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編 號(hào) 無錫太湖學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 題目 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 學(xué) 號(hào) 0923199 學(xué)生姓名 張 亞 東 指導(dǎo)教師 鮑虹蘇 職稱 高工 職稱 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明 所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱 蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果 其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 中特別加以標(biāo)注引用 表示致謝的內(nèi)容 外 本畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 不包含任何其他個(gè)人 集體已發(fā)表或撰寫的成 果作品 班 級(jí) 機(jī)械 94 學(xué) 號(hào) 0923199 作者姓名 2013 年 5 月 25 日 I 無 錫 太 湖 學(xué) 院 信 機(jī) 系 機(jī) 械 制 造 及 其 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書 一 題目及專題 1 題目 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 2 專題 二 課題來源及選題依據(jù) 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品 并把它們裝備成機(jī)械裝 備的行業(yè) 機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用 也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝 備 社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品 我們的生活離不開制造業(yè) 因此 制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè) 是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱 從 某中意義上講 機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平 的重要指標(biāo) 三 本設(shè)計(jì) 論文或其他 應(yīng)達(dá)到的要求 1 應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量 達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的技術(shù)要求 2 在保證加工質(zhì)量的前提下 盡可能提高生產(chǎn)效率 3 要盡量減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度 必須考慮生產(chǎn)安全 工業(yè)衛(wèi)生等措施 4 在立足本企業(yè)的生產(chǎn)條件基礎(chǔ)上 盡可能采用國內(nèi)外新技術(shù) 新工藝 新裝備 5 工藝規(guī)程應(yīng)正確 完整 簡(jiǎn)潔 清晰 6 工藝規(guī)程應(yīng)滿足規(guī)范化 標(biāo)準(zhǔn)化要求 II 7 夾具設(shè)計(jì)保證工件的加工精度 8 提高生產(chǎn)效率 9 工藝性好 10 使用性好 四 接受任務(wù)學(xué)生 機(jī)械 94 班 姓名 張亞東 五 開始及完成日期 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六 設(shè)計(jì) 論文 指導(dǎo) 或顧問 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng) 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 III 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 金屬切削機(jī)床 公差配合與測(cè) 量等多方面的知識(shí) 減速箱體加工工藝規(guī)程及其鏜 100 孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì) 工 序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分 在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析 了解零件的 工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu) 并選擇好零件的加工基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)出零件的工藝路線 接著對(duì) 零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算 關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量 然 后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì) 選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件 如定位元件 夾緊元件 引 導(dǎo)元件 夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件 計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差 分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處 并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn) 關(guān)鍵詞 工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 IV Abstract This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design the metal cutting machine tool the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge The reduction gear box body components technological process and its the processing 140 hole jig design is includes the components processing the technological design the working procedure design as well as the unit clamp design three parts Must first carry on the analysis in the technological design to the components understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure and chooses the good components the processing datum designs the components the craft route After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications Then carries on the unit clamp the design the choice designs the jig each composition part like locates the part clamps the part guides the part to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts Position error which calculates the jig locates when produces analyzes the jig