變速箱箱體加工工藝編制及夾具設計(太原)
變速箱箱體加工工藝編制及夾具設計(太原),變速箱,箱體,加工,工藝,編制,夾具,設計,太原
畢業(yè)設計
變速箱箱體加工工藝編制及夾具設計
趙瑋彬
125011233
學生姓名: 學號:
機械工程系
系 部:
機械設計制造及其自動化
專 業(yè):
王喜剛
指導教師:
二零一四年六月
誠信聲明
本人鄭重聲明:本論文及其研究工作是本人在指導教師的指導下獨立完成的,在完成論文時所利用的一切資料均已在參考文獻中列出。
本人簽名: 年 月 日
畢業(yè)設計任務書
設計題目:變速箱箱體加工工藝編制及夾具設計
系部:機械工程系 專業(yè): 機械設計制造及其自動化 學號:125011233
學生: 趙瑋彬 指導教師(含職稱):王喜剛 副教授 專業(yè)負責人: 田靜
1.設計的主要任務及目標
了解常用機械加工設備結構及應用
能夠綜合運用所學專業(yè)知識設計機械產品及其零部件
能夠獨立熟練地檢索各方面文獻資料
2.設計的基本要求和內容
按照學院有關要求完成畢業(yè)設計內容
繪制變速箱箱體的零件圖
編制該零件的工藝路線規(guī)程,并繪制工序圖
進行兩種工藝夾具結構設計
3.主要參考文獻
[1] 王先奎.機械加工工藝手冊.-2 版[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.12
[2] 李旦等.機床專用夾具圖冊[M],哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,2005
[3] 周澤華.金屬切削原理[M].上??茖W技術出版社,1993.
[4] 李洪主編.機械加工工藝手冊[M].北京:北京出版社,1990,12
[5] 張世昌.先進制造技術[M].天津:天津大學出版社,2004
4.進度安排
畢業(yè)設計各階段名稱
起 止 日 期
1
分析題目,確定設計思路,進行開題檢查
2013.12~2014.3.14
2
整體資料制作零件流程工藝卡片
2014.3.12~ 2014.4.10
3
繪制箱體零件圖進行中期檢查
2014.4.10~2014.4.25
4
夾具設計繪制零件圖完成說明書
2014.4.25~2014.5.20
5
進行設計說明書及圖紙整理,準備答辯
2014.5.20~2014.6.10
變速箱箱體加工工藝編制及夾具設計
摘要:本設計是汽車變速箱箱體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。汽車變速箱箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說,保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。基準選擇以變速箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準,以頂面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面,再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標法鏜孔。整個加工過程均選用組合機床。夾具選用專用夾具,夾緊方式多選用氣動夾緊,夾緊可靠,機構可以不必自鎖。因此生產效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。
關鍵詞:變速箱,加工工藝,專用夾具
Abstract:The design is about the special-purpose clamping apparatus of the machining technology process and some working procedures of the car gearbox parts. The main machining surface of the car gearbox parts is the plane and a series of hole. Generally speaking, to guarantee the working accuracy of the plane is easier than to guarantee the hole’s. So the design follows the principle of plane first and hole second. And in order to guarantee the working accuracy of the series of hole, the machining of the hole and the plane is clearly divided into rough machining stage and finish machining stage. The supporting hole of the input bearing and output bearing is as the rough datum. And the top area and two technological holes are as the finish datum. The main process of machining technology is that first, the series of supporting hole fix and machine the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole fix and machine technological hole. In the follow-up working procedure, all working procedures except several special ones fix and machine other series of hole and plane by using the top plane and technological hole. The machining way of the series of supporting hole is to bore hole by coordinate. The combination machine tool and special-purpose clamping apparatus are used in the whole machining process. The clamping way is to clamp by pneumatic and is very helpful. The instruction does not have to lock by itself. So the product efficiency is high. It is applicable for mass working and machining in assembly line. It can meet the design requirements.
