X6020B卧式升降台铣床变速箱机械加工工艺规程及部分工序的夹具设计与此工序的NC指令的编写【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 - 1 - 摘要 本次设计的课题是 式升降台铣床变速箱机械加工工艺规程及 精镗 I、 支承孔的夹具 。变速箱体是 式升降台铣床传动系统最主要的部件之一，它将机床的主轴箱、进给箱等零件组成一个整体并使之保持正确的位置。因此，变速箱的加工质量将直接影响机器的性能与使用寿命。本设计旨在提高 式升降台铣床变速箱的加工效率，由此我们首先对变速箱体的结构和工艺进行了仔细的分析， 然后确定了一套合理的加工方案对其进行加工。加工方案要求简单，操作方便，并能保证零件的加工质量。最后 ,依照确定好的方案，按照正确的加工工序将它加工出来，并使之满足零件的设计要求。此外，为了提劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具，为此选择了第 10道工序 镗 8100H , 580 的夹具设计，以满足加工过程的需要。 关键词 变速箱体；工艺规程；夹具 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - he of is of 6020B of is a in of So of at of we to of of a be we to to of we to to be to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 目 录 前 言 . 1 1 式升降台铣床的介绍 . 2 床的介绍 . 2 床的性能和用途 . 3 6020B 卧式升降台铣床参数 . 4 2 零件的分 析 . 5 件的功用 . 5 件的工艺分析 . 5 和平面的表面粗糙度要求 . 5 面的几何形状精度 . 5 孔精度 . 5 体的材料及毛坯种类的选择 . 5 3 速箱体的机械加工工艺规程设计 . 6 变速箱体机械加工时的主要问题 . 6 和平面的加工顺序 . 6 ,精加工分阶段进行 . 6 系加工方案的选择 . 6 体机械加工时定位基准的选择 . 7 粗基准的选择 . 7 基准的选择 : . 7 订工艺路线 . 7 4 确定机械加工余量，工序尺寸及其公差 . 17 面 . 17 . 17 5 确定切削用量、工时定额、切削力及切削功率 . 19 削用量的选择原则 . 19 加工切削用量的选择原则 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 削深度的选择 . 19 给量的选择： . 20 削速度的选择： . 20 加工时切削用量的选择原则： . 20 削深度的选择： . 20 给量的选择： . 20 削速度的选择： . 20 铣平面 . 21 加工 . 23 孔 . 23 孔加工 . 18 纹加工 . 26 6 绘制零件 . 28 7 填写工艺过程卡和工序卡 . 29 械加工工艺过程的组成 . 29 序的合理组合 . 29 8 夹具设计 . 31 夹具的定义及分类 . 31 机床夹具在机械加工中的作用 . 31 机床夹具的组成 . 26 定位装置 . 26 夹紧装置 . 26 对刀或导向装置 . 26 连接元件 . 26 夹具体 . 27 其它装置或元件 . 27 具方案 . 27 对工件进行工艺分析 . 27 定位装置的确定 . 27 紧装置的确定 . 28 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 算夹紧力并确定螺杆直径 . 29 模支架的结构和尺寸的确定 . 30 模底座的结构尺寸的确定 . 37 定本夹具的技术要求 . 37 具的精度分析 . 37 套的选择 32 9 某道工序的 令 . 33 结束语 . 394 主要参考文献 . 35 致 谢 . 36 附录 : . 36 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 前 言 毕业设计是学生在校学习阶段的最后一个重要的教学环节，其目的是培养学生综合运用所学的专业和基础理论知识、独立解决本专业一般工程技术问题的能力，树立正确的设计思 想的工作作风。 毕业设计是毕业实习的基础上进行的，根据自己的设计课题，在毕业实习期间认真调查研究。搜集资料。本次设计涉及到机床，工艺，工装夹具等机制专业的几乎所有的专业基础知识，是一次全面、系统地检查自己在大学期间对专业知识的学习的情况。在整个设计过程中做到严谨，认真，一丝不苟的精神尽量找资料，分析计算完成方案设计，图纸设计和编写技术文件等，使自己对机制专业有拉更深的认识。 由于水平有限，经验不足，第一次全面的系统的设计本次设计难免有许多不妥和错误之处，恳请指导老师和读者批评指正错误，以便及时改正 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 1 式升降台铣床的介绍 床的介绍 铣床 主要 是 采 用 铣 削方式 加工 工件 的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。 