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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 毕业设计报告 (论文 ) 报告 (论文 )题目： 箱体加工工艺 及夹具设计 专 业 机械设计与制造 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 指导教师职称 完 成 时 间 2013 年 6 月 6 日 毕业设计（论文 ）任务书 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2 毕业设计（论文）题目： 箱体加工工艺及夹具设计 专业： 机械设计与制造 姓名： 毕业设计（论文）工作起止时间： 2013 年 5 月 6 月 (1) 毕业设计（论文）的内容要求： 设计铣下平面夹具一套 ,镗 32夹具一套。 （ 2） 毕业设计（ 论文）的设计要求： 1、绘制零件 毛坯综合图一张； 2、制定机械加工工艺过程卡一张； 3、制定机械加工工序卡一套； 4、绘制专用夹具装配图及非标零件图二套； 5、编写工艺及夹具设计说明书。 （ 3） 计算与说明： 加工工艺分析，工艺尺寸计算，定位误差计算，切削用量，工时定额计算，夹具精度分析，说明书，工艺卡。 指导教师： 2013年 5 月 20 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 3 目录 摘要 4 第一章 概述 7 第二章 零件的工艺分析 . 7 件的工艺分析 .定毛坯的制造形式 .体零件的工艺性 .三章 拟定箱体加工的工艺路线 . 定位基准的选择 8 加工路线的拟定 9 第四章 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 五章 确定切削用量及基本工时 .第六章 夹具设计 . 铣结合面夹具 考文献 论 附件 零件图和夹具图及加工工艺卡 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 4 摘要 零件的工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具大的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中 是至关重要的环节。这次毕业设计，我设计的课题是一级副变速拨叉加工工艺及夹具设计。该零件结构较复杂，体积较大。为了提高生产效率和降低劳动强度，我设计了一款钻床夹具。本次设计说明书分为三个部分 : 第一部分分为机械加工工艺规程的慨述，其中有工艺的组成，工艺规程的内容和作用，机械制造工艺规程的类型及格式，工艺规程的原理和步骤的介绍。同时对定位基准的选择，工艺路线中表面加工方法的选择、加工方法的划分、加工顺序的安排起到详细的介绍。 第二部分分为机床夹具的设计，讲解机床夹具的慨述，机床夹具的组成分类。工件定位 的原理，定位方法和定位元件对定位误差的计算，对夹紧装置的组成和夹紧力的三要素作了分析。在这次工艺中表面在铣床上加工；直径为 40上的在镗床上加工；其余的孔因分部面多我专门设计了一款夹具便于在钻床上加工（有图 ） 。 第三部分主要介绍对零件加工的全过程，我这次设计主要选的是铸件对毛坯的确定；加工中的时效性处理；工艺路线的编制和工序卡片的编写（有卡片工艺、工序全过程）在加工完后的检验。在加工中夹具的设计和计算，对机械简明手册的翻阅对国标对准。在加工完后绘制出了完美的零件图（ ）。在经济时效下保证了加工满足的 要求。 关键词： 工艺、工序、夹具、绘制零件图图 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 5 英文摘要 of in a of to or it to of is it is in to of So in is is In to I a is is of of of in of of in of s of s of s of of of In of in 0mm in of a to in of I 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 6 is of of in In of of of gb In in 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 7 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 8 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 9 第一章 :概述 零件是机器或部件的基础零件 ,它把有关零件联结成一个整体 ,使这些零件保持正确的相对位置 ,彼此能协调地工作 箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量 ,进而影响机器的使用性能和寿命 由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用 ,箱体零件具有多种不同的结构型式 ,其共同特点是 :结构形状复杂 ,箱壁薄而不均匀 ,内部呈腔型 ;有若干精度要求较高的平面和孔系 ,还有较多的紧固螺纹孔等 . 零件的毛坯通常采用铸铁件 减震性以及良好的铸造性能和切削 性能 ,价格也比较便宜 用有色金属合金铸造箱体毛坯 (如航空发动机上的箱体等 )为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯 . 毛坯的铸造方法 ,取决于生产类型和毛坯尺寸 多采用木模手购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 10 工造型 ;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型 ,毛坯的精度较高 50孔 ,一般都铸造出顶孔 ,以减少加工余量 . 