机械毕业设计（论文）-前端齿轮罩盖工艺工装设计-2套【全套图纸】

编编 号号 无锡太湖学院 毕毕业业设设计计（论论文文） 题目：题目： 前端齿轮罩盖工艺工装设计前端齿轮罩盖工艺工装设计 信机 系系 机械工程及自动化 专专 业业 学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称:高工 ） 2013 年 5 月 25 日 无锡太湖学院本科毕业设计（论文）无锡太湖学院本科毕业设计（论文） 诚诚 信信 承承 诺诺 书书 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 前端齿轮罩 盖工艺工装设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得 的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用， 表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、 集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 97 学 号： 0923805 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 II I 无无锡锡太太湖湖学学院院 信信 机机 系系 机机械械工工程程及及自自动动化化 专专业业 毕毕 业业 设设 计计论论 文文 任任 务务 书书 一、题目及专题：一、题目及专题： 1、题目 前端齿轮罩盖工艺工装设计 2、专题 二、课题来源及选题依据二、课题来源及选题依据 课题来源为无锡某机械有限公司。该课题主要是为了培养学 生开发、设计和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规机床与 零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工中所需要的三维 造型、机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的零件三维造型、机械 理论设计与方法、机械加工工艺及装备等知识，对零件的机械加工工 艺路线进行编制、工装夹具进行改进设计，从而实现金属加工机床切 削加工所需要工装的半自动控制。 在设计专用夹具装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可 能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求：三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1、完成前段齿轮罩盖毛坯图； 2、完成前段齿轮罩盖零件图； 3、完成机械加工工艺过程卡； 5、完成夹具设计装配图； II 6、完成夹具设计零件图； 7、完成课程设计说明书； 四、接受任务学生：四、接受任务学生： 机械 97 班班 姓名姓名 五、开始及完成日期：五、开始及完成日期： 自自 2012 年年 11 月月 12 日日 至至 2013 年年 5 月月 25 日日 六、设计（论文）指导（或顾问）：六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师指导教师 签名签名 签名签名 签名签名 教教研研室室主主任任 学科组组长研究所学科组组长研究所 所长所长 签名签名 系主任系主任 签名签名 2012 年年 11 月月 12 日日 III 摘摘 要要 齿轮罩盖目前是一种普遍的机械装置，应用于大批量生产领域，具有相当大的作用， 主要是起到对产品的一个保护作用，可以避免杂质进入机械，也对操作者的安全有极大 的保护，所以罩盖的设计要求还是很高的！ 本文就是社会生产的实际需要提出的设计题目，罩盖的设计是要根据你所要配置的 机械设备的尺寸，这里加工的前端齿轮罩盖外形不是规整的，我们通过数控铣床还是比 较容易加工的，在编程的过程中弧形指令用的多一点。加工小孔只需要选择对应的麻花 钻，有的需要攻丝，大孔我们需要在镗床上进行加工！ 本文在夹具设计上还是费了时间的，由于我们的零件是薄壁零件，外形不规则，所 以增加了夹具设计的难度，我们第一个选择的是通过一个大孔的夹紧定位，采用的一面 俩銷，这也是常用的定位方式，由于我们粗糙度要求不高，这样的定位可以满足我们的 加工。一套夹具是不能够很好的加工的，所以我们还做了一副铣床上的第二副夹具，便 于加工出更精准的零件！ 最后希望此次设计的夹具能达到预期的设计要求，并能在实际的应用中取得良好的 效果。 