下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）題 目： 減速器箱體加工工藝及夾具設(shè)計 下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985減速器箱體加工工藝及夾具設(shè)計摘要減速器是常用的機(jī)械裝置，本設(shè)計討論了齒輪減速器箱體的加工工藝，按照生產(chǎn)過程，對材料、毛坯、零件和加工分別進(jìn)行研究，從結(jié)構(gòu)工藝性、加工工藝性、加工基準(zhǔn)選擇、加工路線分析等角度研究減速器箱體的良好加工性能和幾何形狀精度的獲取方法，既經(jīng)濟(jì)高效，又穩(wěn)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)。最后又從夾具設(shè)計上對前面的分析研究進(jìn)行綜合運(yùn)用，對減速箱定位- 夾緊方案進(jìn)行分析與論證，對于夾具受力進(jìn)行分析與計算，運(yùn)用自鎖條件進(jìn)行有效夾緊。對于夾具的使用還進(jìn)行了相關(guān)的說明。論文從整個生產(chǎn)過程對齒輪減速器箱體的加工進(jìn)行考察，既有加工原則研究，又有加工方法和措施的研究，為系統(tǒng)研究齒輪減速器箱體的加工，在研究方法上進(jìn)行了有益的探索，考慮問題全面，基本上滿足了各方面的要求。關(guān)鍵詞：減速器箱體零件；結(jié)構(gòu)工藝性；加工工藝性；夾具設(shè)計下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985Gear Reducer Box Processing Technology ＆ Fixture DesignAbstractSpeed reducer is a commonly used mechanical device. The paper discussed the gear reducer housing part processing technology, according to its production process，its materials, blanks, parts and processing are studied separately, good processing performance and geometry precision acquiring methods of housing part processing are studied from angles of structure manufacturability, processability, manufacturing benchmark choice and processing route analysis, and they are economical, efficient, and quality-stable. At last, fixture design is carried out to use the previous analyses and studies comprehensively, the locating-clamping schemes of gear reducer housing part are analized and studied, the force analysis and calculation of fixtures are conducted, self-locking condition is used to clamp the housing part effectively. Associated specification of the fixture usage is added. The paper investigates the processing of gear reducer housing part from whole production process, both processing principle and processing methods and measures are studied, beneficial exploration on study methods is made for systematic study of gear reducer housing part processing, the related problems are considered comprehensively, various requirements are basically met with.Key Words: gear reducer housing part; structure manufacturability; processability; fixture design下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985目錄Gear Reducer Box Processing Technology ＆ Fixture Design ..........................................................................3Abstract.................................................................................................................................................................3目錄 ......................................................................................................................................................................4第一章 緒論 ......................................................................................................................................................11.1 產(chǎn)品介紹 ..............................................................................................................................................11.2 零件介紹 作用 ....................................................................................................................................1第二章 生產(chǎn)綱領(lǐng) ..............................................................................................................................................3第三章 材料、毛坯制造方法的選擇及毛坯圖 ..............................................................................................43.1 材料的選擇 ..........................................................................................................................................43.2 毛坯的制造方法 ..................................................................................................................................43.3 毛坯圖的繪制 ......................................................................................................................................6第四章 零件工藝的分析 ..................................................................................................................................84.1 零件的工藝分析 ..................................................................................................................................84.2 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性 ......................................................................................................................8第五章 定位基面的選擇及分析 ......................................................................................................................95.1 定位基準(zhǔn)的選擇 ...................................................................................................................................95.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 ..........................................................................................................................95.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 ..........................................................................................................................95.2 各加工面基表 ....................................................................................................................................10第六章 擬定箱體加工的工藝路線 ................................................................................................................12第七章 加工工作量及加工手段組合 ..............................................................................................................17第八章 夾具設(shè)計 ..............................................................................................................................................198.1 夾具設(shè)計應(yīng)遵循的原則 ....................................................................................................................198.2 定位方案及定位原則的選擇 ............................................................................................................208.3 夾緊方案及夾緊原件的選擇 ............................................................................................................228.4 夾具的選擇 ........................................................................................................................................248.5 自鎖條件的計算 ................................................................................................................................258.6 夾緊力的計算 ....................................................................................................................................258.7 夾具的使用 ........................................................................................................................................26參考 文獻(xiàn) ............................................................................................................................................................27總結(jié) ....................................................................................................................................................................28致 謝 ..................................................................................................................................................................29附件 零件圖、毛坯圖和夾具圖下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709851第一章 緒論1.1 產(chǎn)品介紹齒輪減速器是原動機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩。無須聯(lián)軸器和適配器，結(jié)構(gòu)緊湊。負(fù)載分布在行星齒輪上，因而承載能力比一般斜齒輪減速機(jī)高。滿足小空間高扭矩輸出的需要。齒輪減速器廣泛應(yīng)用于大型 礦山，鋼鐵，化工，港口，環(huán)保等領(lǐng)域。1.2 零件介紹 作用箱體零件是機(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，彼此能協(xié)調(diào)地工作。因此，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，進(jìn)而影響機(jī)器的使用性能和壽命。因而箱體一般具有較高的技術(shù)要求。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；外部為了增加其強(qiáng)度加有很多加強(qiáng)筋。有精度較高的多個平面、軸承孔、螺紋孔等需要加工，因?yàn)閯偠容^差，切削中受熱大，易產(chǎn)生震動和變形。箱體零件的毛坯通常采用灰鑄鐵制造。因?yàn)榛诣T鐵具有較好的耐磨性，減震性以及良好的鑄造性能和切削性能，價格也比較便宜，對于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。有時為了減輕重量，用有色金屬合金鑄造箱體毛坯(如航空發(fā)動機(jī)上的箱體等).在單件小批生產(chǎn)中,為了縮短生產(chǎn)周期有時也采用焊接毛坯。為了便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體制成沿軸心線水平剖分式。上箱蓋和下箱體用螺栓聯(lián)接成一體。軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔，而軸承座旁的凸臺，應(yīng)具有足夠的承托面，以便放置聯(lián)接螺栓，并保證旋緊螺栓時需要的扳手空間。為保證箱體具有足夠的剛度，在軸承孔附近加支撐肋。為保證減速器安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面的機(jī)械加工面積，箱體底座一般不采用完整的平面。毛坯的鑄造方法，取決于生產(chǎn)類型和毛坯尺寸。在單件小批生產(chǎn)中，多采用木模手下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709852工造型；在大批量生產(chǎn)中廣泛采用金屬模機(jī)器造型，毛坯的精度較高。箱體上大于 30—50mm 的孔，一般都鑄造出頂孔，以減少加工余量。變速箱的大批量生產(chǎn)的機(jī)加工工藝過程中，其主要加工面有軸承孔系及其端面、平面、螺紋孔、銷孔等。因此加工過程中的主要問題是保證的孔的精度及位置精度，處理好孔與平面的相互關(guān)系。下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709853第二章 生產(chǎn)綱領(lǐng)假設(shè)年產(chǎn)量 Q＝ 20000(件 / 年)該零件在每臺產(chǎn)品中的數(shù)量 n=1（ 件 / 臺） ，廢品率，備品率 。%3??5??由公式 得： )1(???nN2160%310?該零件屬于中型零件，查表《機(jī)制工藝生產(chǎn)實(shí)習(xí)及課程設(shè)計》中表 6-1 確定的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。因此， 可以確定為 Y 流水線的生產(chǎn)方式， 又因?yàn)樵诩庸は渖w和底座的時候有很多的地方是相同的，所以可選擇相同的加工機(jī)床，采取同樣的流水線作業(yè)，到不同的工序的時候就采用分開的方法，所以可以選擇先重合后分開再重合的方式的流水線作業(yè)。雖然是大批量生產(chǎn)，從積極性考慮，采用組合機(jī)床加工，流水線全部采用半自動化的設(shè)備。下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709854第三章 材料、毛坯制造方法的選擇及毛坯圖3.1 材料的選擇毛坯材料選擇 HT200，此材料由石墨構(gòu)成，因石墨本身有潤滑作用且可以吸收振動能量，所以 HT200 具有耐磨性能好，消振性能好的特點(diǎn)。由于鑄鐵中硅含量高且成分接近于共晶成分，因而流動性、填充性能好，即鑄造性能好。由于石墨的存在使車屑容易脆斷，不粘刀，切削性能好。