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蝸輪箱加工工藝及夾具設(shè)計(全套圖紙)

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1、 前 言 機(jī)床夾具是在金屬切削加工中,用以準(zhǔn)確地確定工件位置,并將其牢固地夾緊,以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是:可靠地保證工件的加工位置,提高加工效率,以減輕勞動強(qiáng)度,充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性性。因此,機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。而專用夾具是指專為某一工件的某一道工序的加工而專門設(shè)計的夾具,具有結(jié)構(gòu)緊湊,操作迅速、方便等優(yōu)點。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計和制造,適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 專用夾具由定位裝置、夾緊裝置、對刀-引導(dǎo)裝置、其他元件及裝置、夾具體。 全套圖紙加153893706 1.1定位裝置 這種裝置包括定位元件及其組合,

2、其作用是確定工件在夾具中的位置,即通過它使工件加工時相對于刀具及切削成形運動處于正確的位置,如支承釘、支承板、V形塊、定位銷等。 1.2夾緊裝置 它的作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在定位時所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移,同時防止或減小振動。它通常是一種機(jī)構(gòu),包括夾緊元件(如夾爪、壓板等),增力及傳動裝置(如杠桿、螺紋傳動副、斜楔,凸輪等)以及動力裝置(如氣缸、油缸)等。 1.3對刀-引導(dǎo)裝置 它的作用是確定夾具相對于刀具的位置,或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工,如對刀塊、鉆套、鏜套等。 1.4其他元件及裝置 如定位件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的

3、一些裝置,如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。 1.5夾具體 用于連接夾具各元件及裝置,使其成為一個整體的基礎(chǔ)件,并與機(jī)床有關(guān) 部位連接,以確定夾具相對于機(jī)床的裝置。 就我而言,我希望能通過這次做畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力。由于能力有限,設(shè)計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指教。 第1章 零件的分析 渦輪箱體是與渦輪箱蓋合在一起對零部件起到容納,支撐的作用,使他們保持一定的相對位置,以得到正常的運動關(guān)系和足夠的精度,他同時還為其內(nèi)部的零件起到了較好的潤滑條件,同時,他還有安全保護(hù)和密封的作用有一定的隔震

4、的作用,起到保護(hù)內(nèi)部零件不受到外部侵害的功用。所以在日常的生活工作中運用得非常廣泛,也起到非常重要的的作用。 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 正確的選擇毛坯,具有重大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)意義,毛坯的材料、制造方法和制造精度對工件的加工過程、加工勞動量、材料利用率和工件成本都有很大的影響。 由于蝸輪箱的結(jié)構(gòu)較特殊,生產(chǎn)量又為批量的生產(chǎn),所在毛坯應(yīng)選用鑄件,為了保證蝸輪箱的鑄造精度和提高其生產(chǎn)率,應(yīng)選用精度和生產(chǎn)率都經(jīng)較高的毛坯制造方法,所

5、以,這里選用機(jī)器造型的砂型鑄造,一是為了提高生產(chǎn)率,二是為了降低工人的勞動強(qiáng)度。 2.2 基準(zhǔn)的選擇 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 零件在加工時,考慮到粗基準(zhǔn)的幾個選擇原則,以及更好的制訂合理的加工工藝路線,這里,零件的粗基準(zhǔn)按預(yù)先劃好的加工線來找正,這樣,更有利于保證準(zhǔn)確的加工位置,對于劃線的基準(zhǔn),由于蝸輪箱上右端面是一個重要面,所以這里先用該面作為基準(zhǔn)。 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 一般的零件在加工前,都應(yīng)對基準(zhǔn)進(jìn)行的合理的選擇,這樣,才有利于保證零件加工時的精度。但是對于蝸輪箱來說在加工過程在只要調(diào)節(jié)好了蝸輪箱和刀具的相對位置,就相當(dāng)于保證了蝸輪箱加工

6、時的精度,在加工過程中可以以自身的重量來限制某些自由度。 2.3 制定工藝路線 由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn), 應(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率,保證零件的各部份精度,除此以外,還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。制訂工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下,考慮采用普通機(jī)床配以專用夾具,多用通用刀具,萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 方案一 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 鑄造 鑄造、清

7、砂 2 鉗 清理 噴砂后上底漆 3 銑 粗銑、精左右端平面、銑6mm面 4 鏜 車φ80、φ18孔、M27孔、15孔 5 鉆 鉆φ10.5孔 6 磨 磨右端平面 7 鉗工 去除銳邊毛剌 8 檢 終檢 方案二 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 鑄造 鑄造、清砂 2 鉗 清理 噴砂后上底漆 3 銑 粗銑、精右端平面 4 銑 粗銑、精銑左平面 5 銑 銑6mm面 6 鏜 鏜φ80、φ18孔 7 車 車M27孔、15孔 8 鉆 鉆φ10.5孔 9 磨 磨右端平面 10 鉗工 去除銳邊

