资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共26页)
编号：484946
类型：共享资源
大小：1.71MB
格式：ZIP
上传时间：2015-11-05
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
30
积分
- 关 键 词：
-
机械毕业设计全套
- 资源描述：
-
GY01-263@齿轮箱体镗夹具+说明书,机械毕业设计全套
- 内容简介：
-
毕业设计 说明书 题 目： 箱 体零件的加工工艺规程及 其 夹具设计 学 号 ： 姓 名： 班 级 ： 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 学 院： 机械工程学院 答辩日期： nts I 摘 要 本设计是一种壳体的工艺设计和夹具设计。该零件是一种支承和包容传动机构的壳体零件。设计中先进行零件的结构和工艺分析， 确定粗基准和精基准以及零件的加工余量与毛坯的尺寸， 得出零件的加工工艺过程 ，接着再计算各工序的切削用量以及工时 。 除此之外，还 设计了一套专用 镗床 夹具 。首先确定合适的定位基准，设计夹具体，再选择定位元件、夹紧元件等部件。然后计算出定位误差、夹紧力以及切削力，分析夹具的合理性。最后对 装配图和 关键部位 的零件图进行绘制 ， 并且 确保夹具可以安全的工作。 关键词： 壳体 ； 工艺分析； 镗床 夹具 ； 绘制 nts II Abstract This design is a process design and fixture design of the shell. This section is a shell of supporting and embracing transmission mechanism. In the design, it should first process the structural and industrial analysis of the section, and then determine the coarse benchmark, fine benchmark, machining allowance and blank size of the section to obtain the process of the parts making. After that it calculated the cutting dosages of every process and the production time. In addition, this design involved a set of special milling fixture and a set of special drill press fixture. First, it identified the appropriate locating datum, chose clip specific. Then it chose positioning components, clamping component, and so on. It should also calculate the positioning error, clamping force, cutting force and then analyze the rationality of the fixture. Finally it had a finite-element analysis of the key parts to ensure that the fixture can work safely. Key words: Shell; Process analysis; Turning attachment; Drill jig; FEA nts III 目录 第 1 章 前言 1 第 2 章 引言 1 2.1 课题的提出原因 . 1 2.2 课题的主要内容 . 1 2.3 课题的构思 . 2 2.4 本人所完成的工作量 . 2 第 3 章 零件的工艺设计 2 3.1 零件的功用及工艺分析 . 2 3.2 工艺规程的设计 . 3 3.3 机械加工余量及毛坯的尺寸确 定 . 7 3.4 确定切削用量及基本工时 . 8 第 4 章 加工设备与工艺装备选择 14 4.1 选择机床 . 14 4.2 选择夹具 . 15 4.3 选择刀具 . 15 第 5 章 零件的车床夹具设计 16 5.1 镗床夹具介绍 . 16 5.2镗床夹具设计 . 16 总 结 19 参 考文献 21 nts 1 第 1 章 前言 毕业设计是大学四年所学知识的综合运用。