渦輪箱體的加工工藝及銑削端面夾具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含4張CAD圖紙+帶過程工序卡片】-jjsj25-1

渦輪箱體的加工工藝及銑削端面夾具設(shè)計(jì)

摘 要

本設(shè)計(jì)是渦輪箱箱體零件機(jī)械加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì)，包括了渦輪箱箱體零件的工藝編制、箱體專用夾具的設(shè)計(jì)以及撰寫了設(shè)計(jì)說明書。

加工工藝和夾具設(shè)計(jì)是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過程中的重要流程，加工工藝包括機(jī)械加工工藝流程、各工序的加工  參數(shù)等內(nèi)容，好的機(jī)械加工工藝能夠能夠簡(jiǎn)化加工流程提高加工質(zhì)量。夾具設(shè)計(jì)是工藝流程的一部分，他是工藝裝備的重要組成部分，是除了機(jī)床以外最重要的工藝輔助裝備。

關(guān)鍵詞： 箱體 工藝 夾具

Abstract

This design is the turbine box body parts machining process and special fixture design, including the turbine case the machining process of parts of the body of special fixture design and writing the design specification

Processing technology and fixture design is the important process in the process of modern enterprise production, the processing technology including machining process content such as the processing parameters of each process and good machining process can can simplify machining process to improve quality of fixture design is part of the process, he is an important part of the process equipment, is the most important process in addition to the machine auxiliary equipment

Key words： box  process  fixture

目  錄

摘 要 I

Abstract 1

第1章 緒論 4

第2章 零件的分析 5

2.1、零件的作用 5

2.2、零件的工藝分析 5

第3章 確定毛坯材料及加工余量 7

3.1、選用毛胚的材料 7

3.2、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定： 7

3.2.1、確定加工余量及毛坯種類 7

3.2.2、5-M6-H7深8的螺孔 7

3.2.3、φ38孔的加工余量， 7

3.2.4、φ42孔的加工余量 8

3.2.5、兩側(cè)φ52的加工余量 8

3.2.6、兩側(cè)φ52面螺孔M6 9

第4章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 10

4.1、定位基準(zhǔn)的選擇 10

4.1.1、粗基準(zhǔn)的選擇 10

4.1.2、精基準(zhǔn)的選擇 10

4.2、制定工藝路線 10

4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 11

4.4加工工序設(shè)計(jì) 11

第5章 銑床夾具設(shè)計(jì) 13

5.1 定位基準(zhǔn)及定位元件選擇 13

5.1.1 工件定位面選擇 13

5.1.2 夾具定位元件選擇 13

5.1.3 定位元件限制不定度分析 13

5.2 夾緊機(jī)構(gòu)及夾緊元件初步選擇 14

5.3 夾具定位元件的設(shè)計(jì) 14

5.4 對(duì)刀方式 15

5.5 計(jì)算切削力和夾緊力 15

5.5.1 計(jì)算切削力 15

5.5.2 計(jì)算夾緊力 15

5.6 夾具體設(shè)計(jì) 16

小 結(jié) 17

致  謝 18

參考文獻(xiàn) 19

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渦輪箱體的加工工藝及銑削端面夾具設(shè)計(jì).doc

