【工装夹具类】XZ25.50变速箱箱体工艺及铣平面夹具设计【全套CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】
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【工装夹具类】XZ25.50变速箱箱体工艺及铣平面夹具设计【全套CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】,工装,夹具,xz25,50,变速箱,箱体,工艺,平面,设计,全套,cad,图纸,毕业论文,答辩,通过
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- I - 摘要 本次设计是变速箱箱体零件的加工工艺规程及其专用夹具设计。变速箱箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。基准选择以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以顶面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加 工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词 变速箱；加工工艺；专用夹具 - he is of of of is a of to of is to s. So of in to of of of is of is as as of is of of In of by of of is to by in is to by is to by So is It is in It - 目 录 1 序言 . 1 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 加工分开原则 . 3 . 3 . 4 定箱体的生产类型 . 4 . 5 定毛坯材料及尺寸 . 5 位基准的选择 . 5 定工艺路线 . 5 序尺寸的基本要求 . 6 铣上 盖接合面 . 6 上盖接合面上钻铰定位孔 . 6 两定位孔 . 6 铣前端面，粗铣后端面 . 7 两侧窗口面和凸台面（不含取力窗口面） . 7 取力窗口面 . 7 倒档轴孔内端面 . 7 后端面三面钻孔 . 7 右侧面两面钻铰孔 . 7 . 7 倒档轴孔 . 7 面攻） . 8 侧面攻丝 . 8 槽 . 8 镗前后端面轴承孔，铰倒档轴承孔 . 8 铣前端面，精铣后端面 . 8 毛刺 . 8 洗 . 8 验 . 8 定切削用量和基本工时 . 8 粗精铣上盖接合面 . 8 钻铰上盖接合面定位孔 . 9 粗铣前后端面 . 10 铣两侧窗口面和凸台面（不含取力窗口面 ） . 11 - 铣取力窗口面 . 11 0 铣倒档轴孔内端面 . 12 1 上盖接合面，前后端面三面钻孔 . 12 2 左右两侧面钻孔 . 14 3 粗镗前后端面轴承孔，扩倒档轴孔 . 15 4 粗镗前后端面轴承孔，扩倒档轴孔 . 16 5 上盖接合面及前后端面攻丝（三面攻 ） . 17 6 两侧面攻丝 . 19 7 精镗前后端面轴承孔，铰倒档轴孔 . 21 8 精铣前后端面 . 22 削用量的选择依据 . 22 . 23 . 23 . 23 . 24 . 24 种加工工艺和加工方法 . 25 . 25 . 25 . 25 . 25 . 26 3 组合机床总体设计 “三图一卡” . 27 件加工工序图 . 27 . 27 制零件加工工序图的规定及注意事项 . 27 件加工示意图 . 27 件加工示意图的作用和内容 . 28 制零件加工示意图的注意事项 . 28 具的选择 . 28 定主轴类型、尺寸 . 28 注联系尺寸 . 28 注切削用量 . 29 力部件工作循环及行程的确定 . 29 床联系尺寸图 . 29 床联系尺寸图的作用与内容 . 29 制机床联系尺寸图之前应确定的主要内容 . 30 制机床联系尺寸图的注意事项 . 31 . 31 4 夹具的设计 . 34 . 34 . 34 . 34 用夹具的设计步骤 . 35 - V - 究原始资料 . 35 制夹具总装配图 . 35 注夹具总装配图上各部分尺寸和技术要求 . 36 具公差配合的制订 . 36 订夹具公差与技术条件的依据 . 36 定夹具公差和技术条件的基本原则 . 36 . 37 具技术条件的制订 . 37 位元件之间或定位元件对夹具体底面之间的相互位置要求 . 37 位元件与连接元件间的相互位置要求 . 37 刀元件与连接元件间的相互位置要求 . 37 位元件与引导元件间的相互位置要求 . 37 . 