【工装夹具类】一级减速器箱盖加工工艺和夹具设计【2副】【全套CAD图纸+毕业论文】
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【工装夹具类】一级减速器箱盖加工工艺和夹具设计【2副】【全套CAD图纸+毕业论文】,工装,夹具,一级,减速器,加工,工艺,以及,设计,全套,cad,图纸,毕业论文
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本科 毕业设计任务书 题 目： 涡轮箱零件 机械加工工艺规程 及夹具设计（年产量 80 000 件） 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 设 10 学生姓名： 学 号： 指导教师： 陈恒高 黑龙江八一农垦大学工程学院 毕业设计任务书 一、 毕业设计 原始资料 1 涡轮箱零件 零件图 1 张（给予） ； 2 年产量 80 000 件（给予）； 3 机 械设计零件手册、机械加工工艺手册、机床夹具设计手册、机床夹具设计图册。 二、 毕业设计 任务 及 要求 1 对零件进行工艺分析 ， 选择毛坯的制造方法 。 2 制订零件的机械加工工艺 规程，其中包括：过程和工艺装备设计计算说明、工艺卡片、 工序卡片和综合卡片。 3 涡轮箱零件 图 1 张、 毛坯图 1 张。 4设计 2 套夹具。 5设计 对应 夹具的主要零件 2 个 。 三 、毕业设计 工作量 1设计 说明 书 毕业设计说明书 应包括下列内容： 封面、毕业设计任务书、中文摘要、英文摘要、目录、前言、正文、参考文献、致谢、附录、论文评定成绩，并按顺序排列。 设计说明书的字数应在 20000 字以上，采用 打印。 2 查阅 参考 文献 查阅文献 10 篇以上，其中查阅与课题有关的外文文献 2 篇以上，并将其中的 1 篇文献的摘要的原文和译文 （不少于 3000 汉字 ） 附在附录中 。 3 设计图纸 毕业 设计图纸应符合国家有关制图标准，正确体现设计意图 ， 图面整洁，布置匀称，尺寸标注齐全，字体端正，线型规范。图纸全部由计算机绘制。 序号 图纸内 容 规格 比例 1 工艺装备结构设计（ 2 张） 0图 1:1 2 夹具主要零件图（ 2 张） 1 3 1:1 3 零件图和毛坯图各 1 张 1 3 1:1 4其它 工作量 ： （ 1） 机械加工工序卡片 1 套； （ 2）机械加工工艺过程卡片 1 套。 四 、毕业设计 进度 安排 序号 起止日期 设计内 容 1 2 月 28 日 3 月 14 日 撰写开题报告，开题答辩 2 3 月 15 日 3 月25 日 收集查阅相关资料 ,根据所查阅的资料 ,结合自己所设计的内容进行工艺规程的设计 ,确定工艺路线。 3 3 月 26 日 4 月 10 日 对工艺路线进行分析并最终确定，计算切削余量，确定 毛坯尺寸；计算切削用量和基本工时。 4 4 月 11 日 5 月10 日 进行工艺装备设计与计算。 5 5月 11 日 5月 23日 编写说明书，校正设计过程中的错误，输出图纸，准备 答辩 6 5月 24日 5月 30日 毕业设计答辩 5 月 31 日 6 月 6 日 毕业设计整改 五 、参考资料 1 机械制造工艺学教材、机床夹具设计教材、互换性与测量技术教材。 2 机械零件设计手册。 3 机床夹具设计手册。 4 机床夹具设计图册。 六 、审批意见 1教研室意见： 教研室主任签名： 年 月 日 2学院意见： 教学院长 签名： 年 月 日 一级减速器箱盖加工工艺和夹具设计 学生姓名： 学 号： 指导教师： 所在学院： 专 业： 机械设计制造及其自动化 中国大庆 2015 年 6 月 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - I - 摘 要 本文是在减速器箱体的图样分析后进行减速器箱体的机械加工工艺路线的设计，同时按照其中的加工工序的要求设计夹具。 减速器箱体的主要加工内容是表面和孔。其加工路线长，加工时间多，加工成本高，零件的加工精度要求也高。按照机械加工工艺要求，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 以保证加工精度。基准选择以底面作为粗基准，以底面与两个工艺孔作为精基准，确定了其加工的工艺路线和加工中所需要的各种工艺参数。 在零件的夹具设计中，主要是根据零件加工工序要求，分析应限的自由度数，进而根据零件的表面特征选定定位元件，再分析所选定位元件能否限定应限自由度。确定了定位元件后还需要选择夹紧元件，最后就是确定专用夹具的结构形式。 关键词 :减速器箱体；加工工艺；工序；专用夹具 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - is of of in of at to of is of is is In of of of to to as a as to In of to of of of of be to of of be be of to is to of 龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 1 - 目 录 摘 要 . I . 绪论 . 1 课题的研究内容和意义 . 1 内外的发展概况 . 2 课题应达到的要求 . 3 2 零件工艺的分析 . 4 件的工艺分析 . 4 体零件的结构工艺性 . 4 3 工艺规程设计 . 7 定毛坯的制造形式 . 7 位基准的选择 . 8 基准的选择 . 8 基准的选择 . 9 定工艺路线 . 10 分加工阶段 . 10 排加工顺序 . 11 定加工工艺路线 . 12 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 13 4 确定切削用量及基本工时 . 15 铣上窥视孔面 . 15 铣结合面 . 16 分割面 . 17 孔 . 18 5 铣左右端面夹具设计 . 20 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 2 - 计要求 . 20 具设计 . 20 定位基准的选择 . 20 切削力及夹紧力的计算 . 20 位误差的分析 . 23 具设计及操作的简要说明 . 24 6 钻孔夹具设计 . 25 计分析 . 25 计方案论证 . 25 削力及夹紧力的计算 . 25 计及操作的简要说明 . 26 构分析 . 26 具的公差 . 28 序精度分析 . 