻花鉆,以及其他方面的影響會比較小,所以可以直接采用(3)檢驗機床的扭矩及功率根據參考文獻10 表221M=10.49N.m扭矩的修正系數為1,故N.m根據根據參考文獻10 表223,和以上已經的出的相關數據可以查出,高速鋼鉆頭鉆灰鑄鐵的時候消耗的功率為P=1KW.根據Z525鉆床說明書,P遠大于P.由于M<M，P<P，故選擇的切削用量可用，即f=0.3mm/r, n=n=1600r/min,V=24.46m/min.4 計算基本工時 (3-6)L=l+y+，入切量及超切量根據參考文獻10 表229，y+=0mm。故 min因為是4個同直徑的孔所以t=0.027=0.108min工序八 鉆銷孔工序九 鉆6-13锪平30 1加工條件材料為HT150,硬度為137-205HBS,b =175/Mpa 根據參考文獻623工藝要求:孔徑d=13mm,孔深112mm,通孔,粗糙度要求為Rz50.選用鉆床型號為Z3025型. 根據參考文獻6表4.2-12和4.2-13主軸轉速: 50 80 125 200 250 315 400 500 630 1000 1600 2500進給量: 0.05 0.08 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.63 1.00 1.60 2選擇鉆頭： 根據參考文獻9表2.1, 選用高速鋼錐柄加長麻花鉆鉆削,麻花鉆直徑為d=13mm.鉆頭幾何形狀為：尖高h=0.5,圓弧半徑R=2.25,橫刃長b=0.5,總外刃長l=5.5,分外刃長l=l,外刃鋒角2=120,第二鋒角2=70,內刃鋒角2=135,橫刃斜角,內刃前角= -10,內刃斜角=25,外刃后角10，圓弧后角=18.3選擇切削用量:1）決定進給量f：1)按加工要求決定進給量：根據根據參考文獻10 表2-7，因為材料為HT150, 硬度為137-205HBS,b =175/Mpa ,d=13mm時，所以f=0.52-0.64mm/r。 由于(取10),故應乘孔深修正系數K=0.75,則f=(0.52-0.64)0.75mm/r=0.39-0.48mm/r2)按鉆頭強度決定進給量:根據根據參考文獻10 表28,材料為HT150,硬度為137-205HB d=13mm,鉆頭強度允許的進給量是f=1.22(或1.45)mm/r通過比較以上的進給量可以知道,工藝要求使得進給量受到了限制,值f=0.39-0.48mm/r根據鉆床說明書,選擇f=0.4mm/r，由根據參考文獻10 表219可以查出鉆孔時的軸向力，當f=0.41mm/r, d>12時,軸向力F= 2500N 軸向力的修正系數為1.0(或0.85) ,故F=2500N.根據Z3025鉆床說明書,機床進給機構強度允許的最大軸向力為F遠遠大于此軸向力F,由于F< F校驗成功.故f=0.4mm/r可用.(1)決定鉆頭磨鈍標準及壽命:根據參考文獻10 表212,當d=13mm時,鉆頭后刀面最大磨損量0.50.8mm.壽命T=60min(2)決定切削速度:根據參考文獻10 表217，由于材料是HT150，硬度是硬度為137205HB，進給量f=0.4mm/r, d=13mm,.所以取切削速度V=16m/min（根據參考文獻10）切削速度的修正系數為: 故m/min根據Z3025鉆床的實際鉆速,可以考慮選擇n=400r/min.這個轉速基本與計算轉相符合,對麻花鉆,以及其他方面的影響會比較小,所以可以直接采用(3)檢驗機床的扭矩及功率根據根據參考文獻10表221,當f<0.41mm/r, d<13.3mm時,M=17.85N.m扭矩的修正系數為0.85,故N.m根據根據參考文獻10 表223,和以上已經的出的相關數據可以查出,高速鋼鉆頭鉆灰鑄鐵的時候消耗的功率為P=1KW.根據Z3025鉆床說明書,P遠遠大于P.由于M<M，P<P，故選擇的切削用量可用，即f=0.4mm/r, n=n=400r/min,V=16.32m/min.4計算基本工時 (3-7)L=l+y+，入切量及超切量根據參考文獻10 表229，得y+=8mm。故 min因為是6個同直徑的孔所以t=0.75=4.5min工序十 精刨工序十一 精細刨工序十 二 劃線工序十三 精細鏜各軸承孔100和80兩孔及锪端面 選用機床:T740金剛鏜床.1.中心孔100精鏜孔至99,單邊余量Z=0.1mm,一次鏜去全部余量,a=0.1mm. 進給量f=0.1mm/r 根據有關手冊,確定金剛鏜床的切削速度v=100m/min,則 n= 因為T740金剛鏜床主軸的轉速是無級變速,所以可以作為加工時使用的轉速. 