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蜗轮 1-钻M12-6H螺纹底孔 N203-[蜗轮]涡轮减速器箱体 机械加工工艺规程和夹具设计 M12 螺纹 底孔 N203 涡轮 减速器 箱体 机械 加工 工艺 规程 夹具 设计

资源描述：

1-钻M12-6H螺纹底孔N203-[蜗轮]涡轮减速器箱体 机械加工工艺规程和夹具设计,蜗轮,1-钻M12-6H螺纹底孔,N203-[蜗轮]涡轮减速器箱体,机械加工工艺规程和夹具设计,M12,螺纹,底孔,N203,涡轮,减速器,箱体,机械,加工,工艺,规程,夹具,设计

内容简介：

黑龙江科技学院毕业设计任务书学生姓名： 冯梓良 任务下达日期：2011 年 12 月 19 日设计开题日期：2012 年 4 月 13 日设计开始日期：2012 年 4 月 16 日中期检查日期：2012 年 5 月 18 日设计完成日期：2012 年 6 月 4 日一、设计题目：涡轮减速器箱体机械加工工艺规程及钻床夹具设计 二、设计的主要内容：（1）设计图纸：钻床夹具总装图1张；夹具体零件图1张；涡轮减速器箱体零件图1张；涡轮减速器箱体工序卡1张。 （2）说明书主要内容及字数要求：说明书主要内容：1）中英文摘要；2）涡轮减速器箱体综述；3）涡轮减速器箱体机械加工工艺规程分析；4）涡轮减速器箱体钻床夹具设计。字数：2万左右 三、设计目标： 根据涡轮减速器箱体零件图，了解零件的作用，分析零件的结构，然后拟定工艺路线及设计钻床专用夹具。培养综合运用所学知识、提高分析和解决实际问题的能力。 指 导 教 师： 于凤云 院（系）主管领导： 2011 年 12 月 19 日实 习 总 结专 业： 机械设计制造及其自动化 性 质： 毕业实习 学 年： 2011-2012 班 级： 机制08-1班 姓 名： 冯梓良 学 号： 2008022548 机械工程学院实习总结实习单位：齐齐哈尔机床厂实习时间：2012.3.122012.3.18一、实习目的通过这次的毕业实习，让我对学习与实践有效结合有了更加深刻的认识和理解。毕业实习作为一个重要的学习环节，其目的在于通过此次实习使我们获得基本生产知识，理论联系实际，扩大知识面，同时毕业实习又是锻炼和培养学生能力及素质的重要渠道，培养学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况。这次在齐齐哈尔机床厂实习，我主要学习到了以下几点： (1) 通过在车间现场参观，了解涡轮减速器箱体制造生产过程；(2) 掌握涡轮减速器箱体机械加工工艺的工艺过程和特点；(3) 了解涡轮减速器箱体的装配工艺；(4) 熟悉涡轮减速器箱体加工时的定位，夹紧方式及所使用的专用夹具；(5) 了解涡轮减速器箱体机械加工质量及其测量方法和所使用的量具；(6) 掌握典型零件的加工方法和工艺过程，了解拟定典型零件机械加工工艺过程的一般原则及进行工艺分析的方法；(7) 参观工厂的先进设备及特种加工，熟悉主要机加工设备的构造原理、主要结构、加工适用范围和精度特点，以扩大学生的专业知识面以及对新工艺、新 夹具的了解。 二、实习公司简介企业概况：齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司（由原齐齐哈尔第二机床厂改制）1950年10月于沈阳北迁建厂，是“一五”期间我国机械工业第一批重点骨干企业，闻名全国的马恒昌小组所在企业，党和国家领导人多次亲临企业和小组视察。经过五十多年的发展建设，企业已成为我国重型机床及锻压设备的著名生产基地，国家“十一五”发展数控机床产业化专项重点扶持企业，中国重型机床龙头企业，为我国32个省、市、自治区和世界五大洲40多个国家和地区提供了近6万台（套）机床装备，其中，为国防、军工、航空、航天、船舶、汽车、能源等国家重点行业和领域提供装备1000余台，为国家基础工业建设和国防建设做出了重要贡献。历史沿革：1970年10月前为中央直属企业，而后到1987年期间下放为省直属企业，1987年至2008年7月为市直属企业，2008年7月1日，齐二机床正式加入中国通用技术（集团）控股有限责任公司，标志着齐二机床重新回归央企行列。历史上创造了共和国多项第一：1958年与北京机床研究所合作研制我国第一台数控立铣，翻开了中国数控机床发展史的第一页；1975年研制完成我国第一台数控龙门铣；1993年研制完成我国第一台重型数控落地铣镗加工中心；1994年研制完成我国第一条重型数控多连杆压力机生产线。建厂以来，已累计生产各种机床6万余台，其中单机重量超百吨重型金切机床、锻压机械达1000余台，填补了国家百余项空白，为基础工业和国防建设的加强提供了大量关键重大设备自主创新：自主开发了TK69系列、FA系列、XK21系列、XK28系列、CK51系列、CK52系列等具有自主知识产权的落地铣镗加工中心、数控龙门镗铣床、数控立式车床、数控卧式车床、大吨位数控多连杆压力机以及高速精密多工位冷成形机等高档产品。企业现已成为国内重型数控机床行业生产规模和市场占有率最大、品种规格最全、产品代表国家水平的制造研发基地。2000年以来，相继自主开发研制新产品150余种，其中86种新产品接近当今国际先进水平，62种产品填补国内空白，获得省级以上科技进步奖等22个奖项。新产品产值率平均达到50%以上。