structure the rationality and the deficiency and will design in later pays attention to the improvement Keywords The craft the working procedure the cutting specifications clamp the localization the error VI 目 錄 摘 要 III Abstract IV 1 緒論 1 1 1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 1 1 2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 1 1 3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 2 2 工藝設(shè)計(jì) 3 2 1 零件的分析 3 2 1 1 零件的作用 3 2 1 2 零件的工藝分析 4 2 2 毛坯的選擇與設(shè)計(jì)及基準(zhǔn)的確定 5 2 2 1 確定毛坯制造形式 5 2 2 2 基準(zhǔn)的選擇 5 2 3 加工順序的安排 6 2 4 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 6 2 4 1 制定工藝路線 6 2 4 2 工藝方案的比較與分析 7 3 工序設(shè)計(jì) 9 3 1 工序尺寸與毛坯尺寸加工余量的確定 9 3 2 設(shè)備和工藝裝備的選擇 11 3 3 確定切削用量及時(shí)間定額 12 4 夾具設(shè)計(jì) 21 4 1 夾具的設(shè)計(jì) 21 4 2 夾緊裝置的組成及設(shè)計(jì)要求 21 4 2 1 動(dòng)力源 21 4 2 2 中間傳力機(jī)構(gòu) 22 4 2 3 夾緊元件 22 4 3 切削力與夾緊力的計(jì)算 22 4 3 1 切削力的計(jì)算 22 4 3 2 夾緊力的確定 23 4 4 定位誤差的分析與計(jì)算 24 4 5 夾具設(shè)計(jì)與操作的簡(jiǎn)要說明 25 4 5 1 夾具體方式的確定 25 4 5 2 夾具的精度要求 25 4 5 3 夾具使用注意事項(xiàng) 保養(yǎng)及維護(hù) 25 VII 4 6 關(guān)于銑箱體與箱蓋接合面的夾具設(shè)計(jì) 26 5 結(jié)論與展望 27 5 1 結(jié)論 27 5 2 不足之處及未來展望 28 致 謝 29 參 考 文 獻(xiàn) 30 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 1 1 緒論 1 1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置 用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩 無須聯(lián)軸器和適配器 結(jié)構(gòu)緊湊 負(fù)載分布在行星齒輪上 因而承載能力比一般斜齒輪 減速機(jī)高 滿足小空間高扭矩輸出的需要 齒輪減速器廣泛應(yīng)用于大型礦山 鋼鐵 化 工 港口 環(huán)保等領(lǐng)域 減速器箱體在整個(gè)減速器總成中起支撐和連接的作用 它把各個(gè)零件連接起來 支 撐傳動(dòng)軸 保證各穿動(dòng)機(jī)的正確安裝 是傳動(dòng)零件的基座 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 因此變速器箱體的加工質(zhì)量的優(yōu)劣 將直接影響到軸和齒輪等零件位置的準(zhǔn)確性 也為 將會(huì)影響江蘇器的壽命和性能 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 變速器箱體是典型的箱體零件 其結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜 壁薄 外部為了增加有很多加 強(qiáng)筋 有精度較高的多個(gè)平面 軸承孔 螺孔等需要加工 應(yīng)為剛度較差 切屑受熱大 易產(chǎn)生震動(dòng)和變形 零件裝配 箱體通常用灰鑄鐵制造 對(duì)于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體 灰 鑄鐵具有河很好的鑄造性能和減振性能 為了便于軸系部件的安裝和拆卸 箱體制成沿 著軸心線水平剖分式 上箱體和下箱體是用樓栓聯(lián)接成一體 軸承座的聯(lián)接樓栓應(yīng)盡量 靠近軸承座孔 而軸承座旁的凸臺(tái) 應(yīng)具有足夠的承托面 以便放置聯(lián)接樓栓 并保證 旋緊樓栓時(shí)需要的扳手空間 為保證箱體具有足夠的剛度 在軸承孔的附近加支撐肋 為保證減速器安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面的機(jī)械加工面積 箱體 底座一般不采用完整的平面 1 2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 18 世紀(jì)中葉 隨著英國人瓦特改良蒸汽機(jī)之后 第一次工業(yè)革命開始 一系列技術(shù) 產(chǎn)業(yè)革命引起了從世界上的由手工勞動(dòng)向動(dòng)力機(jī)器生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的重大飛躍 減速機(jī)作為動(dòng) 力的傳遞機(jī)構(gòu)由此得到了推廣應(yīng)用 國內(nèi)減速機(jī)的發(fā)展 20 世紀(jì) 60 年代 我國開始生 產(chǎn)減速機(jī) 當(dāng)時(shí)制造的減速機(jī)完全是參照蘇聯(lián) 20 世紀(jì) 40 50 年代的減速機(jī)技術(shù) 后來 盡管取得了一些發(fā)展 但由于社會(huì)環(huán)境 技術(shù)水平 工藝裝備落后 整體技術(shù)水平與世 界水平相比差距不小 60 年代后期 我國先后制訂了一批通用減速機(jī)標(biāo)準(zhǔn)象 圓柱齒輪 減速機(jī) 形成了一批具有一定規(guī)模的專門生產(chǎn)減速機(jī)工廠 20 世紀(jì) 70 年代初至 90 年 代 中國經(jīng)歷了測(cè)繪仿制 技術(shù)轉(zhuǎn)讓 自主設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的三個(gè)階段 但是 大部分國內(nèi) 減速機(jī)的技術(shù)水平還不高 質(zhì)量及使用壽命還很低 當(dāng)前減速機(jī)普遍存在著體積大 重 量大 或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題 國外減速機(jī)的現(xiàn)狀 國外的減速機(jī) 德國 丹麥和日本處于領(lǐng)先地位 特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì) 減速機(jī)工作可靠性好 使用壽命長(zhǎng) 但其仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主要傳動(dòng)形式 普遍存在著體積大 重量大 或 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題 1 3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 變速箱的大批量生產(chǎn)的機(jī)加工工藝過程中 其主要加工面有軸承孔系及其端面 平 面 螺紋孔 銷孔等 因此加工過程中的主要問題是保證孔的精度及位置度 處理好孔 與平面的相互關(guān)系 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 3 2 工藝設(shè)計(jì) 2 1 零件的分析 2 1 1 零件的作用 減速器是靠輸出和輸入的齒輪的嚙合來確定輸出的速度的 傳動(dòng)軸之間的中心距及平 行度直接影響了減速器的質(zhì)量好壞 支承各傳動(dòng)軸 保證各傳動(dòng)軸之間的中心距及平行 度 并保證減速器部件與發(fā)動(dòng)機(jī)的正確安裝是減速器組裝的首要要求 減速器體加工質(zhì) 量的優(yōu)劣 將直接影響到軸與齒輪等零件相互位置的準(zhǔn)確性及減速器總成的使用壽命和 可靠性 那么對(duì)減速器的輸出輸入軸承支撐孔的精度要求關(guān)鍵 減速器箱體是典型的箱體類零件 其結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜 壁薄 外部為了增加其強(qiáng)度加 