减速器设计说明书

机械设计 课程 设计说明书 姓名 系别 班级 学号 指导老师 毕业设计 1 前 言 毕业设计是学生在完成大学全部课程且进行了生产实习和 机械原理 机 械制造基础 等多门课程设计之后进行的 是对我们大学期间学习成果的一次 深入的综合性的考察 同时 也是将我们在大学期间学到的基本理论知识相综 合来解决实际问题的一次很好的锻炼机会 我们应学会各种思考问题解决问题 的方法来提高我们认识问题 分析问题和解决问题的能力 从而为我们今后的 学习 工作奠定坚实的理论基础和实践基础 总之 这次毕业设计是我们走向工作岗位的一次大练兵 也是提高个人能 力的一个好机会 同时也是我们每个人实际水平的一次综合性评估 因此在这 次设计中我们本着实事求是 理论联系实际的指导思想以严谨认真的学习态度 认真完成各项设计任务 这对我们今后的工作具有深远意义 另外 从我本人来讲 在这次设计中也提高了重视程度 投入了全部精力 和热情 以严谨求实的态度在老师和同学的帮助下认真完成了全部设计内容 但由于我本人水平和经验有限 设计中难免有不妥之处 敬请各位老师 同学 给与批评指正 毕业设计 2 1 年生产纲领的计算 生产纲领是企业在计划期内应该生产的产品产量 一般以一年内生产的汽 车产量来衡量 称年生产纲领 它是一个不变的预定值 是生产准备的重要依 据 特别是工艺设计的依据 本产品年产量为 50000 辆 年 备品率 3 费品率 1 所以年生产纲领 N Q N 1 1 其中 N 年生产纲领 Q 产品年产量 N 该产品在每辆汽车中的件数 所以 N 50000 1 3 1 1 52015 据表 1 1 2 工艺设计生产简明手册 哈工大李益民主编 根据生产类型与生产纲领的关系可确定生产类型为大批量生产 产品属轻 型机械零件 2 生产节拍 生产节拍时流水线生产中相继完成两件产品之间的时间间隔 是生产设计 的依据之一 在生产设计中应按工件年生产纲领计算生产节拍的最大允许值 工艺设计时 在考虑设备的负荷率情况下 使生产线能满足生产节拍要求 这 样才能保证生产线具备满足生产纲领的能力 最大允许节拍是按零件纲领和设 备年时基数计算得到的 其公式为 m 60 H N m 最大允许节拍 H 单时基数 N 零件的年生产纲领 设备利用率 87 其中 H 年中工作天数 一天工作时间数 取两班制 每天工作 15 小时 一年工作 300 天 H 300 15 4500 小时 m 60 4500 87 52015 4 5 分 件 为了使生产线能满足生产纲领的要求 实际生产节拍应小于最大允许生产 节拍 在汽车制造厂中 特别是大量生产的汽车制造中 由于要求流水线均衡 生产 所以工件按工艺过程顺序加工时在每台设备上完成加工之后应连续的送 入下一工序继续加工 这就要求每台设备上加工工件的时间大致相等 作为一 条生产线来说 应以零件在下一工序间保留一定的数量产品才能使生产线不间 断的生产又不致产生由于工序间的中间存放过多 而生产零件磕碰损伤 又增 加工人的劳动强度 3 零件的分析 3 1 零件的作用 本设计题目 TS140 汽车后桥减速器壳体的工艺规程和指定夹具的设计 减速 器壳体和汽车后桥装配在一起 后桥为驱动桥 功能在于改变汽车传动轴传来 毕业设计 3 的扭矩并将其传给驱动桥 承受汽车后桥负荷 通过钢板弹簧把路面的反力和 反力矩传给车架 减速器是一级减速器 在减速器壳体内装有减速器和差速器 差速器装在从动圆柱齿轮上构成差速器总成 减速器齿轮 差速器总成及其他 零件装在减速器壳体内 构成减速器及差速器总成 其作用是降速 以增大驱 动力矩 满足汽车行驶的需要 后桥减速器壳体用以支撑 保护减速器和差速 器 因此 壳体零件应具有足够的刚度和强度 并便于减速器内部元件的拆装 调整 3 2 零件的工艺分析 后桥减速器壳体共有两组加工表面 它们相互间有一定的位置要求 现分 析如下 1 以 102 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括 80 84 100 孔 以及相关的表面及倒角 2 以 90 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括 M92 1 5 6H 的两 个内螺纹表面 90 的两个孔 229 的外圆面 279 的外圆面及其 内端面 12 个 9 的螺纹孔 这两组加工表面之间有着一定的位置要求 主要是 80 0 08 0 04 孔的圆柱度要求 200 0 01 80 0 08 0 04 孔的轴线 与 90 两孔德中心线的垂直度公差为 100 0 03 100 0 01 0 04 孔的轴线与 90 孔的中心连线的垂直度公差为 100 0 03 与 80 0 08 0 04 孔的同轴度为 0 05 102 孔的轴线与 90 孔的轴线在主视平面内的垂直距离为 27 5 0 1 0 1 102 孔的轴线与 90 孔的对称中心面在主视平面内的垂直距离为 30 0 03 0 03 零件的加工表面中 80 84 100 孔 须保证他们的同轴度公差不超 过 0 05 T2 T3 