精密平面磨床垂直进给机构壳体

1、精密平面磨床垂直进给机构壳体设计说明书题目: 壳体机械加工工艺规程及工装设计(年产量2000件)序言机械制造工艺毕业设计是我们学完了大学的全部课程之后进行的.是一次关于我们能否将所学到的知识服务于实践的综合测试,是一次理论联系实际的训练.因此,它在我们三年的大学生活中最重要的地位.就我个人而言,我希望能通过这次设计对自己以后将从事的工作进行一次适应性的训练,希望在设计中能锻炼自己分析问题.解决问题的能力,为自己今后参加国家的建设打下一个良好的 基础.由于能力所限,许多都是以书论理,与实际相差甚远,设计尚有不妥之处.希望各位老师前辈给予指教.学生在此不胜感激.一.零件的分析(一)零件的作用题目所

2、给定的零件是精密平面磨床垂直进给机构的壳体.它位于工作台的侧面.主要作用:一是保证蜗轮蜗杆传动的平稳性;二是保证蜗轮蜗杆传动的精确性;三是通过本零件可以实现蜗轮蜗杆的传动,从而带动垂直进给机构的运行并保其精确性.（二）零件的工艺分析。从零件图上可以看出，它一共有三组加工表面，而这三组加工面之间有一定的位置要求，现将这三组加工表面分述如下：1 以直径80孔为中心的加工表面该组加工表面包括：直径80直径116直径120孔及其端面r73圆弧面及其顶糟及其螺孔2m4深7；窗口顶面及其螺孔；直径斜孔。3m4孔。2 以直径47孔为中心的加工表面。该组加工表面包括：直径47直径52直径61孔及m60*1.5

3、螺孔；大斜面及其顶面四个沉尖孔二个销孔；r40弧面。3 以直径45孔为中心的加工表面该组加工表面包括：直径45孔及其端面；端面上的z直径6锥销孔，m6深15，zm6通，zm4深8，以及直径12孔，m12*1.25深8的螺孔。这三组加工表面有着一定的位置要求，主要是：（1） 直径52。+0.030，直径47。+0.025和直径80。+0.030的不同心度允差为0.015mm；（2） 直径45。+0.025孔的轴线对直径80。+0.030孔的不垂直度允差为0.03/100；（3） 直径52。+0.030，直径47。+0.025和直径。+0.030对a面的不垂直度允差为0.05（4） 直径80孔面与

4、其内端面垂直度允差0.03/100直径47孔面与其内端面垂直度允差0.02/100由以上分析可知，对于加工表面而言，我们可以先加工其中一组表面，然后借用于专用夹具进行另一组表面的加工，并且保证它们之间的位置精度要求。二工艺规程设计（一）确定毛胚的制造形式 零件结构较复杂，可采用铸体，材料取ht1533且零件轮廓尺寸较大，且年产量为2000件，已构成批量生产，且零件在工作过程中受力不大且较稳定，于是采用铸造结构较合理。（二）基面的选择基面的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

5、批报废，使生产无法进行，造成重大损失。粗基准的选择：对本工艺零件来说，选择好粗基准是至关重要的。根据粗基准选择的有关原则结合本零件的结构特征（对于某些重要的表面，应尽可能使其加工均匀）对本零件来说斜面是重要的表面之一，ra达到0.8，直径80直径47直径45内孔面也是。因此我们可以选斜面为第一步粗加工，即选直径120孔面极其端面作为粗基准，粗加工斜面，只要限制四个自由度xzxy即可。对于精基准而言，主要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，此处略。（三）制定工艺路线工艺路线确定的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为

6、成批的条件下，可采取多功能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除以此外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1 工艺路线方案一工序10 车直径120，直径116，直径80孔及其端面，r40内弧面20 车直径47，直径52，直径61，m60*105孔（螺孔）及其端面30 铣斜面40 铣斜面端面50 铣r73圆弧面60 铣圆弧槽70 铣圆弧槽止口80 铣窗口顶面90 粗镗直径45孔100 精车径47，直径52，m60*1.5，直径61孔及其端面110 精车径120，直径116，直径80孔及其端面120 精镗直径45孔130 精铣斜面140 精磨斜面150 制zm4深7螺孔160