37 . 37 . 38 . 38 结论 . 40 致谢 . 40 参考文献 . 41 附录 (专业英语翻译 ) . 错误 !未定义书签。 - 1 - 1 序言 几年的大学生活就要结束了，我们即将走上工作岗位。在过去的几年中，我们系统的 学习了许多专业基础课和专业课。而且，在机械原理、机械设计和机械制造工艺学等课程的学习中都进行了课程设计。在这些课程设计中，我们设计过机械机构、减速器、机床夹具等等。我们还做过大量的实验。在这些学习过程中，我们具有了一定的创造能力和分析解决问题的能力。在这些坚实的基础下，为了综合各科知识，达到熟练应用，我们有必要在这最后一学期进行一次更高难度的设计工作。所以，这次毕业设计对我们来说是很重要的。 我这次设计的课题是： 速箱箱体制造工艺规程及专用铣床夹具设计。我希望通过这次设计，使我能更清楚的了解夹 具及组合机床的设计过程。本次设计的主要目的：培养我们综合应用所学基本知识和基本技能去分析和解决专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的设计思想、掌握工程设计的一般程序、规范和方法，培养我们收集和查阅资料和运用资料的能力。通过毕业设计，进一步巩固、扩大和深化我们所学的基本理论、基本知识和基本技能，提高我们设计、计算、制图、编写技术文件，正确使用技术资料、标准手册等工具书的独立工作能力。通过毕业设计，培养我们严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风，树立正确的生产观、经济观和全局观，从而实现我们向工 程技术人员的过度，同时学会调查、研究、收集技术资料的方法。 通过这次毕业设计，提高了分析问题、解决问题的能力，这为以后参加工作打下了良好的基础。 - 2 - 2 零件加工工艺规程 述 机体的加工工序路线复杂，具体分为铣、镗、钻、铰、扩、攻丝等，加工的原则一般按照先粗后精、先面后孔、基准先行等原则。 零件的表面上分布有大小不一的孔，这些孔对位置尺寸精度要求都较高，因此，加工时以平面定位准确可靠，可减少定位误差，提高加工精度。所以把平面加工好非常重要。根据零件的特点，在组合机床上用铣削方法加工平 面，只有使机床结构简单、刚性好、加工精度高，这样才能保证零件的精度。为此，可以采用铣削头安装在工作台上移动铣削的布局形式。组合机床上，加工平面可达到 1000度以内偏差为 定位基面的距离一般在5000，尺寸公差可以保证在 内。 件的作用 速箱箱体是各类机器中重要的基础件之一 ， 它主要用于支撑和包容着各种传动零件，保证其运动和动力进给驱动和分配，彼此按照一定的传动关系进行协调的运动。 因此，必 须使众多的轴套及齿轮等零件保持正确的相互位置关系 ， 所以箱体零件加工 质量 的好坏， 对整台机器的精度，性能和寿命都有直接的影响。 件的工艺分析 零件类箱体的加工顺序均为先面后孔；先粗后精，先主后次的原则 ,并且在工序间要安排时效处理。箱体类零件一般结构复杂，加工面多，技术要求高，机械加工的劳动量大。因此，箱体零件的结构工艺性对于保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本都有着重要的意义。箱体孔的精度要求高，加工难度也较大。它的外表面有多个联接平面需要加工，支承孔系分布在前后端面上，为了更好的满足加工要求，特别加工出了四个定位平面为辅助基准，除支承孔外，在各 联接面上还有一系列螺纹孔。本次加工是以三孔定位夹紧铣上盖接合面，再以接合面和两定位销加工其他部位，可以起到互补的作用，这样能使孔的加工提高稳定可靠的精基准，加工余量均匀。 定工艺方案的原则及注意问题 - 3 - 、精加工分开原则 必须根据零件的生产批量、加工精度、技术要求进行全面分析，按照经济地满足加工要求的原则，合理解决粗加工和精加工工序的安排。不要不分具体情况而一律粗、精加工分开或粗、精加工工序合并的做法。一般在大批大量的生产中，确定工艺流程宜粗、精工序分开进行，其优点是： (1)工件能得到较好 的冷却，有利于减少热变形及内应力变形的影响，以稳定尺寸，对精度要求高的零件，更需如此安排； (2)可避免粗加工振动对加工精度、表面粗糙度的影响； (3)有利于精加工机床保持持久的精度； (4)使机床结构简单，便于维修、调整。 但是，粗、精加工工序分开，将使机床台数增多。当工件生产批量不大时，由于机床负荷率低，则经济性不好。因此，在能够保证加工精度的情况下，有时也采取粗、精加工合并在同一台机床上进行的工艺方案，但必须采取措施，尽量减少由此而带来的不利影响。例如使大量切除余量和铸造黑皮的第一道工序与最后一道精加 工工序不能同时进行。