面对这些孔中心线的垂直度公差不超过 0 05 由以上分析可知 对于这两组加工表面来说 可以先加工一组表面 然后 借助于专用夹具加工另一组表面 并且保证它们之间的位置精度要求 为保证这些加工精度要求应使 T2 T3 面 80 84 100 孔在同一道 工序中加工 所以须用组合机床 以工序集中的形式加工 保证他们之间的加 工精度要求 在加工该零件各个表面时 多数用到 297 的端面 和 235 外圆定位 应次要首先加工出定位基准 又因为粗基准不能重复使用 因此要采用组合机 床 在同一工序中加工出这三个表面 297 的端面 235 外圆 T4 面 另外 两组加工表面中的每组加工表面之间又有不同的相对位置关系和各 自的加工精度要求 这些要借助专有夹具和提高机床加工精度的办法来保证它 们的加工要求 4 工艺规程的设计 4 1 确定毛坯材料及毛坯的制造形式 4 1 1因零件要求的年产量为 50000 件 属大批生产 后桥减速器壳体的结构 毕业设计 4 尺寸较大 内部结构较复杂 有多处不用加工的表面 考虑到壳体在工作中是 作为其他零件的包容元件 承受一定的交变载荷和冲击载荷 因此零件要有足 够的刚度和强度 所以毛坯应采用可锻铸铁件 毛坯的制造行式选用金属砂型 机器造型及壳型铸造成型 这对提高生产率和保证加工精度 质量也是有利的 4 1 2后桥减速器后桥壳体在加工过程中利用不加工表面进行定位的工序较多 故零件毛坯选为精铸件 铸件尺寸公差选为 CT9 表 5 6 加工余量等级按 CT9 MA H G 表 5 5 机械工业出版社 叶伟昌 主编 4 1 3 选择分型面 选择以 102 孔的下端平面为分型面 该铸件采用带型芯的分模造型 选 择此面作为分型面有助于型芯的安放和取出 铸件大端在下 铁液由铸件顶端 注入 4 2 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计的重要工作之一 基面选择的正确与合理可使 加工余量得到保障 生产率得到提高 否则加工工艺过程中会问题百出 更有 甚者 会造成零件的大批报废 使生产无法进行 4 2 1 粗基准的选择 粗基准的选择将影响到加工表面与不加工表面相互位置或影响到加工余量 的分配 并且第一道粗加工工序首先遇到的了粗基准的选择问题 因此正确选 择粗基准对保证产品质量将有重要影响 对本零件来说 按有关粗基准的选择 原则 既当零件有不加工表面时 则应以与加工表面相对位置精度较高的不加 工表面为粗基准 为保证 297 外圆与 235 外圆的同轴度要求 选择 297 外圆及端面为粗基准 作为第一道工序的定位面 其消除五个自由度 Z 轴转 动副出外 4 2 2 精基准的选择 选择精基准时考虑的主要问题是如何来保证设计技术要求的实现 主要应 考虑基准重合问题 当设计基准与工序基准不重合时 应进行尺寸的换算 4 3 拟订工艺路线 4 3 1 工艺路线方案一 工序 粗车端面 T4 粗车 297 端面和 235 外圆 半精车 297 端面和 235 外圆 精车 T4 面 工序 精铣 96 端面 半精铣 96 端面 工序 钻 11 个 9 孔 1 个 8 8 的孔 4 个 11 3 的孔深 36 铰 8 8 孔至 9 攻丝 4 M14 2 6H 螺纹孔深 32 并倒角 装卸工件 工序 惚 12 22 孔 深 0 5 工序 将减速器外壳和减速器轴承盖装在一起 毕业设计 5 工序 粗镗 90 内孔 并倒角 工序 粗镗 84 孔并倒角 粗镗 80 孔 倒角和 T2 面 粗镗 100 孔和 T3 面 工序 半精镗 84 孔 半精镗 80 孔和 T2 面 半粗镗 100 孔和 T3 面 并分别倒角 工序 精镗 80 100 孔和 T2 T3 面 工序 镗退刀槽 宽 2mm 直径 95 工序 精镗 90 的孔 工序 梳丝 从两面同时功螺纹 M92 1 5 6H 工序 清洗 工序 终检 4 3 2 工艺路线二 工序 粗车 297 端面及 T4 面 工序 半粗车 297 端面 工序 精车 235 外圆和 T4 面 工序 粗铣 T1 面 工序 半精铣 T1 面 工序 钻 11 个 9 孔 1 个 8 8 的孔 4 个 11 3 的孔深 36 工序 8 8 孔至 9 工序 攻丝 4 M14 2 6H 螺纹孔深 32 并倒角 装卸工件 工序 惚 12 22 孔 深 0 5 工序 将减速器外壳和减速器轴承盖装在一起 工序 粗镗 90 孔 并倒角 工序 粗镗 84 孔 粗镗 80 孔和 T2 面 粗镗 100 孔和 T3 面 并分别 倒角 工序 半精镗 84 80 100 孔及 T2 T3 面并分别倒角 工序 精镗 80 100 孔 工序 精镗 90 孔 工序 镗退刀槽 宽 2mm 直径 95 工序 梳丝 从两面同时功螺纹 M92 1 5 6H 工序 清洗 工序 终检 4 3 3 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于 方案一 采用工序集中的形式 可使工序数目减 少 夹具的数目和工件的安装次数减少 这样有利于保证加工面的相互位置精 度要求 