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畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 類 型 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 畢業(yè)論文 題 目 變速箱體機(jī)械加工工藝及夾具設(shè) 計(jì) 學(xué)生姓名 劉群 指導(dǎo)教師 張瑞華 專 業(yè) 數(shù)控 時(shí) 間 2017 3 19 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是有關(guān)變速箱體零件的加工工藝設(shè)計(jì)和相關(guān)工序的夾具設(shè)計(jì) 箱體起著支承和固定軸系零件 保證軸系運(yùn)轉(zhuǎn)精度 儲(chǔ)存潤(rùn)滑油及可靠密封等 重要作用 箱體及其附件的設(shè)計(jì)都采用經(jīng)驗(yàn)性設(shè)計(jì) 本次變速箱體零件主要需 要加工表面是平面和孔系 因?yàn)槠矫婕庸ぞ认鄬?duì)于孔系的加工精度更容易保 證 所以本次設(shè)計(jì)遵循先面后孔的加工原則 為了保證加工精度要求 要對(duì)需 加工的面和孔進(jìn)行粗加工和精加工 對(duì)于基準(zhǔn)的選擇我是以變速箱體的輸入輸 出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn) 以輸出軸的支承孔旁邊得兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn) 加工工序的選擇我是以支承孔系的軸作為粗基準(zhǔn)先加工出上表面 再以頂平面 和精基準(zhǔn) 就是兩個(gè)工藝孔 加工出孔 加工所用機(jī)床都為組合機(jī)床 夾具選 用專用夾具 本次設(shè)計(jì)以銑床夾具和鏜床夾具為例 夾緊 加緊方式選用手動(dòng) 夾緊 夾緊可靠 箱體類零件是機(jī)器或箱體部件的基礎(chǔ)件 它是機(jī)器或箱體部件中的軸 軸 承 套和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝連在一起 按一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié) 調(diào)地運(yùn)動(dòng) 因此 箱體類零件的加工質(zhì)量不但直接影響箱體的裝配精度和運(yùn)動(dòng) 精度 而且還會(huì)影響機(jī)器的工作精度 使用性能 關(guān)鍵詞 變速箱 加工工藝 定位 夾緊 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 I Abstract This graduation design is about gear case parts machining process design and related process of fixture design Box plays a supporting and fixing of shafting parts ensure accuracy of shafting store lubricating oil and reliable sealing and other important role The design of the enclosure and its attachments are empirical design The main gear case parts need machining surface is flat and pore system Because plane machining accuracy relative to the machining precision of hole is more easy to guarantee so the design follow after the first plane hole processing principle In order to guarantee machining accuracy requirements to the machined surface and hole for rough machining and finish machining For the choice of benchmark in the input and output shaft of gearbox housing bearing hole as crude benchmark with output shaft bearing hole next to two hole as fine benchmark The choice of machining process in the shaft of supporting hole is as rough benchmark first work out on the surface to the top plane and fine benchmark that is two hole processing out of the hole Processing machine tools are used for modular machine tool special fixture fixture selection the design in milling fixture and boring clamp for example clamping Stepping up way choose manual clamping reliable clamping Body parts is the foundation of the machine or body parts it is a machine or body parts of shaft bearing gear sets and spare parts according to certain position relationship with each other together according to certain transmission relationship coordinated movement As a result the machining quality of parts of the