切削犁刀变速齿轮箱铣俩侧面工装及专机设计.doc

题目犁刀变速齿轮箱铣俩侧面工装及专机设计姓 名

所在学院机械工程学院

专业班级制造062

学 号

指导教师

日 期

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目 录

摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1犁刀变速箱工艺设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1. 1分析零件图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1.2确定生产类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1.3 确定毛坯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

2 机械加工工艺过程设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

2. 1机械加工工艺过程设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

2.2选择加工设备与工艺装备. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.3选择加工设备与工备. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

2.4确定切时间定额. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

2.5填写工艺规程卡. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

3机床总体设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

3. 1机床总体设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

3.2组合机床工艺分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

3.3主轴的设计与计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

4夹具设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4. 1机床夹具概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4. 2定位支撑系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4. 3夹紧机构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

致谢. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

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摘 要

本文主要介绍了力道变速箱工艺设计及其中两道工序的夹具设计。本文作者是在保证产品质量、提高生产率、降低成本、充分利用现有生产条件、保证工人具有良好而安全劳动条件的前提下进行设计的。在工艺设计中作者结合实际进行理论设计对传统生产工艺进行了改进优化了工艺过程和工艺装备使变速箱的生产加工更经济、合理。在加工设计部分作者在收集加工所用机床、刀具及辅助工具等有关资料后对工件材料、结构特点、技术要求及工艺分析的基础上设计出了符合变速箱生产工艺的加工方案。

关键词变速箱工艺设计

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第1章变速箱体工艺设计

1 . 1分析零件图

1. 1. 1零件的作用

该零件是犁刀变速箱的一个主要零件。

1. 1.2零件的工艺分析

零件图样的视图、尺寸、公差和技术要求齐全、正确零件选用材料为HT200该材料具有较高的强度、韧性和塑性切削性能良好结构工艺性比较好。

根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度该零件没有很难加工的表面上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。

1 .2 确定生产类型

已知零件的年生产纲领为1200件零件质量3. 76kg 由《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—2可确定其生产类型为大量生产。故初步确定工艺安排的基本倾向为加工设备以自动化和专用设备为主通用设备为辅机床按流水线或自动线排列广泛采用专用量具、量仪和自动检验装置。这样生产效率高。

1 .3确定毛坯

1.3. 1确定毛坯种类

根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造。根据《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—5铸件尺寸公差等级采用CT9级。

1.3.2确定铸件余量及形状

根据《机械加工工艺人员手册》表15—7取加工余量为MA-G级。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—8确定各表面的铸件机械加工余量。

对于金属模机械砂型铸造根据《机械制造工艺及设备设计指导手册》表

15—9铸件最小孔的直径故本零件上的孔不铸出。

1.3.3画铸件—零件综合图变速箱零件毛坯图见附图

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第2章 机械加工工艺过程设计

2. 1机械加工工艺过程设计

2. 1. 1选择表面加工方法

根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度查《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—32表15—34选择零件主要表面先面后孔的加工方法与方案如下

铣基准面N——钻4-φ13孔——锪孔4-φ22

钻2-φ10孔—铰孔IT9

铣两侧面——φ80粗镗孔IT 10——φ80精镗(I T7)——M 12钻M 12螺纹底孔——攻丝

钻φ8——铰孔IT8

铣凸台面——粗镗孔IT 10——半精镗IT9

钻孔M6螺纹底孔——攻丝

2. 1.2确定工艺过程方案

1拟定方案

由于各表面加工方法已基本确定现按照“先粗后精”、 “先主后次”、 “先面后孔”、 “基准先行”的原则初步拟定两种工艺过程方案见表1—1。

表1—1工艺过程方案

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2方案论证

方案Ⅰ的优点在于基本遵循粗精加工划分阶段的原则。方案Ⅱ的不足之处是加工过程中基准不重合不利于控制加工质量。

根据以上分析确定方案Ⅰ为零件加工的工艺路线。

2.2选择加工设备与工艺装备

2.2. 1选择机床

考虑到大量生产尽量选用高效机床。

①工序070、 110、均为圆孔面的镗削加工用T6132卧式镗铣床加工方便且效率高。

②工序050为孔的加工用X5330B加工方便且效率高。

③其余表面加工均采用通用机床。如 C6140卧式车床、 X5330B数显万能钻铣床等。

2.2.2选择夹具

考虑到大量生产均采用专用夹具。

2.2.3选择刀具a) 在铣床上加工的工序铣平面选用YG6A硬质合金圆盘铣刀直径

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b) 在镗床上加工的工序其内径为80 mm 内径为81 mm孔镗孔刀。c) 在万能钻铣床上加工的工序均选用麻花钻和机用丝锥。