Key words: Gearbox, machining technology,special-purpose clamping apparatus
目 錄
1 前言 1
2 汽車變速箱加工工藝規(guī)程設計 2
2.1零件的分析 2
2.1.1零件的作用 2
2.1.2零件的工藝分析 2
2.2變速箱箱體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 3
2.2.1孔和平面的加工順序 3
2.2.2孔系加工方案選擇 3
2.3變速箱箱體加工定位基準的選擇 6
2.3.1粗基準的選擇 6
2.3.2精基準的選擇 6
2.4變速箱箱體加工主要工序安排 6
2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
2.6確定切削用量及基本工時(機動時間) 13
2.7時間定額計算及生產安排 30
3 專用夾具設計 37
3.1加工工藝孔夾具設計 37
3.1.1定位基準的選擇 37
3.1.2切削力的計算與夾緊力分析 37
3.1.3夾緊元件及動力裝置確定 38
3.1.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計 39
3.1.5夾具精度分析 41
3.1.6夾具設計及操作的簡要說明 42
3.2粗銑前后端面夾具設計 42
3.2.1定位基準的選擇 43
3.2.2定位元件的設計 43
3.2.3定位誤差分析 44
3.2.4銑削力與夾緊力計算 45
3.2.5定向鍵與對刀裝置設計 45
3.2.6夾緊裝置及夾具體設計 47
3.2.7夾具設計及操作的簡要說明 49
結論 50
參考文獻 51
致 謝 52
53
太原工業(yè)學院畢業(yè)設計
1 前言
夾具設計作為高等工科院校教學的基本訓練科目,在畢業(yè)設計中占極其重要的位置。夾具結構設計在加深我們對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用 。因此,選擇撥叉的夾具設計能很好的綜合考查我們大學四年來所學知識。本次所選設計內容主要包括:撥叉C工藝路線的確定,夾具方案的優(yōu)選,各種圖紙的繪制,設計說明書的編寫等。本次綜述的目的就是分析研究夾具在國內外的研究現(xiàn)狀及撥叉類夾具的發(fā)展趨勢。
夾具是工藝裝備的主要組合部分,在機械制造中占有重要地位,夾具對保證產品質量,提高生產率,減輕勞動強度,縮短產品生產周期等都具有重要意義。隨著先進制造技術的發(fā)展和市場競爭的加劇,傳統(tǒng)的夾具設計方式已成為企業(yè)中產品快速上市的瓶頸,企業(yè)迫切需要提高夾具設計的效率。
目前,大批量生產正逐漸成為現(xiàn)代機械制造業(yè)新的生產模式。在這種模式中,要求加工機床和夾具裝備具有更好的柔性,以縮短生產準備時間、降低生產成本,所以,按手動夾緊的方法已不能滿足生產發(fā)展的要求,而氣動、液壓夾緊等夾具正是適應這一生產模式的工裝設備。它對縮短工藝裝備的設計、制造周期起到至關重要的作用。國外為了適應這種生產模式,也把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產品的有效手段,并將其作為機械制造業(yè)的主要發(fā)展。
2 汽車變速箱加工工藝規(guī)程設計
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目給出的零件是汽車變速箱箱體。變速箱箱體的主要作用是支承各傳動軸,保證各軸之間的中心距及平行度,并保證變速箱部件與發(fā)動機正確安裝。因此汽車變速箱箱體零件的加工質量,不但直接影響汽車變速箱的裝配精度和運動精度,而且還會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車變速箱主要是實現(xiàn)汽車的變速,改變汽車的運動速度。汽車變速箱箱體零件的頂面用以安裝變速箱蓋,前后端面支承孔、用以安裝傳動軸,實現(xiàn)其變速功能。
2.1.2零件的工藝分析
由汽車變速箱箱體零件圖可知。汽車變速箱箱體是一個簿壁殼體零件,它的外表面上有五個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?,F(xiàn)分析如下:
(1)、以頂面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:頂面的銑削加工;的螺孔加工;的工藝孔加工。其中頂面有表面粗糙度要求為,8個螺孔均有位置度要求為,2個工藝孔也有位置度要求為。
(2)、以、、的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:2個、2個和1個的孔;尺寸為的與、的4個孔軸線相垂直的前后端面;前后端面上的3個、16個的螺孔,以及4個、2個的孔;還有另外兩個在同一中心線上與兩端面相垂直的的倒車齒輪軸孔及其內端面和兩個的螺孔。其中前后端面有表面粗糙度要求為,3個、16個的螺孔,4個、2個的孔均有位置度要求為,兩倒車齒輪軸孔內端面有尺寸要求為及表面粗糙度要求為。
(3)、以兩側窗口面為主要加工平面的加工面。這一組加工表面包括:尺寸為和的兩側窗口面;與兩側窗口面相垂直的12個的螺孔;與兩側面成角的尺寸為的錐管螺紋孔(加油孔)。其中兩側窗口面有表面粗糙度要求為,12個螺孔均有位置度要求為。
2.2變速箱箱體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施
由以上分析可知。該箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說,保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,對于變速箱箱體來說,加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度,處理好孔和平面之間的相互關系。
由于汽車變速箱的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是變速箱加工過程中的主要考慮因素。
2.2.1孔和平面的加工順序
箱體類零件的加工應遵循先面后孔的原則:即先加工箱體上的基準平面,以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。變速箱箱體的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大,用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固,因而容易保證孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件,便于對刀及調整,也有利于保護刀具。
變速箱箱體零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則,將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。
2.2.2孔系加工方案選擇
變速箱箱體孔系加工方案,應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外,也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下,應選擇價格最底的機床。
根據汽車變速箱箱體零件圖所示的變速箱箱體的精度要求和生產率要求,當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。
(1)、用鏜模法鏜孔
在大批量生產中,汽車變速箱箱體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時,鏜模的精度就直接保證了關鍵孔系的精度。
采用鏜??梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此,可以用幾把刀同時加工。所以生產效率很高。但鏜模結構復雜、制造難度大、成本較高,且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。