not only directly affect the assembly accuracy and movement precision of box but will also affect the work of machine precision and operational performance Key word gearbox Processing technology positioning Fixture design Clamping force I 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 II 目錄 摘要 Abstract 第 1 章 緒論 5 1 1 選題的目的及意義 5 1 2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 5 第 2 章 變速箱體工藝分析 5 2 1 零件的分析 5 2 1 1 變速箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 5 2 2 變速箱體的工藝分析 6 2 3 確定毛坯 畫毛坯零件圖 6 第 3 章 擬定毛坯加工工藝規(guī)程 8 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 8 3 2 制定工藝路線 8 3 3 選擇加工設(shè)備及刀 夾 量具 11 3 4 加工工序設(shè)計(jì) 12 3 4 1 工序 10 粗銑和工序 50 精銑底平面工序 12 3 4 2 工序 60 80 90 粗鏜 半精鏜 精鏜的工序 13 3 4 3 工序 100 鉆擴(kuò)鉸 2 30H7 孔工藝設(shè)計(jì) 16 3 4 4 工序 110 鉆擴(kuò)鉸 22H7 孔工藝設(shè)計(jì) 17 3 4 5 工序 120 130 150 鉆 M10 螺紋底孔的工藝設(shè)計(jì) 18 3 4 6 工序 140 鉆 2xM16 螺紋底孔 18 3 4 7 工序 160 鉆底面沉頭孔 19 第 4 章 夾具設(shè)計(jì) 19 4 1 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 19 4 1 1 確定設(shè)計(jì)方案 19 4 1 2 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 20 4 1 3 鏜套 襯套 鏜模板及夾具體設(shè)計(jì) 21 4 1 4 鏜桿與浮動(dòng)接頭 21 4 1 5 夾具精度分析 22 4 1 6 鏜模支架和底座設(shè)計(jì) 22 4 2 銑床夾具設(shè)計(jì) 23 4 2 1 銑夾具簡(jiǎn)圖 23 4 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 24 4 2 3 定位元件的設(shè)計(jì) 24 4 2 4 定位誤差的分析 25 4 2 5 銑削力與夾緊力計(jì)算 25 4 2 6 夾具體槽形與計(jì)對(duì)刀裝置設(shè) 26 4 2 7 夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì) 28 總結(jié) 30 參考文獻(xiàn) 31 致謝 32 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 0 第 1 章 緒論 1 1 選題的目的及意義 選擇這樣的的題目能夠很好地展現(xiàn)我們專科三年所學(xué)的知識(shí) 培養(yǎng)我們的 動(dòng)手能力和實(shí)踐的能力 要完成這樣的設(shè)計(jì)需要大量調(diào)動(dòng)我們所學(xué)的知識(shí) 需 要結(jié)合課本上的知識(shí)查閱切削用量 形位公差等各種數(shù)據(jù) 獨(dú)自完成設(shè)計(jì)更能 夠培養(yǎng)我們對(duì)機(jī)械加工工藝的熟悉度 為將來能夠更快的適應(yīng)工作崗位做下基 礎(chǔ) 1 2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 跟著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展 市場(chǎng)需求的瞬息萬變和商品角逐的日益激烈 機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短 同時(shí) 對(duì)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和精度的要求愈來 愈高 數(shù)控機(jī)床和柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣發(fā) 機(jī)床夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè) 計(jì) CAD 也日趨成熟 機(jī)床夾具必須隨生產(chǎn)形式的變化而不斷地向前發(fā)展 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化 系列化和綜合化 發(fā)展可調(diào)夾具 提高機(jī)床夾具的精度 提高機(jī)床夾具高效化和自動(dòng)化水平 第 2 章 變速箱體工藝分析 2 1 零件的分析 2 1 1 變速箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 箱體類零件都有以下幾點(diǎn)特征 變速箱體也符合這幾個(gè)結(jié)構(gòu)特征 1 箱體通常是作為一個(gè)基本組件 零件或更多的組件安裝在它上 形狀 更復(fù)雜 因?yàn)榘惭b應(yīng)該有一個(gè)定位面 一個(gè)定位孔 而且還使用固定螺絲孔 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 1 所以 2 體積比較大 箱體內(nèi)大部分是空的 需要安裝齒輪和軸 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還要 儲(chǔ)存一定量的油 所以箱體內(nèi)部需要大面積的體積 3 壁薄容易變形 箱體大都體型較大 需要安裝的地方還要求箱體的質(zhì) 量要小 