关键词：关键词：铣床；镗床；钻孔；夹具； IV Abstract Gear cover cap is a kind of general machinery, applied in mass production, have considerable effect, mainly play a protective role of products! It can avoid impurities into the machinery, and it can protect the operator safety greatly. So the design of the cover cap requirement is very high! This paper is to design topic, put forward by the production of the practical need of society! Lid is designed according to you to configure the size of the mechanical equipment. This processing and the front end of the gear cover cap is not neat appearance. But we are easy to processing by CNC milling machine . In the process of programming arc command with a little more. Processing holes only need to select the corresponding twist drill, some need to tapping.But big holes we need on the boring machine for processing! This article on the fixture design still had time. As a result of our parts are thin-walled parts and it has irregular shape. So increasing the difficulty of fixture design. We are the first choice is through a clamping positioning hole and use one side of the two pins. This is also a common way of clamping, due to our roughness requirement is not high. So its positioning can meet our processing. A set of fixture is not able to very good processing, so we also adopt the hydraulic system drives the second fixture, its easy to work out more accurate parts! Last hope the design of the fixture can achieve the desired design requirements, and can achieve good effect in practical application. Key words: milling machine; boring machine; drilling; fixture; V 目目 录录 摘 要III ABSTRACT.IV 1 绪论1 1.1 本课题的研究内容和意义1 1.2 国内外的发展概况1 1.3 本课题应达到的要求1 2 分析零件3 2.1 零件作用3 2.2 零件结构分析.3 2.3 零件技术要求分析.3 2.4 零件的三维造型4 3 确定毛坯零件类型7 3.1 毛坯选择7 3.2 铸件加工余量.7 4 拟定工艺路线8 4.1 零件表面孔加工方法.8 4.2 工序的合理组合8 4.2 加工顺序的选择8 4.3 确定工艺路线.8 4.3.1 工艺路线一8 4.3.2 工艺路线二.9 4.3.3 最终工艺路线三10 5 选择定位基准11 5.1 粗基准选择.11 5.2 精基准选择.11 6确定机械加工余量，工序尺寸12 6.1 各工序加工余量12 6.2 确定各工序加工余量和基本工时13 7夹具设计26 7.1 镗夹具设计.26 7.1.1 镗夹具的选择与设计.27 7. 1.2 夹紧机构定位方案的选择28 7.1.3 夹紧机构方案的选择.29 7.1.4 夹具体的设计.30 VI 7.1.5 对刀装置.30 7.1.6 夹具操作简介.30 7.2 铣夹具设计.30 7.2.1 铣夹具体的选择与设计.30 7. 2.2 夹紧机构定位方案的选择31 7. 2.2 夹紧机构夹紧结构的分析31 7.2.3 铣夹具定位基准的选择以及误差的计算.32 8 结论与展望33 8.1 结论33 8.2 不足之处及未来展望33 致 谢34 参考文献35 附录36 前端齿轮罩盖工艺工装设计 1 1 绪论绪论 1.1 本课题的研究内容和意义本课题的研究内容和意义 前端齿轮罩盖的主要作用是防止机器工作环境中的杂物进入到机器里对其中的机构， 如对齿轮造成影响甚至损坏零部件，因此齿轮罩盖可以有效保护机器内部的零件。另外 罩盖将机器封闭起来，可以保证操作者的安全,所以齿轮罩盖的研究是很有必要的。 另外毕业设计对我四年的大学生活学习也是一次总结。通过本次毕业设计，应使学 生在下述各方面得到锻炼： 1、进一步培养学生的识图，制图，运算和编写技术文件等基本技能。 