基于CAPP的XZ25.50箱体零件及专用夹具设计【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 I 摘要 这次我毕业设计的课题就是基于 箱体加工工艺及专用夹具设计。先针对箱体零件的特点设计工艺规程，再设计专用夹具，最后对箱体零件进行分类编码。 通过向计算机输入被加工零件的原始数据，加工条件和加工要求，由计算机自动地进行编码，编程直至最后输出经过优化的工艺规程卡片的过程。计算机辅助工艺规划常是联结计算机辅助设计 (计算机辅助制造 (桥梁。 在制造业信息化环境中，工艺设计是生产技术准备工作的第一步，工艺规程是进行工装设计制造和决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直接的影响，是生产中的关键工作。工艺知识是制造企业中重要的知识资源之一，是使产品设计变为成品的整个制造过程中的基础资源，它对保证产品质量以及提高企业经济技术效益具有十分重要的作用。 夹具的快速设计与制造，己经成为产品快速变换和制造系统新建成或重构后运行的瓶颈，严重地影响制造系统的设计建造周期、系统生产率、质量和成本。专用夹具的使用，一方面缩短了工序时间，降低了加工成本；另一方面，夹具本身的设计制造工时、材料消耗等又增加了工件的成本。因 此，在何种生产条件下使用哪种类型的夹具才是经济合理的，也就是夹具的经济性，一直都是夹具结构发展和设计的一个主要问题。 关键词 :艺设计；专用夹具 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is on of of of by of of is as a an is in is on to to it to so on is in is in of is to in it to as as to or on On so on of of is is is a 文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 1 绪论 . 1 2 零件加工工艺规程 . 3 . 3 . 3 件的工艺分析 . 3 . 3 加工分开原则 . 3 . 4 . 5 . 5 . 5 . 5 . 6 . 7 定切削用量和基本工时 . 8 削用量的选择依据 . 22 . 22 . 22 . 22 . 23 种加工工艺和加工方法 . 24 . 24 . 24 . 24 . 24 . 24 3 专用 夹具的设计 . 26 铣床夹具体的要求 . 26 具体的毛坯结构 . 26 . 26 用夹具的设计步骤 . 27 制夹具总装配图 . 27 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 注夹具总装配图上个部分尺寸和技术要求 。 . 28 具公差配合的制订 . 28 订夹具公差与技术条件的依据 . 28 定夹具公差和技术条件的基本原则 . 28 . 29 具技术条件的制订 . 29 . 29 . 29 . 29 . 30 4 零件编码系统 . 33 . 33 . 34 . 34 . 34 . 34 . 35 总结 . 38 致谢 . 39 参考文献 . 40 附录 . 错误 !未定义书签。 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 文意思是计 算机辅助工艺规划 )是通过向计算机输入被加工零件的原始数据，加工条件和加工要求，由计算机自动地进行编码，编程直至最后输出经过优化的工艺规程卡片的过程。这项工作需要有丰富生产经验的工程师进行复杂的规划，并借助计算机图形学、工程数据库以及专家系统等计算机科学技术来实现的。计算机辅助工艺规划常是联结计算机辅助设计 (计算机辅助制造 (桥梁。 在集成化的 统中，由于设计时在公共数据库中所建立的产品模型不仅仅包含了几何数据，也记录了有关工艺需要的数据，以供计算机辅助工艺规划利用。 计算机辅助工艺规划的设计结果也存回公共数据库中供 成化的作用不仅仅在于节省了人工传递信息和数据，更有利于产品生产的整体考虑。从公共数据库中，设计工程师可以获得并考察他所设计产品的加工信息，制造工程师可以从中清楚地知道产品的设计需求。全面地考察这些信息，可以使产品生产获得更大的效益。 计算机辅助工艺规划（ 用计算机来进行零件加工工艺过程的制订，把毛坯加工成工程图纸上所要求的零件，瞎一过程称为计算机辅助工艺规划。它是通过 向计算机输入被加工零件的几何信息（形状、尺寸等）和工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。 计算机辅助工艺规划通常多被译为计算机辅助工艺过程设计。国际生产工程研究会（ 出了计算机辅助规划 (计算机自动工艺过程设计 (名称， 词强调了工艺过程自动设计。