所以加工時(shí)都把箱體設(shè)計(jì)成薄壁結(jié)構(gòu)來減少重量 因?yàn)椴捎昧吮”诮Y(jié) 構(gòu) 所以箱體在加工的時(shí)候產(chǎn)生的內(nèi)力會(huì)導(dǎo)致箱體的變形 在運(yùn)送途中如果不 小心也會(huì)造成箱體的變形 4 有精度要求較高的孔和平面 箱體內(nèi)部的孔都是軸承孔 所以要求的 加工精度比較高來保證同軸度 因?yàn)橄潴w的安裝也有相應(yīng)的要求 所以箱體表 面粗糙度和孔的粗糙度都有較高的精度要求 這些加工精度將直接影響到箱體 的裝配精度和性能 2 2 變速箱體的工藝分析 孔的尺寸誤差和幾何形狀的誤差都會(huì)造成軸承與孔的配合產(chǎn)生誤差 比如 加工時(shí)晃動(dòng)等方面失誤 所以要保證加工的孔和孔軸的配合度為 H7 這樣來保 證運(yùn)行 當(dāng)垂直軸孔的同軸度誤差和這個(gè)孔的端面相同的軸的誤差會(huì)使軸和軸 承箱裝配傾斜導(dǎo)致軸上齒輪與齒輪之間嚙合度很差 從而使齒輪磨損或卡住 為了保證孔與軸更好的配合 所以需查表得孔的垂直度為 0 08mm 孔的同軸度 為 0 02mm 圓度為 0 0175mm 需加工孔的表面粗糙度為 Ra 小于 1 6mm 經(jīng)由查表與自己設(shè)計(jì) 最終確定箱體的頂面粗糙度和箱體個(gè)表面的粗糙度 均小于 12 5um 箱體的各個(gè)倒角和結(jié)合處的粗糙度都小于 3 2um 2 3 確定毛坯 畫毛坯零件圖 參考箱體零件大都為鑄件所以我選擇毛坯的材料為 HT200 因?yàn)樽兯傧溆?于汽車行業(yè) 所以需求量大根 為成批量生產(chǎn) 查參考資料和自己的認(rèn)知我 箱體為殼型內(nèi)部還為空的 所以選擇毛坯鑄造方法為砂型鑄造機(jī)器造型和殼型 查參考文獻(xiàn) 1 2 2 2 箱體公差等級(jí) CT 為 8 12 級(jí) 查參考文獻(xiàn) 1 2 2 5 箱體 RMA 等級(jí)為 G 級(jí) 所以選擇 CT10 級(jí) RMA 為 G 級(jí) 表 1 1 各加工面總余量 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 2 加工的表面 箱體的基本尺 寸 mm 加工余量的等 級(jí) 加工余量的值 加工說明 頂面 326 G 3 5 單側(cè)加工 左側(cè)面 230 H 4 左側(cè)面 下平面 396 G 5 單側(cè)加工 右側(cè)面 230 H 4 右側(cè)面雙側(cè)加 工降一級(jí) 2 72 72 H 3 孔雙側(cè)加工降 一級(jí) 80 80 H 3 孔雙側(cè)加工降 一級(jí) 92 92 H 3 孔雙側(cè)加工降 一級(jí) 62 62 H 3 孔雙側(cè)加工降 一級(jí) 42 42 H 1 加工 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 3 第 3 章 擬定毛坯加工工藝規(guī)程 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇 為了保證加工零件的準(zhǔn)確性和便于裝夾以及基準(zhǔn)的重合 選取加工好的上下平面作為精基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇 在保證各加工面均有加工余量的前提下 要確保重要的孔 的加工余量均勻分配 因?yàn)橄碌酌娼佑|面積比較大 更加容易保證接觸的穩(wěn)定 性 選擇大面積面可以保證加工時(shí)盡可能降低因切削力使零件晃動(dòng)而帶來的誤 差 所以這里我選擇下底面做為粗基準(zhǔn) 3 2 制定工藝路線 選擇加工工藝基準(zhǔn)它的出發(fā)點(diǎn)是 在考慮到零件的幾何形狀 它的位置以 及尺寸精度等一系列技術(shù)要求得到相應(yīng)的要求時(shí) 才能選擇此基準(zhǔn)為加工工藝 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 4 基準(zhǔn) 因?yàn)橄潴w零件的用途廣泛比如汽車方面 所以需求量較高 工廠一般用 中規(guī)模生產(chǎn) 一些企業(yè)采用萬能性加工機(jī)床 在此之外 還可以考慮經(jīng)濟(jì)的效 益 來使生產(chǎn)的成本盡可能下降 為了確保各個(gè)加工表面能夠滿足表面的加工要求并且在此基礎(chǔ)上還要考慮 到各個(gè)加工方法滿足的經(jīng)濟(jì)效益在雙方面要求下 確定各表面加工的方法如下 底面 粗銑 精銑 上頂面 粗銑 精銑 兩側(cè)面 粗銑 精銑 92 80 72 62 42 孔 粗鏜 精鏜 2 30 2 22 孔 鉆 擴(kuò) 粗鉸 精鉸 根據(jù)先加工面再加工孔的原則 應(yīng)當(dāng)先加工箱體的重要表面然后是次要 表面 最后再進(jìn)行孔的加工 又因?yàn)榧庸r(shí)要先粗銑再精銑的原則 所以先粗 銑表面和兩個(gè)側(cè)面 然后再精銑 每一階段工序中要首先加工面 然后再鏜或 鉆各個(gè)孔 初步擬定加工工藝路線如下 加工路線一 工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容 鍛造 時(shí)效 涂漆 10 粗 精銑上平面至尺寸 20 粗 精銑下平面 30 粗 精銑箱體左右側(cè)面 40 粗鏜 92 80 2 72 62 42 50 精鏜 92 80 2 72 62 42 60 鉆擴(kuò)鉸 2 30H7 70 鉆擴(kuò)鉸 2 22H7 80 鉆 7xM10 螺紋底孔 孔深 22mm 倒角 1x45 攻絲深度 16 鉆 5xM10 螺紋底孔 倒角 1x45 攻螺紋 鉆 2xM16 螺紋底孔 倒 角 1x45 攻螺紋 90 鉆底面沉頭孔 鉸孔 13 锪孔 26 深 4mm 100 鉆頂面 8xM10 螺紋孔 孔深 24mm 倒角 1x45 攻螺紋深 18mm 120 檢查 130 入庫 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 5 加工路線二 工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容 鍛造 時(shí)效 涂漆 10 粗鏜 92 80 2 72 62 42 20 精鏜 92 80 2 72 62 42 30 鉆 7xM10 螺紋底孔 孔深 22mm 倒角 1x45 攻絲深度 