(2)、用坐標法鏜孔
在現(xiàn)代生產中,不僅要求產品的生產率高,而且要求能夠實現(xiàn)大批量、多品種以及產品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產成本高,生產周期長,不大能適應這種要求,而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外,在采用鏜模法鏜孔時,鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。
用坐標法鏜孔,需要將箱體孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差,然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。
零件圖所示變速箱箱體孔系尺寸換算如下:
如下圖所示為三個支承孔中心線所構成的坐標尺寸關系。其中:,,。設加工時坐標系為且現(xiàn)在要計算、及。
由圖可知:
根據余弦定理:
根據幾何關系可得:
孔系中心的直角坐標尺寸算出來后。還需要進一步確定各組成環(huán)的公差。組成環(huán)的公差分配方法有多種,現(xiàn)以等公差分配法為例子說明各組成環(huán)公差的求解方法。
已知:
因
兩邊微分后得:
若 ,則有
|AC|與和構成尺寸鏈,其中|AC|為尺寸鏈的封閉環(huán)。按等公差分配原則,及的公差各取。
|CB|與及構成另一個尺寸鏈,且||CB|為尺寸鏈的封閉環(huán)。按前述方法可得及的尺寸公差各為。
最終求得的變速箱箱體孔系在直角坐標中的尺寸及公差為:
2.3變速箱箱體加工定位基準的選擇
2.3.1粗基準的選擇
粗基準選擇應當滿足以下要求:
(1)、保證各重要支承孔的加工余量均勻;
(2)、保證裝入箱體的零件與箱壁有一定的間隙。
為了滿足上述要求,應選擇變速箱的主要支承孔作為主要基準。即以變速箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度,再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此,以后再用精基準定位加工主要支承孔時,孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此,孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。
2.3.2精基準的選擇
從保證箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證變速箱箱體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從變速箱箱體零件圖分析可知,它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大,適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度,如果使用典型的一面兩孔定位方法,則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面,雖然它是變速箱箱體的裝配基準,但因為它與變速箱箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系,在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難,所以不予采用。
2.4變速箱箱體加工主要工序安排
對于大批量生產的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。變速箱箱體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到變速箱箱體加工完成為止,除了個別工序外,都要用作定位基準。因此,頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。
后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出,因切削力較大,也應該在粗加工階段完成。對于變速箱箱體,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系,但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此,實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面,這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲,由于切削力較小,可以安排在粗、精加工階段中分散進行。
加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
根據以上分析過程,現(xiàn)將汽車變速箱箱體加工工藝路線確定如下:
工序1:粗、精銑頂面。以兩個的支承孔和一個的支承孔為粗基準。選用立軸圓工作臺銑床,和專用夾具。
工序2:鉆頂面孔、鉸工藝孔。以兩個的支承孔和前端面為基準。選用專用組合鉆床和專用夾具。
工序3:粗銑前后端面。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合銑床和專用夾具。
工序4:粗銑兩側面及凸臺。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合銑床和專用夾具。
工序5:粗鏜前后端面支承孔。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合鏜床和專用夾具。
工序6:檢驗。
工序7:半精銑前后端面。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合銑床和專用夾具。
工序8:鉆倒車齒輪軸孔,鉆前后端面上孔。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合鉆床和專用夾具。
工序9:銑倒車齒輪軸孔內端面,鉆加油孔。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合銑床和專用夾具。
工序10:鉆兩側面孔。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合鉆床和專用夾具。
工序11:精鏜支承孔。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合鏜床和專用夾具。
工序12:攻錐螺紋孔。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合攻絲機和專用夾具。
工序13:前后端面孔攻絲。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合攻絲機和專用夾具。
工序14:兩側窗口面上螺孔攻絲。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合攻絲機和專用夾具。
工序15:頂面螺孔攻絲。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合攻絲機和專用夾具。
工序16:中間檢驗。
工序17:精銑兩側面。以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合銑床和專用夾具。
工序18:精銑前后端面。以兩個支承孔和一個工藝孔為基準。選用專用組合銑床和專用夾具。
工序19:清洗。選用清洗機清洗。
工序20:終檢。
以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。
2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“汽車變速箱箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。變速箱材料為HT150,硬度HB為170—241,生產類型為大批量生產,采用鑄造毛坯。
