犁刀變速齒輪箱體加工工藝及夾具設計(鉆床+銑床兩套夾具)
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湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院畢業(yè)論文(設計)中期檢查表系 部: 工程系 學生姓名學 號年級專業(yè)及班級200 級機械設計制造及其自動化( )班指導教師及職稱陳志亮副教授畢業(yè)論文(設計)題目畢業(yè)論文(設計)工作進度已完成的主要內(nèi)容尚需解決的主要問題指導教師意見 指導教師簽名: 年 月 日檢查(考核)小組意見檢查小組組長簽名: 年 月 日湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院畢業(yè)論文(設計)開題論證記錄系 部: 工程技術(shù)系 學生姓名學 號年級專業(yè)及班級200 級機械設計制造及其自動化( )班指導教師姓名陳志亮指導教師職稱副教授論文(設計)題目論證小組質(zhì)疑及指導意見:學生回答簡要記錄:論證小組成員簽名 記錄人簽名: 論證日期: 年 月 日注:記錄、簽名欄必須用黑色筆手工填寫。湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院畢業(yè)論文(設計)任務書學生姓名向繼方學 號200741914220年級專業(yè)及班級2007級機械設計制造及其自動化(2)班指導教師及職稱陳志亮 副教授 20 年 月 日填 寫 說 明一、畢業(yè)論文(設計)任務書是學校根據(jù)已經(jīng)確定的畢業(yè)論文(設計)題目下達給學生的一種教學文件,是學生在指導教師指導下獨立從事畢業(yè)論文(設計)工作的依據(jù)。此表由指導教師填寫。二、此任務書必需針對每一位學生,不能多人共用。三、選題要恰當,任務要明確,難度要適中,份量要合理,使每個學生在規(guī)定的時限內(nèi),經(jīng)過自己的努力,可以完成任務書規(guī)定的設計研究內(nèi)容。四、任務書一經(jīng)下達,不得隨意更改。五、各欄填寫基本要求(一)畢業(yè)論文(設計)選題來源、選題性質(zhì)和完成形式:請把合適的對應選項前的“”涂黑,科研課題請注明課題項目和名稱,項目指“國家青年基金”等。(二)主要內(nèi)容和要求:1工程設計類選題明確設計具體任務,設計原始條件及主要技術(shù)指標;設計方案的形成(比較與論證);該生的側(cè)重點;應完成的工作量,如圖紙、譯文及計算機應用等要求。2實驗研究類選題明確選題的來源,具體任務與目標,國內(nèi)外相關(guān)的研究現(xiàn)狀及其評述;該生的研究重點,研究的實驗內(nèi)容、實驗原理及實驗方案;計算機應用及工作量要求,如論文、文獻綜述報告、譯文等。3文法經(jīng)管類論文明確選題的任務、方向、研究范圍和目標;對相關(guān)的研究歷史和研究現(xiàn)狀簡要介紹,明確該生的研究重點;要求完成的工作量,如論文、文獻綜述報告、譯文等。(三)主要參考文獻與外文資料:在確定了畢業(yè)論文(設計)題目和明確了要求后,指導教師應給學生提供一些相關(guān)資料和相關(guān)信息,或劃定參考資料的范圍,指導學生收集反映當前研究進展的近13年參考資料和文獻。外文資料是指導老師根據(jù)選題情況明確學生需要閱讀或翻譯成中文的外文文獻。(四)畢業(yè)論文(設計)的進度安排1設計類、實驗研究類課題實習、調(diào)研、收集資料、方案制定約占總時間的20%;主體工作,包括設計、計算、繪制圖紙、實驗及結(jié)果分析等約占總時間的50%,撰寫初稿、修改、定稿約占總時間的30%。2文法經(jīng)管類論文實習、調(diào)研、資料收集、歸檔整理、形成提綱約占總時間的60%;撰寫論文初稿,修改、定稿約占總時間的40%。六、各欄填寫完整、字跡清楚。應用黑色簽字筆填寫,也可使用打印稿,但簽名欄必須相應責任人親筆簽名。畢業(yè)論文(設計)題目變速齒輪箱體加工工藝及夾具設計選題來源( )結(jié)合科研課題 課題名稱: ()生產(chǎn)實際或社會實際 ( )其他 選題性質(zhì)( )基礎(chǔ)研究 ()應用研究 ( )其他 題目完成形式( )畢業(yè)論文 ()畢業(yè)設計 ( )提交作品,并撰寫論文 主要內(nèi)容和要求變速齒輪箱體是旋耕機的一個主要零件,而機械制造工藝規(guī)程編制及夾具設計是工廠機械技術(shù)人員的基本要求,“變速齒輪箱體加工工藝及夾具設計”選題來源于生產(chǎn)實際現(xiàn)場,具有較強的實際應用價值。該課題需設計人綜合運用大學所學課程去分析研究和解決工程設計中遇到的一些工程技術(shù)問題。主要技術(shù)參數(shù):1、加工工藝規(guī)程的制訂符合實際生產(chǎn)情況(生產(chǎn)綱領(lǐng):成批大量)2、夾具設計滿足工廠加工技術(shù)要求,操作方便簡單、安全。3、適當考慮機動操作。畢業(yè)設計主要內(nèi)容:1、變速齒輪箱體的加工工藝規(guī)程編制2、粗銑R面、Q面夾具設計3、鉆擴鉸凸臺面孔夾具設計研究方法:工廠實習-收集資料-歸納分析-粗、精基準確定-加工工藝路線擬定-工藝規(guī)程擬定-設計指定工序夾具總裝圖-繪制總裝圖、零件圖-編寫說明書畢業(yè)設計須完成任務:1、3張以上0號圖紙(全部CAD出圖);2、設計說明書一份(1.2萬字以上)注:此表如不夠填寫,可另加頁。主要參考文獻與外文資料1 王先逵.機械制造工藝學M.北京:機械工業(yè)出版社,2010.2 劉朝儒,彭福蔭,高政機械制圖M北京:高等教育出版社,2008.3 朱張校主編.工程材料M.北京:清華大學出版社,2008.4 郝濱海.鍛造模具簡明設計手冊M.北京:化學工業(yè)出版社,20085 趙如福.金屬機械加工工藝人員手冊M.上海:上??茖W技術(shù)出版公司,2008.6 戴 曙.金屬切削機床設計M.北京:機械工業(yè)出版社,2008.7 薛源順機床夾具手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,2008.8 孫桓.機械原理M.北京:高等教育出版社,2008.9 成大先.機械設計手冊 第四卷M.北京:化學工業(yè)出版社,2007.10 劉家仁.機械設計常用元件手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,2007.工作進度安排階段起止日期主要工作內(nèi)容12010.9.152010.9.18選題22010.9.192010.9.21下達任務書32010.9.222010.9.25開題42010.9.262011.3.10設計52011.3.112011.3.15中期考核62011.3.162011.4.30完善與總結(jié)課題72011.5.12011.5.16提交正稿與預審82011.5.172011.5.24答辯與修改要求完成日期:20 年 月 日 指導教師簽名: 審查日期: 20 年 月 日 專業(yè)負責人簽名: 批準日期: 20 年 月 日 接受任務日期:20 年 月 日 學生本人簽名: 注:簽名欄必須由相應責任人親筆簽名。湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院畢業(yè)設計開題論證審批表學生姓名向繼方學號200741914220年級專業(yè)及班級2007級機械設計制造及其自動化(2)班指導教師及職稱陳志亮 副教授開題時間年 月 日畢業(yè)論文(設計)題目變速齒輪箱體加工工藝及夾具設計文獻綜述(選題研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻等) 選題研究意義隨著我國改革開放的不斷深入,市場經(jīng)濟體系的不斷完善,我國工業(yè)逐漸向成熟化發(fā)展。在整個機械工業(yè)中,設計在其中占有的地位日益顯現(xiàn)出來。工業(yè)設計主要包括三個方面的內(nèi)容。第一是產(chǎn)品設計,第二是與產(chǎn)品有關(guān)的視覺傳達設計。第三是由產(chǎn)品設計擴展的環(huán)境設計。產(chǎn)品設計作為工業(yè)設計的核心,它涉及的面廣,從人們的衣食住行,到社會的各行各業(yè),產(chǎn)品設計無時不有,無時不在。產(chǎn)品設計的對象既包括一般的日用生活制品,也包括工業(yè)生產(chǎn)的機床,加工工具;既包括家用小電器產(chǎn)品,也包括專業(yè)的儀器,儀表;既包括私有的自行車,摩托車,也包括大型的汽車,飛機等交通工具;“從口紅到宇宙飛船”都是屬于產(chǎn)品的設計的范疇,本論文主要針對加工工具設計,在一定范圍內(nèi)又稱“加工輔助設計”,即機床夾具體的設計。