缺點(diǎn)是力學(xué)性能低，易導(dǎo)致應(yīng)力集中，因而其強(qiáng)度、塑性及韌性低于碳鋼。基于 HT200 以上優(yōu)缺點(diǎn)及價格便宜，所以對于承受壓力和震動的箱體，采用 HT200 作為加工材料。 若沒有 HT200， 可采用 45 號鋼代替。 而熱處理方法， 因鑄件采用砂型造型， 所以為降低硬度 ， 采用人工時效的熱處理方式。3.2 毛坯的制造方法砂型鑄造機(jī)械造型：鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由于砂型鑄造所用的造型材料價廉易得，鑄型制造簡便，對鑄件的單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)均能適應(yīng)，長期以來，一直是鑄造生產(chǎn)中的基本工藝。而金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件，在重量和形狀方面還有一定的限制，如對黑色金屬只能是形狀簡單的鑄件；鑄件的重量不可太大； 壁厚也有限制， 較小的鑄件壁厚無法鑄出。同時金屬型鑄造還有如下不足之處：(1) 金屬型制造成本高；(2) 金 屬型不透氣，而且無退讓性，易造成鑄件洗不足、開裂或鑄鐵件白日等缺陷；(3) 金 屬型鑄造時，鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度，鑄件在鑄型中停留的時間， 以及所用的涂料等， 對鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感， 需要嚴(yán)格控制。減 速箱的箱體結(jié)構(gòu)相對較復(fù)雜，根據(jù)減速箱箱體零件圖可知箱體的壁厚為 8mm，采用金屬型造型對壁厚有限制，成本比砂型鑄造高，而且箱體外表面的精度要求不高，砂型鑄造能滿足下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709855要求，機(jī)械造型生產(chǎn)率較高能滿足大批量生產(chǎn)的需要。綜合以上因素，因此選用砂型鑄造機(jī)械造型。砂型鑄造機(jī)械造型上箱蓋以結(jié)合面為分型面， 采用兩箱造型， 中注式澆注系統(tǒng) ， 澆注的時候重要的加工面應(yīng)該向下，因?yàn)殍T件的上表面容易產(chǎn)生砂眼、氣孔等。為了補(bǔ)縮，上面設(shè)幾個冒口。為了造型時方便拔模而設(shè)計了拔模斜度。下箱體采用三箱造型，為了澆注液體充滿型腔，在直澆道基礎(chǔ)上設(shè)有橫澆道，同時設(shè)置了冒口和 拔模斜度。3-1 機(jī)蓋鑄造工藝圖下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098563-2 機(jī)座鑄造工藝圖3.3 毛坯圖的繪制機(jī)蓋毛坯的外廓尺寸：考慮其加工外廓尺寸為 428 204 145，取機(jī)蓋結(jié)合面的加工余量為 5mm， 凸臺面加?工余量為 2mm，其余加工面的加工余量為 4mm。故毛坯 長：428 mm寬：196+2 4=204 mm?高：140+5=145 mm機(jī)座下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709857毛坯的外廓尺寸考慮其加工外廓尺寸為 428 204 180 mm，取機(jī)座結(jié)合面的加工余量為 5mm， 基座?底面加工余量為 5mm，泄油口加工余量為 2mm，其余加工面的加工余量為 4mm。故 毛坯 長：428 mm寬：196+2 4=204 mm?高：170+2 5=180 mm毛坯圖如下：50?1.3428?1.3?94?0.8100?0.8 7?0.8?74?0.8 204?1R140?0.93-3 機(jī)蓋毛坯圖428?1.3?94?0.8 ?74?0.8180?1.3204?1368?1.17?0.53-4 機(jī)座毛坯圖下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709858第四章 零件工藝的分析4.1 零件的工藝分析 要加工孔的孔軸配合度為 H7，表面粗糙度為 Ra 小于 1.6um,圓度為 0.0175mm,垂直度為 0.08mm,同軸度為 0.02mm。其它孔的表面粗糙度為 Ra 小于 12.5um,錐銷孔的表面粗糙度為 Ra 小于 1.6um。蓋體上平面表面粗糙度為 Ra 小于 12.5um,機(jī)蓋機(jī)體的結(jié)合面的表面粗糙度為 Ra 小于 3.2um，結(jié)合處的縫隙不大于 0.05mm，蓋體、機(jī)體的端面表面粗糙度為 Ra 小于12.5um。4.2 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之孔加工前的直徑，當(dāng)內(nèi)端面的尺寸過大時，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，本箱體分別為直徑 11 和 13。下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709859第五章 定位基面的選擇及分析5.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)之分。 在機(jī)械加工的第一道工序中， 只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作定位基準(zhǔn)，則該表面稱為粗基準(zhǔn)。在隨后的工序中，用加工過的表面作定位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。通常先確定精基準(zhǔn)，然后確定粗基準(zhǔn)。5.1.1 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)選擇應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便。根據(jù)大批大量生產(chǎn)的減速器下箱體通常以底面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，上箱蓋則分別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,這種定位方式很簡單地限制了工件六個自由度，定位穩(wěn)定可靠；在加工上箱蓋時，以結(jié)合面為精基準(zhǔn)時銑窺視孔端面、鉆孔、攻絲；以窺視孔端面為精基準(zhǔn)半精銑、精銑結(jié)合面；以結(jié)合面為精基準(zhǔn)鉆起蓋螺紋孔并攻絲。