有很多強(qiáng)筋 有精度要求較高的多個(gè)平面 軸承孔系 螺孔等需要加工 因?yàn)閯偠容^差 切削中受力受熱大 易產(chǎn)生振動(dòng)和變形 減速器箱體的主要作用是進(jìn)行速度的減速作用 在各種加工車床上還是機(jī)動(dòng)工件上 都必須要用到的 特別是在車輛行業(yè)中是必不可少的備件 可以說減速器是當(dāng)代發(fā)展的 機(jī)械行業(yè)中關(guān)鍵的部分之一 箱蓋零件圖如圖 2 1 所示 圖 2 1 箱蓋零件 無錫太湖學(xué)院學(xué)士論文 4 箱座零件圖如圖 2 2 所示 圖 2 2 箱體零件 2 1 2 零件的工藝分析 該減速器箱體 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 壁薄 設(shè)有加強(qiáng)筋 凸臺(tái) 凸邊 內(nèi)腔 尺寸較大 約 為 428 197 170 其中結(jié)合面的尺寸精度要求高 軸承孔的尺寸精度和相互位置精度要 求高 這些孔和面的加工精度直接影響機(jī)器的裝配精度 使用性能和使用壽命 有許多 緊固螺釘孔和定位孔 圓柱齒輪減速器是在平行方向上傳遞運(yùn)動(dòng) 對(duì)齒輪的潤(rùn)滑要求很高 而且運(yùn)動(dòng)的傳 遞的精確度很高 這些方面對(duì)箱體的加工面有特別的要求 軸承孔和結(jié)合面的加工精度 必需達(dá)到要求 1 首先檢查圖紙 檢查公差制定 形位公差 表面粗糙度是否合理 2 分離式箱體的主要加工部位有 軸承支撐孔 結(jié)合面 端面和底面 裝配面 等 對(duì)這些主要加工面加工的主要技術(shù)要求有 a 底座的底面與結(jié)合面必須平行 其誤差不超過 0 55mm 1000mm b 結(jié)合面的表面粗糙度 Ra 值小于 1 6 m 兩結(jié)合面的接合間隙不超過 0 03 c 軸承支承孔的軸線必須在結(jié)合面上 其誤差不超過 0 2mm d 軸承支承孔的尺寸公差一般為 H7 表面粗糙度 Ra 值小于 1 6 m 圓柱度誤差不 超過孔徑公差的一半 孔距精度允許為 0 03 0 05 mm e 兩個(gè)或兩個(gè)以上箱體夾壁上的軸承支承孔的同軸度誤差不超過最小孔徑的公差一 半 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 5 2 2 毛坯的選擇與設(shè)計(jì)及基準(zhǔn)的確定 2 2 1 確定毛坯制造形式 工件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn) 減速箱體零件材料為 HT200 查參考文獻(xiàn) 1 P498 表 6 68 考慮到零件形狀復(fù)雜 有 腔形 制造精度 機(jī)械性能 壽命及批量 可選擇砂型鑄造以提高毛坯精度 減少加工 余量 1 再確定毛坯制造形狀時(shí)應(yīng)考慮各加工表面的余量還應(yīng)考慮 是否需要制出工藝凸 臺(tái)以利于工件的裝夾 是一個(gè)零件制成一個(gè)毛坯還是多個(gè)零件合成一個(gè)毛坯 那些 表面不需要制出 鑄件分型面 拔模斜度及鑄造圓角 最后繪制出毛坯圖 并要決定 毛坯的結(jié)構(gòu)特征及各項(xiàng)技術(shù)條件 2 2 2 基準(zhǔn)的選擇 正確選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容 也是保證零件加工精度的關(guān)鍵 定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn) 輔助基準(zhǔn) 在最初加工工序中 只能用毛坯上未經(jīng)加工 的表面為定位基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn) 在后續(xù)加工工序中 用也加工表面作為定位基準(zhǔn) 精基準(zhǔn) 在制定工藝規(guī)程時(shí) 應(yīng)先考慮選擇怎樣的精基準(zhǔn)以保證達(dá)到精度要求并把各加工加工 出來 另外 為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度 在工件上某部位做一輔助 基準(zhǔn) 用以定位 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)遵循以下原則 1 以不需要加工表面作為粗基準(zhǔn) 2 以工件上要 求余量均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn) 3 以平整且面積較大的表面作為粗基準(zhǔn) 4 粗基 準(zhǔn)一般只能使用一次 對(duì)于箱體類零件應(yīng)先加工面后加工孔再以面為基準(zhǔn)加工孔 根據(jù)有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇 原則 當(dāng)零件有不加相對(duì)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)遵循以下原則 1 基準(zhǔn)重合 原則 用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn) 以便消除基準(zhǔn)不重合誤差 2 基準(zhǔn)統(tǒng)一 原則 當(dāng)定位以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便的加工其它表面 盡 可能在多數(shù)工序中采用這組精基準(zhǔn)定位 3 自為基準(zhǔn) 原則 當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量盡量小而均勻時(shí) 應(yīng)選 擇加工表面本身作為精基準(zhǔn) 4 互為基準(zhǔn) 原則 當(dāng)兩個(gè)加工表面相互位置精度要求較高時(shí) 以兩個(gè)需加工表 面相互作為基準(zhǔn)反復(fù)加工以獲得均勻的加工余量和較高的位置精度 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確可靠 方便 依據(jù) 基準(zhǔn)重合 原則和 基 準(zhǔn)統(tǒng)一 原則 以粗加工后的罩蓋下端面為主要的定位精基準(zhǔn) 這樣也滿足 基準(zhǔn)重合 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 原則 2 3 加工順序的安排 先粗后精 先粗加工后精加工有利于加工誤差和表面缺陷層的逐步消除 重而逐步提 高零件的加工精度和表面質(zhì)量 先主后次 零件的主要表面 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面 工作面 應(yīng)先加工 次要面 鍵槽 螺孔 可在主要表面加工到一定精度后 最終加工前加工 先面后孔 用平面定位比較穩(wěn)定可靠 加工過的平面上孔比在毛坯面上鉆孔不易產(chǎn)生 孔軸線的偏斜和較容易保證孔距尺寸 3 依據(jù)以上的原則設(shè)計(jì)加工工序 1 以邊緣不加工面為粗基準(zhǔn) 夾具夾緊中間軸承孔來粗銑和精銑結(jié)合面 邊緣不加 工面限制了 Z X Y 自由度 滿足加工要求 2 以結(jié)合面為定位基準(zhǔn) 箱體兩側(cè)通過支承點(diǎn)作為第二類定位基準(zhǔn) 以一側(cè)不加工 端為粗基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)限制了 X 自由度 通過?？