切削工時 l=196mm,l=3mm,l=4mm,則 t= (3-8) 細鏜孔至100.因為細鏜和精鏜孔共同使用一個鏜桿,所以切削用量及和工時均和精鏜相同 a=0.05mm; f=0.1mm/r; n=318(r/min),v=100m/min; t=6.38(min). 2.中心孔80精鏜孔至79,單邊余量Z=0.1mm,一次鏜去全部余量,a=0.1mm. 進給量f=0.1mm/r 根據有關手冊,確定金剛鏜床的切削速度v=100m/min,則 n= (3-9) 因為T740金剛鏜床主軸的轉速是無級變速,所以可以作為加工時使用的轉速. 切削工時 ，l=196mm,l=3mm,l=4mm,則 t= (3-10) 細鏜孔至80.因為細鏜和精鏜孔共同使用一個鏜桿,所以切削用量及和工時均和精鏜相同 a=0.05mm; f=0.1mm/r; n=398(r/min),v=100m/min; t=5.1(min). 工序十四 劃線工序十五 攻100和80兩孔端面螺孔M8-7H鉆螺紋底孔：選用Z3025搖臂鉆床及專業(yè)夾具， 根據根據參考文獻9表2.8，2.15 進給量；。所以，按機床要求，取故 切削公式， (3-11)工序十六 銑油槽工序十七 檢驗3.6 本章小結 本章是本設計的重點及難點，首先先確定了毛坯制造形式為低壓鑄造，材料為灰鑄鐵（HT150）制成，然后通過基準的選擇原則對定位基準做出了正確的選擇，并制定出加工工藝路線方案。最后確定機械加工余量、工序尺寸、切削用量及基本工時。第四章 夾具的設計在機械加工中，夾具能夠準確地定位所加工零件所在的位置，而且把零件緊緊的夾住，可以使所加工零件正常接收加工?？梢云鸬奖ＷC工件的加工質量，提高加工效率的作用，這樣可以大大發(fā)揮機床的工藝性能。所以，機床夾具在零件的加工中起著重要的作用。4.1 問題的提出本夾具主要用來鉆6-13锪平30孔。如圖4.1所示,該孔對兩端面外圓表面和兩端面都有一定的技術要求。在本道加工工序中，不僅要滿足技術要求，而且還要提高加工的效率，降低勞動強度。另外本道工序還應考慮工件能否快速方便的卡緊。 圖 4.14.2 定位基準的選擇定位時要簡單和快速，所以可以選擇底面為基準面，可以利用一面兩孔定位,這樣就限制了工件六個自由度,使工件完全定位。定位方案如圖4.2所示，底面限制了三個自由度，分別是X，Y軸的旋轉自由度；Z軸的上下移動；一圓柱銷限制了X，Y軸的移動再加一個菱形銷限制了Z軸的旋轉自由度。最后用一個“C”形鉗把箱蓋和箱座連接一起打入圓錐銷。同時夾具兩邊使用鉸鏈連接,這樣可以把鉆模板方便的放在里面,最后再用螺栓將其卡緊。夾具的結構也簡單，所夾持部位也不會變形，工人安裝也比較方便快捷。圖4.2 定位方案示意圖4.3 夾緊力的計算夾緊力的計算，可以把夾具與被加工零件看成同一個剛性系統，根據切削力和夾緊力在零件上的作用，找出所有對夾具影響加工的瞬時狀態(tài)。根據靜力平衡原理（），可以計算出緊力的理論值，為了保證夾緊可靠，實際所需夾緊力的值等于理論夾緊力的值乘以安全系數。即 式中：實際所需夾緊力（N）；W在一定條件下，根據靜力平衡的原理，所得的理論夾緊力（N）；K安全系數。安全系數K按下式計算： (4-1)式中，為各種因素的安全系數，根據參考文獻12 表1-2-1得，則計算得 =2.73根據參考文獻12 表1-2-1備注可知，當K值計算結果大于2.5時，則取K=2.73。由于此夾具的鉆孔采用一面兩孔定位, 導致底面三個自由度受到了限制。而且主削力是向下的，力都被施加在底面上，所以并不需要很大的夾緊力。使用鉆模板足以滿足它的要求，不予計算。4.4 定位誤差分析由于定位不準所而引起尺寸的改變就會產生定位誤差，在定位完成后，因為一些外界的因素，還會使物件的位置發(fā)生改變，因此就產生了誤差。定位誤差的值為基準位置誤差與基準不重合誤差的和，即本次設計是使用一面兩孔定位的方法, 利用鉆模套,可以提高鉆孔的性能,以及定位要求。另外被加工的零件是有一些技術上的要求,所以利用此方法能滿要求,但夾具上用了一個圓柱銷和菱形銷,孔和銷的配合方式為間隙配合。兩個定位銷垂直安置,說明定位時孔和銷會在任意位置接觸。為了使定位銷在夾具體上的具體位置精度及工作穩(wěn)定性，定位銷和夾具體的連接方式用的是過盈配合。在零件一面兩孔銷定位的時候，可以在兩個定位銷中用一個菱形銷來補償。圖紙上給的理想正確尺寸為: 68、58 ,因此在加工零件時的基準不重合誤差可以不用考慮。