机械制造技术课程设计-涡轮变速箱零件的加工工艺及铣尺寸82的夹具设计（全套图纸） .pdf

哈尔滨理工大学课程设计说明书 机械制造技术课程设计说明书机械制造技术课程设计说明书 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 设计题目：制定涡轮变速箱零件的加工工艺，设计题目：制定涡轮变速箱零件的加工工艺， 设计铣尺寸设计铣尺寸 82 的铣床夹具的铣床夹具 专专 业：业： 班班 级：级： 学学 号：号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 哈尔滨理工大学课程设计说明书 机械工程系机械工程系 2015 年年 11 月月 21 日日 目目 录录 第一章 零件分析 1 第二章 工艺规程设计 . 2 2.1 确定毛坯的制造形式 2 2.2 定位基准的选择 2 2.3 制定加工工艺路线 3 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 3 2.5 确定切削用量及基本工时 5 第三章 夹具设计 20 3.1 定位基准的选择 20 3.2 切削力及夹紧力的计算 20 3.3 误差分析 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.4 定位键与对刀装置的设计 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 课程设计心得体会 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 参考文献 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 哈尔滨理工大学课程设计说明书 1 第一章 零件分析 涡轮变速箱共有八组加工表面，现分述如下： 1、80 端面、70 孔及72 孔 2、82 端面、45 端面及外圆面 3、尺寸 82 两侧面 4、32 孔 5、沉孔11.6、6.5 孔 6、12 端面 7、6 孔、m6 螺纹 8、8 孔 哈尔滨理工大学课程设计说明书 2 第二章 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 ht200，涡轮变速箱工作时受到的力与振动较大,因此应 该选用铸件,以使金属纤维尽量不被切断,提高零件力学性能和强度,保 证零件工作安全可靠。由于零件年产量为中批生产,而且零件属于轻型 机械,故可采用铸造成型。这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是 应该的。 零件形状并不复杂，因此毛坯形状可与零件形状尽量接近，各小孔 不铸出。 2.2 定位基准的选择 基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合 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 的问题百出，更有甚者，还会造成大批零件报废，使生产无法正常进 行。 1 、粗基准的选择 粗基准的选择应满足以下的要求： 保证加工其他面时有足够的加工余量。 保证精加工时定位面有一定的精度。 为满足上述要求，应选45 外圆面作为定位粗基准。 2、 精基准的选择 为了保证精度，采用70 孔及其端面作为定位精基准，符合基准重合原 则和基准统一原则。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 3 2.3 制定加工工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的加工精度和表面质量等技 术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下,可 以考虑采用效率较高的通用机床配以专用夹具,并尽量使用工序集中来 提高生产率。除此之外,还要考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 工序 01：备料 工序 02：时效处理 工序 03：非加工表面涂红色防锈漆 工序 04：粗车80 端面和斜面；粗车70 内孔和72 内孔 工序 05：粗车82 端面、45 端面和外圆面；半精车45 外圆面 工序 06：铣尺寸 82 两侧面 工序 07：钻、扩、铰32 039 . 0 0 + 、倒角 c2 工序 08：钻、扩、铰32 039 . 0 0 + 、扩32 039 . 0 0 + 孔至33、 、倒角 c2 工序 09：锪沉孔11.6 孔深 6.5、钻6.5 孔 工序 10：铣12 端面 工序 11：钻6 孔、钻、攻 m6 螺纹 工序 12：钻8 孔 工序 13：去毛刺 工序 14：检验至图纸要求并入库 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1. 80 端面、70 孔及72 孔的加工余量 查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4，得铸件的单边加工余量 z=2.0mm,铸件尺寸公差为 ct8 级，表面粗糙度 ra 为 12.5。根据机械 制造工艺设计简明手册表 1.4-8，一步铣削即可满足其精度要求。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 4 2.82 端面、45 端面及外圆面的加工余量 查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4，得铸件的单边加工余量 z=2.0mm,铸件尺寸公差为 ct8 级，表面粗糙度 ra 为 3.2。根据机械制 造工艺设计简明手册表 1.4-8，两步铣削（即粗车半精车）可满 足其精度要求。 粗车 单边余量 z=1.5mm 半精车 单边余量 z=0.5mm 3. 尺寸 82 两侧面的加工余量 查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4，得铸件的单边加工余量 z=2.0mm,铸件尺寸公差为 ct8 级，表面粗糙度 ra 为 12.5。根据机械 制造工艺设计简明手册表 1.4-8，一步铣削即可满足其精度要求。 4.32 孔的加工余量 因孔的尺寸不大，7 级精度，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计 简明手册表 2.3-8 知，首先钻孔至30，再扩30 孔至31.8，最后 铰31.8 孔至32。 5.沉孔11.6、6.5 孔的加工余量 因孔的尺寸不大，9 级精度，故采用实心铸造，查机械制造工艺 设计简明手册表 2.3-8 知，一步钻削即可满足要求。 6.12 端面的加工余量 查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4，得铸件的单边加工余量 z=2.0mm,铸件尺寸公差为 ct8 级，表面粗糙度 ra 为 12.5。