29 总 结 . 30 参考文献 . 32 致谢 . 33 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 1 - 1 绪论 课题的研究内容 和 意义 工装工艺及夹具毕业设计是对所学专业课知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。 机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原材料和毛坯的供应，进行机床调整，专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。 机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定生产产品的进度计划和相应的调度计划，并能做到各 工序科学地衔接，使生产均衡、顺利，实现优质、高产和低消耗。 机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。机械加工工艺过程卡片，是说明零件加工工艺过程的工艺文件。在单件、小批量生产中，以机械加工工艺过程卡片指导生产，过程卡的各个项目编制较为详细。机械加工工序卡片是为每个工序详细制定的，用于直接指导工人进行生产，多用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。 在机械行业中，如何去保证工件的高精度、加工的成本等实质性问题，一直是从事于机械行业人员研究的问题，其中在设计夹具的时候就要考虑以上问题， 高效的夹具是工件高精度的保证，如何让夹具更高效、更经济，这是行业人急需要解决的。 随着社会的发展，科技的不断提高，各种高科技技术逐渐渗透到各个行业，如何利用这些高科技为人类服务，如何充分利用这些高科技在机械行业中，这还需要机械行业人员不断的努力，开拓创新。 随着科学技术的发展，和社会市场需要，夹具的设计在逐步的超向柔性制造系统方向发展。迄今为止 ,夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具之一 ,刀具本身已高度标准化 ,用户只需要按品种、规格选用采购。而模具和夹具则和产品息息相关 ,产品一有变化就需重新制作 ,通常是属 于专用性质的工具 ,模具已发展成为独立的行业 ;夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。 组合黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 2 - 夹具不仅具有标准化、模块化、组合化等当代先进设计思想 ,又符合节约资源的原则 ,更适合绿色制造的环境保护原理。所以是今后夹具技术的一个重要发展方向单位 。 机床夹具通常是指装夹工件用的装置 :至于装夹各种刀具用的装置 ,则一般称为“辅助工具”。辅助工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。按照机床夹具的应用范围 ,一般可分为通用夹具 ,专用夹具和可调整式夹具等。 通过这次毕业设计，对自己所学的理论知识进行一次综合运 用，也是对四年的学习深度的一个检验。在这次设计过程中，充分挖掘自己分析问题，解决问题的潜力。并希望通过毕业设计能养成一种严谨，认真的态度，为以后参加工作打下一个良好的基础。 内外的发展概况 工装的全称是工艺装备，工装是指加工机床外而需保证零件加工质量的工艺装备，是制造过程中所用的各种工具的总称。它是各企业内除生产设备和工具外的为配合生产设备和人完成工艺制作要求的部分，大多工装都是针对各自产品特点的。机械加工过程中用来固定和定位要加工的零件或毛坯件的装置，即工装的主要作用有：固定，定位，防止变形。 夹具属于工装，工装包含夹具，属于从属关系。不仅仅是焊装用，在机加工方面也有用，许多时候，需要装配几个部件并保证其定位准确的时候就需要。设计工装夹具要紧扣产品，因为工装夹具是专门为某些产品特定的，要保证生产时无干涉现象、定位准确、操作工操作便捷等。简单的说，就是用于工件装夹的工具。 夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人 们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 由于现代加工的高速发展，对传统的夹具提出了较高要求，如快速、高效、安全等。要想达到这样的生产要求，就必须计算加工工序零件在加工过程中由于切削力、重力、惯性力等所产生的切削力及切削力矩，按照夹具设计中所确定的夹紧方式进行夹紧力的计算，为了减小夹具的具体尺寸，就需要增大夹具的定位区间，增黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 3 - 大由夹紧力而产生的摩擦力矩、正压力及由此而产生 的摩擦力，以达到夹具小巧而精用的目的。同时为了减少工人的劳动强度，提高工件装夹效率，还需要对夹具的夹紧机构的行程进行设计，以期以最短的夹紧行程，达到最佳的夹紧效果。 课题应 达到的要求 通过实际调研和采集相应的设计数据、阅读相关资料相结合，对减速器箱体的基本结构及作用有个大致的了解，在此基础上，经过对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论等相关知识充分掌握后，分析减速器箱体的加工工艺，确定减速器箱体各加工表面的加工方法，进而形成减速器箱体的机械加工工艺路线。并能根据减速器箱体的加工工序要求，分析 减速器箱体的定位方式、金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据，结合机械机构设计的相关理论知识，完成工件的有效定位及夹紧，从而使整个减速器箱体的加工工艺路线经济，工件定位方案合理，来达到产品的最优化设计。 针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题，综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的知识，设计出一套适合于实际的减速器箱体加工工艺路线，从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计。 为提高 钻 床夹具在机床上安装的稳固 性，减轻其断续切削可能引起的振动，夹具体不仅要有足够的刚度和强度，其高度和宽度比也应恰当，一般有 H/B1 降低夹具重心，使工件加工表面尽量靠近工作台面。 