在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個面上的孔或平面，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)自動定位和自動夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。(選擇原則： “基準(zhǔn)重合 ”原則 ； “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則； “自為基準(zhǔn)”原則； “互為基準(zhǔn)”原則）5.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時，主要考慮兩個問題： 一是保證加工面與不加工面之間的相互位置、精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。減速器的上箱蓋以凸臺為粗基準(zhǔn)，機(jī)座以結(jié)合面為粗基準(zhǔn)。加工的第一個平面是箱蓋的結(jié)合面或機(jī)座的對和面，由于分離式箱體軸承孔的毛坯孔分布在蓋和機(jī)座兩個不同下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098510部分上且很不規(guī)則，因而在加工箱蓋或機(jī)座的對和面時，無法以軸承孔的毛坯面作粗基準(zhǔn)，而采用箱蓋的凸臺和機(jī)座的結(jié)合面為粗基準(zhǔn)。加工出加工結(jié)合面的精基準(zhǔn)，再以結(jié)合面作為精基準(zhǔn)，加工分布在箱蓋和機(jī)座兩個不同部分上很不規(guī)則軸承孔的毛坯孔，以及油孔、連接孔等，這樣粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)“互為基準(zhǔn)”的原則下統(tǒng)一，可以保證結(jié)合面的平行度，減少箱體裝合時對合面的變形。5.2 各加工面基表表 5-1 各加工面基準(zhǔn)表工件 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn)粗銑箱蓋結(jié)合面 箱蓋的凸臺為粗基準(zhǔn)粗精銑窺視孔端面 箱蓋的結(jié)合面為精基準(zhǔn)半精銑、精銑結(jié)合面 箱蓋的窺視孔端面為精基準(zhǔn)鉆起吊螺釘孔 箱蓋的結(jié)合面為精基準(zhǔn)鉆窺視孔臺階面螺釘孔 箱蓋的結(jié)合面為精基準(zhǔn)箱蓋攻 起 吊 螺 釘 孔 和 窺 視 孔 臺 階面螺釘孔 箱蓋的結(jié)合面為精基準(zhǔn)粗銑機(jī)座底面 機(jī)座的結(jié)合面為粗基準(zhǔn)粗精銑機(jī)座結(jié)合面 機(jī)座底面為精基準(zhǔn)精銑機(jī)座底面 機(jī)座底面為精基準(zhǔn)粗銑機(jī)座凸臺面 機(jī)座底面為精基準(zhǔn)粗銑排油口臺階面 機(jī)座底面為精基準(zhǔn)粗銑游標(biāo)臺階面 機(jī)座底面為精基準(zhǔn)鉆地角螺栓孔 機(jī)座底面為精基準(zhǔn)箱座（機(jī)座）鉆排油螺栓孔和游標(biāo)孔 機(jī)座底面為精基準(zhǔn)合箱后粗精鏜輸出軸承孔機(jī) 座 底 面 為 精 基 準(zhǔn) ， 采 用 一 面 兩銷定位下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098511粗精鏜輸入軸承孔機(jī) 座 底 面 為 精 基 準(zhǔn) ， 采 用 一 面 兩銷定位粗精銑輸入軸承孔端面機(jī) 座 底 面 為 精 基 準(zhǔn) ， 采 用 一 面 兩銷定位粗精銑輸出軸承孔端面機(jī) 座 底 面 為 精 基 準(zhǔn) ， 采 用 一 面 兩銷定位鉆上機(jī)座連接螺栓孔機(jī) 座 底 面 為 精 基 準(zhǔn) ， 采 用 一 面 兩銷定位锪上機(jī)座連接螺栓沉頭座孔機(jī) 座 底 面 為 精 基 準(zhǔn) ， 采 用 一 面 兩銷定位鉆輸入與輸出軸承蓋孔機(jī) 座 底 面 為 精 基 準(zhǔn) ， 采 用 一 面 兩銷定位下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098512第六章 擬定箱體加工的工藝路線對減速箱箱體進(jìn)行加工，尤為重要的就是確定其加工工藝的過程，并且，在確定加工工藝過程時，應(yīng)該考慮各方面的因素，從而擬定出最佳加工方案。針對我們所要加的減速箱，應(yīng)當(dāng)遵循先面后孔，先粗后精，工序適當(dāng)?shù)仍瓌t。經(jīng)過分析，我們把加工工藝過程大致分為了三個部分。第一部分是對箱蓋的加工，主要是加工上下箱體結(jié)合面，上箱體窺視孔面以及鉆孔、攻絲 窺視孔臺階面； 第二部分是對機(jī)座的加工， 主要是加工機(jī)座底面， 上下箱體結(jié)合面，鉆锪底座螺栓孔和排油孔和油標(biāo)孔；第三部分是將兩箱體合箱后進(jìn)行加工，主要工序是鉆、絞定位銷孔和鉆連接孔，以底面為基準(zhǔn)銑軸承端面和鏜軸承孔，最后鉆軸承孔端面的螺釘孔。其中，在第一、二和第三部分之間應(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，以保證軸承孔和螺栓連 接孔的加工精度和撤裝后的重復(fù)精度。表 6-1 箱蓋加工工藝過程工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 設(shè)備 刀具10 毛坯鑄造20 清砂 清除澆注系統(tǒng)冒口型砂 ，飛邊，飛刺等30 熱處理 人工時效處理40 涂漆下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709851350 粗銑粗銑箱蓋結(jié)合面。保證：結(jié)合面尺寸14+0.18 mm，表面粗糙度為0Ra12.5箱蓋凸臺面 X53K硬質(zhì)合金莫氏錐柄立銑刀 50 200?60 銑銑窺視孔臺階面保證：窺 視 孔 臺 階 面 高 度 尺 寸5+0.018 mm，表面粗糙度為0Ra6.3箱蓋結(jié)合面龍 門 機(jī)床XQ209/2m硬質(zhì)合金莫氏錐柄立銑刀 50 200?70 半精銑半精銑箱蓋結(jié)合面。保證：結(jié)合面尺寸12.4+0.027 mm，表面粗糙度為0Ra6.3箱蓋窺視孔端面X53K硬質(zhì)合金莫氏錐柄立銑刀 50 200?80 精銑精銑箱蓋結(jié)合面保證：?12+0.018 mm，表面粗糙度為0Ra1.6，? 平面度為 0.025箱蓋窺視孔端面 X53K硬質(zhì)合金莫氏錐柄立銑刀 50 200?90 鉆孔 鉆窺視孔臺階面螺釘孔 箱蓋結(jié)合面 Z3025B 麻花鉆100 攻絲 攻窺視孔臺階面螺釘孔 箱蓋結(jié)合面 組合攻絲機(jī) 絲錐110 鉆孔 鉆啟蓋螺釘孔 箱蓋結(jié)合面 Z3025B 麻花鉆120 攻絲 攻啟蓋螺釘孔 箱蓋結(jié)合面 組合攻絲機(jī) 絲錐注意：如果是小批單件生產(chǎn)加工工藝過程中應(yīng)安排劃線的工序但由于是大量生產(chǎn) ， 用流水線生產(chǎn)，故省略劃線工序。