有利于采用高效率机床 但设备价格相对较高 方案二 采用工序分 散的形式组织生产 工艺路线长 工艺使用的设备夹具简单 减小加工时的变 形对工件精度的影响 制定工艺路线的出发点 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大批生产的条件下 应当首 先考虑采用组合机床配以专用家具 并尽量使工序集中以提高生产率 此外 还应当考虑经济效果 以使成本降低 毕业设计 6 综上所述 结合实际生产的需要选用方案一更为恰当 5 机械加工余量 工序尺寸及毛坯的确定 后桥减速器壳体零件材料为铸铁件 硬度 163HB 毛坯重 10Kg 生产类 型为大批量生产 采用砂型机械造型及壳体毛坯 据表 2 2 3 P38 因选择砂型机械造型 材料为可锻铸铁件 因此公差等 级为 CT8 10 级现取 CT9 级 据表 2 2 5 P41 查得加工余量等级为 G 级 据上述原始资料及加工工艺性 分别确定各加工表面的机械加工余量 工 序尺寸及毛坯尺寸 5 1 选定铸造机械加工余量的说明 1 基本尺寸应按加工要求表面上最大基本尺寸和该表面距它的加工基准间 尺寸较大的尺寸确定 旋转体基本尺寸取其直径或高度较大的尺寸 2 旋转体为双侧加工时取每侧加工余量数值 3 砂型铸造的铸件 顶面 相对浇铸位置 的加工余量等级比底侧面的加 工余量等级须降一级选用 即顶面的加工余量等级按 CT9H 级精度 4 砂型铸造孔的加工余量等级可选用与顶面相同的等级 在铸造工艺上为 使铸造方便 砂型铸造时一般当铸造孔径小于 30mm 时可不铸出 查表 2 2 7 P44 铸造壁厚为 6mm 铸造斜度选用 3 为了便于模具制造及 造型 各面斜度数值应一致 由上述选出的精度等级 据表 2 2 4 P39 确定毛坯的机械加工余量为 各加工表面 机械加工余量 279 5 5 T4 面 4 5 顶面 7 90 孔 2 5 84 孔 2 5 80 孔 2 5 100 孔 3 235 4 5 T2 面 2 5 T3 面 2 5 5 2 各表面的加工方案及经济精度 1 279 端面 表面粗糟度须达到 Ra3 2um 与 T4 面保持尺寸 50 2 0 0 015 公差为 0 015 须达到 IT9 级精度 由表 1 4 8 P21 确定加工方 法为粗车 半精车 查表 2 3 5 P63 确定半精车余量为 1 3mm 粗 车余量为 5 5 1 3 4 2 2 T4 端面 表面粗糟度须达到 Ra1 6um 且保持尺寸 50 2 0 0 015 须达 到 IT7 级精度 由表 1 4 8 P21 确定加工方法为粗车 半精车 查 表 2 3 5 P63 精车余量为 1 2mm 粗车余量为 4 5 1 2 3 3 235 的 加工精度和加工余量和 T4 端面相同 3 顶面 表面粗糟度为 Ra3 2um 第二道工序尺寸应根据尺寸链计算 其中 Az 为封闭环 L1 L2 为增环 求 L1 毕业设计 7 Az L1 L2 所以 L1 Az L2 276 50 2 225 8 Es Az Es L1 Es L2 0 Es L1 Es Az Es L2 0 2 0 0 2 Ei Az Ei L1 Ei L2 0 Ei L1 Ei Az Ei L2 0 2 0 15 0 05 T L1 Es Ei 0 2 0 05 0 25 即 L1 225 8 0 2 0 05 公差值为 0 25 须达到 IT11 级精度由表 1 4 8 确定加工方法为粗铣 半 精铣 查表 2 3 21 P74 半精铣加工余量为 1mm 粗铣余量 7 1 6mm 4 90 孔 表面粗糟度须达到 Ra1 6um 公差为 0 035 须达到 IT7 级 精度 由表 1 4 7 确定加工方法为粗镗 精镗 精镗余量为 0 8mm 粗镗余量为 2 5 0 8 1 7mm 5 84 孔 表面粗糟度须达到 Ra3 2um 孔径为 84 公差为 0 14 由 表 1 4 24 公差等级为 IT10 级 由表 1 4 7 确定加工方法为粗镗 半 精镗 半精镗余量为 1mm 粗镗余量为 1 5mm 6 80 孔 表面粗糟度须达到 Ra1 6um 孔径为 80 0 008 0 040 公差为 0 032 须达到 IT7 级精度 由表 1 4 7 确定加工方法为粗镗 半精镗 精镗 精镗余量为 0 5mm 半精镗余量为 1mm 粗镗余量为 1mm 7 80 孔 表面粗糟度须达到 Ra6 3um 最终尺寸为 80 0 2 公 差为 0 2 由表 1 4 24 确定 IT11 级精度既能达到要求 粗镗余量为 1 mm 但为了保证同轴度 此孔在半精镗 精镗工程中也加工 余量分别 为 1mm 1mm 0 5mm 8 100 孔 表面粗糟度须达到 Ra3 2um 孔径为 100 0 010 0 045 公差为 0 035 须达到 IT7 级精度 由表 1 4 7 确定加工方法为 粗镗 半精镗 精镗 精镗余量为 0 5mm 半精镗余量为 1mm 粗镗 余量为 1 5mm 9 T2 面 表面粗糟度须达到 Ra3 2um 且保持尺寸 60 0 15 0 