(1)、頂面的加工余量。(計算頂面與支承孔軸線尺寸)
根據工序要求,頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:
粗銑:參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為,現(xiàn)取。表3.2-27粗銑平面時厚度偏差取。
精銑:參照《機械加工工藝手冊》表2.3-59,其余量值規(guī)定為。
鑄造毛坯的基本尺寸為根據《機械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7,再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為
毛坯的名義尺寸為:
毛坯最小尺寸為:
毛坯最大尺寸為:
粗銑后最大尺寸為:
粗銑后最小尺寸為:
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同,即
(2)、兩工藝孔。
毛坯為實心,不沖孔。兩孔精度要求為IT8,表面粗糙度要求為。參照《機械加工工藝手冊》表2.3-47,表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為:
鉆孔:
擴孔: (Z為單邊余量)
鉸孔:
(3)、頂面8螺孔
毛坯為實心,不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表2.3-71,現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為:
鉆孔:
攻絲:
(4)、前后端面加工余量。(計算長度為)
根據工藝要求,前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下:
粗銑:參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23,其加工余量規(guī)定為,現(xiàn)取。
半精銑:參照《機械加工工藝手冊第1卷》,其加工余量值取為。
精銑:參照《機械加工工藝手冊》,其加工余量取為。
鑄件毛坯的基本尺寸為,根據《機械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7。再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為。
毛坯的名義尺寸為:
毛坯最小尺寸為:
毛坯最大尺寸為:
粗銑前后端面工序尺寸定為
半精銑前后端面工序尺寸定為
精銑前后端面后尺寸與零件圖尺寸相同,即
(5)、前后端面上16螺孔,3螺孔,4孔,倒車齒輪軸孔加工余量。
毛坯為實心,不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表2.3-71,現(xiàn)確定螺孔加工余量為:
16螺孔
鉆孔:
攻絲:
3螺孔
鉆孔:
攻絲:
孔,參照《機械加工工藝人員手冊》表5-58,確定工序尺寸為:
鉆孔:
倒車齒輪軸孔,參照《機械加工余量與公差手冊》表4-23確定工序尺寸及余量為:
鉆孔:
鉆孔:
擴孔:
鉸孔:
(6)、前后端面支承孔。
根據工序要求,前后端面支承孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個工序完成,各工序余量如下:
粗鏜:孔,參照《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為;
孔,參照《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為;孔,參照《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為。
精鏜:孔,參照《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為;
孔,參照《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為;
孔,參照《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為:
孔毛坯基本尺寸為;
孔毛坯基本尺寸為;
孔毛坯基本尺寸為。
根據《機械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7,再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差分別為:
孔毛坯名義尺寸為;
毛坯最大尺寸為;
毛坯最小尺寸為;
粗鏜工序尺寸為;
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同,即。
孔毛坯名義尺寸為;
毛坯最大尺寸為;
毛坯最小尺寸為;
粗鏜工序尺寸為;
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同,即。
孔毛坯名義尺寸為;
毛坯最大尺寸為;
毛坯最小尺寸為;
粗鏜工序尺寸為;
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同,即。
(7)、兩側面及凸臺加工余量。(兩側面計算長度分別為:側面到支承孔
軸線尺寸和。凸臺計算長度為:凸臺到定位孔軸線尺寸)
由工序要求,兩側面需進行粗、精銑加工。各工序余量如下:
粗銑:參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23,其余量值為,現(xiàn)取其為。表3.2-27,粗銑平面時厚度偏差取。
精銑:參照《機械加工工藝手冊》表2.3-59,其余量值規(guī)定為。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為:,。
根據《機械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7,再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差分別為和。
則兩側面毛坯名義尺寸分別為:
毛坯最小尺寸分別為:
毛坯最大尺寸分別為:
粗銑后最大尺寸分別為:
粗銑后最小尺寸分別為:
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同,即和。
由工序要求可知,凸臺只需進行粗銑加工。其工序余量如下:
參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23,其余量規(guī)定為,現(xiàn)取其為。
鑄件毛坯的基本尺寸。根據《機械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7,再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為。
則凸臺毛坯名義尺寸為:
毛坯最小尺寸為:
毛坯最大尺寸為:
粗銑后尺寸與零件圖尺寸相同,即。
(8)、兩側面螺孔加工余量
毛坯為實心,不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表2.3-71,現(xiàn)確定螺孔加工余量為:
鉆孔:
攻絲:
(9)、倒車齒輪軸孔內端面加工余量(計算長度)
根據《機械加工工藝手冊》表2.2-25,只需進行粗銑加工即能達到所需表面粗糙度要求及尺寸精度要求。因此倒車齒輪軸孔內端面只進行粗銑加工。
參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23,其余量值規(guī)定為,現(xiàn)取。
鑄件毛坯的基本尺寸為。根據《機械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7,再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為。
毛坯名義尺寸為:
毛坯最小尺寸為:
毛坯最大尺寸為:
粗銑后尺寸與零件圖尺寸相同,即。