表 6-2 機(jī)座加工工藝過程工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 設(shè) 備 刀 具10 毛坯鑄造下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709851420 清砂 清 除 澆 注 系 統(tǒng) ， 冒 口 ，型砂，飛邊，飛刺等30 熱處理 人工時效處理40 涂漆50 銑銑機(jī)座底面保證：底座厚度為20+0.21 mm，表面粗糙度為0Ra12.5機(jī)座結(jié)合面 X52K硬質(zhì)合金莫氏錐柄立銑刀 50 200?60 粗銑粗銑機(jī)座結(jié)合面保證：結(jié)合面厚度為14+0.18 mm，表面粗糙度為0Ra12.5機(jī)座底面立式銑床X52K硬質(zhì)合金莫氏錐柄立銑刀 50 200?70 半精銑半精銑結(jié)合面保證：結(jié)合面尺寸12.4+0.027 mm，表面粗糙度為0Ra6.3箱蓋凸臺面 X52K硬質(zhì)合金莫氏錐柄立銑刀 50 200?80 精銑精銑機(jī)座結(jié)合面保證：結(jié)合面尺寸12+0.018 mm，表面粗糙度為0Ra1.6，平面度為 0.025機(jī)座底面 X52K硬質(zhì)合金莫氏錐柄立銑刀 50 200?90 鉆孔鉆地腳螺栓孔保證：沉頭座孔的直徑為 φ17，距離 150 和距離4.0??300，表面粗糙度為 Ra12.5 機(jī)座結(jié)合面 Z3025B 麻花鉆100 锪孔锪地腳螺栓沉頭座保證：沉頭座孔的直徑為 φ30，距離 150 和距離 300，表面4.0??粗糙度為 Ra12.5機(jī)座結(jié)合面 Z3025B 帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆 30下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098515110 銑銑排油口臺階面保證：臺階面距離底座的距離為20，表面粗糙度為 Ra6.3機(jī)座結(jié)合面 X62W 高速鋼立銑 刀 W18Cr4V120 銑銑游標(biāo)臺階面保證：臺 階 面 距 離 機(jī) 座 結(jié) 合 面的 距 離 為 90, 臺 階 面 與機(jī)座壁的角度為 45°，表面粗糙度為 Ra12.5機(jī)座結(jié)合面 X62W 高速鋼立銑 刀 W18Cr4V130 鉆孔 鉆排油螺栓孔和游標(biāo)孔 機(jī)座結(jié)合面 Z3025B 麻花鉆140 攻絲 攻排油螺栓孔和游標(biāo)孔 機(jī)座結(jié)合面 組合攻絲機(jī) 絲錐注意：由于機(jī)座有兩凸緣面的原因因此機(jī)座接合面與底面上螺栓孔的锪平不能用組合鉆床直接锪平， 而必須采用特殊的刀桿， 把套式锪鉆插裝在特殊刀桿上來锪平螺栓孔。 而且還應(yīng)該先讓刀桿穿過螺栓孔， 在裝上套式锪鉆， 然后再進(jìn)行反锪。6-3 合箱后加工工藝過程工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 設(shè)備 刀具10 鉗工 將箱蓋，箱體對準(zhǔn)和箱 機(jī)座底面 鉗工 鉗工20 鉆 鉆鉸錐銷孔， 裝入錐銷 機(jī)座底面 Z53530 鉗工 將箱蓋，箱體做標(biāo)記， 編號40 锪孔锪 上 機(jī) 座 連 接 螺 栓 沉 頭座孔、軸承旁連螺栓孔 機(jī)座底面Z535 立式鉆床 锪鉆50 鉆孔鉆上機(jī)座連接螺栓孔、軸承旁連螺栓孔 機(jī)座底面 Z535 麻花鉆60 鉗工 拆箱，去毛刺，清洗， 再裝配，擰緊螺栓。下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709851670 粗銑粗銑軸承孔兩端面保證：兩端面的距離為 197 85.0?。機(jī)座底面 X52K硬質(zhì)合金莫氏錐柄立銑刀 50 200?80 精銑精銑軸承孔兩端面保證： 端 面 到 輸 入 軸 線 的 距 為 196 。04.?機(jī)座底面 X52K硬質(zhì)合金莫氏錐柄立銑刀 50 20090 粗鏜粗鏜兩軸承孔保證：輸 出 軸 承 孔 的 直 徑 為φ98.5 ；23.0?輸 入 軸 承 孔 的 直 徑 為 φ78.5 。4.0機(jī)座底面 T68 型臥式鏜床硬質(zhì)合金莫氏錐柄立銑刀 50 200?100 半精鏜半精鏜兩軸承孔保證：輸 出 軸 承 孔 的 直 徑 為 φ99.5 ；20.?輸 入 軸 承 孔 的 直 徑 為 φ79.5 。20.?φ 79.5+0.200 。機(jī)座底面 T68 型臥式鏜床硬 質(zhì) 合 金鏜刀110 精鏜精鏜兩軸承孔保證：輸 出 軸 承 孔 的 直 徑 為 φ100 ；054.?輸 入 軸 承 孔 的 直 徑 為 φ80 。046.?機(jī)座底面 T68 型臥式鏜床硬 質(zhì) 合 金鏜刀120 鉆孔鉆 軸 承 孔 端 面 六 個 螺 釘孔 機(jī)座底面 組合鉆床 麻花鉆130 攻絲攻 軸 承 孔 端 面 六 個 螺 釘孔 機(jī)座底面 組合攻絲機(jī) 絲錐140 鉗工 拆箱，去毛刺，清洗下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098517150 鉗工 合箱，裝錐銷，緊固 鉗工 鉗工160 終檢查 檢查各部尺寸及精度170 入庫第 7章 加工工作量及加工手段組合減速器箱體主要加工面有五個，機(jī)蓋結(jié)合面、機(jī)座結(jié)合面、機(jī)座底面、輸入軸承孔端面、輸出軸承孔端面。此外，除了要鏜軸承孔外，還要加工的有上機(jī)座螺栓孔，機(jī)蓋吊環(huán)孔、窺視孔臺階面、機(jī)座底面螺栓孔、游標(biāo)空、排油孔、油槽、上機(jī)座定位銷孔。下面查工序確定各工序的尺寸和偏差1、機(jī)座與機(jī)蓋結(jié)合面A、加工工序：粗銑—半精銑—精銑B、工序余量：粗銑 3mm ， 半精銑 1.6mm ， 精 銑 0.4mmC、工序公差：毛坯±1.3mm ，粗銑 IT12，半精銑 IT8，精銑 IT7 D、工序尺寸：精銑 12 mm， Ra1.6，半精銑 12.4 mm， Ra6.3，粗銑018.? 027.?14 mm， Ra12.5，毛坯 17 18.0? 3.1?2、軸承孔兩端面A、加工工序：粗銑—精銑 B、工序余量：粗銑 3.5mm ，精銑 0.5mm C、工序公差：毛坯±2mm，粗銑 IT10，精銑 IT7D、工序尺寸：精銑 196 mm，Ra1.6，粗銑 197 mm，Ra12.5，毛坯 201 mm046.? 185.0? 