16 鉆 5xM10 螺紋底孔 倒角 1x45 攻螺紋 鉆 2xM16 螺紋底孔 倒 角 1x45 攻螺紋 40 鉆底面沉頭孔 鉸孔 13 锪孔 26 深 4mm 50 鉆頂面 8xM10 螺紋孔 孔深 24mm 倒角 1x45 攻螺紋深 18mm 60 粗 精銑頂面至加工尺寸 70 粗 精銑下底面 80 粗精銑箱體左右側(cè)面 90 鉆擴(kuò)鉸 2 30H7 100 鉆擴(kuò)鉸 2 22H7 120 檢查 130 入庫 總結(jié)上面 2 種方案 都有一定的問題 還需要進(jìn)行深一步的討論 方案二相對(duì)于方案一部分工序有問題 沒有遵循設(shè)計(jì)工藝路線原則中的先 面后孔的原則 方案一中工序 80 和方案二中工序 30 的加工公布過多 可以考 慮分序加工 粗加工和精加工不一定能夠精確的加工出需要的尺寸 所以新方 案需要添加半精加工 這樣才能保證加工的精確性 修改后的工藝路線如下 工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容 簡(jiǎn)要說明 鍛造 時(shí)效 消除內(nèi)應(yīng)力 涂漆 防止生銹 10 粗銑底平面 先加工基準(zhǔn)面 20 粗銑上平面 先加工平面 30 粗銑箱體左右側(cè)面 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 6 40 精銑上平面 提高基準(zhǔn)精度 50 精銑底面 粗加工結(jié)束 60 粗鏜孔 92H7 80J7 2 72J7 62J7 42 精加工開始 70 精銑箱體左右側(cè)面 先加工主要的孔 80 半精鏜孔 92H7 80J7 2 72J7 62J7 42 工序集中 90 精鏜孔 92H7 80J7 2 72J7 62J7 42 加工 2 72 的端面 孔 100 鉆擴(kuò)鉸 2 30H7 加工 80 的端面孔 110 鉆擴(kuò)鉸 2 22H7 加工 2 72 的端面 的螺紋孔 120 鉆 7xM10 螺紋底孔 深 22mm 孔口倒角 1x45 攻螺紋深 16 加工 80 的端面的 螺紋孔 130 鉆 5xM10 螺紋底孔 孔口倒角 1x45 攻螺 紋 加工 80 的端面的 螺紋孔 140 鉆 2xM16 螺紋底孔孔口倒角 1x45 攻螺紋 加工頂面螺紋孔 150 鉆頂面 8xM10 螺紋孔 深 24mm 孔口倒角 1x45 攻螺紋深 18mm 加工底座沉頭孔 160 鉆底面沉頭孔 鉸孔 13 锪孔 26 深 4mm 檢查 入庫 3 3 選擇加工設(shè)備及刀 夾 量具 因?yàn)樯a(chǎn)類型為中批量生產(chǎn) 根據(jù)各個(gè)工序可以確定大部分工序都可以在 通用機(jī)床上進(jìn)行加工 少量工序在專用機(jī)床加工 所以以通用機(jī)床為主 專用 機(jī)床為輔 完成加工后的裝卸和運(yùn)輸均為人工完成 主要工序的刀 夾 量具選擇 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 7 10 粗銑箱體的頂面 選用 x52k 立式銑床 查參考文獻(xiàn) 2 表 3 1 選擇 硬質(zhì)合金端三面刃圓盤銑刀 面銑刀 材料 YT15 D 200mm 齒數(shù) 此8Z 為粗齒銑刀 選擇專用夾具和游標(biāo)卡尺 20 粗銑底平面 同 10 所選用機(jī)床和刀具 30 粗銑箱體左右側(cè)面 組合機(jī)床專用刀具 40 精銑底平面 同 10 所選用機(jī)床和刀具 60 80 90 粗鏜孔 92H7 80J7 2 72J7 62J7 42 查參 考文獻(xiàn) 1 表 4 2 19 選擇臥式鏜床 T612 查參考文獻(xiàn) 1 表 4 2 24 這里可 以選擇加工的功率為 10KW 的 1TA20 鏜削頭 選用鏜通孔鏜刀 專用夾具 游標(biāo) 尺 70 精銑精銑箱體左右側(cè)面 組合機(jī)床專用刀具 90 鉆 擴(kuò) 鉸 2 30H7 查文獻(xiàn) 1 表 2 36 選擇機(jī) Z550 立式鉆床 為 30 麻花鉆和專用鉆夾具 游標(biāo)卡尺 100 鉆 擴(kuò) 鉸 2 22H7 查文獻(xiàn) 1 表 2 36 選擇機(jī) Z550 立式鉆床 為 30 麻花鉆和專用鉆夾具 游標(biāo)卡尺 140 120 130 150 本道工序?yàn)殂@ 2xM16 的螺紋底孔 孔口的倒角 1x45 最后攻出螺紋 查文獻(xiàn) 1 表 2 35 這里選用的加工機(jī)床為 Z525 立 式鉆床 選擇鉆頭為 16 的麻花鉆和相應(yīng)的專用夾具 游標(biāo)卡尺 150 本道工序?yàn)殂@底面的沉頭孔 先鉸 的孔 然后進(jìn)行锪孔 孔的大13 小為 孔的深度為 4mm 查參考文獻(xiàn) 1 表 3 1 13 選用 120 錐柄錐面锪鉆26 GB T 1143 2004 d 13 L 93 l 20 莫氏錐度為 1 查參考文獻(xiàn) 1 3 1 17 然后選用莫氏錐柄機(jī)用鉸刀 GB T 1132 2004 進(jìn)行加工 具體參數(shù)如下 d 26 L 277 l 71 莫式錐度為 3 3 4 加工工序設(shè)計(jì) 3 4 1 工序 10 粗銑和工序 50 精銑底平面工序 查參考文獻(xiàn) 1 表 2 2 5 可以得平面加工余量 箱體底平面的精加工余量 1 5 由先前資料可知 Z 4 所以 Z 底粗 4 1 5 2 5mm 查得 ap 精底 精z 底 精z 2 5 a p 精 1 5 查參考文獻(xiàn) 1 表 4 2 36 以 150r min 為粗銑主軸轉(zhuǎn)速 以 300r min 為精 銑的主軸轉(zhuǎn)速 因?yàn)橄惹斑x定的加工銑刀直徑為 所以以銑刀直徑m20 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 8 帶入相應(yīng)的切削速率方程得 20 V 粗 94 2m in in 50 13 4x21 Dn V 精 18 i i 0 校核機(jī)床功率 一般只校核粗加工工序 查參考文獻(xiàn)資料 2 表 1 19 從中可以得出切削功率 Pm的計(jì)算公式為 Pm pezpnkaf74 09 51 67 取 z 10 個(gè)齒 8 2015asrne 1 2 0 2 pmzkzf 將它們帶入公式中 得 5 168 05 19 67 749 mp kw2 查參考文獻(xiàn)資料 2 表 3 30 