机械制造技术课程设计-涡轮变速箱零件的加工工艺及铣尺寸82的夹具设计（全套图纸）

哈尔滨理工大学课程设计说明书机械制造技术课程设计说明书全套图纸，加153893706设计题目：制定涡轮变速箱零件的加工工艺，设计铣尺寸82的铣床夹具 专 业：班 级：学 号：姓 名：指导教师：机械工程系2015年11月21日目 录第一章 零件分析 1第二章 工艺规程设计22.1 确定毛坯的制造形式22.2 定位基准的选择22.3 制定加工工艺路线32.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定32.5 确定切削用量及基本工时5第三章 夹具设计193.1定位基准的选择193.2切削力及夹紧力的计算193.3 误差分析203.4 定位键与对刀装置的设计20 课程设计心得体会23参考文献24 第一章 零件分析 涡轮变速箱共有八组加工表面，现分述如下： 1、80端面、70孔及72孔2、 82端面、45端面及外圆面3、 尺寸82两侧面4、 32孔5、 沉孔11.6、6.5孔6、 12端面7、 6孔、M6螺纹8、 8孔 第二章 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，涡轮变速箱工作时受到的力与振动较大,因此应该选用铸件,以使金属纤维尽量不被切断,提高零件力学性能和强度,保证零件工作安全可靠。由于零件年产量为中批生产,而且零件属于轻型机械,故可采用铸造成型。这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可与零件形状尽量接近，各小孔不铸出。2.2 定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成大批零件报废，使生产无法正常进行。1 、粗基准的选择粗基准的选择应满足以下的要求：保证加工其他面时有足够的加工余量。保证精加工时定位面有一定的精度。为满足上述要求，应选45外圆面作为定位粗基准。2、 精基准的选择为了保证精度，采用70孔及其端面作为定位精基准，符合基准重合原则和基准统一原则。2.3 制定加工工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的加工精度和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下,可以考虑采用效率较高的通用机床配以专用夹具,并尽量使用工序集中来提高生产率。除此之外,还要考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。工序01：备料工序02：时效处理工序03：非加工表面涂红色防锈漆工序04：粗车80端面和斜面；粗车70内孔和72内孔工序05：粗车82端面、45端面和外圆面；半精车45外圆面工序06：铣尺寸82两侧面 工序07：钻、扩、铰32、倒角C2 工序08：钻、扩、铰32、扩32孔至33、倒角C2工序09：锪沉孔11.6孔深6.5、钻6.5孔工序10：铣12端面工序11：钻6孔、钻、攻M6螺纹工序12：钻8孔工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求并入库 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1. 80端面、70孔及72孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步铣削即可满足其精度要求。2.82端面、45端面及外圆面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，两步铣削（即粗车半精车）可满足其精度要求。粗车 单边余量Z=1.5mm半精车 单边余量Z=0.5mm3. 尺寸82两侧面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步铣削即可满足其精度要求。4.32孔的加工余量因孔的尺寸不大，7级精度，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8知，首先钻孔至30，再扩30孔至31.8，最后铰31.8孔至32。5.沉孔11.6、6.5孔的加工余量 因孔的尺寸不大，9级精度，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8知，一步钻削即可满足要求。6.12端面的加工余量 查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步铣削即可满足其精度要求。7.6孔、M6螺纹的加工余量 因孔的尺寸不大，9级精度，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8知，一步钻削即可满足要求。M6螺纹则需要先加工M6螺纹底孔5.1，再攻螺纹M6。8.8孔的加工余量因孔的尺寸不大，9级精度，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8知，一步钻削即可满足要求。9.其他不加工表面，铸造即可满足其精度要求。 2.5 确定切削用量及基本工时工序01：备料工序02：时效处理工序03：非加工表面涂红色防锈漆工序04：粗车80端面和斜面；粗车70内孔和72内孔工步一:粗车80端面和斜面1） 车削深度，因为80端面和斜面精度要求不高，故可以选择ap=2.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=2.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(5.1+5+2)/(4750.16)0.159min。工步二:粗车70内孔和72内孔1） 车削深度，因为70内孔和72内孔精度要求不高，故可以选择ap=2.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=2.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(44+2)/(4750.16)0.605min。工序05：粗车82端面、45端面和外圆面；半精车45外圆面工步一:粗车82端面、45端面和外圆面1） 车削深度， ap=1.5mm。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(22+6.5+1.5)/（4750.16）min0.395min。工步二:半精车45外圆面1） 车削深度，因为45外圆面精度要求不高，故可以选择ap=2.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=0.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(22+0.5)/(4750.16)0.296min。工序06：铣尺寸82两侧面 1. 选择刀具刀具选取圆柱铣刀，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度2） 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取600当600r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为 工序07：钻、扩、铰32、倒角C2 工步一钻孔至30确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工30孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：， 则机动工时为工步二：扩孔孔至31.8利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取 则主轴转速为，并按钻床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步三：铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为 工序08：钻、扩、铰32、扩32孔至33、倒角C2工步一钻孔至30确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工30孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：， 则机动工时为工步二：扩孔孔至31.8利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取 则主轴转速为，并按钻床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步三：铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为 工步四：扩孔孔至33利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取 则主轴转速为，并按钻床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工序09：锪沉孔11.6孔深6.5、钻6.5孔工步一：锪沉孔11.6孔深6.51、加工条件加工材料: HT200，硬度200220HBS，铸件。工艺要求：孔径d=11.6mm。沉孔深6.5，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用Z3025钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢锪刀，其直径d=11.6mm 3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度200H有。（2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , 切削速度的修正系数为：，故 根据Z3025型钻床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择n=600r/mm， 。4计算基本工时根据公式式中，l=11.6mm，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得， L=（11.6+6.5）mm=18.1mm 故有： t=0.226min工步二：钻6.5孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工6.5孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z3025机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：， 则机动工时为工序10：铣12端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度3） 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取500当500r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为