三、实习内容（一）涡轮减速器箱体结构及特点涡轮减速器箱体的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的主要特点：形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。因此，一般中型机床制造厂用于涡轮减速器箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%20%。因此，涡轮减速器箱体的加工不仅加工部位多，而且加工难度也大。加工质量的好坏，直接影响着涡轮减速器的性能，精度和寿命。（二）涡轮减速器箱体的材料及毛坯涡轮减速器箱体它的生产批量大，故毛坯宜用压铸方法铸造。尽量均匀，箱体材料一般选用HT200400的各种牌号的灰铸铁，而最常用的为HT200。灰铸铁不仅成本低，而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性（减震性）。在单件生产或某些简易机床的箱体，为了缩短生产周期和降低成本，可采用钢材焊接结构。此外，精度要求较高的坐标镗床主轴箱则选用耐磨铸铁。负荷大的主轴箱也可采用铸钢件。毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等因素有关。有关数据可查有关资料及根据具体情况决定。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，应使箱体壁厚箱体浇铸后应安排时效或退火工序。（三）涡轮减速器箱体主要技术要求涡轮减速器箱体的主要技术要求是对孔和平面的精度和表面粗糙度的要求；支撑孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度；孔与孔的轴线之间的相互位置精度（平行度、垂直度）；装配基准面与加工时的定位基准面的平面度和表面粗糙；各支承孔轴线和平面基准面的尺寸精度、平行度和垂直度。这些技术要求是保证机器与设备的性能和精度的重要措施。（四）涡轮减速器箱体加工工艺分析1.主要表面的加工方法选择涡轮减速器箱体的主要加工表面为平面和轴承支承孔。涡轮减速器箱体平面的粗加工和半精加工，主要采用刨削和铣削。铣削的生产率比刨削高，在成批和大量生产中，多采用铣削。涡轮减速器箱体平面的精加工多用磨削。涡轮减速器箱体上的轴承支承孔，一般采用钻扩粗铰精铰或镗半精镗精镗的加工方案进行加工。前者用于加工直径较小的孔，后者用于加工直径较大的孔。2.工艺过程的原则1）“先面后孔”的原则。先加工平面，后加工孔，是涡轮减速器箱体零件加工的一般规律。2）“粗精分开，先粗后精”的原则。由于涡轮减速器箱体类零件结构复杂，主要表面的精度要求高，为减少或消除粗加工时产生的切屑力、夹紧力和切屑热对加工精度的影响，一般应尽可能把粗精加工分开，并分别在不同机床上进行。粗、精加工分开进行，会使机床，夹具的数量及工件安装次数增加，而使成本提高，所以对单件、小批生产、精度要求不高的箱体，常常将粗、精加工合并在一道工序进行，但必须采取相应措施，以减少加工过程中的变形。例如粗加工后松开工件，让工件充分冷却，然后用较小的夹紧力、以较小的切削用量，多次走刀进行精加工。3.定位基准的选择(1) 粗基准的选择粗基准的选择在选择粗基准时，通常应满足以下几点要求： 第一，在保证加工面均有余量的前提下，应使重要孔的加工余量均匀,孔壁的厚薄尽量均匀，其余部位均有适当的壁厚； 第二，装入箱体内的回转零件(如齿轮、轴套等)应与箱壁有足够的间隙； 第三，注意保持箱体必要的外形尺寸。此外，还应保证定位稳定，夹紧可靠。对一般的箱体零件来说，以底面作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，涡轮减速器箱体以侧面作为粗基准。(2) 精基准的选择精基准选择原则：选择精基准时，应从整个工艺过程来考虑如何保证工件的尺寸精度和位置精度，并要达到使用起来方便可靠。精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，选择底面作为精基准。（五）涡轮减速器箱体夹具分析零件在工艺规程制定之后，就要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还需要机床夹具。夹具是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或者刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏直接影响工件加工表面的位置精度和生产率。机床夹具按使用范围分为：通用夹具、专用夹具、可调整夹具和成组夹具、组合夹具和随行夹具等。近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用对机床夹具也提出了新的要求：要能装夹一组具有相似特征的工件、能适用于精密加工的高精度机床和各种现代化的制造技术的新型机床以及采用以液压泵等为动力的高效夹紧装置。本次实习加工涡轮减速器箱体所使用夹具为专用夹具、通用夹具、可调整夹具。夹具体的毛坯类型分为铸造夹具体、焊接夹具体、锻造夹具体、型材夹具体和装配夹具体。基于对零件的分析和对夹具的要求，选用铸造夹具体。