对于零件的工艺安排、夹具设计是机械系学生都应掌握的最基本的知识。这些内容对于机械加工起着致关重要的作用。零件加工质量的好坏、成本的高低，都是这些内容的直接反映。这次的设计主要内容是壳体 零件。它的整个加工过程中涉及到毛坯的制造方法选择、加工余量的计算、工艺路线的确定、机床夹具定位和夹紧装置的设计、机械加工刀具和辅具的选择、加工时间的计算以及专用夹具体的设计等内容。 通过这次 毕业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，同时发现自己在专业知识方面的不足。为今后的工作打下一个良好的基础。 第 2 章 引言 2.1 课题的提出原因 在 现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。 然而， 在多品种生产的企业中，每隔 34 年就要更新 50 80 左右 机床 夹具，而夹具的实际磨损量仅为 10 20 左右 。因此，设计各种专用夹具以减少夹具的损耗已经摆上的日程。 2.2 课题的主要内容 （ 1） 完成壳体零件 的 设计 （ 2）完 成壳体 毛坯的设计 （ 3）完 成壳体零件的工艺规程及工序卡片 （ 4） 完成壳体上一副 铣 夹具的设计任务 （ 5） 完成壳体上一副 铣夹具的 夹具体零件的设计 （ 6） 完成 设计说明书的制作 nts 2 2.3 课题的 构思 在做 铣夹具的过程中，首先要分析壳体零件图及加工的技术要求，其次考虑毛坯的选择，再者要考虑制定机械加工工艺过程中一些关键问题，像基准的选择、零件表面加工方法的选择、加工顺序的安排和组合、加工路线的拟定等等都需要了解大量的资料后精心加以选择和确定，最后结合实际情况设计出方便实用且经济的夹具。 2.4 本人所完成 的工作量 壳体零件的零件图 和毛坯图 ， 一副 铣 夹具装配图及 一张 零件图 。 第 3 章 零件的工艺设计 3.1 零件的功用及工艺分析 3.1.1 零件的功用 题目所给的零件是壳体零件，即某种产品的外壳，主要作用是 用来支承、包容、保护运动零件或其他零件，也起定位和密封作用 ，其 零件图 如下 ： 零件图 如下： 图 3.2 壳体零件图 nts 3 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看， 该零件 结构比较 复杂 。 3.1.2 零件的工艺分析 壳体零件共有两组加工表面，它们相互间有一定的 加工 要求。现分述如下 : （ 1）以 40mm 孔中心轴线为中心的 加工表面。这一组加工表面包括：直径 40mm 的外圆端面 及倒角 ， 直径为 55mm 的外圆端面 及倒角 ，还有 两个圆柱端外圆的槽需要加工 。 （ 2） 齿轮箱体的底面 。这一组加工表面包括： 齿轮箱体的底面 ， 4 个 8M mm 的螺纹 孔。 这两组加工表面之间有着一定的加工要求，主要是： 40 mm 孔 ， 55 mm 孔 的粗糙度要求是 6.3； 齿轮箱体的底面 的粗糙度要求是 3.2； 其余各面及孔的粗 糙度要求是 12.5。 3.2 工艺规程的设计 3.2.1 确定生产类型 （ 1）确定生产纲领：机械产品在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为该产品的生产纲领。机械产品的生产纲领除 了该产品在计划期内的产量以外，还应包括一定的备品率和平均废品率， 其 计算公式为 3.1。 n1N （ 3.1） 式中 n 为零件计划期内的产量； 为备品率； 平均废品率。 由生产任务得： 100n , 5% , 3% ，代入公式计算， 6 0 0 0 1 5 % 3 % 1 0 8N （ 2）确定生产类型：最终传动箱壳体长 188mm， 宽 142mm，高 244mm，属于中型零件，壳体生产纲领为 100 件，属于 小批量 生产。 3.2.2 确定毛坯的制造形式 毛坯的铸造方法：由上文可知，该壳体属于 小批 量生产，对于毛坯制造宜采用金属模机器造型、模锻、压力铸造等。本次采用金属模机器造型，这种铸造方法的特点是 铸件内部组织致密，机械性能较高，单位面积的产量高，适用于泵体、泵盖、壳体、nts 4 减速箱体、汽缸头等中、小型铸件。毛坯的材料是 HT200。 3.2.3 基准的选择 选择工件的定位基准，实际上是确定工件的定位基面。根据选定的基面加工与否，又将定位基准分为粗基准和精基准。在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。用加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。在选择定位基准时，是从保证精度要求出发的，因此分析定位基准选择的顺序就应为精基准到粗基准。 （ 1） 粗基准的选择 选择的原则是： a、 非加工 表面原则 b、 加工余量最小原则 c、 重要表面原则 d、 不重复使用原则 e、便于装夹原则 选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工面（作为粗基准的非加工面）的位置关系具有重要影响。 根据以上选择的原则， 可以 选择 零件左端面 作为粗基准 。 这样便于加工 左右 两端面，便于保证其尺寸 。 （ 2） 精基准的选择 选择的原则是： a、 基准重合原则 b、 基准统一原则 c、 自为基准原则 d、 互为基准原则 e、便于装夹原则 选 择精基准时应重点考虑如何减 少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。 根据以上选择的原则，我们就可以 40 孔 左端面 和 55 右端面定位。精基准选择 齿轮箱体底面 ,这样可以便于在一次装夹中车左右端面，完成所需零件形状的加工。 nts 5 3.2.4 工序的合理组合 确定 基准 以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： （ 1）工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平 不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 （ 2）工序集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 3.2.5 制定工艺路线 加工工艺路线制定的原则是：在保证产品质量的前提下，尽量提高生产效率和降低成本，并且能够充分利用现有的生产条件。 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。 根据以上分析制定的工艺路线如下： 工艺路线： （ 1）工艺路线方案一： 工序 1：铸造毛坯。 工序 2：时效处理。 工序 3：划线。 工序 4： 铣齿轮箱体底面 。 工序 5： 铣齿轮箱体左右两个伸出端端面 。 工序 6： 车齿轮箱体左右两圆柱端外圆 。 工序 7： 铣齿轮箱体左右两圆柱端外圆上的槽 。 工序 8： 镗齿轮箱体左右两圆柱伸出 端内孔 。 nts 6 工序 9： 镗齿轮箱体前面圆柱伸出端 40H7 内孔 。 工序 10： 钻孔、攻丝齿轮箱体地脚螺纹孔 。 工序 11： 钻孔、攻丝齿轮箱体前面伸出端 M10X1 螺纹孔 。 工序 12： 铣齿轮箱体前面伸出端台阶 。 工序 13：去毛刺。 工序 14：清洗。 工序 15：检验。 工序 16：入库。 （ 2）工艺路线 方案 二： 工序 1：铸造毛坯。 工序 2：时效处理。 工序 3：划线。 工序 4： 铣齿轮箱体底面 。 工序 5： 钻孔、攻丝齿轮箱体地脚螺纹孔 。 工序 6： 钻孔、攻丝齿轮箱体前面伸出端 M10X1 螺纹孔 。 工序 7： 铣齿轮箱体前面伸出端台阶 。 工 序 8： 铣齿轮箱体左右两个伸出端端面 。 工序 9： 车齿轮箱体左右两圆柱端外圆 。 工序 10： 铣齿轮箱体左右两圆柱端外圆上的槽 。 工序 11： 镗齿轮箱体左右两圆柱伸出端内孔 。 工序 12： 镗齿轮箱体前面圆柱伸出端 40H7 内孔 。 工序 13：去毛刺。 工序 14：清洗。 工序 15：检验。 工序 16：入库。 （ 3）工艺方案比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工以 齿轮箱体的内 孔为中心的一组表面 ，然后以此为基准加工 前面的 孔；而方案二则先完成所有面的加工 ，再加工各孔。经比较可见， 方案一比较方便。 nts 7 具体工艺过程如下： 工序 1：铸造毛坯。 工序 2：时效处理。 工序 3：划线。 工序 4： 铣齿轮箱体底面 。 工序 5： 铣齿轮箱体左右两个伸出端端面 。 工序 6： 车齿轮箱体左右两圆柱端外圆 。 工序 7： 铣齿轮箱体左右两圆柱端外圆上的槽 。 工序 8： 镗齿轮箱体左右两圆柱伸出端内孔 。 工序 9： 镗齿轮箱体前面圆柱伸出端 40H7 内孔 。 工序 10： 钻孔、攻丝齿轮箱体地脚螺纹孔 。 工序 11： 钻孔、攻丝齿轮箱体前面伸出端 M10X1 螺纹孔 。 工序 12： 铣齿轮箱体前面伸出端台阶 。 工序 13：去毛刺。 工序 14：清洗。 工序 15：检验。 工序 16：入库。 以 上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。 3.3 机械加工余量及毛坯的尺寸确定 加工余量是指加工过程中从加工表面所切去的金属层厚度。加工余量有工序余量和加工总余量之分，工序余量是指某一工序所切去的金属层厚度；加工总余量是指某加工表面上切去的金属层总厚度。 （ 1）粗铣 各 表面的加工余量： 由机械制造技术基础课程设计指导教程表 235 平面的加工余量，及考虑在铸造过程中，表面会产生气泡等部分，因此，加工余量得留大点。从而得出粗铣 各 表面的加工余量为 3mm。 （ 2） 镗 左右 伸出端外圆 端 面 的加工余量 ： 由机械 加工余量实用手册 表 5-25 查得粗车左右 40mm 面 的加工余量为nts 8 1.6mm。 （ 3） 镗 左右 55mm 外圆 的加工余量： 由机械制造工艺学查得粗车 55mm 外圆 的加工余量为 2mm。 （ 4） 加工 4-M8mm 孔的加工余量： 查机械制造工艺设计简明手册表 2.3-10 得 孔 的加工余量为 0.3mm。 （ 5） 加工 底面 的加工余量： 查机械制造工艺设计简明手册表 2.3-8 得 加工余量为 3mm。 （ 6）加工 台肩 的加工余量：由机械制造技术基础课程设计指导教程表 229查出加工余量为 1.3mm。 由上各个加工余 量确定零件的铸件尺寸，毛坯图如图 3.3： 图 3.3 毛坯 图 3.4 确定切削用量及基本工时 3.4.1 工序 4 切削用量的计算以及基本工时的确定 工序 4： 铣削齿轮箱体下表面 选择刀具 铣刀直径的大小直接影响切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任选取。查（切削用量手册第五章表 1 及表 9），采用标准镶齿圆柱铣刀，故齿数 Z=8；铣刀几何形状（切削用量手册第五章表 2）： n=15,0=12。 nts 9 （ 1） 选择切削用量 1） 决定铣削宽度 ae 由于加工余量不大，故可在一次走刀内切完，则 ae=h=3mm; 2） 决定没齿进给量 af 根据 X62W 型铣床说明书（切削用量手册第六章，常见铣床的技术资料，表 24），其功率为 7kW，中等系统刚度，则 af=0.120.20mm/z，现取 af=0.20mm/z。 3） 决定切削速度 v 和没秒进给量 vf 根据表 9（切削用量手册第五章），当 d0=100mm， z=8mm， ap=41130mm， ae=3mm，af 0.24mm/z 时， vt=0.32m/s， nt=1.03r/s， vft=1.73mm/s。 各修正系数为： kMv=kMn=kMv=0.69 ksv=ksn=ksvf=0.8 故 v=vtk v=0.320.690.8=0.18m/s； n=ntk n=1.030.690.8=0.52r/s; vf=vftk v=1.730.690.8=0.95mm/s。 根据 X62W 型铣床说明书，选择 nc=0.625r/s， vfc=1.0mm/s。 因此实际切削速度和没齿进给量为： 0cv 0 . 21000 cdn m s（ 3.7） 0 . 2fcfccv ma snz（ 3.8） （ 2） 计算基本工时 由公式 3.6 即 tm fLv式中 L=l1+l2+l3，由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，利用作图法，可得出的行程 L=l1+l2+l3=69mm，故 t 6 9mfL svnts 10 3.4.2 工序 5 切削用量的计算以及基本工时的确定 工序 5： 铣削箱体两端圆柱端面 铣刀直径的大小直接影响切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任选取。查（切削用量手册第五章表 1 及表 9），采用标准镶齿圆柱铣刀，故齿数 Z=8；铣刀几何形状（切削用量手册第五章表 2）： n=15,0=12。 （ 3） 选择切削用量 4） 决定铣削宽度 ae 由于加工余量不大，故可在一次走刀内切完，则 ae=h=3mm; 5） 决定没齿进给量 af 根据 X62W 型铣床说明书（切削用量手册第六章，常见铣 床的技术资料，表 24），其功率为 7kW，中等系统刚度，则 af=0.120.20mm/z，现取 af=0.20mm/z。 6） 决定切削速度 v 和没秒进给量 vf 根据表 9（切削用量手册第五章），当 d0=100mm， z=8mm， ap=41130mm， ae=3mm，af 0.24mm/z 时， vt=0.32m/s， nt=1.03r/s， vft=1.73mm/s。 各修正系数为： kMv=kMn=kMv=0.69 ksv=ksn=ksvf=0.8 故 v=vtk v=0.320.690.8=0.18m/s； n=ntk n=1.030.690.8=0.52r/s; vf=vftk v=1.730.690.8=0.95mm/s。 根据 X62W 型铣床说明书，选择 nc=0.625r/s， vfc=1.0mm/s。 因此实际切削速度和没齿进给量为： 0cv 0 . 21000 cdn m s（ 3.7） 0 . 