公差为 0 15 须达到 IT7 级精度 由表 1 4 7 确定加工方法为粗镗 半精镗 半精镗余量为 1mm 粗镗余量为 1 5mm 10 T3 面 表面粗糟度须达到 Ra3 2um 根据尺寸链计算工序尺寸 L0 168 0 15 0 15 毕业设计 8 L2 50 2 0 0 15 L0 L1 L2 L1 168 50 2 117 8 0 15 0 Ei L0 Ei L1 Ei L2 0 15 Ei L1 0 15 Ei L1 0 Es L0 Es L1 Es L2 0 15 Es L1 0 Es L1 0 15 L1 117 8 0 15 0 公差值为 0 15 尺寸 117 8 0 15 0 的公差等级是 IT10 级 由表 1 4 8 确定加工方法为粗镗 半精镗 半精镗余量为 1mm 粗镗余量为 1 5mm 在以上加工工序中 粗车达到的加工等级为 IT12 级 半精车达到的加工等 级为 IT9 级 精车达到的加工等级为 IT7 级 粗铣达到的加工等级为 IT13 级 半精铣达到的加工等级为 IT11 级 中间工序的尺寸公差应根据加工精度等级查 得公差值 然后根据入体原则标注 粗镗达到的加工等级为 IT11 级 半精镗达 到的加工等级为 IT9 级 查表得工序尺寸如下 工序 工序尺寸 粗车 T4 端面 51 2 0 0 30 精车 T4 端面 50 2 0 0 15 精车 297 端面 粗铣顶面 277 8 0 0 810 精铣顶面 276 8 0 2 0 2 粗镗 90 孔 88 4 0 22 0 粗镗 80 孔 77 0 19 0 粗镗 84 孔 82 0 22 0 粗镗 100 孔 97 0 22 0 半精镗 84 孔 84 0 087 0 半精镗 80 孔 79 0 074 0 半精镗 100 孔 99 0 087 0 粗镗 T2 面 61 0 0 30 粗镗 T3 面 116 8 0 35 0 半精镗 T2 面 60 0 0 12 半精镗 T3 面 117 8 0 14 0 精镗 80 孔 80 0 2 0 精镗 80 孔 Ra6 3um 80 0 008 0 040 精镗 100 孔 100 0 010 0 045 精镗 90 孔 90 0 023 0 012 镗退刀槽 95 宽 2mm 梳丝 M92 1 5 6H 6 确定切削用量 毕业设计 9 工序 粗车端面 T4 粗车 297 端面和 235 外圆 半精车 297 端面和 235 外圆 精车 T4 面 1 粗车 297 端面 工件材料 可锻铸铁 HBS 150 机床 专用机床 C512A 刀具 YG8 60 偏头端面车刀 刀杆尺寸 16 25mm2 1 已知粗车余量为 4 2mm 一次切除 ap 4 2mm 2 查 简明手册 表 5 51 得 f 1 0 1 2 根据机床取 1 1mm r 3 确定切削速度 Vc 根据 切削用量简明手册 表 1 27 查得 Cv 140 Xv 0 15 Yv 0 45 m 0 20 根据表 5 58 查得 Kmv 1 KHv 1 24 Khv 0 8 Kkrv 0 81 Ktv 0 83 刀具寿命选 T 60min 故 Vc Cv Kmv KHv Khv Kkrv Ktv Tm apXv fYv 140 1 1 24 0 8 0 81 0 83 600 2 4 20 15 1 10 45 32m min 4 确定工作台转速 n 1000r 279 3 14 1000 32 3 14 279 取 n 38r min 实际切削速度 V 3 14dw n 1000 3 14 279 38 1000 33 3m min 5 切削工时 查 简明手册 表 6 2 1 得 L d d1 2 L1 L2 L3 L1 ap tgKr 2 3 4 tg60 2 4 3 L2 4 L3 0 L 279 235 2 4 3 4 0 30 3mm Tj L i f n 30 3 1 1 38 0 725min 2 粗车端面 T4 刀具 YG8 60 端面车刀 刀杆尺寸 16 25mm2 1 已知粗车余量为 3 3mm 一次走刀加工 ap 3 3mm 2 查 简明手册 表 5 51 得 f 1 0 1 2 根据机床取 1 1mm r 毕业设计 10 3 工作台转速同上步一致 n 38r min 切削速度 V 3 14 229 38 1000 27 3m min 4 切削工时 查 简明手册 表 6 2 1 得 L 33 ap tgKr 2 33 4 tg60 2 39 3mm Tj L i f n 39 3 1 1 38 0 94min 3 半精车 297 端面 1 半精车余量为 1 3mm 一次加工 ap 1 3mm 2 f 进给量查表并结合机床实际取 f 0 4mm r 3 确定切削速度 Vc 根据 切削用量简明手册 表 1 27 查得 Cv 140 Xv 0 15 Yv 0 45 m 0 20 根据表 5 58 查得 Kmv 1 KHv 1 24 Khv 0 8 Kkrv 0 81 Ktv 0 83 刀具寿命选 T 60min 故 Vc Cv Kmv