調速箱體的工藝工裝設計【鏜床夾具】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 畢 業(yè) 設 計 題 目： 調速箱體的工藝工裝設計 院： 應用技術學院 專業(yè)：機械設計制造及其自動化 班級： 1085 學號： 02 學生姓名： 袁 威 導師姓名： 倪 小 丹 完成日期： 2014年6月2日 25 誠 信 聲 明 本人聲明： 1、本人所呈交的畢業(yè)設計（論文）是在老師指導下進行的研究工作及取得的研究成果； 2、據查證，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，畢業(yè)設計（論文）中不包含其他人已經公開發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機構的學位而使用過的材料； 3、我承諾，本人提交的畢業(yè)設計（論文）中的所有內容均真實、可信。 作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）任務書 題目： 調速箱體的工藝工裝設計 姓名 袁威 學院 應用技術學院 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 1085 學號 02 指導老師 倪小丹 職稱 副教授 教研室主任 鐘定清 一、 基本任務及要求： 1.按生產類型為中批來設計調速箱體的機械加工工藝規(guī)程；設計鏜夾具一副。完成調速箱體的三維建模及鏜夾具的建模。 2.完成文獻綜述、開題報告及畢業(yè)設計說明書的撰寫工作。圖紙工作量折合0﹟3張。進度 二、進度安排及完成時間： 1. 宣布設計任務，明確課題任務及要求，收集、閱讀有關資料 1周 2. 調查研究，分析課題，完成開題報告 2.5周 3. 實習 1周 4. 總體方案設計： 3.5周 a）確定加工方案、加工工藝路線 b）設計、編制工藝規(guī)程 c）確定主要技術參數(shù) 5．工裝設計 a）工裝草圖設計 2周 b)工裝總圖設計 2周 c）零件工作圖設計 1周 6. 整理資料，撰寫設計、計算說明書。 1.5周 7. 畢業(yè)答辯、機動 1.5周 目錄 摘要 I ABSTRACT II 第一章 調速箱體的工藝設計 1 1.1調速箱上箱體的工藝分析 1 1.1.1調速箱的作用 1 1.1.2 確定生產類型 1 1.1.3技術條件的分析 1 1.2 確定毛坯及各表面余量 2 1.3 機械加工工藝過程 4 1.3.1 定位基準的選擇 4 1.3.2 箱體各表面的加工方法和加工方案 4 1.3.3 箱體機械加工工藝過程 5 1.4 工序設計 7 1.4.1 選擇加工設備、刀具、夾具和量具 7 1.4.2 確定工序尺寸 7 第二章 夾具設計 15 2.1 鏜床夾具設計 15 2.1.1 定位方案 15 2.1.2 夾緊方案 16 2.1.3 導向裝置的選擇 17 2.1.4 底座（夾具體）設計 17 2.1.5 夾具總圖上尺寸、公差和技術要求 17 2.1.6 夾具操作說明 17 參考文獻 21 總 結 22 致 謝 23 附 錄 25 調速箱體的工藝工裝設計 摘 要：分析了調速箱上箱體的技術要求，根據中批量生產類型，制定了調速箱上箱體的機械加工工藝過程，設計各加工工序，包括各加工面的加工方法、加工方案和切削用量的選擇。對加工精度要求高的孔采用粗鏜—半精鏜—精鏜的加工方法，平面的加工采用粗銑－精銑的方法。根據基準統(tǒng)一原則，選擇調速箱體底面及其上兩工藝孔為精基準。同時設計了調速箱體加工過程中的銑夾具、鉆夾具和鏜夾具。其中銑側面夾具和鏜孔夾具采用“一面兩孔” 定位，螺旋壓板夾緊；鉆孔夾具采用一面一孔一點定位的蓋板式鉆模。 