1??3、視窗面A、加工工序：粗銑B、工序余量：粗銑 2mm 下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098518C、工序公差：毛坯±0.8mm，粗銑 IT12 D、工序尺寸：粗銑 5 mm，Ra12.5，毛坯 7 mm12.0? 8.0??4、輸入（出）軸承孔A、加工工序：粗鏜—半精鏜—精鏜 B、工序余量：粗鏜 4.5mm ，半精鏜 1.0mm ，精鏜 0.5mm C、工序公差： 毛坯±0.8mm，粗鏜 IT12，半精鏜 IT11， 精鏜 IT8 D、工序尺寸： 輸出軸承孔：精鏜 φ100 mm，Ra2.5，半精鏜054.?φ99.5 mm，Ra3.2，粗鏜 φ98.5 ，Ra12.5，毛坯 φ94 mm 20.? 23.0 8.0??輸入軸承孔：精鏜 φ80 mm，Ra1.6，半精鏜46.?φ79.5 mm，Ra3.2， 粗鏜 φ78.5 ， Ra12.5，毛坯 φ74 mm 20.? 0. 8.0??5、機(jī)座底面A、加工工序：粗銑—精銑B、工序余量：粗銑 5mm C、工序公差：毛坯±1.1mm，粗銑 IT12 D、工序尺寸：銑 20 mm，Ra12.5，毛坯 25 mm21.0? 1.??下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098519第 8章 夾具設(shè)計機(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質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計合箱后第十二道工序——鉆軸承孔端面六個螺釘孔鉆床夾具。本夾具將用于臥式鉆床。刀具選用莫氏錐柄麻花鉆、絲錐。8.1 夾具設(shè)計應(yīng)遵循的原則1）夾緊過程中不改變工件定位時所占據(jù)的正確位置；2） 夾緊力的大小要適當(dāng)， 過大了會使工件變形 ， 過小了則在加工時工件會松動 ， 造成報廢甚至發(fā)生事故，既要保證加工過程中工件不會產(chǎn)生位移和振動，又要使工件不產(chǎn)生不允許的變形或損傷；3）夾緊裝置的自動化程度，應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量相適應(yīng)；4） 夾 具 設(shè) 計 應(yīng) 遵 循 “實(shí) 現(xiàn) 同 等 功 能 的 前 提 下 ， 機(jī) 構(gòu) 簡 單 者 為 最 優(yōu) ”的 設(shè) 計 理念。結(jié)構(gòu)要簡單，力求體積小 、 重量輕 、并有足夠的強(qiáng)度；工藝性好便于制造與維修；5）使用性能操作方便安全可靠同時，夾具設(shè)計應(yīng)該考慮多方面的問題，運(yùn)用自所學(xué)過的多可知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際環(huán)節(jié)，進(jìn)行合理的極具設(shè)計。所以 ， 考慮到實(shí)際生產(chǎn) ，機(jī)床夾具的設(shè)計還應(yīng)該遵循以下設(shè)計原則：（1）用夾具固定產(chǎn)品及工具以固定用臺鉗及夾持具等來固定產(chǎn)品及工具，以解放人手從而進(jìn)行雙手作業(yè)下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098520（2）使用專用工具 生產(chǎn)線中所用工裝應(yīng)最適合該產(chǎn)品及人工操作的專用工具以提高生產(chǎn)效率（3）合并二種工裝為一種，減少工具的更換麻煩，以減少轉(zhuǎn)拉的工時消耗，提高工作效率。（4）提高工具設(shè)計便利性減少疲勞（5）機(jī)械操作動作作相對安定并且操作流程化8.2 定位方案及定位原則的選擇本夾具主要是用來鉆軸承孔端面六個螺釘孔，螺釘孔的工序基準(zhǔn)是尺寸為368 190?的箱座底面，為避免定位誤差，按基準(zhǔn)重合原則以及考慮定位簡單和快速，選擇尺寸為368 190的箱座底面為定位基準(zhǔn)，以箱座上對角線兩孔，分別以一固定式定位銷和菱形?定位銷(一面兩孔定位),限制了工件六個自由度,使工件完全定位。 底面限制了三個自由度X，Y軸的旋轉(zhuǎn)自由度和Z軸的上下移動；一個圓柱銷限制了X，Y軸的移動再加一個菱形銷限制了Z軸的旋轉(zhuǎn)自由度。用連接螺栓將箱蓋與箱座聯(lián)結(jié)起來同時打入圓錐銷。定位方案如下圖所示：圖 8-1 定位方案示意圖定位元件的選擇：如上圖定位方案所述。定位基面為箱座下表面和箱座上對角線兩孔，故相應(yīng)的定位元件應(yīng)為一個面和兩銷，因此對定位元件的設(shè)計主要是一個支承板、一個短圓柱銷和一個削邊銷的設(shè)計。根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]第 214 頁表 5-167 并參照箱體零件的形狀尺寸，設(shè)計定位銷的結(jié)構(gòu)和尺寸如下：下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985211．固定式定位銷（摘自 JB/T 8014.2-1999）圖 8-2 固定式定位銷(1)材料：D 18mm，T8 按 GB/T 1298-1986 的規(guī)定。D>18mm，20 鋼按 GB/T 699-?1999 的規(guī)定。 （2）熱處理：T8 為 55～60HRC；20 鋼滲碳深度為 0.8～1.2mm，55～60HRC。（3）其他技術(shù)條件按 JB/T8044-1999 的規(guī)定。（4）數(shù)量為一個。2. 菱形定位銷（摘自 JB/T 8014.2-1999）下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098522圖 8-3 菱形定位銷（1）材料：D 18mm，T8 按 GB/T 1298-1986 的規(guī)定。D>18mm，20 鋼按 GB/T 699-1999?的規(guī)定。（2）熱處理：T8 為 55～60HRC；20 鋼滲碳深度為 0.8～1.2mm，55～60HRC。（3）其他技術(shù)條件按 JB/T8044-1999 的規(guī)定。3.支承板該支承板是依據(jù)箱體零件自行設(shè)計： 圖 8-4 支承板（1）材料：T8 按 GB/T 1298（2）熱處理：55～60HRC。（3）其他技術(shù)條件按JB/T 8044-1999的規(guī)定。8.3 夾緊方案及夾緊原件的選擇鉆床夾具是保證達(dá)到工件上孔的尺寸精度、幾何精度、以及多孔鉆削時，孔距和孔的位置精度的精密工藝裝備。鉆床夾具的主要加工對象是薄殼箱形鑄件，因此在設(shè)計鉆床夾具時，主要考慮的問題是工件的正確定位與夾緊、夾具的剛性，以保證達(dá)到產(chǎn)品的工藝要求。應(yīng)著重考慮的問題，具體如下：1） 設(shè)計鉆床夾具涉及鉆孔要求、鉆桿結(jié)構(gòu)、鉆刀位置、導(dǎo)向裝置、機(jī)床工作行程等多方面的問題。