最早的铣床是美国人惠特尼于 1818 年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于 1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形； 1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪 20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“ 进给 或 “ 决速 的 自动转换。 1950 年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是 70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。 铣床种类很多，一般是按布局形式和适用范围加以区分，主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等。 升降台铣床有万能式、卧式和立式几种，主要用于加工中小型零件，应用最广；龙门铣床包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件；单柱铣床的水平铣头可沿立 柱导轨移动，工作台作纵向进给；单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件。 仪表铣床是一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件；工具铣床主要用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床。 另外，按控制方式，铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。 如图所式 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 床的性能和用途 工作台面宽度为 200 250 以铣平面和沟槽等。可以逆铣也可以顺铣。机床精度稳定，操纵灵活。工作台纵向、横向及垂向均有机动进给及快速调整移动。配备多种附件。重量轻、更换容易，做到一机多能，用途广泛，适用于机械、轻工、仪表、电机、电器、模具等行业的铣削加工。万能升降台铣床由于工作台可以回转 45 （只限于 配以使用分度头时可以铣削麻花钻沟槽和斜齿圆柱齿轮等各种螺旋表面及特殊表面。根据 要求， 还可以 在各种卧式（万能）升降台铣床上安装数显装置。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - 6020B 卧式升降台铣床 参数 图样如右所示 : 表 6020B 卧式升降台铣床参 数 名称 单位 6020B 作台面积 宽 长 00900 250900 200900 250900 工作台 T 型槽 槽数 3 3 3 槽宽 4 14 14 槽距 5(200900), 60(250900) 工作台纵向行程 纵向 00 500 500 横向 90 190 190 垂向 40 340 360 主轴移动距离 24 主轴中心线到垂直导轨面的最小距离 0 工作台最大回转角度 45 / 工作台进给量范围 纵向 000 横向 16710 垂向 8355 工作台进给级数 12 工作台快速进给量 纵向 2400 横向 1720 垂向 860 主轴锥孔 轴转速 范围 01800 级数 12 主电动机 功率 机床体积（长 宽 高） 75014221595 机床净重 400 1450 1400 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 2 零件的分析 件的功用 式升降台铣床的变速箱体是重要的一个基础零件，它将部件 中的轴，套，齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的相对位置，以传递转矩形或改变转速来完成规定的运动，同时它能保证 确 安装位置。 件的工艺分析 由原始零件图样可知，其材料为 零件上的主要加工面 为 W、 H、 别定为 面）另有为了定位夹 紧和装配所需加工的平面有三个，分别定为 面 。 和平面的表面粗糙 度要求 面为 面 面为 . . 组支承孔的内表面为 配钻孔的内表面为 ,其余 为 面的几何形状精度 1面与 2面的平行度 误 差为 面与 3面的平行度 误 差为 面与 2面的垂直度 允 差为 轴孔精度 轴孔端面对轴线的垂直度 允 差为 承 孔的轴线间的平行度 允 差为 300: 承 孔的孔中心距偏差规定为 承 孔的同轴度均 允 差为 承 孔的孔径尺寸精度 ,除组孔的右孔 62 其余 孔均为 体的材料及毛坯种类的选择 由于箱体的结构复杂 ,且其吸振性和耐磨性均要求较高 ,选择有一定的强度和良好的减振性 ,铸造性能好的 (依据参考文献 1表 1 由于生产买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - 量为中批生产 ,因 此为了提高生产率减少机械加工余 量 ,应采用 金属 模机械造型 。 