根据机械 制造工艺设计简明手册表 1.4-8，一步铣削即可满足其精度要求。 7.6 孔、m6 螺纹的加工余量 因孔的尺寸不大，9 级精度，故采用实心铸造，查机械制造工艺设 哈尔滨理工大学课程设计说明书 5 计简明手册表 2.3-8 知，一步钻削即可满足要求。m6 螺纹则需要先加 工 m6 螺纹底孔5.1，再攻螺纹 m6。 8.8 孔的加工余量 因孔的尺寸不大，9 级精度，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计 简明手册表 2.3-8 知，一步钻削即可满足要求。 9.其他不加工表面，铸造即可满足其精度要求。 2.5 确定切削用量及基本工时 工序 01：备料 工序 02：时效处理 工序 03：非加工表面涂红色防锈漆 工序 04：粗车80 端面和斜面；粗车70 内孔和72 内孔 工步一:粗车80 端面和斜面 1） 车削深度，因为80 端面和斜面精度要求不高，故可以选择 ap=2.0mm，一次走刀即可完成所需长度。 2）机床功率为 7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量 f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为 1.01.5mm。 查切削手册表 3.8，寿命 t=180min 4 ） 计 算 切 削 速 度 按 切 削 手 册 ， 查 得 vc 98mm/s ， n=439r/min,vf=490mm/s 据 ca6140 卧式车床 车床参数，选择 nc=475r/min,vfc=475mm/s 则实际切削速度 v c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为 f 哈尔滨理工大学课程设计说明书 6 zc=v fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查切削手册pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为 pcmpcc。故校验合格。 最终确定 ap=2.0mm，nc=475r/min,vfc=475mm/s，v c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tml/ vf=(5.1+5+2)/(4750.16)0.159min。 工步二:粗车70 内孔和72 内孔 1） 车削深度，因为70 内孔和72 内孔精度要求不高，故可以选择 ap=2.0mm，一次走刀即可完成所需长度。 2）机床功率为 7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量 f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为 1.01.5mm。 查切削手册表 3.8，寿命 t=180min 4 ） 计 算 切 削 速 度 按 切 削 手 册 ， 查 得 vc 98mm/s ， n=439r/min,vf=490mm/s 据 ca6140 卧式车床 车床参数，选择 nc=475r/min,vfc=475mm/s 则实际切削速度 v c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为 f zc=v fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查切削手册pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为 pcmpcc。故校验合格。 最终确定 ap=2.0mm，nc=475r/min,vfc=475mm/s，v c=119.3m/min，f 哈尔滨理工大学课程设计说明书 7 z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tml/ vf=(44+2)/(4750.16)0.605min。 工序 05：粗车82 端面、45 端面和外圆面；半精车45 外圆面 工步一:粗车82 端面、45 端面和外圆面 1） 车削深度， ap=1.5mm。 2）机床功率为 7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量 f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为 1.01.5mm。 查切削手册表 3.8，寿命 t=180min 4 ） 计 算 切 削 速 度 按 切 削 手 册 ， 查 得 vc 98mm/s ， n=439r/min,vf=490mm/s 据 ca6140 卧式车床 车 床 参 数 ， 选 择nc=475r/min,vfc=475mm/s, 则 实 际 切 削 速 度v c=3.14 80 475/1000=119.3m/min, 实 际 进 给 量 为 f zc=v fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查切削手册pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为 pcmpcc。故校验合格。 最终确定 ap=1.5mm，nc=475r/min,vfc=475mm/s，v c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tml/ vf=(22+6.5+1.5)/（4750.16）min0.395min。 工步二:半精车45 外圆面 哈尔滨理工大学课程设计说明书 8 1） 车削深度，因为45 外圆面精度要求不高，故可以选择 ap=2.0mm， 一次走刀即可完成所需长度。 2）机床功率为 7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量 f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为 1.01.5mm。 查切削手册表 3.8，寿命 t=180min 4 ） 计 算 切 削 速 度 按 切 削 手 册 ， 查 得 vc 98mm/s ， n=439r/min,vf=490mm/s 据 ca6140 卧式车床 车床参数，选择 nc=475r/min,vfc=475mm/s 则实际切削速度 v c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为 f zc=v fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查切削手册pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为 pcmpcc。故校验合格。 最终确定 ap=0.5mm，nc=475r/min,vfc=475mm/s，v c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tml/ vf=(22+0.5)/(4750.16)0.296min。 