圓柱銷和底座孔以間隙配合:17H7/f6,通過參考文獻13得和.菱形銷和底座孔同樣以間隙配合:17H7/f6,通過參考文獻13得和。 故基準位移誤差等于圓柱銷與底座孔之間的最大配合間隙,即 (4-2)基準位移誤差的值等于菱形銷與底座孔之間的最大配合間隙,即 (4-3)因此,其定位誤差為： (4-4)4.5夾具的使用本課題在設計夾具的時候,為提高我們的勞動生產率,我們應該先重視機動夾緊,但是由于我們的夾具是鉆孔加工，孔的直徑比較小，孔的各項要求也底，卡具的夾緊力不需要有很大就能滿足要求，因此我們使用了要求不高的手動卡緊。同時為了有量的提高生產力，我們使用鉸鏈聯結并且用開口墊圈。這樣對大量的生產來說有利于很快的提高生產率；提高生產率的同時也減輕勞動者的勞動強度。在操作時，要把鉆模板放開，在放入減速箱箱體的時候通過螺紋夾緊。結構很是簡單、操作也很方便且保證了箱體的固定和可靠，也便于箱體的組合裝拆。如果夾具上存在雜物則必須清洗，要保持夾具的干凈和衛(wèi)生，而且要定期性的在各個工件表面加潤滑油，這樣可以增強夾具的使用壽命。4.6本章小結本章介紹了夾具的設計及使用，夾具設計的好壞會直接影響到工件的質量、加工效率以及勞動強度。所以，機床夾具在機械制造加工中有著重要的地位。結論在本次設計過程當中遇到了很多問題，從一開始的查閱資料準備，到方案的設計，再到最后繪制裝配圖以及各種零件圖，遇到了很多的困難，最大的困難就是夾緊方案的設計，一開始打算是利用不同的壓板，并把它們分布在箱座上，用四個螺栓來施加夾緊力，后面考慮到箱體零件本身有一定的自重，所以不需要太大夾緊力，主要考慮能否方便的裝夾工件，通過對零件加工部位的分析，最后決定采用立式鉆床，定位方式為一面兩孔定位。在設計加工孔6-13锪平30的專用夾具時，以箱體底面為基準，通過“C”形鉗將箱蓋和箱座聯結，并以定位銷將其定位。采用可以更換的鉆套, 可以縮短輔助時間，用螺母將鉆模板左右端聯結，鉆模板左端可以用鉸鏈翻轉，右端用鉸鏈和一開口墊圈，此方法可以很快的把箱體放在夾具上，這樣可以減輕工人的勞動強度，而且生產率和生產效益可以得到提高。另外，通過這次的畢業(yè)設計，第一，我對所學專業(yè)知識有了一次較全面的運用各理解；第二，提高了我的設計能力，增加我對所加工的零件進行工藝及夾具的了解；第三，了解了機械加工中我們需要注意的各種問題，保證能使用和功能的前提下，要實惠、操作簡單可靠；第四，在對零件圖、裝配圖的繪制過程中，熟練掌握了cad等繪圖軟件的使用；第五，提高了運用有關技術手冊、圖表等技術資料的能力?？偟膩碚f，做完這個設計后還是有很多的收獲，不僅提高了自己的實際動手能力而且獨立思考的能力也得到了一定的提升。參考文獻1 水利電力機械.J齒輪減速器現狀及發(fā)展趨勢.2001年2 張捷.機械制造技術基礎 .西南交通大學出版社,2006 3 候家駒. 機械制造工藝學. M 北京: 機械工業(yè)出版社4 劉鴻文.材料力學(第四版).北京:高等教育出版社,2004 5 Samuel Huang. Advanced computer_aided fixture design M.Satl Lake city:Academic press, 2005.6 唐金松. 機械制造工藝設計簡明手冊.上海:上?？茖W技術出版社,19877 王紹俊. 機械制造工藝設計手冊 M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1985.8 孫桓.機械制造工藝、金屬切削機床設計指導.北京:高等教育出版社,20019 孟少龍. 切削用量簡明手冊M.北京：化學工業(yè)出版社.2004年. 10 吳宗澤.切削手冊（第二版）M.北京：機械工業(yè)出版社.2004年11 Machine Tools N.chernor 1994.12 肖繼德，陳寧平.機床夾具設計手冊M.第2版.機械工業(yè)出版社.2005.513 沈學勤.公差配合與技術測量.北京:高等教育出版社,199814 HuiWang,yiming Rong. Case based reasoning method for computer aided welding fixture design. 200815 王小華.機床夾具圖冊M北京：機械工業(yè)出版社，1992致謝三個多月的設計即將結束，在這期間真的很累，但沒有付出就沒有收獲，通過本次設計使我學到了很多東西。在這期間除了自己的努力和付出，更多的是指導老師的幫助。再設計過程中，得到了張老師的指導和反復修改，以及老不厭