機床夾具設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分,是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項重要技術(shù)措施。本次夾具設計主要的目的在于縮短輔助時間,提高勞動生產(chǎn)率;可靠穩(wěn)定定位,提高了加工精度的穩(wěn)定性,便于實現(xiàn)工藝過程自動化;擴大機床使用范圍;降低對工人技術(shù)等級要求和減輕工人勞動強度。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前,隨著我國社會主義新農(nóng)村建設步伐的推進、國家基礎(chǔ)工程的加速進行和國內(nèi)外平等互動競爭平臺的搭建,使國內(nèi)農(nóng)機業(yè)發(fā)生了變化,迎來了更加廣闊的發(fā)展空間。我國農(nóng)機裝備業(yè)已建立了一個完整的科技、開發(fā)、生產(chǎn)體系和比較完整的推廣示范體系,農(nóng)機產(chǎn)品進出口增長趨勢明顯,我國農(nóng)機化已經(jīng)進入了一個快速發(fā)展機遇期?,F(xiàn)階段,我國農(nóng)業(yè)機械化進入了依法促進的新階段?!笆濉逼陂g,中華人民共和國農(nóng)業(yè)機械化促進法頒布實施,確立了農(nóng)業(yè)機械化在農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展中的地位和作用,明確了各級政府扶持發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化的政策措施;各地加快了農(nóng)機立法進程,全國已有30個?。▍^(qū)、市)制、修訂了農(nóng)業(yè)機械管理條例和規(guī)章,進一步健全和完善了農(nóng)業(yè)機械化法律體系。從2005年起,中央和地方財政繼續(xù)加大了補貼力度,極大地調(diào)動了農(nóng)民購機、用機的積極性,引導更多的社會資金投入到農(nóng)業(yè)機械化上,形成了依法促進農(nóng)機化發(fā)展強大的推動力和政策引導力。國內(nèi)農(nóng)機業(yè)出現(xiàn)了較快的發(fā)展勢頭,而高精度高品質(zhì)的農(nóng)機產(chǎn)品,將更加具備市場競爭能力,抓住發(fā)展的機遇。與發(fā)達國家相比我國耕作機械的技術(shù)至少落后20年,產(chǎn)品落后20-30年。具體表現(xiàn):一是我國單一機械技術(shù)與國外液壓、氣動和機電一體化技術(shù)綜合應用的差距;二是我國手動、半自動與國外全自動、遙控、信息化技術(shù)的差距;三是我國中小型、單一功能與國外大型、聯(lián)合與復式作業(yè)的差距;四是我國初步替代人工作業(yè)與國外作業(yè)高質(zhì)量和操作舒適化的差距;五是我國普通機械制造工藝裝備與國外激光切割、柔性加工等先進裝備的差距;六是我國幾乎單一鋼鐵材料與國外金屬、塑料、橡膠以及特殊鋼材的差距。進年來,我國高度重視農(nóng)機發(fā)展,保護性耕作機械受到重視,并采取向大中型、聯(lián)合化方向發(fā)展,結(jié)合液壓、氣動和機電一體化技術(shù)將逐步應用,逐步向邊緣發(fā)展,拾遺補缺,逐漸縮短與發(fā)達國家的距離,相信不久的將來我國農(nóng)機必將迎來發(fā)展的高峰,前途一片美好!主要參考文獻1 劉友才,肖繼德.機床夾具設計M.北京:機械工業(yè)出版社,19912 張龍勛.機械制造工藝學課程設計指導書M. 北京:機械工業(yè)出版社,19933 王先逵.機械制造工藝學M.北京:機械工業(yè)出版社,20104 劉朝儒,彭福蔭,高政機械制圖M北京:高等教育出版社,20085 農(nóng)業(yè)機械部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所,江蘇省農(nóng)業(yè)機械研究所編. 旋耕機M.南京市:江蘇科學技術(shù)出版社,19796 葛守勤,蓋華. 關(guān)于機床夾具設計的幾個問題J.機械制造 第二期,2004.7 沈永松.特殊孔機械加工工藝及夾具設計 第六期G.輕工機械出版社. 20078 P.L.Jacobs.Stereolithograghy and Other RP&M Techologies.ASME PressM,19969 何志文,王建楠,胡志超. 江蘇農(nóng)業(yè)科學 我國旋耕播種機的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 第一期G. 江蘇科學技術(shù)出版社. 201010 邱梅貞. 中國農(nóng)業(yè)機械技術(shù)發(fā)展史. 北京市:機械工業(yè)出版社. 2007注:此表如不夠填寫,可另加頁。研究方案(研究目的、內(nèi)容、方法、預期成果、條件保障等)1、課題研究目的是為了能具體確切的說明過程,使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來,就得制定復雜的機械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)的指導性技術(shù)文件,學習研究制定機械加工工藝規(guī)程的意義與作用。2、研究主要內(nèi)容:(1)變速齒輪箱體的加工工藝規(guī)程編制(2)粗銑R面、Q面夾具設計(3)鉆擴鉸凸臺面孔夾具設計3、研究方法:工廠實習-收集資料-歸納分析-粗、精基準確定-加工工藝路線擬定-工藝規(guī)程擬定-設計指定工序夾具總裝圖-繪制總裝圖、零件圖-編寫說明書4、預期成果:(1)3張以上0號圖紙(全部CAD出圖)(2)設計說明書一份(1.2萬字以上)5、條件保障: (1)加工工藝規(guī)程的制訂符合實際生產(chǎn)情況(生產(chǎn)綱領(lǐng):成批大量)(2)夾具設計滿足工廠加工技術(shù)要求,操作方便簡單、安全(3)適當考慮機動操作時間進程安排(各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實施進度、完成程度等)工作進度安排1 2010.09.262010.10.01 收集并整理資料2 2010.10.22011.03.01 完成初步計算和液壓系統(tǒng)草圖3 2011.03.0220011.03.05 中期考核4 2011.03.062011.04.30 完善圖紙和說明書5 2011.04.302011.05.10 提交初稿與預審6 2011.05.102011.05.28 專業(yè)委員會評審,答辯與修改定稿開題論證小組意見 組長簽名: 年 月 日專業(yè)委員會意見專業(yè)教研室主任簽名: 年 月 日注:此表意見欄必須由相應責任人親筆填寫。指導教師指導、檢查學生進行畢業(yè)論文(設計)工作情況表時間地點指導、檢查的主要內(nèi)容學生簽名注:1. 此表在每次指導、檢查工作時由學生帶來,指導教師填寫。 2. 內(nèi)容包括學生的學習、工作態(tài)度;論文工作的進展情況;論文工作中尚需解決或改進的問題等。湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類100粗銑N面犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號立式銑床 X52K夾具名稱及編號粗銑N面夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1粗銑N面可轉(zhuǎn)位面銑刀隨行心棒11812mm/r3.5mm擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類110鉆擴鉸2-9,鉆4-13犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號搖臂鉆Z3025夾具名稱及編號鉆N面孔夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計11.9352.935冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1鉆4-13mm孔13mm麻花鉆63010.46.52鉆2-7mm孔7mm麻花鉆100010.33.53擴2-8.80+0.058mm孔并倒角14508.8mm擴鉆孔40010.30.94鉸2-9+0.049+0.013mm孔9F9孔鉸刀9F9塞規(guī)63010.30.1擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類120粗銑R及Q面犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號組合機床夾具名稱及編號粗銑R及Q面夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1粗銑R及Q面160mm可轉(zhuǎn)位面銑刀12012mm/rR面3.5mmQ面4.5mm擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類130銑凸臺面犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號立式銑床X52K夾具名稱及編號銑凸臺面夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1銑凸臺面80mm莫氏錐柄面銑刀30011.2mm/r4mm擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類140粗鏜2-80mm孔并倒角犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號組合機床夾具名稱及編號粗鏜孔夾具材料牌號規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1粗鏜2-80mm孔并倒角鏜刀、倒角刀鏜桿79.5H10塞規(guī)9610.2mm/r2.75mm擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類150精銑N面犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號臥式銑床X62W夾具名稱及編號精銑N面夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1精銑N面200mm可轉(zhuǎn)位面銑刀刀口尺30010.5mm/r1.5mm擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類160精擴鉸2-10mm孔犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號搖臂鉆Z3025夾具名稱及編號精擴鉸2-10mm孔夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1擴2-9.9F9孔9.9mm擴孔鉆40010.3mm/r0.95mm2精鉸2-10F7孔10F7孔鉸刀10F7孔塞規(guī)63010.3mm/r0.05擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類170精銑R及Q面犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號組合機床夾具名稱及編號精銑R及Q面夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1精銑R及Q面160mm可轉(zhuǎn)位面銑刀24011.2mm/r0.5mm擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類180精鏜2-80H7孔犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號組合機床夾具名稱及編號精鏜孔夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1精鏜2-80H7孔微調(diào)鏜刀鏜桿80H7孔塞規(guī)28710.12mm/r0.25mm擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類190鉆擴鉸凸臺面孔夾具犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號搖臂鉆Z3025夾具名稱及編號鉆擴鉸凸臺面孔夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1鉆20mm孔20mm麻花鉆40010.4mm/r10mm2擴S30H9球形孔至S29.8H1029.8mm球形擴孔鉆40010.3mm/r4.9mm3鉸S30H9球形孔至尺寸30H9球形鉸刀63010.3mm/r0.1mm4鉆4-M6螺紋底孔5并孔口倒角1455mm麻花鉆100010.3mm/r2.5mm5攻螺紋4-M6-6HM6絲錐12511mm/r0.5mm擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類200刮4-22mm平面犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號搖臂鉆Z3025夾具名稱及編號刮4-22mm平面夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1刮4-22mm平面22mm專用鉆40010.12mm/r4.5mm擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類210鉆較R、Q面各孔犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號搖臂鉆Z3025夾具名稱及編號鉆較R、Q面各孔夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1鉆R面4-M12螺紋底孔10.2并倒角10.2mm麻花鉆63010.3mm5.1mm2鉆R面8N8至7H107mm麻花鉆100010.3mm3.5mm3擴R面8N8至7.9N97.9mm擴刀鉆63010.3mm0.45mm4精鉸R面8N8至尺寸8N8孔鉸刀8N8塞規(guī)63010.3mm0.05mm5鉆Q面4-M12螺紋底孔并倒角12mm麻花鉆63010.3mm5.1mm擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工序卡片車間工序號工序名稱零件號零件名稱毛坯種類220攻螺紋絲8-M12 犁刀變速齒輪箱鑄件設備名稱及型號搖臂鉆Z3025夾具名稱及編號攻螺紋絲8-M12夾具材料牌號HT200規(guī)格毛重公斤凈重硬度工時定額(分)機動輔助合計冷卻潤滑液上道工序下道工序工歩號工歩內(nèi)容刀具輔助工具量具轉(zhuǎn)數(shù)/分走刀次數(shù)走刀量切削深度1R面4-M12-6H攻螺紋M12絲錐12511.75mm/r0.92Q面4-M12-6H攻螺紋擬定日期指導日期第頁共頁湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號第1頁產(chǎn)品名稱旋耕機零件名稱犁刀變速齒輪箱共2頁材料牌號HT200毛坯種類鑄件單件毛坯尺寸毛重凈重硬度每臺件數(shù)每批件數(shù)177mm168mm150mm11工序號工序內(nèi)容生產(chǎn)車間設備名稱及型號設備編號夾具名稱及編號單件工時準備終結(jié)鑄造鑄時效熱涂底漆表100粗銑N面金工X52K專用銑夾具110鉆擴鉸2-10F9至2-9F9,孔口倒角145金工Z3025專用鉆夾具鉆4-13mm孔120粗銑R面及Q面金工組合機床專用銑夾具130銑凸臺面金工X52K專用銑夾具140粗鏜2-80mm孔,孔口倒角145金工組合機床專用鏜夾具150精銑N面金工X62W專用銑夾具160精擴鉸2-10F9孔至2-10F7金工Z3025專用鉆夾具170精銑R面及Q面金工組合機床專用銑夾具180精鏜2-80H7金工組合機床專用鏜夾具擬定日期指導日期更改記事簽字日期湖南農(nóng)業(yè)大學機械制造教研室機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號第1頁產(chǎn)品名稱旋耕機零件名稱犁刀變速齒輪箱共2頁材料牌號HT200毛坯種類鑄件單件毛坯尺寸毛重凈重硬度每臺件數(shù)每批件數(shù)177mm168mm150mm11工序號工序內(nèi)容生產(chǎn)車間設備名稱及型號設備編號夾具名稱及編號單件工時準備終結(jié)190鉆20mm孔,擴鉸30H9球形孔,鉆4-M6螺紋底孔金工Z3025專用鉆夾具并孔口倒角145,攻螺紋4-M6-6H200刮4-22mm平面金工Z3025專用鉆夾具210鉆8-M12螺紋底孔并孔口倒角145,鉆,鉸2-8N8金工Z3025專用鉆夾具孔口倒角145220攻螺紋8-M12-6H金工Z3025專用鉆夾具230檢驗檢240入庫擬定日期指導日期更改記事簽字日期湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院畢業(yè)論文(設計)成績評定冊學生姓名向繼方學號200741914220年級專業(yè)及班級2007級機械設計制造及其自動化(2)班指導教師及職稱陳志亮 