KHv Khv Kkrv Ktv Tm apXv fYv 140 1 1 24 0 8 0 81 0 83 600 2 1 30 15 0 40 45 59 9m min 4 确定工作台转速 n 1000r 279 1000 59 9 3 14 279 取 n 68 3r min 实际切削速度 V dw n 1000 3 14 279 66 1000 57 8m min 5 切削工时 L 279 235 2 ap tgKr 2 4 0 29 15 Tj L i f n 29 15 0 4 66 1 1min 4 精车端面 T4 1 精车余量为 1 2mm 一次加工 ap 1 2mm 2 查表 1 6 并结合机床实际取 f 0 23mm r 3 工作是切削速度 Vc Vc 140 1 1 24 0 8 0 81 0 83 600 2 1 20 15 0 230 45 毕业设计 11 65 3 4 确定转速 n n 1000v 229 1000 65 3 3 14 229 90 8r min 结合机床实际取 n 87r min 实际切削速度 r dw n 1000 3 14 229 87 1000 62 6m min 5 切削工时 Tj 33 1 2 tg60 4 2 0 23 87 1 98min 在结合机床四吧到同时加工条件下 其切削施加应取最大的切削时间 为基本工时 即 T 基 1 98min 本工序总工时为 T 总 T 基 T 辅 T 辅取 T 基的 20 T 辅 1 98 20 0 4min 第一道总工时 T 总 T 基 T 辅 1 98 0 4 2 38min 工序 粗铣 半精铣顶面 端面铣刀 刀具材料 YG8 1 粗铣 1 ap 5mm 铣刀直径 110mm 2 查表 3 28 得 a f 0 08mm 齿 3 切削速度 v 查表 3 29 V C R d ZV 0 K V tm a yv f a uv p zpv 108 960 2 600 32 120 32 0 080 3 10 50 2 96 7m min 4 主轴转速 n 1000v dw 1000 96 7 3 14 110 280r min 取 n 280r min 实际 v Dn 1000 3 14 96 280 1000 84 8m min 5 切削工时计算 查表 6 2 7 Ti L L1 L2 fmzi L1 0 5 d d2 D2 1 2 1 3 毕业设计 12 0 5 110 1102 96 84 2 2 1 2 2 2 1mm Fmz a fZ n 0 08 10 280 224m min L2 2mm Tj 3 14 96 2 2 1 2 224 0 69min 2 精铣顶面 1 ap 2mm 2 查表 3 28 a f 0 04mm 齿 3 查表 3 20 v 2 0m s 4 n 1000v dw 1000 2 60 3 14 110 347r min 取 n 250n min Fmz 0 04 10 350 140m min Tj L L1 L1 fmz 3 14 96 2 2 1 2 fmz 1 1min T 辅 Tj 30 1 1 30 0 33min T 辅 Tj T 总 1 1 0 33 1 43min 工序 钻 铰 攻丝 装卸 1 钻 11 9 孔 一个 8 8 孔 4 11 3 孔 刀具材料 高速钢 麻花钻 Kr 45 1 钻 11 9 孔 查表 课程设计简明手册 表 5 f 0 15mm r v 20m min n 1000v dw 1000 20 3 14 9 707 7r min 取 n 700r min 实际切削速度 v dwn 1000 3 14 9 700 1000 毕业设计 13 19 8m min 切削工时 Tj L1 L2 L nw f L 10mm L1 D 2 tg45 2 9 2 tg45 2 6 5mm L2 3mm Tj 10 6 5 3 700 01 5 0 186min 钻 4 11 3 孔 查表 5 1 f 0 18mm r 动力头每分钟进给量一致 2 n 0 15 700 0 18 583r min v Dn 1000 3 14 12 583 1000 22m s 3 切削工时 Tj L L1 L2 nwf 32 12 2 tg45 2 583 0 8 0 38min 钻 8 8 孔所用时间与 9 孔基本相同 2 铰工艺孔 攻丝 倒角 2 1 铰工艺孔 铰刀材料 高速钢直柄机用铰刀 1 查表 5 得 f 0 4mm r 2 查表 5 得 v 4m min 3 n 1000 4 3 14 9 141 5r min 取 n 145r min 3 14 9 145 实际 v 1000 4 Tj L L1 L2 fn L1 D d 2 tgKr 2 9 8 5 2 2 2 25 查表 6 2 6 L2 39mm Tj 10 2 25 39 0 4 145 2 2 攻丝并倒角 选择机动丝锥 刀具材料 高速钢 毕业设计 14 1 查表 3 124 v 2m min 2 f p 2mm min 3 n 