设计工艺是否完好，对减速器运行时的加工效率和配合精度影响很大。特别是现代工艺对减速器的要求越来越高，已经运用于各种场合，很多工业设备对其运用非常重要。所以对减速器 箱体的加工非常重要，同时对工艺制品的发能起到一个推动作用。对其加工的工艺非常重要。 第二章：零件工艺的分析 件的工艺分析 该零件年产 2 万台，大批量生产分析如下： 加工孔的孔轴配合度为 面粗糙度为 度为 直度为 轴度为 行度为 其它孔的表面粗糙度为 于 销孔的表面粗糙度为 体上平面表面粗糙度为 于 面表面粗糙度为 于 盖机体的结合面的表面粗糙度为 于 体的端面表面粗糙度为 于 确定毛坯的制造形式 由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用 于零件年生产量 2 万台，已达到大批生产的水平，通常采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。 箱体零件的结构工艺性 结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 11 箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，其中通孔加工工艺性最好，阶梯孔相对较差。 体的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。 了减少加工中的换刀次数，箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，本箱体分别为直径 7 和 14。 第三章：拟定箱体加工的工艺路线 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准 。 精基准的选择 根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定 位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面为 220定位销孔以直径 6种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。 基准的选择 加工的第一个平面是盖或低坐的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖 回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘 样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。 加工路线的拟定 表一 减速机机座的工艺过程 工序号 工序名称 工 序 内 容 工艺装备 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 12 10 铸造 20 清砂 清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等 30 热处理 人工时效处理 40 涂漆 非加工面涂防锈漆 50 粗铣 以顶面定位装夹工件，铣底面，用铣床 60 精铣 以底面定位，按线找正，装夹工件，铣顶面留磨量 用铣床 70 磨 以底面定位，装夹工件，磨顶面，保证尺寸110用磨床 80 钻 钻攻顶面 4 25用钻床 90 钻 钻底面 4 14 7专用钻床 100 粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后端面，保证尺寸 114加工余量 用铣床 110 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工 尺寸，铣前后端面，保证尺寸 114用铣床 120 粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣 50 端面，保证尺寸 102加工余量 用铣床 130 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣 50 两端面，保证尺寸 102用铣床 140 钻 钻攻侧面 8 20用钻床 150 粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣 46 两端面和 54端 面 ， 保 证 尺 寸 107留加工余量专用铣床 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 13 60 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣 46 两端面和 54端面，保证尺寸 107用铣床 170 钻 钻孔 8， 专用钻床 180 钻 钻攻 9 20 专用钻床 190 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗 32加工余量 证两轴中心线的垂直度公差为 孔的同轴度公差为 用镗床 200 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗 28孔，留加工余量 证两轴中心线的垂直度公差为 孔的同轴度公差为 用镗床 210 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗 36承孔，保证与 28之间的平行度公差为 加工余量 20 检验 检查轴承孔尺寸及精度 230 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗 32 承 孔 ， 留 加 工 余 用镗床 240 