转速器盘加工工艺及关键工序工装设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计说明书 (论文 ) 作 者 : 学 号： 系 部 : 专 业 : 机械工程及自动化 题 目 : 转速器盘加工工艺及 关键工序工装设计 指导者： 评阅者： 20*年 6 月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 转速器盘加工工艺及关键工序工装设计 摘要 工艺规程是工装设计、制造和确定零件加工方法与加工路线的主要依据，它对组织生产、保证产品质 量、提高劳动生产率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有着直接的影响，因此是生产中的关键工作。夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响着机械加工的质量，生产效率和成本，因此，夹具设计是机械工艺准备和施工中的一项重要工作。本文对机转速器盘的结构和工艺进行了分析，确定了机械加工工艺路线，制订出了零件的铸造工艺方案和机械加工工艺规程，并为加工零件上直径 10 关键词 加工工艺 铸造工艺 工艺规程 夹具设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is of of is is of is in of it of So is a in is of of a of 0文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 引言 . 1 2 零件分析 . 2 零件的生产纲领及生产类型 . 2 零件的作用 . 2 零件的加工工艺分析 . 2 零件主要技术条件分析及技术关键问题 . 3 3 铸造工艺方案设计 . 4 确定毛坯的成形 方法 . 4 铸件结构工艺性分析 . 4 铸造工艺方案的确定 . 4 铸造工艺参数的确定 . 5 4 机械加工工艺 规程设计 . 7 基面的选择 . 7 表面加工方案的选择 . 7 制订机械加工工艺路线 . 8 确定 机械加工余量及工序尺寸 . 10 确定切削用量及基本工时 . 13 5 夹具设计 . 34 工件分析 . 35 绘制夹具总体图 . 40 6 组合机床设计 . 41 组合机床结构方案的确定 . 41 被加工零件工序图绘制 . 42 被加工零件加工示意图绘制 . 42 组合机床联系尺寸图的绘制 . 42 结束语 . 43 致谢 . 44 参考 文献 . 45 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 引言 自新中国成立以来，我国的制造技术与制造业得到了长足发展，一个具有相当规模和一定技术基础的机械工业体系基本形成。改革开放二十多年来，我国制造业充分利用国内国外两方面的技术资源，有计划地推进企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平及经济效益发生了显著变化，为推动国民经济的发展做出了很大的贡献。尽管我国制造业的综合技术水平有了大幅度提高，但与工业发达国家相比，仍存在阶段性差距 8。进入二十一世纪，我国发展 经济的主导产业仍然是制造业，特别是在我国加入世贸组织后，世界的制造中心就从发达国家迁移到了亚洲，我国 有廉价的劳动力和广大的消费市场， 加上市场需求的变化多端 ,产品更新换代的周期也越来越短，多品种、小批量生产的比例在提高 1。这样，传统的生产技术准备工作很不适应新的生产特点。为了适应机械工业又好又快发展的需求，机床夹具的设计与制造技术也必须与时俱进 ,要求企业的高级技能人才能不断设计出构思合理、结构正确、工艺良好的各种新型夹具 2。 因此，我国工业要想发展，就需要有相应的技术和设备来支持。 工程机械国企有必要紧 紧抓住国企改革以及行业快速发展的有利时机，充分利用自身的行业地位优势、市场优势和品牌优势，通过产权制度改革，力争从根本上解决自身存在的重大问题，全面提升市场竞争能力，并进一步谋求国际化发展，参与国际竞争，在世界工程机械领域树立中国民族品牌 5。 本毕业设计的内容是制订 转速器盘加工工艺及关键工序工装设计 。详细讨论转速器盘从毛坯到成品的机械加工工艺过程，分析总结转速器盘的结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对转速器盘零件的主要技术要求，设计钻孔用的钻床夹具和组合机床。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 零件分析 零件的生产纲领及生产类型 生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。在毕业设计题目中，转速器盘的生产纲领为 50000 件 /年。生产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。转速器盘轮廓尺寸小，属于轻型零件。因此，按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于大批生产。 零件的作用 毕业设计题目给定的零件是 2105柴油机中调速机构的转速器盘，从整体上来说，其径向尺寸比轴向尺寸大，因此，可以将其划定为不规则的盘类零件。零件上直径为 10此轴一端通过销与手柄相连，另一端与油门拉杆相连。转动手柄，偏心轴转动，油门拉杆即可打开油门（增速）或关小油门（减速）；两个直径为 6装两个定位销，起限位作用。手柄可在 120内转动，实现无级变速。转速器盘通过两个直径为 98 螺栓与柴油机机体相连。 零件的加工工艺分析 转速器盘共有九个机械加工表面，其中，两个直径为 90120圆弧端面与 10分述如下： （ 1） 两个直径为 9两个直径为 9螺 栓孔的表面粗糙度为 栓孔中心线与底平面的尺寸要求为 18 个螺栓孔的中心线距离为 28 栓孔与直径为 10孔中心线距离为 72 柴油机机体相连的后平面，其表面粗糙度为 （ 2） 10孔及 120圆弧端面 10孔尺寸为 10 面粗糙度为 孔口倒角 45，两 个 6 120圆弧端面相对 10表面粗糙度为 从以上分析可知，转速器盘的加工精度不是很高。