副教授畢業(yè)論文(設計)題目變速齒輪箱體加工工藝及夾具設計完成時間20 年 月 日答辯時間20 年 月 日摘要:關(guān)鍵詞:答辯資格審查意見:專業(yè)委員會主任簽名:20 年 月 日指導教師評語:指導教師建議成績: 指導教師簽名:年 月 日評閱教師評語:評閱教師建議成績: 評閱教師簽名:年 月 日答辯小組評語:答辯小組建議成績: 組長簽名:年 月 日成績評定綜合成績(百分制): 分折合五級記分制成績:答辯委員會審查意見:答辯委員會主任簽名:年 月 日成績評定說明:畢業(yè)論文(設計)的成績評定采用綜合加權(quán)評分的辦法,按指導教師評分占30%、論文評閱人評分占30%和答辯小組評分占40%計算出百分制的綜合成績,并根據(jù)綜合成績確定相應五級記分制等級。系部答辯委員會對畢業(yè)論文(設計)的預評、評閱、答辯成績進行審查,對評定等級為優(yōu)秀或不及格以及答辯評分中有爭議的論文(設計)要進行重點審核,最終確定成績。指導教師、評閱教師、答辯小組應分別嚴格按湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院畢業(yè)論文(設計)評分標準中的相應標準客觀、公正賦分。本表一式二份,一份進入學生個人檔案,一份存學院檔案室。湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院全日制普通本科生畢業(yè)設計 變速齒輪箱體加工工藝及夾具設計THE BODY OF SPEED CHANGE GEAR BOX PROCESSES CRAFT AND FIXTURE DESIGN學生姓名: 向繼方學 號: 200741914220年級專業(yè)及班級:2007級機械設計制造及其自動化(2)班指導老師及職稱: 陳志亮 副教授湖南長沙提交日期:20 年 月湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院全日制普通本科生畢業(yè)設計誠信聲明本人鄭重聲明:所呈交的本科畢業(yè)設計是本人在指導老師的指導下,進行研究工作所取得的成果,成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本設計不含任何其它個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。 畢業(yè)設計作者簽名: 年 月 日目 錄摘 要1關(guān)鍵詞11 前言22 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析22.1 零件圖分析22.2 結(jié)構(gòu)工藝分析23 零件毛坯33.1 毛坯材料的選擇33.2 鑄件尺寸公差33.3 鑄件機械加工余量33.4毛坯零件綜合圖44 工藝規(guī)程設計44.1 定位基準的選擇44.2 制訂工藝路線54.3 選擇加工設備及工藝裝備74.4 加工工序設計94.5 填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡。175 夾具設計175.1銑R、Q面的夾具設計175.1.1確定設計方案175.1.2夾具操作說明185.1.3 定位精度分析185.1.4.計算夾緊力及切削力并確定螺桿直徑185.2 鉆擴鉸2-9F9孔夾具設計195.2.1 確定設計方案195.2.2 操作說明205.2.3 定位精度分析205.2.4緊力與切削的計算216 結(jié)論22參考文獻23致 謝23附 錄24變速齒輪箱體加工工藝及其夾具設計學 生:向繼方指導老師:陳志亮(湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院,長沙410128) 摘 要:本次設計完成了犁刀變速齒輪箱體的加工工藝的確定及鉆夾具、銑夾具的設計,采用模塊化的設計思想,從零件的多方面分析,快速將需要的模塊聯(lián)系在一起組成一個整體。論文首先對零件進行分析并確定其毛坯材料,然后選擇定位基準,制定工藝路線,選擇加工設備及刀、夾、量具并對每道工序進行分析及計算出時間定額;最后確定夾具設計方案,考慮定位精度及計算出夾緊力與切削力并確定螺桿直徑。本次設計的夾具結(jié)構(gòu)簡單,易于確保精度。 關(guān)鍵詞:變速齒輪箱體;夾具設計;工藝 The Body of Speed Change Gear Box Processes Craft and Fixture DesignStudent: Xiang jifangTutor: Chen zhiliang(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128) Abstract: This design completed the confirm of processing of and the design of Milling machine fixture and Drilling machine fixture, using the design idea of modularized, analysis from the various parts of the parts, and contact the modules that needed together to form a overall. The paper firstly analyzes parts and determining the blank materials, then select the locating datum, formulate the process route, choose processing equipment and knife, clamp, measuring tools and analysis each procedure and calculated the time norm; Finally confirm the design proposal, consider the precision of positioning and calculate the clamping force and cutting force and determined the screw diameter. The structure of the clamp designed this time is simple and easy to ensure accuracy.Key words:the body of speed change gear box;fixture design; process1 前言旋耕機是與拖拉機配套完成耕、耙作業(yè)的耕耘機械。因其具有碎土能力強、耕后地表平坦等特點,而得到了廣泛的應用。犁刀變速齒輪箱體是旋耕機的一個主要零件,它通過傳動齒輪系來傳遞功率的齒輪傳遞組件。它的主要作用是改變傳動方向、改變轉(zhuǎn)動力矩、分配動力。犁刀變速齒輪箱體夾具的合理設計有助于保證箱體精度,確保旋耕機的生產(chǎn)效率、確保其耕作質(zhì)量。2 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析2.1 零件圖分析犁刀變速齒輪箱體是旋耕機的一個主要零件。旋耕機通過該零件的安裝平面(即附圖1零件圖上的 N面)與手扶拖拉機變速箱的后部相連,用兩圓柱銷定位,四個螺栓固定,實現(xiàn)旋耕機的正確聯(lián)接。 N面上的 4一13mm 孔即為螺栓連接孔,210F9孔即為定位銷孔。圖1 犁刀變速齒輪箱體傳動示意圖Fig 1 Coulter speed change gear box body drive diagrammatic drawing如圖1 所示,犁刀變速齒輪箱體 2內(nèi)有一個空套在犁刀傳動軸上的犁刀傳動齒輪 5,它與變速箱的一倒檔齒輪常嚙合(圖中未畫出)。犁刀傳動軸8的左端花鍵上套有嚙合套4,通過撥叉可以軸向移動。