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 4 - 2 零件工艺的分析 件的工艺分析 7， 度为 直度为 度为 它孔的表面粗糙度为 销孔的表面粗糙度为 面表面粗 糙度为 a 小于 大于 机体的端面表面粗糙度为 体零件的结构工艺性 工艺分析的目的主要有两个： 一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工与装配； 二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制定出合理的工黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 5 - 艺规程。 铸件必须进行时效处理，以消除应力。有条件时应在露天存放一年以上再加工。 为了保证加工精度应使定位基准统一，该零件主要定位基准，集中在 D 面和 W 面上。 镗孔时，在可能的条件下尽量采用“支承镗削”方法，以增加镗杆的刚性，提高加工精度。对直径较小的孔、应采用钻、扩、铰加工方法。 为保证在同一轴上各孔的同轴度，可采用在已加工孔上，安装导向套再加工其他孔的方法。 为提高孔的加工精度，应将粗镗、半精镗和精镗分开进行。 铸造时一般 50下孔不铸出。 孔的尺寸精度检验，使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离的测量可以通过孔与孔之间壁厚进行间接测量。 同一轴线上各孔 的同轴度，可采用检验心轴进行检验。 各轴孔的轴线之间的平行度，以及轴孔的轴线与基准面的平行度，均应通过检验心轴进行测量。 减速器箱体作为主传动系的支承零件，各传动轴间要求一定的位置精度，因此，加工此减速器箱体的主要任务是保证各孔系间的相互位置精度。在此减速器箱体的加工中保证各孔正确位置是靠 标镗床手动控制坐标来完成的，为更好地保证加工质量，单件小批量生产也可采用组合夹具、专用镗模进行加工，批量较大时，应采用专用镗模进行加工。 根据减速器箱体零件图可知，其主要加工面是进行导轨面的加工、表面加工、孔加工 、钻孔、攻丝，孔的精度要求高。该零件年生产属小批量生产，设计加工零件所需要的专用夹具是为了提高劳动效率、降低成本。 箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意： 箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，其中通孔加工工艺性最好， 阶梯孔相对较差。 体的内端面加工比较困难 ,结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 6 - 穿过之孔加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。 了减少 加工中的换刀次数 ,箱体上的紧 固孔的尺寸规格应保持一致 . 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 7 - 3 工艺规程设计 定毛坯的制造形式 毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用、零件生产率和经济性，而且也与零件的机械加工工艺和质量密切相关。故正确选择毛坯具有重大的技术经济意义。 毛坯选择时，应全面考虑以下因素： 1）零件的材料及机械性能要求； 2）零件的结构形状与外形尺寸； 3）生产类型，它在很大程度上决定采用毛坯制造方法的经济性； 4）现有生产条件； 5）充分考虑利用新工艺、新材料、新技术的可能性。 由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好， 因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用 于零件年生产量 8万台，已达到大批生产的水平，通常采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。 长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常减速器箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是 00，当载荷较大时，采用 40 高强铸铁。 减速器箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用 焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸 焊、铸 煅 焊、煅 焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。 毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。 毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的减速器箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。 该零件为减速器箱体类，且外型尺寸较大，材料为 件的形状较复杂，因此不能用锻造，只能用铸件，采用砂型铸造毛坯，如图 速器箱体毛坯图所黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 8 - 示。采用小批量造型生产。根据零件主要的加工表面的粗糙度查参考文献机械制造工艺简明手册确定各表面加工余量。 毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生。为了减少毛坯制造时产生残余应力，应使减速器箱体壁厚尽量均匀，减速器箱体浇铸后应安排时效或退火工序。 该减速器箱体的材料是 件小批生产，由于结构复杂，所以毛坯采用铸件。为了提高减速器箱体加工精度的稳定 性，采用时效处理以消除内应力。 位基准的选择 定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择正确、合理，可以保证零件的加工质量，提高生产率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，使生产无法进行。 