工序 06：铣尺寸 82 两侧面 1. 选择刀具 刀具选取圆柱铣刀 mmap0 . 2=，mmd10 0 =，min/20mv =。 2. 决定铣削用量 哈尔滨理工大学课程设计说明书 9 1）决定铣削深度 mmap0 . 2= 2）决定每次进给量及切削速度 根据 x52k 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2 . 0 mmfz=，则 min/637 10 2010001000 r d v ns = 按机床标准选取 w n 600min/r min/8 .18 1000 60010 1000 m dn v w = 当 w n 600r/min 时 rmmznff wzm /48060042 . 0= 按机床标准选取rmmfm/500= 3）计算工时 切削工时： mml63 1 =，mml0 . 2 2 =，mml3 3 =，则机动工时为 min133. 1min2 2 . 0600 30 . 263 321 + = + =i fn lll t w m 工序 07：钻、扩、铰32 039 . 0 0 + 、倒角 c2 工步一钻孔至30 确定进给量 f ：根据参考文献表 2-7，当钢的 mpa b 800200h 有 rmmf/39. 031. 0= 。 （2）计算切削速度 根据切削用量手册表 2.15，当铸铁硬度 b =200220hbs 时， 0.40/fmm r= ,min/30min/20 0 rvrd=时， 切 削 速度的修正 系数 为： 0 . 1= tv k ， 0.88 mv k= ， 0.75 sv k= ， 0 . 1= tv k ， 故min/ 5 . 22min/0 . 175 . 0 0 . 10 . 130mmkvv vc = mmrmmr d v n/618/ 6 . 1114 . 3 5 . 2210001000 0 = 根据 z3025 型钻床技术资料（见简明手册表 4.2-12）可选择 n=600r/mm， min/6 .13 rv =。 4计算基本工时 根据公式 nf l tm= 式中， +=yll ，l=11.6mm，入切量及超切量由切削用量手 册表 2.29 查出mmy5 . 6=+，计算得， l=（11.6+6.5）mm=18.1mm 故有： t=min3 4 . 0600 1 . 18 0.226min 工步二：钻6.5 孔 哈尔滨理工大学课程设计说明书 15 确定进给量 f ：根据参考文献表 2-7，当钢的 mpa b 800 ， mmd5 . 6 0 = 时， rmf/47 . 0 39 . 0 = 。由于本零件在加工6.5 孔时属 于低刚度零件，故进给量应乘以系数 0.75，则 ()rmmf/35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 = 根据 z3025 机床说明书，现取 rmmf/25 . 0 = 切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 min/10mv = 所以 min/490 5 . 6 1010001000 r d v n w s = 根据机床说明书，取 min/500rnw= ，故实际切削速度为 min/ 2 . 10 1000 5005 . 6 1000 m nd v ww = 切削工时： mml12= ， mml25 . 3 1= ， mml3 2 = ， 则机动工时为 min438 . 0 3 25 . 0 500 325 . 3 12 21 + = + =i fn lll t w m 工序 10：铣12 端面 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀 mmap0 . 2=，mmd20 0 =，min/30mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mmap0 . 2= 3）决定每次进给量及切削速度 哈尔滨理工大学课程设计说明书 16 根据 x52k 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2 . 0 mmfz=，则 min/478 20 3010001000 r d v ns = 按机床标准选取 w n 500min/r min/4 .31 1000 50020 1000 m dn v w = 当 w n 500r/min 时 rmmznff wzm /40050042 . 0= 按机床标准选取rmmfm/400= 3）计算工时 切削工时： mml12 1 =，mml0 . 2 2 =，mml0 3 =， 则机动工时为 min140. 0min1 2 . 0500 00 . 212 321 + = + =i fn lll t w m 工序 11：钻6 孔、钻、攻 m6 螺纹 工步一：钻6 孔 确定进给量 f ：根据参考文献表 2-7，当钢的 mpa b 800 ， mmd6 0 = 时， rmf/47 . 0 39 . 0 = 。由于本零件在加工6 孔时属于低 刚度零件，故进给量应乘以系数 0.75，则 ()rmmf/35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 = 根据 z525 机床说明书，现取 rmmf/25 . 0 = 切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 min/10mv = 所以 哈尔滨理工大学课程设计说明书 17 min/637 5 1010001000 r d v n w s = 根据机床说明书，取 min/600rnw= ，故实际切削速度为 min/4 . 9 1000 6005 1000 m nd v ww = 切削工时：mml5 . 7=，mml5 . 2 1= ，mml2 2 =， 则机动工时为 min080 . 0 1 25 . 0 600 25 . 25 . 7 21 + = + =i fn lll t w m 工步二：钻 m6 螺纹底孔5.1 选用mm1 . 5高速钢锥柄麻花钻（ 工艺表 3.16） 由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得0.28/fmm r= 机 min/10mv =（ 切削表 2.15） min/ 1 . 5 1010001000 r d v n = 624r/min 按机床选取 n=600r/min min/6 . 9 1000 6001 . 5 1000 m dn v w = 切削工时： mml6 1= ，mml55 . 2 2 =，mml2 3 =则机动工时为 min063 . 0 min1 28 . 0 600 255 . 2 6 321 + = + =i fn lll t w m 工步三：攻 m6 螺纹 选择 m6mm 高速钢机用丝锥 f 等于工件螺纹的螺距 p ，即 f=0.45mm/r 7.5/min c vm= 机 哈尔滨理工大学课程设计说