嚙合套4和犁刀傳動齒輪5相對的一面都有牙嵌,牙嵌結(jié)合時,動力傳給犁刀傳動軸8.其操作過程通過安裝在S30H9孔中的操作桿3,操作撥叉而得以實現(xiàn)。2.2 結(jié)構(gòu)工藝分析 由附圖1得知,其材料為HT200.該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減震性,適用于承受較大應力、要求耐磨的零件。 該零件上的主要加工面為N面、R面、Q面和2-80H7孔。 2-80H7孔的尺寸精度、同軸度為0.04mm,與N面的平行度0.07mm,與R及Q面的垂直度0.1mm,以及R相對Q面的平行度為0.055mm,直接影響犁刀傳動軸對N面的平行度時,所以最好能在一次裝夾下將兩面或兩孔同時加工出來。210F9孔的尺寸精度、兩孔距尺寸精度1400.05mm對R面的平行度0.06mm,影響旋耕機與變速齒輪箱聯(lián)接時的正確定位,從而影響犁刀傳動齒輪與變速箱倒檔齒輪的嚙合精度。由參考文獻有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟精度及機床能達到的位置精度1可知,上述技術(shù)要求是可以達到的,零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。3 零件毛坯3.1 毛坯材料的選擇根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為6000件/年。通過計算,該零件質(zhì)量約為7Kg。由參考文獻中表1-4、表1-32可知,其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),毛坯的鑄造方法選用砂型。又由于箱體零件的內(nèi)腔及2-80mm孔均需鑄出,故還應安放型芯。此外,為消除殘余應力,鑄造后應安排人工時效。3.2 鑄件尺寸公差鑄件尺寸公差分為16級,由于是大批量生產(chǎn),毛坯的鑄造方法選用砂型。由工藝人員手冊查得:鑄件尺寸公差等級為CT10級,選取鑄件錯箱值為1.0mm。3.3 鑄件機械加工余量對于成批和大量生產(chǎn)的鑄件,加工余量由工藝人員手冊查得,選取MA為G級。各表面的總加工余量如表1所示表 1 加工表面總余量Table 1 Process surface total remaining quantity加工表面 基本尺寸(mm) 加工余量等級 加工余量數(shù)值(mm) 說明R 面 168 G 4 底面,雙側(cè)加工(取下行數(shù)據(jù))Q 面 168 H 5 頂面降1級,雙側(cè)加工 N 面 168 G 5 側(cè)面,單側(cè)加工(取上行數(shù)據(jù)) 凸臺面 106 G 4 側(cè)面單側(cè)加工孔280 80 H 3 孔降1級,雙側(cè)加工由工藝人員手冊可得鑄件主要尺寸公差如表 1-3所示。表2 主要毛坯尺寸及公差(mm)Table 2 Main finished forms size and tolerance(mm)主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 CTN 面輪廓尺寸 168 - 168 4N 面輪廓尺寸 168 4+5 177 4N 面距孔80 中心尺寸 46 5 51 2.8凸臺面距孔80 中心尺寸 100+6 4 110 3.6孔 280 80 3+3 74 3.2鑄件的分型面選擇通過C基準孔軸線,且與R面(或Q面)平行的面。澆冒口位置分別位于C基準孔凸臺的兩側(cè)。3.4 毛坯零件綜合圖 毛坯零件綜合圖一般包括以下內(nèi)容:鑄造毛坯形狀、尺寸及公差、加工余量與工藝余量、鑄造斜度及圓角、分型面、澆冒口殘根位置、工藝基準及其它有關(guān)技術(shù)要求等。 零件毛坯綜合圖上技術(shù)條件一般包括下列內(nèi)容: 合金牌號。 鑄造方法。 鑄造的精度等級。 未注明的鑄造斜度及圓角半徑。 鑄件的檢驗等級。 鑄件綜合技術(shù)條件。 鑄件交貨狀態(tài):如允許澆冒口殘根大小等。 鑄件是否進行氣壓或液壓試驗。 熱處理硬度。 零件一毛坯綜合圖附圖2 所示。 技術(shù)要求 l. 毛坯精度等級 CT為 10級; 2. 熱處理:時效處理, 180200HBS; 3. 未注鑄造圓角為 R2R3,拔模斜度 2; 4. 鑄件表面應無氣孔、縮孔、夾砂等; 5. 材料:HT200。 4 工藝規(guī)程設計 4.1 定位基準的選擇 精基準的選擇 犁刀變速齒輪箱體的 N面和 210F9 孔既是裝配基準,又是設計基準,用它們作精基準,能使加工遵循“基準重合”的原則,實現(xiàn)箱體零件“一面二孔” 的典型定位方式;其余各面和孔的加工也能用它定位,這樣使工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。此外,N面的面積較大,定位比較穩(wěn)定、夾緊方案也比較簡單、可靠,操作方便。 粗基準的選擇 考慮到以下幾點要求,選擇箱體零件的重要孔(280mm 孔)的毛坯孔與箱體內(nèi)壁作粗基準: 保證各加工面均有加工余量的前提下,使重要孔的加工余量盡量均勻; 裝入箱內(nèi)的旋轉(zhuǎn)零件(如齒輪、軸套等)與箱體內(nèi)壁有足夠的間隙; 能保證定位準確、夾緊可靠。 最先進行機械加工的表面是精基準 N面和 210F9孔,這時可有兩種定位夾緊方案: 方案一:用一浮動圓錐銷插入80mm 毛坯孔中限制二個自由度;用三個支承釘支承在與 Q面相距 32mm并平行于 Q面的毛坯面上,限制三個自由度;再以 N面本身找正限制一個自由度。這種方案適合于大批大量生產(chǎn)類型中,在加工 N面及其面上各孔和凸臺面及其各孔的自動線上采用隨行夾具時用。 方案二:用一根兩頭帶反錐形(一端的反錐可取下,以便裝卸工件)的 心棒插入 280mm 毛坯孔中并夾緊,粗加工 N面時,將心棒置于兩頭的 V形架上限制四個自由度,再以 N面本身找正限制一個自由度。這種方案雖要安裝一根心棒,但由于下一道工序(鉆擴鉸 210F 9 孔)還要用這根心棒定位,即將心棒置于兩頭的 U形槽中限制兩個自由度,故本道工序可不用將心棒卸下,而且這一“隨行心棒”比上述隨行夾具簡單得多。又因隨行工位少,準備心棒數(shù)量就少,因而該方案是可行的。 4.2 制訂工藝路線 根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達到的經(jīng)濟精度,確定各表面的加工方法如下: N面:粗車 精銑; R面和 Q面:粗銑 精銑;凸臺面:粗銑; 2 80mm 孔:粗鏜 精鏜; 7級9 級精度的未鑄出孔:鉆一擴一鉸;螺紋孔:鉆孔一攻螺紋。 因 R面與 Q面有較高的平行度要求, 280mm 孔有較高的同軸度要求。故它們的加工宜采用工序集中的原則,即分別在一次裝夾下將兩面或兩孔同時加工出來,以保證其位置精度。 根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則,將 N面、R面、 Q面及280mm 孔的粗加工放在前面,精加工放在后面,每一階段中又首先加工 N面,后再鏜 280mm 孔。 R面及 Q面上的8N8 孔及 4M13 螺紋孔等次要表面放在最后加工。 初步擬訂加工工藝路線如下表:表3 初步擬訂加工工藝路線Table 3 The initial draws up to process craft route工序號 工序內(nèi)容鑄造時效 涂漆100 粗車N面110 鉆擴鉸 210F9 孔 ( 尺寸留精鉸余量), 孔口倒角 1 45 120 粗銑凸臺面130 粗銑 R 面及 Q 面 140 粗鏜 孔 280, 孔口倒角 1 45 150 鉆 孔 20 160 精銑 N 面170 精鉸 孔 210F9 180 精銑 R 面及 Q 面190 精鏜 孔 280H7200 擴鉸 球形孔 S30H9, 鉆 4M6 螺紋底孔 , 孔口倒角 1 45 , 攻螺紋 4M6 210 鉆孔 413 220 锪平面 4 22 230 鉆8- M12螺紋底孔 ,孔口倒角 1 45,鉆鉸孔 28N8, 孔口倒角145,攻螺紋 8M12240 檢驗 250 入庫 上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則,但某些工序有些問題還值得深思。如粗車 N面,因工件和夾具的尺寸較大,在臥式車床上加工時,它們的慣性力較大,平衡較困難,又由于 N面不是連續(xù)的圓環(huán)面,車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削,容易引起工藝系統(tǒng)的振動,故改用銑削加工。 