渦輪箱體銑削端面夾具體.dwg

渦輪箱體銑削端面夾具裝配圖.dwg

渦輪箱體銑削端面非標(biāo)夾具零件圖對(duì)刀塊支架.dwg

渦輪箱零件圖.dwg

蝸輪箱體工藝過程卡.doc

蝸輪箱機(jī)械加工工序卡片.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 (論文 ) 報(bào)告 (論文 )題目： 渦輪箱體 的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 作者所在系部： 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 作者所在班級(jí)： 作 者 姓 名 ： 田喜超 作 者 學(xué) 號(hào) ： 20134011310 指導(dǎo)教師姓名： 趙忠澤 完 成 時(shí) 間 ： 2017 年 5 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 I 摘 要 本設(shè)計(jì)是 渦輪箱箱體 零件機(jī)械加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì) ，包括了 渦輪箱箱體 零件 的工藝編制、箱體專用夾具的設(shè)計(jì)以及撰寫了設(shè)計(jì)說明書。 加工工藝和夾具設(shè)計(jì)是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過程中的重要流程，加工工藝包括機(jī)械加工工藝流程、各工序的加工 參數(shù)等內(nèi)容，好的機(jī)械加工工藝能夠能夠簡(jiǎn)化加工流程提高加工質(zhì)量。夾具設(shè)計(jì)是工藝流程的一部分，他是工藝裝備的重要組成部分，是除了機(jī)床以外最重要的工藝輔助裝備。 關(guān)鍵詞 ： 箱體 工藝 夾具 1 is of of of is in of as of to of is of he is an of is in to ey 2 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................................................... I ............................................................................................................................................................. 1 第 1 章 緒論 ...................................................................................................................................................... 3 第 2 章 零件的分析 .......................................................................................................................................... 4 零件的作用 ....................................................................................................................................... 4 件的工藝分析 ............................................................................................................................... 4 第 3 章 確定毛坯材料及加工余量 .................................................................................................................. 6 選用 毛胚的材料 ............................................................................................................................... 6 工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定： ................................................................................... 6 確定加工余量及毛坯種類 .................................................................................................... 6 5 8 的螺孔 ............................................................................................................ 6 38 孔的加工余量， ........................................................................................................... 6 42 孔的加工余量 ............................................................................................................... 7 側(cè)φ 52 的加工余量 ........................................................................................................... 7 側(cè)φ 52 面螺孔 ........................................................................................................... 8 第 4 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................... 