1000v D 1000 4 3 14 14 91r min 取 n 90r min 4 实际切削速度 v Dn 1000 3 14 14 90 1000 3 96 s 5 切削工时计算 查表 6 2 14 Tj L1 L2 L3 fn L1 L2 L3 fn0 i L 32 L1 2P 2 2 4 攻盲孔 L2 0 取 n 2n 2 90 180 Tj 4 32 4 2 90 4 32 4 2 180 1 2min T 倒 0 2min 第三道工序工时取三个工步中最长的一个 Tj 1 2 0 2 1 4min T 辅 Tj 30 1 4 30 0 42min T 总 Tj T 辅 1 4 0 42 1 82min 工序 锪孔 用摇臂钻床 Z3025 采用带导柱直柄平底钻 1 查表 4 2 12 取摇臂钻床主轴转速为 250r min 2 f 0 2mm r 3 12 孔基本时间 Tj L L1 fn 查表 6 2 5 L 0 5mm L1 2mm Tj 0 5 2 0 2 250 12 0 6min T 辅 1min T 总 Tj T 辅 0 6 1 1 6min 工序 V 将减速器外壳和差速器轴承盖装在一起 毕业设计 15 Tj 0 65min T 辅 0 4min T 总 Tj T 辅 0 65 0 4 1 05min 工序 VI 粗镗 90 内孔 并倒角 刀具材料 硬质合金 YG8 1 查表 3 123 V 0 7mm s f 1 0mm r 2 n 1000v 3 14 d 1000 0 7 60 3 14 88 40 151 3r min 取 n 150r min 3 实际切削速度 V 3 14dn 1000 3 14 88 4 150 1000 41 6m min 4 基本切削工时 Tj L L1 L2 L3 f n i 查表 6 2 1 Kr 60 ap 2 2mm L 33mm L1 ap tg60 3 2 2 tg60 3 4 27 L2 4mm L3 0 Tj 33 4 27 4 1 0 150 0 275min T 辅 0 5min 毕业设计 16 T 倒 0 1min T 总 Tj T 倒 T 辅 0 275 0 5 0 1 0 875min 工序 VII 粗镗 84 孔 80 孔及 100 孔 T2 T3 面 1 粗镗 84 孔 镗刀材料 硬质合金 YG8 Kr 60 查机械制造工业设计手册 表 3 123 1 ap 1 5mm 2 查机械制造工业设计手册 表 3 123 取 f 1 0mm f v 0 7m s 3 刀杆转速 n 1000v 3 14d 1000 0 7 60 3 14 82 163r min 取 n 160r min 实际切削速度 v dn 1000 3 14 82 160 41 2m min 4 切削工时 查表 6 2 1 Tj L1 L2 L3 fn 12 1 5 tg60 3 4 1 0 60 0 33 分 2 粗镗 80 孔 刀具材料 硬质合金 YG8 Kr 60 1 ap 1mm 2 查表 3 123 f 1 0mm r v 0 7m r 3 n 1000v d 1000 0 7 60 77 173 7r min 取 n 160 与镗 84 一致 毕业设计 17 4 实际切削速度 v dn 1000 77 160 1000 38 7m min 5 切削工时 查表 6 2 1 Tj L L1 L2 L3 fn 34 5 1 tg60 3 4 1 0 160 0 263 分 3 粗镗 100 孔 刀具材料 YG8 Kr 60 1 ap 1 5mm 2 查表 3 123 f 1 0mm r v 0 7m min 3 n 1000v d 1000 0 7 60 100 134r min N 取 160r min 与 84 相同 因用同一个镗杆 4 实际切削速度 v dn 1000 100 160 1000 50 24m min 5 切削工时 查表 6 2 1 Tj L L1 L2 L3 fn 30 5 1 5 tg60 3 4 1 0 160 0 25 分 取三个公步中时间最长的为基本工作时间 Tj 0 33 分 T 到 0 1 分 T 辅 0 5 分 第 VII 道工序的总工时 T 总 0 33 0 1 0 5 0 93 分 工序 VIII 半精镗 80 100 84 及 T2 T3 面 1 半精镗 84 孔 刀具材料 YG6 Kr 60 1 ap 1mm 2 查表 3 123 f 0 3mm r v 1 0m s 3 镗杆转速 n 1000v 3 14d 1000 1 0 3 14 84 227 5r min 毕业设计 18 取 n 230r min 4 实际切削速度 V 3 14dn 1000 3 14 84 230 1000 60 66m min 5 切削工时 查表 6 2 1 Tj L L1 L2 L3 fn 12 1 tg60 3 4 0 3 230 0 284 分 2 半精镗 80 孔 刀具材料 YG6 Kr 60 1 ap 1 0mm 2 查表 3 123 f 0 