2187 WHX120減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設計

2187 WHX120減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設計,whx120,減速,機機蓋,機體,合箱后,箱體,加工,工藝,前后,先后,端面,夾具,設計 畢業(yè)設計,題目：WHX120減速機合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設計 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 姓 名：章子玲 指導教師：肖懷國,總論 在本次畢業(yè)設計中，我將設計主要分為兩大部分進行：,工藝編制部分 夾具設計部分,零件工藝的分析,要加工孔的孔軸配合度為H7，表面粗糙度為Ra小于1.6um,圓度為0.0175mm,垂直度為0.08mm,同軸度為0.02mm。 其它孔的表面粗糙度為Ra小于12.5um,錐銷孔的表面粗糙度為Ra小于1.6um。 為了減少加工中的換刀次數(shù)，箱體上的螺紋孔的尺寸規(guī)格應保持一致，本箱體分別為M12mm深16mm的孔。 先加工前后左右端面，再加工蝸桿面和蝸輪面,精基準的選擇 根據大批大量生產的減速器箱體通常以頂面和兩定位銷孔為精基準，所以該箱體加工方案采用一面兩銷,擬定箱體加工的工藝路線,加工路線,分離式箱體工藝路線在蓋和低座均完成加工后，再對裝配好的整個箱體進行加工。此階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔及其端面。在此階段之前應安排鉗工工序，將蓋與底座合成箱體，并用二錐銷定位，使其保持一定的位置關系，以保證軸承孔的加工精度和撤裝后的重復精度。 表面加工方法的選擇一般總是首先根據零件主要表面的技術要求和工廠技術條件，先選定該表面終加工工序加工方法，然后再逐一選定該表面各有關前導工序的加工方法。 加工階段的劃分當零件的加工質量要求較高時，一般都要經過粗加工、半精加工和精加工等三個階段。 工序先后順序的安排機械加工工序先后順序的安排一般應遵循如下原則：先加工定位基面，后加工其他表面；先加工主要表面，后加工次要表面；先安排粗加工工序，后安排精加工工序;先加工平面，后加工孔。其他工序的安排：為保證零件制造質量，防止廢品產生，需在粗加工全部結束之后和最終加工之后安排檢驗工序。 機床設備和工藝裝備的選擇所選機床設備的尺寸規(guī)格應與工件的形體尺寸相適應，機床精度等級應與本工序加工要求相適應，電動機功率應與本工序加工所需功率相適應，機床設備的自動化程度和生產效率應與工件生產類型相適應。工藝裝備的選擇應根據不同情況適當選擇。在大批大量生產中，可根據加工要求設計制造專用工藝裝備。,綜合以上設計要領，WHX120減速機合箱后箱體工藝路線擬定見工藝過程卡片,箱體機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定,主要平面加工的工序尺寸及加工余量 為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時，工序4的銑削深度ap=2.0mm，工序5的銑削深度ap=2.0mm，工序6的銑削深度ap=0.45mm，工序7的銑削深度ap=0,45mm. 孔加工的工序尺寸及加工余量： (1) 鉆鉸2-Φ6mm 孔 鉆孔：Φ4mm，2Z=4 mm， ap=2mm 鉸孔：Φ6mm (2) 鏜2-Φ110mm軸承孔 粗鏜：Φ109.4mm，2Z=4.4 mm，ap=2.2mm 半精鏜：Φ109.8mm，2Z=0.4mm， ap=0.2mm 精鏜：Φ110.0mm, 2Z=0.2mm, ap=0.1mm (3) 攻鉆8-M12mm 孔 鉆孔：Φ12mm，2Z=12 mm，ap=6mm 攻孔：M12mm,確定切削用量及基本工時,切削用量的確定原則 合理的切削用量是指在保證加工質量的前提下，能取得較高的生產效率和較低成本的切削用量。切削用量的選用原則：首先選取盡可能大的背吃刀量ap；其次根據機床進給機構強度、刀桿強度等限制條件(粗加工時)或已加工表面粗糙度要求（精加工時），選取盡可能大的進給量f；最后根據“切削用量手冊”查取以確定切削速度Vc。 基本工時的確定 時間定額由以下幾個部分組成：1.機動工時tm。2.輔助時間tf：一般以機動工時的百分比進行估算。本設計輔助時間以機動工時的15%進行估算。機動工時tm與輔助時間tf總和稱為作業(yè)時間。3.布置工作地時間tb。4.休息和生理需要時間tx。本設計中布置工作地時間tb和休息和生理需要時間tx之和取工作時間的6%。5.準備與終結時間tz即工人為生產一批工件進行準備和終結工作所消耗的時間。設一批工件數(shù)為m，則分攤到每個工件上的準備與終結時間為tz/m。將這部分時間加到單件時間td中，即為單件計算時間tdj: tdj=td+tz/m.