足@箱體上所有孔 先通過锪平刀锪平 再換刀鉆孔 3 以結(jié)合面為精基準(zhǔn) 以兩側(cè)和一端不加工的側(cè)端為粗基準(zhǔn) 為第二類定位基準(zhǔn) 加工窺視孔端面 粗銑 再精銑 4 以 3 步驟的定位基準(zhǔn) 攻絲注油孔和吊耳孔 以及攻絲窺視孔端面螺孔 5 下箱體以結(jié)合面為粗基準(zhǔn)加工 粗 精銑 下底面 再以下底面為精基準(zhǔn)加工結(jié) 合面 夾具夾緊兩側(cè) 作為第二類定位基準(zhǔn) 6 下箱體以結(jié)合面為精基準(zhǔn) 以兩側(cè)定位作為第二次定位基準(zhǔn) 以一側(cè)端面加工的 邊緣面為粗基準(zhǔn) 限制 X 自由度 加工各個(gè)軸端通孔 首先锪平再鉆孔 以下底面為定 位基準(zhǔn)锪平底座 6 個(gè)孔 再鉆孔 7 上 下箱結(jié)合 擰緊各個(gè)螺栓 以下底面為定位基準(zhǔn) 以輸出軸為粗基準(zhǔn) 加工 兩個(gè)錐銷孔 8 以底座四孔為定位基準(zhǔn) 夾具夾緊兩側(cè) 同時(shí)粗銑 精銑輸出端兩端面和一端輸 入軸的端面 底座四孔定位限制自由度 X Y X Y Z 9 以底座四孔為定位基準(zhǔn) 鉆孔和攻絲輸出軸兩端面和輸入軸端面 10 以底面與兩錐銷孔為定位基準(zhǔn) 精加工軸承孔 夾具夾緊機(jī)座底面的不加工面 以輸入軸端面為精基準(zhǔn) 精加工輸出軸承孔 以底面與兩定位孔為定位基準(zhǔn) 定位夾緊 方式見工序卡圖 2 4 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2 4 1 制定工藝路線 零件機(jī)械加工工藝過程是工藝規(guī)程的中心問題 其內(nèi)容包括確定定位基準(zhǔn) 選擇各 加工表面的加工方法 安排加工順序及組織整個(gè)加工工藝過程中各個(gè)工序的內(nèi)容 確定 各個(gè)工序所采用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備等 4 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 7 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮幾個(gè)方案 經(jīng)過分析比較 選擇出比較合理的方案 根據(jù)減速箱體零件為大批生廠 所以采用通用機(jī)床 并配以專用的夾具 刀具 并 考慮工序集中 以提高生產(chǎn)率 減少機(jī)床數(shù)量 降低生產(chǎn)成本 經(jīng)零件工藝分析 零件 毛坯為砂型機(jī)械造型 并經(jīng)人工時(shí)效處理消除鑄件內(nèi)應(yīng)力 改善工件的可切削性 2 先確定工藝路線如下 工藝方案一 工序 鑄造 工序 去應(yīng)力退火 工序 粗銑對(duì)合面 工序 粗精銑側(cè)面 工序 鉆孔并攻絲注油孔 M12 工序 粗精銑下底面和精銑對(duì)合面 工序 加工結(jié)合面處兩銷錐孔 10 和底座四個(gè)定位孔 22 以及輸出軸旁四個(gè)連接 孔 17 工序 粗精銑輸出和輸入軸端面 工序 鉆孔和攻絲輸出軸和輸入軸端面孔 M8 工序 精加工輸出入軸承孔 100 工序 精加工輸入軸承孔 80 工序 檢查 方案二 工序 鑄造 工序 去應(yīng)力退火 工序 粗精銑對(duì)合面 工序 粗精銑側(cè)面和下底面 工序 粗精銑輸出軸和輸入軸端面 工序 攻絲注油孔 工序 VII 加工結(jié)合面處面?zhèn)€銷錐孔和底座四個(gè)定位孔及輸出軸旁四個(gè)連接孔 工序 精加工輸出入軸軸承孔 工序 檢查 2 4 2 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于 方案二以端面為基面加工其它面 面和孔加工順序 比較混亂 方案一則與二有所不同 兩端面分開加工 先加工面再以面為基準(zhǔn)加工孔 兩者比較可以看出 第一方案比第二方案合理 位置精度也較易保證 定位及夾緊等都 比較方便 所以采用方案一 工序 I 鑄造 工序 II 去應(yīng)力退火 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 工序 III 粗銑對(duì)合面 工序 IV 粗精銑側(cè)面 工序 V 鉆孔并攻絲注油孔 M12 吊耳孔 M12 孔端面螺孔 M8 工序 VI 粗精銑下底面和精銑對(duì)合面 工序 VII 加工結(jié)合面處兩銷錐孔 10 和底面四個(gè)定位孔 22 以及輸出軸旁四個(gè)連 接孔 17 工序 VIII 粗精銑輸出軸和輸入軸 140 端面 工序 X 鉆孔和攻絲輸出軸和輸入軸端面孔 M10 工序 XI 精加工輸出入軸承孔 160 工序 XII 檢查 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 9 3 工序設(shè)計(jì) 3 1 工序尺寸與毛坯尺寸加工余量的確定 減速器箱體 零件材料 HT200 生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn) 查參考文獻(xiàn) 1 P498 表 6 68 因?yàn)橄潴w有腔孔等 形狀復(fù)雜所以采用砂型鑄造毛坯 查參考文獻(xiàn) 1 P516 表 6 90 根據(jù) 為砂型機(jī)械造型材料為灰鑄鐵選取鑄造公差等級(jí)為 CT8 查參考文獻(xiàn) 1 P510 常用斜度 值砂型一般選為鑄造斜度為 3 查參考文獻(xiàn) 1 P511 對(duì)于砂型鑄造一般圓角半徑為 R3 1 查參考文獻(xiàn) 3 P78 表 3 1 為砂型機(jī)械造型選取鑄件加工余量等級(jí)為 F 查參考文獻(xiàn) 3 表 3 3 P80 根據(jù)毛坯加工面的基本尺寸選取鑄件機(jī)械加工余量 查參考文獻(xiàn) 3 表 3 6 P84 根據(jù)鑄件的基本尺寸選取鑄件尺寸公差值 3 根據(jù)圓柱齒輪減速器機(jī)蓋和機(jī)座零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 分析可知 有以下一些加工表面 1 主要平面 機(jī)座底面和對(duì)合面 機(jī)蓋的對(duì)合面和頂部方形孔 各凸臺(tái)面 軸承支 撐孔的端面 2 主要孔 主軸承支撐孔 100 Ra2 5 與軸承支撐孔 80 Ra1 6 3 其他加工部分主要有 8 個(gè)凹槽聯(lián)接孔 2 個(gè)凸緣聯(lián)接孔 4 個(gè)地角螺釘孔 其中 兩個(gè)先加工成定位工藝孔 2 個(gè)銷釘孔 頂部方形面上 6 個(gè)螺紋孔 軸承端面共 18 個(gè)螺 紋孔以及斜油標(biāo)孔 油孔 油塞孔 2 個(gè)起吊螺紋孔 起蓋螺釘孔 圖 3 1 毛胚加工余量圖 機(jī)座結(jié)合面 平面度要求為 0 025 表面粗糙度 Ra1 6 毛坯加工余量為 5 以機(jī)座底 面為基準(zhǔn)進(jìn)行粗精加工 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 表 2 1 粗精銑毛胚 底面安裝面 表面粗糙度 Ra6 3 毛胚加工余量為 5 以機(jī)座結(jié)合面毛坯為基準(zhǔn) 表 2 2 粗銑毛胚 工序名稱 加工余量 mm 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 公 差 um 粗 銑 65 IT13 0 36 175 0 36 Ra6 3 毛 胚 5 1 5 180 1 5 1 5 軸承支撐孔 100 Ra2 5 鏜削 表 2 3 鏜孔 工序名稱 加工余量 mm 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 公 差 um 精 鏜 0 5 H7 100 Ra1 6 半精鏜 1 5 H10 99 5 Ra3 2 粗 鏜 3 H13 98 Ra6 3 毛 胚 5 1 5 95 1 5 1 5 輸入軸軸承端面加工 表面粗糙度 Ra3 2 兩相對(duì)端面同時(shí)加工 表 2 4 粗精銑軸承端面 工序名稱 加工余量 mm 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 公 差 um 精 銑 2 IT9 0 14 170 0 14 Ra3 2 粗 銑 8 IT13 0 89 174 0 89 Ra6 3 毛 胚 10 2 0 190 2 0 2 0 輸出軸軸承端面加工 兩對(duì)軸承端面 A 與 B 垂直度要求為 0 10mm 表面粗糙度要求為 Ra1 6 表 2 5 粗精銑軸承端面 工序名稱 加工余量 mm 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 公 差 um 精 銑 1 IT8 0 036 170 0 14 Ra1 6 工序名稱 加工余量 mm 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 公 差 um 精 銑 1 IT8 0 036 170 0 036 Ra1 6 粗 銑 3 5 IT13 0 36 171 5 0 36 Ra6 3 毛 胚 5 1 5 175 1 5 1 5 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 11 粗 銑 3 5 IT13 0 55 174 0 89 Ra6 3 毛 胚 4 5 2 5 5190 2 0 2 5 3 2 設(shè)備和工藝裝備的選擇 在設(shè)計(jì)工序時(shí) 需要具體選定所用的機(jī)床 夾具 切削工具和量具 先具體各個(gè)工 序裝備選擇如下 工序 銑機(jī)蓋機(jī)座結(jié)合面 以邊緣不加工面為粗基準(zhǔn) 查參考文獻(xiàn) 2 P224 表 4 16 根據(jù)桿直刀徑 主軸孔徑及主軸端面與工作臺(tái)面距離選擇 X53K 立式銑床 查參考文 獻(xiàn) 2 P270 表 5 42 根據(jù)加工表面為大面積平面選擇套式面銑刀 D 160mm d 50mm Z 16 查參考文獻(xiàn) 2 P287 表 6 7 