為了防止產(chǎn)生錯誤，在設(shè)計鉆床夾具時應(yīng)首先根據(jù)工藝提供的加工工序圖，繪制包括工件加工部位及尺寸要求，加工時的刀具布置及始末位置，鉆桿結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向元件結(jié)構(gòu)及安裝位置等在內(nèi)的刀具布置圖或在總圖上表示清楚。下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985232） 鉆床夾具的剛性和抗振性，與其他夾具相比特別重要，為此應(yīng)提高夾具底座的高度，高度與長度之比推薦取1：7。鉆模架亦應(yīng)具有足夠的剛性和穩(wěn)定性。3） 在設(shè)計定位與夾緊結(jié)構(gòu)時，應(yīng)保證夾緊后工件的彈性變形最小。4） 滑動軸承要有充分的潤滑。5） 設(shè)置必要的起吊裝置，并保證起吊時夾具不致變形本零件屬中型零件，有一定的自重，所設(shè)計的夾具主要是滿足鉆軸承孔端面六個螺釘孔，考慮到箱體零件的自重以及設(shè)計夾具的經(jīng)濟(jì)性，針對本零件的定位方案是一個支承板、一短圓柱銷和一個削邊銷。故主要限位面是支承板，根據(jù)夾緊力的方向和作用點(diǎn)的確定原則，夾緊力應(yīng)指向支承板面上，采用四個均勻分布的手爪壓在箱體底座上從而夾緊工件，為了降低成本、減少裝夾時間，采用凸輪聯(lián)動夾緊裝置。當(dāng)逆時針轉(zhuǎn)動手柄時，在拉伸彈簧的作用下，壓板松開，放入工件，順時針轉(zhuǎn)動手柄帶動凸輪推動推桿，從而壓緊工件。夾緊方案結(jié)構(gòu)示意圖及夾緊元件如下圖所示：壓板（依箱體零件自行設(shè)計）圖 8-5 壓板（1）材料：45 鋼按 GB 699-65《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號和一般技術(shù)條件》 。（2）熱處理：HRC 35～40。 （3）其他技術(shù)要求條件按 GB 2259-80《機(jī)床夾具零件》（4）詳細(xì)尺寸見零件圖。夾緊方案結(jié)構(gòu)示意圖：下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098524圖 8-6 夾緊方案結(jié)構(gòu)示意圖8.4 夾具的選擇夾具體主要是將夾具上各種裝置和元件連接成一個整體，對于夾具體應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性，有足夠的強(qiáng)度和剛度。對于本零件，考慮到鑄造夾具工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，且具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，故采用鑄造夾具體，參照參考文獻(xiàn)并考慮到箱體零件的重量，選擇夾具體的壁厚為 25mm,所設(shè)計夾具體圖如下：下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098525圖 8-7 夾具體圖8.5 自鎖條件的計算有些機(jī)械，就其結(jié)構(gòu)情況分析，只要加上足夠大的驅(qū)動力。按常理就應(yīng)該能沿著有效驅(qū)動力作用方向運(yùn)動，而實(shí)際上由于摩擦的存在，卻會出現(xiàn)無論這個驅(qū)動力如何增大，也無法使它運(yùn)動的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為機(jī)械的自鎖。本套夾具裝置是利用手柄帶動裝有凸輪的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，推動推桿從而使壓板得到驅(qū)動力夾緊工件。當(dāng)工件壓緊后，凸輪與推桿間有一對作用力與反作用力，推桿作用在凸輪上的力可以分為沿推桿的水平分力 和使凸輪逆時針轉(zhuǎn)動的切向力 ，同時水平分力使tFsF推桿與凸輪間產(chǎn)生一個摩擦力 ，顯然，切向力 使凸輪逆時針轉(zhuǎn)動，摩擦力 使推f s f桿與凸輪保持靜止，故只有當(dāng)摩擦力 大于切向力 時，推桿與凸輪發(fā)生自鎖，而這正f F是設(shè)計該機(jī)構(gòu)所必須的，由參考文獻(xiàn)[10]第71頁可知，推動角小于摩擦角就會發(fā)生自鎖，對于本夾具，只要推桿作用在凸輪上的力與過作用點(diǎn)作凸輪曲線的切線的垂線間的夾角小于凸輪與推桿間的摩擦角 ，就能實(shí)現(xiàn)自鎖。所設(shè)計的凸輪與推桿的材料均為45鋼，??查相關(guān)資料知，它們間的摩擦系數(shù) ，又因摩擦角 ，得15.0?f farctn??，經(jīng)測量，推動角 ， 故，能實(shí)現(xiàn)自鎖。???5.81.0arctn????8.6 夾緊力的計算計算夾緊力時通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大型工件還應(yīng)考慮工件重力，運(yùn)動的工件還應(yīng)考慮慣性力等）的作用情況找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按照靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：(參考文獻(xiàn)[9]第30頁)KW??式中： ——實(shí)際所需夾緊力（N） ；KWW ——在一定條件下，由靜力平衡計算出的理論夾緊力（N） ；K—— 安全系數(shù)。下載后文件包含有 CAD圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098526安全系數(shù)可按下式計算：(參考文獻(xiàn)[9]第30頁)6543210KK?由參考文獻(xiàn)[9]第30頁表1-2-1取各安全系數(shù)分別為： ， ， ，.10?2.15.1?K， ， ， 。則：0.13?K3.40.15?.6 7..52462 ??K本道工序是鉆軸承孔端面六個螺釘孔，所設(shè)計的定位方案是采用一面兩孔定位, 底面限制了三個自由度X，Y軸的旋轉(zhuǎn)自由度和Z軸的上下移動；一個圓柱銷限制了X，Y軸的移動，再加一個菱形銷限制了Z軸的旋轉(zhuǎn)自由度。8.7 夾具的使用本夾具定位方案是，利用箱座對角線上兩個地腳螺栓孔和箱座下表面定位，是典型的一面兩孔定位，夾緊方案是依靠兩個凸輪的轉(zhuǎn)動為驅(qū)動力使壓板壓緊工件。1.夾具的裝配 將夾具上各零部件清洗后，首先將兩個凸輪從轉(zhuǎn)軸的兩端安裝到位，其與轉(zhuǎn)軸是過盈配合且有平鍵限制周向運(yùn)動，軸肩軸向定位，然后將轉(zhuǎn)軸從夾具體腔體的下面向左上方先裝入夾具體上的定位