3mm s 3 镗杆转速仍取 n 230r min 因在统一个镗杆上装多把 镗刀加 工孔 4 实际切削速度 v 3 14dn 1000 3 14 79 230 1000 57m min 5 切削工时 查表 6 2 1 Tj L L1 L2 L3 fn 35 5 1 tg60 3 4 0 3 230 0 642 分 3 半精镗 100 孔 1 ap 1mm 2 查表 3 123 f 0 3r mm 3 n 230r min 4 实际切削速度 V 3 14dn 1000 3 14 99 230 1000 71 5m min 5 切削工时 查表 6 2 1 Tj L L1 L2 L3 fn 31 5 1 tg60 3 4 0 3 230 0 566 分 T 到 0 1min T 辅 0 5 分 Tj 取最长的一工时 0 624 分 T 总 Tj T 到 T 辅 0 624 0 1 0 5 1 224 分 毕业设计 19 工序 IX 精镗 80 100 孔 1 精镗 80 粗糙度为 Ra 6 3um 的孔 1 ap 0 5mm 2 查表 3 123 f 1 0mm r v 0 7m min 3 n 1000v 3 14d 1000 0 7 60 3 14 80 167 2r min 取 n 170 4 实际切削速度 v dn 1000 3 14 80 170 1000 42 7m min 5 切削工时 Tj 18 0 5 tg60 3 4 1 0 170 0 15 分 2 精镗 80 粗糙度为 Ra 1 6um 的孔 1 ap 0 5mm 2 查表 3 123 f 0 15mm r v 1 3m s 3 镗杆转速 n 1000v d 1000 1 3 60 3 14 80 310 5m min 取 n 310 4 实际切削速度 v dn 1000 80 310 1000 77 9m min 5 切削工时 Tj 18 0 5 tg60 3 40 0 15 310 0 544 分 3 精镗 100 孔 1 ap 0 5mm 2 查表 3 123 f 0 15mm r 3 镗杆转速 n 310r min 与前一致 4 实际切削速度 v dn 1000 3 14 100 310 1000 97 34m min 5 切削工时 Tj L L1 L2 L3 fn 32 0 5 tg60 3 4 0 845 分 取 Tj 0 845 分 T 辅 0 5 分 T 总 1 345 分 毕业设计 20 第 到工序总工时为 1 345 分 工序 镗退刀槽 1 查表 3 123 f 0 24mm r v 0 566m s 2 n 1000v d 1000 0 566 60 3 14 95 114r min 取 n 115 3 实际切削速度 v dn 1000 3 14 95 115 1000 34 3 4 切削工时 查表 6 2 1 Tj L fn 2 5 4 4 0 24 115 0 38 分 T 辅 0 5 分 T 总 0 88 分 第 道工序总工时 0 88 分 工序 精镗 90 孔 1 ap 0 8mm 2 查表 3 123 f 0 15mm r v 1 3m s 3 镗杆转速 n 1000v d 1000 1 3 60 3 14 90 276r min 取 n 280 4 实际切削速度 v dn 1000 3 14 90 280 1000 79m min 5 查表 6 2 1 Tj L L1 L2 L3 fn 33 0 8 tg60 3 4 0 15 280 0 96 分 T 辅 0 5 分 T 总 0 96 0 5 1 46 分 第 道工序总工时为 1 46 分 工序 梳丝 刀具 圆梳刀 1 f 1 5mm r 2 n 120r min 3 切削速度 v dn 1000 3 14 92 120 1000 5 78m s 毕业设计 21 4 切削工时 查表 6 2 14 Tj L L1 L2 fn L L1 L2 fn 0 12 3 3 1 5 120 12 3 3 1 5 240 1 5 分 T 辅 0 5 分 T 到 0 1 分 T 总 Tj T 辅 T 总 1 5 0 5 0 1 2 1 分 第 道工序总工时为 2 1 分 为了使生产线能满足生产纲领的要求 实际生产节拍应小于最大允许生产 节拍 在汽车制造厂中 特别是大量生产的汽车制造中 由于要求流水线均衡 生产 所以工件按工艺过程顺序加工时在每台设备上完成加工之后应连续的送 入下一工序继续加工 这就要求每台设备上加工工件的时间大致相等 作为一 条生产线来说 应以零件在下一工序间保留一定的数量产品才能使生产线不间 断的生产 结合实际计算的单件工时能满足生产节拍所应达到的要求 最后将以上数 据填入机械加工工艺过程卡片 7 夹具设计 为了提高生产率 保证加工质量 降低劳动强度 我们根据生产实际需要应设 计专用夹具 我设计的夹具是工序 精镗 90 孔 本刀具将用于两面镗组合机床上 7 1 夹具设计通用原则 1定位基准必须与工艺基准重合 并尽量与设计基准重合 以减少定位误差 获得最大加工允差 降低夹具制造精度 