2fcfccv ma snz（ 3.8） （ 4） 计算基本工时 nts 11 由公式 3.6 即 tm fLv式中 L=l1+l2+l3，由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，利用作图法，可得出的行程 L=l1+l2+l3=45mm，故 t 4 5mfL sv3.4.3 工序 6 切削用量的计算以及基本工时的确定 工序 6： 车削箱体左右两 端圆柱外圆 S=（ 0.3 0.5） mm/r （ 10-19） 选 s=0.4 mm/r V=118m/min（ 1.97m/s） w1 0 0 0 v 1 0 0 0 1 . 9 7d 3 . 1 4 6 5sn =9.65r/s（ 597r/min） 按机床选取 nw=8.6r/s（ 516 r/s） 实际切削速度为 wwd n 3 . 1 4 6 5 8 . 61 0 0 0 1 0 0 0v =1.76m/s（ 105m/min） l=（ 105-99） /2=3mm， l1=3， l2=2 ， l3=5（ 11-4） L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+3+2+5=42.5mm t0=（ L/s n ） i =（ 42.5/0.4 8.6） 2=24.72s（ 0.4min） 3.4.4 工序 7 切削用量的计算以及基本工时的确定 工序 7： 镗左右两圆柱端内孔 40H7， 55H9 （ 1）选择机床 选用 T740 金刚镗床。 （ 2）粗镗孔至 38.7mm，单边余量 Z=0.3mm，一次镗去全部余量， 0.3pa mm，进给量 f=0.1mm/r。 根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度为 v=100m/min，则： 由公式 3.4 得 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0n 8 8 5m i n36w v rD 由于 T740 金刚镗床主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时使用的转nts 12 速。 （ 3）计算切削工时： 切削工时： l=30mm， l2=3mm， l3=4mm，则： 12 3 0 3 4t 0 . 4 2 m i n8 8 5 0 . 1wl l lnf （ 2） 精 镗孔至 40mm，单边余量 Z=0.3mm，一次镗去全部余量， 0.3pa mm，进给量 f=0.1mm/r。 根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度为 v=100m/min，则： 由公式 3.4 得 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0n 8 8 5m i n36w v rD 由于 T740 金刚镗床主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时使用的转速。 （ 3）计算切削工时： 切削工时： l=30mm， l2=3mm， l3=4mm，则： 12 3 0 3 4t 0 . 6 5 m i n8 8 5 0 . 1wl l lnf 3.4.5 工序 8 切削用量的计算以及基本工时的确定 工序 8： 镗箱体前伸出端内孔 40H7 （ 1）选择机床 选用 T740 金刚镗床。 （ 2）粗镗孔至 38.7mm， 单边余量 Z=0.3mm， 一次镗去全部余量 ， 0.3pa mm，进给量 f=0.1mm/r。 根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度为 v=100m/min， 则： 由公式 3.4 得 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0n 8 8 5m i n36w v rD 由于 T740 金刚镗床主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时使用的转速。 精 镗孔至 40mm，单边余量 Z=0.3mm，一次镗去全部余量， 0.3pa mm，进给量 f=0.1mm/r。 根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度为 v=100m/min， 则： nts 13 由公式 3.4 得 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0n 8 8 5m i n36w v rD 由于 T740 金刚镗床主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时使用的转速。 （ 3）计算切削工时： 切削工时： l=30mm， l2=3mm， l3=4mm， 则： 12 3 0 3 4t 0 . 4 2 m i n8 8 5 0 . 1wl l lnf 3.4.6 工序 9 切削用量的计算以及基本工时的确定 工序 9： 钻孔，攻丝箱体的四个地脚螺纹孔 钻 4xM8-6H底孔 7.5 f=0.35mm/r v=13m/min 所以， n=10008v=487r/min。按机床选取： min/500 rnw 实际切削速度： 8 5 0 0 1 3 . 3 5 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwdnvm 攻螺纹 2xM8-6H r =12m/min，所以 min/382 rns 。按机床选取： min/315 rnw ，则实际切削速度： 8 3 1 5 9 . 9 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwdnvm 3.4.7 工序 10 切削用量的计算以及基本工时的确定 工序 10： 钻孔，攻丝箱体前段 M10X1螺纹孔 钻 M10-6H底孔 8.5 f=0.35mm/r v=13m/min 所以， n=5.81000 v=487r/min。按机床选取： min/500 rnw 实际切削速度： m in/35.131000 5005.81000 mndv ww 攻螺纹 M10-6H r =12m/min，所以 min/382 rns 。按机床选取： min/315 rnw ，则实际切削速度： nts 14 min/9.91000 315101000 mndv ww 3.4.8 工序 11 切削用量的计算以及基本工时的确定 工序 11： 铣箱体前伸出段外圆台阶 铣床： 卧式铣床 铣刀：选用 端 铣刀 , d=10mm, L=115mm ,齿数 Z=4 切削速度：参照有关手册，确定 v=15m/min, mmaw 710 1510001000 ws d vn=477.7r/min 采用 X6132型号卧式铣床，取 wn=475r/min（见工艺手册）。故实际切削速度为： m in/9.14100 0 47510100 0 mndv ww 当 min/475 rnw 时， 工作台的每分钟进给量应为 mf m in/1 5 04 7 5408.0 mmznff wzm 。 第 4 章 加工设备与工艺装备选择 4.1 选择机床 （ 1） 选择机床应遵循如下原则： （ 2） 机床的加工范围应与零件的外廓尺寸相适应； （ 3） 机床的精度应与工序加工要求的精度相适应； （ 4） 机床的生产率应与零件的生产类型相适应。 在壳体的加工过程中，为了提高生产率将大量使用专用机床，如钻孔、镗孔工序中会用到专用钻床和专用镗床 。在铣端面、倒角和攻丝工序中会用到通用机床。通用机床是在机械加工工艺人员手册上查找，具体机床的选用见后面的加工工艺过程卡。 nts 15 4.2 选择夹具 机床夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将工件牢固地夹紧的一种工艺装备。它的主要作用是：可靠地保证工件的加工精度；提高加工效率；减轻劳动强度；充分发挥和扩大机床的工艺性能。 夹具的种类很多，按夹具的应用范围分类，可分为通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具；按夹具上的动力源分类，可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具和真空夹具等。在单件、小 批量生产时，应尽可能采用通用夹具。为提高生产率，在条件允许时也可采用组合夹具。中批以上生产时，应采用专用夹具，以提高生产效率，夹具的精度应与工序的加工精度相适应。壳体的生产属于 小 批量生产，为了提高生产率，加工中应该采用专用夹具。为此要为生产线上的工序专门设计一套夹具。对于动力源，由于壳体的加工属于 小 批量生产， 可以采用手动旋转六角螺母 夹紧， 这样便于操作，减少工作强度，以及材料成本 。 4.3 选择刀具 刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度和表面粗糙度、生产率及经济性等， 在选择时一般尽可能采用标准刀具，必要时可采用高生产率的复合刀具和其它一些专用刀具。最终传动箱壳体的加工基本都采用标准刀具 , 可以在机械加工工艺手册上查到。铣平面时大都采用镶齿套式面铣刀，铣面时用数控铣床加工，选用直柄立式铣刀。镗刀则根据孔的大小不同分别选取。