可以得出機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率為 7 5kw 這里我取 加工效率為 0 85 那么 kw62 375 8 057 所以重新選擇主軸轉(zhuǎn)速為 則 min 1r miv 1 741084 D 粗 將它帶入公式中 16082 5 9 677409 mp kw3 2 5 綜上所以機(jī)床的功率足夠 3 4 2 工序 60 80 90 粗鏜 半精鏜 精鏜的工序 查參考文獻(xiàn) 1 表 2 2 5 可以查出各個(gè)縱向孔的加工余量整理后如下圖所示 查參考文獻(xiàn)資料 1 表 2 2 6 可以確定鏜孔的經(jīng)濟(jì)精度為 粗鏜 12 級(jí) 半精 鏜 11 級(jí)精鏜 7 級(jí) 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 9 鏜孔中間尺寸及公差要求詳細(xì)參數(shù)見表 3 1 表 3 1 各縱向孔中間尺寸與精度 孔 粗鏜 半精鏜 精鏜780J 1278H 15 79H 780J 92H90392H 76J 126 156 76J 42407 442 由參考文獻(xiàn)資料 2 表 2 14 可得 MPa kv 再由表 2 13 可確定b f d0 vt 根據(jù)公式 機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速表 設(shè)計(jì)與計(jì)算如0 1dvn tk 以下表 3 2 至 3 7 應(yīng)為需加工的孔比較多所以我打算以表格的形勢(shì)將數(shù) 據(jù)反映出來 這樣看的更加方便簡(jiǎn)潔 3 4 2 1 80J7 孔的參數(shù)設(shè)計(jì) 如下表 3 2 表 3 2 80J7 孔加工中間的尺寸與參數(shù) 粗鏜 半精鏜 精鏜 加工后尺寸 3 078 19 057 f mm r 0 3 0 25 0 15 v m s 0 2 0 3 0 4 ap mm 2 0 75 0 25 n r min 49 72 96 n 實(shí)際 按機(jī)床選 擇 48 75 96 v 實(shí)際 11 8 18 84 24 12 3 4 2 2 90H7 孔的參數(shù)設(shè)計(jì) 具體參數(shù)如下表 3 3 表 3 3 92H7 孔加工中間的尺寸與參數(shù) 粗鏜 半精鏜 精鏜 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 10 加工后尺寸 9035 f mm r 0 3 0 25 0 15 v m s 0 2 0 3 0 4 ap mm 2 0 65 0 35 n r min 42 63 83 n 實(shí)際 按機(jī)床選 擇 38 60 75 v 實(shí)際 10 7 17 2 21 7 3 4 2 3 2 72J7 孔的參數(shù)設(shè)計(jì) 具體參數(shù)如下表 3 4 表 3 4 2 72J7 孔加工中間的尺寸與參數(shù) 粗鏜 半精鏜 精鏜 加工后尺寸 703 f mm r 0 3 0 25 0 15 v m s 0 2 0 3 0 4 ap mm 2 0 75 0 25 n r min 54 6 80 2 106 n 實(shí)際 按機(jī)床選 擇 60 75 96 v 實(shí)際 13 2 16 8 21 7 3 4 2 4 62J7 孔的參數(shù)設(shè)計(jì) 具體參數(shù)如下表 3 5 表 3 5 62J7 孔加工中間的尺寸與參數(shù) 粗鏜 半精鏜 精鏜 加工后尺寸 603 f mm r 0 3 0 25 0 15 v m s 0 2 0 3 0 4 ap mm 2 0 75 0 25 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 11 n r min 64 93 123 3 n 實(shí)際 按機(jī)床選 擇 60 96 128 v 實(shí)際 11 3 11 5 24 9 3 4 2 5 42 孔的參數(shù)設(shè)計(jì) 具體參數(shù)如下表 3 6 表 3 6 42 孔加工中間的尺寸與參數(shù) 粗鏜 半精鏜 精鏜 加工后尺寸 407 4142 f mm r 0 3 0 25 0 15 v m s 0 2 0 3 0 4 ap mm 2 0 85 0 15 n r min 95 5 137 4 182 n 實(shí)際 按機(jī)床選 擇 96 128 205 v 實(shí)際 12 1 16 8 27 3 4 3 工序 100 鉆擴(kuò)鉸 2 30H7 孔工藝設(shè)計(jì) 先鉆 15 的孔 由參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 取 f 0 35 rm 查參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 得 使用插入法得 v 0 48vyxpm zVckfaTdCvv0 28 8 F 4611N M 33 648 主軸轉(zhuǎn)速 n sm in N in 61mi 154 38 201rrdv 再鉆孔 28 粗糙度 Ra 6 3 由參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 取 f 0 45 r 查參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 得 使用插入法得 vyxpm zVckfaTdCvv0 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 12 28 8 F 9614N M 126 059 主軸轉(zhuǎn)速 n smv 48 0 i mN min 32821 3 rrd 擴(kuò)孔 粗糙度 Ra 為 6 3 由參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 取 f 1 29H r 查參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 得 使用插入法得vyxpm zVckfaTdCvv0 v 0 26 15 6 主軸轉(zhuǎn)速 n sm in in 167i 8 2914 350rrd 鉸孔 粗糙度 Ra 1 6 由參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 