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗 28 承 孔 ， 留 加 工 余 用镗床 250 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗 36加工余量 用镗床 260 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证两轴的垂直度公差为专用镗床 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 14 半精镗 32承孔 270 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（半精镗 28承孔 专用镗床 280 精镗 精镗 36证与 28的平行度公差为 用镗床 290 锪孔 用带有锥度为 90 度的锪钻锪轴承孔内边缘倒角 4 45 度 专用钻床 300 钳 撤箱，清理飞边，毛刺 310 钳 合箱，装锥销，紧固 320 检验 检查各部尺寸及精度 330 入库 入库 第四章：机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 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，工序尺寸及毛坯的尺寸如下： 体 毛坯的外廓尺寸 ： 考虑其加工外廓尺寸为 107 114 110 面粗糙度要求 据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表 5 及表 6，按公差等级 7 9 级，取 7 级，加工余量等级取 F 级确定， 毛坯长： 107+2 14： 114+2 3=120： 110+2 3=116 主要平面加工的工序尺寸及加工余量 ： 为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序 50 的铣削深度磨削余量 0. 5序 100 的铣削深度 磨削余量 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 15 工序 120 的磨 削深度 序 150 的磨削深度 加工的工序尺寸及加工余量： （ 1）钻 4 钻孔： 52Z=5 孔： 2）钻 4 钻孔： 102Z=10 孔： 142Z=4 3)钻 4 钻孔： 72Z=7 4)攻钻 8 钻孔： 42Z=4 孔： 5)钻 8 钻孔： 82Z=8 6)攻钻 9 钻孔： 42Z=4 孔： 7) 镗 2承孔 粗镗： 2Z=3精镗： 2Z= 镗： 2Z= 8) 镗 2承孔 粗镗： 2Z=4 精镗： 2Z= 镗： 2Z= 9) 镗 36承孔 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 16 粗镗： 2Z=3 精镗： 2Z= 镗： 2Z= 五章：确定切削用量及基本工时 工序 50 粗铣顶面 （ 1）加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗铣上顶面，保证顶面高 110 机床：卧式铣床 具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀， 25数 Z=20 量具：卡板 （ 2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为 100大加工余量为 一次铣削，切削深度 定进给量 f： 根据工艺手册），表 75,确定 切削速度： 参考有关手册，确定 V=s,即 27m/ 8 ( r / m i n )71000 根据表 86,取 故实际切削速度为： V= 1000=26.5(m/当 作台的每分钟进给量应为： fm=20 50(mm/切 削 时 由 于 是 粗 铣 ， 故 整 个 铣 刀 刀 盘 不 必 铣 过 整 个 工 件 ， 则 行 程 为l+l1+00+3+2=105 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 17 故机动工时为： 105 150=2s 辅助时间为： 42=他时间计算： tb+% (42+工序 50 的单件时间： tm+tf+tb+42+ 工序 80 钻 4 工件材料：灰铸铁 加工要求：攻钻 4 个公制螺纹 孔 机床：立式钻床 刀具： 5麻花钻 锥 钻 4孔 f=r（工艺手册 38， v=s=工艺手册 000v/ 66(r/按机床选取 00r/（按工艺手册 所以实际切削速度 ( m / m i n )w n w V 02m i 00f 辅助时间为： 102=他时间计算： tb+% (102+单件时间： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 18 tm+tf+tb+102+攻 4 v=s=6m/38(r/按机床选取 95r/ 则实际切削速度 V=4.9(m/故机动加工时间： l=253mm,3t= (l+l1+ 2/4=1.3(助时间为： 他时间计算： tb+% (单件时间： tm+tf+tb+工序 80 的总时间 T= 工序 90 钻孔 （ 1）钻 4 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻 4 个直径为 7孔 机床：立式钻床 刀具：采用 5麻花钻头走刀一次， 扩孔钻 7刀一次 5麻花钻： f=r（工艺手册 v=s=工艺手册 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 19 000v/ 05(r/按机床选取 00r/（按工艺手册 所以实际切削速度 ( m / m nw V 7孔 : f=r（工艺手册 v=s=工艺手册 000v/ 36(r/按机床选取 00r/（按工艺手册 所以实际切削速 度 ( m / m nw V 由于是加工 4 个相同的孔，故总时间为 T=4 ( 4 (12+9)=82s 辅助时间为： 82=他时间计算： tb+% (82+单件时间： tm+tf+tb+82+00s 序 190 粗镗 （ 1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求： 32承孔，留加工余量 工 床： 床 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 20 刀具： 刀 量具：塞规 （ 2）计算镗削用量 粗镗孔至 边余量 Z=切削深度 刀长度分别为 l=100定进给量 f： 根据工艺手册，表 60,确定 切削速度： 参考有关手册，确定 V=300m/ r / m i n )001 0 00 0 00 根据表 41,取 00r/故加工蜗 杆轴承孔 : 机动工时为： i 3100f nw t 辅助时间为： 他时间计算： tb+% (工序 190 的总时间为： tm+tf+tb+工序 230 半精镗 （ 1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：半精镗蜗杆面 32承孔，留加工余量 工 床： 床 刀具： 刀 量具：塞规 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 21 （ 2）计算镗削用量 半精镗孔至 边余量 Z=切削深度 刀长度分别为 00定进给量 f： 根据工艺手册，表 60,确定 切削速度： 参考有关手册，确定 V=300m/ r / m i n )001 0 00 0 00 根据表 41,取 00r/故加工蜗杆轴承孔： 机动工时为： 3100f nw t 辅助时间为 ： 30=他时间计算： tb+% (30+工序 230 的总时间： tm+tf+tb+30+工序 260 精镗 （ 1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗镗 2承孔，加工 床： 床 刀具： 刀 量具：塞规 （ 2）计算镗削用量 粗镗孔至 110 切削深度 刀长度分别为 30购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 22 75定进给量 f： 根据工艺手册，表 60,确定 切削速度： 参考有关手册，确定 V=300m/3100f nw t 根据表 41,取 00r/故加工蜗杆轴承孔： 机动工时为： 3230f nw t 辅助时间为： 30=他时间计算： tb+% (30+工序 260 的总时间为： tm+tf+tb+30+六章 专用夹具的设计 6 1 粗铣上平面夹具 问题的指出 为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 对于机体加工工序 6 粗铣机体的上平面，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。 夹具设计 （ 1） 定位基准的选 择： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 23 由零件图可知，机体下平面与分割面的尺寸应保证为 240应以蜗轮轴承孔及分割面为定位基准。 为了提高加工效率，决定采用两把镶齿三面刃铣刀对两个面同时进行加工。同时，为了降低生产成本，此夹具采用手动夹紧。 （ 2） 定位方案和元件设计 根据工序图及对零件的结构的分析，此夹具定位以定位销与削边销对磨合面同时进行定位。所选用的一个定位销尺寸为 7，一个削边销的尺寸为 7，见夹具设计剖面图。 （ 3） 夹紧方案和夹紧元件设计 根据零件的结构和夹紧方向，采用螺钉压板夹紧机构，在设计时，保证： 紧动作 准确可靠 采用球面垫圈，以保证工件高低不一而倾斜时，不使螺钉压弯。压板和工件的接触面应做成弧面，以防止接触不良或改变着力点而破坏定位。 一般采用高螺母，以求扳手拧紧可靠，六角螺母头也不易打滑损坏。支柱的高低应能调节，以便适应工件受压面高低不一时仍能正确夹紧。 操作效率高 压板上供螺钉穿过的孔应作成长圆孔，以便松开工件时，压板可迅速后撤，易于装卸。压板下面设置弹簧，这样压板松开工件取走后，仍受弹力托住而不致下落。 螺旋夹紧机构各元件均已标准化，其材料，热处理要求和结构尺寸都可以查表求得。 （ 4） 切削力及 夹紧力的计算 刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀， 25数 Z=20 则 F=54.5 z (切削手册 ) 查表得： 25=20， 92, 以： F=(192 20 225=6705N 查表可得，铣削水平分力，垂直分力，轴向力与圆周分力的比值： : 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 24 E =6705=5364N E=6705=4023N E=6705=3554N 当用两把铣刀同时加工铣削水平分力时： =2 5364=10728N 在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数 K=式中： 基本安全系数， 2 加工性质系数， 刀具钝化系数， 2 断续切削系数， F/=K 10728 =35697N 选用螺旋 板夹紧机构，故夹紧力 ， f= N=35697 1394N （ 5）夹具设计及操作的简要说明 在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺钉夹紧，本道工序的铣床夹具就是选择了手动螺旋 板夹紧机构。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此 应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。 夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 25 参考文献 1， 邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京： 机械工业出版社 2004， 8 2， 赵志修 主编 机械制造工艺学 北京： 机械工业出版社 1984， 2 3， 孙 丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京：冶金工业出版社 2002，12 4， 李洪 主编 机械加工工艺手册 北京： 北京出版社 1990， 12 5， 邓文英 主编 金属工艺学 北京： 高等教育出版社 2000 6， 黄茂林 主编 机械原理 重庆： 重庆大学出版社 2002， 7 7， 丘宣怀 主编 机械设计 北京： 高等教育出版社 1997 8， 储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆： 重庆大学出版社 1997， 12 9， 廖念钊 主编 互换性与技术测 量 北京： 中国计量出版社 2000， 1 10，乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京： 机械工业出版社 1992， 12 11，李庆寿 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1983， 4 12，陶济贤 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1986， 4 13， 机床夹具结构图册 贵州：贵州人民出版社 1983， 7 14，龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西：陕西科技出版社， 1981,7 15，李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江： 哈儿滨工业大学出版社 1984, 7 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 26 16, 周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京： 中国建材工业出版社 2002,12 结论： 本次设计题目箱体加工工艺及夹具设计 在本次毕业设计中，我们将设计主要分为两大部分进行：工艺编制部分和夹具设计部分。 在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。 在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，在对工件夹紧的选择上，我用了两种不同的夹紧方法，即：粗铣下平面用的是螺钉压板夹紧机构，粗铣前后端面时用的是气动夹紧机构，两种方法在生产中都有各自的优点和不足，但都广泛运用在生产中。然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点。 通过这次毕业设计，使我对大学三年所学的知识有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，尤其在利用手册等方面，对今后毕业出去工作都有很大的帮助。另外，在这 次设计当中，指导老师在大多数时间牺牲自己的宝贵休息时间，对我们进行细心的指导，我对老购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 27 师表示衷心的感谢！老师，您辛苦了！ 在这次毕业设计中，我基本完成了毕业设计的任务，达到了毕业设计的目的，但是，我知道自己的设计还有许多不足甚至错误，希望老师们能够谅解，谢谢！ 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 指 导 教 师 意 见 书 系别：机械工程系 专业：机械设计与制造 填表日期： 2013 年 6 月 5 日 学生姓名 学号 班级 设计（论文）题目 箱体加工工艺及夹具设计 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 28 意见 : 指导教师 职称 讲师 工 作单位 毕业设计报告 (论文 ) 报告 (论文 )题目： 箱体 加工工艺 及夹具设计 专 业 机械设计与制造 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 指导教师职称 完 成 时 间 2013 年 6 月 6 日 毕业设计（论文 ）任务书 毕业设计 2 毕业设计（论文）题目： 箱体加工工艺及夹具设计 专业： 机械设计与制造 姓名： 毕业设计（论文）工作起止时间： 2013 年 5 月 6 月 (1) 毕业设计（论文）的内容要求： 设计铣下平面夹具一套 ,镗 32夹具一套。 （ 2） 毕业设计（ 论文）的设计要求： 1、绘制零件 毛坯综合图一张； 2、制定机械加工工艺过程卡一张； 3、制定机械加工工序卡一套； 4、绘制专用夹具装配图及非标零件图二套； 5、编写工艺及夹具设计说明书。 （ 3） 计算与说明： 加工工艺分析，工艺尺寸计算，定位误差计算，切削用量，工时定额计算，夹具精度分析，说明书，工艺卡。 指导教师： 2013年 5 月 20 日 毕业设计 3 目录 摘要 4 第一章 概述 7 第二章 零件的工艺分析 . 7 件的工艺分析 .定毛坯的制造形式 .体零件的工艺性 .三章 拟定箱体加工的工艺路线 . 定位基准的选择 8 加工路线的拟定 9 第四章 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 五章 确定切削用量及基本工时 .第六章 夹具设计 . 