關鍵詞：調速箱體 加工工藝 工序設計 夾具 Process planning over Varing speed Gearbox Abstract：This thesis analyzes the technical requirements on regulation gearbox, formulates its machining process, and plans all processing techniques according to the mass-production type, including processing methods of all machined sueface, processing plan and the choice of cutting amount. The processing method of rough boring-boring-precision boring is adopted.in high precision hole and the rough milling-precision milling method is used in plane process.According to the principle of the basis unity, the botton and two technique holes of regulation gearbox are choosed as precise basis. At the same time, it designs the milling , drilling and boring fixtures used in machining process of regulation gearbox. Among the three fixtures, milling side fixture and boring fixture use”one surface-two holes”position with spirial platen clamping and 13 hole drilling fixture uses “one surfaces-one hole-one point”position with plat drilling mould. Keywords: Varing speed gearbox；Machining process；Process planning；Fixture 第一章 調速箱體的工藝設計 1.1調速箱上箱體的工藝分析 1.1.1調速箱的作用 箱體是機床的主要零件，由它支承傳動軸，將軸、齒輪和軸套等零件組裝在一起，使它們保持正確的相互位置關系，從而保證齒輪的正常嚙合。調速箱體零件的加工質量對機器的工作精度、使用性能和壽命都有直接的影響。調速箱體的零件簡圖如圖。 1.1.2 確定生產類型 調速箱體的生產類型為中批量生產。 1.1.3技術條件的分析 1.1.3.1孔徑精度 孔的尺寸精度 調速箱體軸孔Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的精度為IT7，軸孔Ⅲ的精度為IT8。 1.1.3.2 孔與孔之間的相互位置精度 有相互關系的孔與孔之間相互位置精度會直接影響齒輪的嚙合精度。因此必須嚴格要求，包括同軸線上各孔的同軸度、橫向軸孔與縱向軸孔之間的垂直度等。 （1）同軸度 Ⅰ軸和Ⅱ軸的同軸度為0.015mm。 （2）垂直度 Ⅱ軸和Ⅳ軸的垂直度為0.025mm。 1.1.3.3 平面與孔之間的相互位置精度 孔的軸線與端面部垂直，會產生端面圓跳動，使軸運轉時產生軸向竄動，影響使用性能。調速箱體中，Ⅱ軸孔的端面與Ⅰ軸的軸向線的垂直度為0.02MM。 1.1.3.4 表面粗糙度 各表面根據使用性能，規(guī)定了相應的表面粗糙度。軸孔中Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ軸孔的表面粗糙度要求最高，RA值均為1.6mM，其余軸孔的表面粗糙度為RA3.2mM。平面中，作為安裝基面的底面要求最高，RA值為1.6mM，其次是Ⅲ軸孔左端面F面、Ⅳ軸孔左端面G面和Ⅱ軸孔的前面D面，粗糙度均為RA3.2mM。 1.2 確定毛坯及各表面余量 箱體材料是HT200，材料抗拉強度為200N/,抗彎強度為400 N/，硬度為HB170-241。調速箱結構復雜，箱壁薄，宜選用鑄造方法制作毛坯。