(10)、加油孔加工余量
毛坯為實心,不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表2.3-71,現(xiàn)確定其余量為:
鉆孔:
擴孔:
攻絲: 錐管螺紋孔
2.6確定切削用量及基本工時(機動時間)
工序1:粗、精銑頂面
機床:雙立軸圓工作臺銑床X701
刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)
(1)、粗銑
銑削深度:
每齒進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取
銑削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速:,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-81,
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
(2)、精銑
銑削深度:
每齒進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取
銑削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速:,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
本工序機動時間
工序2:鉆頂面孔、鉸定位孔
機床:組合鉆床
刀具:麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀
(1)、鉆頂面8螺孔M10-6H
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-39,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-41,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
(2)、定位孔的鉆、擴、鉸
鉆定位孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-39,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-41,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
擴定位孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-52,擴盲孔取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-53,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
鉸定位孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-58,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-60,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
定位孔加工機動時間:
因為定位孔加工時間鉆頂面螺孔加工時間
本工序機動時間
工序3:粗銑前后端面
機床:組合銑床
刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)
銑削深度:
每齒進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取
銑削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速:,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-81,
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
工序4:粗銑兩側面及凸臺
機床:組合銑床
刀具:硬質合金端銑刀YG8,硬質合金立銑刀YT15
(1)、粗銑兩側面
銑刀直徑,齒數(shù)
銑削深度:
每齒進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取
銑削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速:,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-81,
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
(2)、粗銑凸臺
銑刀直徑,齒數(shù)
銑削深度:
每齒進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-77,取
銑削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-88,取
機床主軸轉速:,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
走刀次數(shù)為1
機動時間:(其中)
因為:
本工序機動時間:
工序5:粗鏜前后端面支承孔
機床:組合鏜床
刀具:高速鋼刀具
(1)、粗鏜孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
工作臺每分鐘進給量:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間:
(2)、粗鏜 孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
工作臺每分鐘進給量:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間:
(3)、粗鏜 孔
切削深度:
進給量:由于與孔同軸,因此取
機床主軸轉速:由于與孔同軸,因此
實際切削速度:
工作臺每分鐘進給量:
被切削層長度:
行程次數(shù):
機動時間:由于與孔同軸,應在相同的時間內完成加工,因此
由于
本工序機動時間:
工序7:半精銑前后端面
機床:組合銑床
刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)
銑削深度:
每齒進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取
銑削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速:,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
由工序5可知:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
工序8:鉆倒車齒輪軸孔、鉆前后端面上孔
機床:組合鉆床
刀具:麻花鉆
(1)、鉆倒車齒輪軸孔
鉆孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-39,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-41,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
鉆孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-52,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-53,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
擴孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-52,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-53,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