2、熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关课程中的基本理论，以及在 生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、 工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题，从而保证零件制造 的质量、生产率和经济性。 3、能够根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹 具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。 4、能比较熟练的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等。 5、培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识，结合生产实习中学到的实践知 识，独立的分析和解决工艺问题。 1.2 国内外的发展概况国内外的发展概况 由于前端齿轮罩盖属于薄壁类零件，外形不规则，所以要加工出既符合技术要求又 能做到外形美观，国内外最大的问题就是如何夹紧定位，也就是设计出优秀的夹具是关 键。当今世界正在发生的深刻变化，对制造业产生了深刻的影响，制造过程和制造工艺 也有了新的内涵。传统制造业不断吸收机械、信息、材料等方面的最新成果，并将其综 合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程。21世纪的制造 业呈现出高技术化、信息化、绿色化、极端化、服务增值等特点和趋。 随着机械大生产的突飞猛进，各类机床性能的不断提高，加工罩盖也变得简单许多。 我们主要用到的就是铣床和钻床，铣床加工上我们可以利用UG编程，把所有的走到路线， 用电脑可识别的语言输入进去，大大减少了工人的计算和装卸搬运，提高了生产效率。 所以，与五六十年代比较，我们加工容易，使用也比较广泛，我相信随着自动化和计算 机的发展，我们的生产效率会越来越高！ 1.3 本课题本课题应达到的要求应达到的要求 本次设计的题目是“前端齿轮罩盖工艺工装设计”加工主要包括：铸造、铣削、钻 孔、镗孔、开槽。另外我们需要做2套夹具来方便加工，一套是镗床夹具用来加工95的 孔，精度要求较高。第二副夹具是铣床夹具，加工前端齿轮罩盖的上端面。 机械制造工艺学课程设计是在我们大学基础课，技术基础课以及大部分专业课之后 进行的。这是我们进行课程设计之前对所学课程的一深入的综合性的连接，也是一次理 论联系实际的训练。因此，它在我的大学学习生活中占有十分重要的地位。这次设计我 无锡太湖学院学士学位论文 2 们能综合运用机械制造基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地 分析和解决了零件机械制造工艺问题， 我们加工精度要达到的要求是：罩盖的前后俩个端面粗糙度要求为 Ra=3.2umm、平 面度为 0.02mm; 罩盖的下表面的粗糙度要求为 Ra=6.3um、平面度为 0.06mm；罩盖上两 孔88 、80 内壁粗糙度要求为 Ra=3.2um; 罩盖上端面 2-M10 螺纹孔有位置度要求 0.4mm ; 罩盖上端面 3-14 孔以及 2-15 孔位置度要求均为 0.4mm；其余光孔粗糙度 要求要求为 Ra=12.5um。 在老师和同学的帮助下，我还对夹具，机床，刀具的的结构和工作原理有了更深的 了解，不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高，为今后的毕业设计及未 来从事的工作打下了良好的基础。这次的毕业设计告诉我，做任何事情要有一个坚持不 懈探索的心，对不懂的知识，不应该弃之不理，只有在不断地解决问题，我们才会进步。 通过毕业设计要达到的几点基本要求： 具有工程图纸的分析能力，绘图能力，要逐渐达到测绘的本领。 具有将理论图纸与实际操作相结合的能力，以为生产服务为宗旨。 具有进行方案论证，分析比较，会对各种性能进行理论计算和实际运用的能力。 具有对机械生产中常用机床的简单操作的使用能力和对其工作原理的简单了解， 便于更好的理解加工过程。 具有团队合作的能力，分工合作，在机械大生产中是很有必要的，要有团队意识， 学会理解别人，学会交流。 具有独立调查研究，查阅收集综合文献资料的能力。 前端齿轮罩盖工艺工装设计 3 2 分析零件分析零件 2.1 零件作用零件作用 前端齿轮罩盖的主要作用是防止机器工作环境中的杂物进入到机器里对其中的机构， 如对齿轮造成影响甚至损坏零部件，因此罩盖可以有效保护机器内部的零件。另外罩盖 将机器封闭起来，可以保证操作者的安全，以免发生机械事故。 零件图如下图 2.1 所示： 2.2 零件结构分析零件结构分析 齿轮前端罩盖属于薄壁类零件，并且外形结构不规则，对于零件的夹紧会有困难， 由此增加了夹具设计的难度，略显复杂。罩盖内侧结构不需要加工，形状也不规则，因 此对于后续加工中可能需要辅助支撑加工时不方便支撑。零件上有很多孔以及螺纹孔加 工，因此有利于后续加工过程的定位。零件需要加工的面比较少，需要加工的孔都在面 上，没有其他特别的孔，由此可采用先面后孔的加工工路线。 