因為生產類型為中批生產，可采用砂箱機器造型，內腔安放型芯，空腔及直徑大于30mm的孔均事先鑄出，鑄件需經時效處理。 參考文獻[1]表2.2-3，鑄件的公差等級為CT8-10級，查閱文獻[1]表2.2-5，加工余量等級MA為G級。故取CT為8級，MA為G級。查閱文獻[1]表2.2-4，根據各表面的基本尺寸，確定各加工表面的毛坯余量，其值如表1.1所示。調速箱體零件各加工表面如圖1.1所示。 表1.1 各加工表面的毛坯余量 尺寸位置 基本尺寸（mm） 加工余量等級（MA） 加工余量（mm） 備注 底面 550 G 5.0 單側加工 凸臺A、C表面 <100 G 1.0 雙側加工 凸臺E、I表面 <100 G 1.0 雙側加工 凸臺B外端面 128 G 2.5 雙側加工 Ⅱ軸孔前端面D面 412 G 5.0 雙側加工 Ⅰ軸孔左端面F面 304 G 4.5 雙側加工 右端面H面 294.87 G 4.5 雙側加工 Ⅳ軸孔左端面G面 156 G 2.5 單側加工 凸臺B內端面P面 120 G 2.5 雙側加工 Ⅰ軸孔 80 H 2.5 軸孔降1級，雙側加工 Ⅱ軸孔 360 H 6.0 軸孔降1級，雙側加工 Ⅲ軸孔 265 H 6.0 軸孔降1級，雙側加工 Ⅳ軸孔 110 H 3.5 軸孔降1級，雙側加工 Ⅴ軸孔 R36 H 2.5 軸孔降1級，雙側加工 Ⅵ軸孔 64 H 2.5 軸孔降1級，雙側加工 參考文獻[1]表2.2-1，查得鑄件主要尺寸的公差，然后計算毛坯尺寸及公差，列表如1.2所示。 表1.2 毛坯尺寸及公差 尺寸位置 零件尺寸(mm) 總余量(mm) 毛坯尺寸(mm) 公差 底面與底座上表面L面的距離 18 5.0 230.6 1.2 凸臺A表面與底面距離 644.87 1.05.0 650.871.4 2.8 凸臺C表面與底面距離 380.87 1.05.0 386.871.1 2.2 凸臺B外端面與內端面P面距離 80 2.52.5 850.8 1.6 凸臺B外端面與D面距離 225 2.55.0 232.51.0 2.0 G面與內腔距離 35 2.5 350.6 1.2 左端面F面與右端面H面距離 501 4.54.5 5101.3 2.6 凸臺E外端面與后面N面距離 389 1.0 3901.1 2.2 凸臺I外端面與后面M面距離 189 1.0 1901.0 2.0 Ⅰ軸孔80 80 2.5+2.5 750.8 1.6 Ⅱ軸孔360 360 6.0+6.0 3481.1 2.2 Ⅲ軸孔265 265 6.0+6.0 2531.1 2.2 Ⅳ軸孔110 110 3.5+3.5 1030.9 1.8 Ⅴ軸孔72 72 2.5+2.5 670.8 1.6 Ⅵ軸孔64 64 2.5+2.5 590.8 1.6 1.3 機械加工工藝過程 1.3.1 定位基準的選擇 （1）精基準的選擇 調速箱上箱體的精基準可以選用“一面兩孔”的定位方法，即選擇底面和底面上的兩個φ工藝孔作為精基準。底面是設計基準和裝配基準，基準重合有利于保證孔系與底面的相互位置精度；且一面兩孔定位可作為大部分工序的定位基準，可用于加工底面外的其他五個面上的孔或平面的定位基準，實現(xiàn)基準統(tǒng)一，減小了誤差；同時，一面兩孔定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便。 （2）粗基準的選擇 為了保證底面與L面之間的尺寸要求，選擇毛坯上L面作為粗基準，加工底面。 1.3.2 箱體各表面的加工方法和加工方案 （1）平面加工 ①底面加工 箱體底面的表面粗糙度為Ra1.6mm，現(xiàn)又將它作為定位基面，查閱文獻[1]表1.4-8，可采用粗銑—精銑的加工方法。 ②凸臺A 、C上表面和凸臺I的前端面 凸臺A、C上表面與底面平行，表面粗糙度為Ra12.5mm，凸臺I前端面表面粗糙度為Ra3.2mm，考慮到它們的加工面積較小，可在鉆完其上孔后，采用锪的加工方法使其達到加工要求。 ③凸臺B內端面、G端面 兩端面的表面粗糙度均為Ra 3.2mm，又因兩端面均處于工件內部，加工不方便，采用普通銑削加工難以達到加工要求，因此可以采用先粗銑后，在精鏜孔的同時刮端面的加工方法。 ④Ⅱ軸孔前表面D面 D面的表面粗糙度為Ra3.2mm，且要求與Ⅰ軸孔的垂直度允差為0.02mm，可采用粗銑-精銑的加工方法。 ⑤右端面H面和Ⅲ軸孔左端面F面 兩端面的表面粗糙度均為Ra3.2mm，可采用粗銑—精銑的方法銑去全部加工余量。 （2）孔加工 ①Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ軸孔 加工精度均為IT7，表面粗糙度均為Ra 1.6mm，直徑均大于30mm，軸孔事先鑄出，Ⅱ、Ⅳ軸孔采用粗鏜-精鏜的加工方法。因Ⅴ為半軸孔，直接加工難于保證裝配要求，因此Ⅴ軸孔可在合箱后采用粗鏜-精鏜的加工方法 ②Ⅰ、Ⅲ軸孔 Ⅰ軸孔加工精度均為IT7，表面粗糙度均為Ra 1.6mm，Ⅲ軸孔表面粗糙度Ra為3.2mm，加工精度為IT8，因Ⅰ軸孔加工尺寸較小，可采用與Ⅲ軸孔一樣的加工方法，即粗鏜。 ③凸臺I和凸臺E軸孔 表面粗糙度為Ra 3.2mm，直徑為分別為32mm、30mm，因此可以采用鉆—擴—鉸的加工方法加工。 ④底面上11-15mm孔 采用鉆的加工方法加工。對其中將用作工藝孔的兩孔，再進行鉸孔，以將其尺寸精度提高為IT7。 ⑤D面上的12-M12mm螺紋孔、F面上的12-M8mm螺紋孔、G面上的4-M10mm螺紋孔、H面上的7-M8mm螺紋孔，均可采用鉆-攻的方法加工。 ⑥底面上的2-10mm錐銷孔 其表面粗糙度為Ra 1.6mm，裝配要求較高，可在裝配時和下箱體同時采用配鉆-配鉸的加工方法。 1.3.3 箱體機械加工工藝過程 以上各加工表面的加工方案確定之后，按照“先面后孔”、“先粗后精”和“基面先行”的加工原則加工各表面，其機械加工工藝過程按排如表1.3所示。 10 鑄造 鑄造毛坯 20 熱 人工時效 30 沖砂 去除余砂和表面鐵銹 40 油漆 非加工表面刷防銹漆 50 劃線 考慮加工余量，劃各外表面的加工線 60 銑 以L面作為粗基準，粗銑-精銑底面 立式銑床 X53K 專用銑床夾具 70 鉆 鉆底面11-φ15孔 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 锪底面11-φ27孔 鉸底面2-φ工藝孔 80 銑 以底面及兩個工藝孔定位、夾緊，粗銑H端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 90 銑 粗銑F端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 100 銑 粗銑 D面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 110 銑 粗銑凸臺B外端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 120 銑 精銑凸臺B外端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 130 銑 精銑D面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 140 銑 精銑F端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 150 銑 精銑H端面 臥式銑床 X63 專用銑床夾具 160 鏜 粗鏜Ⅲ軸孔、Ⅳ軸孔 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 170 鏜 粗鏜Ⅱ軸孔、Ⅰ軸孔 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 180 鏜 精鏜Ⅰ軸孔 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 190 鏜 精鏜Ⅲ軸孔、Ⅳ軸孔、刮G端面 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 200 鏜 精鏜Ⅱ軸孔、刮凸臺P面 