变速箱下箱体钻8-M10底孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 设计说明书 题目： 变速箱下箱体零件的工艺规程及钻、攻 8纹的工装夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师： 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 摘 要 本次设计内容 涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 变速箱下箱体零件的加工工艺规程及其钻、攻 8夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部 件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词 ：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 he of to of is in In of to of to of of of is to of a as is of in of 文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 件作用 2 2 二 . 工艺规程设计 4 4 4 4 6 三 夹具设计 23 题的提出 23 削力及夹紧力计算 23 位误差分析 23 紧误差 25 具设计及操作简要说明 26 总 结 28 致 谢 29 参考文献 30 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 1 页 共 30 页 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 变速箱下箱体 零件的加工工艺规程及其钻、攻 8纹的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师 们批评指正。 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 2 页 共 30 页 一、 零件的分析 零件的作用 变速箱下箱体是变速器的基础零件之一，它把变速箱中的轴和齿轮等有关零件和机构联成一个整体，使这些零件和机构保持正确的相对位置，以便其上各个机构和零件正确、协调一致的工作。 零件的工艺分析 变速箱下箱体共有 2组加工面，现分述如下： 1、 133 138端面 2、 25端面 3、 24的两凸台面及 20的凸台面 4、 25准 A）、 20准 B） 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 3 页 共 30 页 5、 8（贯通） 6、 8通） 7、 42， 20孔深 22 8、 22孔 9、 48； 通） 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 4 页 共 30 页 二 . 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件的材料为铸铁，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。 基面的选择的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。 粗基准的选择：对变速箱下箱体这类大型零件，形状不 规则，以 45孔、 30 孔及其端面作为定位粗基准 。 精基准的选择：精基准 的选择要考虑基准重合的原则，设计基准要和工艺基准重合。因此我们采用基准 A、基准 B 作为定位精基准。 制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，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能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案： 方案一 工序 01：铸造 工序 02：人工时效 工序 03：铣 133 138端面 工序 04：铣 25端面，保证尺寸 130 序 05：铣 24的两凸台面及 20的凸台面 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 5 页 共 30 页 工序 06：粗镗、半精镗 25（基准 A）、 20（基准 B） 工序 07：钻、攻 8通） 工序 08：钻、攻 8通） 工序 09：钻、攻 42，钻、铰 20孔深 22 工序 10：钻、铰 22孔 工序 11：钻、攻 48；钻、攻 通） 工序 12：去毛刺 工序 13：检验至图纸要求 工序 14：入库 方案二 工序 01：铸造 工序 02：人工 时效 工序 03：铣 133 138端面 工序 04：粗镗、半精镗 25（基准 A）、 20（基准 B） 工序 05：铣 25端面，保证尺寸 130 序 06：铣 24的两凸台面及 20的凸台面 工序 07：钻、攻 8通） 工序 08：钻、攻 8通） 工序 09：钻、攻 42，钻、铰 20孔深 22 工序 10：钻、铰 22孔 工序 11：钻、攻 48；钻、攻 通） 工序 12：去毛刺 工序 13：检验至图纸要求 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 6 页 共 30 页 工序 14：入库 工艺方案一与方案二的区别在于，方案二将 25准 A）、 20（基准 B）的加工放在孔端面加工之前，由加工原理知，一般情况先面后孔，故方案一相对较为合理。 