變速器軸承外殼的加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)【說明書+工序卡片+三維圖】

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76E8孔為中心加工的表面： 這一組加工表面包括：右端面、Φ76E8孔、Φ76底面及倒角。其中，主要加工表面為Φ76E8孔。該孔表面粗糙度為6.3,精度要求為8級,因此需粗、精車才能達(dá)到要求。 2、?? 以Φ80h8外圓為中心加工的表面: 這一組加工表面包括：左端面、Φ80h8外圓及Φ80右平面。這三個表面都是主要加工表面。其中表面粗糙度均為6.3、外圓精度要求為8級、長度方向的精度要求為12級，需要粗、精車才能達(dá)到要求。 3、?? 以Φ24H8孔為中心加工的表面： 這一組加工表面包括：Φ24H8、Φ8 孔及锪平Φ22。其中，主要加工表面為Φ24H8、Φ8 。其表面粗糙度均為6.3,精度要求為8級和10級。需要鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔才能達(dá)到要求。 4、位置度要求： 左端面與Φ80右平面平行度要求為0.04，Φ24H8和Φ8 對端面C的垂直度要求為0.05。 第三章?? 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1毛坯制造形式的確定 零件材料為HT200，考慮該零件在實(shí)際運(yùn)行中所受載荷較小，零件屬成批或大批生產(chǎn)，零件外輪廓尺寸不大，零件內(nèi)部有凹槽鑄造時(shí)需采用活塊，故可采用金屬性鑄造。 3.2基面的選擇 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇： 按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則和考慮工件各加工表面的余量分配及不需加工表面與加工表面的位置精度的要求，選用零件外圓弧輪廓作為粗準(zhǔn)利用三爪卡盤進(jìn)行裝夾，以消除零件的四個自由度。在利用三爪卡盤進(jìn)行裝夾時(shí)零件的重量存在一定的不對稱，但考慮零件的尺寸較小不對稱重量較少，故此零件在裝夾時(shí)不需作配重處理。 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇： 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。因此精加工基準(zhǔn)在下面的工序中詳細(xì)說明。 3.3 制定工藝路線 3.3.1 工藝路線方案一： 工序I 粗車零件左端面、Φ80外圓、退刀槽及Φ80的右垂直平面，以零件的外輪廓作為粗基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床，夾具為三爪卡盤。 工序II 粗車右端面、孔Φ76及其底平面，以零件Φ80外圓及左端面為基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。 工序III 銑削Φ24端面及M6端面到要求并保證2 ，以零件Φ80及左端面為基準(zhǔn)，選用X5020A立式升降臺銑床，夾具為專用夾具。 工序IV 鉆孔Φ24、Φ8及锪平Φ22以零件左端面及Φ80的外圓作為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，夾具為專用夾具。， 工序V 精車孔Φ76E8、1×45°倒角及R1.5的倒角。以零件Φ80外圓及左端面為基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床,夾具為專用夾具。 工序VI 精車左端面、Φ80外圓、倒0.5×45°角及Φ80的右垂直平面到要求并保證尺寸5.3 ，以零件右端面及Φ76孔為基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。 工序VII 擴(kuò)、鉸孔Φ24、锪平Φ22、擴(kuò)孔Φ8、沉孔Φ9.5×90°、鉆螺紋孔及攻螺紋。以零件Φ80外圓及左端面為基準(zhǔn)。選用Z525立式鉆床，夾具為專用夾具。 工序VIII 锪平Φ19及鉆孔5-Φ10.5，以零件Φ80外圓及右端面為基準(zhǔn)。選用Z525立式鉆床，夾具為專用夾具。 工序IX 終檢 3.3.2工藝路線方案二： 工序I 粗車右端面、孔Φ76及其底平面。以零件的外輪廓作為粗基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床，夾具為三爪卡盤。 工序II 粗車零件左端面、Φ80外圓、退刀槽及Φ80的右垂直平面。以零件Φ76內(nèi)孔及右端面為基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。 工序III 銑削Φ24端面及M6端面到要求，以零件Φ80外圓及左端面為基準(zhǔn)，選用X5020A立式升降臺銑床，夾具為專用夾具。 工序IV 鉆孔Φ24以零件左端面及Φ80的外圓作為基準(zhǔn)。選用Z525鉆床，夾具為專用夾具。， 工序V 精車孔Φ76E8、1×45°倒角及R1.5的倒角。以零件Φ80外圓及左端面為基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床,夾具為專用夾具。 工序VI 精車左端面、Φ80外圓、倒0.5×45°角及Φ80的右垂直平面到要求并保證尺寸5.3 ，以零件右端面及Φ76孔為基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。 