7、 制窗口螺孔，钻直径12孔170 制3m4孔180 制m12*1.25深8螺孔185 制3m6螺孔190 铣端面195 钻直径8斜孔200 钻端面，制螺孔210 制斜面孔。倒止口面（215）220 打体号230 检查2工艺路线二工序：10 粗铣斜面 20 粗车直径120直径116直径80孔及端面r40内弧面 30 粗车直径47直径52直径61孔及其端面。m60*1.5螺纹 40铣斜面端面 50铣左端面60 铣r73圆弧面70 铣圆弧槽80 铣圆弧槽止口90 铣窗口顶面100 粗镗直径45孔110 精铣斜面120 磨斜面130 精车直径120，直径116，直径80孔及其端面（半精车前端面）r40

8、弧面140 精车直径47，直径52，直径61孔及其端面，车m60*1.5螺纹150 精镗直径45孔160 制zm4深7螺孔170 制窗口螺孔 钻直径12孔180 制3m4螺孔 185 制3m6均布螺孔 190 制m12*1.25深8螺孔 200 制端面孔 螺孔 210制斜面孔 倒 止口面（215） 220 打体号 230 检查3工艺方案的比较与分析 两方案最主要的区别是粗基准选择不一样。根据粗基准选择原则之一，应选择有与加工面有重要位置关系的面作为粗基准。结合本零件应选方案二。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确定。 壳体材料为ht1533。生产类型为批量生产，采用二级精度铸体 根据零件

9、，加工余量采取查表法。取顶面及孔面（双边）加工余量为4.5mm，端面加工余量为3.5mm（见毛胚图）（五）确定切削用量及基本工时（采用查表法，计算法） 工序：10 粗铣斜面1 加工条件工体材料：ht1533加工要求：粗铣斜面机床：x62刀具：高速钢套式面铣刀w18cr4v 取d/z=250/260 t=240，b=150sz=0.12 t=3.22切削用量确定切削速度v=59.79(m/min) 取主轴转速n=118rpm, f=3.18mm/r3基本工时 tj=(l+l1+l2)*i/fmz 主偏角kr=90度时 l2=2 l1=27tj=0.58min工艺20 粗车半径120半径116半径

10、80孔及其端面。r40内弧面1. 加工条件：ht15-33（工体材料）加工要求：粗车半径120半径116半径80孔及其端面。r40内弧面机床：ca6140端面车刀：刀片材料ya6，刀杆尺寸1625mm平方，kr=90r。=15，r6=0.5mm孔面车刀：刀片材料ra6,kr=100,kr=102. 确定切削用量。（1） 粗车前面切削速度v=132.5m/min取主轴转速n=160rpm 进给量f=0.23mm/r(2)车半径116孔切削速度v=123.1m/min取主轴转速n=160rpm,进给量f=0.36mm/r(3)粗车半径80孔端面v粗=132.5m/min取主轴转速度n=160rmp

11、进给量f=0.23mm/r(4)粗车半径80孔（半径84.5-81）v粗=109.0m/min取n=80rmp f=0.30mm/r(5)粗车半径120孔切削速度v=130.8m/min取主轴转速n=160rpm,进给量f=0.36mm/r（6）粗车半径40弧面（r40.5）v粗=114.8m/min取n=80rmp f=0.30mm/r3. 基本工时。（1）粗车前面tj=0.758分 l1=2.5（2） 车半径116孔tj=0.627分l1=2.1mm（3） 粗车半径80孔端面 tj=0.794分l1=2.06mm（4） 粗车半径80孔tj=0.984分l1=2.2（5） 粗车半径120孔

12、tj=0.336分 l1=3.37mm(6)粗车半径40弧面tj=1.03分l1=1.03tj总=40559分4. 基本工时的确定工序30 粗车半径47半径52半径61孔及其端面粗车螺纹1 加工条件工体材料：ht15-33加工要求：粗车半径47半径52半径61机床：ca6140刀具：刀片材料ya6 kr=100 kr=10ya6 60内螺纹车刀2 确定切削用量（1） 切削速度（粗车半径47孔）v=127.8m/min取主轴转速n=160rmp 进给量f=0.36mm/r(2)粗加工半径52及半径47端面切削速度v半径52=121.2m/min取主轴转速度n=160rmp 进给量f=0.36mm

13、/rv半径47端面=158.1m/min取主轴转速度n=160rmp 进给量f=0.35mm/r(3)粗加工半径61槽选用t型槽镗刀a=3,m=6,r=100mm切削速度v=109.8m/min取主轴转速度n=160rmp 进给量f=0.35mm/r(4)粗车螺纹孔半径53-半径57切削速度v=126.3m/min取主轴转速度n=160rmp 进给量f=0.36mm/r(5)车半径61孔切削速度v=125.3m/min取主轴转速度n=160rmp 进给量f=0.36mm/r(6) 粗车螺纹切削速度v=36.9m/min3 基本工时的确定（1） 粗车半径47孔tj=0.829分 l1=2.19（