因此，可以先将精度低的加工面加工完后，再以加工过的表面为定位基准加工精度较高的 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 零件主要技术条件分析及技术关键问题 从转速器盘的各个需要加工的表面来分析：后平面与机体相连，其长度尺寸精度不高，而表面质量较高；两个 9螺栓孔，因需要装配螺栓进行连 接，还要用于夹具定位，其加工精度可定为 ； 25柱上端面和 120 圆弧端面位置精度要求不高；两个 6面质量要求高； 10需要装配偏心轴，其表面质量要求高；各加工面之间的尺寸精度要求不高。 从以上分析可知，该零件在大批量生产条件下，不需要采用专用的机床进行加工，用普通机床配专用夹具即可保证其加工精度和表面质量要求。因此，该零件的加工不存在技术难题。为提高孔的表面质量，在孔加工工序中采用铰削对其进行精加工。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 铸造工艺方案设计 确定毛坯的成形方法 该零件材料为 虑到转速器盘在工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构形式看，几何形体不是很复杂，并且该零件年产量为 50000件 /年，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。 铸件结构工艺性分析 该零件底平面因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性能好，冷却速度较慢，故能满足转速器盘的使用要求。 铸造工艺方案的确定 （ 1） 铸造方法的选 择 根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰口铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件（参考金属工艺学课程设计表 1用砂型铸造。 （ 2） 造型及造芯方法的选择 在砂型铸造中，因铸件制造批量为中批生产（参考金属工艺学课程设计表 1故选用手工分模造型。型芯尺寸不大，形状简单（参考金属工艺学课程设计表 1故选择手工芯盒造芯。 （ 3） 分型面的选择 选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，因为转速器盘有两个 18虑起模方便，以两中心线所在平面为分型面。 而以此平面为分型面时，25外，底平面位于下箱中，能够保证其铸造质量。 （ 4） 浇注位置的选择 因为分型面为水平面，所以内浇口开在水平分型面处，又因为该零件形状不规则，需要设计一个型芯，为不使铁水在浇注时冲刷型芯，采用与型芯面相切方向进行浇注。由于该零件在后平面壁厚相对较大，为了不使这些地方产生缩孔、缩松，在该处开出冒口进行补缩。注入方式采用中间注入式。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 铸造工艺参数的确定 （ 1） 加工余量的确定 按手工砂型铸造，灰铸铁查金属工艺学课程设计表 1得 加工余量等级为转查表 1件高度 100寸公差为 13级，加工余量等级为 H，得上下表面加工余量为 际调整取 （ 2） 拔模斜度的确定 零件总体高度小于 50括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。 （ 3） 分型负数的确定 按公式 21000 300L 1，取 2b 。但考虑上型的许多面均是要加工的平面，而且加工余量已修正为小值，即使尺寸变化较大也不能使加工余量增多，对该零件影响不大，所以分型负数可以不给。 （ 4） 收缩率的确定 通常，灰铸铁的收缩率为 1% ，在本设计中铸件取 1% 的收缩率。 （ 5） 不铸孔的确定 为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于 30采用机械加工形成。 （ 6） 铸造圆角的确定 为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以 R = 35 型芯设计 转速器盘的底平面形状简单，厚度较薄，且零件上两个 18利于采用分模铸造，因此需要设计一个整体型芯，以形成铸件上的两个 18到简化模样和铸造工艺的目的。型芯在砂箱中的位置用型芯头和型芯撑来固定，型芯头采用圆形水平式芯头。转速器盘上相差 120的两个筋板之间的空腔深度尺寸不大，形状也比较简单，可以考虑采用砂垛代替砂芯，减少型芯。型芯简图如图 1所示 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 水平式芯头下箱上箱图 1 型芯 简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 机械加工工艺规程设计 基准面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择 对于一般盘类零件而言，按 照粗基准的选择原则（当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面为粗基准）。选取转速器盘的底平面作为粗基准，加工出后平面。而加工 620 圆弧端面时，选择转速器盘的底平面为粗基准；在加工 9 18加工过的 120 圆弧端面为定位基准；加工 10以后平面和两个 6 精基准的选择 为保证加工精度，结合转速 器盘的特征，主要采用基准重合原则和统一基准原则来进行加工。加工后平面、 120圆弧端面时，主要运用统一基准原则，即均以转速器盘的底平面作为定位基准；而在加工 9 18 10时，选用基准重合原则，即选用设计基准作为定位基准。在实际加工中，为方便加工，各工序中运用专用夹具进行夹持，将以上两种原 则综合运用。 表面加工方案的选择 （ 1） 后平面 表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：粗铣精铣； （ 2） 18柱端面 表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：粗铣； （ 3） 9表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：钻削铰孔； （ 4） 25柱上端面 表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：粗铣精铣； （ 5） 10 表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：钻削 粗铰精铰孔倒角； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 6） 120圆弧端面 表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：粗铣精铣； （ 7） 6表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：钻削铰孔。 