調(diào)速箱鏜工藝及夾具設(shè)計【鏜φ265H8mm和φ110H7mm孔】

調(diào)速箱鏜工藝及夾具設(shè)計【鏜φ265H8mm和φ110H7mm孔】,鏜φ265H8mm和φ110H7mm孔,調(diào)速,工藝,夾具,設(shè)計,h8mm,以及,h7mm 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 題 目： TS調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計 學(xué) 院： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名： 袁 威 學(xué) 號： 201013090502 指導(dǎo)老師： 倪小丹 2014年3 月15日 開題報告填寫要求 1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。 2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。 3．“文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于10篇（不包括辭典、手冊），其中至少應(yīng)包括1篇外文資料；對于重要的參考文獻應(yīng)附原件復(fù)印件，作為附件裝訂在開題報告的最后。 4．統(tǒng)一用A4紙，并裝訂單獨成冊，隨《畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書》等資料裝入文件袋中。  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 1．文獻綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2500字以上的文獻綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻資料。 文 獻 綜 述 0 引言 調(diào)速箱是電機中的驅(qū)動變速裝置，是通過改變其輸出頻率來調(diào)節(jié)普通三相異步電動機的轉(zhuǎn)速，以達到生產(chǎn)工藝的要求，或?qū)崿F(xiàn)節(jié)電的目的，節(jié)電率可大30%~60%，也可作為電動機軟啟動控制器，也可通過傳感器、變速器等控制電路組成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。安裝操作簡單，起動平衡無沖擊電流軟起動，電源容量大大降低，功率因數(shù)恒定，同時具備故障顯示等各種功能。改善其箱體的工藝工裝可以在額定負載內(nèi)提高電機的工作效率和降低工人的勞動強度。以往的箱體加工是在鏜床和鉆床上完成平面、軸承擋孔和連接孔的加工，生產(chǎn)效率低且加工質(zhì)量難以保證。隨著技術(shù)進步和數(shù)控機床使用的迅速擴大，在中小批量生產(chǎn)條件下，越來越多的企業(yè)使用加工中心加工箱體。從大量加工實例分析中看出，工藝方案考慮不周，加工路線設(shè)計不好，造成數(shù)控加工差錯，工作量成倍增加，制造成本上升，使價格昂貴的加工中心使用經(jīng)濟效益差。優(yōu)化調(diào)速箱體的加工工藝，對箱體零件的工藝規(guī)程設(shè)計問題的探究，有重要的意義存在。 1 箱體零件的作用與結(jié)構(gòu)特點。 箱體是機器的基礎(chǔ)零件，其功用是將軸、套、齒輪等傳動件按一定的相互關(guān)系連成一個整體，并實現(xiàn)預(yù)定的運動。因此，箱體的加工質(zhì)量直接影響機器的性能、精度和壽命。箱體零件的結(jié)構(gòu)一般都比較復(fù)雜，呈封閉或半封閉，且壁薄、厚不均勻。箱體上面大都孔多，其尺寸、形狀和其相互位置精度要求都比較高。[ 1,2 ] 2 箱體零件的主要技術(shù)要求。 2.1 孔的精度 支撐空是箱體上的重要表面，為保證軸的回轉(zhuǎn)精度和支撐剛度，應(yīng)提高孔與軸承配合精度，其尺寸公差為IT6~IT7，形狀誤差不應(yīng)超過孔徑尺寸公差的一般，嚴(yán)格的可另行規(guī)定。 2.2 孔與孔的位置精度 同軸線上各孔不同軸或孔與端面不垂直，裝配后會使軸歪斜，造成軸回轉(zhuǎn)時的徑向圓跳動和軸向竄動，加劇軸承的磨損。同軸線上支承孔的同軸度一般Φ0.01~0.03mm。各平行孔之間軸線的不平行，則會影響齒輪的嚙合質(zhì)量。支撐孔之間的平行度為0.03mm~0.06mm，中心距公差一般為± (0.02~0.08)mm. 2.3 孔和平面的位置精度 各支承孔與裝配基面間的距離尺寸及相互位置也是影響機器與設(shè)備的使用性能和工一般支承孔與裝配基面間的平行度為0.03mm~0.1mm。 2.4 主要平面的精度 箱體裝配基面，定位基面的平面度與表面粗糙度直接影響箱體安裝時的位置精度及加工中的定位精度，影響機器的接觸和有關(guān)的使用性能。 2.5 表面粗糙度 重要孔和主要平面的表面粗糙度會影響結(jié)合面的配合性質(zhì)或接觸剛度，一般要求主要軸孔的表面粗糙度為Ra0.8~0.4微米，裝配基面或定位基面為Ra3.2~0.8微米，其余各表面為Ra12.5~1.6微米。[ 1 ] 3 箱體加工的工藝過程。 3.1 箱體加工的工藝特點 箱體零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要加工較多的平面和軸承孔，且壁厚不均勻，并存有鑄造內(nèi)應(yīng)力。孔有較高的精度要求，孔與孔、孔與面的位置精度要求也較高，還要求加工精度的穩(wěn)定性好。因此，擬訂箱體加工工藝時，要劃分加工階段，以減少內(nèi)應(yīng)力和熱變形對加工精度的影響。劃分階段后還能及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，采取措施，以避免更大浪費。 3.2 加工順序為“先面后孔” 安排箱體零件的加工順序時，要遵循“先面后孔”的原則，以較精確的平面定位來加工孔。因為箱體的孔比平面難加工，先以孔為基準(zhǔn)加工平面，再以平面為基準(zhǔn)加工孔，這樣可以使孔的加工余量均勻：又可以為孔的加工提供穩(wěn)定的精度基準(zhǔn)，而且還可以利用加工過的平面，按照基準(zhǔn)同一原則加工孔系，以保證孔與孔、孔與面的位置精度。[ 3 ] 3.3 箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇問題，實際上就是選擇工件上那些面與夾具的定位元件接觸，工件在夾具中的定位，實際上市限制工件的自由度，以工件上某些基準(zhǔn)面，與夾具上定位元件保持接觸。定位基準(zhǔn)分粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，起始工序中，用加工過的表面進行定位，這個加工的表面稱為精基準(zhǔn)，選擇來加工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，則這個毛坯面稱為粗基準(zhǔn)。[ 4 ] 箱體形狀復(fù)雜，加工的表面多，加工時如何選擇基準(zhǔn)也是箱體加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 箱體零件粗基準(zhǔn)的選擇，不但對各加工表面的余量分配有直接影響，還會影響到加工面同非加工面見的位置精度。依據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則，首先應(yīng)對箱體中要求最高的主軸孔的加工余量進行考慮，確保其加工余量均勻，避免因加工余量不均所產(chǎn)生的震動對加工精度及表面品質(zhì)產(chǎn)生影響，同時也要保證其它加工表面加工余量的均勻性。其次，對箱體內(nèi)壁加工表面同不需要加工表面之間位置的偏差進行糾正，避免因加工后的軸承孔端面同箱體內(nèi)壁間的間距不合適，導(dǎo)致安裝齒輪時同箱體內(nèi)壁相互碰撞現(xiàn)象。出于這方面考慮，應(yīng)選擇箱體內(nèi)壁為粗基準(zhǔn)，不過這樣做會導(dǎo)致裝夾變得十分困難，因各個軸孔同內(nèi)腔的砂芯為一個整體，因此，在實際生產(chǎn)過程中，會選擇主軸孔和一個同其間距較大的軸孔作為箱體的粗基準(zhǔn)。[ 5 ] （2）精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則，將箱體頂面及兩個銷孔作為該箱體零件的精基準(zhǔn)，該方案的有點事箱體開口向下，具有較高的剛性、孔系和導(dǎo)向精度較高、裝卸較為方便、可進行大批量生產(chǎn)，缺點是其定位同裝配基準(zhǔn)重合度不高，容易產(chǎn)生定位誤差。 [ 6 ] 3.4 箱體的孔系加工 箱體上一系列有相互位置要求的孔稱為孔系?？紫悼煞譃槠叫锌紫担S孔系和交叉孔系。保證孔系的位置精度是箱體加工的關(guān)鍵。