工序VII 擴(kuò)、鉸孔Φ24，锪平Φ22，鉆、擴(kuò)孔Φ8，沉孔Φ9.5×90°到要求，鉆M6-7H螺紋孔及攻螺紋。以零件Φ80外圓及C面為基準(zhǔn)。選用Z525立式鉆床，夾具為專用夾具。 工序VIII 锪平Φ19及鉆孔5-Φ10.5，以零件Φ80外圓及右端面為基準(zhǔn)。選用Z525立式鉆床，夾具為專用夾具。 工序IX 終檢 方案比較： 以上加工方案大致看來還合理，但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后就會發(fā)現(xiàn)仍有問題。主要表現(xiàn)在兩端面的加工先后和加工孔Φ8及基準(zhǔn)的選擇。1、如果以外輪廓為粗基準(zhǔn)、采用三爪卡盤夾持加工左端面及Φ80外圓右端平面，由于夾持工件過短加工時(shí)車刀容易加工到卡盤上造成卡盤的損壞，所以要以外輪廓為粗基準(zhǔn)加工右端面。2、圖樣規(guī)定：Φ8 和Φ24H8表面對端面C的垂直度為0.05，由此可以看出因?yàn)棣? 和Φ24H8表面對端面C有垂直度的要求因此加工及測量都應(yīng)以C平面為基準(zhǔn)。這樣做可以保證設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)相重合。 3.3.3最終的加工路線： 工序I 粗車右端面、孔Φ76及其底平面。以零件的外輪廓作為粗基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床，夾具為三爪卡盤。 工序II 粗車零件左端面、Φ80外圓、退刀槽及Φ80的右垂直平面。以零件Φ76內(nèi)孔及右端面為基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。 工序III 鉆孔Φ24、Φ8、鉆M6-7H螺紋孔及攻螺紋，锪平Φ36、Φ22及、M6端面到要求以零件左端面及Φ80的外圓作為基準(zhǔn)。選用Z550立式鉆床，夾具為專用夾具。 工序IV 　精車孔Φ76E8、1×45°倒角及R1.5的倒角。以零件Φ80外圓及左端面為基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床,夾具為專用夾具。 工序　V　精車零件左端面、Φ80h8及Φ80的右平面，以零件Φ76E8內(nèi)孔及右端面為基準(zhǔn)。選用C620-1臥式車床，夾具為專用夾具。 工序VI　 擴(kuò)、鉸孔Φ24H8孔Φ8，沉孔Φ9.5×90°到要求。以零件Φ80外圓及C面為基準(zhǔn)。選用Z525立式鉆床，夾具為專用夾具。 工序VII　锪平Φ19及鉆孔5-Φ10.5，以零件Φ80外圓及右端面為基準(zhǔn)。選用Z525立式鉆床，夾具為專用夾具。 工序VII　終檢 3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 變速器軸承外殼零件材料為HT200，硬度為200HBS，毛坯重量約為0.6Kg，生產(chǎn)類型為大批或成批生產(chǎn)，采用在金屬型鑄造。 根據(jù)其上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 表3.1 Φ76E8內(nèi)孔工序余量： 毛坯名義尺寸：Φ76-2＝Φ74 毛坯最大尺寸：Φ74+0.8＝Φ74.8 毛坯最小尺寸：Φ74-0.8＝Φ73.2 粗車最大尺寸：Φ75.3+0.3＝Φ75.6 粗車最小尺寸：Φ76-0.7＝Φ75.3 精車后與零件圖尺寸應(yīng)符合：Φ76E8 加工尺 工 序 寸及公差 毛 坯 粗 車 精 車 加工 前極限尺寸 最大尺寸 Φ74.8 Φ75.6 最小尺寸 Φ73.2 Φ75.3 加工后極限尺寸 最大尺寸 Φ74.8 Φ75.6 Φ76.106 最小尺寸 Φ73.2 Φ75.3 Φ76.06 加工精度 10 12 粗糙度 6．3 加工余量（雙邊） 2 最大 2.4 0.806 最小 0.5 0.46 加工公差（單邊） 表3.2 Φ80h8外圓工序余量： 毛坯名義尺寸：Φ80+2＝Φ82（mm） 毛坯最大尺寸：Φ82+0.8=Φ82.8 毛坯最小尺寸：Φ82-0.8=Φ81.2 粗車最大尺寸: Φ80+0.7=Φ80.7 粗車最小尺寸：Φ80.7-0.3=Φ80.4 精車后與零件圖尺寸應(yīng)符合，即Φ80h8。 加工尺 工 序 寸及公差 毛 坯 粗 車 精 車 加 工 前 極限尺寸 最大尺寸 Φ82.8 Φ80.7 最小尺寸 Φ81.2 Φ80.4 加工后 極限尺寸 最大尺寸 Φ82.8 Φ80.7 Φ80 最小尺寸 Φ81.2 Φ80.4 Φ79.954 加工精度 10 8 粗糙度 6.3 加工余量（雙邊） 2 最大 1.4 0.746 最小 0.5 0.4 加工公差（單邊） 表3.3 Φ24H8孔工序余量 鉆孔最大尺寸：Φ22+0.21＝Φ22.21 鉆孔最小尺寸：Φ22-0＝Φ22 擴(kuò)孔最大尺寸：Φ22.2+0.084＝Φ22.284 擴(kuò)孔最小尺寸：Φ24－1.8＝Φ22.2 鉸孔后與零件尺寸應(yīng)符合，即：Φ24H8。 加工尺 工 序 寸及公差 鉆 孔 擴(kuò) 孔 鉸 孔 加工前 極限尺寸 最大尺寸 Φ22.21 Φ23.8 最小尺寸 Φ22 Φ23.716 加工后 極限尺寸 最大尺寸 Φ22.21 Φ23.8 Φ24.052 最小尺寸 Φ22 Φ23.716 Φ24 加工精度 10 12 粗糙度 6．