9 位基 準(zhǔn)的選擇 ............................................................................................................................... 9 基準(zhǔn)的選擇 ........................................................................................................................ 9 基準(zhǔn)的選擇 ........................................................................................................................ 9 制定工藝路線 ................................................................................................................................... 9 擇加工設(shè)備 及刀、夾、量具 ..................................................................................................... 10 工工序設(shè)計(jì) .................................................................................................................................... 10 第 5 章 銑床夾具設(shè)計(jì) .................................................................................................................................... 12 位基準(zhǔn)及定位元件選擇 ............................................................................................................... 12 件 定位面選擇 .................................................................................................................... 12 具定位元件選擇 ................................................................................................................ 12 位元件限制不定度分析 .................................................................................................... 12 緊機(jī)構(gòu)及夾緊元件初步選擇 ....................................................................................................... 13 具定位元件的設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 13 刀方式 ........................................................................................................................................... 14 算切削力和夾緊力 ....................................................................................................................... 14 算切削力 ............................................................................................................................ 14 算夾緊力 ............................................................................................................................ 14 具體設(shè)計(jì) ....................................................................................................................................... 15 小 結(jié) ................................................................................................................................................................ 16 致 謝 .............................................................................................................................................................. 17 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................................... 18 3 第 1 章 緒論 機(jī)械 加工工藝 規(guī)程 及 專用 夾具 設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造 方向 大部分專業(yè)課，并 且 進(jìn)行了 一定的 生產(chǎn)實(shí)習(xí) ，在此 基礎(chǔ) 之 上進(jìn)行的一個(gè) 綜合性的 教學(xué)環(huán)節(jié)。 