14、2） 粗加工半径52及半径47端面tj半径52=0.548分 l1=2.06tj半径47端面=0.52分（3） 粗加工半径61槽tj=0.133分（4） 粗车螺纹孔tj=0.393分 l1=2.15（5） 车半径61孔tj=0.270分 tj总=2.552分工序40 铣斜面端面1加工条件工体材料：ht15-33加工要求：铣斜面端面机床：x62刀具：高速钢套式面铣刀w18cr4v 镶齿铣刀t=180 d/z=80/10 b=48 sz=0.08 t=4.5 kr=902.确定切削用量切削速度v=61.9m/min取主轴转速度n=475rpm 进给量f=0.79mm/r3.基本工时的确定tj=0.

15、352分工序50 铣左端面1 加工条件 工体材料：ht15-33加工要求：铣左端面机床：x62刀具：高速钢套式面铣刀w18cr4vt=180 d/z=160/16 b=96 sz=0.05 t=3.5 kr=902.确定切削用量切削速度v=78.4m/min3.基本工时的确定tj=0.328分取主轴转速n=475rpm f=0.79mm/r工序60 铣r73圆弧面1 加工条件：工体材料ht15-33加工要求：铣r73圆弧面机床：x52k刀具：高速钢立铣刀w18cr4v2 切削用量的确定切削速度v=58.6m/min取主轴转速n=375rmp 手动进给量f=0.4mm/r3.基本工时tj=1.0

16、4分工序70 铣圆弧槽1 加工条件加工材料：ht15-33 加工要求：铣圆弧槽 机床：x52k 刀具：高速钢立铣刀w18cr4v t=60 d/z=16/3 t=16 b=11 sz=0.052.切削用量的确定切削速度v=73.6m/min取主轴转速n=475rpm 进给量f=1.185mm/r3.基本工时的确定tj=0.959分工序80 铣圆弧槽止口1 加工条件加工材料：ht15-33加工要求：铣圆弧槽止口机床：x52k刀具：高速钢立铣刀w18cr4v t=60 d/z=22/3 t=22 b=3 sz=0.052 切削用量的确定切削速度v=86.5m/min取主轴转速n=600rpm f=

17、0.15mm/r3.基本工时的确定tj=1.011分工序90 铣窗口顶面1 加工条件加工材料：ht15-33加工要求：铣窗口顶面机床：x62刀具：高速钢立铣刀w18cr4v（镶齿式）t=180 d/z=80/10 t=4.5 b=48 sz=0.12 kr=902.切削用量的确定切削速度v=52.7m/min取主轴转速n=190rpm f=1.2mm/r3 基本工时的确定tj=0.272分工序100 粗镗半径45孔1 加工条件加工材料：ht15-33加工要求：粗镗半径45孔机床：ca6140刀具：ya6 kr=45 kr=10 车刀2.切削用量的确定切削速度v=124.4m/min取主轴转速n

18、=250rpm f=0.45mm/r3基本工时的确定tj=0.408分工序110 精铣斜面1加工条件加工材料：ht15-33加工要求：精铣斜面机床：x62刀具：高速钢立铣刀w18cr4v（镶齿式）t=240 d/z=250/26 t=1.0 b=150 sz=0.08 kr=90 2切削用量的确定切削速度v=70.2m/min取主轴转速n=118rpm f=1.99mm/r3基本工时的确定tj=0.930分工序120 磨斜面1加工条件加工材料：ht15-33加工要求：磨斜面 光洁度0.8 （粗磨）机床：m7120a刀具：平形砂轮：th36z1a6p60080752切削用量的确定切削速度v=56

19、52m/s取砂轮n0=3000 rpm磨削深度进给量 st=0.0472mm/行程 取sb=60mm/行程2 基本工时的确定tj=0.143分取sb=60毫米/行程工序130 精车半径120半径116半径80孔及其端面（半精车）r40内弧面1加工条件加工材料：ht15-33加工要求：精车半径120半径116半径80孔及其端面（半精车） 机床：ca6140 刀具：刀片材料ya6 半径120端面车刀 kr=90 r0=15r6=0.5mm孔面及其端面车刀kr=100kr=102.确定切削用量（1）。半精车前面切削速度v=165.6 m/min取主轴转速n=200rpm 进给量f=0.15mm/r(