这是因为铸造夹具体的工艺性好，可铸出各种复杂形状、具有较好的抗压强度、刚度和抗震性，但是其生产周期长，需要进行时效处理，以消除内应力。常用的材料为灰铸铁（HT200），目前铸造夹具体应用较多。四、实习收获和体会转眼几天的实习结束了，虽然时间比较短暂，但是在这次实习中，我将理论和实践结合起来,能让我了解与专业有关的生产工艺流程及各生产设备的特点,为毕业设计打下坚实的基础。而对于我们这些还未走出社会,参加实际工作的学生来说,这是一片新的土壤,新的天空。这次实习使我了解了涡轮减速器箱体零件是机器及其部件的基础件，它将机器及其部件中的轴、轴承、套、涡杆和涡轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。因此，涡轮减速器箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。所以，一般中型机床制造厂用于涡轮减速器箱体零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%20%。对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。用夹具装夹工件时，工件相对于道具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工极度趋于一致，稳定的保证工件的加工精度。同时使用夹具装夹工件方便、快捷，工件不需要划线找正，可显著的减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切屑用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，明显得降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上。每个工件增加的成本时极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著。这次实习也对我做毕业设计打下了坚实的基础，熟悉了涡轮减速器箱体的加工工艺与工装夹具的应用，对典型零件的机械加工工艺规程制定及其工序专用夹具的设计过程有了更深的理解和认知。经过此次实习来做毕业设计是综合运用机械设计制造及其自动化专业的专业知识，分析和解决实际工程问题的一次深入的综合性总复习，能使我们熟悉制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。通过设计过程，熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。也作为我们未来从事机械制造技术工作的一次重要的基本训练。虽然通过这次实习所学到的知识有限的，但通过这次实习让我们明白了我在实际操作、技能等方面还存在很大的不足。“纸上谈来终觉浅，绝知此事要躬行”， 本次实习也让我意识到自己本身还是存在着很大的欠缺，这不仅表现在专业知识有所欠缺，同时也表现在理论结合实际的能力较差。只有通过在学习过程中的不断实习，才能让我们将理论和实际联系起来，也只有这样才能让我们不断进步，最后成为一名实干型专业人才。 机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号蜗轮箱体A1工序名称铣底面工序号10技检要求使表面粗糙度要求达到12.5基准面侧面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200210HB1卧式铣床X62W夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级铣底面夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1铣底面1861394.215030.420.61200mm可转位面铣刀1游标卡尺，千分尺拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12 页第 1 页 机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号蜗轮箱体A1工序名称钻、扩、铰底面4- 13.5/锪平24工序号20技检要求使表面粗糙度要求达到12.5基准面箱体底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200210HB摇臂钻床Z3025夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级专用钻夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1钻4-13.5的孔至6.5mm孔2013.2520.410000.250.0930.12麻花钻 6.51塞规2扩4-13.5的孔至12.5mm孔201310.23150.550.1320.139扩孔钻 12.51塞规3铰4-13.5的孔至13.5mm孔2010.516.96400100.0630.71机用铰刀 13.51塞规4锪平4-24沉头孔515.259.421250.130.6310.72锪钻241塞规拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12 