根據(jù)工加面為平面現(xiàn)選取量具為多 用游標(biāo)卡尺 測(cè)量范圍為 0 200mm 讀數(shù)值為 0 05mm 使用專用夾具夾緊加工 工序 銑底座側(cè)面 同工序 一樣查參考文獻(xiàn) 2 P224 表 4 16 根據(jù)刀桿直徑 主 軸孔徑及主軸端面與工作臺(tái)面距離選擇 X53K 立式銑床 查參考文獻(xiàn) 2 P270 表 5 42 根 據(jù)加工表面為小面積平面選擇套式面銑刀 D 40mm d 20mm Z 8 查參考文獻(xiàn) 2 P287 表 6 7 根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺 測(cè)量范圍為 0 200mm 讀數(shù)值為 0 05mm 采用專用夾具夾緊加工 工序 鉆孔并攻絲注油孔 吊耳孔 窺視孔端面螺孔 以結(jié)合面為精基準(zhǔn) 查參 考文獻(xiàn) 2 P224 表 4 16 根據(jù)刀桿直徑 主軸孔徑及主軸端面選擇臥式車床 查參考文獻(xiàn) 2 P271 表 5 44 根據(jù)加工要求選擇 D 12mm d 10mm L 63mm 鉆頭 查參考文獻(xiàn) 2 P287 表 6 7 根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺 測(cè)量范圍為 0 200mm 讀數(shù) 值為 0 05mm 采用專用夾具夾緊加工 工序 粗精銑下底面和精銑對(duì)合面 以結(jié)合面為粗基準(zhǔn) 底面為精基準(zhǔn) 查參考 文獻(xiàn) 2 P224 表 4 16 根據(jù)刀桿直徑 主軸孔徑及主軸端面與工作臺(tái)面距離選擇 X52K 立 式銑床 查參考文獻(xiàn) 2 P271 表 5 44 根據(jù)加工表面為頂面選取套式面銑刀 D 80mm d 27mm L 36mm 查參考文獻(xiàn) 2 P287 表 6 7 根據(jù)加工面為平面先選取量具為 多用游標(biāo)卡尺 測(cè)量范圍為 0 500mm 讀數(shù)值為 0 05mm 采用專用夾具夾緊加工 工序 加工結(jié)合面處兩銷錐孔和底面四個(gè)定位孔 以底面為定位基準(zhǔn) 以輸出軸 為粗基準(zhǔn) 查參考文獻(xiàn) 2 P221 表 4 7 根據(jù)平旋盤最大加工外端面為 400mm 選擇 T616 立式鏜床 查參考文獻(xiàn) 4 P1064 表 4 3 63 根據(jù)加工表面的情況頂選取硬質(zhì)合金鏜刀 B 12 H 12 d 12 查參考文獻(xiàn) 2 P287 表 6 7 根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo) 卡尺 測(cè)量范圍為 0 200mm 讀數(shù)值為 0 05mm 采用專用夾具夾緊加工 工序 粗精銑輸出軸和輸入軸端面 以底座四孔為定位基準(zhǔn) 查參考文獻(xiàn) 2 P221 表 4 7 選擇 X52K 臥式銑床 查參考文獻(xiàn) 4 P1064 表 4 3 63 根據(jù)加工孔的大小情況頂 選取硬質(zhì)合金鏜刀 B 12 H 12 d 12 查參考文獻(xiàn) 2 P287 表 6 7 根據(jù)加工面為平面現(xiàn) 選取量具為多用游標(biāo)卡尺 測(cè)量范圍為 0 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 400mm 讀數(shù)值為 0 05mm 采用專用夾具夾緊加工 工序 鉆孔和攻絲輸出軸和輸入軸端面孔 以底座四孔為定位基準(zhǔn) 查參考文獻(xiàn) 2 P214 表 4 8 根據(jù)最大加工孔徑及工作臺(tái)寬度 選擇 C4163 車床 查參考文獻(xiàn) 4 P1064 表 4 3 63 根據(jù)加工孔的大小情況頂選取硬質(zhì)合金鉆頭 查參考文獻(xiàn) 2 P287 表 6 7 根據(jù) 加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺 測(cè)量范圍為 0 200mm 讀數(shù)值為 0 05mm 采用 專用夾具夾緊加工 工序 精加工輸出和輸入軸承孔 以底面和兩個(gè)錐銷孔為定位基準(zhǔn) 查參考文獻(xiàn) 2 P221 表 4 7 根據(jù)最大加工孔徑及工作臺(tái)寬度 選擇 T616 臥式鏜床 查參考文獻(xiàn) 4 P1064 表 4 3 63 根據(jù)加工孔的大小情況頂選取硬質(zhì)合金鏜刀 B 12 H 12 d 12 查參 考文獻(xiàn) 2 P287 表 6 7 根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺 測(cè)量范圍為 0 200mm 讀數(shù)值為 0 05mm 采用專用夾具夾緊加工 3 3 確定切削用量及時(shí)間定額 工序 30 粗銑結(jié)合面 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀 刀片采用 YG8 map5 1 d60 min 125v1 5z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?一次加工完成 ap5 1 2 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X51 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則0 5 zfm 齒 min 48 6301251rdvns 3 1 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 in 75rw in 3 1407561dv 3 2 當(dāng) 時(shí)min 750rnw 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 13 3 3 rmznfwm 607542 0 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 r 6 3 計(jì)算工時(shí) 4 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l50 l91l32 3 4 min4 0752 fntwm 工序 40 銑側(cè)底面端面 工步一 粗銑側(cè)底面端面 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀 刀片采用 YG8 map5 1 d350 min 10v1 5z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔看?故分兩次走刀內(nèi)銑完 則 1 5pa 2 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X51 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則0 5 zfm 齒 3 5 min 1364501rdvns 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 1450wi r 3 6 in 3 1590431nvw 當(dāng) 1450r min 時(shí)wn 3 7 rmznfwm 160452 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 rf 10 3 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí) l 75 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l91 l32 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 3 8 min3 02145792 fnltwm 工步二 精銑側(cè)底面端面 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀 刀片采用 YG8 0 5pam d350 min 10v0 5z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 此次是精加工 一次銑完 則 0 5pa 2 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X51 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz 3 9 min 1364501rdvns 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 i45rw 3 10 in 3 1901vw 