具体的工艺路线如下 工序 01：铸造 工序 02：人工时效 工序 03：铣 133 138端面 工序 04：铣 25端面，保证尺寸 130 序 05： 铣 24的两凸台面及 20的凸台面 工序 06：粗镗、半精镗 25（基准 A）、 20（基准 B） 工序 07：钻、攻 8通） 工序 08：钻、攻 8通） 工序 09：钻、攻 42，钻、铰 20孔深 22 工序 10：钻、铰 22孔 工序 11：钻、攻 48；钻、攻 通） 工序 12：去毛刺 工序 13：检验至图纸要求 工序 14：入库 确定切削用量及基本工时 工序 01：铸造 工序 02：人工时效 工序 03：铣 133 138端面 1) 选择刀具 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 7 页 共 30 页 根据机械加工工艺师手册铣削宽度 5径为0齿数 ，由于采用标准端铣刀 铣刀几何参数 0 6 2) 切削用量 本道工步切削宽度 16 据机械加工工艺师手册表 30 13，铣床功率 5 10艺系统刚度为 中，镶齿铣刀，加工材料为灰铸铁，可选择粗铣时每齿进给量 z 3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册表 刀刀 齿后刀面的最大磨损量为 铣刀0具寿命 T=120) 确定切削速度 , 06 fz=f/z=z ( 0,v=0.3,.2,.5,.3,m=m=v=c=(23.7(m/ n=1000V/ d=(1000 (50)=151r/ 根据 n=160r/c=000=(160 50)/1000=f=60 6mm/选 0mm/际 f/(z 5) 机床功率： 当 1m/ 6 1 切削功率的修正系数： 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 8 页 共 30 页 故 根据 床主轴允许的功率为 故 因此所决定的切削用量可以采用。 6f=80m/60r/c=z 6) 基本工时 L+ )/542+5+3)/80= 工序 04：铣 25端面，保证尺寸 130 ）选择刀具 根据机械加工工艺师手册铣削宽度 5径为00齿数 ，由于采用标准端铣刀 铣刀几何参数 0 6 2） 切削用量 本道工步切削宽度 92 据机械加工工艺师手册表 30 13，铣床功率 5 10艺系统刚度为 中，镶齿铣刀，加工材料为灰铸铁，可选择铣时每齿进给量 z 3）选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面的最大磨损量为 00具寿命 T=120）确定切削速度 , 02 fz=f/z=z ( 0,v=0.3,.2,.5,.3,m=m=v=c=(文档送全套 纸，交流 14951605 第 9 页 共 30 页 m/ n=1000V/ d=(1000 (100)= 根据 n=100r/c=000=(160 100)/1000=f=00 0mm/选 0mm/际 f/(z 5) 机床功率： 当 2 切削功率的修正系数： 故 根据 床主轴允许的功率为 故 因此所决定的切削用量可以采用。 2f=60m/c=z 6) 基本工时 L+ )/156+4+3)/60= 总的工时： T=2 序 05：铣 24的两凸台面及 20的凸台面 工步一：铣 24的两凸台面 1）选择刀具 根据机械加 工工艺师手册铣削宽度 5径为0齿数 ，由于采用标准端铣刀 铣刀几何参数 0 6 2） 切削用量 本道工步切削宽度 32 据机械加工工艺师手册表 30 13，铣床功率 5 10艺系统买文档送全套 纸，交流 14951605 第 10 页 共 30 页 刚度为 中，镶齿铣刀，加工材料为灰铸铁，可选择粗铣时每齿进给量 z 3）选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0具寿命 T=120）确定切削速度 , 06 fz=f/z=z ( 0,v=0.3,.2,.5,.3,m=m=v=c=(23.7(m/ n=1000V/ d=(1000 (50)=151r/ 根据 铣床说明书选 n=160r/c=000=(160 50)/1000=f=60 6mm/选 0mm/际 f/(z 5) 机床功率： 当 2 切削功率的修正系数： 故 根据 床主轴允许的功率为 故 因此所决定的切削用量可以采用。 2f=80m/60r/c=z 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 11 页 共 30 页 6) 基本工时 L+ )/+3)/80= 总的工时： T=2 步二：铣 20的凸台面 1）选择刀具 根据机械加工工艺师手册铣削宽度 5径为0齿数 ，由于采用标准端铣刀 铣刀几何参数 0 6 2） 切削用量 本道工步切削宽度 32 据机械加工工艺师手册表 30 13，铣床功率 5 10艺系统刚度为 中，镶齿铣刀，加工材料为灰铸铁，可选择粗铣时每齿进给量 z 3）选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0具寿命 T=120）确定切削速度 , 06 fz=f/z=z ( 0,v=0.3,.2,.5,.3,m=m=v=c=(23.7(m/ n=1000V/ d=(1000 (50)=151r/ 根据 铣床说明书选 n=160r/c=000=(160 50)/1000=f=60 6mm/买文档送全套 纸，交流 14951605 第 12 页 共 30 页 选 0mm/际 f/(z 5) 机床功率： 当 2 切削功率的修正系数： 故 根据 床主轴允许的功率为 故 因此所决定的切削用量可以采用。 