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 210 鉆 鉆—攻凸臺A上M20螺孔 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 锪凸臺A上φ25孔 锪凸臺A上表面 鉆—攻凸臺C上M16螺孔 锪凸臺C上φ26孔 锪凸臺C上表面 220 鉆 鉆擴鉸凸臺Eφ32孔、鉆-攻3-M5螺孔 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 锪凸臺E外端面 鉆-攻凸臺K上M12螺孔 锪凸臺K上φ24孔 鉆-攻D面12-M12螺紋底孔、鉆擴凸臺Iφ32孔 锪凸臺I端面 230 鉆 鉆-攻F面12-M8螺孔 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 鉆-攻G面4-M10螺孔 240 鉆 鉆-攻H面7-M8螺孔 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 250 鉆 鉆-攻凸臺B上M14螺紋底孔 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 锪凸臺B上φ24孔 260 鉆 配鉆-鉸底面2-φ10錐銷孔 搖臂鉆床 Z35 專用鉆床夾具 270 鏜 合箱后粗鏜Ⅴ軸孔 臥式鏜床 T612 專用鏜床夾具 280 鉗工 修底面四角銳邊及去毛刺 290 檢查 300 入庫 1.4 工序設計 1.4.1 選擇加工設備、刀具、夾具和量具 （1）工序50銑底面和工序60銑凸臺A、C上表面 參閱文獻[1]表4.2-35，選擇X53K立式銑床。參閱文獻[3]表1.2，材料硬度小于220HBS的灰鑄鐵，銑削時選用不重磨硬質合金刀片套式面銑刀。據[3]表3.1，選擇=100mm的刀片，齒數(shù)z=4。用游標卡尺檢測底面高度，用粗糙度樣板比照檢驗底面的表面粗糙度。 （2）工序70—工序150銑削各端面 參閱文獻[1]表4.2-38，選擇X63臥式銑床。參閱文獻[3]表3.1，工序70—150銑削各端面時，選擇=200mm，z=10的不重磨硬質合金刀片套式面銑刀為銑削刀具。用游標卡尺檢測各端面間距離，用粗糙度樣板比照檢驗底面的表面粗糙度。 （3）工序60鉆11-15孔、鉸2-φ工藝孔 參閱文獻[1]表4.2-14，選擇Z35搖臂鉆床。參閱文獻[2]表5-6，選用d=15mm的直柄麻花鉆鉆孔。參閱文獻[2]表5-17選用d=15.0mm的錐柄機用鉸刀鉸工藝孔。 （4）工序170—220、工序320—340鏜削各橫向孔 鏜削各橫向孔時，工件在專用鏜床夾具中定位，在T612臥式鏜床上用鏜通孔的鏜桿鏜削各孔。用相應規(guī)格的環(huán)規(guī)檢驗孔徑尺寸。 （5）工序160、工序230—310鉆各螺紋孔及擴鉸孔 鉆各螺紋孔時，工件在專用鉆夾具上定位，選用Z35搖臂鉆床，使用相應尺寸的麻花鉆鉆孔、擴孔鉆鉆孔、擴孔，使用機用絲錐攻絲。 1.4.2 確定工序尺寸 （1）平面加工工序尺寸 因各端面的加工尺寸均為自由尺寸，只有表面粗糙度要求，除底面用作精基準要求較高外，其它加工面要求都較低。以底面的加工為例，查閱文獻[1]表2.3-21，底面加工的精銑余量為1mm，前道工序為粗銑，而底面的毛坯余量為5.0mm，則粗銑余量為2.5mm。底面與底座上表面L面間毛坯的距離為23mm，工序50粗銑后工序尺寸為19mm，精銑后為18mm。 可以用同樣方法查出其它平面加工時各道工序的加工余量，并計算出工序尺寸，其值如不表1.4所示。 表1.4 平面加工工序尺寸 工序 加工表面 粗銑 精銑 余量 工序尺寸 余量 工序尺寸 60 底面 3 20.5 1 18 80 H面 3.0 512 150 1 510 90 F面 3.0 512 140 1 510 90 G面 1.5 424 100 D面 2.5 191.5 130 1 190 200 P面 1.5 145 110 凸臺B 外端面 2 226 120 1.0 225 工序190刮G端面和工序200刮凸臺B內端面P是在精鏜孔時進行的，其加工工序尺寸如表1.5所示。 