買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 1 - 摘要 本次設計的課題是 式升降臺銑床變速箱機械加工工藝規(guī)程及 精鏜 I、 支承孔的夾具 。變速箱體是 式升降臺銑床傳動系統(tǒng)最主要的部件之一，它將機床的主軸箱、進給箱等零件組成一個整體并使之保持正確的位置。因此，變速箱的加工質量將直接影響機器的性能與使用壽命。本設計旨在提高 式升降臺銑床變速箱的加工效率，由此我們首先對變速箱體的結構和工藝進行了仔細的分析， 然后確定了一套合理的加工方案對其進行加工。加工方案要求簡單，操作方便，并能保證零件的加工質量。最后 ,依照確定好的方案，按照正確的加工工序將它加工出來，并使之滿足零件的設計要求。此外，為了提勞動生產率，降低勞動強度，保證加工質量，需設計專用夾具，為此選擇了第 10道工序 鏜 8100H , 580 的夾具設計，以滿足加工過程的需要。 關鍵詞 變速箱體；工藝規(guī)程；夾具 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 2 - he of is of 6020B of is a in of So of at of we to of of a be we to to of we to to be to 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 3 - 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 4 - 目 錄 前 言 . 1 1 式升降臺銑床的介紹 . 2 床的介紹 . 2 床的性能和用途 . 3 6020B 臥式升降臺銑床參數(shù) . 4 2 零件的分 析 . 5 件的功用 . 5 件的工藝分析 . 5 和平面的表面粗糙度要求 . 5 面的幾何形狀精度 . 5 孔精度 . 5 體的材料及毛坯種類的選擇 . 5 3 速箱體的機械加工工藝規(guī)程設計 . 6 變速箱體機械加工時的主要問題 . 6 和平面的加工順序 . 6 ,精加工分階段進行 . 6 系加工方案的選擇 . 6 體機械加工時定位基準的選擇 . 7 粗基準的選擇 . 7 基準的選擇 : . 7 訂工藝路線 . 7 4 確定機械加工余量，工序尺寸及其公差 . 17 面 . 17 . 17 5 確定切削用量、工時定額、切削力及切削功率 . 19 削用量的選擇原則 . 19 加工切削用量的選擇原則 . 19 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 5 - 削深度的選擇 . 19 給量的選擇： . 20 削速度的選擇： . 20 加工時切削用量的選擇原則： . 20 削深度的選擇： . 20 給量的選擇： . 20 削速度的選擇： . 20 銑平面 . 21 加工 . 23 孔 . 23 孔加工 . 18 紋加工 . 26 6 繪制零件 . 28 7 填寫工藝過程卡和工序卡 . 29 械加工工藝過程的組成 . 29 序的合理組合 . 29 8 夾具設計 . 31 夾具的定義及分類 . 31 機床夾具在機械加工中的作用 . 31 機床夾具的組成 . 26 定位裝置 . 26 夾緊裝置 . 26 對刀或導向裝置 . 26 連接元件 . 26 夾具體 . 27 其它裝置或元件 . 27 具方案 . 27 對工件進行工藝分析 . 27 定位裝置的確定 . 27 緊裝置的確定 . 28 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 6 - 算夾緊力并確定螺桿直徑 . 29 模支架的結構和尺寸的確定 . 30 模底座的結構尺寸的確定 . 37 定本夾具的技術要求 . 37 具的精度分析 . 37 套的選擇 32 9 某道工序的 令 . 33 結束語 . 394 主要參考文獻 . 35 致 謝 . 36 附錄 : . 36 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 7 - 前 言 畢業(yè)設計是學生在校學習階段的最后一個重要的教學環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學的專業(yè)和基礎理論知識、獨立解決本專業(yè)一般工程技術問題的能力，樹立正確的設計思 想的工作作風。 