变速齿轮箱箱体加工工装设计加工工艺及铣侧面夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 变速齿轮箱箱体 零件加工工艺及 夹具设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 ， 夹紧 ， 定位 ， 误差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 In of to of to of of in to is to of of as a by of to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 1 序言 . 1 2 零件的分析 . 2 件的形状 . 2 件的工艺分析 . 2 3 工艺规程设计 . 4 定毛坯的制造形式 . 4 面的选择 . 4 定工艺路线 . 4 . 5 艺路线方案二 . 5 艺方案的比较与分析 . 6 择加工设备和工艺装备 . 7 . 7 . 7 . 7 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 7 定切削用量及基 本工时 . 9 4 铣侧面夹具设计 . 22 题的提出 . 22 具设计 . 22 . 22 . 22 . 23 . 23 . 24 . 26 . 27 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 夹具设计及操作的简要说明 . 30 . 30 总 结 . 33 参考文献 . 34 致 谢 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 序言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 变速齿轮箱箱体 零件加工工艺及 夹具设计 是在学完 了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等 的基础下，进行的一个全面的考核 。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸 证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 2 零件的分析 件的形状 题 目给的零件是 变速齿轮箱箱体 零件 ，主要作用是 起连接作用。 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单 。具体尺寸，公差如下图所示 。 件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 材料 为 灰铸造 ，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 变速齿轮箱箱体 零件主要加工表面为： 1. 粗铣底面 、半精铣 ，表面粗糙度 m 。 2. 粗铣、半精铣 上端面 ，表面粗糙度.2 m 。 3. 车 外圆 ，表面粗糙度.2 m 。 4. 车 内孔及 圆弧 ，及表面粗糙度.2 m 。 .3 m 、12.5 m ，面粗糙度.3 m 。 变速齿轮箱箱体 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1) 底部 端 面 的加工表面： 这一组加工表面包括 ： 端面 ， 内圆，倒角 钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2) 这一组加工表面包括： 端面 ，粗糙度为 的 端面 ， 并带有倒角； 中心孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，内圆直接在 车床 上做镗工就行了。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 3 工艺规程设计 本 变速齿轮箱箱体 假设 年产量为 10万台，每台车床需要该零件 1个，备品率为 19%，废品率为 每日工作 班次为 2班。 该零件材料为 虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=100000件 /年， n=1件 /台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取19%和 入公式得该工件的生产纲领 N=2+ )（ 1+ )=238595件 /年 定 毛坯 的制造形式 零件材料为 件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连 接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型 铸造 ，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像 变速齿轮箱箱体 这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的 。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已 经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 10 铸造 铸造 20 时效 时效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗铣 粗铣底部大端面 50 精铣 精铣底部大端面 60 粗铣 粗铣顶部凸台端面 70 精铣 精铣顶部凸台端面 80 铣削 铣削 D 向端面 90 钻扩铰 钻扩铰底部 2 , 钻 6 , 钻 86 沉孔 100 钻攻丝 钻 1/8布锥孔 110 钻扩铰 钻扩铰左侧 13、 16 台阶孔 120 钻扩铰 钻扩铰右侧 13、 16 台阶孔 130 铣削 铣削侧面凸台 面 150 钻孔 钻凸台 6 孔 150 粗车 粗车顶部 35 内部圆弧轮廓及倒角 机加工 160 精车 精车顶部 35 内部圆弧轮廓及倒角 机加工 170 去毛刺 去毛刺 180 检查 检查 艺路线方案二 10 铸造 铸造 20 时效 时效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗铣 粗铣底部大端面 50 精铣 精铣底部大端面 60 粗铣 粗铣顶部凸台端 面 70 精铣 精铣顶部凸台端面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 80 铣削 铣削 D 向端面 90 粗镗 粗镗顶部 35 内部圆弧轮廓及倒角 机加工 100 精镗 精镗顶部 35 内部圆弧轮廓及倒角 机加工 110 钻扩铰 钻扩铰底部 2 , 钻 6 , 钻 86 沉孔 120 钻攻丝 钻 1/8布锥孔 130 钻扩铰 钻扩铰左侧 13、 16 台阶孔 140 钻扩铰 钻扩铰右侧 13、 16 台阶孔 150 钻孔 钻凸台 6 孔 160 去毛刺 去毛刺 170 检查 检查 艺方案 的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便。方案二 采用镗床加工，需要 要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。因此综合工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 10 铸造 铸造 20 时效 时效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗铣 粗铣底部大端面 50 精铣 精铣底部大端面 60 粗铣 粗铣顶部凸台端面 70 精铣 精铣顶部凸台端面 80 铣削 铣削 D 向端面 90 钻扩铰 钻扩铰底部 2 , 钻 6 , 钻 86 沉孔 100 钻攻丝 钻 1/8布锥孔 110 钻扩铰 钻扩铰左侧 13、 16 台阶孔 120 钻扩铰 钻扩铰右侧 13、 16 台阶孔 130 铣削 铣削侧面凸台 面 150 钻孔 钻凸台 6 孔 150 粗车 粗车顶部 35 内部圆弧轮廓及倒角 机加工 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 160 精车 精车顶部 35 内部圆弧轮廓及倒角 机加工 170 去毛刺 去毛刺 180 检查 检查 择加工设备和工艺装备 和 精车。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车 床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 用 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 ( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 得到所有参数。 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 变速齿轮箱箱体 ” 零件材料为 机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表 种铸铁的性能比较， 灰铸造 的硬度 43 269，表 铸造 的物理性能， 度 =3，计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手 册（第三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 工序 10、 20、 30： 铸造 时效处理 无切削加工，无需计算 工序 40、 50： 粗铣 、精铣 底部大端面 机床：铣床 具：面铣刀 (硬质合金材料 )，材料： 15 100D ，齿数 5Z 。 