2f=80m/60r/c=z 6) 基本工时 L+ )/20+3)/80= 工序 06：粗镗、半精镗 25（基准 A）、 20（基准 B） 工步一：粗镗 25准 A）、 20加工条件 加工要求：粗镗 25准 A）、 20床：选用 刚镗床和专用夹具。 刀具：硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 （ 1）选择切削深度 2)选择进给量 根据【 6】实用机械加工工艺手册（以下简称工艺手册）买文档送全套 纸，交流 14951605 第 13 页 共 30 页 表 11得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁： v =40 f=r 选择 60 / 010 0010 00 D r/据简明手册表 择 0 /zf m m r ，75r/ （ 3）计算基本工时 根据公式 ，式中 32 ，当加工一个孔时l=24， l ， 33l L=（ 24+4+3） 31有 的工时： T=2步二：半精镗 25准 A）、 20加工条件 加工要求：半精镗 25准 A）、 20床：选用 刚镗床和专用夹具。 刀具：硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 （ 1）选择切削深度 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 14 页 共 30 页 2)选择进给量 根据【 6】实用机械加工工艺手册（以下简称 工艺手册）表 11得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁： v =40 f=r 选择 60 / 010 0010 00 D r/据简明手册表 择 0 /zf m m r ，75r/ （ 3）计算基本工时 根据公式 ，式中 32 ，当加工一个孔时l=24， l ， 33l L=（ 24+1+3） 28有 8的工时： T=2序 07：钻、攻 8通） 工步一：钻 8用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 6） 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 15 页 共 30 页 由切削表 艺表 16查得 0 /f m m r机1 6 / m （切削表 1000 1 0 0 0 1 6 6 0 0 ( / m i n )8 . 5 查查按机床选取 5 4 5 / m m （ m i 6 i 总的工时： T=8t=步二：攻丝 8择 f 等于工件螺纹的螺距 p ，即 1 /f m m r 7 m i m i n/i n/10 n c 按机床选取 2 7 2 / m 基本工时： m i 6 i 2 总的工时： T=8t=序 08：钻、攻 8通） 工步一：钻 8用 高速钢锥柄麻花钻（工艺 表 6） 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 16 页 共 30 页 由切削表 艺表 16查得 0 /f m m r机1 6 / m （切削表 m i n/i n/n c 按机床选取 n=375r/m c （ m i 5 i 5 总的工时： T=8t=步二：攻丝 8择 f 等于工件螺纹的螺距 p ，即 1 /f m m r 7 m i m i n/i n/7 n c 按机床选取 n=375r/本工时： m i 3 i 5 总的工时： T=8t=序 09：钻、攻 42，钻、铰 20孔深 22 工步一：钻 4底孔 用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 6） 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 17 页 共 30 页 由切削表 艺表 16查得 0 /f m m r机1 6 / m （切削表 1000 1 0 0 0 1 6 6 0 0 ( / m i n )8 . 5 查查按机床选取 5 4 5 / m m （ m i 1 i 5 总的工时： T=4t=步二：攻丝 4择 f 等于工件螺纹的螺距 p ，即 1 /f m m r 7 m i m i n/i n/10 n c 按机床选取 2 7 2 / m 基本工时 ： m i 5 i 2 总的工时： T=4t=步三：钻孔至 2定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， 时， 。由买文档送全套 纸，交流 14951605 第 18 页 共 30 页 于本零件在加工 时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 切削工时： 2 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 6 i T=2 步四：铰 20孔 根据 参考文献 表 2 ，28 ，得 m 4 9 查参考文献 表 机床实际进给量和实际转速，取 ， 98 ， 实 际 切 削 速 度3.9 。 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 19 页 共 30 页 切削工时： 2 ， ， 2 ，则机动工时为 m 2 T= 2序 10：钻、铰 22孔 工步一：钻孔至 2定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， 时， 。