减速器箱体定位基准的选择，直接关系到减速器箱体上各个平面与平面之间、孔与平面之间、孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准统一”和“基准重合”的原则，同时必须考虑生产批量的大小、生产设备、特别是夹具的选用等因素。 该减速器箱体的结构复杂，壁厚不均，刚性不好，而 加工精度要求又高，故减速器箱体重要加工表面都要划分粗、精加工两个阶段，这样可以避免粗加工造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证减速器箱体的加工精度。 定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。 基准的选择 加工的第一个平面是盖或低坐的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘 样可以保证对合面 加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。 选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则： 重要表面 原则 为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。 不加工表面 原则 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 9 - 为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。 余量最小 原则 如果零件上每个表面都要加工， 则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。 使用一次 原则 因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。 平整光洁 原则 以便工件定位可靠、夹紧方便。 根据生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件安装方式也不一样。大批大量生产时，由于毛坯精度高，可以直接用减速器箱体上的重要孔在专用夹具上定位，工件安装迅速，生产率高。在单件、小批及中批生产时 ，一般毛坯精度较低，按上述办法选择粗基准，往往会造成减速器箱体外形偏斜，甚至局部加工余量不够，因此通常采用划线找正的办法进行第一道的工序加工，即以主轴孔及中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查，必要时予以纠正，纠正后孔的余量应足够，但不应定均匀。 该减速器箱体为单件小批量生产，在单件小批量生产时，由于毛坯精度低，所以以划线找正法安装。划线时先找正主轴孔中心，然后以主轴孔为基准找出其他需加工平面的位置。加工该减速器箱体时，按所划的线找正安装工件，则体现的是以主轴孔作为粗基准。 基准的选择 选择精基准 时，主要考虑保证加工精度和工件装夹方便可靠。一般应考虑以下原则： 1) 基准重合原则 即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 2) 基准统一原则 应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则 。 3) 自为基准原则 某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 10 - 4) 互为基准原则 5) 便于装夹原则 所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。 为了保证减速器箱体零件孔与孔、孔 与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度，减速器箱体类零件精基准选择常用两种原则：基准统一原则、基准重合原则。小批生产时一般采用基准重合原则，即以装配基准作为定位基准，避免了基准不重合误差，有利于提高减速器箱体上各表面间的相互位置精度。大批生产时常采用基准统一原则，即一面两孔定位，可避免由于基准变换而带来的累积误差。 根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面为 330定位销孔以直径 6种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位 稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。 定工艺路线 分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于： 整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和低座分别进行加工，而后再对装配好的整体箱体进行加工。第一阶段主要完成平面，紧固孔和定位空的加工，为箱体的装合做准备；第二阶段为在装合好的箱体上加工轴 承孔及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序，将盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度。 分加工阶段 零件的技术要求较高时，零件在进行加工时都应划分加工阶段，按工序性质不同，可划分如下几个阶段： 粗加工阶段 此阶段的主要任务是提高生产率，切除零件被加工面上的大部分余量，使毛坯形状和尺寸接近与成品，所能达到的加工精度和表面质量都比较低。 半精加工阶段 此阶段要减少主要表面粗加 工中留下的误差，使加工面达到一定的精度并留有一定的加工余量，并完成次要表面的加工（钻、攻丝、铣键槽等），为精加工做好黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 11 - 准备。 精加工阶段 切除少量加工余量，保证各主要表面达到图纸要求，所得精度与表面质量都比较高。所以此阶段主要目的是全面保证加工质量。 光整加工阶段 此阶段主要针对要进一步提高尺寸精度、降低粗糙度（ 以上）的表面。一般不用于提高形状、位置精度。 根据加工阶段划分的要求及零件的批量，该减速器箱体的加工划分为 3 个阶段：粗加工阶段（ 粗铣各个平面、孔端面及各主轴孔粗镗）、半精加工阶段（半精镗各主轴孔，完成各次要孔等）和精加工阶段（磨各平面、精镗各主轴孔）。 