通過 這次 畢業(yè) 設(shè)計(jì) ，使我們能 夠 綜合運(yùn)用機(jī)械制造 方向?qū)I(yè)課 的 基本 理論 知識(shí) ，結(jié)合 在 生產(chǎn)實(shí)習(xí) 過程 中 體驗(yàn) 到的實(shí)踐 經(jīng)驗(yàn) 。獨(dú)立地 對(duì)零件進(jìn)行 分析 并且 解決 加工 工藝 中的 問題， 初步 具備了 一定的對(duì) 中等復(fù)雜程度零件（蝸輪箱體）的 機(jī)加工 工藝規(guī)程和 專用 夾具 進(jìn)行 設(shè)計(jì)的 能力。根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》等已學(xué)的專業(yè)課程，參考課本夾具設(shè)計(jì)的實(shí)例，活學(xué)活用的制 定 出 夾具 的 設(shè)計(jì)方案， 并借此機(jī)會(huì)進(jìn)一步鍛煉了運(yùn)用相 關(guān) 設(shè)計(jì) 手冊(cè)、圖表等 專業(yè)的學(xué) 術(shù)資料 以 及編寫技術(shù)文件等 相應(yīng)的 基本 能力 ，為 以后所 從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 機(jī)床夾具 是 機(jī)械加工 過程 中的重要 設(shè)備 。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì) 及 使用是 提高生產(chǎn)效率、 促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著 工業(yè) 及中國制造 2025 的不斷展開， 機(jī)床夾具的 創(chuàng)新 和 改進(jìn) 已 成 為 了從事 機(jī)械 行業(yè)的 技術(shù)人員 和機(jī)械領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者 在技術(shù)革新 過程中的一項(xiàng) 非常 重要 的 任務(wù)。 由于能力 不足 ，經(jīng)驗(yàn) 欠缺 ，設(shè)計(jì)中 存在的 不足之處， 還 望各位老師 多多指點(diǎn) 。 4 第 2 章 零件的分析 零件的作用 箱體 類 零件 用來支撐和固定軸系零部件，是機(jī)器及部件的基礎(chǔ)部分。其 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式千奇百怪、多種多樣，但主要特征依然是大同小異，都有著共同的特點(diǎn)比如外形比較復(fù)雜、外壁不均勻且較薄、較多的加工部位、擁有腔形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、比較難加工。 將部件中的軸 系 零件按 其 相互位置關(guān)系裝配成一個(gè)整體 ，保證傳動(dòng)件正確嚙合 ，按 照規(guī)定的 傳動(dòng) 比 關(guān)系協(xié)調(diào)其運(yùn)動(dòng) ，使其平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)， 與此同時(shí)，社會(huì)現(xiàn)在對(duì)產(chǎn)品需求量較高，大批量生產(chǎn)成為主流。 渦輪變速箱在生產(chǎn)、生活領(lǐng)域運(yùn)用十分廣泛。 渦輪箱體作為渦輪變速器的載體，他的質(zhì)量好壞直接關(guān)乎渦輪變速器的性能 ，所以對(duì)渦輪箱體的工藝設(shè)計(jì)要尤為重視。 件的工藝分析 根據(jù) 蝸輪箱 的 零件圖 可 知，材料 選用 由于渦輪箱體 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式千奇百怪、多種多樣，外形比較復(fù)雜、外壁不均勻且較薄、較多的加工部位、擁有腔形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、比較難加工。因此經(jīng)常采用灰鑄鐵來制造毛坯， 灰鑄鐵 是一種常用的鑄造材料， 能夠 承受較大應(yīng)力 ， 具有較高的強(qiáng)度 、 耐磨性 、 耐熱性 和抗震性 ， 具備很好的鑄造性能。非常適合用于像渦輪箱箱體這樣的零件 。 分析零件圖可知， 零件的主要加工 工序 為 加工 端面、兩側(cè)φ 52 端面 、φ 60 端面 和 φ 136 端面，兩側(cè)φ 52 孔 、 中心孔φ 38 和 φ 42 孔， 端面上5，φ 52 端面 4等φ 60 端面上 2。 蝸輪箱 零件的 兩 個(gè) 側(cè)面的尺寸精度 為 168， 兩側(cè)孔 φ 52、與中心孔 φ 38、φ42 孔的公差等級(jí) 均 為 公差 。中心孔 φ 38、φ 42 的 中心與 兩側(cè)孔 φ 52 孔 的中心線中心高 為 中心孔 φ 38、φ 42孔兩端同軸度 為 兩側(cè)孔 φ 52中心 線 與φ 38、φ 42中心線的垂直度 這些數(shù)據(jù)是進(jìn)行加工工藝編程及專用夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 由于 要裝軸承 ，加工 支承孔 時(shí)對(duì)表面粗糙度 和 加工精度 要求 都 會(huì)相對(duì) 較高 ，故為了不 影響軸承外圈與孔 之間 的配合精度， 并且 使軸的回轉(zhuǎn)精度降低 ，對(duì)支撐孔的加工 應(yīng) 采用 較高的尺寸精度 、 表面粗糙度 和 尺寸精度。 此外在 同一軸的各孔之 間都 存在 同軸度 方面的 要求 ，以確保 軸、軸承 之間能夠 正常運(yùn)轉(zhuǎn) 、 順利裝配 。相鄰 的 孔 之間若存在 蝸輪嚙合關(guān)系的 ，為了提高 蝸輪嚙合 的 精度， 降低 噪音 、減少震動(dòng) ， 延長 使用壽命 ，對(duì) 平行度 和 孔距尺寸精度 要會(huì)有較高的要求。 通過 參考文獻(xiàn)【 1】中 ，對(duì) 機(jī)床能 所能 達(dá)到的位置精度 和對(duì) 面 、 孔 進(jìn)行 加工 5 的經(jīng)濟(jì)精度 要求 可知， 本次設(shè)計(jì)的 零件結(jié)構(gòu) 的 工藝性是可行的 ，并且可以達(dá)到對(duì)上述 條件的 技術(shù)要 求。 