本設計中，由于是大批大量生產，每個工件上的準備與終結時間為tz/m相對單件時間很小，可忽略不計。,,,第六章：專用夾具的設計,,,粗銑前后端面夾具設計 本夾具主要用來粗銑減速箱箱體前后端面。由加工本道工序的工序簡圖可知.粗銑前后端面時,前后端面有尺寸要求 ，前后端面與工藝孔軸線分別有尺寸要求 。以及前后端面均有表面粗糙度要求Rz3.2。本道工序僅是對前后端面進行粗加工。因此在本道工序加工時，主要應考慮提高勞動生產率，降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質量。 定位基準的選擇 在進行前后端面粗銑加工工序時，底面已經精銑，兩工藝孔已經加工出。在加工箱體工件時，往往采用一平面及與該平面垂直的兩孔為定位基準。因此工件選用底面與兩工藝孔作為定位基面。 定位元件的設計 本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，即采用已平面及與該平面垂直的兩孔為定位基準。所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷，即一平面、一短圓柱銷及一短削邊銷。因此進行定位元件的設計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設計。,由加工工藝孔工序簡圖可計算出兩工藝孔中心距 由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為:所以兩工藝孔的中心距為 ,而兩工藝尺寸為 . 根據《機床夾具設計手冊》削邊銷與圓柱銷的設計計算過程如下：,,,,,,,,,（1）確定兩定位銷中心距尺寸 及其偏差 可知：兩定位銷中心距尺寸 = = 夾具上兩定位銷的中心距公差一般取工件兩定位孔 中心距公差的1/5~1/3, 即定位銷中心距尺寸偏差 （2）確定圓柱銷直徑 及其公差 （ —基準孔最小直徑） 取f7 所以圓柱銷尺寸為 （3）削邊銷的寬度b和B （由《機床夾具設計手冊》） 常用削邊定位銷的結構形狀有三種，分別用于工件孔徑D<3mm、350mm。直徑為3—50mm的削邊定位銷都做成菱形，其結構尺寸表查表可知：,,,,,,,,,,,,,,,,表 6-1 標準菱形定位銷的結構尺寸,（4） 削邊銷與基準孔的最小配合間隙 其中： —基準孔最小直徑 —圓柱銷與基準孔的配合間隙,,,,,,,（5） 削邊銷直徑 及其公差 按定位銷一般經濟制造精度，其直徑公差帶為 ，則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為 。 （6） 補償值,,,,,,,,（1） 移動時基準位移誤差 =0.018+0.027+0.016=0.061mm (2) 轉角誤差 其中： 移動時基準位移誤差 =0.009+0.027+0.064=0.1mm,定位誤差分析 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。一批工件在夾具中定位時，工件上作為定位基準的平面沒有基準位置誤差。由于定位孔較淺，其內孔中心線由于內孔和底面垂直度誤差而引起的基準位移誤差也可忽略不計。但作為定位基準的兩內孔，由于與定位銷的配合間隙及兩孔、兩銷中心距誤差引起的基準位置誤差必須考慮。其定位誤差主要為：,,,,,,,,銑削力與夾緊力計算 夾緊力的大小必須適當。夾緊力過小，工件可能在加工過程中移動而破壞定位，不僅影響質量，還可能造成事故；夾緊力過大，不但會使工件和夾具產生變形，對加工質量不利，而且造成人力、物力的浪費。計算夾緊力，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)以簡化計算。然后考慮工件受切削力，夾緊力（大工件還應考慮重力，高速運動的工件還要考慮慣性力等）后處于靜力平衡條件，計算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實際所需的夾緊力。,根據《機械加工工藝手冊》可計算得： F =3.3275Χ42054.4=139936N,,,,,,,,夾緊裝置及夾具體設計,夾緊裝置的選擇對工件的加工精度和生產效率起著重要作用 現(xiàn)代高效率的夾具，大多采用機動夾緊方式，如：氣動、液 動、電動等。其中以氣動和液動裝置應用最為普遍?？紤]到本 設計中即可生產屬大量生產，用手動夾緊難以滿足現(xiàn)在生產中 高效率的生產要求，而氣動夾緊方式很好地解決了高生產效率 的問題，使生產效率顯著提高。并且，氣動夾緊還具有下述優(yōu) 點：1.由于氣源壓力可以控制，所以其夾緊力基本穩(wěn)定。2.夾緊 動作迅速。這就有利于縮短輔助時間，從而顯著提高生產率。3. 操作簡單，操作時只需轉動分配閥手柄，不必像手動夾緊那樣 費時費力，因而可以大大減輕勞動強度。 由于氣動夾緊具有夾緊力基本穩(wěn)定，夾緊動作迅速和操作省 力等優(yōu)點。