铣结合面夹具 考文献 论 附件 零件图和夹具图及加工工艺卡 毕业设计 4 摘要 零件的工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具大的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中 是至关重要的环节。这次毕业设计，我设计的课题是一级 副变速拨叉 加工工艺及夹具设计。该零件结构较复杂，体积较大。为了提高生产效率和降低劳动强度，我设计了一款钻床夹具。本次设计说明书分为三个部分 : 第一部分分为机械加工工艺规程的慨述，其中有工艺的组成，工艺规程的内容和作用，机械制造工艺规程的类型及格式，工艺规程的原理和步骤的介绍。同时对定位基准的选择，工艺路线中表面加工方法的选择、加工方法的划分、加工顺序的安排起到详细的介绍。 第二部分分为机床夹具的设计，讲解机床夹具的慨述，机床夹具的组成分类。工件定位 的原理，定位方法和定位元件对定位误差的计算，对夹紧装置的组成和夹紧力的三要素作了分析。在这次工艺中表面在铣床上加工；直径为 40上的在镗床上加工；其余的孔因分部面多我专门设计了一款夹具便于在钻床上加工（有图 ） 。 第三部分主要介绍对零件加工的全过程，我这次设计主要选的是铸件对毛坯的确定；加工中的时效性处理；工艺路线的编制和工序卡片的编写（有卡片工艺、工序全过程）在加工完后的检验。在加工中夹具的设计和计算，对机械简明手册的翻阅对国标对准。在加工完后绘制出了完美的零件图（ ）。在经济时效下保证了加工满足的 要求。 关键词： 工艺、工序、夹具、绘制零件图图 毕业设计 5 英文摘要 of in a of to or it to of is it is in to of So in is is In to I a is is of of of in of of in of s of s of s of of of In of in 0mm in of a to in of I 业设计 6 is of of in In of of of gb In in 业设计 7 第一章 :概述 零件是机器或部件的基础零件 ,它把有关零件联结成一个整体 ,使这些零件保持正确的相对位置 ,彼此能协调地工作 箱 体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量 ,进而影响机器的使用性能和寿命 由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用 ,箱体零件具有多种不同的结构型式 ,其共同特点是 :结构形状复杂 ,箱壁薄而不均匀 ,内部呈腔型 ;有若干精度要求较高的平面和孔系 ,还有较多的紧固螺纹孔等 . 零件的毛坯通常采用铸铁件 减震性以及良好的铸造性能和切削性能 ,价格也比较便宜 用有色金属合金铸造箱体毛坯 (如航空发动机上的箱体等 )为了缩短生产周 期有时也采用焊接毛坯 . 毛坯的铸造方法 ,取决于生产类型和毛坯尺寸 多采用木模手工造型 ;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型 ,毛坯的精度较高 50孔 ,一般都铸造出顶孔 ,以减少加工余量 . 设计工艺是否完好，对减速器运行时的加工效率和配合精度影响很大。特别是现代工艺对减速器的要求越来越高，已经运用于各种场合，很多工业设备对其运用非常重要。所以对减速器箱体的加工非常重要，同时对工艺制品的发能起到一个推动作用。对其加工的工艺非常重要。 第二章：零件工艺的分析 件的工艺分析 该零件年产 2 万台，大批量生产分析如下： 加工孔的孔轴配合度为 面粗糙度为 度为 直度为 轴度为 行度为 毕业设计 8 其它孔的表面粗糙度为 于 销孔的表面粗糙度为 体上平面表面粗糙度为 于 面表面粗糙度为 于 盖机体的结合面的表面粗糙度为 于 体的端面表面粗糙度为 于 确定毛坯的制造形式 由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用 于零件年生产量 2 万台，已达到大批生产的水平，通常采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。 箱体零件的结构工艺性 结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意： 箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，其中通孔加工工艺性最好，阶梯孔相对较差。 体的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使 内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。 了减少加工中的换刀次数，箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，本箱体分别为直径 7 和 14。 第三章：拟定箱体加工的工艺路线 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准 。 精基准的选择 根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面为 220定位销孔以直径 6种定毕业设计 9 位方式很简单地限制了 工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。 基准的选择 加工的第一个平面是盖或低坐的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘 样可以保证对合 面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。 