变速器上壳体工艺规程及夹具设计（含全套CAD图纸）
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变速器
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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 号： 沈阳工 学院 毕业设计 (论文 ) 题 目： 上壳体工艺规程及夹具设计 院 （系）： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师 ： 职 称： 2015 年 5 月 10 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 I 摘 要 本设计 上壳体 零件 加工过程的基础上。主要 加工部位是平面和 孔加工。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则 是先加工面后加工孔 表面。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。的基础上，通过输入输出 底面作一个良好的基础过程 的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程中的第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。整个过程是一个组合的选择工具。专用夹具夹具的选择，有自锁机构，因此，更高的生产力，对于大批量，满足设计要求。 关键词： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 ， 夹紧 ， 定位 ， 误差 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 on of is In it is to is to of On of of as a is in in of is a of a in 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 V 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 I 目 录 摘 要 . . 序言 . 1 2 零件的分析 . 2 件的形状 . 2 件的工艺分析 . 2 3 工艺规程设计 . 4 定毛坯的制造形式 . 4 面的选择 . 4 定工艺路线 . 4 艺路线方案一 . 5 艺路线方案二 . 5 艺方案的比较与分析 . 6 择加工设备和工艺装备 . 7 床选用 . 7 择刀具 . 7 择量具 . 7 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 7 定切削用量及基本工时 . 9 4 设计钻底面孔夹具 . 22 计分析 . 22 计方案论证 . 22 削力及夹紧力的计算 . 22 计及操作的简要说明 . 23 构分析 . 23 具的公差 . 25 序精度分析 . 26 5 铣侧面夹具设计 . 27 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 题的提出 . 27 具设计 . 27 具体设计 . 27 位基准的选择 . 27 位方案和元件设计 . 28 位误差的计算 . 28 紧力计算 . 29 紧机构的设计 . 31 向键与对刀装置设计 . 32 定夹具体结构尺寸和总体结构 . 34 具设计及操作的简要说明 . 35 总 结 . 36 参考文献 . 37 致 谢 . 38 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 序言 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法， 是指导生产的重要的技术性文件 。 它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益 ，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现， 因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性 。 而机床夹具 是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本 而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加 工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义， 因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 而本次对于零件加工工艺及夹具设计的主要任务是： 完成零件加工工艺规程的制定； 完成专用夹具的设计。 通过对零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出零件加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切削力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 零件的分析 件的形状 题目给的零件是 上壳体 零件 ，主要作用是 起连接作用。 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单 。具体尺寸，公差如下图所示 。 件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 材料为 灰铸造 ，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 上壳体 零件主要加工表面为： 1. 粗铣底面 、半精铣 ，表面粗糙度.2 m 。2. 粗铣、半精铣 上端面 ，表面粗糙度.2 m 。 3. 车 外圆 ，表面粗糙度.2 m 。.3 m 、 12.5 m ，面粗糙度.3 m 。 上壳体 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1) 底部 端 面 的加工表面： 这一组加工表面包括： 端面 ， 内圆，倒角 钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2) 这一组加工表面包括： 端面 ，粗糙度为 的 端面 ， 并带有倒角； 中心孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，内圆直接在 车床 上做镗工就行了。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 工艺规程设计 本 上壳体 假设 年产量为 10 万台，每台车床需要该零件 1 个，备品率为 19%，废品率为 每日工作班次为 2班。 该零件材料为 虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=100000件 /年， n=1件 /台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取19%和 入公式得该工件的生产纲领 N=2+ )（ 1+ )=238595件 /年 定 毛坯 的制造形式 零件材料为 件的特点是液态成形，其主要优点是 适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型 铸造 ，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有 甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像 上壳体 这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。 对于精基准而言，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，此处不在重复。 定工 艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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下降。 10 铸造 铸造 20 时效 时效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗铣 粗铣底部大端面 50 精铣 精铣底部大端面 60 粗铣 粗铣顶部凸台端面 70 精铣 精铣顶部凸台端面 80 钻扩铰 钻扩铰底部 21 孔 , 23 孔，钻 ,141 孔 90 铣削 铣削中间凹槽两端面 100 铣削 铣削两侧面 110 钻孔 钻凸台 26 120 钻攻丝 钻 纹孔并攻丝 130 钻扩铰 钻扩铰左侧 46、 20 台阶孔 140 钻扩铰 钻扩铰右侧 46、 20 台阶孔 150 钻 钻左侧 4 机加工 160 钻扩铰 钻扩铰右侧 9、 12 台阶孔 170 去毛刺 去毛刺 180 检查 检查 艺路线方案二 10 铸造 铸造 20 时效 时效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗铣 粗铣底部大端 面 50 精铣 精铣底部大端面 60 粗铣 粗铣顶部凸台端面 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 70 精铣 精铣顶部凸台端面 90 铣削 铣削中间凹槽两端面 100 铣削 铣削两侧面 110 钻孔 钻凸台 26 80 钻扩铰 钻扩铰底部 21 孔 , 23 孔，钻 ,141 孔 120 钻攻丝 钻 纹孔并攻丝 130 钻扩铰 钻扩铰左侧 46、 20 台阶孔 140 钻扩铰 钻扩铰右侧 46、 20 台阶孔 150 钻 钻左侧 4 机加工 160 钻扩铰 钻扩铰右侧 9、 12 台阶孔 170 去 毛刺 去毛刺 180 检查 检查 艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便。