表1.5 刮端面加工工序尺寸 工序 加工表面 刮 余量 工序尺寸 190 G端面 1.5 424 200 凸臺B內端面P 1.5 145 （2）軸孔加工的工序尺寸及公差 以Ⅲ軸孔265H8加工為例，查閱文獻[1]表2.3-10，軸孔毛坯直徑為253mm，粗鏜雙邊余量為11mm，工序尺寸為264mm。精鏜雙邊余量為1mm，工序尺寸為mm。 用同樣方法查出其余各軸孔的加工余量，計算工序尺寸及公差，列表如表1.6所示。 表1.6軸孔的工序尺寸及公差 孔徑 粗鏜 精鏜 雙邊 余量 工序 尺寸 雙邊 余量 工序尺寸 Ⅰ軸孔 80H7 3 2 Ⅱ軸孔 360 H7 10 0.7 Ⅲ軸孔 265 H8 11 1 Ⅳ軸孔 110H7 5 0.7 Ⅴ軸孔 72J7 3 70 0.5 Ⅵ軸孔 64 2 66 2 64 孔徑 鉆 鉆擴孔 擴孔 鉸孔 凸臺I孔 32 15 30 32 凸臺E孔 30H8 底面孔 15H7 1.4.2.1 銑削底面的切削用量計算 工序50為銑削底面，其切削用量計算如下： （1）粗銑底面時的切削用量 ①背吃刀量 =2.5mm。 ②每齒進給量 查閱文獻[3]表3.5，每齒進給量=0.14~0.24mm/z，取每齒進給量=0.18mm/z。 ③確定刀具壽命 刀具為=100mm，z=4的硬質合金刀片端銑刀，查閱文獻[3]表3.8，銑刀壽命為180min。 ④選擇切削速度和每分鐘進給量 查閱文獻[2]表3.16，=86m/min，n=275r/min，=432mm/min，查修正系數(shù)=1.13，=0.45，所以修正以后的切削速度和每分鐘進給量為： ， 。 則轉速。 參閱文獻[1]表4.2-36，按X53K立式銑床的技術參數(shù)，取n=300r/min，=190mm/min，則實際的切削速度和進給量為： ， 。 ⑤校驗機床功率 查閱文獻[3]表3.24，當=2.5mm，=45mm，=0.16mm/z和=190mm/min時，銑刀耗用的功率約為1kw，所以X53K立式銑床的功率是足夠的。 （2）半精銑底面時的切削用量 ①背吃刀量 =1.5mm。 ②每齒進給量 查閱文獻[3]表3.5，=0.4~0.6mm/r，即=0.1~0.15mm/z每齒進給量=0.13mm/z。 ③確定刀具壽命 查閱文獻[3]表3.8，銑刀壽命為180min。 ④選擇切削速度和每分鐘進給量 查閱文獻[2]表3.16，=110m/min，n=352r/min，=394mm/min，查修正系數(shù)=1.13，=0.45，所以修正以后的切削速度和每分鐘進給量為： ， 。 則轉速。 參閱文獻[1]表4.2-36，按X53K立式銑床的技術參數(shù)，取n=375r/min，則實際的切削速度和進給量為： ， 。 （3）精銑底面時的切削用量 ①背吃刀量 =1mm。 ④選擇切削速度和每分鐘進給量 查閱文獻[2]表3.16，=124m/min，n=395r/min，=316mm/min，查修正系數(shù)=1.13，=0.45，所以修正以后的切削速度和每分鐘進給量為： ， 。 則轉速。 參閱文獻[1]表4.2-36，按X53K立式銑床的技術參數(shù)，取n=475r/min，=150mm/min，則實際的切削速度和進給量為： ， 。 用同樣的方法可以計算出銑削其它面時的切削用量，結果列表如表1.7所示 表1.7銑削面的切削用量 工序 工序內容 切削深度 （雙邊mm） 切削速度 （m/min） 轉速 (r/min) 進給量 （mm/z） 60 粗銑底面 2.5 94.2 300 0.16 精銑底面 1 149 475 0.08 80 粗銑H端面 3 94.2 150 0.1 150 精銑H端面 0.5 147.6 235 0.04 90 粗銑F端面 3 94.2 150 0.1 140 精銑F端面 0.5 147.6 235 0.04 190 粗銑G端面 1.5 94.2 150 0.1 100 粗銑D面 2.5 94.2 150 0.1 130 精銑D面 1 147.6 235 0.04 200 粗銑凸臺B內端面 1.5 94.2 150 0.1 120 粗銑凸臺B外端面 1.5 94.2 150 0.1 精銑凸臺B外端面 1 118 190 0.06 1.4.2.2 鏜軸孔時的切削用量計算 工序170-工序220和工序320—340為鏜各軸孔，鏜孔的橫向進給量是一致的。