3 加工余量（雙邊） 22 最大 1.8 0.252 最小 1.506 0.2 加工公差（單邊） 表3.4 Φ8孔工序余量 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 鉆孔? 0.5? IT12 12.5 7.8 Φ7.8 擴(kuò)孔? 精絞 0.1 IT7 6.3 8 Φ8 表3.5 端面加工余量 加工表面 工序余量/mm 工序尺寸及公差/mm 表面粗糙度/μm 粗加工 粗加工 粗加工 左端面 2.5 0 -0.12 6.3 右端面 2.5 0 -0.12 6.3 表3.6 工序余量及偏差表 加工尺寸 毛坯余量 鑄件尺寸公差 尺寸加工 加工 尺寸 余量 偏差 加工 尺寸 余量 偏差 加工 尺寸 余量 偏差 Φ80h8外圓 1.6 粗車 1.3 ±0.15 精車 Φ80h8 0.7 Φ76E8內(nèi)孔 2.0 粗車 1.3 ±0.15 精車 Φ76E8 0.7 Φ24H8孔 鉆孔 Φ22 11 擴(kuò)孔 Φ23.8 1．8 絞孔 Φ24H8 0．2 Φ8孔 鉆孔 Φ7.2 3.6 ±0.075 擴(kuò)孔 Φ8 0.8 3 1.5 1.2 粗車 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 鉆孔5-Φ10.5 工件材料：HT200，硬度200HBS 工藝要求：孔徑Φ10.5mm，孔深8mm通孔，精度為IT12 機(jī)床：Z525立式鉆床 鉆頭的選擇：選擇直柄鋼麻花鉆d=10.5mm，查《切削用量簡明手冊》表2.2鉆頭幾何形狀為2Φ=118°，Φ=55°，α=12°，β=30° 3.5.1 切削用量的計(jì)算 按加工要求決定進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊》表2.7，加工要求為12級，鑄鐵硬度為200HBS，當(dāng)d=10.5mm時(shí)，f=0.52-0.64mm/r。 按鉆頭強(qiáng)度，查《切削用量簡明手冊》表2.8鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量為f=1.0mm/r。 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊》表2.9機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的鉆削進(jìn)給量，d>10.2mm（Z525立式鉆床允許的軸向力為8830N查《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-30 Z525立式鉆床技術(shù)資料）f=1.3mm/r。 從以上三個進(jìn)給量比較可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求其值為f=0.52-0.64mm/r根據(jù)Z525立式鉆床說明書選擇f=0.62mm/r。由于加工通孔為避免孔即將鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時(shí)停止自動進(jìn)給而采用手動進(jìn)給。 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力再進(jìn)行比較來檢驗(yàn)，查《切削用量簡明手冊》表2.19查出鉆孔時(shí)軸向力，當(dāng)f=0.62mm/r，d<12mm，F(xiàn)=3580N軸向力修正系數(shù)，， ，故F=5120N，根據(jù)Z525立式鉆床說明書機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為9000N。由于5120N<8830N,故f=0.62mm/r可用。 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命： 查《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)d<20mm時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量為0.5-0.8，壽命T=35min。 切削速度及扭矩： 查《切削用量簡明手冊》表2.15高速鋼鉆頭切削時(shí)切削速度v=11m/min. 查《切削用量簡明手冊》表2.21高速鋼鉆頭切削時(shí)切削扭矩M=15N·m 根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮n=392r/min 但是因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算速高會使道具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級，即取 =0.54mm/r，也可選較低轉(zhuǎn)速n=272r/min， f=0.62mm/r，故比較兩方案： 方案1： f=0.54mm/r、n=392r/min， n*=0.54×392=211.7mm/min 方案2： f=0.62mm/r、n=272r/min， n*=0.62×272=168.6mm/min 因?yàn)榉桨?乘積較大、基本工時(shí)較少，故第1方案較好，此時(shí) v=12.9m/min、f=0.54mm/r、n=392r/min。 3.5.2 基本工時(shí)的計(jì)算 確定鉆孔的基本時(shí)間 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表5-41鉆削基本時(shí)間為： 式中：，，，， 則 所以鉆孔的基本時(shí)間=3.4s. 