页第 2 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号蜗轮箱体A1工序名称粗铣98的左右侧面和工件的左侧面工序号30技检要求使加工表面粗糙度达到12.5基准面底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200210HB1专用铣床夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级铣侧面夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1粗铣98的左右侧面9812580.12550.21.972.05100mm端面铣刀1多用游标卡尺2粗铣工件的左侧面17612580.12550.20.70.81200mm端面铣刀1多用游标卡尺拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12 页第 3 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号蜗轮箱体A1工序名称铣前后65的凸台面工序号40技检要求使表面粗糙度值达到12.5基准面底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200210HB1卧式铣床X62W夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级铣左右侧面凸台夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1铣前后65的凸台面6513592350.30.961.02100mm端面铣刀 1多用游标卡尺拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12 页第 4 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号蜗轮箱体A1工序名称铣36凸台面工序号50技检要求使表面粗糙度达到12.5基准面底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200210HB1立式铣床X52K夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级铣凸台夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1铣36凸台面3613547.13000.30.4390.51350mm端面铣刀1多用游标卡尺拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12 页第 5 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号蜗轮箱体A1工序名称钻、扩、铰18H7孔并倒角工序号60技检要求使表面粗糙度值达到3.2基准面底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200210HB组合机床夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级专用钻夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1钻18H7孔至1649180.354200.450.3020.41116mm直柄麻花钻2快换钻套2多用游标卡尺2扩18H7孔至17.64910.80.1751900.990.0030.01517.6mm扩孔钻2多用游标卡尺3铰18H7孔至要求尺寸4910.20.1211281.60.240.3118mm机用直柄铰刀2多用游标卡尺4倒角11拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12 页第 6 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号蜗轮箱体A1工序名称粗镗132H8和74H7孔并倒角工序号70技检要求使表面粗糙度值达到12.5基准面底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200210HB组合机床夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级专用镗夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1粗镗132H10的孔至131.5H81914.20.68610.270.33专用镗刀1标准镗套和镗杆各1多用游标卡尺2粗镗66H10的孔至65.5H710113.50.717811.341.55专用镗刀1标准镗套和镗杆各1多用游标卡尺3倒角2.51拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12 页第 7 