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設(shè)計(jì)犁刀變速齒輪箱體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備-在線瀏覽

2024-07-29 00:13本頁面
  

【正文】 1套3) 夾具裝配總圖 1張4) 夾具零件圖 1套5) 課程設(shè)計(jì)說明書 1份原始資料:該零件圖樣一張。生產(chǎn)綱領(lǐng)為6000件∕年;每日1班。這次設(shè)計(jì)是我們能夠運(yùn)用制造工藝學(xué)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識,獨(dú)立地分析和解決工藝問題,初步具有了設(shè)計(jì)一個中等復(fù)雜程度的零件(犁刀變速齒輪箱體)的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法,擬定夾具設(shè)計(jì)方案,完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力,也熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊﹑圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會,為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)幾未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:工藝規(guī)程,設(shè)計(jì),專用夾具第1章 前言箱體零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件,它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個整體,使這些零件保持正確的相對位置,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,.由于機(jī)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和箱體在機(jī)器中的不同功用,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。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,以減少加工余量.第2章 零件的工藝分析 零件的作用犁刀變速齒輪箱體是旋耕機(jī)的一個重要的機(jī)械裝置如圖21所示。N面上的4―13㎜孔即為螺栓連接孔,2―10F9孔為定位銷孔。犁刀傳動軸8的左端花鍵上有嚙合套4,通過拔叉可以軸向移動。圖21 犁刀變速齒輪箱傳動示意圖1——左臂殼體 2——犁刀變速齒輪箱體 3——操縱桿4——嚙合套 5——犁刀傳動齒輪6——軸承 7——右臂殼體 8——犁刀傳動軸 9——鏈輪 零件的工藝分析圖22 犁刀變速齒輪箱箱由圖22得知箱體材料為HT200。該零件上的主要加工面為N面、R面、Q面和2 φ80H7孔。2 φ80H7孔的尺寸精度、直接影響犁刀傳動軸對N面的平行度及犁刀傳動齒輪的齒合精度、左臂殼體及右臂殼體孔軸線的同軸度等。2φ10F9孔的尺寸精度、兩孔距尺寸精度140177。影響旋耕機(jī)與變速箱聯(lián)接時的正確定位,從而影響犁刀傳動齒輪與變速箱倒檔齒輪的齒合精度。IT102―φ10F9孔IT94―φ13孔Φ13IT13以下R―Q面IT9~I(xiàn)T10凸臺面IT12~I(xiàn)T13無2―φ80孔IT17φ20Φ20IT13以下≥無φ30H9球形孔IT9無4―M6螺紋孔M6―6H深14IT13以下無8―M2螺紋孔M12―6H深22IT13以下無2―φ8N8IT84―φ22平面φ22深18無無由參考文獻(xiàn)(1)中有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知,上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的,零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。確定零件生產(chǎn)類型根據(jù)參考文獻(xiàn)【8】可知:………(1)式中 N—零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)(件∕年),N=6000; Q—產(chǎn)品的年產(chǎn)量(臺∕年); a—備品率,取3%; b—廢品率,%。又由零件2φ80mm空均需鑄出,故還應(yīng)安放型芯,此外,為消除殘余應(yīng)力,鑄造后還應(yīng)進(jìn)行人工時效處理。