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一级减速器箱体夹具设计,一级,减速器,箱体,夹具,设计
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圆体成形车刀设计说明书姓 名: 顾锋 学 号: 201300160033 班 级: 13机制班 指导教师: 赵军 2016年12月13日目录1.刀具设计题目32.刀具类型、材料33.确定刀具合理的几何角度34.确定刀具结构参数44.1画出刀具廓形计算图44.2计算切削刃总宽度，并检验之值64.3确定结构尺寸64.4用计算法求圆体成形车刀廓形上各点所在圆的半径64.5确定各点廓形深度的公差74.6校验最小后角84.7车刀廓形宽度85.圆体成型车刀技术要求85.1表面粗糙度85.2圆体成形车刀尺寸公差96.圆体成形车刀刀夹及夹固结构97.确定刀具工作图和样板图991.刀具设计题目工件如下图所示，材料为45#钢，sb=0.60GPa，HB=170200，直径为F40mm，车削后不再磨削，要求车出全部表面，并切出预切槽，用C1336单轴转塔自动车床，试设计圆体成型车刀。2.刀具类型、材料圆体成形车刀，选择普通高速钢W18Cr4V整体制造。3.确定刀具合理的几何角度 选择前角和后角。由于工件材料为45钢，查金属切削刀具设计手册（袁哲俊著）由表3-176，取，。4.确定刀具结构参数4.1画出刀具廓形计算图取，,标出工件廓形各组成点115 。将最接近工件轴线的切削刃作为基准线（图示10-11段），记为O-O线，计算115各点处的计算半径（为避免尺寸偏差对计算准确性的影响，故常采用计算尺寸，即计算半径、长度和角度）。其计算式为 计算半径=基本半径（“”根据公差值符号取） 计算长度=基本长度（“”根据公差值符号取） 计算长度=基本长度（“”根据公差值符号取）各点的计算半径为再以点1为基准点计算出各点的计算长度4.2计算切削刃总宽度，并检验之值 取，则 ，满足要求。4.3确定结构尺寸应使，由金属切削刀具设计手册（袁哲俊著）表3-176，查得C1336单轴转塔自动车床所用圆体成形车刀又已知毛坯半径为20mm，则，代入上式，计算得可选取，并选用带销孔的结构形式。4.4用计算法求圆体成形车刀廓形上各点所在圆的半径标注廓形径向尺寸时，应选公差要求最严的1-2段廓形作为尺寸标注基准，其他各点的径向尺寸用廓形深度表示，的计算见下表7-1。表7-1圆体成形车刀廓形计算表 廓形组成点精度0.001精度0.0110、11（作为0点）10.9751、212.97503、416.9309.658856.0889724.7254930.1626728.5983.550.025、618.9008.643918.0842922.7301732.2992926.8915.250.037、815.00010.915984.1275526.6869128.2993330.3091.840.1912.47513.161611.5462729.2681926.1484232.605-0.460.112、1313.62612.032392.7256028.0888627.0922831.5510.590.14.5确定各点廓形深度的公差 根据表8-1，将各点廓形深度的公差列于表7-1。表8-1 成型车刀的廓形公差4.6校验最小后角 8-12段切削刃与进给方向的夹角最小，因而这段切削刃上的主后角最小，其值为 一般要求最小后角不小于23，因此校验合格。4.7车刀廓形宽度 车刀廓形宽度即为相应的工件廓形的计算长度，其数值和公差为（公差值按照标准表取得，未注的可酌情定为）5.圆体成型车刀技术要求5.1表面粗糙度1、 前、后刀面=0.2um。2、 基准表面=0.8um。3、 其余表面=1.63.2um。5.2圆体成形车刀尺寸公差1、 圆体成形车刀尺寸公差。（1） 外径按选取；内孔按；（2） 前刀面对轴心线平行度误差在100mm长度上不超过0.15；（3） 图中未注明的角度偏差为；（4） 前刀面与刀具轴线的距离的偏差为；（5） 刀具安装高度H的偏差为mm。6.圆体成形车刀刀夹及夹固结构 成形车刀大都通过刀夹实现与机床的联接，不同类型的成形车刀，其刀夹形式和夹固结构也不同。鉴于该工序加工实际，圆体成形车刀刀夹结构及夹固形式采用如下图所示。圆体成形车刀传递扭矩的方式有两种：一是靠端面齿纹（图3.5 （a）（b），或圆柱销（图3.5 （c），二是靠键（这种方法可以承受较大的切削力）。一般圆柱销式成形车刀常用在单轴自动车床上，而键槽式成形车刀常用于多轴自动机床上。本工件在C1336单轴转塔自动车床上加工，故可采用圆柱销式。7.