畢業(yè)設計是畢業(yè)實習的基礎上進行的，根據(jù)自己的設計課題，在畢業(yè)實習期間認真調查研究。搜集資料。本次設計涉及到機床，工藝，工裝夾具等機制專業(yè)的幾乎所有的專業(yè)基礎知識，是一次全面、系統(tǒng)地檢查自己在大學期間對專業(yè)知識的學習的情況。在整個設計過程中做到嚴謹，認真，一絲不茍的精神盡量找資料，分析計算完成方案設計，圖紙設計和編寫技術文件等，使自己對機制專業(yè)有拉更深的認識。 由于水平有限，經驗不足，第一次全面的系統(tǒng)的設計本次設計難免有許多不妥和錯誤之處，懇請指導老師和讀者批評指正錯誤，以便及時改正 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 8 - 1 式升降臺銑床的介紹 床的介紹 銑床 主要 是 采 用 銑 削方式 加工 工件 的機床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復雜的型面，效率較刨床高，在機械制造和修理部門得到廣泛應用。 最早的銑床是美國人惠特尼于 1818 年創(chuàng)制的臥式銑床；為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國人布朗于 1862年創(chuàng)制了第一臺萬能銑床，這是升降臺銑床的雛形； 1884年前后又出現(xiàn)了龍門銑床；二十世紀 20年代出現(xiàn)了半自動銑床，工作臺利用擋塊可完成“ 進給 或 “ 決速 的 自動轉換。 1950 年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應用大大提高了銑床的自動化程度。尤其是 70年代以后，微處理機的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動換刀系統(tǒng)在銑床上得到應用，擴大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。 銑床種類很多，一般是按布局形式和適用范圍加以區(qū)分，主要的有升降臺銑床、龍門銑床、單柱銑床和單臂銑床、儀表銑床、工具銑床等。 升降臺銑床有萬能式、臥式和立式幾種，主要用于加工中小型零件，應用最廣；龍門銑床包括龍門銑鏜床、龍門銑刨床和雙柱銑床，均用于加工大型零件；單柱銑床的水平銑頭可沿立 柱導軌移動，工作臺作縱向進給；單臂銑床的立銑頭可沿懸臂導軌水平移動，懸臂也可沿立柱導軌調整高度。單柱銑床和單臂銑床均用于加工大型零件。 儀表銑床是一種小型的升降臺銑床，用于加工儀器儀表和其他小型零件；工具銑床主要用于模具和工具制造，配有立銑頭、萬能角度工作臺和插頭等多種附件，還可進行鉆削、鏜削和插削等加工。其他銑床還有鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、軋輥軸頸銑床和方鋼錠銑床等，它們都是為加工相應的工件而制造的專用銑床。 另外，按控制方式，銑床又可分為仿形銑床、程序控制銑床和數(shù)控銑床等。 如圖所式 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 9 - 床的性能和用途 工作臺面寬度為 200 250 以銑平面和溝槽等?？梢阅驺娨部梢皂樸?。機床精度穩(wěn)定，操縱靈活。工作臺縱向、橫向及垂向均有機動進給及快速調整移動。配備多種附件。重量輕、更換容易，做到一機多能，用途廣泛，適用于機械、輕工、儀表、電機、電器、模具等行業(yè)的銑削加工。萬能升降臺銑床由于工作臺可以回轉 45 （只限于 配以使用分度頭時可以銑削麻花鉆溝槽和斜齒圓柱齒輪等各種螺旋表面及特殊表面。根據(jù) 要求， 還可以 在各種臥式（萬能）升降臺銑床上安裝數(shù)顯裝置。