說(shuō)明書(20211203081342)

1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“減速箱體”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 者：吳愛青樊建孫誠(chéng)達(dá)指導(dǎo)老師：劉學(xué)軍南京農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)教研室2011 年 4 月 21 日目錄序言 1 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 52.1 確定毛坯制造形式 5 2.2 基面的選擇 5 2.3 制訂工藝路線 6 2.4 機(jī)械加工余量的確定 7 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 3 夾具設(shè)計(jì) 18 3.1 問題的提出 18 3.2 夾具設(shè)計(jì) 18 4 設(shè)計(jì)總結(jié) 19 參考文獻(xiàn) 21 序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課

2、、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)之后進(jìn)行的。 這是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從鍛煉自己分析問題、 解決問題的能力， 為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。我也相信通過(guò)課程設(shè)計(jì)能將零碎的知識(shí)點(diǎn)都聯(lián)系起來(lái)，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計(jì)。由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。一 .零件的分析（一）零件的作用減速箱體在整個(gè)減速器總成中的作用是起支撐和連接的作用的，它把各個(gè)零件連接起來(lái)，支撐傳動(dòng)軸，保證各

3、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的正確安裝。減速器箱體的加工質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接影響到軸和齒輪等零件位置的準(zhǔn)確性，也為將會(huì)影響減速器的壽命和性能。減速器箱體是典型的箱體類零件，其結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜，壁薄，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(gè)平面、軸承孔，螺孔等需要加工，因?yàn)閯偠容^差，切削中受熱大，易產(chǎn)生震動(dòng)和變形。（二）零件的工藝分析（附）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0.012mm,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,端面表面

4、粗糙度為ra 小于 3.2um，機(jī)蓋機(jī)體的結(jié)合面的表面粗糙度為ra小于 1.6um，結(jié)合處的縫隙不大于0.05mm，機(jī)體的端面表面粗糙度為ra 小于 3.2um。二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）零件毛坯的制造形式由于減速器箱體的外形與內(nèi)形狀相對(duì)比較復(fù)雜，而且它只是用來(lái)起連接作用和支撐作用的，綜合考慮，抗拉強(qiáng)度小于200mpa ，所以我們可以選用灰口鑄鐵（ht200 ）由于我們所需要的產(chǎn)量比較大，還有鑄鐵可以滿足零件的性能需要，所以我們可以選擇制造毛坯的方法為金屬模機(jī)器造型。根據(jù)零件圖可知， 減速箱上的孔除主要的軸承孔是鑄造的外，其它的孔都是加工出來(lái)的。由于減速器箱體為中批量生產(chǎn)，分成上下兩半采用兩箱造

5、型。采用中注式澆注系統(tǒng)，上面設(shè)幾個(gè)冒口。在直澆道下面設(shè)有橫澆道。澆注的時(shí)候重要的加工面應(yīng)該向下，應(yīng)為鑄件的上表面容易產(chǎn)生砂眼、氣孔等。 由于盡量使鑄造工藝簡(jiǎn)單只采用一個(gè)分型面，這樣可以提高鑄造的精度。（二）定位基準(zhǔn)面的選擇基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。定位基準(zhǔn)的選擇和分析工件工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)上箱粗銑箱蓋結(jié)合面上箱的凸緣面鉆上箱結(jié)合面的螺栓孔上箱的凸緣面粗銑窺視孔面上箱結(jié)合面鉆吊環(huán)孔上箱結(jié)合面精銑、細(xì)銑上箱結(jié)合面上箱的凸緣面下箱粗銑

6、下箱底面下箱結(jié)合面粗銑下箱結(jié)合面下箱底面鉆下箱底面螺栓孔上箱的凸緣面鉆下箱結(jié)合面螺栓孔下箱底面鉆油槽孔、排油孔螺孔下箱底面銑排油孔面、排油孔攻絲下箱底面锪油槽孔及結(jié)合面螺栓孔下箱底面锪下箱底面螺栓孔下箱結(jié)合面合箱后粗、精銑軸承孔端面下箱底面鏜軸承孔面螺孔并攻絲下箱底面鉆軸承孔端面螺孔并攻絲下箱底面對(duì)于下箱體底面可以以結(jié)合面為基準(zhǔn)，由于是銑平面，可以用下箱接合面，側(cè)面，凸緣面定位，用專用夾具夾住即行。（三）制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)

7、率。除此之外，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。（1）工藝手段組合減速器箱體要加工共有九個(gè)面，上箱結(jié)合面、窺視孔臺(tái)階面、下箱結(jié)合面、下箱底面、下箱排油孔臺(tái)階面、輸入軸承孔端面、輸入軸承孔端面。此外，除了要鏜軸承孔外，還要加工的有上下箱螺栓孔，上箱吊環(huán)孔、窺視孔臺(tái)階面、下箱底面螺栓孔、游標(biāo)空、排油孔、油槽、上下箱定位銷孔。下面查工序確定各工序的尺寸和偏差1、輸入軸承孔加工工序：擴(kuò)孔粗鏜半精鏜- 精鏜細(xì)鏜 2、輸入軸承孔端面加工工序：粗銑精銑3、輸出軸承孔加工工序：擴(kuò)空粗鏜半精鏜- 精鏜細(xì)鏜4、輸出軸承孔端面加工工序：粗銑精銑5、上箱結(jié)合面加工工序：粗銑精銑細(xì)銑 6、下箱結(jié)合面加工工序：

