最终传动箱盖铣平面夹具设计【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， 14951605 或 1304139763 机械制造装备实训 课程名称： 机械制造装备 设计课题： 最终传动箱盖工艺夹具设计 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 090314 姓名： 张建 学号： 09031432 评分： 指导老师：（签字） 年 月 日 机械制造装备实训任务书 题目： 设计“最终传动箱盖”零件的机械加工技术规程（大批生产 ） 设计要求 ： 1、铸件应消除内应力。 2、铸件表面不得有粘砂、多肉、裂纹等缺陷。 3、未注明铸造圆角 3。 4、去毛刺、锐棱。 5、材料： 内容： 1份 1 张 1张 目 录 序言 1 一、 零件的分析 1 （一）零件的作用 1 （二）零件的分析 1 二、 工艺规程设计 2 （一）确定毛坯的制造形式 2 （二）基面的选择 2 （三）制定工艺路线 2 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 3 （五）加工基本时间（机动时间） 4 4 5 6 6 7 7 8 8 9 9 三、总结 11 四、参考文献 12 1 序言 机械制造技术基础课程设计是我们学完了大学的机械基础知识 、 基础技术以及大部分专业课之后进行的 毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习 ,也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们的大学生活中占有重要的地位。 课程设计的主要目的： （ 1）通过课程设计使我们综合运用机械制造技术基础课程及相关的必修课程的知识，起到巩固、融会贯通及拓展有关机械制造方面的知识的作用，树立正确的设计思路； （ 2）通过课程设计的实践，培养了学生分析和解决工程实际问题的能力，使我们掌握机械零件的设计、加工及检验的方法； （ 3）提高了我们的设计和分析能力，如计算能力、绘图能力、计算机辅助设计能力等，同时，也使我们熟悉设计 资料及手册的使用 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题 、 解决问题的能力，为今后的学习工作打下一个良好的基础。 一、零件分析 （一）、零件的作用 最终传动箱盖位于车床传动机构中，主要防止灰尘和外面的环境影响起到密封的作用，使机床的传动能够精确的按照要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。最终传动箱盖给保证最终的传出速度提供的一个密封的环境，使其不受其他因素的影响，更能够有效地润滑和运转，防止里面的零件快速的磨损。 （二）、零件的工艺分析 最终 传动箱盖共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1. 以上平面为基准加工下表面 这一组加工表面包括：上下端面有平面度要求，上平面的孔有同轴度要求 且下面的孔 16的平面有表面粗糙度要求 2. 以下平面为基准加工孔 16 这一组加工表面包括： 16的孔，以及其上下两个端面。 这两组表面有一定的位置度要求 ,即 7 的孔与 14 的孔有同轴度要求。 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。 买文档送全套 纸，交流 14951605 2 二、工艺规程设计 (一 )确定毛坯的制造形式 零件材料为 虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。 （二）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有可能会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取不加工外轮廓上表面作为粗基准，利用一组共两块 个主要定位面，限制 5个自由度，再以一个销钉限制最后 1 个自由度，达到完全定位 ,然后进行铣削。本工艺路线只有第 2 工序需要用到粗基准，即工 序 2 粗铣 、 半精铣底面 ， 以 上 端面 为粗基准。其中 16的圆柱面整个粗基准选择过程符合先粗后精和先面后孔的原则。在整个加工过程是起到基准的作用； 16内孔 在钻孔时也起到粗基准的作用。 （ 2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算。本工艺路线的精基准选择如下： 粗铣 下 端面 ， 以 上平 面及 16 外围为 基准； 粗铣 、 半精 铣 上 端面 ，以底面及 16 外围为 基准； 钻扩两孔 16， 以 底面 为基准 ； 粗镗 、 半精镗孔 16， 以底面为粗基准 ；攻螺纹 孔 以 上 端面为基准 ； 钻孔 7孔 ， 以 上端面为基准 ； 精绞 、 精绞孔 14， 以 7内孔为基准 。 （三）制定工艺路线 制定工艺路线得出发点 ,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 ,在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 1、 工艺路线方案一 : 工序 1 铸造毛 坯 工序 2 以底面为基准 钻扩孔 16 工序 3 以 孔 16为基准 半精铣底面 工序 4 以底面为基准锪倒角 2攻螺纹 序 5 以 孔 16为基准 半精铣底面 工序 6 以底面为精基准 粗 铣 半精 铣上平面 工序 7 以上平面为精基准钻扩孔 7 工序 8 以 7 中心线为基准钻扩孔 14 工序 9 以 14 为基准锪平 14 工序 10 去毛刺 清洗 工序 11 终检 2、 工艺路线方案二 : 工序 1 铸造毛坯 买文档送全套 纸，交流 14951605 3 工序 2 以上平面为粗基准 粗铣底面 工序 3 以地面为精基准 粗铣 、 半精 铣 上 端面 工序 4 以上平面为精基准 钻孔 16 工序 5 扩 孔 和绞孔 16孔 并锪倒角 2 工序 6 以孔 16中心线为基准攻螺纹 序 7 再以上平面 钻 扩 孔 7。 工序 8 以孔 7为基准钻扩孔 14 工序 9 以孔 7为基准锪平 14 工序 10 去毛刺 、 清洗 工序 11 终检 3、 工艺方案比较分析 : 上述两方案 :方案一 是先加工内孔 16, 再以 16 孔为基准加工底面，然后加工 上平面 ,而方案二 先加工底面 ,以底面为基准加工各面及 16 内孔 16 孔为基 准加工底面精度易于保证 ,再以底面为基准加工 上平面及 孔各面基垂直度要求 ,可保证便于定位加工，符合 中 批生产要求 ,而 方案二较为合理 适合于大批量生产。因此， 最后的加工路线确定如下： 工序 1 铸造毛坯 工序 2 粗铣 、 半精铣底面 ，以上平 面为基准，选用 工序 3 粗铣 、 半精铣 上 端面 ， 以底面为基准 工序 4 准 钻孔 16， 以底面及 26外围为 基准 工序 5 扩 孔 和绞孔 16孔 并锪倒角 2 以 底面 为基准选用 工序 6 以孔 16中心线为 基准攻螺纹 选用 工序 7 钻孔 7 /以 上 端面为基准 选用 专用夹具 工序 8 以孔 7为基准钻扩孔 14 选用 专用夹具 工序 9 以孔 7为基准锪平 14 选用 工序 10 去毛刺清洗 工序 11 终检 , （ 四） 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 最终传动箱盖 材料为 240，毛坯重量约 铸造毛坯 。 依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 表面 （公差查互换性与测量技术 3 表 2的加工内容及余量 4 加工表面 加工 内容 加工 余量 精度等级 表面粗糙度 / m 工序余量 最小 最大 钻孔 100孔 3 粗镗 精镗 面工序尺寸 （公差查互换性与测量技术 3 表 2面加工的加工内容及余量 工序号 工序 内容 加工 余量 基本 尺寸 经济 精度 工序尺寸 及偏差 工序余量 最小 最大 01 粗 铣 下端面8T8 2 粗铣 上端面8T9 3 精 铣 上端面8T7 五） 加工基本工时 (机动时间 ) 工序 2 粗铣底面 铣 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 择用一把 质合金端铣刀，其参数为：铣刀外径 00刀齿数 Z=10。 2）、确定铣削 深度 a p： 单边加工余量 Z=2，余量不大，一次走刀内切完，则： a p=2）、确定每齿进给量 根据切削手册表 硬质合金铣刀在功率为 床加工时，选择每齿进给量 z，由于是粗铣，取较大的值。现取： z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 取 5 根据切削手册表 刀直径 00硬质合金端铣刀的耐用度T=180 5） 、确定切削速度 根据切削手册表 以查 由 mm z，查得 7mm/z n=245mm/z 85mm/z 根据 立铣床说明书（表 55 r/c=400 mm/横向 ) 实际切削速度和齿进给量： C=1000 =00 255 / 1000 =80 m / () = 400 / 25510=0. 157mm/z 6）、 计算基本工时 L / f 式中 L=176据表 称安装铣刀 ,入切量及超切量 Y+=35 则L=(176+35)=221 21 /400=序 3 粗铣 半精铣 上 端面 铣 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 择用一把 质合金端铣刀，其参数为：铣刀外径 00刀齿数 Z=10。 2）、确定铣削深度 a p： 单边加工余量 Z=2，余量不大，一次走刀内切完，则： a p=2）、确定每齿进给量 根据切削手册表 硬质合金铣刀在功率为 床加工时，选择每齿进给量 z，由于是粗铣，取较大的值。现取： z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 取 据切削手册表 刀直径 00硬质合金端铣刀的耐用度T=180 5）、确定切削速度 根据切削手册表 以查 由 mm z，查得 7mm/z n=245mm/z 85mm/z 根据 立铣床说明书（表 55 r/c=400 mm/横向 ) 实际切削速度和齿进给量： C=1000 =00 255 / 1000 =80 m/ () = 400 / 25510=0. 157mm/z 6）、 计算基本工时 L / f 式中 L=176据表 称安装铣刀 ,入切量及超切量 Y+=35 则L=(176+35)=221 21 /400=精铣 6 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 择用一把 质合金端铣刀，铣刀外径00刀齿数 Z=10 2）、确定铣削深度 由于单边加工余量 Z=一次走刀内切完，则： a p= 0.5 ）、确定每齿进给量 由切削手册表 硬质合金铣刀在功率为 床加工时，选择每齿进给量 z，半精铣取较小的值。