实际上国外常风的一些 ，如制造规划 (材料处理(工艺工程 (及加工路线安排 (在很大程度上都是指工艺过程设计。计算机辅助工艺规划属于工程分析与设计范畴，是重要的生产准备工作之一。 由于计算机集成制造系统 (出现，计算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计 (接 ，上与计算机辅助制造（ 连，是连接设计与制造之间的桥梁，设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息，设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。 计算机辅助工艺规划的内容主要有： 产品零件信息输入；毛坯选择及毛坯图生成；定位夹紧方案选择；加工方法选择；加工顺序安排；加工设备和工艺装备确定；工艺参数计算；工艺信息（文买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 件）输出。 进行计算机辅助工艺计划的方法有：检索式；派生式 (亦称变异式、修订式、样件式 等；生成式 (亦称创成式；综合式等。 1976 年 美 国 的 国 际 计 算 机 辅 助 制 造 公 司 推出的 统最著名、应用最广泛，在发展历史上具有里程碑意义。此后，世界上有众多 统问世，上海同济大学在 1982年开发出我国第一个 统，即 统。计算机辅助工艺规划可以大大减轻工艺工程师的繁重劳动、提高工艺设计质量、缩短生产准备周期、提高生产率、减少制造成本等，无论是 对单件小批多品种生产还是对大批量生产都有重要意义。 当前，计算机辅助工艺规划正在向集成化、智能化、柔性化方向发展，对柔性 线性 选 动态 环 实时 分布式 重构成环境下 行工程环境下 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 2 零件加工工艺规程 述 机体的加工工序路线复杂，具体分为铣、镗、钻、铰、扩、攻丝等，加工的原则一般按照先粗后精、先面后孔、基准先行等原则。 零件的表面上分布有大小不一的孔， 这些孔对位置尺寸精度要求都较高，因此，加工时以平面定位准确可靠，可减少定位误差，提高加工精度。所以把平面加工好非常重要。根据零件的特点，在组合机床上用铣削方法加工平面，只有使机床结构简单、刚性好、加工精度高，这样才能保证零件的精度。为此，可以采用铣削头安装在工作台上移动铣削的布局形式。组合机床上，加工平面可达到 1000定位基面的距离一般在 5000，尺寸公差可以保证在 件的作用 题目所给的零件是变速箱的壳体。它是各类机器中重要的基础件 之一，它支撑和包容着各种传动零件，保证其运动和动力进给驱动和分配，彼此按照一定的传动关系进行协调的运动。因此，必须使众多的轴套及齿轮等零件保持正确的相互位置关系，所以箱体零件加工质量的好坏，对整台机器的精度，性能和寿命都有直接的影响。 件的工艺分析 零件类箱体的加工顺序均为先加工面，后加工孔；先粗后精，先主后次的原则。箱体孔的精度要求高，加工难度也较大。从结构工艺特点来看，它是一个薄壁壳体腔形零件，形状复杂，铸造困难，刚度差，易变形，加工精度要求高。它的外表面有多个联接平面需要加工，支承孔系分布在 前后端面上，为了更好的满足加工要求，特别加工出了四个定位平面为辅助基准，除支承孔外，在各联接面上还有一系列螺纹孔。本次加工是以三孔定位夹紧铣接合面，再以接合面和两销定位加工其他部位，可以起到互补的作用，这样能使孔的加工提高稳定可靠的精基准，加工余量均匀。 定工艺方案的原则及注意问题 、精加工分开原则 必须根据零件的生产批量、加工精度、技术要求进行全面分析，按照经济地满足加工要求的原则，合理解决粗加工和精加工工序的安排。不要不分具体情况而一律粗、精加工买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 分开或粗、精加工工序合并的做法。一般在 大批大量的生产中，确定工艺流程宜粗、精工序分开进行，其优点是： (1)工件能得到较好的冷却，有利于减少热变形及内应力变形的影响，对精度要求高的零件，更需如此安排； (2)可避免粗加工振动对加工精度、表面粗糙度的影响； (3)有利于精加工机床保持持久的精度； (4)使机床结构简单，便于维修、调整。 但是，粗、精加工工序分开，将使机床台数增多。当工件生产批量不大时，由于机床负荷率低，则经济性不好。因此，在能够保证加工精度的情况下，有时也采取粗、精加工合并在同一台机床上进行的工艺方案，但必须采取措施，尽量减少由此 而带来的不利影响。例如使大量切除余量和铸造黑皮的第一道工序与最后一道精加工工序不能同时进行。