第四章 夾具的設(shè)計(jì) 4.1 工件的定位 4.1.1 工裝分析 本夾具為加工對mm進(jìn)行鉆孔，一般來說鉆孔時(shí)除與鉆頭旋轉(zhuǎn)方向一致的旋轉(zhuǎn)自由度不需要限制以外，其余的五個自由度都要限制。在加工本工序前以加工的表面有左右端面，Φ76內(nèi)孔，Φ80外圓，Φ80右臺階面，Φ24和Φ8孔。 4.1.2 定位方案 方案：采用鉆套以零件Φ80外圓、采用支承板以右端面為基準(zhǔn)定位及采用V型塊以左端面為基準(zhǔn)定位。 方案特點(diǎn):本方案夾具方便制造，且定位時(shí)裝夾方便。 4.1.3 定位元件的選擇 鉆套：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表9-8選固定鉆套，d=10.5mm，D=18mm，H=12mm。 V型塊：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表8-11選固定V型塊，N=18mm，B=28mm，L=40mm，d1=6.6mm，d2=11mm，h=6mm。 支承板：采用自制，采用回轉(zhuǎn)體Φ=120mm，h=35mm。 鉆模板：采用自制，采用回轉(zhuǎn)體Φ=210mm，h=21mm。 4.2 切削力和卡緊力的計(jì)算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： 扭矩 卡緊力為 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實(shí)際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=45.3N 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 4.3 定位誤差分析 由于加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，所以能很好的保證了加工精度。 4.4 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) 此次課程設(shè)計(jì)是我們對本專業(yè)知識的一個綜合運(yùn)用練習(xí)，這不僅反應(yīng)得出我們在學(xué)習(xí)上的知識度，也讓我們在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面做一次練習(xí)，更為我們以后在社會實(shí)踐積累到一定的寶貴經(jīng)驗(yàn)。 本次課程設(shè)計(jì)用三個星期時(shí)間來完成，在這三個星期里，從一張僅有的零件圖到我們寫完整個設(shè)計(jì)報(bào)告書和畫出所有必須的設(shè)計(jì)圖，每一個環(huán)節(jié)都是一個從無到有的重要環(huán)節(jié)，在這一個過程中，也使得我翻閱了不少相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊，查到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)，對每個零件的重要性提高了很多。在這一過程中，給我最深的體會就是，對一個產(chǎn)品的初步設(shè)計(jì)到設(shè)計(jì)完成，最需要的是你對這個產(chǎn)品到底有多少的認(rèn)識，它的功用，然后就是它的經(jīng)濟(jì)性，在經(jīng)濟(jì)性方面，影響它最主要的因素就是加工工藝的編制，所以在我們設(shè)計(jì)之前就應(yīng)考慮到加工工時(shí)、加工強(qiáng)度、加工能力、加工設(shè)備等；一個合理的工藝，對我后序的加工工序中是充分能體現(xiàn)出來，每一步的完成，都應(yīng)是靠近最少工時(shí)，最低成本，最小的加工強(qiáng)度。 這次課程設(shè)計(jì)也使我對以前所學(xué)的專業(yè)知識和基礎(chǔ)力學(xué)知識得到了綜合的運(yùn)用，培養(yǎng)了自己的思考能力和創(chuàng)新能力，也更深切的了解到，一個產(chǎn)品的完成所需要靈魂所在——正確完整的加工工藝。 參考文獻(xiàn) [1] 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊 [M].高等教育出版社，2006 [2] 王寶璽.汽車制造工藝學(xué) [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [3] 鄒青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [4] 王光斗.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 [M].上海科學(xué)技術(shù)出版社，2000 [5] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué) [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006 [6] 艾興.切削用量簡明手冊 [M].機(jī)械工業(yè)出版社，1994 [7] 林文煥.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)［M］.國防工業(yè)出版社，1987