确定刀具工作图和样板图 见手画A3图纸 1450 270 280H7/h7 520.05 520.05 520 180H7/u6150H7 150H7 1718193645789101112161416150.05AA 800 801 1220名称说明数量轴承挡圈4 JZQ500减速箱 1轴承端盖4 镗轴套2 轴承6036 GB/T276-19944 毛毡FZ/T25001-92Z 4六角头螺栓M16GB5782-86-M16x65 36移动压板A16x100 GB/T2175 4调节支撑GB/T2230-914六角厚螺母M16GB56-M16 4锥面垫片GB850-164球面垫片GB849-16 4平垫片GB97.1-1616六角薄螺母M16GB6172-M16 8弹簧4支撑板A16x100 GB/T2236 4圆柱销 A17f7x16 GB/T2204-19 1菱形销 B17f7x16 GB/T2204-19 1精镗减速箱轴承孔装配图 技术要求1.镗轴与镗套的配合为间隙配合，配合公差为150H7/g6，以便镗轴进入镗套；2.减速箱为大批量生产，长时间加工后支撑块、定位销会有损耗 ，影响定位精度和工件精度，所以需定期测量及更换定位原件；3.镗套轴承使用标准件，如有磨损等问题影响精度，只需换上标准轴承即可。MMLLKKJJHHGGFFEEDDCCBBAA1122334455667788991010111112121313141415151616 顾锋 111:4 替代主管设计版本比例重量第 张共 张 阶 段 标 记批准标准化工艺年 月 日签名更改文件号分区处数标记设计校核审核 1450 R20 R20 R10 R10 R10 R10 R10 R10 R10 R10 R10 R10 88 88 1274 200 3 571.40 3 12 16 30 12 16 30 AARa1.6Ra1.6Ra12.5Ra12.5100:0.01AA R25x10 R14x10 30 M16x20 深30mmM8x24 深15mm 37 60 47.50 43 60 190 60 20 272 690 272 170 170 88 71 60 69 543 428 60 71 60 43 28.30 149 33.70 1274 Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5Ra12.5 100 105 R10 R10 R10 R3 R3 R3 110 Ra12.5批准标准化工艺审核设计第 张共 张 比例重量阶 段 标 记年 月 日签名更改文件号分区处数标记底 图 总 号旧底图总号借(通)用件登记描 图描 校 签 字 日 期零 件 代 号替代版本1:5 校核主管设计 夹具体顾锋 45钢 11 122322212019181716151413121110987654324231810178206114412215119227191352132416BCDEFGHJKLMNPATRPNMLKJHGFEDCBA其余Ra12.5技术要求1.粗加工后进行人工时效处理，消除内应力；2.此夹具体作用于高载荷的工件，所以需要较高的强度、硬度、耐磨性和疲劳强度，需要进行表面热处理，渗碳处理,深度36mm;镗夹具设计说明书设计者： 顾锋 班级： 13机制班 学号： 201300160033 指导教师： 李凯岭 2016年12月 9日9目录1.夹具简介31.1机床夹具作用：31.2机床夹具应满足的要求：32.零件的介绍42.1零件分析的基本要求42.2生产纲领42.3工件材料43.准备资料43.1工序内容43.2机床43.3车刀选择44.定位方案45.夹紧方案55.1夹紧装置组成55.2夹紧装置的基本要求55.3夹紧方案与夹紧元件的设计55.4镗削切削力的计算65.5夹紧力的计算66.镗模方案76.1镗模类型76.2镗模设计87.感悟与体会81.夹具简介1.1机床夹具作用： 1.保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置，保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。2提高生产率 使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。3.扩大机床的使用范围 有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工，使车床、钻床具有镗床的功能。4.保证生产安全可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。1.2机床夹具应满足的要求：1.保证加工精度 这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。2.夹具的总体方案应与年生产纲领相适应在大批量生产时，尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。3.安全、方便、减轻劳动强度机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加装保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，尽可能减轻工人劳动强度。4.