制订机械加工工艺路线 制订机械加工工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。 （ 1） 工 艺路线方案一 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗、精铣后平面； 工序 40 粗铣两个直径为 18 工序 50 粗、精铣直径为 25 工序 60 钻削、铰削加工直径为 9孔； 工序 70 钻削、铰削加工直径为 10孔并锪倒角 45； 工序 80 粗、精铣加工 120圆弧端面； 工序 90 钻削、铰削加工两个直径为 6 工序 100 去毛刺； 工序 110 检查； 工序 120 入库 。 （ 2） 工艺路线方案二 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗、精铣后平面； 工序 40 粗铣两个直径为 18 工序 50 粗、精铣直径为 25 工序 60 粗、精铣加工 120圆弧端面； 工序 70 钻削、铰削加工直径为 9孔； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序 80 钻削并铰削加工直径为 10孔并锪倒角 45； 工序 90 钻削、铰削加工两个直径为 6 工序 100 去毛刺； 工序 110 检查； 工序 120 入库。 （ 3） 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是按工序集中原则及保证各加工面之间的尺寸精度为基础而制订的工艺路线。方案二只是按工序集中原则制订，没有考虑到各个加工面的加工要求及设计基准。这样虽然提高了生产率，但可能因设计基准与工序基准不重合而造成很大的尺寸误差，使工件报废。特别是铣削加工 120圆弧端面，如果按方案二进行加工，则是 10样， 面圆跳动）根本不能保证，只保证了其与直径为 25端面尺寸位置要求 402.0外，先加工出 10孔，然后以该孔为定位基准，加工时工件在圆形回转工作台上围绕 10便于加工 120圆弧端面。 因此，最后与指导老师讨论后加工路线确定如下： 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗铣加工 120圆弧端面； 工序 40 精铣加工 120圆弧端面； 工序 50 钻削、铰削加工两个直径为 6 工序 60 粗铣 9的两侧面； 工序 70 粗铣 18圆柱端面； 工序 80 粗铣 25圆柱端面； 工序 90 精铣 9的两侧面； 工序 100 精铣 18圆柱端面； 工序 110 精铣 25圆柱端面； 工序 120 钻削、铰削加工两个直径为 9 工序 130 钻削、铰削加工直径为 10孔并锪倒角 45； 工序 140 去毛刺； 工序 150 检查； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序 160 入库。 以上工艺过程详见机械加工工艺卡片。 确定机械加工余量及工序尺寸 根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下： （ 1） 两 螺栓孔 9坯为实心，而螺栓孔的精度为 考机械制造工艺设计简明手册 确定工序尺寸及余量： 钻孔： 铰孔： 9 2Z = 具体工序尺寸见表 1。 表 1 钻 9工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差 /面粗糙度 / m 铰孔 9 孔 12 2） 10 毛坯为实心，而孔的精度要求界于 间（参照机械制造工艺设计简明手册表 确定工序尺寸及余量： 钻孔 : 粗铰孔： 2Z = 精铰孔： 10 2Z = 具体工序尺寸见表 2。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 2 钻 10工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差 /面粗糙度 / m 精铰孔 9 0 铰孔 10 孔 12 3） 两个 6 毛坯为实心，而孔的精度要求界于 间（参照机械制造工艺设计简明手册表 确定工序尺寸及余量为： 钻孔： 铰孔： 6 2Z = 具体工序尺寸见表 3。 表 3 钻 6工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差 /面粗糙度 / m 铰孔 9 孔 12 4） 后平面 粗铣： Z = 精铣： Z = 具体工序尺寸见表 4。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 4 铣后平面工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差 /面粗糙度 / m 精铣 8 铣 11 坯 5） 18柱 端面 粗铣： Z = 具体工序尺寸见表 5。 表 5 铣 18工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差 /面粗糙度 / m 粗铣 11 4 坯 6） 25柱端面 粗铣： Z = 精铣： Z = 具体工序尺寸见表 6。 表 6 铣 25工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差 /面粗糙度 / m 精铣 8 铣 11 坯 2 7） 120圆弧端面 粗铣： Z = 精铣： Z = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 具体工序尺寸见表 7。 表 7 铣 120圆弧端面工序尺寸表 工序 名 称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 / m 表面粗糙度 / m 尺寸公差 /面粗糙度 / m 精铣 8 1 铣 11 2 坯 5 确定切削用量及基本工时 工序 30、 40：粗、精铣 120圆弧端面 （ 1） 粗铣 120圆弧端面 （ a） 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由铣削宽度3择0d=14故齿数 z = 3，机床选择立式铣床 （ b） 选择切削用量 切削深度以在一次走刀内切完，故取 每齿进给量 查切削用量简明手册表 z z ，故取 z。 