8、粗銑精銑細(xì)銑 7、窺視口臺(tái)階面加工工序：粗銑 8,下箱底面加工工序：粗銑精銑 9、排油孔處臺(tái)階面加工工序：粗銑精銑（2） 、工藝過(guò)程 ：在擬定工藝過(guò)程的時(shí)候應(yīng)考慮，先面后孔，先粗后精，工序適當(dāng)?shù)仍瓌t。整個(gè)加工工藝過(guò)程可分為兩大部分，第一部分是上下箱體的分別加工，第二部分是合箱后的加工，兩步之間應(yīng)安排鉗工工序，鉆鉸兩定位孔，并打入定位銷。綜上可確定工藝路線為：上箱：工序工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備刀具1 毛坯鑄造2 熱處理人工時(shí)效處理3 涂漆4 鉗劃線5 銑粗銑，半精銑上箱結(jié)合面上箱凸緣面x53t 硬質(zhì)合金面銑刀6 銑粗銑，精銑窺視孔面上箱結(jié)合面及凸緣面x53t 硬質(zhì)合金面銑刀7 鉆鉆結(jié)合面螺栓

9、孔上箱凸緣面z35t 麻花鉆，絲錐下箱：工序工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備刀具1 毛坯鑄造2 熱處理進(jìn) 行 人 工 時(shí) 效處理3 涂漆4 銑粗，精銑下箱底面下箱接合面，側(cè)面，凸緣面x63k 鑲齒三面刃銑刀5 銑粗銑下箱結(jié)合面下箱底面，側(cè)面，軸承孔x53k 硬質(zhì)合金面銑刀6 鉆鉆下箱底面螺栓孔下箱接合面，側(cè)面，凸緣面z35 錐柄麻花鉆7 鉆鉸底面兩工藝孔下箱接合面，側(cè)面，凸緣面z35 錐柄麻花鉆、絲錐8 鉆鉆下箱接合面螺栓孔下箱底面，兩螺栓孔，凸緣面z35 錐柄麻花鉆、絲錐9 锪下箱結(jié)合面螺栓孔锪平下箱底面，兩螺栓孔，凸緣面z35 錐柄麻花鉆、絲錐10 銑銑油溝下箱底面，兩螺栓孔，凸緣面加工中心硬

10、質(zhì)合金面銑刀11 鉆鉆，攻油標(biāo)孔下箱接合面，側(cè)面，凸緣面錐柄麻花鉆、絲錐8 锪锪鉆結(jié)合面螺栓孔上箱側(cè)面及凸緣面z53t 锪鉆9 鉆鉆，攻窺視孔面螺孔上箱結(jié)合面、凸緣側(cè)面z53t 麻花鉆，絲錐10 锪锪平螺栓孔上箱結(jié)合面、凸緣面組合锪床11 精銑精銑上箱結(jié)合面上箱凸緣面、軸承孔側(cè)面硬質(zhì)合金面銑刀12 鉗檢查12 鉆鉆，攻放油孔下箱接合面，側(cè)面，凸緣面錐柄麻花鉆、絲錐13 銑精 細(xì) 銑 下 箱 結(jié)合面下箱底面，側(cè)面，凸緣面x53k 硬質(zhì)合金面銑刀14 鉗檢查合箱后：工序工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備刀具1 鉗工合箱，螺栓聯(lián)接、鉆兩定位銷孔、打入定位銷下箱底面鉗工臺(tái)2 粗銑粗銑軸承孔端面下箱底面及兩定

11、位用工藝銷孔x63t 硬質(zhì)合金面銑刀3 精銑精銑軸承孔端面下箱底面及兩定位用工藝銷孔x63t 硬質(zhì)合金面銑刀4 鏜粗鏜、半精精鏜兩軸承孔下箱底面及兩定位用工藝銷孔t68 硬質(zhì)合金鏜刀5 鉆鉆軸承孔端面螺孔下箱底面及兩定位用工藝銷孔z35 錐柄麻花鉆6 檢查檢查螺孔深度7 攻絲軸承孔端面螺孔攻絲下箱底面及兩定位用工藝銷孔z35 絲錐8 鉗工拆箱，去毛刺，清洗，合箱，打標(biāo)記鉗工臺(tái)9 終檢查（4）所設(shè)計(jì)工序的機(jī)械加工余量的確定零件材料為ht200，硬度 190210hb，毛坯重量18kg，生產(chǎn)類型為大批量，鑄造毛坯。根據(jù)上述資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量如下：窺視孔面的加工余量根據(jù)