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 10 - 6020B 臥式升降臺銑床 參數(shù) 圖樣如右所示 : 表 6020B 臥式升降臺銑床參 數(shù) 名稱 單位 6020B 作臺面積 寬 長 00900 250900 200900 250900 工作臺 T 型槽 槽數(shù) 3 3 3 槽寬 4 14 14 槽距 5(200900), 60(250900) 工作臺縱向行程 縱向 00 500 500 橫向 90 190 190 垂向 40 340 360 主軸移動距離 24 主軸中心線到垂直導軌面的最小距離 0 工作臺最大回轉角度 45 / 工作臺進給量范圍 縱向 000 橫向 16710 垂向 8355 工作臺進給級數(shù) 12 工作臺快速進給量 縱向 2400 橫向 1720 垂向 860 主軸錐孔 軸轉速 范圍 01800 級數(shù) 12 主電動機 功率 機床體積（長 寬 高） 75014221595 機床凈重 400 1450 1400 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 11 - 2 零件的分析 件的功用 式升降臺銑床的變速箱體是重要的一個基礎零件，它將部件 中的軸，套，齒輪等有關零件連接成一個整體，并使之保持正確的相對位置，以傳遞轉矩形或改變轉速來完成規(guī)定的運動，同時它能保證 確 安裝位置。 件的工藝分析 由原始零件圖樣可知，其材料為 零件上的主要加工面 為 W、 H、 別定為 面）另有為了定位夾 緊和裝配所需加工的平面有三個，分別定為 面 。 和平面的表面粗糙 度要求 面為 面 面為 . . 組支承孔的內表面為 配鉆孔的內表面為 ,其余 為 面的幾何形狀精度 1面與 2面的平行度 誤 差為 面與 3面的平行度 誤 差為 面與 2面的垂直度 允 差為 軸孔精度 軸孔端面對軸線的垂直度 允 差為 承 孔的軸線間的平行度 允 差為 300: 承 孔的孔中心距偏差規(guī)定為 承 孔的同軸度均 允 差為 承 孔的孔徑尺寸精度 ,除組孔的右孔 62 其余 孔均為 體的材料及毛坯種類的選擇 由于箱體的結構復雜 ,且其吸振性和耐磨性均要求較高 ,選擇有一定的強度和良好的減振性 ,鑄造性能好的 (依據(jù)參考文獻 1表 1 由于生產買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 12 - 量為中批生產 ,因 此為了提高生產率減少機械加工余 量 ,應采用 金屬 模機械造型 。 又由于箱體零件的 、 、 組支承 孔均需鑄出 , 故 還 應安放型芯 ,此外為消除殘余 應力 ,鑄造后還應安排 時效處理 。 3 速箱體的機械加工工藝規(guī)程設計 變速箱體機械加工時的主要問題 作為箱體零件的變速箱體 ,其主要的加工表面是平面及其孔系 。 一般情況下 ,平面的加工精度要比孔系的加工精度容易實現(xiàn) 。 因此 ,對于變速箱來說 ,機械加工過程中的主要問題是如何實現(xiàn)孔的 加工精度 ,如何處理好孔與平面之間的相互關系 。 由于該變速箱體為中批量加工生產 ,因此滿足其生產率的要求也是箱體加工過程中應考慮的主要因素 。 和平面 的 加工順序 箱體類零件的機械加工應遵循 “ 先面后孔 ” 的原則 。 即先加工箱體上的基準 平面 ,再以基準平面定位加工其它平面 ,然后再加工孔系 。 變速箱體加工自然也應遵循這個原則 。這樣處理的原因主要是平面的面積大 ,定位時穩(wěn)定可靠 ,且夾緊牢固 ,因而容易保證孔的加工精度 。 其次是 ,先加工平面可以 先切去鑄件表面的凹凸部分 ,為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件 ,而且這樣做便 于對刀及調整 ,同時也利于保護刀具 ,防止打刀和崩刃 。 ,精加工分 階段進行 對變速箱體的主要表面加工時應將粗 ,精加工分階段進行 ,這是因為箱體的結構形狀復雜 ,主要表面的加工精度較高 。 將粗 ,精加工分階段進行可以消除 ,由粗加工 所產生的內應力、切削 力、夾緊力 和切削熱對加工 精度的影響 ,有利于保證箱體的加工精度 。 同時 ,還能根據(jù)粗 ,精加工的不同要求來合理選用設備 ,有利于提高生產率 。 系加工方案的選擇 加工變速箱體的孔系時 ,應選擇能滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備 。 這里除了考慮加工精度和加工效率以外 ,還應該考慮影響經濟效益的因素 。 在滿足精度要求及生產率的條件下 ,應該擇價格最低的機床 。 