當(dāng) 1450r min 時(shí)wn 3 11 rmznfwm 60452 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 rf 10 1 計(jì)算工時(shí) 2 切削工時(shí) l 75 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l91l32 3 12 in 0457 fntwm 工序 50 鉆孔并攻絲注油孔 M12 鉆 M12 螺紋孔底孔 2 10 根據(jù)參考文獻(xiàn) 4 表 查得 進(jìn)給量 切削速度 394 rmf 28 0 切削深度36 mincv 5pam 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取 實(shí)際切削速度i 120r 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 15 被切削層長(zhǎng)度 mL5 8 刀具切入長(zhǎng)度 mctgkDlr5 2 1 21 3 13 刀具切出長(zhǎng)度 取l42 l32 根據(jù)參考文獻(xiàn) 13 表 可得 01 12530 9min0 1LlTjfn 3 14 攻絲 M12 選擇 M12mm 高速鋼機(jī)用絲錐 f 等于工件螺紋的螺距 p 即 1 25 fmr 7 incV機(jī) 980n 按機(jī)床選取 27 inr 機(jī) 6 mincV 機(jī) 基本工時(shí) 05 2 17 lt 3 15 由表 3 3 9 得 裝夾工件時(shí)間為 0 17min 由表 3 3 10 得 松開卸下工件時(shí)間為 0 15min 由表 3 3 12 得 測(cè)量工件時(shí)間為 0 04min 所以輔助時(shí)間是 T1 1 34 min T2 0 09 4 0 36min 則 T 總 T1 T2 1 80min 工序 60 粗銑再精銑下底面和精銑結(jié)合面 工步一 粗銑下底面 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀 刀片采用 YG8 map5 1 d250 min 125v1 5z 2 決定銑削用量 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔看?分粗精兩次加工完成 ap5 1 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X51 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則0 5 zfm 齒 min 17 9650210rdvns 3 16 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 750wni r 3 17 5071 min1dv 當(dāng) 750r min 時(shí)wn rznfwm 607542 0 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 rf 60 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l15l91l32 min18 027539121 fnltwm 3 18 工步三 精銑結(jié)合面 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀 刀片采用 YG8 0 5pam d60 min 125v0 5z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因?yàn)榇旨庸ぜ庸ね戤吅蠹庸び嗔坎淮?一次加工完成 0 5pa 2 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X51 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 17 min 48 63012510rdvns 3 19 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 750wnmin r 3 20 min 3 1407561dv 當(dāng) 750r min 時(shí)wn 3 21rznfwm 607542 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 rf 60 3 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為ml50 l91ml32 3 22 in4 075 fntw 工序 70 鉆結(jié)合面處兩錐銷孔 10 機(jī)床 Z525 立式鉆床 刀具 根據(jù)參考文獻(xiàn) 4 表 10 61 選取高速鋼麻花鉆 10 1 進(jìn)給量 取 f 0 13mm r 2 切削速度 V 24 34m min 取 V 30m min 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 955r min 3 23W d10cv301 與 955r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1000r min 現(xiàn)選取 1000r min wn 所以實(shí)際切削速度 c v10sd 1025 3 min 3 24 4 切削工時(shí) 按參考文獻(xiàn) 4 表 6 2 1 t i 其中 l 60mm mfnlw21 4mm 3mm 1l2l 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 t 0 355min 3 25 mfnlw21 0 13456 式 3 25 說明了切削所需工時(shí) 工序 80 粗銑在精銑輸出軸和輸入軸 100 端面 查參考文獻(xiàn) 14 表 2 4 73 刀具 硬質(zhì)合金銑刀 面銑刀 材料 D 68mm 齒數(shù) 此為粗齒銑15YT8Z 刀 因其單邊余量 Z 1 75mm 所以銑削深度 1 75mm 每齒進(jìn)給量 根據(jù)pafa 參考文獻(xiàn) 7 表 2 4 75 取 銑削速度 參照參考文獻(xiàn) 7 表 30 34 取Zmaf 13 0 V V 1 33m s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n10nd 3 26 式中 V 銑削速度 d 刀具直徑 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n min 74 36814 3010rdvc 按照參考文獻(xiàn) 3 表 3 1 74 min 7r 實(shí)際銑削速度 v sDvc 100 3 27 進(jìn)給量 fV snZafM 7 6 381 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 6 7mm s 60 402mm min m 根據(jù)參考文獻(xiàn) 7 表 2 4 81 a mae0 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸可知 L2 銑刀切入時(shí)取 Dlee 35 1 1 mae60 銑刀切出時(shí)取 2 根據(jù)參考文獻(xiàn) 2 表 可得 40 0 22min 3 28 siflLTjM96 127 63921 由表 3 3 7 得 操作機(jī)床時(shí)間為 0 83 min 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 19 由表 3 3 8 得 測(cè)量工件時(shí)間為 0 14 min T1 0 97min 則 T 總 T1 T2 1 19min 工序 90 鉆孔并攻絲輸出軸端面孔 M10 鉆 M10 螺紋孔底孔 8 根據(jù)參考文獻(xiàn) 4 表 查得 進(jìn)給量 切削速度 394 2 rmf 28 0 36 cvms 切削深度 map5 3 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 10859 in3 14cvnrd 3 29 取 實(shí)際切削速度 90 inr 3 48907 106cdvms 3 30 被切削層長(zhǎng)度 mL5 8 刀具切入長(zhǎng)度 mctgkDlr5 2 1 21 刀具切出長(zhǎng)度 取4l3 根據(jù)參考文獻(xiàn) 13 表 可得 0 0 1min 3 311250 9LlTjfn 攻絲 M10 選擇 M10mm 高速鋼機(jī)用絲錐 f 等于工件螺紋的螺距 p 即 1 25 fmr 7 incV機(jī) 3 32 0n38 x 按機(jī)床選取 