鉸孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-58,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-60,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
倒車齒輪軸孔加工機動時間:
(2)、鉆M10-6H螺孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-39,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-41,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
(3)、鉆孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-39,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-41,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
(4)、鉆M14-6H螺孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-39,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-41,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
由以上計算過程可知:本工序機動時間
工序9:銑倒車齒輪軸孔內端面、鉆加油孔
(1)、銑倒車齒輪軸孔內端面
刀具:硬質合金端銑刀 齒數(shù)
銑削深度:
每齒進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取
銑削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-82,取
機床主軸轉速:,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-81,及毛坯尺寸得
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
(1)、鉆加油孔
刀具:麻花鉆、擴孔鉆
鉆孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-39,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-41,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
擴孔
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-52,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-53,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
加工加油孔機動時間:
由于
本工序機動時間
工序10:鉆兩側面孔(M10-6H螺孔)
機床:組合鉆床
刀具:麻花鉆
切削深度:
進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-39,取
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-41,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
工序11:精鏜前后端面支承孔
機床:組合鏜床
刀具:高速鋼刀具
(1)、精鏜孔
切削深度:
進給量:根據切削深度,再參照《機械加工工藝手冊》表2.4-66。因此確定進給量
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
工作臺每分鐘進給量:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
機動時間:
(2)、精鏜 孔
切削深度:
進給量:根據切削深度,再參照《機械加工工藝手冊》表2.4-66。因此確定進給量
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-66,取
機床主軸轉速:,取
實際切削速度:
工作臺每分鐘進給量:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
行程次數(shù):
切削深度:機動時:
(3)、精鏜 孔
進給量:由于與孔同軸,因此取
機床主軸轉速:由于與孔同軸,因此
實際切削速度:
工作臺每分鐘進給量:
被切削層長度:
行程次數(shù):
機動時間:由于與孔同軸,應在相同的時間內完成加工,因此
由于
本工序機動時間:
工序12:攻錐管螺紋孔
機床:組合攻絲機
刀具:高速鋼機動絲錐
進給量:由于其螺距,因此進給量
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-105,取
機床主軸轉速:,取
絲錐回轉轉速:取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
工序13:前后端面螺孔攻絲
機床:組合攻絲機
刀具:釩鋼機動絲錐
(1)、M10-6H螺孔攻絲
進給量:由于其螺距,因此進給量
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-105,取
機床主軸轉速:,取
絲錐回轉轉速:取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: (盲孔)
機動時間:
(2)、M14-6H螺孔攻絲
進給量:由于其螺距,因此進給量
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-105,取
機床主軸轉速:,取
絲錐回轉轉速:取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: (盲孔)
走刀次數(shù)為1
機動時間:
本工序機動時間:
工序14:兩側窗口面上螺孔攻絲
機床:組合攻絲機
刀具:釩鋼機動絲錐
進給量:由于其螺距,因此進給量
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-105,取
機床主軸轉速:,取
絲錐回轉轉速:取
實際切削速度:
由工序4可知:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
工序15:頂面螺孔攻絲
機床:組合攻絲機
刀具:釩鋼機動絲錐
進給量:由于其螺距,因此進給量
切削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-105,取
機床主軸轉速:,取
絲錐回轉轉速:取
實際切削速度:
由工序2可知:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
工序17:精銑兩側面
機床:組合銑床
刀具:硬質合金端銑刀YG8 ,齒數(shù)
銑削深度:
每齒進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取
銑削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速:,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
刀具切入長度:精銑時
由工序3可知:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
工序18:精銑前后端面
機床:組合銑床
刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)
