【正文】 第一篇：減速器箱體蓋加工工藝及夾具設(shè)計(jì)小批量生產(chǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)《機(jī)械制造工程原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目: 減速器箱體蓋設(shè)計(jì)加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 者學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師汪洪峰信息工程學(xué)院 2013 年月日機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘 要初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過(guò)的全部課程，并且獨(dú)立完成了一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決減速器箱體蓋零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問(wèn)題的方法。對(duì)減速器箱體蓋零件工序進(jìn)行了夾具設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)前 言《機(jī)械制造工程原理課程設(shè)計(jì)》是我們學(xué)習(xí)完大學(xué)階段的機(jī)械類基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程之后的一個(gè)綜合課程，它是將設(shè)計(jì)和制造知識(shí)有機(jī)的結(jié)合，并融合現(xiàn)階段機(jī)械制造業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況和較先進(jìn)成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用，而進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，通過(guò)本課程的訓(xùn)練，將有助于我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)以及今后的工作打下一定的基礎(chǔ)。對(duì)于我本人來(lái)說(shuō)，希望能通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)將所學(xué)理論知識(shí)和工藝課程實(shí)習(xí)所得的實(shí)踐知識(shí)結(jié)合起來(lái)，并應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題之中，從而鍛煉自己分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；同時(shí)，又希望能超越目前工廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝，而將有利于加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率提高的新技術(shù)和新工藝應(yīng)用到機(jī)器零件的制造中，為改善我國(guó)的機(jī)器制造業(yè)相對(duì)落后的局面探索可能的途徑。由于所學(xué)知識(shí)和實(shí)踐的時(shí)間以及深度有限，本設(shè)計(jì)中會(huì)有許多不足，希望各位老師能給予指正。機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目 錄摘 要..............................................................2 第一章: 概 述......................................................5 第二章：零件工藝的分析..............................................6 零件的工藝分析.........................................6 確定毛坯的制造形式.........................................6 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性........................................6 第三章：擬定箱體加工的工藝路線......................................7 定位基準(zhǔn)的選擇...........................................7 加工路線的擬定.........................................7 第四章：機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定......................8 ．毛坯的外廓尺寸.............................................8 ．加工的工序尺寸及加工余量...................................8 第五章： 確定切削用量及基本工時(shí)....................................9 .............................................9 ................................................10 ..................................................11 ......................................................12 第六章：專用夾具的設(shè)計(jì) 6．1 粗銑下平面夾具............................................14 粗銑前后端面夾具設(shè)計(jì)......................................15 參考文獻(xiàn)...........................................................18 結(jié) 論...........................................................19機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第一章: 概 述箱體零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件,它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體,使這些零件保持正確的相對(duì)位置,箱體零件的制造精度將直接影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量,箱體零件具有多種不同的結(jié)構(gòu)型式,其共同特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,箱壁薄而不均勻,內(nèi)部呈腔型。有若干精度要求較高的平面和孔系,減震性以及良好的鑄造性能和切削性能,用有色金屬合金鑄造箱體毛坯(如航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的箱體等).在單件小批生產(chǎn)中,多采用木模手工造型。在大批量生產(chǎn)中廣泛采用金屬模機(jī)器造型,—50mm的孔,一般都鑄造出頂孔,第二章：零件工藝的分析 零件的工藝分析 要加工孔的孔軸配合度為H7， , 。,。 ,， ， 。 確定毛坯的制造形式由于鑄鐵容易成形，切削性能好，價(jià)格低廉，且抗振性和耐磨性也較好，因此，一般箱體零件的材料大都采用鑄鐵，其牌號(hào)選用HT2040，由于零件年生產(chǎn)量2萬(wàn)臺(tái)，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，通常采用金屬摸機(jī)器造型，毛坯的精度較高，毛坯加工余量可適當(dāng)減少。 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性箱體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，加工的表面多，要求高，機(jī)械加工的工作量大，結(jié)構(gòu)工藝性有以下幾方面值得注意： 本箱體加工的基本孔可分為通孔和階梯孔兩類，其中通孔加工工藝性最好，階梯孔相對(duì)較差。 箱體的內(nèi)端面加工比較困難,結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡可能使內(nèi)端面的尺寸小于刀具需穿過(guò)之孔加工前的直徑，當(dāng)內(nèi)端面的尺寸過(guò)大時(shí)，還需采用專用徑向進(jìn)給裝置。 為了減少加工中的換刀次數(shù),箱體上的緊固孔的尺寸規(guī)格應(yīng)保持一致，機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第三章：擬定箱體加工的工藝路線 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)只分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后確定粗基準(zhǔn)。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)，機(jī)蓋以下平面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，平面為330X20mm，兩定位銷孔以直徑6mm,這種定位方式很簡(jiǎn)單地限制了工件六個(gè)自由度，定位穩(wěn)定可靠；在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個(gè)面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部分工序的定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”；此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形??；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。加工的第一個(gè)平面是蓋或低坐的對(duì)和面，由于分離式箱體軸承孔的毛坯孔分布在蓋和底座兩個(gè)不同部分上很不規(guī)則，因而在加工蓋回底座的對(duì)和面時(shí)，無(wú)法以軸承孔的毛坯面作粗基準(zhǔn)，而采用凸緣的不加工面為粗基準(zhǔn)。故蓋和機(jī)座都以凸緣A面為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證對(duì)合面加工后凸緣的厚薄較為均勻，減少箱體裝合時(shí)對(duì)合面的變形。 加工路線的擬定分離式箱體工藝路線與整體式箱體工藝路線的主要區(qū)別在于：整個(gè)加工過(guò)程分為兩個(gè)大的階段，先對(duì)蓋和低座分別進(jìn)行加工，而后再對(duì)裝配好的整體箱體進(jìn)行加工。第一階段主要完成平面，緊固孔和定位空的加工，為箱體的裝合做準(zhǔn)備；第二階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔及其端面。在兩個(gè)階段之間應(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。機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第四章：機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：．毛坯的外廓尺寸見(jiàn)圖紙《箱體零件毛坯圖》 考慮其加工外廓尺寸為485176155mm，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），——6，按公差等級(jí)7—9級(jí)，取7級(jí)，加工余量等級(jí)取F級(jí)確定，毛坯長(zhǎng)：485+2=492mm寬：176+23=182mm 高：155+2=160mm．加工的工序尺寸及加工余量① 鉆4Φ6mm孔鉆孔：Φ5mm，2Z=5 mm，ap= 擴(kuò)孔：Φ6mm，2Z=1mm，ap= ② 鉆6Φ10mm孔鉆孔：Φ10mm，2Z=10 mm，ap=5mm ③ 攻鉆M10mm孔鉆孔：Φ10mm，2Z=10 mm，ap=5mm 攻孔：M10mm機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第五章： 確定切削用量及基本工時(shí)⑴ 加工條件： 工件材料：灰鑄鐵加工要求：粗銑箱蓋上頂面，保證頂面尺寸3 mm 機(jī)床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 量具：卡板⑵ 計(jì)算銑削用量已知毛坯被加工長(zhǎng)度為125 mm，最大加工余量為Zmax=,可一次銑削，切削深度ap= 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》），—75,確定fz=：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=,即27m/min —86,取nw=, 故實(shí)際切削速度為：V=πdwnw /1000=(m/min)當(dāng)nw=,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：fm=fzznz=20=150(mm/min)(52)切削時(shí)由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤(pán)不必銑過(guò)整個(gè)工件，則行程為l+l1+l2=125+3+2=130mm 故機(jī)動(dòng)工時(shí)為：tm =130247。150==52s 輔助時(shí)間為：tf==52= 其他時(shí)間計(jì)算：6%（tb+tx)=6%(52+)= 故工序5的單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =52++= 9機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)⑴ 加工條件： 工件材料：灰鑄鐵加工要求：精銑箱結(jié)合面，保證頂面尺寸3 mm 機(jī)床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 量具：卡板⑵ 計(jì)算銑削用量已知毛坯被加工長(zhǎng)度為330 mm，最大加工余量為Zmax=,，可一次銑削，切削深度ap= 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），—75,確定fz=：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=,即27m/min —86,取nw=。由公式（51）得 故實(shí)際切削速度為：V=πdwnw /1000=(m/min)當(dāng)nw=,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：fm=fzznz=20=150(mm/min)切削時(shí)由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤(pán)不必銑過(guò)整個(gè)工件，則行程為l+l1+l2=330+3+2=335mm 故機(jī)動(dòng)工時(shí)為：tm =335247。