取 f 1 2730H m 查參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 得 使用插入法得 vyxpm zVckfaTdCvv0 15 6 主軸轉(zhuǎn)速 n smv 26 0 i in 82i 314 6 50rrd 3 4 4 工序 110 鉆擴(kuò)鉸 22H7 孔工藝設(shè)計(jì) 先鉆 20 的孔 由參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 取 f 0 4 rm 查參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 得 使用插入法得 vyxp zVckfaTdCvv0 v 0 49 29 4 F 6327N M 58 468 主軸轉(zhuǎn)速 n sm in N in 4682014 3 90rrdv 擴(kuò)孔 粗糙度 Ra 為 6 3 由參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 取 f 0 78H 查參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 得 使用插入法得 v 0 37r vyxpm zVckfaTdCvv0 22 2 主軸轉(zhuǎn)速 n sm in min 324i 8 214 310rrd 鉸孔 粗糙度 Ra 1 6 由參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 取 f 1 572H r 查參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 得 使用插入法得 vyxpmzVckfaTdCvv0 7 8 主軸轉(zhuǎn)速 n smv 13 0 i in 13i 214 3870rrd 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 13 3 4 5 工序 120 130 150 鉆 M10 螺紋底孔的工藝設(shè)計(jì) f 0 24 rm v 插入法 s37 0 鉆 8 5 螺紋底孔 查參考文獻(xiàn) 2 表 2 7 和表 2 8 n 6 1 v48 攻螺紋 螺距 p 為 1 5 經(jīng)計(jì)算 in 23r 根據(jù)所找參考文獻(xiàn) 1 表 6 2 5 的內(nèi)容 根據(jù)鉆削機(jī)動(dòng)的時(shí)間計(jì)算公式 可知 Tj 0 11 min 根據(jù)所找參考文獻(xiàn) 1 表格 6 3 9 的內(nèi)容 可知裝夾工件時(shí)間 T1 0 18min 參考文獻(xiàn) 1 表 6 3 10 知卸下的工件時(shí)間 T2 0 2min 參考文 獻(xiàn) 1 表 6 3 11 知各種操作所需時(shí)間 T3 0 22min 參考文獻(xiàn) 1 表 6 3 12 知測(cè)量工件所需時(shí)間 T4 0 1min 則最后一共加在一起的時(shí)間 Tf T1 T2 T3 T4 0 7min k 按參考文獻(xiàn) 1 表 6 3 36 可知 k 取 15 7 單件的定額時(shí)間 T Tj Tf 1 K 0 11 0 7 1 15 7 0 94min 3 4 6 工序 140 鉆 2xM16 螺紋底孔 f 0 45 rm v 插入法 s274 0 鉆 螺紋底孔14 查參考文獻(xiàn) 2 表 2 7 和表 2 8 n 9 6 v 攻螺紋 螺距 p 2 經(jīng)計(jì)算 in 23r 根據(jù)所找參考文獻(xiàn) 1 表 6 2 5 的內(nèi)容 根據(jù)鉆削機(jī)動(dòng)的時(shí)間計(jì)算公式 可知 Tj 0 15 min 根據(jù)所找參考文獻(xiàn) 1 表格 6 3 9 的內(nèi)容 可知裝夾工件時(shí)間 T1 0 18min 參考文獻(xiàn) 1 表 6 3 10 知卸下的工件時(shí)間 T2 0 16min 參考文 獻(xiàn) 1 表 6 3 11 知各種操作所需時(shí)間 T3 0 22min 參考文獻(xiàn) 1 表 6 3 12 知測(cè)量工件所需時(shí)間 T4 0 15min 則最后一共加在一起的時(shí)間 Tf T1 T2 T3 T4 0 71min 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 14 k 按參考文獻(xiàn) 1 表 6 3 36 可知 k 取 15 7 單件的定額時(shí)間 T Tj Tf 1 K 0 15 0 71 1 15 7 0 99min 3 4 7 工序 160 鉆底面沉頭孔 先鉆孔 由參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 取進(jìn)給速度 f 0 2mm r 8 12 查參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 得 使用插入法得 vyxpm zVckfaTdCvv0 v 0 266 15 96 主軸轉(zhuǎn)速 n sm in i 3978 124 36501rrdv 再鉸孔 由參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 取 f 0 35 查參考文獻(xiàn) 2 表 r 2 30 得 使用插入法得 10 8 vyxpm zVckfaTdCvv0 smv18 0 i 锪孔 26 深 4 由參考文獻(xiàn) 2 表 2 30 取進(jìn)給速度 f 0 12mm r 切削 速度 v 0 3m s 第 4 章 夾具設(shè)計(jì) 4 1 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)以加工工序 60 中 為例 762J 4 1 1 確定設(shè)計(jì)方案 因?yàn)樾枰庸さ目自趥?cè)面 而鏜床加工方式也是橫向加工 所以需要使孔與加 工方向一致 先固定箱底底座 通過四個(gè)沉頭孔將箱體與夾具同向固定 在用 夾板固定箱體的頂面保證加工時(shí)不會(huì)應(yīng)為切削力過大而使箱體晃動(dòng)影響誤差 4 1 2 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 本工序是要完成孔的鏜加工 