根據(jù)該箱體的加工精度和生產率要求 ,宜選用在專用鏜床上采用鏜模法鏜孔和在搖臂鉆床上采用鉆模法鉆孔 ,擴孔 ,鉸孔的加工方案 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 13 - 體機械 加工時定位基準的選擇 粗基準的選擇 粗基準的選擇應滿足以下要求 : 1) 保證各 主要支承 孔的加工余 量均勻 。 2) 保證裝入箱體內的零件與箱壁有一定的間隙 。 為了滿足上述要求 ,應選擇箱體的主要支 承 孔作為主要基準 。 即以 、 支 承 孔和作為粗基準限制工件的六個自由度 。 由于是以孔作為粗基準來加 工精 基準面的 ,因此當用精 基準面定位加工 、 組支 承 孔時 ,就能保證其有足夠的加工 余 量 。 由于孔與壁的位置是同一型芯鑄成的 ,因 而孔的余 量均勻 ,也就間接保證了孔與箱壁的相對位置 。 基準的選擇 : 從保證箱體的孔與 孔 ,孔與平面 ,平面與 平面之間的位置關系考慮 。 精基準的選擇應能保證箱體在整個加工過程中基本上都用統(tǒng)一的定位基準 。 從原始零件圖樣可知 ,該箱體的底平面 1 與 1 個主要支承孔平行 ,且它的面積大 ,又是箱體部件的裝配基準面 。 因此它是理想的精基準 然后再利用其它表面配合一起限制工件的六個自由度 ,因此 ,它能滿足整個的過程中都能采用統(tǒng)一定位基準的要求 。 訂工藝路線 在確定加工方案 時 ,依據(jù)參考文獻 2表 面加工方案 ： 因為變速箱體的主要加工面的表面粗糙 度 分別為，此需采用粗銑精銑可以達到精度要求 表面粗糙度要求 三個支承孔的加工方案 :粗鏜 半精鏜 精鏜 。 可以達到精度要求 表面粗糙度要求 孔 徑 1520 ，采用鉆 （ 擴 ） 鉸的加工方案 。 擬定工藝路線的出發(fā)點 ， 應當是在保證零件 質量的前提下 ,力求有高的生產率和 低的生產成本 。 由于該變速箱體的生產類型為中批生產 ,故需其工序適當集中 ,加工設備應以一般的普通加工機床為主 ,輔以高效率的專用機床 ,夾具則 應 以專用夾具為主 ,盡量采用高效快速的裝夾方法 。 工藝方案 I: 工序 1:鑄造 工序 2:時效 工序 3:上底漆 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 14 - 工序 4:粗銑 5面 工序 5:精銑 5面 工序 6:粗銑 1、 4、 6面 工序 7:精銑 1、 4、 6面 工序 8:粗 、精 銑 2、 3面 工序 9:粗鏜 、 、 組支承孔 工序 10:精鏜 、 、 組支承孔 工序 11:鉆 、 擴 、 鉸 20工序 12:鉆 、 鉸 30鉆 4鉆 4- 17 鉆 8 33 鉆 4 5 鉆 擴 10 26 凹坑 鉆 3- 8 鉆 、 鉸 10 9 5 工序 13: 刮 26 17 凹坑 刮 32 4凹坑 工序 14:攻螺紋 10 序 15:檢驗 工序 16:入庫 工藝方案 : 工序 1: 鑄造 上底漆 工序 2: 劃線 工序 3: 粗銑 1面 工序 4: 粗 、 精銑 3面 工序 5: 粗 、 精銑 4面 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 15 - 工序 6: 粗 、 精銑 5、 6面 工序 7: 粗銑 2面 工序 8: 精銑 1面 工序 9: 精銑 2面 工序 10:粗 、 半精鏜 、 、 孔 工序 11:精鏜 、 、 以及 100 80 5 工序 12:鉆 、 擴 、 鉸 2- 20序 13:鉆 1面上的孔 :鉆擴鉸 30 4 4- 17刮 26 17凹坑 鉆 8 4 5 工序 14:鉆 4面上的孔 :鉆 13 22凹坑 鉆 擴 10 26凹孔 工序 15:鉆 5面上孔 :鉆 3- 8 工序 16:鉆 6面上孔，鉆鉸 10 序 17：鉆 3面上孔 9 5 工序 18：攻絲 6812序 19：檢驗 工藝方案的比較分析 : 兩種加工方案所選取 的 粗基準和精基準不同，由前面基準選 取 的確定和分析，可知方案的以、 組支承孔和平 面作為粗基準，以面積最大的底平面作為精基準，更能滿足整個加工過 程中都能采用統(tǒng)一定位基準的要求。 鏜孔時方案只安排了粗、精鏜兩步工序，而方案中還安排了半精鏜，有利于提高鏜孔的精度，達到圖 紙對零件的要求，但要求工序適當集中，故 粗鏜和半精鏜合二為一 作為一 道工序。 另外，在鉆孔時，方案工序雖然集中，但在某一道工序中太過于集中，使其中的某一道工序的工作量太大。工時較多不利于流水線式作業(yè)，而方案采用加工某一個面上 的 孔作為一道工序，裝夾可靠，有利于流水線作業(yè)。