100 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(shè)計

100 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(shè)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(shè)計 畢業(yè)設(shè)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(shè)計 專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 姓 名：章子玲 指導(dǎo)教師：肖懷國,總論 在本次畢業(yè)設(shè)計中，我將設(shè)計主要分為兩大部分進(jìn)行：,工藝編制部分 夾具設(shè)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(yīng)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(zhǔn)的選擇 根據(jù)大批大量生產(chǎn)的減速器箱體通常以頂面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，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(jìn)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(yīng)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(guān)系，以保證軸承孔的加工精度和撤裝后的重復(fù)精度。 表面加工方法的選擇一般總是首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠技術(shù)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(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。 加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時，一般都要經(jīng)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(yīng)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(zhì)量，防止廢品產(chǎn)生，需在粗加工全部結(jié)束之后和最終加工之后安排檢驗工序。 機床設(shè)備和工藝裝備的選擇所選機床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)，機床精度等級應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)，電動機功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)，機床設(shè)備的自動化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。工藝裝備的選擇應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。在大批大量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計制造專用工藝裝備。,綜合以上設(shè)計要領(lǐng)，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(zhì)量的前提下，能取得較高的生產(chǎn)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(jù)機床進(jìn)給機構(gòu)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(jìn)給量f；最后根據(jù)“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(jìn)行估算。本設(shè)計輔助時間以機動工時的15%進(jìn)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(shè)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(zhǔn)備與終結(jié)時間tz即工人為生產(chǎn)一批工件進(jìn)行準(zhǔn)備和終結(jié)工作所消耗的時間。設(shè)一批工件數(shù)為m，則分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)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(shè)計中，由于是大批大量生產(chǎn)，每個工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)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(shè)計,,,粗銑前后端面夾具設(shè)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(jìn)行粗加工。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 定位基準(zhǔn)的選擇 在進(jìn)行前后端面粗銑加工工序時，底面已經(jīng)精銑，兩工藝孔已經(jīng)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(zhǔn)。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(shè)計 本工序選用的定位基準(zhǔn)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(zhǔn)。所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷，即一平面、一短圓柱銷及一短削邊銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進(jìn)行設(shè)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(jù)《機床夾具設(shè)計手冊》削邊銷與圓柱銷的設(shè)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(zhǔn)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(shè)計手冊》） 常用削邊定位銷的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)尺寸表查表可知：,,,,,,,,,,,,,,,,表 6-1 標(biāo)準(zhǔn)菱形定位銷的結(jié)構(gòu)尺寸,（4） 削邊銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙 其中： —基準(zhǔn)孔最小直徑 —圓柱銷與基準(zhǔn)孔的配合間隙,,,,,,,（5） 削邊銷直徑 及其公差 按定位銷一般經(jīng)濟(jì)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(zhǔn)位移誤差 =0.018+0.027+0.016=0.061mm (2) 轉(zhuǎn)角誤差 其中： 移動時基準(zhǔn)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(zhǔn)的平面沒有基準(zhǔn)位置誤差。由于定位孔較淺，其內(nèi)孔中心線由于內(nèi)孔和底面垂直度誤差而引起的基準(zhǔn)位移誤差也可忽略不計。但作為定位基準(zhǔn)的兩內(nèi)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(zhǔn)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(dāng)。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(zhì)量，還可能造成事故；夾緊力過大，不但會使工件和夾具產(chǎn)生變形，對加工質(zhì)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(yīng)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(jù)《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(shè)計,夾緊裝置的選擇對工件的加工精度和生產(chǎn)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(yīng)用最為普遍?？紤]到本 設(shè)計中即可生產(chǎn)屬大量生產(chǎn)，用手動夾緊難以滿足現(xiàn)在生產(chǎn)中 高效率的生產(chǎn)要求，而氣動夾緊方式很好地解決了高生產(chǎn)效率 的問題，使生產(chǎn)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(chǎn)率。3. 操作簡單，操作時只需轉(zhuǎn)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(chǎn)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(jīng)計算取D0=60厘米=600mm。所以根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)JB/T7377-2007，選用標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)該滿足：1.應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)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(yīng)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(zhuǎn)。2.夾緊力的作用點，應(yīng)使被夾緊工件的夾緊變形盡可能小。3夾緊力應(yīng)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?；谝陨蠋c綜合考慮，選用耳軸與光面壓塊相結(jié)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(yīng)力集中，提高了夾緊穩(wěn)定性與可靠性要求。 夾具體的設(shè)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(jié)構(gòu)，其尺寸、形狀和相互位置關(guān)系綜合設(shè)計而成，見圖紙XDMJJ-001.這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖如圖紙XDMJJ-000所示。,夾具設(shè)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(chǎn)率?？紤]到工件結(jié)構(gòu)大，重量重，手工搬運不僅達(dá)不到高效率的生產(chǎn)要求，而且費時費力，所以采用自動流水生產(chǎn)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(dāng)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(jié)合圖紙，其工作原理：當(dāng)加工工件置于夾具上定位完畢，氣源經(jīng)過霧化器，減壓閥，單向閥，換向閥，單向節(jié)流閥進(jìn)入從通氣口A端（即法蘭式氣缸頂部通氣口進(jìn)入氣缸內(nèi)，在上氣缸體內(nèi)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(dāng)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(jìn)來的氣體，使得下腔壓力遠(yuǎn)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(jìn)行。若要使自動化程度更高，可采用機動換向閥與行程開關(guān)并用，達(dá)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(jìn)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(dǎo)老師肖老師,本設(shè)計是在該導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的.該導(dǎo)師淵博的知識、深厚的學(xué)術(shù)造詣、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度和治學(xué)作風(fēng)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(shè)計的這三個多月時間里,肖老師對我的畢業(yè)設(shè)計完成提出了很多寶貴的修改意見.在此,謹(jǐn)向?qū)熜だ蠋煴硎局孕牡母兄x,并致以深深的敬意。 感謝學(xué)校！是農(nóng)大塑造了一個獨立思考的我,一個好奇心、上進(jìn)心極強的我，一個謹(jǐn)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(jīng)過這四年學(xué)校的學(xué)習(xí)與生活，我已經(jīng)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(xué)習(xí)生活中給予我?guī)椭睦蠋?、同學(xué)，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(guān)心和愛護(hù)使我順利完成了學(xué)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(jìn)的動力，不斷要求自己在以后的學(xué)習(xí)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(shè)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(shè)計中給于過我?guī)椭睦蠋?、同學(xué)、朋友致以最誠摯的謝意和崇高的敬意！謝謝你們！,