2.2.4选择量具

工序070粗加工可选通用量具。现按计量器具的不确定度选择量具。

粗镗Ф80H7mm至Φ81.80025 mm。查《互换性技术测量应用手册》表5. 1-1知计量器具不确定度允许值U1=0.029 mm。查《互换性技术测量应用手册》表5. 1-2选择分度值0.02mm的游标卡尺其不确定度U=0.02mm U<U1 可以选用。

其他工序所用量具详见工序卡片。

2.3确定工序尺寸

表面加工时的工艺基准与设计基准重合。前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量现依据《机械制造工艺及设备设计指导手册》第十五章有关资料确定各表面精加工、半精加工余量 由后向前推算工序尺寸并确定其公差见表1-2。

表1-2各表面工序尺寸及公差

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2.4确定切削用量及时间定额

2.4. 1工序040 铣N面切削用量及时间定额

1选择刀具

1根据《切削用量简明手册》表1.2选择YG6A硬质合金刀片。

根据《切削用量简明手册》表3. 1铣削深度αp≤4mm时圆盘铣刀直径d。为80 mm a为60 mm。但已知铣削宽度a e为70 mm故应根据铣削宽度a e≤49 mm选择d。 =80 mm。 由于采用标准硬质合金圆盘铣刀故齿数z=12 表3. 12。

2铣刀几何形状表3.2 由于铸铁硬度大于200HBS故选择κ r=60° 

κ rε =30°  κ r′ =5°  α 。 =8° 假定α cmax>0.08mm , α 。 ′ =10° ,λ s=—10° 

γ 。 1=—5° 。

2选择切削用量

1决定铣削深αp 由于加工余量不大故可在一次走刀内切完则 αp=h=3 mm

2)决定每齿进给量fz 根据《切削用量简明手册》表3.3 当使用YG6A铣床功率为4.5KW时f z=0.200.30 mm/z 取f z=0.30 mm/z

3选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据《切削用量简明手册》表3.8 由于铣刀直径d。 =80mm故刀具寿命T=180min 表3.8。

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4决定切削速度Vc和每分钟进给量Vf 切削速度Vc可根据《切削用量简明手册》表3.27中的公式计算也可直接由表中查出。

根据《切削用量简明手册》表3.27的公式进行计算。

各修正系数为 kMv=0.72 ksv=0.8 (见表1.28)kv= kMv ksv=0.576

故 Vc=14.5m/minn=58r/min

根据其说明书选择n=60r/min,Vfc=235mm/min

因此实际切削速度和每齿进给量为vc=πd。 n/1000=3. 14*80*60/1000m/min=15m/minfzc=Vfc/n z=235/(60*12)mm/z=0.33mm/z

3计算基本工时

式中L=l+y+△ l=40 mm根据《切削用量简明手册》表3.25入切量及超切量y+△=17 mm则L=40+17 mm=57 mm故t m=0.32 m i n

2.4.2工序070切削用量及时间定额

1选择刀具

①选择镗孔刀。

②根据《切削用量简明手册》表1. 1由于镗床的中心高为200 mm表1.30故选刀杆尺寸BXH=16mmX25mm刀片厚度为4.5mm。

③根据《切削用量简明手册》表1.2可选择YG6牌号硬质合金。

④镗刀几何形状见表1.3选择平面带倒棱前刀面 κ r=60°  κ r′=10° α 。=6° γ 。=12° λ s=—10° γ ε =0.8 mm 01=—10° 。

2选择切削用量

①确定切削深度αp 由于粗加工余量仅为1.6 mm可在一次走刀内切完故

αp= 45—41.8 /2 mm=1.6 mm

②确定进给量f 根据《切削用量简明手册》表1.6在粗镗铸铁、表面粗

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