圖 2 6 第 3 章 確定毛坯材料及加工余量 選用 毛胚的材料 軸承在運(yùn)動(dòng) 過程中由于 偏心載荷 的作用會(huì) 產(chǎn)生振動(dòng)，為 了 保證零 部 件 在 工作時(shí)安全 可靠， 毛坯材料選用強(qiáng)度較高并且具有良好的抗震性和穩(wěn)定性，應(yīng)力承受能力強(qiáng)、 價(jià)格也 相對(duì) 低廉的鑄鐵 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 用鑄件尺寸的公差等級(jí)為 對(duì)于這種典型的箱體類零件，采用鑄造得到毛坯是一種常用的方法， 很好的鑄造性能、塑性和 韌性，非常適合用于鑄造渦輪箱體這樣的零件。 工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定： 確定加工余量及毛坯種類 選灰鑄鐵 為該零件的鑄造材料 ,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 用鑄件的尺寸公差為 得鑄件尺寸公差為 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 ，加工余量為 ， 5 8 的螺孔 鑄造過程中對(duì)毛坯材料不進(jìn)行沖孔操作，鑄造得到的毛坯為實(shí)心 。孔 的加工經(jīng)濟(jì) 精度要求為 參照《機(jī)械 制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 得標(biāo)準(zhǔn)公差值 為 m?63 。參 考《機(jī)械 制造 工藝 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明 手冊(cè)》表 定工序尺寸及加工余量為 ： 鉆孔： φ 攻絲： 、φ 38 孔的加工余量， 由 工序 卡片加工 要求 可知 ， 對(duì) φ 38 孔 的加工分為 粗 車 、精 車 兩個(gè)工序 。 參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)明 手冊(cè)》表 可得這兩個(gè) 工序 加工 余量 如下： 粗 車 ：其 加工 余量值為 精 車 ：其 加工 余量值為 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為 φ 考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 定 鑄件尺寸公差等級(jí) 選用 7 得鑄件尺寸公差為 毛坯名義尺寸為 φ 毛坯最大尺寸為 φ 毛坯最小尺寸為 φ 粗 車 工序尺寸為 φ 36； 精 車工序 后尺寸 為 φ 38 0~+ 42 孔的加工余量 由 工序 卡片加工 要求 可知 ， 以 粗 車 、精 車 兩個(gè)工序 分別對(duì) 該 φ 42 孔 進(jìn)行加工 完成 。 參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)明 手冊(cè)》表 可得這兩個(gè) 工序 加工 余量 如下 粗 車 ：其 加工 余量值為 精 車 ：其 加工 余量值為 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為 φ 參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 定 鑄件尺寸公差等級(jí) 選用得鑄件尺寸公差為 毛坯名義尺寸為 φ 毛坯最大尺寸為 φ 毛坯最小尺寸為 φ 粗 車 工序尺寸為 φ 40 精 車工序 后尺寸 為 φ 42 0~+ 側(cè)φ 52 的加工余量 由 工序 卡片加工 要求 可知 ，該 φ 52 孔 以 粗鏜、精鏜兩個(gè)工序 進(jìn)行加工 完成 。參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)明 手冊(cè)》表 可得這兩個(gè) 工序 加工 余量 如下 粗鏜：其 加工 余量值為 精鏜：其 加工 余量值為 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： φ 參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 定 鑄件尺寸公差等級(jí) 選用得鑄件尺寸公差為 毛坯名義尺寸為 φ 毛坯最大尺寸為 φ 毛坯最小尺寸為 φ 粗鏜工序尺寸為 φ 8 精鏜 工序 后尺寸 為 φ 52 0~+、兩側(cè)φ 52 面螺孔 于對(duì)鑄造的毛坯不進(jìn)行沖孔操作，毛坯材料又為實(shí)心 ?？?的加工經(jīng)濟(jì) 精度要求為 參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 準(zhǔn)公差值 為 m?63 。參 考 《機(jī)械 制造 工藝 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明 手冊(cè)》表 定工序尺寸及加工余量為 ： 鉆孔： φ 絲： 3 9 第 4 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)毛坯材料進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，由于毛坯未加工時(shí)表面粗糙，定位基準(zhǔn)誤差較大，為保證加工精度和加工面與不加工面之間的相互位置要求，通常選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)。而 該箱體的孔和箱壁在 鑄 造時(shí)用的是 同一型芯 ，因此可以根據(jù) 孔與箱壁 之間 的相對(duì)位置 關(guān)系，保證加工表面的加工余量合理分配，盡量 選則該箱體的 主要支承孔 作為粗基準(zhǔn)選擇的 主要基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：對(duì)工件進(jìn)行切削加工時(shí)要盡量保證所選的定位基準(zhǔn)與圖紙上標(biāo)注的基準(zhǔn)重合，即圖紙上的尺寸就是加工時(shí)的定位尺寸，避免了應(yīng)為加工基準(zhǔn)和圖紙基準(zhǔn)的不統(tǒng)一所產(chǎn)生的誤差?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一是要求在精加工時(shí)，精加工的基準(zhǔn)盡量選取同一個(gè)定位基準(zhǔn)，選用同一個(gè)定位基準(zhǔn)可提高工件的加工精度，避免多次更換基準(zhǔn)以免產(chǎn)生誤差。分析該 箱體零件圖可知， 該工件底面面積較大且與各個(gè)加工工藝孔平行， 適于作 為 精基準(zhǔn)使用。 但值得注意的是，若只使用一個(gè)平面來進(jìn)行定位的話，則只能 限制工件 3 個(gè)自由度 。