又由于箱体零件的 、 、 组支承 孔均需铸出 , 故 还 应安放型芯 ,此外为消除残余 应力 ,铸造后还应安排 时效处理 。 3 速箱体的机械加工工艺规程设计 变速箱体机械加工时的主要问题 作为箱体零件的变速箱体 ,其主要的加工表面是平面及其孔系 。 一般情况下 ,平面的加工精度要比孔系的加工精度容易实现 。 因此 ,对于变速箱来说 ,机械加工过程中的主要问题是如何实现孔的 加工精度 ,如何处理好孔与平面之间的相互关系 。 由于该变速箱体为中批量加工生产 ,因此满足其生产率的要求也是箱体加工过程中应考虑的主要因素 。 和平面 的 加工顺序 箱体类零件的机械加工应遵循 “ 先面后孔 ” 的原则 。 即先加工箱体上的基准 平面 ,再以基准平面定位加工其它平面 ,然后再加工孔系 。 变速箱体加工自然也应遵循这个原则 。这样处理的原因主要是平面的面积大 ,定位时稳定可靠 ,且夹紧牢固 ,因而容易保证孔的加工精度 。 其次是 ,先加工平面可以 先切去铸件表面的凹凸部分 ,为提高孔的加工精度创造条件 ,而且这样做便 于对刀及调整 ,同时也利于保护刀具 ,防止打刀和崩刃 。 ,精加工分 阶段进行 对变速箱体的主要表面加工时应将粗 ,精加工分阶段进行 ,这是因为箱体的结构形状复杂 ,主要表面的加工精度较高 。 将粗 ,精加工分阶段进行可以消除 ,由粗加工 所产生的内应力、切削 力、夹紧力 和切削热对加工 精度的影响 ,有利于保证箱体的加工精度 。 同时 ,还能根据粗 ,精加工的不同要求来合理选用设备 ,有利于提高生产率 。 系加工方案的选择 加工变速箱体的孔系时 ,应选择能满足孔系加工精度要求的加工方法及设备 。 这里除了考虑加工精度和加工效率以外 ,还应该考虑影响经济效益的因素 。 在满足精度要求及生产率的条件下 ,应该择价格最低的机床 。 根据该箱体的加工精度和生产率要求 ,宜选用在专用镗床上采用镗模法镗孔和在摇臂钻床上采用钻模法钻孔 ,扩孔 ,铰孔的加工方案 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - 体机械 加工时定位基准的选择 粗基准的选择 粗基准的选择应满足以下要求 : 1) 保证各 主要支承 孔的加工余 量均匀 。 2) 保证装入箱体内的零件与箱壁有一定的间隙 。 为了满足上述要求 ,应选择箱体的主要支 承 孔作为主要基准 。 即以 、 支 承 孔和作为粗基准限制工件的六个自由度 。 由于是以孔作为粗基准来加 工精 基准面的 ,因此当用精 基准面定位加工 、 组支 承 孔时 ,就能保证其有足够的加工 余 量 。 由于孔与壁的位置是同一型芯铸成的 ,因 而孔的余 量均匀 ,也就间接保证了孔与箱壁的相对位置 。 基准的选择 : 从保证箱体的孔与 孔 ,孔与平面 ,平面与 平面之间的位置关系考虑 。 精基准的选择应能保证箱体在整个加工过程中基本上都用统一的定位基准 。 从原始零件图样可知 ,该箱体的底平面 1 与 1 个主要支承孔平行 ,且它的面积大 ,又是箱体部件的装配基准面 。 因此它是理想的精基准 然后再利用其它表面配合一起限制工件的六个自由度 ,因此 ,它能满足整个的过程中都能采用统一定位基准的要求 。 订工艺路线 在确定加工方案 时 ,依据参考文献 2表 面加工方案 ： 因为变速箱体的主要加工面的表面粗糙 度 分别为，此需采用粗铣精铣可以达到精度要求 表面粗糙度要求 三个支承孔的加工方案 :粗镗 半精镗 精镗 。 可以达到精度要求 表面粗糙度要求 孔 径 1520 ，采用钻 （ 扩 ） 铰的加工方案 。 拟定工艺路线的出发点 ， 应当是在保证零件 质量的前提下 ,力求有高的生产率和 低的生产成本 。 由于该变速箱体的生产类型为中批生产 ,故需其工序适当集中 ,加工设备应以一般的普通加工机床为主 ,辅以高效率的专用机床 ,夹具则 应 以专用夹具为主 ,尽量采用高效快速的装夹方法 。 工艺方案 I: 工序 1:铸造 工序 2:时效 工序 3:上底漆 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 工序 4:粗铣 5面 工序 5:精铣 5面 工序 6:粗铣 1、 4、 6面 工序 7:精铣 1、 4、 6面 工序 8:粗 、精 铣 2、 3面 工序 9:粗镗 、 、 组支承孔 工序 10:精镗 、 、 组支承孔 工序 11:钻 、 扩 、 铰 20工序 12:钻 、 铰 30钻 4钻 4- 17 钻 8 33 钻 4 5 钻 扩 10 26 凹坑 钻 3- 8 钻 、 铰 10 9 5 工序 13: 刮 26 17 凹坑 刮 32 4凹坑 工序 14:攻螺纹 10 序 15:检验 工序 16:入库 工艺方案 : 工序 1: 铸造 上底漆 工序 2: 划线 工序 3: 粗铣 1面 工序 4: 粗 、 精铣 