排加工顺序 复杂工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序，如何将这些工序安排在一个合理的加工顺序中，生产中已总结出一些指导性的原则，先述如下。 切屑加工工序顺序的安排原则 1） 先粗后精 各表面加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的顺序进行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。 2）先主后次 零件的主要加工表面（一般是指设计基准面、主要工 作面、装配基面等）应先加工，而次要表面（键槽、螺孔等）可在主要表面加工到一定精度之后、最终精度加工之前进行加工。 3） 先面后孔原则 对于减速器箱体类、支架类、机体类等零件，平面轮廓尺寸较大，用平面定位比较稳定可靠，故应先加工平面，后加工孔。这样，不仅使后续的加工有一个稳定可靠的平面作为定位基准面，而且在平整的表面上加工孔，加工变得容易一些，也有利于提高孔的加工精度。 4）先基准后其他 作为精基准的表面要首先加工出来。 该减速器箱体的加工和装配大多以平面为基准，按照加工顺序安排的原则，采黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 12 - 用先面后孔的加工顺序 。先加工平面，可以为加工精度较高的支承孔提供稳定可靠的精基准，有利于提高加工精度。另外，先加工平面可以将铸件不平表面切除，可减少钻孔时钻头引偏和刀具崩刃等现象的发生，对刀和调整也较为方便。加工孔系时应遵循先主后次的原则，即先加工主要平面或孔系，这也符合切削加工顺序的安排原则。 定加工工艺路线 拟定工艺路线的出发点：应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。还要考虑经济效果，以便降低生产成本。 综合以上加工阶段和加工顺序的分析，可以初步得出减速器箱体的加工艺路线。 初拟 减速器箱体加工工艺路线方案如表 3示。 表 3艺路线方案 工序号 工序内容 10 铸造 20 清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等 30 人工时效处理 40 以分割面为定位基准，按线找正，装夹工件，粗铣顶斜面，留余量 10 以已加工的顶斜面为定位基准，按线找正，装夹工件，粗铣分割面，留余量 10 以已加工的分割面为定位基准，按线找正，装夹工件，精铣顶斜面，保证尺寸。 70 以已加工的顶斜面为定位基准，按线找正，装夹工件，精铣顶面，保证尺寸要求。 80 将上下箱体合并 90 以箱体端面定位，钻 2钉孔、铰 2钉孔。装定位销 100 以箱体端面定位，钻 6接孔。 110 粗、精铣两端端面 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 13 - 120 以底面、端面为定位基准，粗、精镗轴承孔及卡簧槽 130 以已加工端面定位，钻、攻螺钉孔 440 拆卸上下箱体、去毛刺、清洗 方案在镗孔时，把粗镗、半精镗、精镗分开进行加工，满足了粗精分开的原则，可以有效避免因粗精不分给工件带来的加工应力无法释放的危害，有效地保证了零件的加工精度。而且四个是孔同时进行加工的，不仅可以保证各主轴孔间的相互位置精度 ，而且还有效地提高了零件的加工效率，降低了工人的劳动强度。 考虑到机械加工顺序安排原则及零件的生产成本等因素，其优越性在于把粗镗、半精镗、精镗分开进行加工，符合切削加工工序顺序的 先粗后精 安排原则，而且 各 轴孔 加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工进行， 可以 逐步提高零件加工表面的精度和表面质量 ，可以逐渐提高各个轴孔的质量要求，可以提高各轴孔间的相互位置精度和各自的尺寸精度，保证减速器箱体零件的技术要求，确定其为此零件的加工工艺路线。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 减速器箱体体的材料是 由于结构复杂，所以毛坯采用铸件。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸如下： 顶面 根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 件机械加工余量，可得顶面 B 长度方向的单边加工余量如下： 精加工余量： 加工余量： 坯余量： Z = 两侧面 根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺 设计简明手册表 件机械加工余量，可得两侧面 A、 C 长度方向的单边加工余量如下： 精加工余量： 加工余量： 坯余量： Z =龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 14 - 平面 根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 件机械加工余量，可得平面 D、 W 长度方向的单边加工余量如下： 精磨余量： 磨余量： 精刨余量： 刨余量： 坯余量： Z=1龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 15 - 4 确定切削用量及基本工时 铣上窥视孔面 加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗铣箱盖上顶面，保证顶面尺寸 3 床： 铣床 具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀， 25数 Z=20 量具：卡板 计算铣削用量 最大加工余量为 一次铣削，切削深度 定进给量 f： 根据工艺手册），表 75,确定 切削速度：参考有关手册，确定 V=s,即 27m/据表 86,取 故实际切削速度为： V= 1000=26.5(m/ 当 作台的每分钟进给量应为： fm=20 50(mm/ (5切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+25+3+2=130机动工时为： 130 150=2s 辅助时间为： 52=他时间计算： 6%（ tb+=6% (52+工序 