单边余量： Z=3以铣削深度 2pa 铣面余量： Z=削深度 每齿进给量 取 0 /fa m m Z ：取铣削速度 V m s 每齿进给量 取 f /取铣削速 度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照文献，取 475 / m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ： ,取 0 切削工时 被切削层 l ：由毛坯可知 141l ， 68l 刀具切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 60、 70： 粗铣、精铣 顶部凸台端面 机床：铣床 具：面铣刀 (硬质合金材料 )，材 料： 15 100D ，齿数 5Z 。 单边余量： Z=3以铣削深度 3pa 铣面余量： Z=削深度 每齿进给量 取 0 /fa m m Z ：取 铣削速度 V m s 每齿进给量 取 f /，取铣削速度 V m s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照文献，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ：取 0 切削工时 被切削层 l ：由毛坯可知 141l ， 68l 刀具 切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 80： 铣削 D 向端面 机床：铣床 具：面铣刀 (硬质合金材料 )，材料： 15 100D ，齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 单边余量： Z=3以铣削深度 3pa 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 精铣面余量： Z=削深度 每齿进给量 取 0 /fa m m Z ：取铣削速度 V m s 每齿进给量 取 f /取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ：取 0 切削工时 被切削 层 l ：由毛坯可知 141l ， 68l 刀具切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 90： 钻扩铰底部 2 钻 6 钻 86 沉孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 机床：立式钻床 具：根据选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔 削深度 m m进给量 f ：取 。 切削速度 V 取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 2 ， 按照文献，取 630 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 2 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层 l ： 42l 刀具切入 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1 4 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0j Lt 铰 孔 具：选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。 片型号： 削深度 m m 进给量 f ：取 f m m r 。 切削速度 V ：取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 9 . 7 按照文献取 500 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层 l ： 42l 刀具切入 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出 2l ： 12 ，取 2 走刀次数 为 1 机动时间 2 2 4 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0j Lt 工序 100： 钻 1/8机床：立式钻床 具：根据选高速钢锥柄麻花钻头。 切削深度 6pa 给量 f ：取 。 切削速度 V 取 V m s 。 机床主轴 转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 2 ， 按照文献，取 630 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 2 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层 l ： 42l 刀具切入 1l ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1 4 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0j Lt 刀具：选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。 片型号： 削深度 m m 进给量 f ：取 f m m r 。 切削速度 V ：取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 9 . 7 按照文献取 500 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层 l ： 42l 刀具切入 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出 2l ： 12 ，取 2 走刀次数为 1 机动时间 2 2 4 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0j Lt 工序 130 钻扩铰左侧 13、 16 台阶孔 本工序采用计算法。 表 3速钢麻花钻的类型和用途 标准号 类型 直径范围（ 用途 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 柄麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄长麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄长麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 选用 机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表 用度为 4500，表 准高速钢麻花钻 的直径系列选择锥柄长，麻花钻 8 ，则螺旋角 =300 ，锋交 2 =1180 ，后角 00 ,横刃斜角 =500 ， L=197mm,116 表 3准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 径范围 直柄麻花钻 l 51 101 表 3用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 （ ） d ( 2 f 0 118 12 40 60 表 3头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度 （ 1）后刀面最大磨损限度 具 材料 加工材料 钻头 直径 20 高速钢 铸铁 2）单刃加工刀具耐用度 T 具类型 加工材料 刀具材料 刀具直径 11 20 钻头（钻孔及扩 铸铁、铜合金及合 高速钢 60 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 孔） 金 钻头后刀面最大磨损限度为 = 60 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表 速钢钻头钻孔的进给量为 f=根据表 中可知，进给量取 f= 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 190钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得， V=12 参考机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 扩铰孔条件改变时切削速度修正系数 V=12 = （ 3 则 n = =131 （ 3 查表 可知， 取 n = 150 则实际切削速度 = =11.8 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 孔时加工机动时间计算公式： （ 3 其中 2 5 2 3则： t= =工序 110： 钻扩铰底部 19、 21、 26 台阶孔 机床：立式钻床 具： 钻扩铰右侧 13、 16 台阶孔 。 先钻 13 孔 底孔 9 。 切削深度 给量 f ：取 。 切削速度 V 取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 25 1000 1000 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1