排屑顺畅机床夹具中积聚切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量会使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间、降低生产率，因此夹具设计中要对排屑问题给予足够的重视。5.机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性机床夹具设计时，要考虑方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。2.零件的介绍2.1零件分析的基本要求精加工JZQ500减速箱中间轴承孔180H7，由于尺寸较大，精度要求较高，而且为保证同轴心两孔的同轴度，选择一次性加工，选择加工尺寸范围较大的T612镗床进行精镗。2.2生产纲领生产纲领为5000件/年，为大批量生产。2.3工件材料工件材料为灰铸铁HT2003.准备资料3.1工序内容以箱体底座下表面为基准，底座相距最远的两个螺栓孔定位，一面两孔，精镗减速箱中间180轴承孔。3.2机床镗床T6123.3车刀选择YG6硬质合金镗刀4.定位方案根据工序要求，选择定位方案如下：1、 以精铣的减速箱底座下表面为第一精基准，采用标准支撑板定位，限制三个自由度；2、 以底座相距最远的两个螺栓孔为基准，一个孔采用标准圆柱销定位，限制两个自由度，另一个采用标准菱形销定位，限制一个自由度；一面两孔，总共限制工件的6个自由度，符合要求。5.夹紧方案5.1夹紧装置组成1）动力装置：它是产生夹紧作用力的装置。分为手动夹紧和机动夹紧两种，手动夹紧的力源来自人力。考虑本工序的生产任务，采用常见的手动夹紧方式。2）中间传递机构：它是在动力装置和夹紧元件之间，传递夹紧力的机构。其主要作用有：改变作用力的方向的大小；夹紧工件后的自锁性能，保证夹紧可靠，尤其在手动夹具中。3）夹紧元件：它是执行元件，直接与工件接触，最终完成夹紧任务。5.2夹紧装置的基本要求1) 能保证工件定位后占据的正确位置；2) 夹紧力要适当、稳定，既要保证工件在加工过程中位置的稳定不变、振动小，又要防止因夹紧力过大损伤工件表面及产生加紧变形。夹紧力稳定可减少夹紧误差。3) 夹紧装置的复杂程度与生产类型相适应；4)夹紧装置的工艺性好，使用性好。其结构应尽量简单，便于制造和维修；尽可能使用标准夹具零部件；操作方便、安全、省力。5.3夹紧方案与夹紧元件的设计镗削过程中，工件主要受圆周方向以及镗刀进给方向的切削力，而且该过程切削速度较低，受力较小，所以只要在Z轴方向上夹紧工件即可，夹紧力作用在底座两凸缘，压紧装置采用手动螺旋压板夹紧机构，具有结构简单，制造容易，自锁性能好，夹紧可靠等特点。5.4镗削切削力的计算根据金属切削原理中切削力的计算公式可知FZ=9.81CFzapxFzfyFz60vnFzKFzFX=9.81CFXapxFxfyFx60vnFxKFx其中ap被吃刀量f进给量v切削速度查询金属切削原理P61页表4-1可知CFz=92，xFz=1.0，yFz=0.75，nFz=0，KFz=0.9CFx=46，xFx=1.0，yFx=0.4，nFx=0，KFx=0.9根据本工序的切削用量条件可知：ap=1.5mm，f=0.4mm/r，v=0.3m/s带入上式子计算可知：FZ=613N,FX=423NFr=FZ2+FX2=745N5.5夹紧力的计算夹紧装置在夹紧过程中对夹紧力方向的要求：1）夹紧力的方向应有助于定位，不破坏定位。2）夹紧力的方向应方便装夹和有利于减小夹紧力，最好与夹紧力、重力的方向一致。对夹紧力作用点的要求：1）夹紧力的作用点应能够保持工件定位稳定，不引起工件发生位移或偏转。2）夹紧力的作用点应有利于减小夹紧变形。3）夹紧力的作用点应尽量靠近工件加工表面，以提高定位稳定性和夹紧可靠性，减少加工中的振动。以上述原则为依据，分析所涉及的夹紧装置可知，本工序中所设计的夹紧装置符合要求，可以使用。式子中： 工件与夹具支撑面的摩擦系数,取0.9f=F=745N故夹紧力F828N6.镗模方案6.1镗模类型镗模是引导镗刀杆在工件上镗孔(见镗削)用的机床夹具。镗模主要用于加工箱体、支座等零件上的孔或孔系。由于箱体类零件的孔系加工精度要求较高，镗模的制造精度通常比钻模高。镗模的结构类型主要决定于引导镗刀杆的方法,按照镗模架的位置可分为4种类型。单向前支承镗模:镗模架在工件的前方，镗刀杆与机床主轴是刚性联接，用于加工盲孔。单向后支承镗模:镗模架在工件的后方，镗刀杆与机床主轴也是刚性联接，用于加工小箱体上的通孔。前后双向支承镗模:在工件的前、后方各有一镗模架。镗刀杆与机床主轴是浮动联接，完全由镗模支承，其回转精度与机床无关。这是使用最普遍的一种类型，用以加工箱体上孔径较大的长孔和不同箱壁上同一轴线的几个孔。图为采用前后双向支承以加工箱体的一个镗模。单向双前支承镗模:在工件前方装有两个镗模架以支承镗刀杆,镗刀杆与机床主轴也采用浮动联接，用于无法采用前后双向支承的场合。镗套又分为固定式镗套以及回转式镗套。由于此工序加工孔径较大，长度较长，而且要求的精度较高，大批量生产，所以采用回转式前后双支撑镗模。 6.2镗模设计镗杆与镗套的配合：为便于引导镗刀杆在工件上镗孔，所以镗杆与镗套采用间隙配合，配合公差为150H7/g6。