钻孔时大都选用锥柄麻花钻，这种钻头有足够的强度，排屑容易。对于刀具的材料，常用的刀具材料有碳素工具钢、高速钢、硬质合金。其中碳素工具钢指含碳的质量分数在 0.65% 1.35% 的优质钢碳钢。常用牌号有 T8A、 T10A 和 T12A 等，其中以 T12A 用的最 多，淬火后硬度可达（ 58 64） HRC， 红硬性达 250300C 左右 ， 允许的切削速度 Vc=5 10m/min，所以一般用于制造手用和切削速度很低得工具，如锉刀、手用锯条、丝锥和板牙等。而高速钢是在高碳钢中加入较多的合金元素 W、 Gr、V、 Mo 等与 C 生成碳化物制得的。加入合金元素后，细化了晶粒，提高了合金的硬度。所以一般高速钢的淬火硬度可达（ 63 67） HRC，红硬性可达 550 650.允许的切削速度 Vc 可比合金工具钢提高 1 2 倍。它具有较高的强度，在所有刀具材料中它的抗弯强度和冲击韧度最高，是制造各种刃型复 杂刀具的主要材料。而硬质合金的耐nts 16 热性比高速钢高得多，约在 800 1000C， 允许的切削速度约是高速钢的 4 10 倍。硬度很高，但它的抗弯强度为 1.1 1.5GPa，只是高速钢的一半，冲击韧度不足高速钢的 1/25 1/10.由于它的耐热性与耐磨性好，因而在刃型不太复杂的刀具上的应用日益增多，如车刀，铣刀，镗刀，小尺寸钻头，丝锥等刀具上。 综上所述，端面套式面铣刀材料选择硬质合金，加工孔用的麻花钻、扩孔钻、锪钻、丝锥都采用高速钢材料，镗梯形孔孔用镗刀刀尖部分材料也选用硬质合金。具体刀具型号及规格见后面的加工工艺 过程表格。 第 5 章 零件的车床夹具设计 5.1 镗床夹具介绍 随着科技的迅速发展，镗床发展的水平之高主要表现在产品设计理念的不断更新，体现了产品设计将装饰艺术与精细加工的完美结合；产品结构的不断创新， 显示了镗床在向高速、高精、高效发展的同时，还向人性化、精细化制造的方向 发展。 镗床技术发展的同时，镗床夹具也在迅速的直追而上，因为他们是相辅相成的。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、 智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、济方向发 展。 根据机床、刀具和工件的相对位置以及成形原理，镗削具有以下基本特点： 1）镗削表面的运动轨迹是由镗床主轴上的镗刀作回转运动来实现的。它 与钻削加工相似。 2）镗削时，由于刀具装在刀杆上伸入内孔进行切削，因此，镗刀是在半 封闭状态下工作的。 3）镗削加工时，把工件装夹在工作台上，有镗杆作纵向、垂直移动或工 作台纵、横向移动来实现对工件的进给运动。 4 ）镗削时，由于刀具后刀面和内孔表面摩擦较大和镗杆悬臂外伸，因此镗 刀的切削条件较差，且一起振动。 5.2镗床夹具设计 本次夹具设计是设计镗 40， 55的孔的专用夹具 1） 总体设计方案的拟定 nts 17 如零件图所示 以底面为主要定位基准面，以 40 的图柱面为导向基准面，以 55 的圆孔为止推基准面。 该定位方案的主要特点： 1、 符合一般零件加工精基准的选择原则，以底面为订基准面，定位稳定可靠，并且定位基准与装配基准一致。 2、 可简化镗模结构，缩短设计制造成周期。 2） 夹紧力计算（略） 3） 夹紧机构 为了保证夹紧可靠，还应选择合适的夹紧作用点，从零件图上看，当以底面作为基准面时，压紧较合理，由于夹紧部位要求不高，又因镗削力不是很大，拟采用 螺栓顶死 夹紧方式，操作方便。 4） 精度的分析 40， 55的三孔是在一次装夹下完成加工的，它们之间的同轴度由机床的保证与底面的位置精度由镗模来保证。 参考文献（ 6）表取， 衬套与镗套配合为 H7/h6 衬套与镗套座的配合为 H7/h6 刀具与镗刀孔的配合为 F8/h6 此外，夹具上还应标注： 镗套轴线与定位面的垂直度 0.1mm 定位面的平面度 0.03 两镗套轴线与定位面的同轴度 0.01 5）镗模零件的选择 nts 18 由于镗孔时，镗套随镗杆一起回转且线速度超过 200m/min，根据文献（ 6）镗套必须选回转或滑动镗套，又由于 LD，所以采用前后以向 导套。 6） 镗模支架的结构与设计 镗模支架与夹具体分别用螺栓联接，这有利于铸造时效处现的机械加工，装配方便。 镗模支架的典型结构和尺寸由文献（ 6）查出， 7）夹具体设计 夹具体主要承受连同工件在内的全部重量和加工进程的切削力，要求夹具体的刚性较好，变形小，底座臂厚 H=50mm，合理布置加强筋，便于铸造，底面上应设置找正基准面以使底面的垂直度控制在 0.01mm内，取 0.05mm，底座材料一般选用灰铸铁HT200毛坯铸造经时效处理，因镗模要求精度较高，在粗加工后要进行第二次人工时效处理，根据文献（ 6） 得， LB=950*520MM2. 