20、2)精车半径120孔及其端面切削速度v=179.6m/min取n=200rpm f=0.168mm/rv端面=154.5m/min取n=160rpm f=0.23mm/r(3)半精车半径80端面切削速度v半精=244.9 m/min取主轴转速n=250rmp 进给量f=0.12mm/r3.基本工时（1）半精车前面tj精=0.925分（2） 精车半径120孔及其端面tj精半径120=0.429分tj端面=0.093分（3） 半精车半径80端面tj=0.835分（4） 精车半径80孔面tj=0.800分（5） 精车r40内弧面tj=0.863分l1=2.4mmtj总=3.945分工序140 精车半

21、径47 半径52 m601.5 半径61孔及其端面1 加工条件加工材料：ht15-33加工要求：精车半径47 半径52 m601.5 半径61孔及其端面刀具：刀片材料ya6 kr=100 kr=10 车刀 ya6 60内螺纹车刀2 切削用量的确定（1） 精车半径47孔v=179.6m/min取n=200rmp f=0.168mm/r(2)精加工半径52孔面及半径47端面v半径52=179.6mm/r取n=200rpm f=0.168mm/rv半径47端面=232.3mm/r取n=200rpm f=0.168mm/r(3)精车m601.5螺纹v=44.3m/min3.基本工时的确定（1）精车半径

22、47孔tj=0.786分（2）精加工半径52孔面及半径47端面a.tj半径52=0.40分b. tj半径47端面tj=0.077分（3）精车m601.5螺纹tj=0.405分tj总=1.668分工序150 精镗半径45孔1 加工条件加工材料：ht15-33 加工要求：制2-m4深7螺纹 分度80 加工机床：z550 刀具：锥柄麻花钻（ab1438-78） d=3.3mm 机用丝椎（ab966-67） d=4 (高速钢)2 攻丝tj=0.710分 tj总=1.632分工序170制窗口螺纹4-m4深8 钻半径12孔1加工条件：ht15-33 加工要求：制4-m4深8螺纹孔 钻半径12孔加工机床：摇

23、臂钻床z35刀具：椎柄麻花钻（ab1438-78） d=4mm2切削用量的确定（1）钻孔切削速度：v=17.70m/min取主轴转速n=697rpm f=0.23mm/r（2）攻丝切削速度：v=5.86 m/min取主轴转速：n=22rpm f=0.7mm/r(3)钻半径12孔v=23.35m/min tj=0.0783.基本工时的确定（1）钻孔tj=0.106分d=3.3mm t=1200分 f=0.25mm/rv=16.91m/min取转轴转速n=850rpm f=0.25mm/r(2)攻丝切削速度v=5.86m/min取主轴转速n=34rpm f=0.7mm/r3.基本工时的确定（1）钻

24、孔tj=0.08分（2） 攻丝tj=0.574分tj总=2.694分工序180 制3-m4螺孔1加工条件： 加工要求：制3-m4螺孔均布加工材料：ht15-33机床：z575刀具：椎柄麻花钻（ab1438-78） d=3.3mm 高速钢机用丝椎（ab966-67） d=4mm2.切削用量的确定（1）钻孔切削速度v=17.70m/min取主轴转速n=697rpm f=0.23mm/r（2）攻丝切削速度v=5.86 m/min取主轴转速 n=22rpm f=0.7mm/r3.基本工时的确定（1）钻孔tj=0.100分（2）攻丝tj=0.954分tj总=3.162分工序185 制3-m6均布螺孔1

25、加工条件加工材料：ht15-33加工要求：3-m6均布 机床：z575刀具：椎柄麻花钻（ab1438-78） d=4.5mm 高速钢机用丝椎（ab966-67） d=6mm2.切削用量的确定（1）钻孔切削速度v=19.13m/min取主轴转速 n=697rpm f=0.23mm/r（2）攻丝切削速度v=6.92m/min取主轴转速 n=22rpm f=1mm/r3.基本工时的确定（1）钻孔tj=0.115分（2）攻丝tj=0.824分tj总=2.817工序190 制m12*12.5 深8螺孔1 加工条件加工材料：m12*1.25 深8螺孔加工机床：z575刀具：锥柄麻花钻（gb143878）。

26、d=10mm 高速钢机用丝锥（gb96667），d=12mm2 切削用量的确定（1） 加工孔切削速度v=23.36m/min d=10 t=1200 s=0.23mm/r取 n=697rpm f=0.23mm/r(2) 攻丝切削速度 v=13.00m/min取 n=22rpm f=1.25mm/r3.基本工时的确定 （1）加工孔 ti=l/fn=l1+l2+l3/fn l=17.5mm l2=2.5mm l1=6.5mm tj=0.165分（2） 攻丝tj=(l1+l2+l3)(1/n+1/ni)/fl1=(1-3)f=2.5*1.25=3.125mml2=0 l=8n=22 ni=88tj=