加工路线的拟定 表一 减速机机座的工艺过程 工序号 工序名称 工 序 内 容 工艺装备 10 铸造 20 清砂 清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等 30 热处理 人工时效处理 40 涂漆 非加工面涂防锈漆 50 粗铣 以顶面定位装夹工件，铣底面，用铣床 60 精铣 以底面定位，按线找正，装夹工件，铣顶面留磨量 用铣床 70 磨 以底面定位， 装夹工件，磨顶面，保证尺寸110用磨床 80 钻 钻攻顶面 4 25用钻床 90 钻 钻底面 4 14 7专用钻床 100 粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼 专用铣床 毕业设计 10 顾其他三面的加工尺寸，铣前后端面，保证尺寸 114加工余量 10 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后端面，保证尺寸 114用铣床 120 粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸， 铣 50 端面，保证尺寸 102加工余量 用铣床 130 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣 50 两端面，保证尺寸 102用铣床 140 钻 钻攻侧面 8 20用钻床 150 粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣 46 两端面和 54端 面 ， 保 证 尺 寸 107用铣床 160 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣 46 两端面和 54端面，保证尺寸 107用铣床 170 钻 钻孔 8， 专用钻床 180 钻 钻攻 9 20 专用钻床 190 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗 32加工余量 证两轴中心线的垂直度公差为 孔的同轴度公差为 用镗床 200 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗 28加工余量 证两轴中心线的垂直度公差为 孔的专用镗床 毕业设计 11 同轴度公差为 10 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗 36承孔，保证与 28之间的平行度公差为 加工余量 20 检验 检查轴承孔尺寸及精度 230 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗 32 承 孔 ， 留 加 工 余 用镗床 240 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗 28 承 孔 ， 留 加 工 余 用镗床 250 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗 36 加工余量 用镗床 260 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（半精镗 32承孔 专用镗床 270 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（半精镗 28承孔 专用镗床 280 精镗 精镗 36证与 28用镗床 290 锪孔 用带有锥度为 90 度的锪钻锪轴承孔内边缘倒角 4 45 度 专用钻床 300 钳 撤箱，清理飞边，毛刺 310 钳 合箱，装锥销，紧固 320 检验 检查各部尺寸及精度 330 入库 入库 毕业设计 12 第四章：机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 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，工序尺寸及毛坯的尺寸如下： 体 毛坯的外廓尺寸 ： 考虑其加工外廓尺寸为 107 114 110 面粗糙度要求 据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表 5 及表 6，按公差等级 7 9 级，取 7 级，加工余量等级 取 F 级确定， 毛坯长： 107+2 14： 114+2 3=120： 110+2 3=116 主要平面加工的工序尺寸及加工余量 ： 为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序 50 的铣削深度磨削余量 0. 5序 100 的铣削深度 磨削余量 序 120 的磨削深度 序 150 的磨削深度 加工的工序尺寸及加工余量： （ 1）钻 4 钻孔： 52Z=5 孔： 2）钻 4 钻孔： 102Z=10 孔： 142Z=4 3)钻 4 钻孔： 72Z=7 4)攻钻 8 钻孔： 42Z=4 孔： 业设计 13 (5)钻 8 钻孔： 82Z=8 6)攻钻 9 钻孔： 42Z=4 孔： 7) 镗 2承孔 粗镗： 2Z=3精镗： 2Z= 镗： 2Z= 8) 镗 2承孔 粗镗： 2Z=4 精镗： 2Z= 镗： 2Z= 9) 镗 36承孔 粗镗： 2Z=3 精镗： 2Z= 镗： 2Z= 五章：确定切削用量及基本工时 工序 50 粗铣顶面 （ 1）加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗铣上顶面，保证顶面高 110 机床：卧式铣床 具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀， 25数 Z=20 量具：卡板 毕业设计 14 （ 2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为 100大加工余量为 一次铣削，切削深度 定进给量 f： 根据工艺手册），表 75,确定 切削速度： 