所以采用典型的一 面兩孔定位方法，以此來 滿足加工過程中基準(zhǔn)統(tǒng)一定位的要求。 制定工藝路線 機(jī)械加工工藝路線的確定 是本課題確定 設(shè)計(jì)方案最重要的 一步， 其次 便是機(jī)床專用 夾具的設(shè)計(jì)。制訂工藝路線的 目的是 保證工件的尺寸 精度 、形位公差、 位置精度 、 粗糙度能夠達(dá)到圖紙要求。在 夾具 設(shè)計(jì) 方面 通過 采用通用機(jī)床 以及 專用的 夾具 設(shè)備 ， 為了 最大化的提高加工效率，可以通過使用最短的加工工序和最方便加工的方式進(jìn)行加工。 通過 分析 編寫渦輪箱箱體的機(jī)械加工工藝路線方案如下： 工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容 鑄造 時(shí)效 10 銑 銑 20 銑 粗銑φ 60端面、φ 136端面 30 銑 半精銑φ 60端面、φ 136 端面，保證尺寸 153、 14到位 40 鉆 鉆 43工藝孔 10 50 車 粗 車 孔φ 42和φ 38 60 車 精 車 孔φ 32和φ 38，保證尺寸 22、 62、 30 70 鏜 粗 鏜 兩側(cè)孔φ 52 80 鏜 精 鏜 兩側(cè)孔φ 52，保證達(dá)到孔位 68 到位 90 鉆 鉆兩側(cè)φ 52端面上 8深 8 100 鉆 鉆φ 60端面上 210 鉆 鉆 120 去毛刺 130 檢驗(yàn) 140 入庫 擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由于 該零件屬于 大批量生產(chǎn) ，故 以通用機(jī)床 來作為主要的加工設(shè)備 ， 再 以 一定的 專用機(jī)床 作為輔助 。以通用機(jī)床加專用夾具 作為主要的生產(chǎn)方式 ， 用 專用機(jī)床 作為輔助的生產(chǎn)流水 線。 由 人工 來 完成工件的裝卸 和 傳送 。 進(jìn)行銑削加工時(shí) ， 由于對(duì)加工 對(duì)象的大小端面進(jìn)行加工 。考慮到 便于該 工件的定位 和 夾緊 以 及夾具結(jié)構(gòu) 的 設(shè)計(jì) 方案 等問題，采用 立式 銑 床 ， （參考文獻(xiàn) [1]表 選擇 直徑 為 00考文獻(xiàn) [1]專用夾具和游標(biāo)卡尺。 工件的孔系的車削加工采 用 參照 （參考文獻(xiàn) [1]表 擇 合適 的 過渡盤、車 刀、游標(biāo)卡尺 、 專用夾具。 采 用搖臂鉆床 表面 的 孔系 進(jìn)行鉆削加工 （參考文獻(xiàn) [1]選用錐柄麻花鉆，塞規(guī) 、 游標(biāo)卡尺 、 快換夾頭 、 專用夾具。 使 用搖臂鉆 床對(duì)螺紋孔進(jìn)行攻絲 ， 其他輔助設(shè)備選 用機(jī)用絲錐、螺紋塞規(guī) 、絲錐夾頭 和 專用夾具。 工工序設(shè) 計(jì) 鉆 孔 以灰鑄鐵 為工件的材料，選用 為加工機(jī)床。 孔 的 直徑為面粗糙度 為 加工工序?yàn)殂@ 。 刀具 選擇 為：鉆孔 —— Φ 5攻絲 定進(jìn)給量 f 根據(jù) 參考文獻(xiàn) [7]表 28查出 0 . 2 5 ~ 0 . 3 1 /f m m r?表，由于孔深度比0/ 3 / 1 2 0 . 2 5?， ，故 11 ( 0 . 2 5 ~ 0 . 3 1 ) 1 . 0 0 . 2 5 ~ 0 . 3 1 /f m m r? ? ?表 。查 式鉆床說明書，取0 /f m m r? 。 根據(jù) 參考文獻(xiàn) [7]表 28考率 鉆頭 所能承受的 強(qiáng)度 ，選 進(jìn)給量' 1 /f m m r? 。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 m a x 15690（由機(jī)床說明書查出），根據(jù) 參考文獻(xiàn) [7]表 28得到 進(jìn)給量 " 1 f m m r? 。 由于所選進(jìn)給量 f 遠(yuǎn)小于 'f 及 "f ，故所選 f 可用。 確定切削速度 v 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 8插入法得： 1 7 / m ， 4732 5 1 T N M??表 ， 1 mP 由于 上表給定的加工條件與 實(shí)際 的 加工條件 之間存在一定的差異 ， 所以 對(duì) 以得出的 結(jié)論進(jìn)行 適度的 修正。 由 參考文獻(xiàn) [7]表 28， ，故 ' 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m? ? ? ?表 ''01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 2 9 8 / m i m m???? ? ??表查 床說明書，取 195 / m 。實(shí)際切削速度為 0 1 2 1 9 5 / m i n 7 . 3 5 / m i 0 0 1 0 0 0dn m m ? ??? ? ? 由參考文獻(xiàn) [7]表 281 M ，故 4 7 3 2 1 . 0 4 7 3 2 ( )F N N? ? ? 5 1 . 6 9 1 . 0 5 1 . 6 9T N m N m? ? ? ? ? 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率'/)m M n n k? 表（ 1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 9 8 ) 1 . 0 0 . 8 2k W k W? ? ? ? 機(jī)床有效功率 ' 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P?? ? ? ? ? 故選擇的鉆削用量可用。即 0 12d 0 /f m m r? ， 195 / m ， 7 / m 相應(yīng)地 4732， 5 1 T N m??， 12 第 5 章 銑床夾具設(shè)計(jì) 由渦輪箱體零件圖可知，對(duì)端面應(yīng)該進(jìn)行銑削加工。根據(jù) 工序的要求，本次銑削加工采用立式銑床。如圖 4式銑床是一種常見的機(jī)械加工裝備，立式銑床的主軸是垂直布置的，決定了他的加工方向是工作臺(tái)水平移動(dòng)。在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到機(jī)床工作臺(tái)的進(jìn)給方向和進(jìn)給行程。 