2.3 零件技术要求分析零件技术要求分析 零件的材料为 HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高， 不适合磨削，为此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1、罩盖的前后两个端面的粗糙度要求均为 Ra=3.2umm、平面度为 0.02mm; 2、罩盖的下表面的粗糙度要求为 Ra=6.3um、平面度为 0.06mm； 3、罩盖上两孔88 、80 内壁粗糙度要求为 Ra=3.2um; 4、罩盖上端面 5-M10 螺纹孔有位置度要求 0.4mm ; 5、罩盖上端面 3-14 孔、2-10 以及 2-15 孔位置度要求均为 0.4mm。 6、其余光孔粗糙度要求要求为 Ra=12.5um;。 图 2.1 零件图 无锡太湖学院学士学位论文 4 2.4 零件的三维造型零件的三维造型 对于零件的三维造型，首先需要分析 CAD 二维零件图纸，想象出零件的空间结构。 再根据尺寸利用 CAD 软件绘制零件三维造型。 1、首先草绘上端面外轮廓，拉伸 41mm 如下图 2.4 所示。 2、同上，拉伸下端面内轮廓 37mm，如下图 2.5 所示。 3、通过三维移动和旋转，将两个拉伸体根据二维图，内轮廓底与罩盖底面相差 10mm,距 罩盖外轮廓右面 18mm,定位摆正，如下图 2.6 所示。 4、改变下端面体的颜色，便于区分，同时移动距离 41mm，贴合到图 2.3 的背面，如下 图 2.7 所示。 5、做差集，得到罩盖的大致外形图，壁厚 4mm,如下图 2.8 所示。 6、画 2 个凸台面，其中圆形 104，如下图 2.9 所示。 图 2.2 前端齿轮罩盖零件图 图 2.4 前端齿轮罩盖上端面 图 2.3 前端齿轮罩盖三维图 图 2.5 前端齿轮罩盖下端面内轮廓体 图 2.6 两体定位贴合图图 2.7 移动内轮廓至罩盖的下端面 前端齿轮罩盖工艺工装设计 5 7、将 2 个凸台移动到上端面，并且拉伸 9，如下图 2.10 所示。 8、在刚刚的圆形凸台上画 95，88 的圆，先将 95 拉伸 13，再将 88 拉伸 18，做 差集，如下图 2.11 所示。 9、先在罩盖内腔内画出三角凸台，再在右边三角凸台上画 80，92 的圆，拉伸，差 集得到圆孔，如下图 2.12 所示。 10、拉键槽，分别在上端面和内腔中，如下图 2.13 所示。 11、画 2-15，3-14 的圆拉伸做差集，10 的螺纹孔，如下图 2.14 所示。 图 2.8 罩盖外形图 图 2.9 两个凸台面 图 2.10 拉伸凸台图 2.11 拉伸 2 圆面，做差集得到 孔 图 2.12 画出三角凸台，拉伸 2 圆，做差集得到孔 无锡太湖学院学士学位论文 6 12、画 5 个螺纹孔对面的由半圆球和圆柱组成的图形，如下图 2.15 所示。 13、画加强筋，如下图 2.16 所示。 图 2.13 画键槽图图 2.14 画 3 类孔图 图 2.16 画 7 个加强筋 图 图 2.15 画螺纹孔对面，有加强作用的半圆球跟圆柱组合 体 前端齿轮罩盖工艺工装设计 7 3 确定毛坯零件类型确定毛坯零件类型 3.1 毛坯选择毛坯选择 1、零件材料的机械性能要求。对铸铁和有色金属材料选择铸造毛坯；对钢材，机械 性能要求高时，选用锻件毛坯。 2、零件结构形状复杂、薄壁的毛坯，一般采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯，往往 不能采用模锻、压铸和精铸。对外形较特殊的小零件，往往采用精密的毛坯制造方法。 如压铸、熔模铸造。 3、如果大批量生产就可以用高精度和高生产率的毛坯制造方法，这样分配到每个毛 坯上的成本就会比较少。 由零件图可以看出，毛坯材料为 HT200，齿轮前端罩盖形状结构有些复杂且为薄壁 型的零件，大批生产，因此可以采用金属型浇铸。金属型浇铸的毛坯尺寸精度可以达到 0.10.5mm，表面粗糙度可达到 Ra=12.56.3um，而其铸件的力学性能还比较好。 3.2 铸件加工余量铸件加工余量 根据金属机械加工工艺设计手册p-196 可查的加工面长度小于 300mm,粗加工后 的精铣余量为 1.0mm,公差+0.3mm.则可确定毛坯平面上的余量为 2.5mm 罩盖底面毛坯余量也是一样为 2.5mm 即可。 根据金属机械加工工艺设计手册孔加工余量确定，粗镗 3mm,精镗 2mm,所以毛 坯余量为 5mm，即毛坯上预先铸出 83、75 孔。 其余的螺纹孔和光孔尺寸较小，所以铸成实心的，后续机加工中直接利用钻削加工 方式加工出来。零件毛坯图如下图 3.2 所示： 图 3.2 毛坯 图 无锡太湖学院学士学位论文 8 4 拟定工艺路线拟定工艺路线 4.1 零件表面孔加工方法零件表面孔加工方法 由以上对零件的技术要求分析可知，罩盖的上端面和下端面需要粗铣-精铣加工以保 证尺寸精度和粗糙度要求。罩盖底面有粗糙度要求和平面度要求，所以采用粗铣-精铣的 加工方法。罩盖上两孔采用粗镗-半精镗加工方式即可满足技术要求。2-M106H 螺纹孔加 工采用钻-扩-粗铰-精铰，其余螺纹孔也采用相同加工方法孔。罩盖上其余光孔采用钻削 加工即可满足精度要求。 