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号蜗轮箱体A1工序名称精铣98凸台的左侧面和工件的左侧面工序号80技检要求使加工表面粗糙度达到6.3基准面底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200170-241HB1专用铣床夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级铣侧面夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1精铣98凸台的左侧面9811580.12550.31.31.41100mm端面铣刀多用游标卡尺2精铣工件的左侧面17611580.12550.32.322.43200mm端面铣刀多用游标卡尺拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12 页第 8 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号蜗轮箱体A1工序名称钻M12-6H倒角并攻丝工序号100技检要求使表面粗糙度要求达到12.5基准面底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200210HB立式钻床Z525夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级专用钻夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1钻 10.2-6H孔并孔口倒角2451515.10.366800.310.0950.112麻花钻 10.212攻螺纹M12-6H1510.172721M12机用丝锥1拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12 页第 10 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号蜗轮箱体A1工序名称精镗132H8孔和精镗74H7孔工序号90技检要求使132H8的粗糙度值达到6.3和74H7的粗糙度值达到3.2基准面底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200210HB组合机床夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级专用钻夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1精镗132H8孔1910.81.21740.150.760.84专用镗刀1标准镗套和镗杆各1多用游标卡尺2精镗74H7孔10110.51.43610.151.871.95专用镗刀1标准镗套和镗杆各1多用游标卡尺拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12 页第 9 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号蜗轮箱体A1工序名称钻4-M10-7H并攻丝工序号110技检要求基准面 74的右端面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200210HB摇臂钻床Z3025夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级专用钻夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1钻4- 8.5底孔2414.250.286300.280.160.172麻花钻 8.512攻4-M10螺纹1810.214001M10机用丝锥1拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12 页第 11 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号A3工序名称钻4-M8-7H螺纹工序号120技检要求基准面18孔左端面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT200210HBS1摇臂钻床Z3025夹具定 额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级钻夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米/秒）主轴转速（转/分）进给量（毫米/转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1钻4-6.7底孔1813.3521.0410000.220.4麻花钻4-6.712攻4-M8螺纹15110.0540010.21M8机用丝锥1拟制潘书冬日期2011-11-17审核日期批准日期共 12页第 12页机械加工工艺过程卡产品型号零（部）图号共 1 页产品名称涡轮减速器零（部）名称涡轮减速器箱体第 1 