鑄件的分型面應(yīng)選擇通過C孔基準(zhǔn)軸線,且與R面和Q面平行的平面,澆口位置分別位于C基準(zhǔn)孔凸臺的兩側(cè)。 表31 各加工表面的加工余量加工表面基本尺寸(mm)加工余量等級加工余量數(shù)值(mm)說明R面168G(),底面,雙側(cè)加工,取下行數(shù)據(jù)Q面168H(),頂面降1級,雙側(cè)加工N面168G(),側(cè)面,單側(cè)加工,去上行數(shù)據(jù)凸臺面106G(),側(cè)面單側(cè)加工2φ80mm孔80H(),孔降1級,雙側(cè)加工由參考文獻(xiàn)【1】。為使所選的定位基準(zhǔn)能夠保證整個機(jī)械加工工藝過程順利進(jìn)行,通常應(yīng)先考慮如何選擇來加工各表面,然后考慮如何選擇粗基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)的表面先加工出來。此外,N面的面積比較大,定位比較穩(wěn)定,夾緊方案也比較簡單、可靠,操作方便。最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是精基準(zhǔn)N面和210F9孔,這時有兩種定位方案:方案一 用一浮動圓錐銷伸入一280mm毛坯孔中限制二個自由度;用三個支撐釘支承在與Q面相距32mm并平行與Q面的毛坯面上,限制三個自由度;再以N面本身找正限制一個自由度。方案二 用一根兩頭帶反錐(一端的反錐可取下,以便裝卸工件)的心軸插入280mm毛坯孔中并夾緊,粗加工N面時,將心軸置于兩頭的V形架上限制四個自由度,再以N面本身找正限制一個自由度。又因隨行工位少,準(zhǔn)備的心軸就少,因而該方案是可行的。這種方案工件裝拆方便方便,但是由于工件連續(xù)裝卸,影響孔的定位精度,且銷軸的夾緊裝置較為復(fù)雜。夾緊時采用專用夾具夾緊,凸臺面的銑削采用一般方式方式銑削。 制定工藝路線根據(jù)各表面的加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,確定各表面的加工方法如下: N面:粗車—精銑; R面和Q面:粗銑—精銑; 凸臺面:粗銑; 280mm孔:粗鏜—粗鏜; 7級9級精度的未注出孔:鉆—擴(kuò)—鉸; 螺紋孔;鉆孔—攻螺紋孔。根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則,將N面、R面、Q面及280mm孔的粗加工放在前面,精加工放在后面,每一階段中又首先加工N面,后再鏜280mm孔。初步擬定加工工藝如下:工序號工序內(nèi)容鑄造時效涂漆1粗車N面2鉆擴(kuò)鉸210F9孔(尺寸留精鉸余量),孔口倒角145176。6鉆20mm孔7精銑N面8精鉸210F9孔9精銑R面及Q面10精鏜280H7孔11擴(kuò)鉸S30H9球形孔,鉆4M6螺紋底孔,孔口倒角145176。鉆鉸28N8孔,孔口倒角145176。分析如下:如粗車N面,因工件和夾具的尺寸比較大,在臥式車床上加工時,他們的慣性力較大平衡較困難;又由于N面不是連續(xù)的圓環(huán)面,車雪中出現(xiàn)斷續(xù)切削,容易引起工藝系統(tǒng)的振動,故改用銑削加工。精銑N面后,N面與2φ10F9孔的垂直度誤差難以通過精鉸孔矯正,故對這兩孔的加工改為擴(kuò)鉸,并在前面的工序中預(yù)留足夠的余量。同理,鉆φ20mm孔工序也應(yīng)合并到擴(kuò)鉸Sφ30H9球形孔工序中。工序140中工步太多,工時太長,考慮到整個生產(chǎn)線的節(jié)拍,應(yīng)將8M12螺紋孔的攻螺紋做為另一道工序。鉆413先加工基準(zhǔn)面,留精精擴(kuò)鉸余量5粗銑R面及Q面,粗鏜280孔,空口倒角145176。鉆鉸28N8,孔口倒角145176。工件在機(jī)床上只需變換夾緊姿態(tài)即可。KT1300V其參數(shù)如下:工作臺尺寸(長/寬)mm:420/720;最大工作行程(X/Y/Z)mm:510/410/460;主軸孔錐孔:CAT40。定位精度:mm;重復(fù)定位精度:mm。主軸電機(jī):;進(jìn)給軸電機(jī):;粗銑N面。精銑N面。銑凸臺面。粗銑R面、Q面。精銑R面、Q面。粗鏜280mm孔。參考文獻(xiàn)【1】,工序20鉆擴(kuò)鉸210F9孔口倒角145176。選用通用夾具,游標(biāo)卡尺及塞規(guī)。由參考文獻(xiàn)【1】,選用帶可換導(dǎo)柱錐柄平底锪鉆,導(dǎo)柱直徑為13mm。采用專用夾具20mm、30mm孔徑用游標(biāo)卡尺測量,4M6螺紋用螺紋塞規(guī)檢驗(yàn),球形S30H9及尺寸,用專用測量檢具,孔軸線的30176。8M12螺紋底孔及28N8孔 由參考文獻(xiàn)【1】,選用錐柄階梯麻花鉆,28N8選用錐柄復(fù)合麻花鉆及錐柄機(jī)用鉸刀,采用專用夾具。由參考文獻(xiàn)【1】,8M12螺紋攻螺紋選用機(jī)用絲錐及絲錐夾頭,專用夾具和螺紋塞規(guī)。