方案二 采用镗床加工，需要 要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。因此综合工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 10 铸造 铸造 20 时效 时效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗铣 粗铣底部大端面 50 精铣 精铣底部大端面 60 粗铣 粗铣顶部凸台端面 70 精铣 精铣顶部凸台端面 80 钻扩铰 钻扩铰底部 21 孔 , 23 孔， 钻 ,141 孔 90 铣削 铣削中间凹槽两端面 100 铣削 铣削两侧面 110 铣削 铣削凸台 26 120 钻攻丝 钻 纹孔并攻丝 130 钻扩铰 钻扩铰左侧 46、 20 台阶孔 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 140 钻扩铰 钻扩铰右侧 46、 20 台阶孔 150 钻 钻左侧 4 机加工 160 钻扩铰 钻扩铰右侧 9、 12 台阶孔 170 去毛刺 去毛刺 180 检查 检查 择加工设备和工艺装备 、 和 精 铣 。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用 铣 床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 用 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 ( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农） ，第二卷表 得到所有参数。 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 上壳体 ” 零件材料为 机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表 种铸铁的性能比较， 灰铸造 的硬度 143 269，表 铸造 的物购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 理性能， 3，计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第 三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 工序 10、 20、 30： 铸造 时效处理 无切削加工，无需计算 工序 40、 50： 粗铣 、精铣 底部大端面 机床：铣床 具：面铣刀 (硬质合金材料 )，材料： 15 100D ，齿数 5Z 。 单边余量： Z=3以铣削深度 2pa 铣面余量： Z=削深度 每齿进给量 取 0 /fa m m Z ：取铣削速度 V m s 每齿进给量 取 f /取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照文献，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ： ,取 0 切削工时 被切削层 l ：由毛坯可知 141l ， 68l 刀具切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 60、 70： 粗铣、精铣 顶部凸台端面 机床：铣床 具：面铣刀 (硬质合金材料 )，材料： 15 100D ，齿数 5Z 。 单边余量： Z=3以铣削深度 3pa 铣面余量： Z=买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 铣削深度 每齿进给量 取 0 /fa m m Z ：取铣削速度 V m s 每齿进给量 取 f /，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照文献，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给 量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ：取 0 切削工时 被切削层 l ：由毛坯可知 141l ， 68l 刀具切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所 以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 80： 钻扩铰 底 部 21孔 , 23 孔，钻 ,141 孔 机床：立式钻床 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 刀具：根据选高速钢锥柄麻花钻头。 切削深度 给量 f ：取 。 切削速度 V 取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 1 ， 按照文献，取 630 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 1 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层 l ： 42l 刀具切入 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1 4 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0j Lt 刀具：选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。 片型号： 削深度 m m 进给量 f ：取 f m m r 。 切削速度 V ：取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 9 . 7 按照文献取 500 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 切削工时 被切削层 l ： 42l 刀具切入 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出 2l ： 12 ，取 2 走刀次数为 1 机动时间 2 2 4 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0j Lt 工序 90： 铣削中间凹槽两 端面 机床：铣床 具：面铣刀 (硬质合金材料 )，材料： 15 100D ，齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 单边余量： Z=3以铣削深度 3pa 铣面余量： Z=削深度 每齿进给量 取 0 /fa m m Z ：取铣削速度 V m s 每齿进给量 取 f /取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 a ：取 0 切削工时 被切削层 l ：由毛坯可知 141l ， 68l 刀具切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 100： 铣削两侧面 机床：铣床 具：面铣刀 (硬质合金材料 )，材料： 15 100D ，齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 单边余量： Z=3以铣削深度 3pa 铣面余量： Z=削深度 每齿进给量 取 0 /fa m m Z ：取铣削速度 V m s 每齿进给量 取 f /取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照，取 475 / m 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ：取 0 切削工时 被切削层 l ：由毛坯可知 141l ， 68l 刀具切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 120： 钻 机床：立式钻床 具：根据选高速钢锥柄麻花钻头。 切削深度 8pa 给量 f ：取 。 切削速度 V 取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 6 ， 按照文献，取 630 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 2 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层 l ： 42l 刀具切入 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1 4 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0j Lt 刀具：选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。 片型号： 削深度 m m 进给量 f ：取 f m m r 。 切削速度 V ：取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 9 . 7 按照文献取 500 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层 l ： 42l 刀具切入 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 刀具切出 2l ： 12 ，取 2 走刀次数为 1 机动时间 2 2 4 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0j Lt 工序 130 钻扩铰 左侧 46、 20 台阶孔 本工序采用计算法。 表 3速钢麻花钻的类型和用途 标准号 类型 直径范围（ 用途 柄麻花钻
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