4.2 工序的合理组合工序的合理组合 （1） 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺 装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和 工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 （2） 工序集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产 面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互 位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复 杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采 用专用设备，工序集中程序受到限制。中批及大批大量生产中，多采用工序分散的加工 原则，生产中可以采用结构简单的专用机床和通用夹具，组织流水线生产。 4.2 加工顺序的选择加工顺序的选择 （1）先主后次 零件的主要表面（设计基准面、工作面）应先加工，次要面（键槽、 螺孔）可在主要表面加工到一定精度后、最终加工前加工； （2）先粗后精 先粗加工后精加工有利于加工误差和表面缺陷层的逐步消除，重而 逐步提高零件的加工精度和表面质量； （3）先面后孔 用平面定位比较稳定可靠，加工过的平面上孔比在毛坯面上钻孔不 易产生孔轴线的偏斜和较容易保证孔距尺寸； （4）先基准后其他 作为基准的表面要先加工出来。 4.3 确定工艺路线确定工艺路线 4.3.1 工艺路线一工艺路线一 该工艺路线体现先面后孔、粗精加工分开的加工顺序安排原则，并且工序集中，适 合大批量的生产特点，这样就减少辅助工序的时间，减低劳动量，提高生产效率。也有 不足之处，就是不符合先主后次的加工顺序安排原则，即工艺路线中的钻孔、钻螺纹孔 应该安排在精加工之前完成。初拟工艺路线如表 4-1 所示： 表 4-1 初拟工艺路线一 工序 10铸 造 前端齿轮罩盖工艺工装设计 9 续表 4-1 工序 20热 处 理 工序 30粗铣上端面 工序 40粗铣下端面 工序 50粗铣底面 工序 60精铣上端面 工序 70精铣下端面 工序 80精铣底面 工序 90钻定位孔 工序 100钻上端面孔 工序 110拉键槽 工序 120粗镗端面孔 95、88 、80 工序 130精镗端面孔 95、88 、80 工序 140铰、钻端面孔并攻螺纹 工序 150钻底面孔并功螺纹 工序 160钳工 去毛刺 工序 170终检 入库 4.3.2 工艺路线二工艺路线二 分析该工艺路线，体现先面后孔、粗精加工分开的加工顺序安排原则，在工艺路线一 得基础上有所该进，就是符合先主后次的加工顺序安排原则，即工艺路线中的钻孔、钻 螺纹孔应该安排在粗加工之后精加工之前完成。但是也有不足之处，即工序分散，增加 了安装工件，搬运工件的次数，这样就减少了辅助工序的时间，增加劳动量，降低咯生 产效率，并不适合大批量的生产。初拟工艺路线二如表 4-2 所示： 表 4-2 初拟工艺路线二 工序 10铸 造 工序 20热 处 理 工序 30粗铣上端面 工序 40粗铣下端面 工序 50粗铣底面 工序 60粗镗孔端面孔 95、88 、80 工序 70精镗孔端面孔 95、88 、80 工序 80拉键槽 工序 90钻定位孔 无锡太湖学院学士学位论文 10 续表 4-2 工序 100钻上端面孔 工序 110钻、铰端面孔并攻螺纹 工序 120钻底面孔并攻螺纹 工序 130精铣底面 工序 140精铣上端面 工序 150精铣下端面 工序 160钳工 去毛刺 工序 170终检 入库 4.3.3 最终工艺路线三最终工艺路线三 分析该工艺路线，体现了先面后孔、粗精加工分开的加工顺序安排原则，也符合先主后 次的加工顺序安排原则，即工艺路线中的钻孔、钻螺纹孔应该安排在粗加工之后精加工 之前完成。以设计基准作为定位基准，满足基准重合，调质处理可消除内应力，改善加 工性能的同时也能获得好的综合力学性能，对于此次的齿轮前端罩盖的力学性能要求， 调质处理可以作为最终热处理。初拟工艺路线三如表 4-3 所示： 表 4-3 初拟工艺路线三 工序 10铸 造 工序 20热 处 理 工序 30粗铣上端面 工序 40粗铣下端面 工序 50粗铣底面 工序 60精铣底面 工序 70精铣上端面 工序 80精铣下端面 工序 90拉键槽 工序 100钻定位孔 工序 110钻上端面孔 工序 120铰、钻上端面孔并攻螺纹 工序 130钻底面孔并攻螺纹 工序 140粗镗端面孔 95、88 、80 工序 150精镗端面孔 95、88 、80 工序 160钳工 去毛刺 工序 170终检 入库 前端齿轮罩盖工艺工装设计 11 5 选择定位基准选择定位基准 5.1 粗基准选择粗基准选择 粗基准选择应当满足以下要求： （1）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 （2）尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧 可靠。 （3）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用 难以保证表面间的位置精度。 （4）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余 量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以 底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致 的组织，以增加其耐磨性。 （5）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相 互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表 面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。 参照上述要求，以罩盖下端面面作为粗基准，加工罩盖上端面；以罩盖底面作为粗 基准镗罩盖上的两个大孔。 5.2 精基准选择精基准选择 精基准的选择应满足以下要求： （1） 基准统一原则，应尽可能的采用同一个基准定位加工零件上尽可能多的表面； （2）互为基准原则，工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，就需要 两个表面进行反复加工，以保证位置精度要求。 （3） 基准重合原则，选用零件上的设计基准作为定位基准，这样可以避免定位基 准与设计基准不重合而引起的定位误差； （4） 自为基准原则，某些表面精加工要求余量小而均匀时，选择加工表面本身作 为定位基准； （5） 定位基准还应有足够大的支撑面积，表面粗糙度值要小，精度要高。 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确可靠、方便，依据“基准重合”原则和“基 准统一”原则，以粗加工后的罩盖下端面为主要的定位精基准，这样也满足“基准重合” 原则。以罩盖底面为定位精基准镗孔88mm 、80mm、插槽。 无锡太湖学院学士学位论文 12 6确定机械加工余量，工序尺寸确定机械加工余量，工序尺寸 6.1 各工序加工余量各工序加工余量 工序 10 为铸造，工序 20 为热处理，无机加工余量和工序尺寸计算。 (1)粗铣上端面 Z=1mm 一次走刀加工完成； (2)粗铣下端面 Z=1mm 一次走刀加工完成； (3)粗铣底面 Z=1mm 一次走刀加工完成； (4)精铣底面 保证表面粗糙度要求及平面度 0.06mm; (5)精铣上端面 至尺寸要求 32mm (6 精铣下端面 保证尺寸 33mm 留 1mm 余量； (7)拉键槽 由于无精度要求，粗加工即可。Z=1.8mm 2 次走到完成 (8) 钻孔 2-15 由于无精度要求，所以采用一次钻削加工即可。 钻孔 15mm 2Z=7.5mm ; (9)加工罩盖上端面螺纹孔 5BM10H6 由于尺寸精度要求高，所以选用加工方法为： 钻-扩-粗铰-精铰-功螺纹。毛坯为实心孔，查金属机械加工工艺设计手册 功螺纹前的 孔径为 8.5mm； 钻孔 7.8mm 2Z=3.9mm; 粗铰 7.96mm 2Z=0.08mm; 精铰 8H6mm 2Z=0.02mm; 攻螺纹 M10 2Z=2mm （摘自金属机械加工工艺设计手册表 4-41 “功螺纹及装配前的钻孔直径” 下方 注释：1.本表所列麻花钻直径，适用于一般生产条件下的钻孔，随生产条件的不同，可按 实际需要在麻花钻标准系列中选用相近的尺寸。在螺纹孔小径公差范围内，建议尽可能 选用较大的尺寸麻花钻，以减轻攻螺纹工序的负荷，以提高丝锥耐用度。 ） （10）加工 M8 螺纹孔 本工序采用钻-攻螺纹的加工方式。 查金属机械加工工艺设计手册 功螺纹前的孔径为 6.8mm； 钻孔 6.8mm 2Z=3.4mm （11）钻孔 2-15 ；由于无精度要求，所以采用一次钻削加工即可。 钻孔 15mm 2Z=7.5mm （12）钻孔 3-14 ；由于无精度要求，所以采用一次钻削加工即可。 钻孔 14mm 2Z=7mm 前端齿轮罩盖工艺工装设计 13 表 6-1 镗 88mm 孔工序余量及尺寸 工序名称工序余量(mm)工序经济精度工序基本尺寸工序尺寸偏差 铸造 IT1283 0.5 0.5- 83 粗 镗3.0IT1186 0.22 0 86 精镗2.0IT988 0.87 0 88 表 6-2 镗 80mm 孔工序余量及尺寸 工序名称工序余量(mm)工序经济精度工序基本尺寸工序尺寸偏差 铸造 IT1275 0.5 0.5- 75 粗 镗3.0IT1178 0.19 0 86 精镗2.0IT980 0.74 0 80 表 6-3 镗 95mm 孔工序余量及尺寸 工序名称工序余量(mm)工序经济精度工序基本尺寸工序尺寸偏差 铸造 IT1288 .5 0.5- 88 粗 镗5.0IT1193 0.19 0 93 精镗2.0IT995 0.74 0 95 6.2 确定各工序加工余量和基本工时确定各工序加工余量和基本工时 工序 10：为铸造，工序 20 为热处理，在此不做计算。 工序 30：粗铣上端面 机床：X5032 刀具：硬质合金套式面铣刀 刀具直径 d=160mm 齿数 z=8； 背吃刀量:mm 5 . 1 p a 查切削用量简明手册取 fz=0.10.4mm/z，取 fz=0.28mm/z 切削速度：v=13985m/min ;取 v=97m/min; 确定主轴转速： min/193 16014 . 