蜗轮箱体工艺过程及夹具设计毕业设计说明书

第1页共26页1目录摘要……………………………………………………………………………………………………8绪论…………………………………………………………………………………………………9引言…………………………………………………………………………………………………10第1章1.1机械加工工艺规程制订…………………………………………………………………………111.2机械加工工艺规程的种类………………………………………………………………………111.3制订机械加工工艺规程的原始资料……………………………………………………………11第2章零件的分析…………………………………………………………………………………132.1零件的作用…………………………………………………………………………………132.2零件的工艺分析……………………………………………………………………………13第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图…………………………………………………143.1确定毛坯的制造形式…………………………………………………………………………143.2基准面的选择…………………………………………………………………………………143.3制定工艺路线……………………………………………………………………………………14第4章选择加工方法，制定工艺路线……………………………………………………………164.1机械加工工艺设计……………………………………………………………………………164.2制定机械加工工艺路线………………………………………………………………………174.3工艺方案的比较与分析…………………………………………………………………………8第5章选择加工设备及刀具、夹具、量具………………………………………………………195.1选择加工设备与工艺设备………………………………………………………………………195.2确定工序尺寸……………………………………………………………………………………20第6章确定切削用量及基本时间………………………………………………………………216.1工序10切削用量的确定……………………………………………………………………216.2工序20切削用量的确定……………………………………………………………………226.3工序30和工序80切削用量的确定……………………………………………………………236.4工序40切削用量的确定……………………………………………………………………246.5工序50切削用量的确定………………………………………………………………………25第2页共26页26.6工序60的切削用量的确定……………………………………………………………………266.7工序70和工序90的切削用量的确定…………………………………………………………276.8工序100的切削用量的确定…………………………………………………………………286.9工序110的切削用量的确定……………………………………………………………………286.10工序120的切削用量的确定…………………………………………………………………28第7章夹具设计……………………………………………………………………………………307.1定位基准的选择……………………………………………………………………………307.2切削力和卡紧力计算……………………………………………………………………………307.3定位误差分析……………………………………………………………………………………307.4夹具设计及操作的简要说明……………………………………………………………………31结论…………………………………………………………………………………………………32致谢……………………………………………………………………………………………………33参考文献………………………………………………………………………………………………34第3页共26页3摘要本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。首先，通过分析蜗轮箱体，了解到蜗轮在蜗轮蜗杆机构中的作用。运用机械制造技术及相关课程的一些知识，解决蜗轮箱体在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题，确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具，保证零件的加工质量。其次，依据蜗轮箱体毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定出切实可行的加工工艺规程路线。最后，根据被加工零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及相关方面的书籍，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出高效、省力、经济合理并且能保证加工质量的夹具。关键词机械加工、工艺规程、专用夹具、蜗轮箱体第4页共26页4绪论加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术！本设计是有关蜗轮箱体工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。引言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序和夹具，一步一步地把零件加工出来。第1章1.1机械加工工艺规程制订1.1.1生产过程与机械加工工艺过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于第5页共26页5准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排1.2机械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。1.3制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工第6页共26页6艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。第2章零件的分析2.1零件的作用据资料所示，零件蜗轮箱体是减速器的一个主要零件，它是用来承接蜗轮和蜗杆并且让它们保持垂直，实现蜗轮和蜗杆的正确连接。2.2零件的工艺分析本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,但是没有位置要求,还有五组孔,其中有两组孔有位置和精度。1、零件件底面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为12.5。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。2、加工地面4个孔，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以后的加工，为达到题目要求我们采取钻四个孔锪平上面的大孔并铰两个对角孔的工序过程。为以后的一面两销定位加工做好准备。3、按照先面后孔的加工理论，我们以地面为基面并采用两个定位销构成一面两销原理来粗铣和精铣工件的的左侧面和Φ98的左右端面，即可得到要求。4、然后再来加工一些次要的面，只要粗铣φ65的左右端面和锪平φ36即可。5、钻扩铰φ18H7这个比较重要的孔，必须分为粗加工然后再精扩铰此孔，将用钢球检查，即能满足要求。6、加工好φ18H7孔后再来镗φ132H8和φ74H7孔，因为此孔与φ18孔有位置要求，所以放在后面来加工，以φ18来找正要镗孔的中心线，即可达到加工要求。7、加工M10螺纹孔，由《机械加工工艺手册》查知底孔为φ9.8，又因为本孔是沉头螺纹孔，考虑到工艺要求我们采取钻、锪、攻丝三步工序。第7页共26页78、加工M8螺纹孔，由《机械加工工艺手册》查知底孔为φ6.7，，采用钻、倒角、攻丝三步工序。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。9、加工M12螺纹孔，由《机械加工工艺手册》查知底孔为φ11.8采用钻、倒角、由以上工艺过成的完成，本零件也按要求加工完成。第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图3.1确定毛坯的制造形式由零件要求可知，零件的材料为HT200，考虑到本零件在具体工作的受力情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。3.2基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。粗基准的选择对于本蜗轮箱体来说是至关重要的，对于一般零件而言，应以出加工的表面为粗基准，本零件正好符合要求，对于精基准而言，主要应考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目我们以的孔为精基准，基本满足要求。3.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，是应该使两件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善保证，在生产纲领一确定成批生产的情况下，我们尽量集中工序，除此之外我们还应该考虑经济效益，工艺简单工序集中，尽量降低成本。根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，生产类型为中批量生产，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于φ74mm和φ132mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。由参考文献可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为8～10级，加工余量等第8页共26页8级MA为G级，故CT=10级，MA为G级。表3.1用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值底面20H3Φ74的孔Φ74H4Φ98的外圆端面101H4Φ132的孔Φ132H5Φ65的凸台端面184G3Φ36凸台3H3.5表3.2由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT底面203231Φ74的孔Φ748Φ661.6Φ98的外圆端面10181091.6Φ