5的单件时间： tm+tf+tb+52+黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 16 - 铣结合面 加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：精铣箱结合面，保证顶面尺寸 3 床：卧式铣床 具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀， 25数 Z=20 量具：卡板 计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为 330 大加工余量为 磨削量 一次铣削，切削深度 定进给量 f：根据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表 75,确定 切削速度： 参考有关手册，确定 V=s,即 27m/据表 86,取 公式（ 5 故实际切削速度为： V= 1000=26.5(m/当 作台的每分钟进给量应为： fm=20 50(mm/切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+30+3+2=335机动工时为： 335 150=34s 辅助时间为： 134=他时间计算： tb+% (134+工序 6 的单件时间： tm+tf+tb+134+龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 17 - 分割面 工件材料：灰铸铁 加工要求：以底面及侧面定位，装夹工件，磨分割面，加工余量为 面磨床 具：砂轮 量具：卡板 选择砂轮 见工艺手册表 2到表 8，则结果为 40 127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为 46号，硬度为中软 1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为 350 40 127（ D B d） 切削用量的选择 砂轮转速为 =1500r/砂 =s 轴向进给量 0行程 ) 工件速度 10m/向进给量 行程 切削工时 根据工艺手册可知 式中 L 加工长度， L=330mm b 加工宽度， 230b 单面加工余量， 系数， 工作台移动速度（ m/ 工作台往返一次砂轮轴向进给量（ 工作台往返一次砂轮径向进给量（ 辅助时间为 ： 162=他时间计算： tb+% (162+该工序的单件时间： 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 18 - tm+tf+tb+162+孔 钻 4 工件材料：灰铸铁 机床：立式钻床 刀具：采用 5麻花钻头走刀一次， 扩孔钻 6 5f=r（工艺手册 v=s=工艺 手册 000v/ 05(r/按机床选取 00r/（按工艺手册 所以实际切削速度 6f=r（工艺手册 v=s=工艺手册 000v/ 36(r/按机床选取 00r/（按工艺手册 所以实际切削速度 由于是加工 2个相同的孔，故总时间为 T=2 (2 (助时间为： 他时间计算： tb+% (单件时间： tm+tf+tb+ 钻 6 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻 6个直径为 9机床：立式钻床 刀具：采用麻花钻头走刀一次， f=r 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 19 - v=s=1000v/ 36(r/ 按机床选取 00r/（按工艺手册 所以实际切削速度 由于是加工 6个相同的孔，故总时间为 T=6 t=6 02.4 s 辅助时间为： 他时间计算： tb+% (单件时间： tm+tf+tb+机床选取 95r/ 则实际切削速度 V=4.9(m/故机动加工时间： l=193mm,3t= (l+l1+ 2/4=助时间为： 他时间计算： tb+% (单件时间： tm+tf+tb+该工序的总时间： T=龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 20 - 5 铣左右端面夹具设计 计要求 为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要 设计专用夹具。本夹具将用于 床。成批生产，任务为设计一 铣 左右端面 夹具 本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。 具设计 定位基准的选择 为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。 由零件图可知：进行加工前，左右端面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，定位、夹紧方案有： 方案：选下平面、和侧面和支撑钉定位夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。 为了使定位误差达到 要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。 切削力及夹紧力的计算 刀具： 立 铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 00 15 00 10 顶 刃0n 侧 刃 60010 15 30 22Z 0 /fa m m z p 由 参考文献 55表 1 2 9 可得铣削切削力的计算公式： 0 . 9 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12335 a f D B z n 有： 0 . 9 0 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12 3 3 5 2 . 0 0 . 0 8 2 8 2 0 . 5 2 2 2 . 4 8 3 6 . 