3 9710001000 r d v ns 根据立铣 X5032 机床选取，=210r/min;则实际切削速度： w n min/.5105 1000 16021014. 3 1000 m dn v w 所以 工作台每分钟的进给量 fm 为： min/210828 . 0 mmnZff wzm 无锡太湖学院学士学位论文 14 即 fm=470.4mm/min; 按机床取 Fm=480mm/min 取 切入长度：= 56mm 切出长度：=5mm 加工长度： =240mm 1 l 2 l l 计算基本工时： min5.60 480 565240 21 m f lll t 综上可得：v=105.5m/min 、f=480mm/min 、n=210rr/min; 工序 40：粗铣下端面； 查切削用量简明手册取 fz=0.10.4mm/z，取 fz=0.28mm/z 切削速度：v=13985m/min ;取 v=97m/min; 确定主轴转速： min/193 16014 . 3 9710001000 r d v ns 根据立铣 X5032 机床选取,;则实际切削速度： min/210rnw min/.5105 1000 16021014 . 3 1000 m dn v w 所以 工作台每分钟的进给量 fm 为： min/210828 . 0 mmnZff wzm 即 fm=470.4mm/min; 按机床取 Fm=480mm/min 取 切入长度：= 56mm 切出长度：=5mm 加工长度： =365mm 1 l 2 l l 计算基本工时： min.01 480 565365 21 m f lll t 工序 50：粗铣底面; 机床：X5032 刀具：硬质合金套式面铣刀 刀具直径 d=160mm 齿数 z=8； 背吃刀量:1.5mm p a 查切削用量简明手册取 fz=0.10.4mm/z，取 fz=0.28mm/z 切削速度：v=13985m/min ;取 v=97m/min; 确定主轴转速: min/193 16014 . 3 9710001000 r d v ns 根据立铣 X5032 机床选取，=210r/min;则实际切削速度： w n min/.5105 1000 16021014 . 3 1000 m dn v w 前端齿轮罩盖工艺工装设计 15 所以 工作台每分钟的进给量 fm 为： min/210828 . 0 mmnZff wzm 即 fm=470.4mm/min; 按机床取 Fm=480mm/min 取 切入长度：= 56mm 切出长度：=5mm 加工长度： =230mm 1 l 2 l l 可直接计算出该工序机加工时间： min.610 470 565230 21 m f lll t 工序 60：精铣底面 机床：X5032 刀具：硬质合金套式面铣刀 刀具直径: d=160mm 齿数 z=8； 背吃刀量:1.5mm p a 查切削用量简明手册取 fz=0.10.4mm/z，取 fz=0.2mm/z 切削速度：v=13985m/min ;取 v=109m/min; 确定主轴转速： min/6.9216 16014 . 3 10910001000 r d v ns 根据立铣 X5032 机床选取，=210r/min;则实际切削速度： w n min/.5105 1000 16021014 . 3 1000 m dn v w 所以 工作台每分钟的进给量 fm 为： min/21082 . 0mmnZff wzm 即 fm=336mm/min; 按机床取 Fm=320mm/min 取 切入长度：= 56mm 切出长度：=5mm 加工长度： =230mm 1 l 2 ll 计算基本工时： min91 . 0 320 565230 21 m f lll t 综上可得：v=105.5m/min 、f=320mm/min 、n=210r/min; 工序 70：精铣上端面 查切削用量简明手册取 fz=0.10.4mm/z，取 fz=0.2mm/z 切削速度：v=13985m/min ;取 v=109m/min; 确定主轴转速： 无锡太湖学院学士学位论文 16 min/6.9216 16014 . 3 10910001000 r d v ns 根据立铣 X5032 机床选取，=210r/min;则实际切削速度： w n min/.5105 1000 16021014 . 3 1000 m dn v w 所以 工作台每分钟的进给量 fm 为： min/21082 . 0mmnZff wzm 即 fm=336mm/min; 按机床取 Fm=320mm/min 取 切入长度：= 56mm 切出长度：=5mm 加工长度： =240mm 1 l 2 ll 可计算出该工序机加工时间： min0.95 320 565240 21 m f lll t 工序 80：精铣下端面； 查切削用量简明手册取 fz=0.10.4mm/z，取 fz=0.2mm/z 切削速度：v=13985m/min ;取 v=109m/min; 确定主轴转速： min/6.9216 16014 . 3 10910001000 r d v ns 根据立铣 X5032 机床选取，=210r/min;则实际切削速度： w n min/.5105 1000 16021014 . 3 1000 m dn v w 所以 工作台每分钟的进给量 fm 为： min/21082 . 