故此次設計采用工藝方案 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 16 - 變速箱體的主要加工面買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 17 - 4 確定機械加工余量，工序尺寸及其公差 面 根據(jù)參考文獻 2, 表 表 表 表 表 用尺寸公差等級 工余量等級 表 (單位 :平面 總加工余量 毛坯尺寸 公差 精銑余量 粗銑余量 5 面 0 1 、 3 面 2 42 2 2 2 面 7 、 6 面 2 07 2 1 2 根據(jù)參考文獻 2，表 得工序余量其公差依據(jù)參考文獻 5表 2公差等級標準公差計算式： 16i 00i 160i 25i 基本尺寸 500，標準公差因子的計算式： i =買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 18 - 計算后列表 ： 表 4.2 a (單位 :孔 精鏜 余量 尺 寸 公 差 半精鏜余量 寸公差 粗 鏜 余量 寸 公差 毛坯 尺寸 左 762H 5 752H 5 762H 5 右 780J 9 5 862J 5 780J 9 5 鉆、擴、 鉸孔的加工尺寸如表所 表 (單位 : 孔 鉆 擴 鉸 2- 820H 18 820H 730H 28 730H 810H 810H 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 19 - 5 確定切削用量、工時定額、切削力及切削功率 削用量的選擇原則 切削用量 主要包括主軸轉速 ,進給速度和背吃刀量。選擇切削用量時，就是在保證加工質量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機床性能和刀具性能，使切 削效率最高，加工成本最低。 加工切削用量的選擇原則 粗加工時加工精度與表面光潔度要求不高 ,毛坯余量較大。因此 ,選擇粗加工的切削用量時 ,要盡可能保證較高的單位時間金屬切除量 (金屬切除率 )和必要的刀具耐用度 ,以提高生產效率和降低加工成本。 金屬切除率可以用下式計算 : 1 0 0 0 PW 式中 : 單位時間內的金屬切除量（ ） V 切削速度（ ） f 進給量（ ） 切削深度（ 提高切削速度、增大進給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個盡可能大的吃刀深度其次 根據(jù)機床動力和剛性的限制條件，選取盡可能大的 進給量 f ； 最后確定一個 最佳 的切削速度 V。 選用較大的f 以后，刀具耐用度 要比 V對 要稍微降低一下 V 便可以使回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使 V、 f 、而保 證較高的金屬切除率。此外，增大大 f 又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對于提高生產效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。 削深度的選擇 粗加工時切削深度應根據(jù)工件的加工余量和由機床、夾具、刀具和工件組成的工藝買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 20 - 系統(tǒng)的剛性來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應當盡量將粗加工余量一次切掉。只有當總加工余量太大，一次切不完時，才考慮分幾次走刀。 給量的選擇： 粗加工時限制進給量提高的因素主要是切削力。因此，進給量應根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強度來確定。選擇進給量時應考慮到機床進給機構的強度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強度好的情況下，可選用大一些的進給量；在剛性和強度較差的情況下，應適當減小進給量。 削速度的選擇： 粗加工時，切削速度主要是受刀具耐用度和機床功率的限制。合理的切削速度一般不需要經過精確計