25 inr 機(jī) 6 mincV 機(jī) 基本工時(shí) 120 4 lt 由表 3 3 9 得 裝夾工件時(shí)間為 0 12min 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 由表 3 3 10 得 松開卸下工件時(shí)間為 0 18min 由表 3 3 12 得 測(cè)量工件時(shí)間為 0 06min 所以輔助時(shí)間是 T1 1 36 min T2 0 09 4 0 36min 則 T 總 T1 T2 1 72min 工序 100 精鏜輸出軸承孔孔 100 工件材料 HT200 金屬型鑄造 加工要求 粗 半精鏜孔 100H8 表面粗糙度為 3 2um 機(jī) 床 T4163 坐標(biāo)鏜床 刀 具 刀具材料為硬質(zhì)合金 YG8 刀桿尺寸為 12mm 12mm 長(zhǎng)度為 500mm 一 計(jì)算切削用量 粗鏜孔至 98mm 單邊余量 Z 1 5mm 1mm 一次加工pa 確定進(jìn)給量 查表 3 13 P93 參考文獻(xiàn) 13 加工鑄鐵 f 0 03 0 16mm r 根據(jù) T4163 鏜床主軸 進(jìn)給量 取 f 0 15mm r 根據(jù)有關(guān)手冊(cè) 取 V 100m min 則 1010 62r min3 4 5vnwD 3 33 查表 4 7 1 P213 參考文獻(xiàn) 2 T4163 坐標(biāo)鏜床主軸轉(zhuǎn)速取 612 minrw 鏜削工時(shí) 查 P299 表 7 1 參考文獻(xiàn) 2 ifnllTj 321 3 34 min78 06125 043321 ifnllT 精鏜孔至 100mm 一次加工0 75mpa 確定進(jìn)給量 查表 3 22 P101 參考文獻(xiàn) 2 根據(jù)鏜床主軸進(jìn)給量取 f 0 10mm r l ll l 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 21 查表 3 19 P98 參考文獻(xiàn) 2 V 1 333 1 83m min 取 V 1 8m s 則 3 35 根據(jù) T4163 主軸轉(zhuǎn)速 工時(shí)定額 P299 表 7 1 參考文獻(xiàn) 2 61 minrnw 60354121 09min llTifn 60lm 42l l3min 615214 308 10rDvn w 無錫太湖學(xué)院學(xué)士論文 22 4 夾具設(shè)計(jì) 4 1 夾具的設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 保證加工質(zhì)量 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 需要設(shè)計(jì)專用夾具 專用夾具是為某工序而特定設(shè)計(jì)制造的夾具 它優(yōu)點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 剛性好 操作容易 裝夾容易 生產(chǎn)率高 缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)周期長(zhǎng) 產(chǎn)品更新?lián)Q代后往往不能繼續(xù)使用 適應(yīng)性差 費(fèi)用較高 機(jī)床夾具一般由功能相互獨(dú)立而又相互聯(lián)系的以下六部分組成 1 定位元件或定位裝 置 如支承釘 定位鍵 定位銷等 2 夾緊元件或夾緊裝置 它一般由動(dòng)力裝置 油缸 汽缸等 中間傳力機(jī)構(gòu)和夾緊元件 壓板 鉤板等 組成 3 對(duì)刀或引導(dǎo)元件 它是保 證夾具相對(duì)刀具的正確的位置 如對(duì)刀塊 鉆套 鏜套等 4 夾具體 它與機(jī)床有關(guān)部件 相連接 以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置 5 連接元件 確定夾具在機(jī)床上的正確位置 如 定位鍵 定位銷 螺釘 螺栓等 6 其它元件或裝置 適用于有特殊要求的元件 如分度 裝置 上下料裝置等 5 設(shè)計(jì)圓柱齒輪減速器機(jī)座加工工藝及鏜 100 孔的專用夾具 夾具用于 T616 臥式銑 床 刀具為硬質(zhì)合金銑刀 工件的定位原理 自由物體在空間直角坐標(biāo)系中有六個(gè)自由度 即沿 OX OY OZ 三個(gè)軸向的平動(dòng)自由 度和三個(gè)繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 要使工件在夾具體中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置 則必須 限制六個(gè)自由度 工件的六個(gè)自由度均被限制的定位叫做完全定位 工件被限制的自由 度少于六個(gè) 但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位 在生產(chǎn)中 為了調(diào)整和控制 不可避免產(chǎn)生的應(yīng)力和變形 有些自由度是不必要限制的 故可采用不完全定位的方法 1 以工件的平面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位時(shí) 常采用擋鐵 支撐釘進(jìn)行定位 2 工件以圓孔內(nèi)表面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位時(shí)常采用銷定位器 3 工件以圓柱外表面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位時(shí)常采用 V 形鐵定位器 4 利用以定位工件的輪廓對(duì)被定位工件進(jìn)行定位可采用樣板定位器 減速箱體 支撐板和兩側(cè)面定為擋板 底面兩個(gè)支承釘限制了 Z 方向的移動(dòng)自由度 與 X 方向的轉(zhuǎn)動(dòng) 擋板上的支承釘限制了 Y 方向移動(dòng)以及繞 Y Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng) 圓銷限制 了 YZ 兩個(gè)方向的移動(dòng) 螺旋夾緊器機(jī)構(gòu)夾緊 共限制了 6 個(gè)自由度 4 2 夾緊裝置的組成及設(shè)計(jì)要求 夾緊工件的方式是多種多樣的 因而夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也是千變?nèi)f化的 夾緊裝置一 般分為簡(jiǎn)單夾緊裝置與復(fù)合夾緊裝置兩類 夾緊裝置一般由以下三大部分組成 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 23 4 2 1 動(dòng)力源 在夾具中產(chǎn)生原始作用力的機(jī)構(gòu)稱為動(dòng)力源 有手動(dòng)與機(jī)動(dòng)兩類 由于加工工件不 大所以本夾具采用手動(dòng)夾緊 7 4 2 2 中間傳力機(jī)構(gòu) 它是將動(dòng)力源產(chǎn)生的原始作用力傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)稱為傳力機(jī)構(gòu) 有螺旋機(jī)構(gòu) 鉸鏈機(jī)構(gòu) 偏心機(jī)構(gòu)等 本夾具采用螺旋機(jī)構(gòu) 4 2 3 夾緊元件 夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件 它通過與工件被夾表面直接接觸來實(shí)現(xiàn)夾緊 的功能 如壓板 壓頭等 本夾具采用移動(dòng)壓板 移動(dòng)壓板的計(jì)算如圖 圖 4 1 夾緊夾具 裝上工件后 用移動(dòng)壓板壓緊 需要卸工件時(shí)松開螺釘把移動(dòng)壓板往后拉就行 移動(dòng) 壓板的行程是 40 4 3 切削力與夾緊力的計(jì)算 4 3 1 切削力的計(jì)算 刀具材料為 硬質(zhì)合金 鏜削力的計(jì)算 見表 1 2 3 P32 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 修正系數(shù) S 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 t 切削深度KKpmpryg V 切削速度 表 1 2 4 P33 參考文獻(xiàn) 8 在 Pz 0 42 1215nHBKmp 0 7592tsPzp0 9753tsPyp0 451tsPKxp 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 4 1 在 Py 20 1 