為了提高生產效率，縮短加工中的輔助時間，此夾 緊裝置采用氣動夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞 帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。,經計算取D0=60厘米=600mm。所以根據國家標準JB/T7377-2007，選用標準化法蘭式氣缸作為夾緊裝置的動力元件，其夾緊元件是連接在法蘭式氣缸活塞桿上的耳軸，其作用是接受活塞桿作用于它上的力，并將這個力傳遞給光面壓塊，最終起到夾緊工件的作用。 夾緊力的方向選擇應該滿足：1.應垂直于主要定位基準面；2.有利于減少夾緊力。夾緊力的作用點也有要求：1.夾緊力的作用點應能保持工件定為穩(wěn)定，而不致使一起工件發(fā)生位移和偏轉。2.夾緊力的作用點，應使被夾緊工件的夾緊變形盡可能小。3夾緊力應盡可能地靠近工件加工表面，以提高定位穩(wěn)定性和夾緊可靠性。基于以上幾點綜合考慮，選用耳軸與光面壓塊相結合，不但滿足夾緊力方向要求，同時光面壓塊是接觸面積增大，可以減少應力集中，提高了夾緊穩(wěn)定性與可靠性要求。 夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。參考加工工件、支架、定位銷等的結構，其尺寸、形狀和相互位置關系綜合設計而成，見圖紙XDMJJ-001.這些主要元件設計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結構夾具裝配圖如圖紙XDMJJ-000所示。,夾具設計及操作的簡要說明,本夾具用于減速器箱體前后端面的粗銑。夾具的定位方案采用一面兩銷，定位可靠，定位誤差較小。其夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高生產率?？紤]到工件結構大，重量重，手工搬運不僅達不到高效率的生產要求，而且費時費力，所以采用自動流水生產線將工件送往夾具體上。 工件在夾具體上安裝好后，壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工件。當工件加工完成后，壓塊隨即在氣缸活塞的作用下松開工件，即可取下工件。氣壓傳動系統(tǒng)如下圖所示：,,由氣壓傳動系統(tǒng)示意圖可知：A和B分別接在法蘭式氣缸兩個通氣口，是整個夾具動力的來源。所以整個夾具工作情況由夾具裝備圖可知：,,,結合圖紙，其工作原理：當加工工件置于夾具上定位完畢，氣源經過霧化器，減壓閥，單向閥，換向閥，單向節(jié)流閥進入從通氣口A端（即法蘭式氣缸頂部通氣口進入氣缸內，在上氣缸體內形成推動活塞向下的力，而此時通氣口B直接與大氣相通，使上下腔體形成壓差，此壓差推動活塞向下運動即使得活塞桿向下運動，帶動光面壓塊向下運動，最終工件在此壓力下得到夾緊。當一件工件加工完畢，切換手動換向閥，這時A端也就是氣缸上腔大氣直接連通，而下腔通過手動換向閥換向后，流入氣源輸送進來的氣體，使得下腔壓力遠大于上腔壓力，這時形成的壓力差推動活塞向上運動，使得活塞桿上移，釋放工件。待要加工下一個工件時，可以切換手動換向閥，這一夾緊釋放過程循環(huán)進行。若要使自動化程度更高，可采用機動換向閥與行程開關并用，達到加工目的。但這樣會使成本增加，并且機器實 際運行的可靠性要求很高。這里就不累述。 由于本夾具用于變速箱體端面的粗加工，對其進行精度分析無太大意義。所以就略去對其的精度分析。,感謝,首先要感謝我的指導老師肖老師,本設計是在該導師的悉心指導下完成的.該導師淵博的知識、深厚的學術造詣、嚴肅認真的工作態(tài)度和治學作風給我留下了深刻的印象,令我受益匪淺,這些對我將終身受用.在做畢業(yè)設計的這三個多月時間里,肖老師對我的畢業(yè)設計完成提出了很多寶貴的修改意見.在此,謹向導師肖老師表示衷心的感謝,并致以深深的敬意。 感謝學校！是農大塑造了一個獨立思考的我,一個好奇心、上進心極強的我，一個謹記腳踏實地的我，一個不怕挫折磨難的我，一個敢于挑戰(zhàn)、自強不息、勇攀高峰的我。人無完人，我并不是一個完美的人，但經過這四年學校的學習與生活，我已經擁有一顆追求完美的心。我想這點對我以后的人生和事業(yè)都有著莫大的幫助。 感謝在這四年的學習生活中給予我?guī)椭睦蠋?、同學，感謝一直以來支持鼓勵我的朋友，是你們鞭策我不斷前行，因為有你們的鼓勵，在挫折與困難面前，才有我直面問題的勇氣。謝謝你們！ 最后，衷心地感謝我的父母，我的親人，沒有你們對我的養(yǎng)育就沒有今天的我，正是你們對我的關心和愛護使我順利完成了學業(yè)。 千言萬語，道不盡心中感激之情。唯有將此情銘記于心，將它化為前進的動力，不斷要求自己在以后的學習中刻苦鉆研，工作中精益求精，生活上樂觀向上。在該畢業(yè)設計完成之際，我的心情難以平靜。請允許我再次向在這次畢業(yè)設計中給于過我?guī)椭睦蠋?、同學、朋友致以最誠摯的謝意和崇高的敬意！謝謝你們！,