镗模组成：镗模由镗套、标准滚动轴承、轴承挡圈、轴承端盖、调整垫片、镗架等组成，通过螺钉与夹具体连接紧固。7.感悟与体会老师是一个很负责的人，为提高我们的专业水平而要我们设计复杂的夹具，跟实际应用不一样，这是老师的独特教学方法。虽然我任务完成的不好，但重在过程，期间学到很多东西，非常感谢李老师。山东大学机械加工工序卡片产品型号JZQ500零件图号1产品名称减速箱零件名称减速箱上箱盖共页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号30粗铣顶斜面HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数金属模铸件985x359x291.511设备名称设备型号设备编号同时加工件数万能升降台铣床X63WT1夹具编号夹具名称切削液专用铣床夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)总工时单件零件存放架 6.176.17工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时（分）r/minm/minmm/zmm机动辅助1以分割面为基准，专用夹具夹紧，粗铣顶斜面YG6硬质合金端铣刀460870.22.522.662.8 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处理更改签字日期山东大学机械加工工序卡片产品型号JZQ500零件图号3产品名称减速箱零件名称减速箱上箱盖共页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号110精镗中间轴承孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数金属模铸件985x359x291.5设备名称设备型号设备编号同时加工件数万能升降台铣床T612夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)总工时单件零件存放架 工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时（分）r/minm/minmm/zmm机动辅助1以箱体底座面为精基准，箱体座相距最远2x17螺栓孔定位，一面两孔，精镗180中间轴承孔YG6硬质合金镗刀 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处理更改签字日期山东大学机械加工工序卡片产品型号JZQ500零件图号2产品名称减速箱零件名称减速箱上箱盖共页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号100镗环形槽HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数金属模铸件985x359x291.511设备名称设备型号设备编号同时加工件数万能升降台铣床T681夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)总工时单件零件存放架 工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时（分）r/minm/minmm/zmm机动辅助1以箱体底座下底面为基准，2x17定位，一面两孔，专用刀具加工环形槽专用镗削槽镗刀 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处理更改签字日期 山东大学机械加工工艺过程卡片产品型号JZQ500零件图号产品名称减速箱零件名称减速箱箱盖共页第1页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类金属模铸件毛坯外形尺寸985x359x291.5每毛坯件数1每 台 件 数1备 注工 序 号工 序 名 称 工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备 工 时 准终 单件10检查毛坯20粗铣分割面以箱盖表面为粗基准，专用夹具夹紧，粗铣分割面，加工余量1.5mmX63WTYG6硬质合金面铣刀（GB1129-85） 专用夹具2.8930铣顶斜面以分割面及箱盖侧面为基准, 铣观察孔突台、铭牌突台X63WTYG6硬质合金面铣刀（GB1129-85） 专用铣床夹具40精铣分割面顶斜面为基准，专用夹具夹紧，精铣分割面X63WTYG6硬质合金面铣刀（GB1129-85） 专用夹具1750钻螺栓、启箱螺钉孔以箱盖内腔相交两面为基准，钻-扩16x17孔，钻-攻2xM16启箱螺钉孔（分割面朝上）Z3140A万向摇臂钻床硬质合金锥柄麻花钻（GB10946-89）锥柄扩孔钻（GB1141-84）60钻耳环、斜面孔以分割面
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