齿轮箱工艺及钻8-φ13孔、工装及专机设计毕业论文.doc

南京工程学院毕业设计说明书（论文）1一、零件分析1零件的作用2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。该零件的主要加工面为N面、A面、B面、R面和2-70H7、2-91和680K的孔。N面是作为定位基准，2-70H7和2-91的尺寸精度、两孔距尺寸精度为020.0020.0170。影响齿轮的啮合与传动，从而减少了齿轮的工作寿命。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两孔同时加工出来。680K孔的尺寸精度，与B面的平行度0.02mm,与A面的垂直度0.02mm,A面相对于R面的平行度0.06，400H8和294H7的孔与680K孔的同轴度为0.06mm。因此，在加工是三孔一定要在相同的条件下加工。这样才能提高精度符合精度要求。由参考文献中有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。二、毛坯制造方法的选择与毛坯设计根据零件材料确定毛坯为铸件。又由任务书已知零件的生产纲领为20000件/年。可知其生产类型为大批生产。毛坯的制造方法选用砂型机器造型。又由于箱体的内腔及400H8、294H7、2-70H7和2-91等孔均需铸出。故还应安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。由参考文献表2.3-6，该种铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级。故取CT为10级，MA为G级。毛坯的技术要求：1铸件应符合JB/T6431-92容积式压缩机灰铁铸件技术条件的要求。2铸件不应有砂眼、裂纹、夹沙、气孔疏松等。影响强度和使用的铸件铸造缺陷存在。3铸件的硬度170241HB。4未注铸造圆角为R2R10。5铸件应进行时效处理。南京工程学院毕业设计说明书（论文）26不加工表面涂防锈漆。参考文献表2.3-5，用查表法确定各表面的总加工余量如表2-1所示。表2-1各加工表面的总余量加工表面基本尺寸（mm）加工余量等级加工余量数值(mm)说明N面397G6底面，单侧加工（取上行数据）R面110G4侧面，单侧加工（取上行数据）Q面230G5侧面，单侧加工（取上行数据）A面113G4侧面，单侧加工（取上行数据）194194G4双侧加工由参考文献表2.3-9可得铸件主要尺寸的公差，如表2-2所示。表2-2主要毛坯尺寸及公差（mm）主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CTN面尺寸39764034.4R面尺寸11041143.6Q面尺寸23052354A面尺寸11341173.619419442024三、工艺规程设计1定位基准的选择粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择箱体零件的不需加工的面作为粗基准（即齿轮箱体的顶面）。第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要加工孔的加工余量尽量均匀；第二，装入箱体内的旋转零件（如齿轮）与箱体内壁有足够的空隙；第三，要保证定位准确、夹紧可靠；第四，粗南京工程学院毕业设计说明书（论文）3基准不得重复使用。精基准的选择：齿轮箱的N面和2-20的孔即是定位基准，又是设计基准，用它们作为精基准，能使加工遵守“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵守了“基准统一”的原则。此外，N面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠、操作方面。最先进行机械加工的表面是N面，这是可用的定位夹紧方案如下：以齿轮箱的上表面作为粗基准，来粗铣N面，齿轮箱的上表面作为定位基准，限制了三个自由度，分别是一个移动两个转动，这是不完全定位，对于粗铣N面来说已经完成定位。使用夹具夹紧，这种方案适合于大批大量的生产类型。2.组合机床工艺方案的拟订拟订专用机床工艺方案的一般步骤如下。2.1分析、研究加工要求和现场工艺在制定组合机床工艺方案时，首先要分析、研究被加工零件，如被加工零件的用途及其结构特点，加工部位及其精度、表面粗糙度、技术要求及生产纲领。深入现场调查分析零件的加工工艺方法，定位和夹紧方式，所采用的设备、刀具及切削用量，生产率情况及工作条件等方面的现行工艺资料，以便制定出切合实际的合理工艺方案。本设计所加工的是用于压缩机中的齿轮箱，属于箱体类零件，其结构不是很复杂，加工不是很困难。我所加工的是一个侧面上的8个直径为13mm的通孔属于普通级别，生产纲领是2万件/年，单班制，属于大批大量生产。因此可以采用组合机床来进行生产。考虑到大批大量生产，应设计专用钻夹具来完成，因为是工业生产，要求操作简单迅速，故采用较简单的手动夹紧方式。2.2定位基准和夹压部位的选择正确选择定位基准和夹紧部位时保证加工精度的重要条件。本设计采用一面两孔的定位方案来保证此钻孔，则选择2-20的孔和其所在的上顶面平面作为定位基准。它们又是设计基准，用他们做定位基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，保证工艺基准和设计基准的重合。实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式。夹紧位置选择在有足够的夹紧力下箱体产南京工程学院毕业设计说明书（论文）4生变形最小的部位。2.3影响工艺方案的主要因素(1)加工的工序内容和加工精度:我所加工的是钻孔和攻丝，其没有具体的公差要求，综合考虑只有位置公差的影响。这是制定机床工艺方案的主要依据。(2)被加工零件的特点工件材料及硬度:材料HT200，硬度170241HB加工部位的构造形状:8个直径为13mm的通孔。工件的刚性:满足要求。零件的生产批量:生产纲领是2万件/年，单班制。使用厂后方车间的制造能力：可以胜任。2.3切削用量的确定在组合机床工艺方案确定过程中，工艺方法和关键工序的切削用量选择十分重要。切削用量选择是否合理，对组合机床的加工精度、生产率、刀具耐用度、机床的结构型式即工作可靠性均有较大的影响。2.3.1组合机床切削用量选择的特点、方法及注意问题1、组合机床切削用量选择的特点(1)组合机床常采用多刀多刃同时切削，为尽量减少换刀时间的消耗，保证机床的生产率及经济效果，选用的切削用量应比通用机床单刀加工时低30%左右。(2)、组合机床通常用动力滑台来带动刀具进给。因此，同一滑台带动的多轴箱上所有刀具（除丝锥外）的每分钟进给量相同，即等于滑台的工进速度。2.3.2组合机床切削用量选择方法及应注意的问题目前常用查表法，参照生产现场同类工艺，必要时经工艺试验确定切削用量。组合机床加工孔、平面及螺纹的常用切削用量都要查一般的手册。确定切削用量时用注意以下问题。1）应尽量做到合理使用所有刀具，充分发挥其使用性能。2）复合刀具切削用量选择应考虑刀具的使用受命。3）多轴镗孔主轴刀头均需定向快速进退时（刀头处于同一角度位置进入或退出工件孔），各镗轴转速应相等或成整数倍。