工序130應在工序 120前完成,使 R面和 Q面在粗加工后有較多的時間進行自然時效,減少工件受力變形和受熱變形對 2一80mm 孔加工精度的影響。 精銑 N面后, N面與 2一10F9 孔的垂直度誤差難以通過精鉸孔糾正,故對這兩孔的加工改為擴鉸,并在前面的工序中預留足夠的余量。 4一13mm 孔盡管是次要表面,但在鉆擴鉸210F 9孔時,也將4一13mm 孔鉆出,可以節(jié)約一臺鉆床和一套專用夾具,能降低生產(chǎn)成本,而且工時也不長。 同理,鉆20mm 孔工序也應合并到擴鉸 S30H9 球形孔工序中。這組孔在精鏜2一80H7 孔后加工,容易保證其軸線與 280H7 孔軸線的位置精度。 工序 230工步太多,工時太長,考慮到整個生產(chǎn)線的節(jié)拍,應將8 M12 螺孔的攻螺紋作另一道工序。 修改后的工藝路線如下:表4 工藝路線Table 4 Craft route工序號 工序內(nèi)容鑄造時效 涂漆100 粗車N面110 鉆擴鉸 210F9 孔, 孔口倒角 1 45 ,鉆孔 413 120 粗銑 R 面及 Q 面130 粗銑凸臺面 140 粗鏜 孔 280, 孔口倒角 1 45 150 精銑N面 160 精擴鉸210F9 孔,并提高精度至2-10F7170 精銑 R 面及 Q 面180 精鏜粗鏜 孔 280H7孔190 擴鉸球形孔S30H9, 鉆4M6螺紋底孔 ,孔口倒角 1 45 ,攻螺紋 4M6-6H 200 锪平面 4 22平面210 鉆8- M12螺紋底孔 ,孔口倒角 1 45,鉆鉸孔 28N8, 孔口倒角145220 攻螺紋 8M12-6H 230 檢驗240 入庫 4.3 選擇加工設備及工藝裝備 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故加工設備宜以通用機床為主,輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主。輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。 (1)粗銑 N面 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設計等問題,采用立銑,選擇 X52K立式銑床。選擇直徑 D為200mm 的 C類可轉(zhuǎn)位面銑刀,專用夾具和游標卡尺3。 (2)精銑 N面 由于定位基準的轉(zhuǎn)換,宜采用臥銑,選擇 X62W臥式銑床。選擇與粗銑相同型號的刀具。采用精銑專用夾具及游標卡尺、刀口形直尺。 (3)銑凸臺面 采用立式銑床 X52K、莫氏錐柄面銑刀、專用銑夾具、專用檢具。粗銑 R及 Q面采用臥式雙面組合銑床,因切削功率較大,故采用功率為 5.5kW的 1T 32型銑削頭。選擇直徑為160mm 的 C類可轉(zhuǎn)位面銑刀、專用夾具、游標卡尺。 (4)精銑 R及 Q面 采用功率為 1.5kW的 1TX b 20M 型銑削頭組成的臥式雙面組合機床。精銑刀具類型與粗銑的相同。采用專用夾具。 (5)粗鏜 2一80H7 采用臥式雙面組合鏜床,選擇功率為 1.5kW的 1TA20鏜削頭。選擇鏜通孔的鏜刀、專用夾具、游標卡尺。 (6)精鏜 280H7 孔 采用臥式雙面組合鏜床,選擇功率為 1.5kW的 1TA 20M鏜削頭。選擇精鏜刀、專用夾具。 (7)工序130(鉆擴鉸孔 210F 9 至 29F 9 孔口倒角 l45,鉆孔 4一13mm ) 選用搖臂鉆床 Z3025。選用錐柄麻花鉆;錐柄擴孔復合鉆,擴孔時倒角;選用錐柄機用鉸刀、專用夾具、快換夾頭、游標卡尺及塞規(guī)。 锪 422mm 平面選用直徑為22mm 、帶可換導柱錐柄平底锪鉆,導柱直徑為13mm 。 (8)工序190所加工的最大鉆孔直徑為20mm ,擴鉸孔直徑為30mm 。故仍選用搖臂鉆床 Z3025。鉆20mm 孔選用錐柄麻花鉆,擴鉸 S30H9 孔用專用刀具,4M6 螺紋底孔用錐柄階梯麻花鉆,攻螺紋采用機用絲錐及絲錐夾頭。采用專用夾具。20mm 、 30mm 孔徑用游標卡尺測量, 4M6 螺孔用螺紋塞規(guī)檢驗,球形孔 S30H9 及尺寸 6mm,用專用量具測量,孔軸線的傾斜 30用專用檢具測量。 (9) 8M12 螺紋底孔及 28N8 孔 選用搖臂鉆床 Z3025加工。 8M12 螺紋底孔選用錐柄階梯麻花鉆、選用錐柄復合麻花鉆及錐柄機用鉸刀加工 2 8N8 孔。采用專用夾具。選用游標卡尺和塞規(guī)檢查孔徑。 (10) 8 M12 螺孔 攻螺紋選用搖臂鉆。采用機用絲錐、絲錐夾頭、專用夾具和螺紋塞規(guī) 4.4 加工工序設計 確定工序尺寸一般的方法是:由加工表面的最后工序往前推算,最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標注。當無基準轉(zhuǎn)換時,同一表面多次加工的工序尺寸只與工序(或工步)的加工余量有關(guān)。有基準轉(zhuǎn)換時,工序尺寸應用工藝尺寸鏈解算。 (1) 工序190粗銑及工序240精銑 N面工序。查有關(guān)手冊平面加工余量表,得精加工余量 Z N精為 l.5mm。已知 N面總余量 Z N總為 5mm。故粗加工余量 Z N粗(51.5) mm 3.5mm。 圖2 尺寸鏈Fig 2 Size chain如圖 2所示,精銑 N面工序中以B孔定位, N面至 B、A孔軸線的工序尺寸即為設計尺寸 XN-B 精 =(46 土 0.05)mmm,則粗銑N面工序尺寸 XN-B 精 精為 47.5mm。 查教材表 3-16 平面加工方法,得粗銑加工公差等級為 IT1113 ,取IT11其公差 TN-B精 = 0.16mm ,所以 XN-B精 =47.5土0.08mm(注 :中心距公差對稱標注)。 校核精銑余量 ZN精: ZN精min XN-精min-XN-B精max (47.5-0.16)-( 46 0.05)mm1.29mm 故余量足夠。 查閱有關(guān)手冊,取粗銑的每齒進給量 fZ0.2mm /z;精銑的每轉(zhuǎn)進給量 f 0.05mm /z,粗銑走刀 1次,a p 3.5mm;精銑走刀1次, a p1.5mm。 取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為 150rmin,取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為 300rmin。又前面已選定銑刀直徑 D為200mm,故相應切削速度分別為 粗加工 :VC =Dn粗/1000= 3.14200150/1000m/min = 94.2m/min (1)精加工 :VC = =Dn精/1000= 3.14200300/100m/min = 188.4m/min (2)校核機床功率(一般只校核粗加工工序): 參考有關(guān)資料得:銑削時的切削功率 Pc=167.910 -5a p0.9 f z0.74 a e znkpm (3)取 Z=10個齒,n=150/60 =2.5r/s ,a e = 168mm ,a p = 3.5mm ,f z = 0.2mm/z , k pm=1;將它們代入式中,得 Pm =(167.9 10 -5 3.5 0.9 0.2 0.74 168 10 2.5 1)kw =6.62kw 又從機床 X52K說明書(主要技術(shù)參數(shù))得機床功率為 7.5KW,機床傳動效率一股取 0.750.85,若取m 0.85,則機床電動機所需功率 P E =Pm/ m = 6.62/0.85= 7.79kW 7.5kW (4)故重新選擇粗加工時的主軸轉(zhuǎn)速為 118rmin VC粗 =Dn粗/1000=3.14200118/1000 m/min = 74.1m/min 將其代入公式得: Pm =(167.9 10-53.5 0.9 0.2 0.74168 10(118)/601)kW 5.2kW P E = Pm/m =5.2/0.85kW 6.1 kW 7.5 kW 故機床功率足夠。 (2) 工序110鉆擴鉸 2-10F9 孔至 2-9F9 ,鉆 4-13mm 孔。2-9F9孔擴、鉸余量參考有關(guān)手冊取Z 擴=0.9mm,Z鉸=0.1mm由此可算出 Z 鉆 =(9/2-0.9-0.1 )mm= 3.5mm 413mm 孔因一次鉆出,故其鉆削余量為Z鉆 = 13/2mm= 6.5mm 各工步的余量和工序尺寸及工差列于表5:表 5 各工步余量和工序尺寸及公差( mm )Table 5 Each work of table treads amount of remaining and sequence size and tolerance加工表面 加工方法 余 量 公差等級 工序尺寸29F9 鉆孔 3.5 729F9 擴孔 0.9(單邊) H10 8.8 29F9 鉸孔 0.1(單邊) F9 9 4 13 鉆孔 6.5 13孔和孔之間的位置尺寸如 1400.05mm 以及140 mm、142 mm、40 mm、413mm 孔的位置度要求均由鉆模保證。