27、0.506tj总=0.165+0.506=0.671 分工序200 制端面孔，螺纹孔1 加工条件加工材料：ht15-33加工要求：制端面孔，螺纹孔机床：摇臂钻z35刀具：锥柄麻花钻（gb143878）2 切削用量的确定（1） 钻孔切削速度v1=16.91m/minv2=18.27m/minv3=23.35m/min （2）攻丝 取n=850rpm f=0.25mm/r 切削速度：v=cvdox/tmsy vm4=5.86m/min f=0.7mm/r vm6=6.92m/min f=1mm/r 取主轴转速n=34rpm. 3.基本工时的确定 钻孔 tj=l/fn=(l1+l2+l3)/fna.

28、 m6深15tj=(l1+l2+l3)/fnl=25mm, l1=4mml2=0tj=25+4/850*0.25b. 2m6通 tj=l1+l2+l3*2/fn=0.127分 l2=1-4=2.5mm c. 12 孔 tj=l1+l2+l3/fn=7+7+2.5/850*0.25=0.078分 l1=7mmd. m4通 tj=7+3+2.5/850*0.25=0.059分 l1=3mme. 2-m4深8tj=0.071*2=0.141分攻丝 tj=l1+l2+l3(1/n+1/ni)i/fa. m6深15l1=(1-3)f=2 l2=0n=34 ni=85tj=15+2+0(1/34+1/85

29、)*1=0.7分 b.2m6通 l1=（1-3）f=2 l2=0 n=34 ni=85 tj=7+2(1/34+1/85)*1=0.371分 tj4=2*tj=0.741分c. m4通 l2=（1-3）f=1.41 l2=0 n=34 ni=85 tj=1.41+7*(1/34+1/85)*1/0.7=0.495分d.2m4深8 l2=（1-3）f=1.4 l2=0n=34 ni=85 tj=1.4+8(1/34+1/85)*2/0.7=1.106分tj总=0.136+0.127+0.078+0.059+0.141+0.7+0.741+0.195+1.106=3.583分工序210. 制斜面孔

30、 1加工条件：加工材料：ht15-33加工要求：制端面孔，螺纹孔机床：摇臂钻z35刀具：锥柄麻花钻（gb143878） d=9mm 2.切削用量的确定 切削速度 v=14.2d0.25/1200*0.125*0.25=21.73m/min 取n=850rmp f=0.25mm/r 3.基本工时的确定 tj=l/fn l1=6mm l2=0 l3=15mm tj=15+6+0/850*0.25*4=0.099*4=0.396分工序215 倒忽止口面1 加工条件加工材料：ht15-33加工要求：倒忽4-直径14止口面机床：专用机床刀具：套式端面忽钻 d=8mm d=14mm2 切削用量的确定切削速

31、度 查表机械工艺人员手册取v=12m/min取主轴n=850rpm f=0.23mm/r3 基本工时的确定tj=l1+l2/fn=8+2.5/850*0.23=0.0537分工序220 打件号工序230 检查 三量具设计 直径45孔是本零件的重要孔之一。 直径45塞规设计 计算直径45h7用的孔工作量规的工作条件1 从附表2.3.5查出标准公差和基本偏差，从而得出孔的上，下偏差为：直径45h7es=+25mm ei=02 从附表21中查出it7级 直径45mm量规的制造公差t和位置要素值zt=3um z=4um3 计算塞规的上下偏差通规 上偏差 ts=ei+z+t/2=+0.0055mm 下偏

32、差 ti=ei=z-t/2=+0.0025mm 磨损极限 tu=et=0止规 上偏差 zs=es=+0.025mm zi=es-t=+0.025-0.003=+0.022mm5. 量规工作尺寸的计算直接45h7孔用量规的极限尺寸通规最大极限尺寸 tmax=45+ts=45+0.0055=45.0055mm最小极限尺寸 tmin=45+ti=45+0.0025=45.0024mm磨损极限尺寸为45mm止规最大极限尺寸 zmax=45+zs=45+0.025=45.025mm最小极限尺寸 zmin=45+zi=45+0.022=45.022mm6. 绘制量规的工作图 四夹具设计为了提高生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。根据任务书，设计了直径45的孔镗夹具和2-m4深7分度夹具。就直径45孔镗夹具进行分析计算说明