315nHBKmp 4 2 在 x 8 60 4 3 查表 1 2 6 中參考文獻(xiàn) 8 P33 8 表 4 1 刀具 PzPyPx 主偏角 45 Kpj1 0 1 0 1 0 前角 10 g1 0 1 0 1 0 刀傾角 Kpl l1 0 1 0 1 0 刀尖圓弧半徑 r 0 5mm Krp0 87 0 66 1 0 鏜削力 圓周力 4 4 0 750 759292321 08761zt NsKp 軸向力 4 5 徑向力 4 6 4 3 2 夾緊力的確定 確定一個(gè)機(jī)構(gòu)的夾緊力 即確定夾緊力的大小 方向和作用點(diǎn) 它必須通過綜合分析工 件的結(jié)構(gòu)特征 加工要求 工件的定位方案以及工件在加工過程中所受外力來確定 1 確定夾緊力作用方向原則 夾緊力的作用方向不僅影響工件的加工精度 而且還影響工件夾緊的實(shí)際效果 0 確 定夾緊力方向應(yīng)考慮以下三點(diǎn) 一是夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的即定位置 二是 夾緊力的作用方向應(yīng)使夾緊力盡可能最小 本夾具作用方向?yàn)橄蛳?4 45tPx 9750 9 7533130 6242Ntsy 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 25 2 確定夾緊力作用點(diǎn)的原則 夾緊力作用點(diǎn)是夾緊元件與工件接觸點(diǎn)處的面積 確定夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊力方 向已經(jīng)確定后 來確定作用點(diǎn)的位置 數(shù)目及面積 本夾具的作用點(diǎn)為兩個(gè)點(diǎn) 3 夾緊力大小的確定 夾緊力的大小關(guān)系到夾具使用的可靠性 安全性及工件的變形量 夾緊力過小加工 過程中工件位置將發(fā)生變動(dòng) 夾緊力過大將使將使工件產(chǎn)生變形 因此也不能過大 一套夾具的實(shí)際所需夾緊力的計(jì)算是一個(gè)很復(fù)雜的問題 為了簡(jiǎn)化計(jì)算 一般只考 慮切削力對(duì)夾緊力的影響 并假定工藝系統(tǒng)是剛性的 切削過程是連續(xù)穩(wěn)定的 根據(jù)靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力 W 在乘上安全系數(shù) K 即的實(shí)際夾緊力數(shù)值 在計(jì)算夾緊力時(shí) 必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi) 安全系數(shù) 其中 為 1 5 21234K 1K 粗加工取 1 2 精加工取 12 刀具鈍化系數(shù) 取 1 1 1 33 斷續(xù)切削系數(shù) 連續(xù)取 14K 則粗加工安全系數(shù) K 1 2 1 7 1 2 1 2 45 方向所需夾緊力Pz 4 7 2 4568132KpzNWf 方向所需夾緊力y 4 8 324 5721Pyf 方向所需夾緊力Px 4 9 865 49271KxNWf 則 15327194WNxyz W 即為運(yùn)動(dòng)方向所需夾緊力總和 4 4 定位誤差的分析與計(jì)算 由于工件定位所造成的加工面相對(duì)其工序基準(zhǔn)的位置誤差簡(jiǎn)稱定位誤差 以 表DW 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 26 示 對(duì)夾具設(shè)計(jì)中采用的某一定位方案 只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關(guān)尺寸或 位置公差的 1 3 或滿足前述 見參考文獻(xiàn) 6 P163 即可認(rèn)為該定位Td 裝 夾 對(duì) 定 過 程 方案符合加工精度的要求 在加工時(shí)夾具相對(duì)刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)的位置經(jīng)調(diào)整后不在變 動(dòng) 因此可以認(rèn)為加工面的位置是固定的 在這種情況下 加工面對(duì)其工序基準(zhǔn)位置誤 差必然是工序基準(zhǔn)的位置變動(dòng)所造成的 造成定位誤差的原因是基準(zhǔn)位置誤差與不重合 誤差 6 查參考文獻(xiàn) 6 P165 定 位 位 置 不 重 本工件是以底面及側(cè)面為定位基準(zhǔn) 消除五個(gè)自由度 再用移動(dòng)壓板壓緊消除 6 個(gè) 自由度 4 5 夾具設(shè)計(jì)與操作的簡(jiǎn)要說明 4 5 1 夾具體方式的確定 夾具體是夾具的基本件 它既要把夾具的各種元件 機(jī)構(gòu) 裝置連接成一個(gè)整體 而且還要考慮工件裝卸的方便 因此 夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的 分布位置 工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等 在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)應(yīng)滿足以下基本要 求 具有足夠的強(qiáng)度和剛度 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 輕便 在保證強(qiáng)度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單緊湊 體積小 質(zhì) 量輕和便于工件裝卸 安裝穩(wěn)定牢靠 結(jié)構(gòu)的工藝性好 便于制造 裝配和檢驗(yàn) 尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度 清理方便 夾具體毛坯制造方法的選擇 綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性 工藝性 經(jīng)濟(jì)型 標(biāo)準(zhǔn)化以及 各種夾具體的優(yōu)缺點(diǎn)等 選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體 夾具體的外形尺寸 在繪制夾具總圖時(shí) 根據(jù)工件 定位元件 夾緊裝置及其輔助機(jī)構(gòu)在總體上的配置 夾具體的外形尺寸便已大體確定 然后進(jìn)行造型設(shè)計(jì) 再根據(jù)強(qiáng)度和剛度要求選擇斷面 的結(jié)構(gòu)形狀和壁厚尺寸 夾具體的壁厚 50mm 長(zhǎng)度 600mm 寬度 418mm 根據(jù)設(shè)計(jì)要 求 夾具體上設(shè)計(jì)有螺孔 銷孔 并且要求定位件和夾緊機(jī)構(gòu)的銷孔在裝配時(shí)配作 4 5 2 夾具的精度要求 夾具的精度都應(yīng)比工件要求的精度高 才能加工出合格的工件 精度高出的部分稱 為夾具的精度儲(chǔ)備或精度裕度 精度裕度用來補(bǔ)償加工中的各項(xiàng)誤差及定位 導(dǎo)向元件 的磨損 當(dāng)然精度裕度越大 加工工件的質(zhì)量越穩(wěn)定 夾具的易損件的使用壽命也越長(zhǎng) 但從另一方面看 精度裕度越大 必須要求夾具的制造精度越高 從而會(huì)急劇增加夾具 的制造成本 工件的加工成本也隨之增加 反之 夾具制造的精度越小 將會(huì)使夾具在 單級(jí)減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì) 27 夾具中易損件 主要是定位 導(dǎo)向元件 需頻繁地更換 維修周期短 增加維修費(fèi)用 從而增加了工件的加工成本 所以夾具精度的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是 應(yīng)使夾具的設(shè)計(jì)精度與工件 的加工精度要求相適應(yīng) 不可盲目地提高夾具的精度要求 但多大的 經(jīng)濟(jì)裕度才算合適 呢 從原則上講對(duì)加工精度要求高的工件 夾具的精度只能略高于工件要求的加工精度 即減小夾具的經(jīng)濟(jì)裕度 這雖然會(huì)使易損件使用期限縮短 更換頻繁 但仍比提高夾具 的制造精度經(jīng)濟(jì) 合理 對(duì)加工精度要求不高的工件 夾具的設(shè)計(jì)精度要求應(yīng)以夾具制 造車間的平均經(jīng)濟(jì)精度為下限而不必過低 4 5 3 夾具使用注意事項(xiàng) 保養(yǎng)及維護(hù) 1 使用前對(duì)限位尺寸檢查是否還保持正確位置 2 如果擋銷磨損超差 可以進(jìn)行打磨修復(fù) 如果擋板 插銷 支承釘磨損超差 可 以重新組裝 錯(cuò)開磨損部位后繼續(xù)使用 3 使用后需注意