现取： z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀 具耐用度： 根据切削手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 取 据切削手册表 刀直径 00硬质合金端铣刀的耐用度T=180 5）、确定切削速度 根据切削手册表 以查 由 z=z，查得： 10mm/z n=352mm/z 94mm/z 根据 立铣床说明书（表 80 r/00 mm/横向 ) 实际切削速度和每齿进给 量： C=1000 =00 380 / 1000 =120 m/ () = 400 / 38010=5mm/z 6）、 计算基本工时 L / f 式中 L=176据表 称安装铣刀 ,入切量及超切量 Y+=35 则L=(176+35)=221 21 /400=序 4 钻扩孔 16 孔 1）、 选择钻头 选择锥柄麻花钻 (查表 8 钻 头几何形状 (表 双锥 ,修磨横刃 螺旋角 =30 锋角 2=100 后角 0=11 b=2 L=4）、 选择切削刀具 进给量 f (1)按加工要求决定进给量 : 根据表 8mm f=r 由于 L/d=30/18=应乘以孔深修正系数 f= mm/r (2)按钻头强度决定进给量 根据表 2 00 d=18头强 度允许的进给量 f=r (3)按机床进给机构强度决定进给量 根据表 10 床进给机构允许的轴向力为 6960N (848N 见设计手册表 给量为 r 从以上三个进给量比较可看出 ,受限制的进给量是工艺要求 ,其值为 f=r 7 根据 选择 f=0.5 mm/r 决定钻头磨纯标准及寿命 由表 4 时 ,钻头后刀面最大磨损量取为 命 T=60 切削进度 由表 70240, f=r d16c=16m/n =1000/00016/(0)= 检验机床扭矩及功率 根据表 f=r 9 时 *M 根据 床说明书 当 50r/ 0 N*M 根据表 0 f=r c=16m/ 设计手册表 E=于 m E 故选择可用切削用量 ,即 f=r 50r/ c=16m/）、 计算基本工时 L / =L+Y+,L=30 切量及超切量由表 出 Y+=10L / 30+10) / (250两孔 钻孔 (1)选择扩刀 选择硬质合金扩孔钻 头几何形状为 0=8 0 0 =10 =12)选择进给量及切削进度 查机械加工工艺手册表 11削速度 =(1/2)钻 =(1/2) 16 =8 5.3 m/ 取 =6 m/n =1000v/d 0=10006 / 20 =95.5 r/查表 0 00 时 , f=据 床说明书选择 f=1.0 mm/r (3)钻头磨纯标准及寿命 由表 0 ,扩孔钻后刀面最大磨损限度为 命 T=30 L / L+Y+/ 30+10)/(1251)=两孔 工序 5 攻螺纹 削速度 s=6 m/r 则 238 r/机床选取 .9 m/r 基本工时 :L=61=32=3 攻 L+1)/6+3+3)/195=孔 序 6 16 内 孔 2角 8 选用卧式车床 于最后的切削宽度很 大，故按成形车削制订进给量。根据手册机车床取 F=r （见切削手册表 当采用高速钢车刀时，根据一般资料，确定切削速度 V=16m/ m i n )/(1 181 00 3 16*1000 s 按机床说明书取 20 则此时切削速度为 m i n/i n/1000 c 切削工时 L=5 mm m 51T w 钻 孔和扩 孔 7 一 7 d=7.8 头几何形状为 (表 锥修磨横刃 =30 2=118 0=12 =55 (1)按加工要求决定进给量 根据表 加工要求为 f=mm/r 由于 L/d=32/ 所以应乘以修正孔系数 f =( mm/r 由钻床 f=r (2)决定钻头磨纯标准及寿命 由表 当 时 ,钻头后刀面最大磨损量取为 命 T=353)决定切削速度 由表 度 219 f=r 0mm c=22 m/n =1000c/00022/(0)=350 r/由钻床说明手册选取 n=400 r/L / L+Y+/ 32+10)/400两孔 7孔 d=头几何形状为 (表 锥修磨横刃 =30 2=118 0=12 =55 (1)按加工要求决定进给量 根据表 加工要求为 铸铁硬度 f=mm/r 由于 L/d=32/ 所以应乘以修正孔系数 9 f =( mm/r 由钻床 f=r (2)决定钻头磨纯标准及寿命 由表 当 时 ,钻头后刀面最大磨损量取为 命 T=353)决定切削速度 由表 度 219 f=r 0mm c=22 m/n =1000/00022/(0)=350 r/由钻床说明手册选取 n=400 r/L / L+Y+/ 6+10)/ （ 400 =0.1 孔 .2 序 8 半 精绞 精绞孔 14 查设计手册表 用硬质合金锥柄机用绞刀 (d=20f (1)绞刀磨纯标准及寿命 由表 0 ,绞刀后刀面最大磨损取为 0.5 命 T=45 2)切削速度进给量 f 查切削手册表 铁硬度 025 半精绞 绞为 在此范围 ) f=.4 mm/r c=1015 m/无切削液 )取 c=15 m/据钻床进给量查设计手册表 f=r n=1000/00015/(0)=239 r/查表 50 r/L / L+Y+/ 32+10)/(2502=工序 10 锪平 14 计手册表 择中齿锯片铣刀 (d=40 L=4 mm z=20 查表 速钢切断铣刀 d40T=45 2 走刀切断 .1 mm/z 查表 c=54.9 m/f=r n=1000c /0000)=437 r/根据 式铣床说明书设计手册表 机床主轴转速为 00 r/算基本工时 L / L+Y+/f=(72+35)/最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工工艺过程综合卡片。 