已知N面總余量ZN總為5mm。加工N面工序中以N面自己為基準(zhǔn),存在工藝尺寸鏈和基準(zhǔn)不重合誤差。:故余量充足。粗銑每走刀一次,;精銑每走刀一次,;考慮到數(shù)控加工中心的主軸電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無級變速,此處取轉(zhuǎn)速為150r/min,取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為300r/min,又前面的銑刀直徑D為200mm,故相應(yīng)的切削速度分別為 校核該機(jī)床的功率如下:查參考文獻(xiàn)【1】,切削功率的計(jì)算式如下: 取z=8個齒,將它們代入式中,得:,,則故重新選擇主軸轉(zhuǎn)速為120r/min,則:將其代入公式得:故機(jī)床功率足夠。4φ13mm孔因一次鉆出,故其鉆削余量為。以及140mm,142mm,40mm,413mm孔的位置度要求均有鉆模保證。02mm因基準(zhǔn)重合,無需換算。使用這種專用夾具能夠保證兩孔內(nèi)側(cè)中心面與R、Q兩端面的中心面重合,外形對稱。其尺寸工藝鏈如下圖所示。為內(nèi)腔尺寸92177。用概率法計(jì)算如下: 因?yàn)? 所以 又 所以 故 參考文獻(xiàn)【1】,并參考機(jī)床說明書,取鉆413mm孔的進(jìn)給量f=;取鉆27mm孔的進(jìn)給量f=。m,故機(jī)床剛度滿足要求。參考文獻(xiàn)【4】,由表354,擴(kuò)孔的切削速度為,故取,由此算出轉(zhuǎn)速。參考文獻(xiàn)【1】,鉸孔的進(jìn)給量取f=(因鉸的是盲孔,所以進(jìn)給量取得較?。﹨⒖嘉墨I(xiàn)【1】,取鉸孔的切削速度為v=。此處取實(shí)際轉(zhuǎn)速為,故實(shí)際切削速度為、工序7精鏜280H7孔工序查參考文獻(xiàn)【2】,故兩孔的精鏜余量 。故 。 表62 鏜孔余量和工序尺寸及公差加工表面加工方法加工前尺寸加工單邊余量加工后尺寸精度等級工序尺寸及公差280粗鏜74mmH11()mm280精鏜80mmH7()mm因粗、精鏜孔時都以N面及兩銷孔定位,177。與一銷孔之間的尺寸66177。、。取一極限位置(如下圖所示)計(jì)算精銑R面及Q面工序中Q面對N面的垂直度公差。因在精銑R面和Q面及精鏜280mm孔兩工序中,面和孔軸心線的位置都做到極限位置的情況很少,故用概率法計(jì)算此尺寸鏈,使加工容易。,取一極限位置(如下圖所示)計(jì)算精鏜280mm孔工序中280mm孔軸線對定位銷孔連線的垂直度公差。同理,也用概率法計(jì)算此尺寸鏈如下:因?yàn)? 所以 受兩定位銷孔與定位銷孔配合間隙而引起的轉(zhuǎn)角誤差的影響如下圖所示。 參考文獻(xiàn)【6】,設(shè)計(jì)兩定位銷如下:按零件圖給出的尺寸,兩銷孔為210F9,即2mm;中心距尺寸為140177。按基軸制常用配合,取孔與銷的配合為,即圓柱銷為10h9=。因?yàn)? , 所以,菱形銷最小間隙為: 菱形銷的最大直徑為: 故菱形銷為 下面計(jì)算轉(zhuǎn)角誤差: 由Δα引起的定位誤差該項(xiàng)誤差大于工件誤差,故該方案是不可行的。解決上述問題的方法是盡量提高定位副的制造精度。177。此時,經(jīng)誤差計(jì)算平方和公式校核,可滿足精度要求。查參考文獻(xiàn)【7】由表529,取v=。 查參考文獻(xiàn)【1】,: 取 , ,則 ,則,故機(jī)床功率足夠。查參考文獻(xiàn)【7】,由表529知,取v=,取f=。精銑R面及Q面之時,R面和Q面互為基準(zhǔn),設(shè)計(jì)尺寸與工藝尺寸重合,不存在基準(zhǔn)不重合誤差。粗銑走刀1次,精銑走刀1次。又前面已選定三面刃銑刀,銑刀直徑為D=160mm,故相應(yīng)的切削速度分別為: ==== ====查參考文獻(xiàn)【1】,知切削功率的計(jì)算式如下: 取z=8個齒,n=118247。,提高精度至210F7由工序20已將孔210F9加工至29F9,。查參考文獻(xiàn)【1】,知擴(kuò)孔的進(jìn)給量f=(因?yàn)閿U(kuò)的是盲孔,所以進(jìn)給量取得較?。┩旨庸ぃ瑪U(kuò)孔的速度=11m/min。此處為方便計(jì)算取n=400r/min。(受加工余量的限制)查參考文獻(xiàn)【1】,知,取鉸孔的切削速度為v=。此處為方便計(jì)算,取轉(zhuǎn)速為200r/min,則實(shí)際的切削速度為。凸臺面距S30H9孔球面中心mm,這個尺寸是在擴(kuò)鉸S30H9時直接保證的。本工序工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合,有基準(zhǔn)不重合誤差。
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