8、毛剌 11 檢 終檢 方案一由于工序過于集中,不利于批量生產(chǎn),對于加工時效率過低,且對產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到保證 ,采用方案2便于生產(chǎn)管理,且加工基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到保證。因此方案2是合理的 第3章 確定切削用量及基本工時 3.1 工序 粗銑蝸輪箱右端平面: 工零件材料:HT200鑄件 機(jī)床選用:銑床X2010C 刀具選用:選用YG8銑刀,刀桿尺寸b×h 為 20×30 3.1.1 切削用量的選擇: 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—32可知,取相應(yīng)的切削用量如下:

9、 切削深度1.5 mm 進(jìn)給量f=1.8 mm/r 切削速度v=45 m/s 3.1.2 計算切削時間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)》表1.4—11 可知: 查表1.4—10,取 K=0.4---0.75 所以有: 銑削蝸輪箱右底面切削時間 所以,總切削時間 3.2 工序 粗銑左端平面 工零件材料:HT200 鑄件

10、 機(jī)床的選擇:選擇銑床X2010C P=13kw 刀具:選用高速鋼銑刀 d=60 z=16 3.2.1切削用量的確定: (1)、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1—27可知: 粗銑:3—8 這里取3 (2)、銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—28 3—29可知: 0.1—0.3 這里取0.2 1 (3)、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—30可知: V = 0.4—0.6 m/s 這時取0.5m/s = 30m/min 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計實用

11、手冊》表11—51 取 3.2.2 計算切削時間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)》表1.4—15 可知: 所以, 3.2.3計算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—25有 : 式中: 所以, 3.2.4校核機(jī)床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以,機(jī)床的功率足夠 3.3 工序 銑6mm面 工件材料:HT200 鑄件 機(jī)床的選擇:選擇銑床 X201

12、0C P=13kw 刀具:選用高速鋼銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 3.1—39,刀具數(shù)據(jù)如下: 3.3.1 切削用量的選擇 (1)、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1—27可知 3—8 這里取3 (2)、銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—28 3—29可知 0.1—0.3 這里取0.2 1.5 (3)、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—30可知 所以: 3.3.2 計算切削時間 查《機(jī)械制

13、造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)》表1.4—15 可知: 所以, 3.3.3計算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—25有 : 式中: 所以, 3.3.4校核機(jī)床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以,機(jī)床的功率足夠 3.4工序 精銑蝸輪箱右端平面 工件材料 HT200 鑄件 機(jī)床的選用: 銑床X2010C 刀具的選擇: 選擇YG3寬刃銑刀 刀桿尺寸 b×h=20×30 3.4.1精銑蝸輪箱右面

14、 3.4.1.1切削用量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—33有 切削深度 進(jìn)給量 切削速度 3.4.1.2切削工時的計算 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)》表1.4—11 1.4—10可知: 式中: 銑削寬度 0.4—0.75 所以有:

15、 精銑蝸輪箱右平面的切削時間 所以,總切削時間 3.5.2銑左端平面 工件材料 HT200 鑄件 機(jī)床的選用: 選擇銑床 X2010C 刀具的選擇: 選擇YG3寬刃銑刀 刀桿尺寸 b×h=20×30 3.5.2.1切削用量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—33有 切削深度 進(jìn)給量 切削速度 3.5.2.2切削工時的計算

16、 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)》表1.4—11 1.4—10可知: 式中: 銑削寬度 0.4—0.75 所以有: 3.6工序、鉆φ10.5孔 工件材料 HT200 鑄件 機(jī)床的選用: 選用鉆床Z535 P=1.5kw 3.6.1切削用量的選擇 (1)、

17、鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—38 選取 (2)、鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—42 選取 所以, 3.6.2計算切削扭矩 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36 有 切削扭矩 式中: 所以, 3.6.3計算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有

18、 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有 所以,實際的切削扭矩和軸向力分別為: 3.6.4計算切削功率 因為 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有 所以,機(jī)床功率足夠 3.7工序:粗鏜φ80、φ18孔 加工余量的確定,查《機(jī)械加

19、工工藝手冊》表2.3-48得: 查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.2-2粗鏜所能達(dá)到的尺寸精度為IT8---IT10級,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》: 查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41,刀具選用高速鋼刀具鉆鑄鐵: 根據(jù)上面可以確定其主軸轉(zhuǎn)速為: 根據(jù)<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3.1-41,取機(jī)床轉(zhuǎn)速相近值:n=160(r/min) 故求出實際切削速度應(yīng)為: 時間定額的計算: 故總機(jī)動時間: 其他時間的確定:

20、 故單件時間定額: 工序:精鏜Φ80mm孔 進(jìn)給量的選擇與確定:(查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.1-66) 鏜削速度: 根據(jù)上面可以確定其主軸轉(zhuǎn)速為: 根據(jù)<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3.1-41,取機(jī)床轉(zhuǎn)速相近值:n=160(r/min) 故求出實際切削速度應(yīng)為: 機(jī)動時間定額的計算: 其他時間的確定: 故單件時間定額: 3.8工序:車M27孔、15孔 機(jī)床:CA6

21、140臥式車床 刀具:刀具材料Y715,刀桿尺寸,, 《機(jī)床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7。 ① 鉆孔 切削深度:單邊余量,進(jìn)行次走刀; 進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》15-10可得:選用; 計算切削速度:《機(jī)械加工工藝手冊》表8.4-8: 當(dāng)時, 確定主軸轉(zhuǎn)速: 按機(jī)床選取,所以實際切削速度: 切削工時: 其中 故 ②車槽 切削深度:單邊余量,進(jìn)行2次走刀; 進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》15-10可得:選用; 計算切削

22、速度: 確定主軸轉(zhuǎn)速: 按機(jī)床選取,所以實際切削速度: 切削工時: 其中 故 車M27螺紋 切削深度:單邊余量,進(jìn)行次走刀; 進(jìn)給量:選用; 計算切削速度: 確定主軸轉(zhuǎn)速: 按機(jī)床選取,所以實際切削速度: 切削工時: 其中 故 車端面 切削深度:單邊余量,進(jìn)行次走刀; 進(jìn)給量:選用; 計算切削速度:

23、 確定主軸轉(zhuǎn)速: 按機(jī)床選取,所以實際切削速度: 切削工時: 其中 故 30 結(jié)論 一個零部件其質(zhì)量的高低取決于設(shè)計、加工等因素,那么機(jī)械加工就是不可缺少的一部分,零件從設(shè)計好,到拿到工廠去加工,要加工出合格的產(chǎn)品,就必須在工藝以及夾具上下工夫,工藝編制的合不合理,夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合不合理這些都是很重要的因素。因此在加工零件之前,要認(rèn)真的分析,然后編制合理的工藝和對夾具進(jìn)行合理設(shè)計。 蝸輪箱作為機(jī)床的一個基礎(chǔ)構(gòu)件,其性能直接影響到機(jī)床的工作精度,進(jìn)而影響到加工零件的精度、表面質(zhì)量等。因此,我們要求蝸輪箱的剛度,抗振

24、性要高,熱變形小等 通過本次的畢業(yè)設(shè)計,使我對這四年的總體知識進(jìn)行了一次總的復(fù)習(xí),同時,也對自身在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的不足有了一個總體認(rèn)識,以方便日后的更好學(xué)習(xí),不斷完善和沖實自己。通過老師的講解,也明白了很多書本上沒有的實際工作經(jīng)驗,為今后的工作打下了一個堅實的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1] 王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987 [2] 李洪.機(jī)械加工工藝手冊 .北京:北京出版社,1989 [3] 哈爾濱工業(yè)大學(xué).機(jī)床設(shè)計圖冊.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1979 [4] 哈爾濱工業(yè)大學(xué).機(jī)床夾具設(shè)計手冊.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1984

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26、通大學(xué)出版社,2006 致 謝 通過將近三個月的忙碌,這次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)基本完成, 本次的畢業(yè)設(shè)計得以完成,在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師。在我完成畢業(yè)的過程中,從查閱資料,初稿的確定和修改到最終的完成,在這整個過程中,遇到了許許多多的因難,有了老師給予我的指導(dǎo),使得這些困難都迎刃而解。除了敬佩老師的專業(yè)水平外,他的作風(fēng),精神更讓我敬佩。 其次要感謝這三年里所有老師對我的精心指導(dǎo)和幫助這,使我在專業(yè)方面使我打下了較為扎實的基礎(chǔ)。正因為有了你們的幫助與指導(dǎo),才使得此次畢業(yè)設(shè)計得已完成。 大學(xué)生活即將結(jié)束,也許我將不會再有機(jī)會進(jìn)入校園深入地學(xué)習(xí)知識,我將不會有機(jī)會再接受文化的熏陶,我將不會再有機(jī)會聆聽各位尊敬師長的教誨,在將要離開的時候,我要十分感謝學(xué)院給我提供了一個培養(yǎng)我各方面能力舞臺。在這里使我得到了很大的發(fā)展,也更加清楚地認(rèn)識了自己,明白了自己將來的人生目標(biāo)。 最后,真誠地感謝學(xué)院在這大學(xué)三年來對我的培養(yǎng),衷心地祝愿學(xué)院的明天更加輝煌!

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