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 铣刀直径0d=14切削用量简明手册表 刀具磨钝寿命 T = 60 切削速度削用量简明手册表 0 d 163z ，10 14279n r/96 各修正系数： M v 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 故 m/r/mm/按机床选取：235r/78mm/切削速度和每齿进给量为： 00 00 0 c (m/ = 323578 = mm/z) 检验机床功率 根据切削用量简明手册表 得 据铣床 床主轴允许功率为： 此，所选择的切削用量是可以采用的，即 78mm/235r/ z。 计算基本工时 fm 式中， 120l 切削用量简明手册表 4y 以， 1244120 L ( fm =78124 = （ 2） 精铣 120圆弧端面 （ a） 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由铣削宽度3择0d=14故齿数 z = 3，机床选择立式铣床 （ b） 选择切削用量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 切削深度量很小，故取 每齿进给量 查切削用量简明手册表 z z ，故取 z。 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 铣刀直径0d=14切削用量简明手册表 刀具磨钝寿命 T = 60 切削速度削用量简明手册表 0 d 163z ，10 14279n r/96 各修正系数： M v Tv 故 m/ 9 r/mm/按机床选取：90r/63mm/切削速度和每齿进给量为： 00 00 0 c (m/ = 319063 = mm/z) 检验机床功率 根据切削用量简明手册表 得 据铣床 床主轴允许功率 为： 此，所选买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 择的切削用量是可以采用的，即： 63mm/ 90r/ z。 计算基本工时 fm 式中， 120l 切削用量简明手册表 4y 以， 1244120 L ( fm 工序 50：钻削、铰削两个 6孔 （ 1） 钻削两个 （ a） 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由钻削深度择0d= 机床选择立式钻床 （ b） 选择切削用量 进给量 f 查阅机械制造工艺设计简明手册表 f = r。根据切削用量简明手册表 f = mm/r r，故取 f = r。 根据切削用量简明手册表 可以查出钻孔时的轴向力，当 f r， 0d 12，轴向力2110N。轴向力的修正系数均为 2110N。根据立式钻床 明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力8829N，由于fF f = r 可用。 切削速度削用量简明手册表 2据 f = r 和铸铁硬度为 200217，取4m/据切削用量简明手册表 削速度的修正系数为： 84.0 故： vc = (m/买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1000d v = = 511.2(r/根据立式钻床 以考虑选择选取：392r/以， c (m/ 确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 0d= 刀具磨钝寿命 T = 20 检验机床扭矩及功率 根据切削用量简明手册表 f r，0d 得m，根据立式钻床 392r/m，故cM据切削用量简明手册表 据立式钻床 此，所选择的切削用量是可以采用的，即： f = r，392r/ 计算基本工时 fm 式中， 11l 切削用量简明手册表 5y 以， 16511 L ( fm = 6 = 因有两个孔，所以，2 （ 2） 粗铰两个 （ a） 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，选择0d= 10级高速钢锥柄机用铰刀 (机床 选择立式钻床 （ b） 选择切削用量 进给量 f 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 查阅切削用量简明手册表 表 根据机床说明书取 f = r r，故取 f = r。 切削速度削用量简明手册表 5m/据切削用量简明手册表 削速度的修正系数为： ： vc = (m/1000 = = 235.1(r/根据立式钻床 95r/以， 00 00 0 c (m/ 确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据 切削用量简明手册表 0d= ，铰刀后刀面最大磨损量为 刀具磨钝寿命 T = 60此，所选择的切削用量： f = r，95r/ 计算基本工时 fm 式中， 11l 切削用量简明手册表 5y 以， 16511 L ( fm = 6 = 因有两个孔，所以，2 （ 3） 精铰两个 6（ a） 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，选择0d= 69级高速钢锥柄机用铰刀(机床选择立式钻床 （ b） 选择切削用量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 进给量 f 查阅切削用量简明手册表 根据机床说明书取 f = r r，故取 f = r。 切削速度削用量简明手册表 4m/据切削用量简明手册表 削速度的修正系数为： ： vc = (m/.= = 186.8(r/根据立式钻床 40r/以， 00 00 0 c (m/ 确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 0d= 6，刀具磨钝寿命 T = 60此，所选择的切削用量： f = r，40r/ 计算基本工时 fm 式中， 11l 切削用量简明手册表 5y 以， 16