在工件需要两次安装时，应使粗、精加工工序所用夹具具有大小不同的夹紧力；若工件一次安装，也应使粗、精加工工序分别具有不同的夹紧力。 序集中与分散的原则 组合机床是基于工序集中的工艺原则发展起来的，即运用多种不同刀具，采用多面、多工位和复合刀具等方法，在一台机床上对一个或几个零件完成复杂的工艺过程，从而有效地提高生产率，取得更好的技术经济效果。 但也应当看到，工序集中程度的提高也会带来下述一些问题： (1)工 序过分集中会使机床结构复杂，刀具数量增加，机床大而笨重，调整使用不便，可靠性降低，反而影响生产率的提高； (2)工序过分集中导致切削负荷加大，往往由于工件刚性不足及变形等影响加工精度。 因此，提高工序集中程度时，应注意： 适当考虑单一工序。即把相同工艺内容的工序集中在同一台机床或同一工位上加工； 相互间有位置精度要求的工序应集中在同一台机床或同一工位上加工； 大量的钻、镗工序最好分开，不要集中在同一个主轴箱完成。这是因为：钻孔与镗孔直径往往相 差很大，主轴转速也就相差很大，导致主轴箱的传动链复杂和设计困难。同时，大量钻孔会产生很大的轴向力，有可能使工件变形而影响镗孔精度；而且，精镗孔振动较大又会影响钻孔，甚至会造成小钻头的损坏或折断。另外，由于铰孔为低速大进给量切削，而镗孔为高速小进给量切削，所以二者也不宜放在同一主轴箱上进行，以有利于切削用量的合理选择和简化主轴箱的传动结构； 确定工序集中时，必须充分考虑零件是否会因刚性不足而在较大的切削力、夹紧力下变形对加工精度带来不利影响； 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 工 序集中时，必须考虑前述粗、精加工工序的合理安排及由于主轴箱结构及设置导向的需要。主轴排列不宜过密，否则会造成机床、刀具调整不便，加工精度、工作可靠性、生产率降低的不良后果。 定工艺方案应注意的其它问题 (1)镗孔组合机床，应注意精加工后孔的表面是否允许留下螺旋或直线退刀痕迹。如果不允许留下螺旋刀痕，则应在加工终了时，使主轴（刀具）停止转动并周向定位，利用夹具的让刀机构，将工件已加工表面移离刀尖一段距离后退刀。在生产率允许的情况下，也可使刀具以工进速度退回，这样不仅不会留下刀痕，且有利于提高加工精 度； (2)钻阶梯孔，应先钻大孔后钻小孔，这不仅可缩短钻小孔的深度，而且使小钻头减少了折断的可能性； (3)互相结合的两个零件，钻孔应从结合面钻起，以更好的保证孔的位置精度，有利于两零件的装配； (4)端面一般采用铣削加工。当加工孔口较大端面时，不应采取简单的端面刮削工艺，因为这样会因轴向切削力大而导致振动影响加工精度。当端面对孔有严格的垂直度要求时，应采取镗孔车端面的方法，同时加工端面和孔。对于工件内部的端面，则可采用径向进刀的方法加工； (5)在制定加工一个零件的几台或成套机床或流水线、自动线工艺过程方 案时，应尽可能使精加工工序集中在所有粗加工工序之后，以有利于稳定保证加工精度。 艺规程的设计 定毛坯材料及尺寸 速箱箱体为 铸铁），壁厚为 0拉强度为 220体属于铸件，由于零件年产量大，已达到大批生产的水平，所以加工余量要控制在最合理的位置。初步设计为：箱体属壳体， 铁），等级 8，零件基本尺寸在 250630铁机械加工余量为 6件机械加工余量等级为级。铸件的基本尺寸长485 310 400件毛坯所留余量：顶面及孔 面及侧面 机械制造工艺手册 1,所以铸件的毛坯尺寸应为长 485+2,宽 310+2,高 400+2 位基准的选择 （ 1）粗基准的选择： 箱体精度等级要求较高的加工尺寸为孔的加工，为了保证重要孔的精度，故以孔 150买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 和 130 的轴线为粗基准粗精铣 上平面。 （ 2）精基准的选择： 加工两工艺孔，与精铣后的上平面（接合面）组成“一面两孔”作为后续的加工基准。 定工艺路线 工序 1 铸造 工序 2 清砂 工序 3 时效 工序 4 涂漆 工序 5 粗铣上盖接合面 工序 6 精铣上盖接合面 工序 7 在上盖接合面上钻铰定位孔 工序 8 钻两定位孔（工艺用） 工序 9 粗铣前端面 工序 10 粗铣后端面 工序 11 铣两侧窗口面 工序 12 铣两侧凸台面 工序 13 铣取力侧面窗口面 工序 14 铣倒档轴孔内端面 工序 15 上盖接合面钻孔 工序 16 前后端面三面钻孔 工序 17 左侧面两面钻孔 工序 18 铰孔（均螺纹时） 工序 19 锪沉头孔 工序 20 粗镗前后端面轴承孔 工序 21 扩倒档轴孔 工序 22 上盖接合面攻丝（三面攻） 工序 23 前后端面攻丝（三面攻） 工序 24 两侧面攻丝 工序 25 插槽 工序 26 精镗前后端面轴承孔 工序 27 铰倒档轴孔 工序 28 精铣前端面 工序 29 精铣后端面 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 