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 15 鏜切削力的計(jì)算 鏜削力矩 6 08 2HBDfF 6 0 8 91HBfDT 式中 62Dm 2318753231minaxmax HBBH15 0 rf80 6267 FN 1 90 234T 加工本道工序時(shí) 需要使箱體工件的底平面與工件臺(tái)緊靠 確保加工的精 確性 使用帶光滑面的壓塊通過壓緊螺釘使箱體工件底平面與工件臺(tái)充分的夾 緊 減少加工誤差 該工件主要是靠壓緊螺母使箱體與工件臺(tái)加緊 夾緊力計(jì) 算公式 0 12 ZQLWrtgt 式中 單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力 N 0 原始作用力 N Q 作用力臂 mm L 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑 mm r 螺桿端部與工件間的摩擦角 1 螺紋中徑之半 mm Z 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 16 螺紋升角 螺旋副的當(dāng)量摩擦角 2 由夾緊力公式得點(diǎn)接觸的單個(gè)普通螺旋夾緊力 0 35018954 1 WN 4 1 3 鏜套 襯套 鏜模板及夾具體設(shè)計(jì) 本工序的工藝孔需要粗加工 半精加工 精加工 為了方便選用固定鏜套 以減少更換鏜套的輔助時(shí)間 鏜模板選用固定式鏜模板 用帶光面壓塊的壓緊 螺釘將工件夾緊 在側(cè)面使用對(duì)刀塊進(jìn)行定位 4 1 4 鏜桿與浮動(dòng)接頭 鏜夾具和刀具 輔助工具有緊密的聯(lián)系 設(shè)計(jì)最好先把刀具和輔助工具的結(jié)構(gòu) 形式定下來 否則夾具設(shè)計(jì)不能采用 鏜床使用的工具有很多 如鏜桿 鏜桿 接頭和對(duì)刀裝置等 鏜孔直徑 D 鏜桿直徑 d 與鏜刀截面 的尺寸關(guān)系B D 40 350 70 90 10 d 2435659 B 8 1 12 1 2 當(dāng)鏜桿導(dǎo)向部分直徑 時(shí) 常采用插入式結(jié)構(gòu) 耐磨材料 如銅或鋼 md50 使用時(shí)間長(zhǎng)后磨損 可在下面加墊片 這樣可以減少摩擦 減少誤差 如上表 我選取鏜孔直徑為 62 鏜桿直徑 d 45 鏜刀截面尺寸 12 4 1 5 夾具精度分析 本道工序主要加工 的孔還要保證表面粗糙度 因?yàn)樽詈笠猰 02 16 1 6aRm 進(jìn)行精鏜加工 所以選用直徑為 mm 標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金鏜刀 加工時(shí)鏜套是必不6 可少的 否則鏜孔的會(huì)對(duì)精度要求有很大的影響 導(dǎo)套孔直徑為該工藝孔的最 大實(shí)體尺寸要求 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 17 保證工藝孔表面粗糙度 由本工序所選用的加工工步粗鏜 半精鏜 精1 6aRm 鏜滿足粗糙度要求 影響兩工藝孔位置度的因素有 1 鏜模板上裝襯套孔的尺寸公差 m05 2 兩襯套的同軸度公差 3 襯套與鉆套配合的最大間隙 5 042 10 2m 4 鉆套的同軸度公差 m 5 鏜套與鏜刀配合的最大間隙 2 0395 80 31 2221450 39 780 1wdm 所以能滿足加工要求 4 1 6 鏜模支架和底座設(shè)計(jì) 鏜模支架和底座多為鑄鐵件常用的一般為 HT200 因?yàn)殍T鐵件更利于加工 硬度 適中而且不會(huì)影響刀具或損壞刀具 所有的支架和底座都用圓柱銷和螺釘緊固 下圖為鏜模支架典型結(jié)構(gòu)和尺寸 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 18 鏜模底座其典型結(jié)構(gòu)和尺寸如下圖 鏜模底座需要安裝加強(qiáng)筋 因?yàn)榧庸すr(shí)有較大的扭曲應(yīng)力都靠鏜模底座支撐 所以要一定的剛性強(qiáng)度 另外定位元件和支撐結(jié)構(gòu)要在鏜模底座平面的基礎(chǔ)上 要高出 3 4mm 也就是在鏜模底座基礎(chǔ)上鑄出 3 4mm 的凸臺(tái)來安裝定位元件支 撐結(jié)構(gòu) 另外凸臺(tái)還要刮研來保證平面的光滑性 4 2 銑床夾具設(shè)計(jì) 4 2 1 銑夾具簡(jiǎn)圖 本道工序?yàn)榇帚娤潴w上表面設(shè)計(jì)的夾具如下圖所示 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 19 4 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 在這個(gè)過程中 定位基準(zhǔn)是下平面 所以定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)參考相吻合 所 以我不需要重新計(jì)算上下平面的平行度 從而保證了平行度的要求 本道工序 只需保證下平面的平行就可以了 同時(shí)還要確保下平面與兩定位板正確的安裝 同時(shí)進(jìn)行采用手動(dòng)夾緊 4 2 3 定位元件的設(shè)計(jì) 本工序的定位基準(zhǔn)為一面兩銷定位 所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩 銷 在這里我設(shè)計(jì)的是固定擋銷和帶大端面的短圓柱銷來進(jìn)行定位 帶大端面的短圓柱銷的設(shè)計(jì)出的尺寸如圖 4 2 3 所示 4 2 3 帶大端面的短圓柱銷 固定擋銷的結(jié)構(gòu)如圖 4 2 4 所示 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 20 圖 4 2 4 固定擋銷 4 2 4 定位誤差的分析 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位 其定位誤差主要為 銷與孔的配合 0 05mm 銑 鉆模與銷的誤差 0 02mm 銑 鉆套與襯套 0 029mm 由公式 e H 2 h b max H max 0 052 0 022 0 0292 1 2 0 06mm e 0 06 30 32 0 05625 所以這種定位方案是可行的 4 2 5 銑削力與夾緊力計(jì)算 