在工件需要两次安装时，应使粗、精加工工序所用夹具具有大小不同的夹紧力；若工件一次安装，也应使粗、精加工工序分别具有不同的夹紧力。 序集中与分散的原则 组合机床是基于工序集中的工艺原则发展起来的，即运用多种不同刀具，采用多面、多工位和复合刀具等方法，在一台机床上对一个或几个零件完成复杂的工艺过程，从而有效地提高生产率，取得更好的技术经济效果。 但也应当看到，工序集中程度的提高也会带来下述一些问题： (1)工序过分集中会使机床结构复杂，刀具数量增加，机床大而笨重，调整使用不便，可 靠性降低，反而影响生产率的提高； (2)工序过分集中导致切削负荷加大，往往由于工件刚性不足及变形等影响加工精度。 因此，提高工序集中程度时，应注意： 适当考虑单一工序。即把相同工艺内容的工序集中在同一台机床或同一工位上加工； 相互间有位置精度要求的工序应集中在同一台机床或同一工位上加工； 大量的钻、镗工序最好分开，不要集中在同一个主轴箱完成。这是因为：钻孔与镗孔直径往往相差很大，主轴转速也就相差很大，导致主轴箱的传动链 - 4 - 复杂和设计困难。同时，大量钻孔会产生很大的轴向力，有可能使工件变形而影响镗孔精度；而 且，精镗孔振动较大又会影响钻孔，甚至会造成小钻头的损坏或折断。另外，由于铰孔为低速大进给量切削，而镗孔为高速小进给量切削，所以二者也不宜放在同一主轴箱上进行，以有利于切削用量的合理选择和简化主轴箱的传动结构； 确定工序集中时，必须充分考虑零件是否会因刚性不足而在较大的切削力、夹紧力下变形对加工精度带来不利影响； 工序集中时，必须考虑前述粗、精加工工序的合理安排及由于主轴箱结构及设置导向的需要。主轴排列不宜过密，否则会造成机床、刀具调整不便，加工精度、工作可靠性、生产率降低的不良后果。 定工艺 方案应注意的其它问题 (1)镗孔组合机床，应注意精加工后孔的表面是否允许留下螺旋或直线退刀痕迹。如果不允许留下螺旋刀痕，则应在加工终了时，使主轴（刀具）停止转动并周向定位，利用夹具的让刀机构，将工件已加工表面移离刀尖一段距离后退刀。在生产率允许的情况下，也可使刀具以工进速度退回，这样不仅不会留下刀痕，且有利于提高加工精度； (2)钻阶梯孔，应先钻大孔后钻小孔，这不仅可缩短钻小孔的深度，而且使小钻头减少了折断的可能性； (3)互相结合的两个零件，钻孔应从结合面钻起，以更好的保证孔的位置精度，有利于两零件的装配 ； (4)端面一般采用铣削加工。当加工孔口较大端面时，不应采取简单的端面刮削工艺，因为这样会因轴向切削力大而导致振动影响加工精度。当端面对孔有严格的垂直度要求时，应采取镗孔车端面的方法，同时加工端面和孔。对于工件内部的端面，则可采用径向进刀的方法加工； (5)在制定加工一个零件的几台或成套机床或流水线、自动线工艺过程方案时，应尽可能使精加工工序集中在所有粗加工工序之后，以有利于稳定保证加工精度。 定箱体的生 产类型 速器壳体年产量 Q =80000 台 备品率 % 2% 废品率 % 4% 生 产纲领 (1 % ) (1 % )N Q n (式 - 5 - =80000 1 （ 1+2%） (1+4%) =84864 查表知该零件为大量生产 艺规程的设计 定毛坯材料及尺寸 速箱箱体为 铸铁），壁厚为 0拉强度为220体属于铸件，由于零件年产量大，已达到大批生产的水平，所以加工余量要控制在最合理的位置。初步设计为：箱体属壳体， 铸铁），等级 8，零件基本尺寸在 250630，铸铁机械加工余量为 6件机械加工余量等级为 0。铸 件的基本尺寸长 485 310 400件毛坯所留余量：顶面及孔 面及侧面 机械制造工艺手册,所以铸件的毛坯尺寸应为长 485+2,宽 310+2,高 400+2 位基准的选择 (1)粗基准的选择： 粗基准的选择必须使重要表面有足够且均匀的加工余量；粗基准的同一尺寸方向上只能使用一次。根据该零件的技术要求和装配要求，选择以孔 130 和150 的轴线为初基准粗精铣上平面。 (2)精基准的选择： 加工两工艺孔 与精铣后的上盖接合面组成“一面两孔”做为后续的加工基准。 定工艺路线 工序 铸造 工序 清砂 工序 时效 工序 涂漆 工序 粗铣上盖接合面 工序 精铣上盖接合面 工序 在上盖接合面上钻铰定位孔 工序 铰两定位孔（工艺用） - 6 - 工序 粗铣前端面 工序 粗铣后端面 工序 铣两侧窗口面 工序 铣两侧凸台面 工序 铣取力窗口面 工序 铣倒档轴孔内端面 工序 上盖接合面钻孔 工序 前后端面钻孔 工序 左右侧面两面钻孔 工序 铰孔（均螺纹时） 工序 锪沉头孔 工序 粗镗前后端面轴承孔 工序 扩倒档轴孔 工序 上盖接合面攻丝（三面攻） 工序 前后端 面攻丝（三面攻） 工序 两侧面攻
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