150==134s 輔助時(shí)間為：tf==134= 其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%(134+)= 故工序6的單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =134++= 10機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)工件材料：灰鑄鐵加工要求：以底面及側(cè)面定位，裝夾工件，磨分割面，：平面磨床M7130 刀具：砂輪 量具：卡板 ⑴ 選擇砂輪見(jiàn)《工藝手冊(cè)》——8，則結(jié)果為WA46KV6P35040127 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46號(hào)，硬度為中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為35040127（DBd）⑵ 切削用量的選擇砂輪轉(zhuǎn)速為N砂 =1500r/min,V砂=(雙行程)工件速度Vw =10m/min 徑向進(jìn)給量fr =⑶ 切削工時(shí)根據(jù)《工藝手冊(cè)》可知 式中L—加工長(zhǎng)度，L=330mm b—加工寬度，230mm Zb——單面加工余量，Zb = 5mm K—系數(shù)， V—工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min）fa——工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量（mm）fr——工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量（mm）輔助時(shí)間為：tf==162= 其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%(162+)= 故該工序的單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =162++=機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)⑴ 鉆4Φ6mm孔 工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆4個(gè)直徑為6mm的孔 機(jī)床：立式鉆床Z535型刀具：采用Φ5mm的麻花鉆頭走刀一次，擴(kuò)孔鉆Φ6mm走刀一次 Φ5mm的麻花鉆：f=（《工藝手冊(cè)》)v=（《工藝手冊(cè)》)ns=1000v/πdw=405(r/min)按機(jī)床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊(cè)》）所以實(shí)際切削速度Φ6mm擴(kuò)孔：f=（《工藝手冊(cè)》）v=（《工藝手冊(cè)》）ns=1000v/πdw=336(r/min)按機(jī)床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊(cè)》）所以實(shí)際切削速度由于是加工2個(gè)相同的孔，故總時(shí)間為T(mén)=2(t1 +t2)=2(+)= 輔助時(shí)間為：tf=== 其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%(+)= 故單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =++= ⑵ 鉆6Φ10mm孔 工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆6個(gè)直徑為10mm的孔 機(jī)床：立式鉆床Z535型刀具：采用Φ10mm的麻花鉆頭走刀一次，f=(r/min)按機(jī)床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊(cè)》）所以實(shí)際切削速度機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)由于是加工6個(gè)相同的孔，故總時(shí)間為T(mén)=6t=6= s 輔助時(shí)間為：tf=== 其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%(+)= 故單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =++= ⑶ 鉆M10mm孔 工件材料：灰鑄鐵加工要求：攻鉆4個(gè)公制螺紋M10mm的孔 機(jī)床：立式鉆床Z535型 刀具：Φ10mm的麻花鉆10絲錐 鉆M10的孔f=(r/min)按機(jī)床選取nw=400r/min, 作為實(shí)際切削速度輔助時(shí)間為：tf==90= 其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%(90+)= 故單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =90++= 攻M10mm孔v=(r/min)按機(jī)床選取nw=195r/min, 則實(shí)際切削速度V=(m/min)故機(jī)動(dòng)加工時(shí)間：l=19mm, l1 =3mm,l2 =3mm, t=(l+l1+l2)2/nf4=(min)= 輔助時(shí)間為：機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)tf=== 其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%(+)= 故單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =++= 故該工序的總時(shí)間：T=+++=第六章：專用夾具的設(shè)計(jì)6．1 粗銑下平面夾具 問(wèn)題的指出為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，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。對(duì)于機(jī)體加工工序5粗銑機(jī)體的下平面，由于對(duì)加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 夾具設(shè)計(jì)（1）定位基準(zhǔn)的選擇：由零件圖可知，機(jī)體下平面與分割面的尺寸應(yīng)保證為240mm，故應(yīng)以蝸輪軸承孔及分割面為定位基準(zhǔn)。為了提高加工效率，決定采用兩把鑲齒三面刃銑刀對(duì)兩個(gè)面同時(shí)進(jìn)行加工。同時(shí)，為了降低生產(chǎn)成本，此夾具采用手動(dòng)夾緊。（2）定位方案和元件設(shè)計(jì)根據(jù)工序圖及對(duì)零件的結(jié)構(gòu)的分析，此夾具定位以V形塊上四個(gè)支承釘對(duì)蝸桿軸承孔與兩個(gè)支承釘及一個(gè)雙頭浮動(dòng)支承釘對(duì)磨合面同時(shí)進(jìn)行定位。所選用的四個(gè)支承釘尺寸為，兩個(gè)支承釘?shù)某叽鐬?，浮?dòng)支承釘見(jiàn)夾具設(shè)計(jì)剖面圖。（3）夾緊方案和夾緊元件設(shè)計(jì)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和夾緊方向，采用螺釘壓板夾緊機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)，保證： 1）緊動(dòng)作準(zhǔn)確可靠采用