2 4 ( ) 根据工件受力 切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数 6543210 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 - 21 - 式中：60 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 1 产品名称 减速箱 零件名称 箱盖 共 页 第 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸造 毛坯外形尺寸 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 1 铸造 2 清沙 清除 浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等 3 热处理 人工时效处理 退火炉 退火炉 4 粗铣 以分割面为定位基准， 按线找正 ， 装夹工件， 粗铣顶斜 面， 留余量 1 质合金端铣刀 游标卡尺、工装 5 粗铣 以 已加工的 顶 斜 面 为 定位 基准， 按线找正 ， 装夹工件，粗铣分割 面， 留余量 1 质合金端铣刀 游标卡尺、工装 6 精铣 以 已加工的 分割面为定位基准， 按线找正 ， 装夹工件，精铣顶斜 面 ，保证尺寸。 质合金端铣刀 游标卡尺、工装 7 精铣 以 已加工的顶斜面为 定位 基准 ，按线找正，装夹工件，精 铣顶面 ，保证尺寸要求。 质合金端铣刀 游标卡尺、工装 8 合并 将上下箱体合并 9 钻 、铰销钉孔 以箱体端面定位，钻 2钉孔 、铰 2钉孔 。装定位销 钻床 锥柄麻花钻、 锥形铰刀、 游标卡尺 10 钻 以箱体端面定位，钻 6接孔。 钻床 麻花钻、游标卡尺 11 铣 粗、精 铣 两端 端面 数控铣床 数控铣床 12 镗 以底面、端面为定位基准， 粗、精 镗 轴承孔 及卡簧槽 专用镗床 平口钳、镗刀 13 钻、攻 以已加工端面定位，钻、攻螺钉孔 4 钻床 平口钳、丝锥、游标卡尺 14 拆卸 拆卸上下箱体、去毛刺、清洗 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工 序卡片 产品型号 零件图号 1 产品名称 减速箱 零件名称 上 箱体 共 9 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 4 粗 铣 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 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 ) 准终 单件 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 r/m/mm/r 动 辅助 1 以分割面为装夹基准面，划线找正，夹紧工件。粗铣顶部斜面，留 1量 60 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 1 产品名称 减速箱 零件名称 上 箱体 共 9 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 5 粗铣分割面 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 0 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣 床 1 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 ) 准终 单件 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 r/m/mm/r 动 辅助 1 以 已加工的 顶 斜 面 为 定位 基准， 按线找正 ，装夹工件， 粗铣分割 面， 留余量 153T 160 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 1 产品名称 减速箱 零件名称 上箱体 共 9 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 6 精铣顶斜面 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 0 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 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 ) 准终 单件 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 r/m/mm/r 动 辅助 1 以已加工的分割面为定位基准， 按线找正 ，装夹工件， 精铣顶斜 面 ，保证尺寸。 00 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型 号 零件图号 1 产品名称 减速箱 零件名称 上箱体 共 9 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 7 精铣分割面 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 0 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 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 ) 准终 单件 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 r/m/mm/r 动 辅助 1 以 已加工的 顶 斜 面 为 定位 基准， 按线找正 ，装夹工件 ，精铣分割 面， 保证尺寸。 00 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 1 产品名称 减速箱 零件名称 上 箱体 共 9 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 9 钻铰销钉孔 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 大力钳 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 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 r/m/mm/r 动 辅助 1 以箱
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