支承板的材料为 45#钢，经淬火处理，要求有足够的刚性和强度。 8）镗杆结构及其设计参数 镗杆导向部分的结构对保证镗孔精度，提高镗削速度有重要意义，由于三孔为阶梯孔，分别取 d1=45 d2=55 d3=65 镗杆要求表面硬度高，而内部有较大的韧性，依镗模中镗杆用 40#钢，淬火硬度为 HRC55-60。 nts 19 总 结 紧张而又忙碌的毕业设计结束了。快要完成老师下达给我们的任务的时候，就像要到达山峰的顶点，顿时心旷神怡，眼 前豁然开朗。 毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程。 “千里之行始于足下 ”，通过这次毕业设计我们深深体会到这句千古名言的真正含义。说实话，毕业设计真的是有点累。然而，当我们着手清理自己的设计资料，分析零件，得出的零件的加工工艺，计算出加工工序卡。分析工序的夹具设计，直到做出两套专用夹具；这个过程真的是艰辛但又充实。我们清楚的意识到，做毕业设计不是一件容易的事，但给我们更多的是收获。通过这次毕业设计我们深刻的体会到：做设计是苦活但要细心；实践动手做比空 想强；合作精神是强大的；老师的帮助和同学的交流都是必不可缺的。 我们做毕业设计是离不开工具书的。它可以给我们很多有用的知识，帮我们解决一些难题。但工具书的也有一定的局限性，有些零件在工具书上查不到，或者是有些标准件不能应用到设计中去。所以，在设计有些零件时我们就在原有的标准件的基础上改进。在编写零件的工艺路线时，也是要经过反复的修改。在画夹具图时，由于缺少经验，走了很多弯路，在老师的帮助下大家互相交流，这就使问题得到了解决，同时让我们学到很多知识。 通过这次完整的毕业设计，我们系统地回顾和复习了大学四年所学 的相关专业知识，在综合运用这些知识的过程中，加强了我们对其真正的理解，同时也深刻体会到学习的重要性并领会到设计也是一种学习的方式。在设计的过程中，我们综合运用了系统的设计方法和相关设计软件（如 AutoCAD、 Word 等），且应用熟悉相关设计资料（包括手册、标准和规范等）以及进行经验估算等方面有了一定程度的提高，深刻的感受到计算机和工具书及手册在设计中带来的便利和帮助。在此之中，让我也体会到了团队精神的重要性。通过组员彼此间的交流，让我们不仅解决了自身的问题，还可以提早了解后续相关工作中的问题，这样可以提前做 好预防及提前了解相关解决此类问题的知识与方案，这样大大节省了时间，提高了工作效率，并且还增加了我们对知识的了解。 nts 20 作为工作前在学校对我们自己四年学习的一次总结，这次毕业设计使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的工作打下了较好的基础。 人们说：美好景色在顶峰，人克服困难换来成功的喜悦才是最幸福的事。毕业设计做完了，画上一个完美的句号，也尝到成功的味道，但漫漫的人生路还需继续努力。面对日趋激励的就业形势，我们相信只要学好知识技术 ，以一种刻苦勤劳的精神对待工作，我们定会活出不平凡的人生。 由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！ nts 21 参考文献 1 孙丽媛 . 机械制造工艺及专用夹具设计指导 M.北京 :冶金工业出版社， 2010. 2 陈明 .机械制造工艺学 M. 北京 : 机械工业出版社， 2008. 3 毛昕 . 画法几何及机械制图 M. 北京 : 高等教育出版社， 2006. 4 徐海枝 . 机械加工工艺编制 M. 北京 : 北京理工大学 出版社， 2009. 9. 5 王先逵 . 机械加工工艺规程制定 M. 北京 : 机械工业出版社， 2008. 6. 6 李旦 ,邵东向 ,王杰 . 机械制造工艺学课程设计机床专用夹具图册 M. 哈尔滨 : 哈尔滨工业大学出版社， 2005. 2. 7 李益民 . 机械制造工艺设计简明手册 M. 北京 : 机械工业出版社， 1994. 7. 8 姜希光 . 如何正确地设计和使用机床 夹具 J. 机械工人 , 冷加工 , 1974（ 12） :12-18. 9 王赛唐 , 李盛宇 . 对机床夹具设计课程教学的几点思考 J. 现代技能开发 , 2003:5-9. 10 蔡光起 . 机械制造技术基础 M. 沈阳 : 东北大学出版社， 2002. 11 赵如福 . 金属机械加工工艺人员手册（第三版） M. 上海 : 上海科学技术出版社 . 1990. 12 孙桓 . 机械原理 M. 北京 : 高等教育出版社 . 2006. 13 倪小丹 . 机械制造技术基础 M. 北京 : 清华大学出版社 , 2007. 14 廖念钊 . 互换性与技术测量 M. 北京
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号