页材料牌号HT200毛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10铸造铸造铸造铸造20铣铣底面机加工铣铣床 X62W200mm可转位面铣刀游标卡尺、工装30钻钻、扩、铰13.5孔，锪平4-24沉头孔机加工钻摇臂钻床Z3025麻花钻、扩刀、铰刀、锪平钻游标卡尺、工装40铣粗铣98的左右侧面机加工铣铣床 X62W硬质合金面铣刀游标卡尺、工装50铣铣前后65的凸台面机加工铣铣床 X62W硬质合金铣刀游标卡尺、工装60铣铣36凸台面机加工铣铣床 X62W硬质合金铣刀游标卡尺、工装70钻钻、扩、铰18孔机加工钻摇臂钻床Z3025麻花钻、扩刀、铰刀、游标卡尺、工装XJ00180镗粗镗131.5H8、65.5H7孔机加工镗镗床T68专用镗刀、游标卡尺、工装90铣精铣98凸台的左侧面机加工铣铣床 X62W硬质合金铣刀游标卡尺、工装100钻、攻钻10.2-6H孔并孔口倒角245、攻螺纹M12-6H机加工钻钻床Z525麻花钻、丝锥、游标卡尺、工装110镗精镗132H8孔、74H7孔机加工镗镗床T68专用镗刀、游标卡尺、工装120钻、攻钻4- 8.5底孔并攻丝M10机加工钻钻床Z525麻花钻、丝锥、游标卡尺、工装130钻、攻钻4- 6.7底孔并攻丝M8机加工钻钻床Z525麻花钻、丝锥、游标卡尺、工装140检检验入库设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处记更改文件号签字日期 佳木斯大学本科毕业设计开题报告 题 目：涡轮减速器箱体机械加工工艺规程及钻床夹具设计 院 （系）： 机械工程学院 班 级： 机制09-4班 姓 名： 艾长喜 学 号： 0908014426 指导教师： 王冬 教师职称： 副 教 授 佳木斯大学本科毕业设计开题报告题 目涡轮减速器箱体机械加工工艺规程及钻床夹具设计来源工程实际1、研究目的和意义：1.1 研究目的本题目是根据机械设计制造及其自动化专业的机械制造方向的培养目标、典型零件机械加工工艺规程与工艺装备设计要求而拟毕业设计题目，目的是提高我们理论联系工程实际和工程实际设计能力。毕业设计是综合运用机械设计制造及其自动化专业的专业知识，分析和解决实际工程问题的一次深入的综合性训练。通过毕业设计能使我们熟悉制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。通过设计过程，熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。也作为我们未来从事机械制造技术工作的一次重要的基本训练。根据涡轮减速器箱体的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。进一步培养我们识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。1.2 研究意义我设计的题目是“涡轮减速器箱体机械加工工艺规程及钻床夹具设计”，本题目的设计重点是机械加工工艺规程和工艺装备设计。涡轮减速器箱体做为涡轮蜗杆的支撑和定位零件，其主要作用支撑各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证涡轮减速器箱体各部件的正确安装。涡轮减速器箱体的工艺编制是否合理，直接关系到零件最终能否达到质量要求。机械加工工艺过程是用切削方法改变毛坯形状、尺寸和材料的物理性质，使其成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺的过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括一下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺设备、工艺的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。夹具的设计也是必不缺少的一部分，机床夹具是机械制造中一项重要的工艺装备，工件通过机床夹具进行安装，包含工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置、通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变两个方面。这样就可以保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。使用夹具安装工件，可以减少划线、找正、对刀等辅助时间，采用多件、多工位夹具、以及气动、液压动力夹具夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。通过本题目可以使我们对机械加工工艺的规程制定及工艺装备的设计有较深入的学习。2、国内外发展情况(文献综述)：2.1 国内外机械加工工艺的发展情况机械加工工艺及夹具随着科技的发展，并且与计算机技术、数控技术、控制论及系统工程与制造技术的结合为制造系统，形成现代制造工程学。而物料流、能量流、信息流是组成制造系统的三个基本要素。现代加工逐渐演变为集成化的系统加工，这虽减轻了工人的劳动强度，但同时对工人的知识水平要求较高。这需要我们全方位的认知现代科技知识。