10 第 3章 铣床夹具设计 究原始质料 利用本夹具主要用来粗、精铣 上端面 ，在铣此 上端面 时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 位基准的选择 由零件图可知：在对 上端面 进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔 35 进行了钻、扩、铰加工。因此，定 位、夹紧方案有： 铣该上端面时其对孔的中心线有对称度以及上端面两边的平行度要求。为了使定位误差达到要求的范围之内，采用 一面一销两支撑销 的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。 削力及夹紧分析计算 刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 00 15 00 10 顶 刃0n 侧 刃 60010 15 30 40D 160d 22Z 0 /fa m m z p 由 参考文献 55表 1 2 9 可得铣削切削力的计算公式： 0 . 9 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12335 a f D B z n 有： 0 . 9 0 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12 3 3 5 2 . 0 0 . 0 8 2 8 2 0 . 5 2 2 2 . 4 8 3 6 . 2 4 ( ) 根据工件受力 切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数 6543210 式中：60 全系数， 查参考文献 51 2 1可知其公式参数： 1 2 34 5 61 . 0 , 1 . 0 , , 1 . 0 ,1 . 3 , 1 . 0 , 1 . 0 K 11 由此可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6K 所以 8 3 6 . 2 4 1 . 5 6 1 3 0 4 . 5 3 ( ) F N 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 查参考文献 51 2 26可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产 生的夹紧力按以下公式计算有： )( 210 考文献 5可查得： 901 0592 2 29 螺旋夹紧力：0 4 7 4 8 )夹具采用 螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件， 受力简图如 由表 2621 得：原动力计算公式 0 01l 即： 00 4 7 4 8 . 2 3 3 0 . 9 8 9 0 3 2 . 7 5 ( )17K 由上述计算易得： W 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构 。 差分析与计算 该夹具以一面一销两支撑销定位。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 与机床夹具有关的加工误差j，一般可用下式表示： 由 参考文献 5可得： 定位销 的定位误差 ： 11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 12 其中： 1 0 2D ，2 0D 1 0 1d ，2 0 3d 1，2 m i n 0 4 0 3DW . 0 3 2JW 夹紧误差 ： co s)(m a x 其中接触变形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 查 5表 1 2 15 有10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差： 取 误差总和： 0 . 0 8 5 0 . 3jw m m m m 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 、部件的设计与选用 定向键安装在夹具底面的纵向上端面中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 T 形上端面的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。 根据 80 定向键结构如图所示： 13 具体上端面形与螺钉 根据 T 形上端面的宽度 a=18向键的结构尺寸如表 表 向键 B L H h D 1h 夹具体上端面形尺寸 2B 2h 公称尺寸 允差 d 允差 4d 公称尺寸 允差 D 18 5 12 4 12 8 + 对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。 塞尺选用平塞尺，其结构如图 示： 标记四周倒圆 14 图