主要技術(shù)要求：（1）保證孔本身的精度，孔的尺寸精度，幾何形狀精度及表面粗糙度 （2）保證孔與孔的距離尺寸精度及平行度，同軸線孔的同軸度，孔與平面的距離尺寸精度，平行度、垂直度等?？找u的加工精度對機器的性能影響很大，如齒輪的嚙合、噪音、震動、軸承的磨損等。 由于箱體的結(jié)構(gòu)特點，孔系的加工方法大多采用鏜孔。（1）對于平行孔系，主要保證各孔軸線的平行度和孔距精度。根據(jù)生產(chǎn)批量和精度要求的不同，有以下幾種加工方法。①找正法 ②鏜模法 ③坐標(biāo)法 ④數(shù)控法（2）對于同軸孔系，主要保證各同軸孔的同軸度。[ 1,7 ] 4 箱體的夾具設(shè)計 4.1 箱體的裝夾方法 正確選擇定位基準(zhǔn)，對保證零件技術(shù)要求、合理安排加工順序有著至關(guān)重要的影響。一面兩孔定位是箱體類工件加工中應(yīng)用最廣泛的一種組合基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)重合有利于保證孔系與底面的相互位置精度；且一面兩孔定位可作為大部分工序的定位基準(zhǔn)，在一次安裝下，可加工除底面外的其他五個面上的孔或平面，實現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一；同時，一面兩孔定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便，易于實現(xiàn)自動定位和自動夾緊。因此，在成批生產(chǎn)中，多采用這種定位方案加工箱體。 選擇裝夾方法和設(shè)計夾具時要特別注意： ①盡可能選擇箱體的設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)的選擇要保證重要表面加工余量均勻，使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙的要求，且便于裝夾； ②定位基面要有足夠的接觸面積和分布面積，以承受大的切削力，并保證定位穩(wěn)定可靠。[ 8 ] 4.2 箱體銑夾具設(shè)計 銑床夾具主要用于加工工件上的平面、凹槽、鍵槽和直線成型面等，一般的銑削過程都是銑床工作臺和夾具一起作進給運動。 由于箱體的定向精度要求較高，不宜采用定向鍵，而是在夾具體上加工出一窄長平面作為找正基面，裝配時通過找正的方法來確定夾具相對銑床工作臺的正確位置。 對刀裝置是用來調(diào)整和確定銑刀相對夾具位置的，由于調(diào)速箱體的加工面形狀較復(fù)雜，常根據(jù)箱體的加工面形狀，采用特殊對刀裝置來對刀。因箱體銑削加工切削用量較大，屬斷續(xù)切削，故切削力較大容易產(chǎn)生振動。所以對于箱體銑床夾具設(shè)計，應(yīng)特別注意定位的穩(wěn)定性，如工件以平面定位時，定位元件的布置應(yīng)盡量使支承三角形最大，必要時還要采用輔助支承，導(dǎo)向定位的兩支承點應(yīng)相距最遠等。 箱體銑床夾具的夾緊裝置，應(yīng)特別要求有較好的加緊剛度，加緊力要足夠，力的作用點要盡量靠近加工表面和落在剛性較好的部位，而且要有利于定位的穩(wěn)定性。[ 8 ] 4.3 箱體鏜夾具設(shè)計 鏜床夾具主要用于加工箱體、支架等類工件上的孔和孔系。用鏜模鏜孔時，工件的加工精度可以不受鏜床精度的影響，而由鏜模的精度來保證。鏜模的結(jié)構(gòu)類型主要取決于導(dǎo)向的設(shè)置，導(dǎo)向的設(shè)置不僅是考慮加工孔的位置精度，更主要的是考慮加工時鏜桿的剛度。因此視加工情況設(shè)置導(dǎo)向使鏜杠獲得高的支撐剛度。 箱體鏜夾具設(shè)計時，鏜套與鏜桿以及襯套等配合必須選擇適當(dāng)，過緊容易研壞或咬死，過松則不能保證加工精度；鏜模架用螺釘和銷釘固定在夾具底座上，并保證有足夠的接觸剛度，螺釘?shù)闹睆?、?shù)量、分布要合適；為了提高剛度，鏜床夾具底座除了選取適當(dāng)?shù)谋诤裢?，?yīng)合理的布置加強筋。[ 9 ] 4.4 箱體鉆夾具設(shè)計 在設(shè)計箱體鉆床夾具時，首先需要考慮的問題是根據(jù)工件的形狀、尺寸、重量和加工要求、工件的生產(chǎn)批量、工廠工藝裝備的技術(shù)狀況等具體條件，來選定夾具的結(jié)構(gòu)類型。然后再進一步解決保證和提高被加工孔的位置精度。 大批量的箱體零件加工，一般采用蓋板式鉆模夾具。同時由于大批量生產(chǎn)過程中，鉆套磨損較快，為方便更換鉆套，常采用可換鉆套。由于必須經(jīng)常搬動，所以需要設(shè)置手把或吊耳，并盡可能減輕重量。[ 10 ] 參 考 文 獻 [1] 倪小丹 楊繼榮 熊運昌 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 清華大學(xué)出版社 2007（03） [2] 李文剛 曾慶偉 淺談箱體類零件的加工 《農(nóng)業(yè)機械》 2002 NO.3 [3] 楊洪波、林輝、王友剛、劉海永,變速器箱體機械加工工藝過程的改進, 工程機械 [4] 金 利 機械加工中定位基準(zhǔn)的選擇 陜西省機械研究院 [5] 龍創(chuàng)平 淺析箱體類零件加工工藝 Equipment Manufacturing Technology No.11,2012 [6] 張永全 箱體類零件的加工工藝分析 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備 No.5,2011 [7] 戴錦全 箱體孔系加工的精度分析 南方冶金學(xué)院學(xué)報 No.4,2004 [8] 李慶余 張 佳 機械制造裝備設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社 2003，8（2006.5重?。? [9] 邱彩云 加工箱體類零件的鏜床夾具設(shè)計 山東工業(yè)技術(shù) No.11,2013 [10]張 云 鉆夾具設(shè)計一例 湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院 NO.2 Apr.2005 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 ２．開題報告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施 開 題 報 告 一、課題的目的與意義 本課題主要是對調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計，優(yōu)化設(shè)計方案使其主要技術(shù)性能達到國際先進水平。設(shè)計后的調(diào)速箱將滿足以下要求： （1）能大批量生產(chǎn)。 （2）生產(chǎn)時間段，成本低。 （3）方案合理，且高精度、高性能，經(jīng)濟實用。 通過合理的設(shè)計TS調(diào)速箱體加工工藝方案和專用夾具的設(shè)計，可以減少加工時間，從而降低加工成本，進而方便快捷的加工出這種箱體，來滿足大批量生產(chǎn)的要求。最終提高電動機的工作效率。 二、課題的發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望 箱體是機器的基礎(chǔ)零件，他將機器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件連成一個整體，并使之保持正確位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運動。因此，箱體的加工質(zhì)量直接影響機器的性能、精度和壽命。 隨著我國制造技術(shù)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)將原本從國外進口的高精度復(fù)雜零件，改為自行加工。調(diào)速箱是屬于多面多孔、高精度、高性能要求的復(fù)雜箱體類零件。在國內(nèi)外的箱體加工中, 孔系加工是整個加工中工作量最大的部分, 也是質(zhì)量要求最高的部分, 因此, 根據(jù)生產(chǎn)批量大小, 正確選用孔系加工方法和夾具, 對于保證加工質(zhì)量, 降低制造成本具有很大意義。對于缺乏精密加工機床小型工廠尤為重要,孔系加工主要有：（1）鏜模法（2）找正法（3）坐標(biāo)法（4）數(shù)控法；夾具主要有：（1）銑床夾具（2）車床夾具（3）鏜床夾具（4）鉆床夾具（5）組合夾具。但是中小型廠家設(shè)備有限, 設(shè)備使用年限長精度很差, 采用一般的方法加工箱體, 很難保證加工精度。所以，目前我國在箱體加工上面，盡可能使用鏜模法加工箱體, 這樣機床的精度將不會影響到箱體的加工精度；另外, 機床多數(shù)為床身導(dǎo)軌損壞較嚴(yán)重, 在這種情況下可采用主軸走刀以提高加工精度。 目前國際上都在加大科研力度，進行箱體加工工藝技術(shù)的研究，并朝著智能化和多樣化的方向發(fā)展。 