與 280mm 孔軸線相距尺寸 66土 0.2mm因基準重合,無需換算。 沿280mm 的孔軸線方向的定位是以兩孔的內(nèi)側(cè)面用自定心機構(gòu)實的。這種方案利用保證兩內(nèi)側(cè)中心面與 R、 Q兩端面的中心面重合,外形對稱,所以 29F 9 兩孔連心線至內(nèi)側(cè)中心面的距離尺寸 X G-中 需經(jīng)過計算。其工藝尺寸鏈如圖3所示圖3 鉆定位孔工藝尺寸鏈Fig 3 Drill the locating hole craft size chain圖中,X R一內(nèi)側(cè)為零件圖上 R 面與內(nèi)側(cè)尺寸 mm,是封閉環(huán)。X 內(nèi)側(cè)一中為內(nèi)腔尺寸 92 1 mm 的一半,即為 460.5mm ;X R-G為零件圖上銷孔連線與 R 面的尺寸115 0.1 mm。用概率法計算如下: XR一內(nèi)側(cè)mm= 37.45 0.55mm XR一內(nèi)側(cè) XR一GX內(nèi)側(cè)-中XG一中 XG一中=XR一GX內(nèi)側(cè)-中XR一內(nèi)側(cè) =(1154637.45 )mm = 31.55 mm T2r-內(nèi)側(cè)=T2R-G+T2內(nèi)側(cè)-中+T2G-中TG一中 = (T2r-內(nèi)側(cè)T2R-GT2內(nèi)側(cè)-中)1/2=(1.12-0.22-12 )1/2mm = 0.412mm 故 XG一中=31.55 0.206mm =31.55 0.2mm 參考Z3025機床技術(shù)參數(shù)表,取鉆孔4-13mm 的進給量 f0.4 mm r,取鉆孔 2mm 的進給量f0.3mm r 。 參考有關(guān)資料,得鉆孔13mm 的切削速度 Vc 0.445m/s26.7m min ,由此算出轉(zhuǎn)速為n =1000v/d=100026.7/3.1413r/min =654 r/min (5)按機床實際轉(zhuǎn)速取 n 630r/min ,則實際切削速度為 Vc = 3.1413630/1000m/min 25.7m/min 同理,參考有關(guān)資料得鉆孔7mm的v= 0.435 m /s= 26.1m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為: n=1000v/d = 100026.1/3.147r/min=1187 r/min (6)按機床實際轉(zhuǎn)速取 n=1000 r/min,則實際切削速度為: Vc =3.1471000/1000 m/min22m /min 查有關(guān)資料得: Ff=9.81 42.7d0f0.8KF( N ) (7) M=9.81 0.021d0f0.8KM( Nm ) (8)分別求出鉆 13 mm 孔的 F f 和及鉆孔7 mm 的 F f 和 M 如下: F f =9.81 42.7 13 0.4 0.8 1=2616N M=9.81 0.021 13 2 0.4 0.8 1=16.72Nm F f =9.81 42.7 7 0.3 0.8 1=1119N M=9.81 0.021 7 2 0.3 0.8 1= 4Nm 擴孔 2 8.8 mm ,參考有關(guān)資料,并參考機床實際進給量,取 f= 0.3mm/r (因擴的是盲孔,所以進給量取得較?。?。 參考有關(guān)資料,擴孔切削速度為鉆孔時的(1/21/3),故取擴 =1/2 22 m /min 11 m /min 由此算出轉(zhuǎn)速 n=1000v/d =100011/3.148.8r/min =398 r/min 。按機床實際轉(zhuǎn)速取 n=400r/min 。 參考有關(guān)資料,鉸孔的進給量取f= 0.3mm/r(因鉸的是盲孔所以進給量取得較?。?。 同理,參考有關(guān)資料,取鉸孔的切削速度為Vc = 0.3m/s= 18m/min 。由此算出轉(zhuǎn)速 n=1000v/d =100018/3.149r/min =636.9 r/min 。按機床實際轉(zhuǎn)速取為 n=630r/min 。則實際切削速度為Vc = dn/1000m/min = 3.149630/1000=17.8m/min 。 (3)工序 140 粗鏜,參考資料2得粗鏜以后的直徑為79.5 mm ,故兩孔的精鏜余量為:ZA精=ZB精 = (80-79.5)/2=0.25mm又已知 ZA總 =ZB總 = 3mm , 故 ZA粗 =ZB粗 =(3-0.25) mm= 2.75 mm 精鏜及精鏜工序的余量工序尺寸及公差列于表6表6 鏜孔余量和工序尺寸及公差( mm )Table 6 Tang hole remaining measures with the sequence size and the tolerance加工表面 加工方法 余量 精度等級 工序尺寸及公差280 粗鏜 2.75 H10 79.50+0.120280 粗鏜 0.25 H7 79.50+0.050因粗、精鏜孔時都以 N 面及兩銷釘定位,故孔與 N 面之間的粗鏜工序尺寸47.5 0.08mm ,精鏜工序尺寸46 0.05mm 及平行度 0.07mm ,與一銷孔之間的尺寸 66 0.2 mm ,均系基準重合,所以不需做尺寸鏈計算。 兩孔的同軸度0.04mm 由機床保證。 與 R 及 Q 面的垂直度0.1 mm 是間接獲得的。在垂直方向,它由280mm 孔軸線與 N 面的平行度0.07mm 及 R 和 Q 面對 N 面的垂直度來保證。取一極限位置如圖111 所示計算精銑 R 及 Q 面工序中 Q 面對 N 面的垂直度公差X Q-N 垂 。 圖中,Y孔-Q垂為孔軸線對 Q 面的垂直度0.1 mm ,它是封閉環(huán);Y孔-N 垂為 Q面對 N 面在 168mm 長度上的垂直度, Y孔-N平為孔軸線對N面的平行度 0.07mm 。 因在精銑 R 和 Q 面及精鏜 2-80mm 孔兩工序中,面和孔軸線的位置都做到極限位置的情況很少,故用概率法計算此尺寸鏈,使加工方便。 由于 Y孔-Q垂 = (Y2孔-N平+Y2Q-N垂)1/2 所以 YQ-N垂 = (Y2孔-Q垂- Y2孔-N平)1/2 = (0.12-0.072) 1/2 0.07mm 在圖中 , 因為 BAC = EDF 所以 CB/CA=FE/FD則 XQ-N垂 =FE= CB*FD/CA=0.07(46+55)/168mm0.04 mm 同理 ,R 面與 N 面的垂直度公差也應為 0.04mm 。 280mm 孔軸線與 R 面的垂直度0.1mm 在水平方向是由 R 面對定位銷孔連線的平行度 0.06mm 及 280mm 孔對定位銷孔連線的垂直度保證的。取一極限位置,如圖 4所示,計算精鏜 280mm 孔工序中280mm 孔軸線對定位銷孔連線的垂直度公差為 Y孔-G垂 。 圖4 Q面對N面的垂直度尺寸鏈Fig4 The Q faces the vertical degree of N surface size chain圖5 孔對銷孔連線的垂直度尺寸鏈Fig5 Hole vs the vertical degree that sells a hole on-line size chain圖中,Y孔-R垂 為孔軸線對R面的垂直度0.1mm ,它是封閉環(huán);XR-G 平 為 R 面對定位銷孔連線的平行度 0 .06mm ,由于 ABC EFH ,所以 Y R-G平 =X G-R平 。同理,也用概率法計算此尺寸鏈如下: 因為 Y孔-R垂 =(Y2R-G平+Y2孔-G垂)1/2所以 Y 孔-G垂 =(Y2孔-R垂-Y2R-G平) 1/2 = (0.12-0.062) 1/2mm 0.08mm Y孔-G垂受兩定位銷孔與定位銷配合間隙而引起的轉(zhuǎn)角誤差的影響如圖 6所示。 圖 6 定位副的轉(zhuǎn)角誤差Fig6 Clamping the revolution of the pair corner error參考有關(guān)夾具設計資料6設計兩定位銷如下: 按零件圖給出的尺寸,兩銷孔為 2一10F9,即 210+0.040+0.013 mm ;中心距尺寸為 140 0.05mm 。取兩定位銷中心距尺寸為 140 0.015mm 。 按基軸制常用配合,取孔與銷的配合為 F9 h9 , 即圓柱銷為10h9= 100-0.036mm 。 查有關(guān)夾具資料 ,取菱形銷的 b= 4mm ,B= 8mm 。 