当定位基准和工艺基准或设计基准不 重合时 须进行必要的加工尺寸及其公差的换算 2在选择定位元件时 要防止出现超定位现象 3应选择工件上最大的平面 最长的圆柱轴线为定位基准 以提高定位精度 并使定位稳定可靠 4在工件各加工工序中 力求采用同一基准 以避免应基准换算而降低工件各 表面相互位置的准确度 5粗基准应选择比较光整的表面作为基准面 避开帽口 浇口 或分型面等凹 凸不平的部位 本夹具采用的定位基准与工艺基准重合 即以 235 和 279 端面及一个菱形销定位 7 2 限制工件的自由度 毕业设计 22 工件在夹具上定位时为保证加工面位置尺寸或位置精度 以及承受切削力 和加紧力等需要必须限制工件六个自由度 279 端面限制工件的两转一移三 个自由度 235 外圆限制工件的两个移动自由度 菱形销限制工件一个转动 自由度 属于完全定位 其中菱形销的位置为工序设计中加工好了的绞制孔的位置 7 3 对定位元件的要求 1工件定位基准面与定位元件接触或配合后 能达到限制工件自由度的目的 2由其产生的定位误差最小 3定位表面应具有较高的尺寸精度和配合精度 表面光洁度和硬度 4定位元件结构应尽量简单 便于装卸工件 5具有足够的强度和刚度 6无产生过定位可能性 7在不影响定位精度前提下 尽量减少与工件定位表面的接触面积 8清除定位表面的切屑方便 在本夹具中选用定位垫圈为定位元件 既可满足以上对定位元件的要求 材料为 45 钢 淬火处理 7 4 定位精度 7 4 1定位元件尺寸公差的确定 夹具的主要定位元件为一定位垫圈 该定位 垫圈的尺寸公差规定为 235H7 7 4 2 定位元件 菱形销 由于在该工序中 定位基准与工序基准重合 因此不存在基准不重合误差 只存在基准位移误差因垫圈上的定位孔与工件属间隙配合所以工序基准产生偏 移 孔与工件是固定接触 故存在定位误差 由公差理论可知 孔径 235 0 046 0 工件直径为 235 0 015 0 064 故 Dw1 1 Dmax dmin 2 1 235 0 046 235 0 064 2 0 055 定位误差为 Dw1 0 055 工件上基准对称度要求为 0 03mm 即工件公差为 0 06mm 因为 0 055 0 06 1 2mm 毕业设计 23 定位误差不在允许范围内所以说是不合理的 应对所设计到的尺寸公差加 以修整 修订定位垫圈的尺寸公差为 235H6 0 29 0 另外 因工件上直径 为 235 表面为多处加工表面的定位表面 需要的尺寸精度也要高才能保证其 它加工尺寸的加工精度 因此该直径修正为 235h6 0 0 29 由公差理论可知 孔径 235H6 0 29 0 工件直径为 235h6 0 0 29 故 Dw1 1 Dmax dmin 2 1 235 0 029 235 0 029 2 0 029 定位误差为 Dw1 0 029 工件上基准对称度要求为 0 03mm 即工件公差为 0 06mm 因为 0 029 0 06 1 2mm 所以定位误差在允许范围内是合理的 7 5 加紧力计算 7 5 1 对加紧力的要求 1 制定加紧力方案时 因尽可能避免加紧力与支撑反力构成力偶 2 在加紧过程中 不至于因重力的影响而破坏正确定位 3 在加紧过程中 应使工件不产生超出表面形状精度允许范围的变形 4 在切削过程中 应避免工件产生不允许的振动 7 5 2 对夹紧装置的要求 1 夹紧装置应保证工件各定位面的定位可靠 而不能破坏定位 2 夹紧力大小要适中 在保证工件加工所需夹紧力的同时 应尽量减小工件的 加紧变形 3 夹紧装置要具有可靠的自锁 以防止加工中夹紧装置突然松开 4 夹紧装置要有足够的加紧行程 以满足工件装卸空间的需要 5 加紧动作要迅速 操作要方便 安全 省力 6 手动夹紧装置工人作用力一般不超过 80 100N 7 夹紧装置的设计应与工件的生产类型相一致 8 夹紧装置的结构应紧凑 工艺性要好 尽量采用标准化元件 本夹具采用压板为加紧元件 7 5 3 切削力和加紧力计算 查 机械制造工艺学课程设计简明手册 切削力确定为 Fz C FZ axFZ P fyFZ vn k fZ 94 0 8 0 150 75 1 3 1 0 1 0 1 2 1 0 0 9 0 9 231 15kgf FY C FY axFY P fyFY vn k fY 46 0 80 9 0 150 75 2 6 0 9 0 9 1 8 1 0 0 9 0 7 21 66kgf Fz C FY axFX P fyFX vn k fX 毕业设计 24 18 0 81 2 0 150 65 2 1 1 1 1 6 1 0 0 9 0 8 10 68kgf 因在镗刀切削工件是易产生翻转 因此为使工件不产生翻转须用加紧力来 克服 切削力的翻转力矩 Mx 0 0 2 F 夹 166 Pz 128 Pv 60 2 F 夹 23 159 8 128 21 66 60 2 9 8 2 166 126N 因此加紧力与切削力相反 取安全系数 k 3 F 夹 k 126 3 126 378N 传动系统示意图 铰链压板 P 夹 L1 L2 y 378