三、課題的主要內(nèi)容和要求 1、課題主要內(nèi)容 本課題主要是對調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計，是電機中的驅(qū)動變速裝置，是為電動機極為重要的一個部位。設(shè)計后的調(diào)速箱將滿足以下要求： （1）能大批量生產(chǎn)。 （2）生產(chǎn)時間段，成本低。 （3）方案合理，且高精度、高性能，經(jīng)濟實用。 2、課題主要要求 （1）建立TS調(diào)速箱體的三維仿真模型。 （2）制定加工工藝路線，確定加工方案。 （3）設(shè)計并填寫機械加工工藝規(guī)程卡片，機械加工工藝卡片，機械加工工序卡片，并繪制相對應(yīng)的工序簡圖。 （4）對鏜，銑，鉆工序進行分析，選擇合理的定位基準(zhǔn)和定位元件。確定裝夾方案，計算夾緊力和定位誤差等主要技術(shù)參數(shù)。 （5）根據(jù)所得數(shù)據(jù)和方法，利用UG和CAXA軟件完成工裝草圖，總圖以及零件工作圖的設(shè)計。 （6）整理所得資料，撰寫設(shè)計，計算說明書。 四、研究方法、步驟和措施 1、查閱資料，翻譯英文資料 查找設(shè)計所需的資料，資料的內(nèi)容要有深度，要具有參考意義。 2、熟練掌握設(shè)計所需的內(nèi)容 對調(diào)速箱體進行工藝分析、加工工藝過程分析、選擇刀具、量具、夾具及確定切削用量等。設(shè)計運用UG軟件繪制TS調(diào)速箱所有零件的三維模型圖，并通過UG生成二維圖形，經(jīng)過AutoCAD處理后形成正式二維工程圖，并完成TS調(diào)速箱體所用鏜、鉆、銑三副夾具的總裝設(shè)計、精度分析與技術(shù)要求。 3、設(shè)計內(nèi)容 （1）建立TS調(diào)速箱體零件的三維模型； （2）按生產(chǎn)類型為中批來設(shè)計TS調(diào)速箱體零件的機械加工工藝規(guī)程； （3）設(shè)計鏜夾具、鉆夾具和銑夾具各一副，并為這三副夾具建立三維模型。 4、具體設(shè)計步驟 （1）利用UG完成TS調(diào)速箱體的三維建模； （2）查閱資料分析本零件的作用、工藝及技術(shù)條件； （3）選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖； （4）設(shè)計機械加工工藝過程； （5）設(shè)定工序，包括加工設(shè)備、刀具、量具、夾具，還要確定切削用量、工序尺寸及時間定額； （6）根據(jù)已得數(shù)據(jù)，設(shè)計出鏜、鉆、銑三副夾具，并利用UG畫圖軟件為這三副夾具建立三位模型； （7）改進后重新建模并進行分析； （8）整理設(shè)計結(jié)果，得出結(jié)論，并完成畢業(yè)設(shè)計說明書。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責(zé)人： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目： 調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計 院： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班級： 1085 學(xué)號： 02 學(xué)生姓名： 袁 威 導(dǎo)師姓名： 倪 小 丹 完成日期： 2014 年 6月 2日 誠 信 聲 明 本人聲明： 1、本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是在老師指導(dǎo)下進行 的研究工作及取得的研究成果； 2、據(jù)查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢 業(yè)設(shè)計（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的研究成果， 也不包含為獲得其他教育機構(gòu)的學(xué)位而使用過的材料； 3、我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）中的所有內(nèi)容 均真實、可信。 作者簽名： 日期： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 任 務(wù) 書 題目： 調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計 姓名 袁威 學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 1085 學(xué)號 02 指導(dǎo)老師 倪小丹 職稱 副教授 教研室主任 鐘定清 一、基本任務(wù)及要求： 1.按生產(chǎn)類型為中批來設(shè)計調(diào)速箱體的機械加工工藝規(guī)程；設(shè)計鏜夾具一副。完成調(diào) 速箱體的三維建模及鏜夾具的建模。 2.完成文獻綜述、開題報告及畢業(yè)設(shè)計說明書的撰寫工作。圖紙工作量折合 0﹟3 張。進度 二、進度安排及完成時間： 1. 宣布設(shè)計任務(wù)，明確課題任務(wù)及要求，收集、閱讀有關(guān)資料 1 周 2. 調(diào)查研究，分析課題，完成開題報告 2.5 周 3. 實習(xí) 1 周 4. 總體方案設(shè)計： 3.5 周 a）確定加工方案、加工工藝路線 b）設(shè)計、編制工藝規(guī)程 c）確定主要技術(shù)參數(shù) 5．工裝設(shè)計 a）工裝草圖設(shè)計 2 周 b)工裝總圖設(shè)計 2 周 c）零件工作圖設(shè)計 1 周 6. 整理資料，撰寫設(shè)計、計算說明書。 1.5 周 7. 畢業(yè)答辯、機動 1.5 周 目錄 摘要 ................................................................................................................................I ABSTRACT.......................................................................................................................II 第一章 調(diào)速箱體的工藝設(shè)計 ....................................................................................1 1.1 調(diào)速箱上箱體的工藝分析 .....................................................................................1 1.1.1 調(diào)速箱的作用 ...................................................................................................1 1.1.2 確定生產(chǎn)類型 ...................................................................................................1 1.1.3 技術(shù)條件的分析 ...............................................................................................1 1.2 確定毛坯及各表面余量 ......................................................................................2 1.3 機械加工工藝過程 ................................................................................................4 1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 ...............................................................................................4 1.3.2 箱體各表面的加工方法和加工方案 ...............................................................4 1.3.3 箱體機械加工工藝過程 ...................................................................................5 