机械毕业设计（论文）-齿轮轴承座零件的工艺规程及铣底端面夹具设计【全套图纸】.doc

设计说明书题目：齿轮轴承座零件的工艺规程及铣底端面夹具设计全套图纸，加153893706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。齿轮轴承座零件的工艺规程及铣底端面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。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 2二. 工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式 42.2基面的选择传 52.3制定工艺路线 52.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 62.5确定切削用量及基本工时14三 夹具设计153.1问题的提出153.2定位基准的选择153.3切削力及夹紧力计算163.4定位误差分析173.5夹具设计及简要操作说明18总 结19致 谢22参考文献 23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。齿轮轴承座零件的工艺规程及铣底端面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。一、 零件的分析1.1 零件的作用齿轮轴承座零件作用，待查1.2 零件的工艺分析齿轮轴承座有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1：以底端面为基准的加工面，这组加工的主要是铣100端面和钻，扩，铰52孔。2：以52孔为基准的加工面，这组加工面主要是各个孔端面及其螺纹孔。二. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT120，考虑到运行时经常需要挂倒档以倒行或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2 基面的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取底端面作为定位基准，。精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以已经加工好的52孔和端面为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。 2.3 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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 制定以下两种工艺方案：方案一1铸造铸造2时效处理时效处理3铣铣87上端面4铣铣底端面5钻钻，扩，铰52孔6铣铣100端面7镗镗80孔8铣铣70x140端面9钻钻87上端面3-M12螺纹孔10钻钻87下端面3-M12螺纹孔11检验检验，入库方案二1铸造铸造2时效处理时效处理3铣铣87上端面4铣铣底端面5钻钻52孔6铣铣100端面7镗镗80孔8铣铣70x140端面9钻钻87上端面3-M12螺纹孔10钻钻87下端面3-M12螺纹孔11检验检验，入库工艺方案一和方案二的区别在于方案一钻，扩，铰52孔，因为52孔的粗糙度1.6，精度要求比较高，需要经过钻，扩，铰才能保证加工精度要求，有利用后面工序加工的时候利用钻扩铰后的52孔定位，这样能能更好地保证工件钻孔时的位置度要求，而方案二只有钻52孔这一工步，很难保证加工精度要求，综合考虑我们选择方案一。具体的加工路线如下：1铸造铸造2时效处理时效处理3铣铣87上端面4铣铣底端面5钻钻，扩，铰52孔6铣铣100端面7镗镗80孔8铣铣70x140端面9钻钻87上端面3-M12螺纹孔10钻钻87下端面3-M12螺纹孔11检验检验，入库2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为HT120。生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、 底端面由于底面要与其他接触面接触，同时又是52孔的中心线的基准。粗糙度要求为3.2，查相关资料知余量留2比较合适。3、孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为2mm2.5 确定切削用量及基本工时工序1：铸造工序2：时效处理工序3：铣87上端面1. 选择刀具刀具选取端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成2） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取500当500r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序4：铣底端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则5） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为6kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取600当600r/min时按机床标准选取6） 计算工时切削工时：l=317 ，则机动工时为工序5：钻，扩，铰52孔工步1：钻孔至51确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工51孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步:2：扩孔利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步3：铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为工序6：铣100端面1. 选择刀具刀具选取端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量7） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成8） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取9） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序7：镗80孔切削用量：ap=3 毛坯孔径d=80由表8.2-1得：f=0.5 m/r v=80 m/r则n=318V/D=1817m/r取D=1800r/min实际切削速度工作台每分钟进给量被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度 取行程次数：基本工时，由式（1.5）有：工序8：铣70x140端面1. 选择刀具刀具选取端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量10） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成11） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为6kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取800当800r/min时按机床标准选取12） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序9：钻87上端面3-M12螺纹孔工步1：钻M12螺纹底孔10mm 选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 按机床选取 基本工时： min工步2：攻螺纹M12mm 选择M12mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即 按机床选取 基本工时：工序10: 钻87下端面3-M12螺纹孔 钻87下端面3-M12螺纹孔切削用量工时计算与钻87上端面3-M12螺纹孔的相同，在此不再累述。工序11：检验，入库三、 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。由指导老师的分配第4道工序的铣底端面的铣床夹具。3.1问题的提出 本夹具主要用于铣底端面，粗糙度3.2，和基准A有垂直度要求，底端面主要是其他加工面的定位基准，加工时主要考虑如何提高生产效率上和精度要求。3.2定位基准的选择本道工序加工底端面，我们采用已加工 好的87端面和外圆以及100外圆定位，采用活动V型块和固定V型块定位，再加上挡销定位，由于铣削力比较大，我们采用可调节辅助支撑，使用手柄带动V型块快速夹紧即可以满足要求。定位方案如下：3.3切削力和夹紧力的计算粗铣时受力最大，选用高速端面铣刀刀具：高速钢端面铣刀，140mm。铣时的轴向力查文献表15-31， 由于工件所受加紧力与切削力方向相互垂直，为防止工件在切削力作用下沿较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力 ， 摩擦系数查4表3-19，=0.25。 安全系数 ，式中 K基本安全系数1.5；K加工状态系数1.2；K刀具钝化系数1.5，由文献4表3-20查得；K切削特点系数1.0；K考虑加紧动力稳定性系数1.3。L=20mm, H=42mm, l=34mm查文献4表3-26，知手柄用夹紧力，因此选用该手柄夹紧足以满足加紧要求。 3.4定位误差分析夹具的主要定位元件为活动V型块和固定V型块和挡销，该V型块是根据零件定位方案设计的专用件，定位精度较高，同时铣面时，面自身没有精度要求，因此定位误差可以不予考虑。3.5夹具设计及操作的简要说明使用V型块和挡销，采用手柄快速夹紧，即可指定可靠的卡紧力。同时我们采用圆形对刀块，保证导向的精度，这样就大大的提高了生产效率，适合于大批量生产。装配图附图如下：夹具体如下总 结这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了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。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次设计虽然只有三个月时间，但在这三个月时间中使我对这次课程设计有了很深的体会。 这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等； 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识； 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题，当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，