圖 5式銑床 位基準(zhǔn)及定位元件選擇 件定位面選擇 工件的定位面是工件上直接和接觸的部分，選擇定位面時(shí)應(yīng)該遵循以下原則：選擇大而平整的平面或內(nèi)圓外圓進(jìn)行定位、選擇定位面后要方便后續(xù)的裝夾、定位面所對(duì)應(yīng)的裝夾位置應(yīng)該結(jié)構(gòu)牢固，在裝夾時(shí)保證不得有變形現(xiàn)象。根據(jù)上述原則選擇渦輪殼 體底面作為定位面。 具定位元件選擇 根據(jù)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知機(jī)床的定位元件有很多種，如定位板、定位銷、支承釘、定位軸、 V 型塊等。該夾具中，由于定位面都是大而平整的表面，故應(yīng)選用支撐板進(jìn)行定位。 位元件限制不定度分析 任何物體在空間中都有 3 個(gè)移動(dòng)自由度和 3 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，要想確定物體的 13 位置必須將這 6 個(gè)自由度進(jìn)行限制。對(duì)于渦輪課題銑頂面夾具，在底面用兩塊支撐板限制三個(gè)自由度，兩塊支撐板的作用相當(dāng)于一個(gè)大平面，限制了 2 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和 1 個(gè)移動(dòng)自由度就足夠了。 緊機(jī)構(gòu)及夾緊元件 初步選擇 如圖 4示，采用移動(dòng)壓板作為夾緊機(jī)構(gòu)。移動(dòng)壓板機(jī)構(gòu)選用的都是標(biāo)準(zhǔn)件，包括移動(dòng)壓板、螺母、雙頭螺柱、彈簧、調(diào)節(jié)支撐。移動(dòng)壓板是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易獲得的夾緊機(jī)構(gòu)，使用移動(dòng)壓板時(shí)，先裝入工件，然后把移動(dòng)壓板的頭部移動(dòng)至需要夾緊的部位，再用扳手?jǐn)Q緊夾緊工件。 圖 5動(dòng)壓板夾緊 具定位元件的設(shè)計(jì) 在夾具底面的縱向槽中裝配兩個(gè)定向鍵，并且距離盡量布置的要遠(yuǎn)一些。經(jīng)過定向鍵以及銑床的工作臺(tái) U 形槽的配合，使本次設(shè)計(jì)的夾具上的定位元件的工作表面相對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)的方向具有合理的位置關(guān)系。定向 鍵可以承受銑削加工時(shí)所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)的力矩，可以降低夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷度，提高夾具在加工當(dāng)中的穩(wěn)定性。定位鍵的具體結(jié)構(gòu)如圖 4 圖 5位鍵 14 刀方式 銑床夾具和銑床之間相互位置的確定依靠夾具底面定位鍵與機(jī)床工作臺(tái) 是當(dāng)把夾具安裝到銑床上后，銑刀位置和工件位置還不確定，這時(shí)就需要對(duì)刀塊來確定這一位置。對(duì)刀塊可分為直角對(duì)刀塊和圓形對(duì)刀塊，直角對(duì)刀塊能夠確定銑刀兩個(gè)方向上的位置，圓形對(duì)刀塊只能限制銑刀一個(gè)方向上的位置。對(duì)于渦輪機(jī)箱體的加工，使用用圓形對(duì)刀塊塊進(jìn)行對(duì)刀。使用對(duì) 刀塊時(shí)，用手動(dòng)方式把操作工作臺(tái)，把對(duì)刀塊逐漸逼近銑刀，在銑刀和對(duì)刀塊之間塞入塞尺，當(dāng)塞尺剛好能在銑刀和對(duì)刀塊縫隙間移動(dòng)時(shí)，此時(shí)刀具和夾具的位置便被確定下來，通過減去塞尺的厚度可得到二者之間精確的位置。 算切削力和夾緊力 算切削力 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 30公式，查加工灰鑄鐵時(shí)端面銑刀的切削力計(jì)算公式為 : ? 公式中各參數(shù)含義如下： 各種銑刀加工不同材料的切削參數(shù)，對(duì)于 端面銑刀加工灰鑄鐵取490?高速鋼銑刀切削力的修正系數(shù)，對(duì)于灰鑄鐵取 1.0 銑削時(shí)各分力與圓周力的比值，對(duì)于對(duì)稱端銑取 : 91 8 ??? da 2 9 8 ??????? ? 算夾緊力 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》孟少農(nóng)表 ]co tt 21/[)(212211????????W：作用在工件上的夾緊力 旋夾緊力 M：螺旋上的原始作用力 M=15 紋中徑 Q：手柄上的的作用力 L：手柄長度 撐到螺栓中心線距離 栓中心線到夾緊中心距離 q:彈簧彈力（此處忽略不計(jì)） ? ：機(jī)構(gòu)效率，取 入數(shù)計(jì)算單塊壓板的夾緊力為 681N，則四塊壓板的夾緊力為 2724N，大約工件最大切削力。 具體設(shè)計(jì) 夾具體作為夾具上最大和最復(fù)雜的基礎(chǔ)零件，是整個(gè)夾具設(shè)計(jì)過程中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，也是整個(gè)夾具結(jié)構(gòu)的骨架。該夾具是銑床夾具， 還需要選擇安裝定位原件和對(duì)刀塊。故為了滿足有足夠的強(qiáng)度和剛度、安放穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)緊湊和工藝性好，并且重量盡可能輕巧，便于操作，使用安全，所以選擇夾具體為鑄造體。 根據(jù)上述原則設(shè)計(jì)如圖 5具體并繪制零件圖。 圖 5 16 小 結(jié) 在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)幫助下順利完成了渦輪箱加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)分為加工工藝設(shè)計(jì)和專用夾具設(shè)計(jì)兩大部分。在機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)部分，通過對(duì)零件圖樣的分析，合理的編制出一套完整的機(jī)械加工工藝過程。并查閱相關(guān)參考資料來確定工件的各種所需數(shù)據(jù)，并根據(jù)圖樣技術(shù)要求確 定所需參數(shù)。并由此來制作工藝卡片。工序卡和工藝卡是指導(dǎo)機(jī)械加工的重要文件，通過兩個(gè)卡片的編寫，讓我清晰明了了機(jī)械加工的過程，更深刻地理解了加工工藝的內(nèi)涵。 