由于a=RLD +Rld =(0.05+0.015)2/2mm = 0.065mm 所以,菱形銷最小間隙為: X2min=2ab/D2min=20.0654/(10+0.013)mm=0.052mm 菱形銷的最大直徑為: d 2max=D 2min-X 2min=(10.013-0.052)mm = 9.9612 mm 故菱形銷為d2= 9.961h 9mm=9.961 mm= 10+0.039-0.075mm 下面計算轉(zhuǎn)角誤差 tan =( X1Max+X2Max )/2L (9) = (0.049+0.036)+(0.049+0.075)2140mm =0.00074 mm 由引起的定位誤差 Y孔-G定 168tan ,故該方案也不可行。 同理,該轉(zhuǎn)角誤差也影響精銑 R 面時 R 同對兩銷孔連線的平行度 0.06mm ,此時定位誤差也大于工件公差,即0.118mm0.06mm,故該方案也不可行。 解決上述定位精度問題的方法是盡量提高定位副的制造精度。如將 2-10F9 提高精度至 2-10F7 ,兩孔中心距尺寸 140 0.05mm ,提高精度至 140 0.03mm ,并相應提高兩定位銷的徑向尺寸及兩銷中心距尺寸的精度,這樣定位精度能大大提高,所以工序160 “精擴鉸孔 2-10F9 并提高精度至 2-10F7 ”對保證加工精度有著重要作用。此時,經(jīng)誤差計算和公式校核,可滿足精度要求。 粗鏜孔時因余量為 2.75mm ,故 a p 2.75mm 。 查有關(guān)資料得:取 Vc 0.4m/s 24m/min 取進給量為 f 0.2mm/r 。 n=1000v/d= 100024/(3.1479.5)r/min=96r/min 查有關(guān)資料得: Fc =9.81 C Fc* apxFc* f* y Fc *VcnFc*KFC (10) Pc = Fc Vc 10-3 (11)取 C Fc =180,XFC =1,y FC =0.75, n FC =0,K FC =1也可查閱教材表2-1 和表2-5、表2-6 得到。 則 Fc =9.81 180 2.75 0.2 0.75 0.4 0 1=1452.3(N) Pc =1452.3 0.4 10 -3 =0.58kW 取機床效率為0.85,則所需機床功率為058/0.85 kW= 0.68 kW 1.5 kW ,故機床功率足夠。 精鏜孔時,因余量為 0.25mm ,故 a p = 0.25mm 。 查有關(guān)資料,取Vc = 1.2m/s= 72m/min, 取 f= 0.12mm/r 。 n= 1000v/d =100072/(3.1480)r/min 287(r/min) (4)工序130銑凸臺面工序 凸臺面因要求不高,故可以一次銑出,其工序余量即等于總余量 4mm 。 凸臺面距孔 S30H9 球面中心 60+0.2mm 。,這個尺寸是在擴鉸孔 S30H9 時直接保證的。球面中心(設計基準)距 2-80mm 孔軸線(工藝基準)1000.05mm 則為間接保證的尺寸。本工序工藝基準與設計基準不重合,有基準不重合誤差。 銑凸臺面對應保證的工序尺寸為凸臺面距 2-80mm 孔軸線的距離 X D-B 。其工藝尺寸鏈如圖2-1-14 所示。 圖7 銑凸臺面工藝尺寸鏈Fig7 Milling convex stand the surface craft size chain 圖中 X S-B 100 0.05mm ,X S-D = 60+0.2 mm , 用豎式法計算如下:得X D-B =106+0.5-0.3 mm表7 豎直法計算Table 7 Lengthways keep a law computing基本尺寸 上偏差 下偏差增環(huán)106 19.01 -0.3 減環(huán)0 0 -0.2封閉環(huán)100 +0.5 -0.5本工序的切削用量及其余次要工序設計略。 (5)時間定額計算 下面計算工序110的時間定額。 機動時間。參考有關(guān)資料,得鉆孔的計算公式為: tj=(l+l1+l2)/fn (12)l1=D*cotkr/2+(12)l2=14,鉆盲孔時 l2 =0 。 對于鉆孔 4-13mm : l 1 =(13/2)cot( 1180/2) +1.5mm=5.4mm, l=19.5mm,取 l2 =3mm。 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的 f 及 n 代入公式,得:t j =(19.5+5.4+3)/(0.4630)min=0.11min 4 tj =4 0.11(min)=0.44min 鉆孔 2-7mm :l1 = (7/2)cot( 1180/2)+1.5 3.6mm l =11.5mm , l 2 =0 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的 f 及 n 代入公式,得:t j =(11.5+3.6+0)/0.3 1000min=0.05min 2t j =2 0.05(min)=0.1min 參考有關(guān)資料,得擴孔和鉸孔的計算公式為: t j = (l+l1+l2)/fn l 1 = (D-d1)*cotkr/2+(12)擴盲孔和鉸盲時 l 2 =0 對于擴孔 2-8.8mm : l1 = (8.8-7)cot60/2 +1.5 2mm l =11.5mm , l 2 =0 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的 f 及 n 代入公式,:得 t j =( 11.5+2+0)/(0.3400)min=0.11min 2 t j =2 0.11min=0.22min 鉸孔 2-9mm : l1 = ( 9-8.8)cot45/2 +1.5 mm=1.6mm 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的 f 及 n 代入公式,得: tj = ( 11.5+1.6+0)/(0.3630)min 0.07min 總機動時間 tj (即基本時間 t b )為: tb =( 0.44+0.1+0.22+0.14 )min=0.9 min 其余時間計算略。 4.5 填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡。 工藝文件詳見后圖,工序卡見后表5 夾具設計5.1 銑R、Q面的夾具設計5.1.1 確定設計方案根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則,又因R面與Q面又較高的平行度要求,故該加工宜采取工序集中原則,即分別在一次裝夾下將兩面同時加工出來,以保證其位置精度;則粗銑R及Q面采用臥式雙面組合銑床,因切削功率較大,故采用功率為5.5KW的1T32型銑削頭(參考文獻1表3.2-43)。選擇直徑為160mm的C類可轉(zhuǎn)位面銑刀。從對工件的結(jié)構(gòu)分析,若工件以N面朝下放置在支承板上,定位夾緊都比較穩(wěn)定,可靠,容易實現(xiàn)。故工件以N面在夾具上定位,限制了三個自由度,其余三個自由度也必須限制。用一根兩頭帶反錐形的心棒插入2-80mm毛坯孔中并加緊。將心棒兩端的軸頸放入兩U形槽中定位,限制一個移動自由度和一個轉(zhuǎn)動自由度。此外以2-80mm毛坯孔的兩內(nèi)側(cè)面在自定心機構(gòu)上定位,限制一個移動自由度。這種方案定位可靠,加緊也很方便,用一鉸鏈壓板在工件R80mm外圓上即可。5.1.2 夾具操作說明在組合機床上加工時,工件依靠夾具上的定位支承系統(tǒng),獲得對于刀具及其導向的正確位置,還需要依靠夾具上的加緊機構(gòu),來消除工件因受到切削力或工件自重的作用而產(chǎn)生的位移或振動,使工件在加工中能繼續(xù)保持定位所得的正確位置。夾緊機構(gòu)通常由三部分組成:夾緊動力部分,中間傳動機構(gòu)和夾緊元件。這三部分起著不同的作用,夾緊動力部分用于產(chǎn)生力源,并將作用力傳動中間傳動機構(gòu);中間傳動機構(gòu)改變作用力的方向和大小,即作為增力機構(gòu),同時能產(chǎn)生自鎖作用,以保證在加工過程中,但力源消失時工件在切削力或振動的作用下仍然能可靠壓緊;夾緊元件則用以承受由中間傳動機構(gòu)傳遞的夾緊力,并與工件直接接觸而執(zhí)行夾緊作用。5.1.3 定位精度分析4-13mm孔及2-9F9孔是在一次裝夾下完成加工的,它們之間的位置精度由鉆模保證。因4-13mm孔的位置度為0.5mm,與其有關(guān)的夾具尺寸如140mm、142mm
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