1.4 工序 設(shè)計 ..............................................................................................................7 1.4.1 選擇加工設(shè)備、刀具、夾具和量具 ...............................................................7 1.4.2 確定工序尺寸 ...................................................................................................7 第二章 夾具設(shè)計 ........................................................................................................15 2.1 鏜床夾具設(shè)計 ....................................................................................................15 2.1.1 定位方案 .........................................................................................................15 2.1.2 夾緊方案 .........................................................................................................16 2.1.3 導(dǎo)向裝置的選擇 .............................................................................................17 2.1.4 底座（夾具體）設(shè)計 .....................................................................................17 2.1.5 夾具總圖上尺寸、公差和技術(shù)要求 .............................................................17 2.1.6 夾具操作說明 .................................................................................................17 參考文獻 ......................................................................................................................21 總 結(jié) ............................................................................................................................22 致 謝 ............................................................................................................................23 附 錄 ............................................................................................................................25 I 調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計 摘 要：分析了調(diào)速箱上箱體的技術(shù)要求，根據(jù)中批量生產(chǎn)類型，制定了調(diào)速 箱上箱體的機械加工工藝過程，設(shè)計各加工工序，包括各加工面的加工方法、 加工方案和切削用量的選擇。對加工精度要求高的孔采用粗鏜—半精鏜—精鏜 的加工方法，平面的加工采用粗銑－精銑的方法。根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，選擇調(diào) 速箱體底面及其上兩工藝孔為精基準(zhǔn)。同時設(shè)計了調(diào)速箱體加工過程中的銑夾 具、鉆夾具和鏜夾具。其中銑側(cè)面夾具和鏜孔夾具采用“一面兩孔” 定位，螺 旋壓板夾緊；鉆孔夾具采用一面一孔一點定位的蓋板式鉆模。 關(guān)鍵詞：調(diào)速箱體 加工工藝 工序設(shè)計 夾具 II Process planning over Varing speed Gearbox Abstract：This thesis analyzes the technical requirements on regulation gearbox, formulates its machining process, and plans all processing techniques according to the mass-production type, including processing methods of all machined sueface, processing plan and the choice of cutting amount. The processing method of rough boring-boring-precision boring is adopted.in high precision hole and the rough milling-precision milling method is used in plane process.According to the principle of the basis unity, the botton and two technique holes of regulation gearbox are choosed as precise basis. At the same time, it designs the milling , drilling and boring fixtures used in machining process of regulation gearbox. Among the three fixtures, milling side fixture and boring fixture use”one surface-two holes”position with spirial platen clamping and 13 hole drilling fixture uses “one surfaces-one hole-one point”position with plat drilling mould. Keywords: Varing speed gearbox；Machining process；Process planning；Fixture 1 第一章 調(diào)速箱體的工藝設(shè)計 1.1 調(diào)速箱上箱體的工藝分析 1.1.1 調(diào)速箱的作用 箱體是機床的主要零件，由它支承傳動軸，將軸、齒輪和軸套等零件組裝 在一起，使它們保持正確的相互位置關(guān)系，從而保證齒輪的正常嚙合。調(diào)速箱 體零件的加工質(zhì)量對機器的工作精度、使用性能和壽命都有直接的影響。調(diào)速 箱體的零件簡圖如圖。 1.1.2 確定生產(chǎn)類型 調(diào)速箱體的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 1.1.3 技術(shù)條件的分析 1.1.3.1 孔徑精度 孔的尺寸精度 調(diào)速箱體軸孔Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的精度為 IT7，軸孔Ⅲ的精度為 IT8。 1.1.3.2 孔與孔之間的相互位置精度 有相互關(guān)系的孔與孔之間相互位置精度會直接影響齒輪的嚙合精度。因此 2 必須嚴(yán)格要求，包括同軸線上各孔的同軸度、橫向軸孔與縱向軸孔之間的垂直 度等。 （1）同軸度 Ⅰ軸和Ⅱ軸的同軸度為 0.015mm。 （2）垂直度 Ⅱ軸和Ⅳ軸的垂直度為 0.025mm。 1.1.3.3 平面與孔之間的相互位置精度 孔的軸線與端面部垂直，會產(chǎn)生端面圓跳動，使軸運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生軸向竄動， 影響使用性能。