工序 30 去毛刺 工序 31 清洗 工序 32 检验 序尺寸的基本要求 （ 1） 粗铣上盖接合面，精铣上盖接合面，保证尺寸 400 （ 2） 在上盖接合面上钻铰定位孔 钻两定位孔（工艺用） 控制尺 寸 45920孔 13 （ 3） 铰两定位孔，控制尺寸 459+ 220+ 深 13 粗糙度 3） 粗铣前后端面，控制尺寸 84,各面留余量 铣前端面，粗铣后端面 （ 4） 铣两侧窗口面和凸台面（不含取力窗口面） （ 5） 铣取力窗口面 （ 6） 铣倒档轴孔内端面 （ 7） 上盖接合面，前后端面 三面钻孔 钻上平面 4纹底孔 钻上平面 11纹底孔 钻前端面 11纹底孔 钻前端面 8 螺纹底孔 钻前端面 20 通孔 钻前端面倒档轴孔 2- ,钻至 30,留扩余量 余量 后端面 4纹底孔 钻后端面 6孔 钻后端面 2- 10 通孔 钻后端面 6- 19 通孔 (以上各单位 （ 8） 在左侧面两面钻孔 左侧面 14纹底孔 2- 孔，钻 (均螺纹时 ) 右侧面 82 螺纹底孔， 4纹底孔， 6纹底孔 （ 9） 锪沉头孔 6- 32 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 （ 10） 粗镗前后端面轴承孔，扩倒档轴孔 镗孔 120，倒角 镗孔 150，倒角 扩孔 30，倒 角 镗孔 100，倒角 镗孔 130，倒角 （ 11） 上盖接合面及前后端面攻丝（三面攻） （ 12） 两侧面攻丝 铰 2 （ 13） 插槽 （ 14） 精镗前后端面轴承孔，铰倒档轴承孔 镗孔 150 镗孔 120 铰孔 32 镗孔 130 镗孔 100 （ 15） 精铣前后端面 精铣前端面 精铣后端面 （ 16） 去毛刺 （ 17） 清洗 （ 18） 检验 定切削用量和基本工时 1）工序 5粗精铣上盖接合面 (1)机床：双轴立式转盘铣床 夹具：专用夹具 刀具： 刀直径为 500具：卡板 (2)铣刀每齿进给量为 3)切削速度：确定 v m/s),取 v 1.5 m/s 45 .2 v=0.2 m =d =400 0t 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 加工余量小于 5 0 v v y k pe f a a z式（ 0 . 20 . 3 23 0 . 1 5 0 . 3 5 0 . 24 4 5 4 0 0 1 . 5 1 . 11 . 6 8 1 0 3 . 6 0 . 2 3 . 6 m/s 式中 铣刀每齿进给量； 背吃刀量； 与耐用度实验有关的系数； 切削条件与实验条件不同的修正系数。 （ 4） 实际切削工时为 5）铣削力，见式（ 0 0 170()190 1 . 0 0 . 7 4 0 . 9 1 . 009 . 8 1 5 4 . 5Z e f pF a a a z d 式（ 1 . 0 0 . 7 4 0 . 9 1 . 09 . 8 1 5 4 . 5 3 . 6 0 . 2 3 . 6 2 0 4 0 0 N （ 6）实际的周围切削力 Z F k F 式（ 9 2 0 1 式（ （ 7） 铣削功率： 310m H 式（ 31 0 4 . 5 9 1 . 3 6 1 0 1 4 2 /N m s （ 8）主轴转速： 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 1000 式（ 1 0 0 0 1 9 1 3 4 0 0 65 / cVkT a 0 . 3 2 0 . 1 5 0 . 3 5445 1 . 16 0 3 . 6 0 . 2 m/合铣削机床传递的最大功率能正常加工。 2）工序 6 钻上平面定位孔，铰定位孔 机床：钻铰定位孔组合机床 夹具：专用夹具 刀具：麻花钻，硬质合金铰刀，选择钻头型号为 径为 10具：塞规 切削扭矩： 30 10 d f K 轴向力： 0 () d f K N切削功率： 32 1 0 n () .8 190未磨损） (磨损后 ) 0vv m/ f r m=料 v v = 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 际耐用度与标准耐用度之比 t /t =4 0 . 7 5 1 . 30 . 1 2 5 0 . 5 51 4 . 7 6 . 7 1 4 0( ) 0 . 8 4 1 . 0 0 . 9 5 1 . 01 0 0 0 . 3 1 7 0u =m/000式（ 1 0 0 0 2 3 3 6 6 1 1 m 选 n 620 选台式钻床 000 式（ 3 6 2 010001 3 / m 钻头直径为 10孔的切削速度 m/s 切削扭矩： 1 . 9 0 . 82 2 5 . 6 3 6 . 7 0 .