由于本零件在加工 时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度： 根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 0 0 2 7 0 0 切削工时： 5 ， ， 2 ，则机动工时为 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 20 页 共 30 页 m i 5 i T=2 步二：铰 22孔 根据 参考文献 表 2 ，28 ，得 m 4 9 查参考文献 表 机床实际进给量和实际转速，取 ， 98 ， 实 际 切 削 速 度3.9 。 切削工时： 5 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 5 T= 2序 11：钻、攻 48；钻、攻 （贯通） 工步一：钻 4用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 6） 由切削表 艺表 16查得 0 /f m m r机1 6 / m （切削表 m i n/i n/n c 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 21 页 共 30 页 按机床选取 n=375r/m c （ m i 2 i 5 总的工时： T=4t=步二：攻丝 4择 f 等于工件螺纹的螺距 p ，即 1 /f m m r 7 m i m i n/i n/7 n c 按机床选取 n=375r/本工时： m i 6 i 总的工时： T=4t=步三：钻 用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 6） 由切削表 艺表 16查得 0 /f m m r机1 6 / m （切削表 m i n/i n/n c 按机床选取 n=275r/文档送全套 纸，交流 14951605 第 22 页 共 30 页 m （ m 工步四：攻丝 择 f 等于工件螺纹的螺距 p ，即 1 /f m m r 7 m i m i n/i n/12 n c 按机床选取 n=200r/本工时： m 工序 12：去 毛刺 工序 13：检验至图纸要求 工序 14：入库 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 23 页 共 30 页 三、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 由指导老师的分配 工序 07：钻、攻 8通） 的钻床夹具。 题的提出 本夹具主要用于钻、攻 8通），精度要求不高，与其他面没有任何位置度要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。 削力和夹紧力的计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得： 钻削力 式（ 5 钻削力矩 式（ 5 式中： m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代入公式（ 5（ 5 0 . 8 0 . 62 6 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 1 6 6 4 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 4 6 3 7 9T N m m 本道工序加工工艺孔时，夹紧力 方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。 位误差分析 变速器下箱体加工 8纹采用的是盖板式钻模，钻模与工件两孔配合，即是经典的一面两销，误差分析如下： 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 24 页 共 30 页 (1)移动时基准位移误差 （式 5 式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 代入（式 5： = = (2) 转角误差 （式 5 式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 削边销孔的最大偏差 削边销孔的最小偏差 削边销定位孔与定位销最小配合间隙 其中： 则代入（式 5： 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 25 页 共 30 页 则： 套设计 8纹的加工需钻，攻 丝，因为钻后还要攻丝，为了我们钻后能及时的的攻丝，故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：。即先用 据 84的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径为 快换钻套图 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 26 页 共 30 页 扩工艺孔钻套结构参数如下表： 表 扩工艺孔钻套数据表 d H D 1D 2D h 1h 公称尺寸 允差 0 15 +6 22 10 4 9 9 55 具设计及操作的简要说明 盖板式钻模是最简单的一种钻模。它没有夹具体，只有一块钻模板。在一般情况下，钻模板除了装钻套外，还装有定位元件和夹紧装置，加工时，只要将它盖在工件上定位，夹紧即可。 装配图附图如下： 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 27 页 共 30 页 买文档送全