銑削深度:
每齒進給量:根據《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取
銑削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速:,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
刀具切入長度:精銑時
由工序5可知:
走刀次數(shù)為1
機動時間:
2.7時間定額計算及生產安排
根據設計任務要求,該汽車變速箱的年產量為10萬件。一年以240個工作日計算,每天的產量應不低于417件。設每天的產量為420件。再以每天8小時工作時間計算,則每個工件的生產時間應不大于1.14min。
參照《機械加工工藝手冊》表2.5-2,機械加工單件(生產類型:中批以上)時間定額的計算公式為:
(大量生產時)
因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為:
其中: —單件時間定額 —基本時間(機動時間)
—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間,包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間
—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值
工序1:粗、精銑頂面
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-43,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
單間時間定額:
因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時,
即能滿足生產要求
工序2:鉆頂面孔、鉸定位孔
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-43,
單間時間定額:
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序3:粗銑兩側面及凸臺
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-45,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
單間時間定額:
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序4:鉆兩側面孔
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-43,
單間時間定額:
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序5:粗銑前后端面
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-45,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
單間時間定額:
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序6:半精銑前后端面
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-45,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
單間時間定額:
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序7:鉆倒車齒輪軸孔、鉆前后端面上孔
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-43,
單間時間定額:
因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時,
即能滿足生產要求
工序8:銑倒車齒輪軸孔內端面、鉆加油孔
由于鉆加油孔機動時間與輔助時間均大于銑倒車齒輪軸孔內端面所用的時間,因此應以鉆加油孔所用時間計算單件時間定額。
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-43,
單間時間定額:
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序9:粗鏜前后端面支承孔
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-37,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-39,
單間時間定額:
因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時,
即能滿足生產要求
工序10:攻錐管螺紋孔
機動時間:
輔助時間:參照鉆孔輔助時間,取裝卸工件輔助時間為,工步輔助時間為。則
:參照鉆孔值,取
單間時間定額:
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序11:精鏜支承孔
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-37,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-39,
單間時間定額:
因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時,
即能滿足生產要求
工序12:前后端面螺紋孔攻絲
機動時間:
輔助時間:參照鉆孔輔助時間,取裝卸工件輔助時間為,工步輔助時間為。則
:參照鉆孔值,取
單間時間定額:
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序14:精銑前后端面
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-45,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
單間時間定額:
因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時,
即能滿足生產要求
工序15:精銑兩側面
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-45,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
單間時間定額:
因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時,
即能滿足生產要求
工序16:兩側窗口面上螺紋攻絲
機動時間:
輔助時間:參照鉆孔輔助時間,取裝卸工件輔助時間為,工步輔助時間為。則
:參照鉆孔值,取
單間時間定額:
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序17:頂面螺紋孔攻絲
機動時間:
輔助時間:參照鉆孔輔助時間,取裝卸工件輔助時間為,工步輔助時間為。則
:參照鉆孔值,取
單間時間定額:
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
3 專用夾具設計
為了提高勞動生產率,保證加工質量,降低勞動強度。在加工汽車變速箱箱體零件時,需要設計專用夾具。
根據任務要求中的設計內容,需要設計加工工藝孔夾具及銑前后端面夾具各一套。其中加工工藝孔的夾具將用于組
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變速箱
箱體
加工
工藝
編制
夾具
設計
太原
- 資源描述:
-
變速箱箱體加工工藝編制及夾具設計(太原),變速箱,箱體,加工,工藝,編制,夾具,設計,太原
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