調(diào)速箱體中，Ⅱ軸孔的端面與Ⅰ軸的軸向線的垂直度為 0.02MM。 1.1.3.4 表面粗糙度 各表面根據(jù)使用性能，規(guī)定了相應(yīng)的表面粗糙度。軸孔中Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ軸孔 的表面粗糙度要求最高，RA 值均為 1.6?M，其余軸孔的表面粗糙度為 RA3.2?M。平面中，作為安裝基面的底面要求最高，RA 值為 1.6?M，其次是 Ⅲ軸孔左端面 F面、Ⅳ軸孔左端面 G面和Ⅱ軸孔的前面 D面，粗糙度均為 RA3.2?M。 1.2 確定毛坯及各表面余量 箱體材料是 HT200，材料抗拉強度為 200N/ ,抗彎強度為 400 N/ ，2m2m 硬度為 HB170-241。調(diào)速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，箱壁薄，宜選用鑄造方法制作毛坯。因 為生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可采用砂箱機器造型，內(nèi)腔安放型芯，空腔及直徑大 于 30mm 的孔均事先鑄出，鑄件需經(jīng)時效處理。 參考文獻[1]表 2.2-3，鑄件的公差等級為 CT8-10 級，查閱文獻[1]表 2.2- 5，加工余量等級 MA 為 G 級。故取 CT 為 8 級，MA 為 G 級。查閱文獻[1]表 2.2-4，根據(jù)各表面的基本尺寸，確定各加工表面的毛坯余量，其值如表 1.1 所 示。調(diào)速箱體零件各加工表面如圖 1.1所示。 表 1.1 各加工表面的毛坯余量 尺寸位置 基本尺寸 （mm） 加工余量 等級 （MA） 加工余量 （mm） 備注 底面 550 G 5.0 單側(cè)加工 凸臺 A、C 表面 <100 G 1.0 雙側(cè)加工 3 凸臺 E、I 表面 <100 G 1.0 雙側(cè)加工 凸臺 B 外端面 128?G 2.5 雙側(cè)加工 Ⅱ軸孔前端面 D 面 412 G 5.0 雙側(cè)加工 Ⅰ軸孔左端面 F 面 304 G 4.5 雙側(cè)加工 右端面 H 面 294.87 G 4.5 雙側(cè)加工 Ⅳ軸孔左端面 G面 156 G 2.5 單側(cè)加工 凸臺 B 內(nèi)端面 P面 120?G 2.5 雙側(cè)加工 Ⅰ軸孔 80 H 2.5 軸孔降 1 級，雙側(cè)加工 Ⅱ軸孔 360 H 6.0 軸孔降 1 級，雙側(cè)加工 Ⅲ軸孔 265 H 6.0 軸孔降 1 級，雙側(cè)加工 Ⅳ軸孔 110 H 3.5 軸孔降 1 級，雙側(cè)加工 Ⅴ軸孔 R36 H 2.5 軸孔降 1 級，雙側(cè)加工 Ⅵ軸孔 64?H 2.5 軸孔降 1 級，雙側(cè)加工 參考文獻[1]表 2.2-1，查得鑄件主要尺寸的公差，然后計算毛坯尺寸及公 差，列表如 1.2 所示。 表 1.2 毛坯尺寸及公差 尺寸位置 零件尺 寸(mm) 總余量(mm) 毛坯尺寸(mm) 公差 底面與底座上表面 L 面的距離 18 5.0 23 0.6?1.2 凸臺 A 表面與底面距離 644.87 1.0 5.0?650.87 1.4 2.8 凸臺 C 表面與底面距離 380.87 1.0 5.0 386.87 1.1 2.2 凸臺 B 外端面與內(nèi)端面 P 面距離 80 2.5 2.5 85 0.8 1.6 凸臺 B 外端面與 D面距離 225 2.5 5.0 232.5 1.0?2.0 G 面與內(nèi)腔距離 35 2.5 35 0.6 1.2 左端面 F 面與右端面 H 面距離 501 4.5 4.5?510 1.3 2.6 凸臺 E 外端面與后面 N 面距離 389 1.0 390 1.1 2.2 凸臺 I 外端面與后面 M 面距離 189 1.0 190 1.0?2.0 Ⅰ軸孔 80?80 2.5+2.5 75 0.8?1.6 Ⅱ軸孔 360 360 6.0+6.0 348 1.1 2.2 Ⅲ軸孔 265 265 6.0+6.0 253 1.1 2.2 Ⅳ軸孔 110 110 3.5+3.5 103 0.9?1.8 Ⅴ軸孔 72 72 2.5+2.5 67 0.8 1.6 Ⅵ軸孔 64?64 2.5+2.5 59 0.8?1.6 4 1.3 機械加工工藝過程 1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 （1）精基準(zhǔn)的選擇 調(diào)速箱上箱體的精基準(zhǔn)可以選用“一面兩孔”的定位方法，即選擇底面和 底面上的兩個 φ 工藝孔作為精基準(zhǔn)。底面是設(shè)計基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)，基準(zhǔn)0.185? 重合有利于保證孔系與底面的相互位置精度；且一面兩孔定位可作為大部分工 序的定位基準(zhǔn)，可用于加工底面外的其他五個面上的孔或平面的定位基準(zhǔn)，實 現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，減小了誤差；同時，一面兩孔定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便。 （2）粗基準(zhǔn)的選擇 為了保證底面與 L面之間的尺寸要求，選擇毛坯上 L面作為粗基準(zhǔn)，加工 底面。 1.3.2 箱體各表面的加工方法和加工方案 （1）平面加工 ①底面加工 箱體底面的表面粗糙度為 Ra1.6?m，現(xiàn)又將它作為定位基面， 查閱文獻[1]表 1.4-8，可采用粗銑—精銑的加工方法。 ②凸臺 A 、C 上表面和凸臺 I 的前端面 凸臺 A、C 上表面與底面平行， 表面粗糙度為 Ra12.5?m，凸臺 I 前端面表面粗糙度為 Ra3.2?m，考慮到它們的 加工面積較小，可在鉆完其上孔后，采用锪的加工方法使其達到加工要求。 ③凸臺 B 內(nèi)端面、G 端面 兩端面的表面粗糙度均為 Ra 3.2?m，又因兩端 面均處于工件內(nèi)部，加工不方便，采用普通銑削加工難以達到加工要求，因此 可以采用先粗銑后，在精鏜孔的同時刮端面的加工方法。 ④Ⅱ軸孔前表面 D 面 D 面的表面粗糙度為 Ra3.2?m，且要求與Ⅰ軸孔的 垂直度允差為 0.02mm，可采用粗銑-精銑的加工方法。 ⑤右端面 H面和Ⅲ軸孔左端面 F面 兩端面的表面粗糙度均為 Ra3.2?m， 可采用粗銑—精銑的方法銑去全部加工余量。 （2）孔加工 ①Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ軸孔 加工精度均為 IT7，表面粗糙度均為 Ra 1.6?m，直徑 均大于 30mm，軸孔事先鑄出，Ⅱ、Ⅳ軸孔采用粗鏜-精鏜的加工方法。因Ⅴ為 5 半軸孔，直接加工難于保證裝配要求，因此Ⅴ軸孔可在合箱后采用粗鏜-精鏜的 加工方法 ②Ⅰ、Ⅲ軸孔 Ⅰ軸孔加工精度均為 IT7，表面粗糙度均為 Ra 1.6?m，Ⅲ 軸孔表面粗糙度 Ra 為 3.2?m，加工精度為 IT8，因 Ⅰ軸孔加工尺寸較小，可采 用與Ⅲ軸孔一樣的加工方法，即粗鏜。 ③凸臺 I和凸臺 E軸孔 表面粗糙度為 Ra 3.2?m，直徑為分別為 32mm、 30mm，因此可以采用鉆 —擴—鉸的加工方法加工。? ④底面上 11- 15mm 孔 采用鉆的加工方法加工。對其中將用作工藝孔的 兩孔，再進行鉸孔，以將其尺寸精度提高為 IT7。 ⑤D 面上的 12-M12mm 螺紋孔、F 面上的 12-M8mm 螺紋孔、G 面上的 4- M10mm 螺紋孔、H 面上的 7-M8mm 螺紋孔，均可采用鉆-攻的方法加工。 ⑥底面上的 2- 10mm 錐銷孔 其表面粗糙度為 Ra 1.6?m，裝配要求較高，? 可在裝配時和下箱體同時采用配鉆-配鉸的加工方法。 1.3.3 箱體機械加工工藝過程 以上各加工表面的加工方案確定之后，按照“先面后孔” 、 “先粗后精”和 “基面先行”的加工原則加工各表面，其機械加工工藝過程按排如表 1.3 所示。 10 鑄造 鑄造毛坯 20 熱 人工時效 30 沖砂 去除余砂和表面鐵銹 40 油漆 非加工表面刷防銹漆 50 劃線 考慮加工余量，劃各外表面的加工線 60 銑 以 L面作為粗基準(zhǔn)，粗銑-精銑底面 立式銑床 X53K 專用銑床夾具 鉆底面 11-φ15 孔 锪底面 11-φ27 孔70 鉆 鉸底面 2-φ 工藝孔0.185? 