論文的另一部分是專用夾具設(shè)計(jì)。機(jī)床夾具是機(jī)械加工中必不可少的工藝裝備，一套好的夾具，不但能夠保證零件的加工質(zhì)量，還能減少裝夾時(shí)間，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了兩套夾具，一套是銑床夾具，一套是鏜床夾具。通過本次 設(shè)計(jì) 過 ， 我相當(dāng)于重新溫習(xí)一遍之 前所修 的專業(yè) 課程， 如機(jī)械加工工藝學(xué)，金屬切削刀具，金屬切削機(jī)床等基礎(chǔ)課程，并深刻的體會(huì)到了專業(yè)課程的重要性。在 此 設(shè)計(jì)中 不僅使我的專業(yè)知識(shí)得到 鞏固和擴(kuò)展， 同時(shí) 也 鍛煉了自己系統(tǒng)解決問題 的能力， 使我更有信心的走向工作崗位 。 17 致 謝 時(shí)光荏苒，白駒過隙，大學(xué)生涯馬上就要結(jié)束了， 忙碌的畢業(yè)季也即將過去。畢業(yè)設(shè)計(jì)也按照規(guī)定時(shí)間完成并交到畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師那里。鑒于之前課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，我從一開始接到課題，就開始著手準(zhǔn)備。通過學(xué)校的圖書館和網(wǎng)上查閱了大量資料，翻閱各種設(shè)計(jì)手冊(cè)，理清了自己的設(shè)計(jì)思路和畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。了解到此次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合性很強(qiáng)，涉及到了大學(xué)幾年里所學(xué)的很多知識(shí)，從最基礎(chǔ)的機(jī)械制圖，到機(jī)械制造工 藝學(xué)，再到機(jī)床手冊(cè)、夾具手冊(cè)、刀具手冊(cè)、量具手冊(cè)的查詢等各方面的專業(yè)知識(shí)。 在 本 設(shè)計(jì)過程中，我曾經(jīng)遇到 許 多不明白的 問題 ， 趙 老師 總是 會(huì) 不辭辛苦的給我們悉心講解，并 指導(dǎo)我去查找相關(guān)的資料書籍 ，幫助我們分析設(shè)計(jì)過程中的優(yōu)缺點(diǎn)，指點(diǎn)我們選擇更適合的設(shè)計(jì)方案。 在此，我特別感謝我的指導(dǎo)老師趙忠澤老師，感謝您這段時(shí)間對(duì)我的輔導(dǎo)和幫助。 畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說是我們對(duì)大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的作最后一次系統(tǒng)性的總結(jié)和檢驗(yàn)。想到大學(xué)期間學(xué)習(xí)的各學(xué)科知識(shí)，都是各克任課教師一節(jié)節(jié)耐心教導(dǎo)給我們的。在這里我想對(duì)所有任課教師說一句：謝謝老師，你們辛 苦了！是你們帶我走進(jìn)機(jī)械世界的大門，給我們指引了前進(jìn)的方向，讓我們永遠(yuǎn)記得：自信人生二百年，回蕩積水三千里。 還要感謝大學(xué)期間陪伴我的同學(xué)們，大家都在異鄉(xiāng)求學(xué)，一起上課、一起生活，正是同學(xué)之間的互相幫助，讓我們?cè)谶@陌生的城市才有了家的感覺，感謝你們的陪伴。更要感謝母校北華航天工業(yè)學(xué)院對(duì)我們的培養(yǎng)和教育，祝明天會(huì)更好！ 18 參考文獻(xiàn) [1]李洪 北京：北京出版社， 1990 [2]張進(jìn)生 北 京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2003 [3]王紹俊 哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1981 [4]艾興 ,肖詩綱 第三版 ,北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2004 [5]劉守勇 北京：機(jī)械公業(yè)出版社， 1994 [6]徐鴻本 沈陽：遼寧科技出版社， 2004 [7] 孫麗媛 北京：冶金工業(yè)出版， 2002 [8] 李忠海 裝備制造技術(shù) [J]， 9] 陳哲亞 件實(shí)現(xiàn)工裝 夾具快速設(shè)計(jì) J]， 10]"(3, 2006) [11]1984. [12] G. o,1980. [13] E. 982. 1 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 蝸輪箱體 零件名稱 蝸輪箱體 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號(hào) 坯 種 類 灰鑄鐵 毛坯外形尺寸 180毛坯件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 備 注 工 序 號(hào) 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 備注 1 鑄造 鑄造，清理 2 熱處理 退火處理 3 銑 銑 端面 標(biāo)卡尺、銑刀盤 4 粗銑 粗銑φ 60 端面、φ 136 端面 標(biāo)卡尺、銑刀盤 5 半精銑 半精銑φ 60 端面、φ 136 端面，保證尺寸 153、 14 到位 標(biāo)卡尺、銑刀盤 6 鉆 鉆 43 工藝孔 標(biāo)卡尺、φ 13 鉆頭 7 粗 車 粗鏜孔φ 42 和φ 38 徑千分尺、游標(biāo)卡尺， 車 刀 8 精 車 精鏜孔φ 42 和φ 38，保證尺寸 22、 62、 30 徑千分尺、游標(biāo)卡尺， 車 刀 9 粗鏜 粗鏜兩側(cè)孔φ 52 徑千分尺、游標(biāo)卡尺，鏜刀 10 精鏜 精鏜兩側(cè)孔φ 52，保證達(dá)到孔位 公差和 168 到位 徑千分尺、游標(biāo)卡尺，鏜刀 11 銑或鉆 鉆兩側(cè)φ 52 端面上 4深 8 5 鉆頭、 攻 12 鉆 鉆φ 60 端面上 2 頭、 攻 13 鉆 鉆 端面上 5深 8 5 鉆頭、 攻 14 去毛刺 去各部分銳邊 毛刺 鉗工臺(tái) 平板銼 15 終檢 終檢 檢驗(yàn)臺(tái)上 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 2