12、工藝手冊(cè) ，取加工余量z=4 mm 。鍛件偏差 +1.2mm ，-1.2mm 粗銑余量： z=4 粗銑公差：現(xiàn)規(guī)定，本工序的加工精度等級(jí)為it11級(jí)，因此可知本工序的加工誤差為-0.22 mm. （五）確立切削用量及基本工時(shí)( 第五題：粗銑箱體下平面中批生產(chǎn))1. 加工條件工件材料：灰鑄鐵，鑄造加工要求 : 粗，精銑箱體下平面。機(jī)床選擇：臥式銑床x63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)取刀具直徑dw=225mm,孔徑 d=50mm 齒數(shù)z=20 選擇刀具前角o15后角 o10刃傾角 s=-8 ,寬度 b=18mm, 量具：卡板2. 計(jì)算切削用量（ 1）粗銑：已知毛坯被加工長(zhǎng)

13、度為368 mm，最大加工余量為zmax=2.5mm, 留磨削量0.05mm，可一次銑削切削深度ap=1.3mm 確定進(jìn)給量f 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)機(jī)床功率為10kw。fz=0.2mm/z 。切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定v=0.45m/s, 即 27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)z=20，則ns=1000v/pidw=1000*27/pi*225=38r/min現(xiàn) 采 用 臥 式 銑 床x63 ， 根 據(jù) 機(jī) 床 使 用 說(shuō) 明 書nw=37.5r/min,故 實(shí) 際 切 削 速 度 為pi*dwnw/1000=pi*225*37.5/1000=26.5m/min

14、,當(dāng)nw=37.5r/min 時(shí)，工工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量fm=fz*z*nw=0.2*20*37.5=150mm/min, 查機(jī)床說(shuō)明書剛好有fm=150m/min, 顧直接選用該值，切削時(shí)由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過(guò)整個(gè)工件，取 l0=368mm, 切入深度l1=3mm,切出深度l2=3mm,l0+l1+l2=368+2+3=373mm, 則機(jī)動(dòng)工時(shí)tm=(l0+l1+l2)/fm=373/150=2.49min 輔助時(shí)間為： tf=0.15tm=0.15 2.49=22.4s 其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%(150+22.4)=10.3s 故工序 5 的單件時(shí)間： tdj=tm+tf

15、+tb+tx =3.05min 三、夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)下箱體的第4 道工序粗 ,精銑箱體下平面的夾具。（一）問題的提出本夾具要用于銑箱體下平面，表面粗糙度為為3.2。本道工序需粗精銑相結(jié)合方可達(dá)到要求，因此，在本道工序加工時(shí)，我們應(yīng)首先考慮保證平面加工精度，如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。（二）夾具設(shè)計(jì)1 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至

16、達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn).我們選擇下箱接合面，兩個(gè)側(cè)面，作為定位基準(zhǔn)，滿足使用條件。2. 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述， 在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，設(shè)計(jì)巧妙，效率高。 我們?cè)O(shè)計(jì)夾具時(shí)，為降低成本，選用手動(dòng)夾緊，本道工序的銑床夾具就是選擇了手動(dòng)螺旋 -壓板夾緊機(jī)構(gòu)。 由于理論知識(shí)的不足，該夾具設(shè)計(jì)還存在一定的缺陷，本工序 zai 加工shi，切削力比較大，為夾緊工件，勢(shì)必要求工人在夾緊工

17、件時(shí)更加吃力，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且對(duì)夾具零部件的損害比較嚴(yán)重，因此應(yīng)設(shè)法降低切削力，可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。另外，該夾具兩端采用聯(lián)動(dòng)裝置，由于存在加工誤差，會(huì)導(dǎo)致一側(cè)夾緊，另一側(cè)松動(dòng)的現(xiàn)象，可添加一超越機(jī)構(gòu)消除該現(xiàn)象，這樣就使得該夾具設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，考慮到時(shí)間的限制，故在此先不做改進(jìn)。夾具上裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對(duì)刀（與塞尺配合使用）。(3)夾緊力分析和（4）誤差分析從略。四,設(shè)計(jì)體會(huì)這次課程設(shè)計(jì)， 由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。 在老師的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)們的熱情幫助下

18、，使我找到了信心。 現(xiàn)在想想其實(shí)課程設(shè)計(jì)當(dāng)中的每一天都是很累的，其實(shí)正向老師說(shuō)得一樣，機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)沒有那么簡(jiǎn)單，你想copy 或者你想自己胡亂蒙兩個(gè)數(shù)據(jù)上去來(lái)騙騙老師都不行，因?yàn)槟愕拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)都要從機(jī)械設(shè)計(jì)書上或者機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上找到出處。雖然種種困難我都已經(jīng)克服，但是還是難免我有些疏忽和遺漏的地方。完美總是可望而不可求的，不在同一個(gè)地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這個(gè)心理我一步步走了過(guò)來(lái)，最終完成了我的任務(wù)。在此要感謝我們的指導(dǎo)老師劉老師對(duì)我們悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我們的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式， 使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。同學(xué)之間雖然每個(gè)人的設(shè)計(jì)課題不一樣，但我們之間還是會(huì)經(jīng)常討論，互相幫助，不僅學(xué)會(huì)了知識(shí)，而且還鍛煉了我們的團(tuán)隊(duì)精神。相信通過(guò)這次設(shè)計(jì)