0mmnZff wzm 即 fm=336mm/min; 按机床取 Fm=320mm/min 取 切入长度：= 56mm 切出长度：=5mm 加工长度： =365mm 1 l 2 ll 可直接计算出该工序机加工时间： min.331 320 565365 21 m f lll t 工序 90 拉键槽 机床：L6120； 加工余量 ：2Z=3.5mm 确定单面齿升：查机械加工工艺手册 ，确定拉键槽时拉刀的单面齿升为 0.06mm， 拉削速度 V=3.6m/min; 前端齿轮罩盖工艺工装设计 17 切削工时： ； zvf kl t z 1000 Zb 式 中： 为单面余量 1.75mm b Z 为拉削长度； l 为校准部分的长度系数；=1.2 K 为机床返回行程系数，取 K=1.4 V 为拉削速度； 为拉刀单面齿升； z f Z 为拉刀同时工作齿数；Z= /P l P 为拉刀齿距； mml127635 . 1 1.5)(1.25P 所以，拉刀同时工作齿数 Z=l/p=76/126; 综上所述，拉削工时为： min07. 0 606 . 0 6 . 31000 4 . 12 . 135.51 1000 Zb zvf kl t z 则 两次加工用时总额为：2t=0.14min07 . 0 2 工序 100：钻定位孔 机床：Z35 （1）钻 2-15 孔 刀具：15 麻花钻； 背吃刀量：=7.5mm p a 根据切削用量简明手册和机床选取进给量=0.62mm/r z f 切削速度 v=26m/min d=15mm 则机床主轴转速： n min.552 1514 . 3 2610001000 0 r d V n 按机床选取 n=545r/min; 实际切削速度：V min/.725 1000 5451514. 3 1000 V 0 m nd 刀具切入长度：=10mm; 刀具切出长度：=3mm; 1 l 1 l 2 l 2 l 切削长度 l=20mm 则机加工工时: 无锡太湖学院学士学位论文 18 ；min1 . 0 62 . 0 545 31020 21 nf lll t 则钻两个孔用时为 2t=201=0.2min; 工序 110 钻上端面孔 3-14 ,10 机床：Z35 （1）钻 3-14 孔 刀具：14 麻花钻； 背吃刀量：=7mm p a 根据切削用量简明手册和机床选取进给量=0.62mm/r z f 切削速度 v=26m/min d=15mm 则机床主轴转速： n min.552 1514 . 3 2610001000 0 r d V n 按机床选取 n=545r/min; 实际切削速度： V min/.725 1000 5451514 . 3 1000 V 0 m nd 刀具切入长度：=10mm; 刀具切出长度：=3mm; 1 l 1 l 2 l 2 l 切削长度 l=20mm 则机加工工时: ；min1 . 0 62 . 0 545 31020 21 nf lll t 则钻 3 个孔用时为 3t=30.1=0.3min; (2)同上面的计算过程，算出钻 10 的孔， 则机加工工时为： ；min1 . 0 62 . 0 545 31020 21 nf lll t 工序 120 钻、铰端面孔并攻螺纹 (1) 钻孔 7.8mm 刀具：7.8 麻花钻 加工余量 2Z=3.9mm; 根据切削用量简明手册查得 f=0.220.28/r，按机床取的 f=0.22/r.切削速度 v=24.6m/min； 则 机床主轴转速： n min/1004 7.814. 3 24.610001000 0 r d V n 按机床取转速为：n=960r/min; 前端齿轮罩盖工艺工装设计 19 实际切削速度： V min/3.512 1000 9608 . 714 . 3 1000 V 0 m nd 刀具切入长度：=10mm; 刀具切出长度：=0; 1 l 1 l 2 l 2 l 切削加工长度 ： =18mm; ll 则 机加工工时： min13 . 0 22. 0960 1018 21 xnf lll t 即加工 5 个孔用时:t=5t=50.13min=0.65min 切削用量：f=0.22mm/r 、v=23.51m/min 、n=960r/min; (2) 粗铰 7.96mm 刀具：7.8 铰刀 加工余量 2Z=0.08mm; 由切削用量简明手册可查得 f=0.70.9/r，按机床取的 f=0.81/r.切削速度 v=8.7m/min； 机床主轴转速： n min.348 7.9614 . 3 8.710001000 0 r d V n 按机床选取 n=392r/min; 实际切削速度：V min/9.8 1000 3926.9714 . 3 1000 V 0 m nd 刀具切入长度：=10mm; 刀具切出长度：=0; 1 l 1 l 2 l 2 l 切削加工长度 ： =18mm;ll 则 机加工工时： min09 . 0 81 . 0 392 1018 21 nf lll t 即加工 5 个孔用时:t=5t=50.09min=0.45min 切削用量：f=0.81mm/r 、v=9.8m/min 、n=392r/min; (3) 精铰 8H6mm 刀具：8 铰刀； 加工余量： 2Z=0.02mm; 由切削用量简明手册可查得 f=0.70.9/r，按机床取的 f=