3面 工序 5: 粗 、 精铣 4面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 工序 6: 粗 、 精铣 5、 6面 工序 7: 粗铣 2面 工序 8: 精铣 1面 工序 9: 精铣 2面 工序 10:粗 、 半精镗 、 、 孔 工序 11:精镗 、 、 以及 100 80 5 工序 12:钻 、 扩 、 铰 2- 20序 13:钻 1面上的孔 :钻扩铰 30 4 4- 17刮 26 17凹坑 钻 8 4 5 工序 14:钻 4面上的孔 :钻 13 22凹坑 钻 扩 10 26凹孔 工序 15:钻 5面上孔 :钻 3- 8 工序 16:钻 6面上孔，钻铰 10 序 17：钻 3面上孔 9 5 工序 18：攻丝 6812序 19：检验 工艺方案的比较分析 : 两种加工方案所选取 的 粗基准和精基准不同，由前面基准选 取 的确定和分析，可知方案的以、 组支承孔和平 面作为粗基准，以面积最大的底平面作为精基准，更能满足整个加工过 程中都能采用统一定位基准的要求。 镗孔时方案只安排了粗、精镗两步工序，而方案中还安排了半精镗，有利于提高镗孔的精度，达到图 纸对零件的要求，但要求工序适当集中，故 粗镗和半精镗合二为一 作为一 道工序。 另外，在钻孔时，方案工序虽然集中，但在某一道工序中太过于集中，使其中的某一道工序的工作量太大。工时较多不利于流水线式作业，而方案采用加工某一个面上 的 孔作为一道工序，装夹可靠，有利于流水线作业。故此次设计采用工艺方案 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - 变速箱体的主要加工面买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17 - 4 确定机械加工余量，工序尺寸及其公差 面 根据参考文献 2, 表 表 表 表 表 用尺寸公差等级 工余量等级 表 (单位 :平面 总加工余量 毛坯尺寸 公差 精铣余量 粗铣余量 5 面 0 1 、 3 面 2 42 2 2 2 面 7 、 6 面 2 07 2 1 2 根据参考文献 2，表 得工序余量其公差依据参考文献 5表 2公差等级标准公差计算式： 16i 00i 160i 25i 基本尺寸 500，标准公差因子的计算式： i =买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 18 - 计算后列表 ： 表 4.2 a (单位 :孔 精镗 余量 尺 寸 公 差 半精镗余量 寸公差 粗 镗 余量 寸 公差 毛坯 尺寸 左 762H 5 752H 5 762H 5 右 780J 9 5 862J 5 780J 9 5 钻、扩、 铰孔的加工尺寸如表所 表 (单位 : 孔 钻 扩 铰 2- 820H 18 820H 730H 28 730H 810H 810H 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19 - 5 确定切削用量、工时定额、切削力及切削功率 削用量的选择原则 切削用量 主要包括主轴转速 ,进给速度和背吃刀量。选择切削用量时，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具性能，使切 削效率最高，加工成本最低。 加工切削用量的选择原则 粗加工时加工精度与表面光洁度要求不高 ,毛坯余量较大。因此 ,选择粗加工的切削用量时 ,要尽可能保证较高的单位时间金属切除量 (金属切除率 )和必要的刀具耐用度 ,以提高生产效率和降低加工成本。 金属切除率可以用下式计算 : 1 0 0 0 PW 式中 : 单位时间内的金属切除量（ ） V 切削速度（ ） f 进给量（ ） 切削深度（ 提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度其次 根据机床动力和刚性的限制条件，选取尽可能大的 进给量 f ； 最后确定一个 最佳 的切削速度 V。 选用较大的f 以后，刀具耐用度 要比 V对 要稍微降低一下 V 便可以使回升到规定的合理数值，因此，能使 V、 f 、而保 证较高的金属切除率。此外，增大大 f 又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。 削深度的选择 粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 20 - 系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切掉。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。 给量的选择： 粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。 削速度的选择： 粗加工时，切削速度主要是受刀具耐用度和机床功率的限制。合理的切削速度一般不需要经过精确计