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 80 銑 以底面及兩個工藝孔定位、夾緊，粗銑H端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 90 銑 粗銑 F端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 100 銑 粗銑 D 面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 110 銑 粗銑凸臺 B外端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 6 120 銑 精銑凸臺 B外端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 130 銑 精銑 D面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 140 銑 精銑 F端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 150 銑 精銑 H端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 160 鏜 粗鏜Ⅲ軸孔、Ⅳ軸孔 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 170 鏜 粗鏜Ⅱ軸孔、Ⅰ軸孔 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 180 鏜 精鏜Ⅰ軸孔 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 190 鏜 精鏜Ⅲ軸孔、Ⅳ軸孔、刮 G端面 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 200 鏜 精鏜Ⅱ軸孔、刮凸臺 P面 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 鉆—攻凸臺 A上 M20螺孔 锪凸臺 A上 φ25 孔 锪凸臺 A上表面 鉆—攻凸臺 C上 M16螺孔 锪凸臺 C上 φ26 孔 210 鉆 锪凸臺 C上表面 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 鉆擴鉸凸臺 Eφ32 孔、鉆-攻 3-M5螺孔 锪凸臺 E外端面 鉆-攻凸臺 K上 M12螺孔 锪凸臺 K上 φ24 孔 鉆-攻 D面 12-M12螺紋底孔、鉆擴凸臺 Iφ32 孔 220 鉆 锪凸臺 I端面 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 鉆-攻 F面 12-M8螺孔 230 鉆 鉆-攻 G面 4-M10螺孔 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 240 鉆 鉆-攻 H面 7-M8螺孔 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 鉆-攻凸臺 B上 M14螺紋底孔 250 鉆 锪凸臺 B上 φ24 孔 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 260 鉆 配鉆-鉸底面 2-φ10 錐銷孔 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 270 鏜 合箱后粗鏜Ⅴ軸孔 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 280 鉗工 修底面四角銳邊及去毛刺 290 檢查 300 入庫 7 1.4 工序設(shè)計 1.4.1 選擇加工設(shè)備、刀具、夾具和量具 （1）工序 50 銑底面和工序 60 銑凸臺 A、C 上表面 參閱文獻[1]表 4.2-35，選擇 X53K 立式銑床。參閱文獻[3]表 1.2，材料硬 度小于 220HBS 的灰鑄鐵，銑削時選用不重磨硬質(zhì)合金刀片套式面銑刀。據(jù)[3] 表 3.1，選擇 =100mm 的刀片，齒數(shù) z=4。用游標(biāo)卡 尺檢測底面高度，用粗糙0d 度樣板比照檢驗底面的表面粗糙度。 （2）工序 70—工序 150銑削各端面 參閱文獻[1]表 4.2-38，選擇 X63 臥式銑床。參閱文獻[3]表 3.1，工序 70—150銑削各端面時，選擇 =200mm，z=10 的不重磨硬質(zhì)合金刀片套式面0d 銑刀為銑削刀具。用游標(biāo)卡尺檢測各端面間距離，用粗糙度樣板比照檢驗底面 的表面粗糙度。 （3）工序 60鉆 11- 15 孔、鉸 2-φ 工藝孔?0.185? 參閱文獻[1]表 4.2-14，選擇 Z35 搖臂鉆床。參閱文獻[2]表 5-6，選用 d=15mm 的直柄麻花鉆鉆孔。參閱文獻[2]表 5-17 選用 d=15.0mm 的錐柄機用鉸 刀鉸工藝孔。 （4）工序 170—220、工序 320—340鏜削各橫向孔 鏜削各橫向孔時，工件在專用鏜床夾具中定位，在 T612臥式鏜床上用鏜通 孔的鏜桿鏜削各孔。用相應(yīng)規(guī)格的環(huán)規(guī)檢驗孔徑尺寸。 （5）工序 160、工序 230—310鉆各螺紋孔及擴鉸孔 鉆各螺紋孔時，工件在專用鉆夾具上定位，選用 Z35 搖臂鉆床，使用相應(yīng) 尺寸的麻花鉆鉆孔、擴孔鉆鉆孔、擴孔，使用機用絲錐攻絲。 1.4.2 確定工序尺寸 （1）平面加工工序尺寸 因各端面的加工尺寸均為自由尺寸，只有表面粗糙度要求，除底面用作精 基準(zhǔn)要求較高外，其它加工面要求都較低。以底面的加工為例，查閱文獻[1] 表 2.3-21，底面加工的精銑余量為 1mm，前道工序為粗銑，而底面的毛坯余量 為 5.0mm，則粗銑余量為 2.5mm。底面與底座上表面 L面間毛坯的距離為 8 23mm，工序 50 粗銑后工序尺寸為 19mm，精銑后為 18mm。 可以用同樣方法查出其它平面加工時各道工序的加工余量，并計算出工序 尺寸，其值如不表 1.4 所示。 表 1.4 平面加工工序尺寸 粗銑 精銑 工序 加工表面 余量 工序尺寸 余量 工序尺寸 60 底面 3 20.5 1 18 80 3.0 512 150 H面 1 510 90 3.0 512 140 F面 1 510 90 G面 1.5 424 100 2.5 191.5 130 D面 1 190 200 P 面 1.5 145 110 2 226 120 凸臺 B 外端面 1.0 225 工序 190刮 G端面和工序 200刮凸臺 B內(nèi)端面 P是在精鏜孔時進行的，其 加工工序尺寸如表 1.5所示。 表 1.5 刮端面加工工序尺寸 刮工序 加工表面 余量 工序尺寸 190 G端面 1.5 424 200 凸臺 B 內(nèi)端面 P 1.5 145 （2）軸孔加工的工序尺寸及公差 以Ⅲ軸孔 265H8 加工為例，查閱文獻[1]表 2.3-10，軸孔毛坯直徑為? 253mm，粗鏜雙邊余量為 11mm，工序尺寸為 264mm。精鏜雙邊余量為 1mm， 工序尺寸為 mm。0.1265? 用同樣方法查出其余各軸孔的加工余量，計算工序尺寸及公差，列表如表 1.6 所示。 表 1.6 軸孔的工序尺寸及公差 粗鏜 精鏜 孔徑 雙邊 余量 工序 尺寸 雙邊 余量 工序尺寸 Ⅰ軸孔 80H7?3 ?0.127?2 ?0.38? 9 Ⅱ軸孔 360 H7?10 ?0.14359?0.7 ?0.5736? Ⅲ軸孔 265 H8 11 .2061 .8102 Ⅳ軸孔 110H7 5 .871?0.7 .35? Ⅴ軸孔 72J7 3 70 0.5 0.1827? Ⅵ軸孔 64?2 66?2 64? 孔徑 鉆 鉆擴孔 擴孔 鉸孔 凸臺 I 孔 32 15 30 32 凸臺 E孔 30H8?0.185??0.842?0.529??0.3? 底面孔 15H7 .0 .180 1.4.2.1 銑削底面的切削用量計算 工序 50 為銑削底面，其切削用量計算如下： （1）粗銑底面時的切削用量 ①背吃刀量 =2.5mm。pa ②每齒進給量 查閱文獻[3]表 3.5，每齒進給量 =0.14~0.24mm/z，取zf zf 每齒進給量 =0.18mm/z。zf ③確定刀具壽命 刀具為 =100mm，z=4 的硬質(zhì)合金刀片端銑刀，查閱文0d 獻[3]表 3.8，銑刀壽命為 180min。 ④選擇切削速度 和每分鐘進給量 查閱文獻[2]表cVfV 3.16， =86m/min，n=275r/min， =432mm/min，查修正系數(shù)cVf =1.13， =0.45，所以修正以后的切削速度和每分鐘進給量為：vkf ，861.397.8/mincvk??? 。425fff 則轉(zhuǎn)速 。1097.0/in3cvnrd??? 參閱文獻[1]表 4.2-36，按 X53K 立式銑床的技術(shù)參數(shù)，取 n=300r/min， =190mm/min，則實際的切削速度和進給量為：fV ，3.1404.2/min0dnv???? 10 。190.6/0.4/34fzvmzrn??? ⑤校驗機床功率 查閱文獻[3]表 3.24，當(dāng) =2.5mm， =45mm， =0.16mm/z 和 =190mm/min 時，銑刀耗用的功率約paeazffv 為 1kw，所以 X53K 立式銑床的功率是足夠的。 （2）半精銑底面時的切削用量 ①背吃刀量 =1.5mm。pa ②每齒進給量 查閱文獻[3]表 3.5， =0.4~0.6mm/r，即zf zf =0.1~0.15mm/z 每齒進給量 =0.13mm/z。zf zf ③確定刀具壽命 查閱文獻[3]表 3.8，銑刀壽命為 180min。 ④選擇切削速度 和每分鐘進給量 查閱文獻[2]表cVfV 3.16， =110m/min，n=352r/min， =394mm/min，查修正系數(shù)cVf =1.13， =0.45，所以修正以后的切削速度和每分鐘進給量為：vkf ，10.324./mincvk??? 。957fff 則轉(zhuǎn)速 。1024.36/incvnrd??? 參閱文獻[1]表 4.2-36，按 X53K 立式銑床的技術(shù)參數(shù)，取 n=375r/min，則 實際的切削速度和進給量為： ，3.140751.8/min0dnv??? 。9./0.275fz zr （3）精銑底面時的切削用量 ①背吃刀量 =1mm。pa ④選擇切削速度 和每分鐘進給量 查閱文獻[2]表cVfV 3.16， =124m/min，n=395r/min， =316mm/min，查修正系數(shù)cVf =1.13， =0.45，所以修正以后的切削速度和每分鐘進給量為：vkf ，124.30/mincvk??? 。65fff 則轉(zhuǎn)速 。1040/in3.cvnrd??? 參閱文獻[1]表 4.2-36，按 X53K 立式銑床的技術(shù)參數(shù)，取 n=475r/min， =150mm/min，則實際的切削速度和進給量為：fV 11 ，3.14075149/min0dnv???? 。5.8/.327fz zr 用同樣的方法可以計算出銑削其它面時的切削用量，結(jié)果列表如表 1.7 所示 表 1.7 銑削面的切削用量 工序 工序內(nèi)容 切削深度 （雙邊 mm） 切削速度 （ m/min） 轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給量 （mm/z ） 粗銑底面 2.5 94.2 300 0.16 60 精銑底面 1 149 475 0.08 80 粗銑 H 端面 3 94.2 150 0.1 150 精銑 H 端面 0.5 147.6 235 0.04 90 粗銑 F 端面 3 94.2 150 0.1 140 精銑 F 端面 0.5 147.6 235 0.04 190 粗銑 G 端面 1.5 94.2 150 0.1 100 粗銑 D 面 2.5 94.2 150 0.1 130 精銑 D 面 1 147.6 235 0.04 200 粗銑凸臺 B 內(nèi)端面 1.5 94.2 150 0.1 粗銑凸臺 B 外端面 1.5 94.2 150 0.1 120 精銑凸臺 B 外端面 1 118 190 0.06 1.4.2.2 鏜軸孔時的切削用量計算 工序 170-工序 220和工序 320—340為鏜各軸孔，鏜孔的橫向進給量是一 致的。下面以工序 170、200 和 210鏜Ⅳ軸孔（ 110mm）為例計算各孔鏜削? 時的切削速度和鏜桿的轉(zhuǎn)速。 （1）粗鏜Ⅳ軸孔（ 110mm）時的切削用量計算? ①背吃刀量 =2.5mm（單邊余量） 。pa ②橫向進給量 查閱文獻[3]表 1.5，粗鏜時進給量 =0.6~1.0mm/r,取zf zf =0.66 mm/r。zf ③確定刀具壽命 查閱文獻[3]表 1.9，鏜刀壽命為 60min。 ④選擇切削速度 查閱文獻[3]表 1.27， =158， =0.15， cVvCvxvy =0.4， m=0.20， ，則切削速度 為0.859.76vsgvk????c ，0.2.150.48/minvcvxympCkTaf ?? 12 轉(zhuǎn)速 。105.81047/min3cvnrd???? 參考文獻[1]表 4.2—20，按 T612臥式鏜床的技術(shù)參數(shù)，取 n=160r/min， 則實際切削速度為： 3.108654.3/min0dv??? （2）精鏜Ⅳ軸孔（ 110mm）時的切削用量計算? ①背吃刀量 =0.35mm（單邊余量） 。pa ②橫向進給量 查閱文獻[3]表 1.5，精鏜時進給量 =0.15~0.40mm/r,取zf zf =0.24 mm/r。zf ③確定刀具壽命 查閱文獻[3]表 1.9，鏜刀壽命為 60min。 ④選擇切削速度 查閱文獻[3]表 1.27， =158， =0.15， cVrfvxvy =0.4， m=0.20， ，則切削速度 為0.859.76vsgvk????c ，0.20.150.489/min3vcvxympCkTaf ?? 轉(zhuǎn)速 。10906./in3.41cvnrd???? 參考文獻[1]表 4.2—20，按 T612臥式鏜床的技術(shù)參數(shù)，取 n=250r/min， 則實際切削速度為： 3.4102586.4/min10dv??? 用同樣的方法可以計算出鏜削Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ軸孔的切削用量，結(jié)果列表如表 1.8 所示。 表 1.8 鏜削軸孔的切削用量 工序 工序內(nèi)容 切削深度 （雙邊 mm） 切削速度 （ m/min） 轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給量 （mm/r） 第一次粗鏜Ⅲ軸孔 7 130.6 160 0.66 第二次粗鏜Ⅲ軸孔 4 132.6 160 0.661600 粗鏜Ⅳ軸孔 5 54.3 160 0.66 第一次粗鏜Ⅱ軸孔 7 54.2 50 0.66 第二次粗鏜Ⅱ軸孔 3 56.2 50 0.66170 粗鏜Ⅰ軸孔 3 61.2 250 0.66 180 精鏜Ⅰ軸孔 1 103.5 412 0.33 190 精鏜Ⅲ軸孔 1 170.6 205 0.33 190 精鏜Ⅳ軸孔 0.7 86.4 250 0.24 13 200 精鏜Ⅱ軸孔 0.7 113 100 0.24 合箱粗鏜Ⅴ軸孔 3 70.3 320 0.47 270 合箱粗鏜Ⅴ軸孔 3 62.3 320 0.48 280 合箱精鏜Ⅴ軸孔 2 84 418 0.24 290 合箱精鏜Ⅴ軸孔 0.5 104 460 0.17 1.4.2.3 鉆、擴、鉸孔時的切削用量計算 現(xiàn)以工序 310 為加工凸臺 I軸孔為例，計算其切削用量。 （1）鉆孔至 15mm 時的切削用量? 查[3]表 2.7， =0.31~0.37mm/r，參照 Z35 搖臂鉆床的技術(shù)參數(shù)，取rf =0.32mm/r ，查[2]表 2.15，切削速度 v=18m/min，轉(zhuǎn)速 n=382r/min，參照vk Z35 搖臂鉆床的技術(shù)參數(shù)，取 n=420r/min，則實際切削速度為 19.8m/min。 （2）鉆擴孔至 30mm 時的切削用量 查[3]表 2.10， =0.77~0.9mm/r，參照 Z35 搖臂鉆床的技術(shù)參數(shù)，取rf =0.9mm/r ，查[3]表 2.30，擴孔時rf =15.2， =0.25， =0.1， =0.4，m=0.125 ， =0.84，鉆頭壽命為 75min，vCvZvxvyvk 則切削速度 v 為： ， 0.250.110.4383/min79vzxympCdkTaf????? 。4.7/icnr? 參照 Z35 搖臂鉆床的技術(shù)參數(shù)，取 n=170r/min，則實際切削速度為： 。3.1016/min0dv??? （5）精鉸孔至 32mm 時的切削用量? 查[3]表 2.24，f=1.0~1.5mm/r，參照 Z35 搖臂鉆床的技術(shù)參數(shù)，取 f=0.9mm/r，v=17m/min，n=170r/min 。 用以上方法可以計算出鉆底面 11- 15 孔、鉸底面 2個工藝孔和鉆 30H8?? 孔時的切削用量，結(jié)果列表如表 1.9 所示。 表 1.9 鉆孔的切削用量 孔徑 (mm) 加工步驟 尺寸 （ mm） 切削速度 （m/min） 轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給量 （ mm/r） 鉆孔 15?19.8 420 0.32 32? 鉆擴孔 30 16 170 0.9 14 擴孔 32?17 170 0.9 鉆孔 15 19.8 420 0.32 鉆擴孔 28 23.3 265 0.4 擴孔 29.8 24.8 265 0.9 30H8? 鉸孔 30H8 12.4 132 0.9 15 鉆孔 15?19.8 420 0.32 15H7 鉸孔 15H7 6.2 132 0.9 15 第二章 夾具設(shè)計 2.1 鏜床夾具設(shè)計 按指導(dǎo)老師要求，我設(shè)計工序 170、工序 200 和工序 210 的鏜夾具，即鏜 265H8mm 和 110H7mm 孔，并刮 G 端面。其中， 265H8mm 孔采用粗鏜、?? 精鏜的加工方法， 110H7mm 孔采用粗鏜、半精鏜、精鏜的加工方法，在精鏜 時刮端面。本工序只需保證兩孔的尺寸精度和表面粗糙度即可，如圖 2.5 為鏜 孔和刮端面加工要求。 圖 2.5 鏜孔和刮端面加工要求 2.1.1 定位方案 （1）確定要限制的自由度 按照加工要求，鏜孔時孔深度方向的自由度可以不加限制，因此只需限制 其它五個自由度。 （2）定位方案選擇 按基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，選擇底面和底面上 2— 15H7 工藝孔定位，定位元件采? 用“一面兩銷” ，即采用支承板、削邊銷和圓柱銷限制工件六個自由度。 （3）計算定位誤差 本工序只需保證軸孔加工尺寸精度和表面粗糙度，加工要求較低，因此不 需計算定位誤差。 16 2.1.2 夾緊方案 夾緊力的方向應(yīng)指向主要定位基面底面，考慮到裝卸工件的方便，采用兩 塊轉(zhuǎn)動寬壓板，用螺栓、螺母手動夾緊，如圖 2.6 所示。 圖 2.6 鏜夾具定位夾緊方案 14-削邊銷；15-六角螺母；16-球頭調(diào)節(jié)支承；17-彈簧；18-平面墊圈； 19-轉(zhuǎn)動寬壓板；20-錐面墊圈；21-球面墊圈； 22-帶肩六角螺母 17 2.1.3 導(dǎo)向裝置的選擇 由于兩孔半徑不一樣， 265H8mm 孔的鏜套采用固定鏜套 B 型，? 110H7mm 孔的鏜套則采用固定鏜套 A 型。為增加鏜桿的剛性，采用雙支承? 結(jié)構(gòu)。鏜套裝在支架上，支架可用定位銷定位，用螺釘緊固在底座上。 2.1.4 底座（夾具體）設(shè)計 為了減輕底座重量，且不降低剛性，底座下部采用多條十字加強筋。為了 鏜模在鏜床上安裝的方便，底座上加工出找正基面 B。另外，為了方便鏜模的 起吊，底座還設(shè)計了四個起吊螺栓。因為鏜模本身重量很大，可不設(shè)計耳座， 加工時直接利用壓緊螺栓將夾具體夾緊在機床工作臺上。 2.1.5 夾具總圖上尺寸、公差和技術(shù)要求 夾具的各項技術(shù)條件已在裝配圖中用規(guī)定的符號表示，詳細尺寸、公差和 技術(shù)要求見附錄 5 鏜夾具裝配圖。 2.1.6 夾具操作說明 夾具在機床上安裝完以后，首先將調(diào)速箱體零件裝到夾具體上，使工件底 面與支承板 1 接觸，并保證工件上的兩個工藝孔分別和削邊銷 3、圓柱銷 4 配 合，然后通過轉(zhuǎn)動寬壓板 2 夾緊工件，如圖 2.7 所示。 18 圖 2.7 鏜夾具操作說明 1-鏜套用襯套；2-鏜套 A型；3-支架；4-夾具體；5-起重螺栓；6-內(nèi)六角圓柱頭螺釘； 7-銷軸 A型；8-內(nèi)六角圓柱頭螺釘；9-支承板 B型；10-固定式定位銷； 11-銷軸 A型；12-內(nèi)六角圓柱頭螺釘；13-圓柱銷；14-銷邊銷 19 20 21 參考文獻 1 倪小丹 楊繼榮 熊云昌 .機械制造技術(shù)基礎(chǔ)［Ｍ］.北京：清華大學(xué)出版社， 2007.3 2 機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980.1 3 王紹俊.機械制造工藝設(shè)計手冊［Ｍ］. 北京：機械工業(yè)出版社，1985 4 艾 興，肖詩綱.切削用量簡明手冊［Ｍ］. 北京：機械工業(yè)出版社， 1994.7 5 任福君.簡明機械制造工藝手冊［Ｍ］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1995.1 6 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，1995 7 關(guān)慧貞 馮辛安.機械制造裝備設(shè)計［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，2009.11 8 任嘉卉.公差與配合手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，1990.10 9 胡鳳蘭.互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)［Ｍ］. 北京：高等教育出版社，2010.8 10 胡家杰.機械類課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計與選題精選.機械制造專業(yè)［Ｍ］. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.2 11 Serope Kalpakjian Steven R Schmid.Manufacturing Processes for Engineering Materials，F(xiàn)ourth Edition.2003 by Person Education，Inc. 22 總 結(jié) 這次是對調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計，按照基準(zhǔn)重合的原則，保證了各部位 的相互位置精度。加工的時候，嚴(yán)格按照先面后孔，先粗后精，先主后次的原 則。對工件的生產(chǎn)和加工提供了便利，降低了生產(chǎn)的成本和時間。 鏜夾具設(shè)計采用了一面兩孔定位的方法，實現(xiàn)了六點定位的原則；工件的 定位采用了三個可調(diào)支承釘和一個固定支承釘組成的面定位。定位方便可靠； 利用螺旋壓板夾緊裝置，操作方便。 鏜床夾具主要用于加工箱體、支架等類工件上的孔和孔系。用鏜模鏜孔時， 工件的加工精度可以不受鏜床精度的影響，而由鏜模的精度來保證。鏜模的結(jié) 構(gòu)類型主要取決于導(dǎo)向的設(shè)置，導(dǎo)向的設(shè)置不僅是考慮加工孔的位置精度，更 主要的是考慮加工時鏜桿的剛度。因此視加工情況設(shè)置導(dǎo)向使鏜杠獲得高的支 撐剛度。 箱體鏜夾具設(shè)計時，鏜套與鏜桿以及襯套等配合必須選擇適當(dāng)，過緊容易 研壞或咬死，過松則不能保證加工精度；鏜模架用螺釘和銷釘固定在夾具底座 上，并保證有足夠的接觸剛度，螺釘?shù)闹睆?、?shù)量、分布要合適；為了提高剛 度，鏜床夾具底座除了選取適當(dāng)?shù)谋诤裢?，?yīng)合理的布置加強筋。 23 致 謝 歷時將近兩個月的時間終于將畢業(yè)設(shè)計做完，在設(shè)計的作過程中遇到了無 數(shù)的困難和障礙，都是在老師和同學(xué)的幫助下度過了。 本次畢業(yè)設(shè)計都是在倪小丹老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此，我要向老師 表示最大的謝意。謝謝倪老師！您辛苦了！還有那些幫助過我的小伙伴。 以前，我們也做過類似的課程設(shè)計，在做課程設(shè)計的時候認識得都不是很 深刻，對某些問題也是一知半解的狀態(tài)，遺留到了畢業(yè)設(shè)計。等到畢業(yè)設(shè)計的 時候問題就全顯現(xiàn)出來了。 在老師的建議下，我先畫 UG三維圖，在三維圖的基礎(chǔ)上進行工藝分析，編 寫工藝過程卡，再做工序卡，最后開始工裝設(shè)計，設(shè)計夾具，我設(shè)計的是鏜夾 具。 剛拿到圖的前幾天，看了好久的二維圖才看懂，利用學(xué)過的 UG軟件來一步 步的畫出調(diào)速箱體的三維圖。在工藝分析階段，總是工藝不夠完善，像想粗后 精，先面后孔，先易后難的設(shè)計順序總是弄錯，最后在倪老師的幫助下，終于 完成了工藝分析。最難的是設(shè)計夾具，因為以前學(xué)的不扎實，所以很多細節(jié)問 題總是遺漏，在老師的建議下，在圖書館借了基本夾具設(shè)計書與夾具設(shè)計手冊， 經(jīng)常會因為定位銷的選擇，銷跟孔的配合、銷跟夾具體的配合、銷跟工件的配 合，還有各種孔、套之類的配合，加上零件的選擇錯誤而要重畫，很多問題接 踵而來，也讓我學(xué)到了很多以前課程設(shè)計沒接觸，沒認真去考慮到的東西。最 終完成夾具的二維建圖后，通過 UG 再把三維圖畫出來。進行裝配，至此，調(diào) 速箱體的工藝工裝就完成了。 這次畢業(yè)設(shè)計真是一個難忘的過程，不停的設(shè)計-修改，都快成無限循環(huán) 了。過程是艱辛的，在最后幾天經(jīng)常通宵修改，但是相信這也是今后我值得回 味的東西，以后在工作中對我有幫助的東西。 倪小丹老師是個很認真很負責(zé)的老師，她對待我提出的每一個問題，都會 給出一個很專業(yè)的回答，讓我受益頗多。老師天天在辦公室等我們過去看圖知 道我們，基本是除了上課以外的時間都無償?shù)姆瞰I給了我們，有時一個電話， 在家里有也會趕來學(xué)校。所以我非常的感激老師如此的認真負責(zé)。讓我真實的 學(xué)到了很多。為我以后工作上遇到難題了該怎么去做，最起碼的態(tài)度現(xiàn)在就學(xué) 到了。 24 除了老師，我還要感謝宿舍里的小伙伴，對無限的幫助與理解，沒有和你 們的一起交流與成長，我也沒有進步和提高。還要感謝我的父母，在我背后默 默的給我打氣。還要感謝我女朋友的理解與幫助，要不然我不能通宵達旦的專 注完成我的畢業(yè)設(shè)計，最后再次感謝所有幫助過我的老師！同學(xué)！和朋友們！ 25 附 錄： 附錄 1：調(diào)速箱體零件圖（1 張） 附錄 2：機械加工工藝過程卡片（共 4張） 附錄 3：機械加工工序卡片（共 21張） 附錄 4：鏜夾具裝配圖（1 張） 附錄 5：鏜夾具零件圖（1 張）