参考有关手册，确定 V=s,即 27m/ 8 ( r / m i n )71000 根据表 86,取 故实际切削速度为： V= 1000=26.5(m/当 作台的每分钟进给量应为： fm=20 50(mm/切 削 时 由 于 是 粗 铣 ， 故 整 个 铣 刀 刀 盘 不 必 铣 过 整 个 工 件 ， 则 行 程 为l+l1+00+3+2=105 故机动工时为： 105 150=2s 辅助时间为： 42=他时间计算： tb+% (42+工序 50 的单件时间： tm+tf+tb+42+ 工序 80 钻 4 工件材料：灰铸铁 加工要求：攻钻 4 个公制螺纹 孔 机床：立式钻床 毕业设计 15 刀具： 5麻花钻 锥 钻 4孔 f=r（工艺手册 38， v=s=工艺手册 000v/ 66(r/按机床选取 00r/（按工艺手册 所以实际切削速度 ( m / m i n )w n w V 02m i 00f 辅助时间为： 102=他时间计算： tb+% (102+单件时间： tm+tf+tb+102+攻 4 v=s=6m/38(r/按机床选取 95r/ 则实际切削速度 V=4.9(m/故机动加工时间： l=253mm,3t= (l+l1+ 2/4=1.3(助时间为： 他时间计算： 毕业设计 16 tb+% (单件时间： tm+tf+tb+工序 80 的总时间 T= 工序 90 钻孔 （ 1）钻 4 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻 4 个直径为 7孔 机床：立式钻床 刀具：采用 5麻花钻头走刀一次， 扩孔钻 7刀一次 5麻花钻： f=r（工艺手册 v=s=工艺手册 000v/ 05(r/按机床选取 00r/（按工艺手册 所以实际切削速度 ( m / m nw V 7孔 : f=r（工艺手册 v=s=工艺手册 000v/ 36(r/按机床选取 00r/（按工艺手册 所以实际切削速度 ( m / m nw V 毕业设计 17 由于是加工 4 个相同的孔，故总时间为 T=4 ( 4 (12+9)=82s 辅助时间为： 82=他时间计算： tb+% (82+单件时间： tm+tf+tb+82+00s 序 190 粗镗 （ 1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求： 32承孔，留加工余量 工 床： 床 刀具： 刀 量具：塞规 （ 2）计算镗削用量 粗镗孔 至 边余量 Z=切削深度 刀长度分别为 l=100定进给量 f： 根据工艺手册，表 60,确定 切削速度： 参考有关手册，确定 V=300m/ r / m i n )001 0 00 0 00 根据表 41,取 00r/故加工蜗杆轴承孔 : 机动工时为： 毕业设计 18 i 3100f nw t 辅助时间为： 他时间计算： tb+% (工序 190 的总时间为： tm+tf+tb+工序 230 半精镗 （ 1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：半精镗蜗杆面 32承孔，留加工余量 工 床： 床 刀具： 刀 量具：塞规 （ 2）计算镗削用量 半精镗孔至 边余量 Z=切削深度 刀长度分别为 00定进给量 f： 根据工艺手册，表 60,确定 切削速度： 参考有关手册，确定 V=300m/ r / m i n )001 0 00 0 00 根据表 41,取 00r/故加工蜗杆轴承孔： 机动工时为： 3100f nw t 毕业设计 19 辅助时间为： 30=他时间计算： tb+% (30+工序 230 的总时间： tm+tf+tb+30+工序 260 精镗 （ 1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗镗 2承孔，加工 床： 床 刀具： 刀 量具：塞规 （ 2）计算镗削用量 粗镗孔至 110 切削深度 刀长度分别为 3075定进给量 f： 根据工艺手册，表 60,确定 切削速度： 参考有关 手册，确定 V=300m/3100f nw t 根据表 41,取 00r/故加工蜗杆轴承孔： 机动工时为： 3230f nw t 辅助时间为： 30=业设计 20 其他时间计算： tb+% (30+工序 260 的总时间为： tm+tf+tb+30+六章 专用夹具的设计 6 1 粗铣上平面夹具 问题的指出 为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 对于机体加工工序 6 粗铣机体的上平面，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。 夹具设计 （ 1） 定位基准的选择： 由零件图可知，机体下平面与分割面的尺寸应保证为 240应以蜗轮轴承孔及分割面为定位基准。 为了提高加工效率，决定采用两把镶齿三面刃铣刀对两个面同时进行加工。同时，为 了降低生产成本，此夹具采用手动夹紧。 （ 2） 定位方案和元件设计 根据工序图及对零件的结构的分析，此夹具定位以定位销与削边销对磨合面同时进行定位。所选用的一个定位销尺寸为 7，一个削边销的尺寸为 7，见夹具设计剖面图。 （ 3） 夹紧方案和夹紧元件设计 根据零件的结构和夹紧方向，采用螺钉压板夹紧机构，在设计时，保证： 紧动作准确可靠 采用球面垫圈，以保证工件高低不一而倾斜时，不使螺钉压弯。压板和工件的毕业设计 21 接触面应做成弧面，以防止接触不良或改变着力点而破坏定位。 一般采用高螺母，以求扳手拧紧可靠，六角 螺母头也不易打滑损坏。支柱的高低应能调节，以便适应工件受压面高低不一时仍能正确夹紧。 操作效率高 压板上供螺钉穿过的孔应作成长圆孔，以便松开工件时，压板可迅速后撤，易于装卸。压板下面设置弹簧，这样压板松开工件取走后，仍受弹力托住而不致下落。 螺旋夹紧机构
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