因此，在以后的学习中需要我们全方位的学习其各个相关领域的知识，不能只注重一点，为将来的人才战略提出了新的要求1。制造业是国民经济的支柱产业，直接体现了一个国家的生产力水平，对产品质量有着重大的影响。而工艺与装备是制造业的基础，工艺是人、机料等软、硬要素集成的一项基础工程，它贯穿于产品生产的全过程2。工业发达国家极为重视工艺与装备问题，21世纪装备制造应是中国与发达国家竞争的主要领域之一3。自建国以来，特别是改革开放30多年来，我国机械制造业取得了较快发展，制造工艺取得了长足进步。但与西方先进工业国家相比，还存在着明显差距，我国的装备制造业发展速度相对缓慢，装备制造业工艺水平与国际先进水平相比，在技术方面仍有一定差距，主要表现为“两低”、“两高”，即产品精度和生产效率低，工艺成本和环境污染高。因此，要充分认识机械制造工艺在振兴我国装备制造业中的基础性作用4。在机械制造工艺不断发展的今天，其在国外表现出全球化、自动化、环保化、虚拟化、网络化等发展趋势5。而我国的现代机械制造加工工艺主要沿着“广义制造”(或称“大制造”)的方向发展，具体的发展方向可以归纳为四个方面和多个大项目。这四个方面体现为现代设计技术、现在成形和改性技术、现代加工技术、制造系统和管理技术，大项目则包括分层制造技术、微纳米制造技术、高速加工技术等6。当前，我国工艺发展的重点是并行设计、创新设计、改性技术与现代成形、材料成形过程仿真和优化等7。2.2 国内外夹具发展情况通用夹具一般被认为是在19世纪后期出现的，当时欧美工厂中出现天轴传动的车床，同时又有了夹持的卡盘，因为两者不可分割，这是最早出现的夹具。20世纪初，美国美国福特汽车公司推出T型轿车，订单随之激增。当时的机床精度还较差，为了保证零件的互换性，达到要求的孔距精度，出现壳钻模和镗模，有效地提高了生产率。到了20世纪20年代初，美国汽车工业的年产量已超过百万辆以上的规模。“普通通用机床+专用夹具”这一生产方式拉开了近现代大批量生产的帷幕8。夹具的发展历程，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，这时夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，使得加工效率提高；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；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9。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。20世纪80年代以后，夹具在制造业中不仅应用于传统的机械加工领域，而且扩大到了检验、焊接等多种生产过程10。夹具结构和设计的发展主要受生产模式、制造工艺、机床或设备发展的影响。随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代化加工设备的广泛应用，传统的机械加工方法发生了重大变革，由一次装夹多面加工代替了传统的多次装夹和多次加工，由大批量生产转变为多品种小批量的生产。而数字化设备加工功能的扩大化，已经将夹具引导刀具的功能完全替代了，给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求11。随着机械制造业的飞速发展，产品的更新换代越来越快，传统的大批量生产模式逐步被中小批量生产模式所取代，机械制造系统欲适应这种变化需具备较高的柔性。国外己把柔性制造系统(FMS)作为开发新产品的有效手段，对机床夹具提出了新的要求，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济以及计算机辅助夹具设计等方向发展12。夹具元件多功能模块化，能单独使用也能与其他元件组合在一起使用的多功能模块化单元体的比例将进一步增加，如现在使用的各种定位夹紧座、定位压紧支承、精密虎钳等模块式单元体具有定位、夹紧以及调节的综合功能，可以一件单独使用，也可以几件组装在一起使用，T形基础、方箱能组装成一次能装夹多件相同或不相同的工件的夹具，使用这种夹具可以减少机床的停机时间，最大限度发挥数控、加工中心机床的高效性能13。专用夹具、组合夹具一体化，现代化加工设备的多功能化，使工艺过程高度集中、工件一次定位装夹后能完成多工序加工，这就需要一种通用而又能重复使用的组合可调式的夹具系统。它是由一系列统一化、标准化的元件和合件组成，利用这些元件、合件组装成各种不同形式、不同结构、可重复使用的夹具，供单件或中小批量生产使用。这种夹具系统保留了组合夹具的各种优点，组装又像专用夹具那样简单可靠。为了便于夹具与机床定位连接，夹具基体有统一标准的定位连接位置，使之专用、组合夹具向着一体化、组合化方向发展，以满足现代化加工设备的需要14。夹具设计自动化，也是现代夹具发展的趋势之一。随着市场竞争日益激烈，传统人工设计夹具的方法已无法满足现代制造业生产的需要。20世纪70年代后期，随着计算机技术的普及、CAD的出现，由于夹具的图形不大、结构比一般机械设备的结构简单，因此自然而然地想到将CAD技术用于夹具设计。因而，出现了计算机辅助夹具设计（CAFD）技术15。白俄罗斯院士早于1970年已发表了“在钻模版上设计长槽窗口的算法”一文。