本夾具是在銑床上使用的 為了確保加工時(shí)不產(chǎn)生振動(dòng) 所以必須對(duì) 17 六 角螺母和 11 螺母螺釘施加一定的夾緊力 由計(jì)算公式 Fj FsL d0tg 1 2 r tg 2 式中 Fj 沿螺旋軸線作用的夾緊力 Fs 作用在六角螺母 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 21 L 作用力的力臂 mm d0 螺紋中徑 mm 螺紋升角 1 螺紋副的當(dāng)量摩擦 2 螺桿 或螺母 端部與工件 或壓塊 的摩擦角 r 螺桿 或螺母 端部與工件 或壓塊 的當(dāng)量摩擦半 其回歸方程為 Fj ktTs 式中 Fj 螺栓夾緊力 N kt 力矩系數(shù) cm 1 Ts 作用在螺母上的力矩 N cm Fj 5 2000 10000N 4 2 6 夾具體槽形與計(jì)對(duì)刀裝置設(shè) 夾具底平面的定向鍵安裝位置一般都在夾具底面的縱向槽中 為了方便定向所 以一般采用 2 個(gè)定向鍵 在夾具上的定位元件的工作面通過銑床工作臺(tái)的 U 形 槽的配合 提供了工作臺(tái)工作臺(tái)面的正確位置 定向鍵的作用一般是用來承受 在加工時(shí)所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩 定位的同時(shí)還可以降低夾緊夾具上的螺栓收承受 的扭轉(zhuǎn)力 定向鍵加強(qiáng)了加工時(shí)夾具體的平穩(wěn)性和穩(wěn)定性 定向鍵的結(jié)構(gòu)如圖 4 2 7 所示 圖 4 2 7 定向鍵 夾具 U 型槽的結(jié)構(gòu)如圖 4 2 8 所示 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 22 圖 4 2 8 U 型槽 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表 4 2 9 所示 表 4 2 9 U 型槽的結(jié)構(gòu)尺寸 螺栓直徑 dD1DL 12 14 30 20 因?yàn)楸镜拦ば蚴沁M(jìn)行傳動(dòng)箱體頂面尺寸為 210 315mm 的粗 半精 精銑加 工 所以選用直角對(duì)刀塊 根據(jù) GB2243 80 直角對(duì)到刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 4 2 10 所示 1014737825 圖 4 2 10 水平對(duì)刀塊 塞尺這里選用平塞尺 其結(jié)構(gòu)如圖 4 2 11 所示 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 23 標(biāo) 記 四 周 倒 圓 圖 4 2 11 平塞尺 塞尺尺寸如表 4 2 12 所示 表 4 2 12 平塞尺結(jié)構(gòu)尺寸 公稱尺寸 H 允差 d C 3 0 006 0 25 4 2 7 夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì) 夾緊裝置采用移動(dòng)的 A 型壓板來夾緊工件 選用這樣的移動(dòng)壓板是因?yàn)榧庸そY(jié) 束后 就可以松開壓板這樣就可以取出加工的箱體工件了 移動(dòng)壓板的結(jié)構(gòu)如圖 4 2 13 所示 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 24 圖 4 2 13 移動(dòng)壓板 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 4 2 14 所示 表 4 2 14 移動(dòng)壓板結(jié)構(gòu)尺寸LBbl1lKHh1m 97 30 11 36 40 8 16 4 1 5 12 以上部分所設(shè)計(jì)的零件在圖紙上畫出它們相應(yīng)的二維草圖 完成箱體加工的裝 配圖及銑夾具與鏜夾具的裝配圖 完成的裝配圖都如銑夾具鏜夾具標(biāo)題下的圖 所示 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 25 總 結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)包含了大部分大學(xué)三年所學(xué)的知識(shí) 充分的展示了我所學(xué)機(jī)械方 面的知識(shí) 通過查略資料和課本使我更加的熟悉自己專業(yè)方面的知識(shí) 為我即 將踏上工作崗位做下基礎(chǔ) 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間遇到為題我會(huì)和同學(xué)進(jìn)行談?wù)?不懂得向老師請(qǐng)教 老師也很細(xì)心的為我解答 在畫圖部分老師進(jìn)行了大部分 的指導(dǎo) 前后用到了 AUTOCAD2010 和 SOLIDWORKS 軟件 用 CAD 先畫出二維圖 因?yàn)橛X得二維圖不能充分的表示零件圖 所以我用 SOLIDWORKS 軟件畫出了 3D 圖 本次設(shè)計(jì)讓我對(duì)畫圖軟件更加的熟悉 知道好多以前不懂得畫圖技巧 學(xué) 無止境 將來踏上社會(huì)工作還有更多的知識(shí)要去學(xué)習(xí) 我要保持這種學(xué)無止境 的態(tài)度 不斷地提高自己 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 26 參考文獻(xiàn) 1 李益民 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2013 12 2 艾興 肖詩綱 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 6 3 吳拓 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 2014 2 4 陳旭東 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 清華大學(xué)出版社 2014 5 馬敏莉 機(jī)械制造工藝編制及實(shí)施 清華大學(xué)出版社 2011 1 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 27 致 謝