此后20世纪70年代前期院士发表了10篇有关在工艺装备和夹具设计中应用计算机的文章。20世纪80年代在美国也出现了有关“计算机辅助夹具设计”的文章、我国从20世纪80年代中期开始研究CAFD技术；到20世纪90年代初，清华大学开发了计算机辅助组合夹具夹具设计系统。随着CAFD技术的进一步发展和现代生产的需求，对组合夹具的设计和构形自动化、智能化提出了更高的要求16。3、研究/设计的目标：3.1涡轮减速器箱体加工工艺设计的目标涡轮减速器箱体的主要技术要求是对孔和平面的精度和表面粗糙度的要求，支撑孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度，孔与孔的轴线之间的相互位置精度（平行度、垂直度），装配基准面与加工时的定位基准面的平面度和表面粗糙度，各支承孔轴线和平面基准面的尺寸精度、平行度和垂直度。加工时，按照先粗后精，加工面再加工孔的原则进行加工，这样才能加工出质量合格、符合技术要求的零件。3.2钻床夹具设计的目标夹具的设计则应在满足基本使用功能的基础上，尽量保证涡轮减速器箱体各部分的加工精度。尽量优化、简化夹具结构，降低生产成本。对夹具体以下有几点要求：1）有适当的精度和尺寸稳定性2）有足够的强度和刚度 3）结构工艺性好4）在机床上安装稳定可靠。4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：4.1涡轮减速器箱体机械加工工艺的设计方案本题目加工涡轮减速器箱体零件如图1所示：图1 零件图（1）工艺路线方案一工序1 铣底面。工序2 钻413.5锪平24的孔。工序3 粗铣98的左右侧面和工件的左侧面。工序4 铣前后65的凸台面。工序5 铣36凸台面。工序6 粗镗74孔、孔口倒角2.545，粗镗132孔。工序7 钻扩铰18H7孔,孔口倒角145。工序8 精镗74H7孔和132H8的孔。工序9 精扩铰18H7孔。工序10 钻M12-6H螺纹底孔，孔口倒角245，攻螺纹M12-6H。工序11 钻4M10-7H螺纹底孔，攻螺纹4M10-7H。工序12 钻4M8-7H螺纹底孔，攻螺纹4M8-7H。（2）工艺路线方案二工序1 铣底面。工序2 钻413.5锪平24的孔。工序3 粗铣98的左右侧面和工件的左侧面。工序4 铣前后65的凸台面。工序5 铣36凸台面。工序6 钻扩铰18H7孔,孔口倒角145。工序7 粗镗74孔、孔口倒角2.545，粗镗132孔。工序8 精铣98凸台的左侧面和工件的左侧面。工序9 精镗74H7孔和132H8的孔。工序10 钻M12-6H螺纹底孔，孔口倒角245，攻螺纹M12-6H。工序11 钻4M10-7H螺纹底孔，攻螺纹4M10-7H。工序12 钻4M8-7H螺纹底孔，攻螺纹4M8-7H。（3）工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：两个方案都是按先粗后精，加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先加工74孔、孔口倒角2.545，132孔。然后以底面为基准经过尺寸链换算找正18的中心线再来加工孔18H7孔，而方案二则与此相反，先钻、扩、铰18mm,倒角45，然后以孔的中心线为基准找正74孔的中心线来加工孔，这时的垂直度和精度容易保证，并且定位和装夹都很方便。因此，选择方案二是比较合理的。4.2钻床夹具设计方案（1）定位方案的选定该零件的定位方案我选择的是一面两孔定位方式。这种定位方式在涡轮减速器箱体、杠杆、盖板等类零件的加工中用的很广。工件的定位面一般是加工过的精基面，两定位孔可能是工件上原有的，也可能是专为定位需要而设置的工艺孔。当工作部分直径D3mm时采用小定位销（JB/T 8014.11999），夹具体上应有沉孔，使定位销圆角部分沉入孔内而不影响定位。大批量生产时，应采用可换定位销（JB/T 8014.31999）。工作部分的直径，可根据工件的加工要求和安装方便，按g5、g6、f6、f7制造，与夹具体配合为H7/r6或H7/n6，衬套外径与夹具体配合为H7/h6，其内径与定位销配合为H7/h6或H7/h5。当采用工件上孔与端面组合定位时，应该加上支承垫板或支承垫圈。（2）夹具夹紧装置的确定两个10mm孔中的圆柱销共同承受钻孔时的切削扭矩。在钻M12-6H的螺纹底孔时，由于孔径较小，切削扭矩和轴向力较小，并且轴向力可以使工件夹紧，因此，在确定夹紧方式时就可以不考虑轴向切削力的影响，即可以不施加夹紧力来克服轴向切削力。但由于切削扭矩会使工件产生旋转，因此需要对工件施加向下压的夹紧力来克服切削扭矩。为便于操作和提高机构的效率，采用转动压板夹紧机构，其力的作用点落在靠近加工孔的120圆弧端面上。本夹具对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。用夹具装夹工件有下列优点：1）能稳定的保证工件的加工精度：用夹具装夹工件时，工件相对于道具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工极度趋于一致。2）能提高劳动生产率：使用夹具装夹工件方便、快捷，工件不需要划线找正。5、方案的可行性分析：5.1 涡轮减速器箱体加工工艺方案可行性分析通过对涡轮减速器箱体的加工工艺路线的确定，