下面以工序170、200和210鏜Ⅳ軸孔（110mm）為例計算各孔鏜削時的切削速度和鏜桿的轉速。 （1）粗鏜Ⅳ軸孔（110mm）時的切削用量計算 ①背吃刀量 =2.5mm（單邊余量）。 ②橫向進給量 查閱文獻[3]表1.5，粗鏜時進給量=0.6~1.0mm/r,取=0.66 mm/r。 ③確定刀具壽命 查閱文獻[3]表1.9，鏜刀壽命為60min。 ④選擇切削速度 查閱文獻[3]表1.27，=158， =0.15， =0.4，m=0.20， ，則切削速度為 ， 轉速。 參考文獻[1]表4.2—20，按T612臥式鏜床的技術參數(shù)，取n=160r/min，則實際切削速度為： （2）精鏜Ⅳ軸孔（110mm）時的切削用量計算 ①背吃刀量 =0.35mm（單邊余量）。 ②橫向進給量 查閱文獻[3]表1.5，精鏜時進給量=0.15~0.40mm/r,取=0.24 mm/r。 ③確定刀具壽命 查閱文獻[3]表1.9，鏜刀壽命為60min。 ④選擇切削速度 查閱文獻[3]表1.27，=158， =0.15， =0.4，m=0.20， ，則切削速度為 ， 轉速。 參考文獻[1]表4.2—20，按T612臥式鏜床的技術參數(shù)，取n=250r/min，則實際切削速度為： 用同樣的方法可以計算出鏜削Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ軸孔的切削用量，結果列表如表1.8所示。 表1.8 鏜削軸孔的切削用量 工序 工序內容 切削深度 （雙邊mm） 切削速度 （m/min） 轉速 (r/min) 進給量 （mm/r） 1600 第一次粗鏜Ⅲ軸孔 7 130.6 160 0.66 第二次粗鏜Ⅲ軸孔 4 132.6 160 0.66 粗鏜Ⅳ軸孔 5 54.3 160 0.66 170 第一次粗鏜Ⅱ軸孔 7 54.2 50 0.66 第二次粗鏜Ⅱ軸孔 3 56.2 50 0.66 粗鏜Ⅰ軸孔 3 61.2 250 0.66 180 精鏜Ⅰ軸孔 1 103.5 412 0.33 190 精鏜Ⅲ軸孔 1 170.6 205 0.33 190 精鏜Ⅳ軸孔 0.7 86.4 250 0.24 200 精鏜Ⅱ軸孔 0.7 113 100 0.24 270 合箱粗鏜Ⅴ軸孔 3 70.3 320 0.47 合箱粗鏜Ⅴ軸孔 3 62.3 320 0.48 280 合箱精鏜Ⅴ軸孔 2 84 418 0.24 290 合箱精鏜Ⅴ軸孔 0.5 104 460 0.17 1.4.2.3 鉆、擴、鉸孔時的切削用量計算 現(xiàn)以工序310為加工凸臺I軸孔為例，計算其切削用量。 （1）鉆孔至15mm時的切削用量 查[3]表2.7，=0.31~0.37mm/r，參照Z35搖臂鉆床的技術參數(shù)，取=0.32mm/r ，查[2]表2.15，切削速度v=18m/min，轉速n=382r/min，參照Z35搖臂鉆床的技術參數(shù)，取n=420r/min，則實際切削速度為19.8m/min。 （2）鉆擴孔至30mm時的切削用量 查[3]表2.10，=0.77~0.9mm/r，參照Z35搖臂鉆床的技術參數(shù)，取=0.9mm/r ，查[3]表2.30，擴孔時=15.2，=0.25，=0.1，=0.4，m=0.125，=0.84，鉆頭壽命為75min，則切削速度v為： ， 。 參照Z35搖臂鉆床的技術參數(shù)，取n=170r/min，則實際切削速度為： 。 （5）精鉸孔至32mm時的切削用量 查[3]表2.24，f=1.0~1.5mm/r，參照Z35搖臂鉆床的技術參數(shù)，取f=0.9mm/r，v=17m/min，n=170r/min。 用以上方法可以計算出鉆底面11-15孔、鉸底面2個工藝孔和鉆30H8孔時的切削用量，結果列表如表1.9所示。 表1.9 鉆孔的切削用量 孔徑 (mm) 加工步驟 尺寸 （mm） 切削速度 （m/min） 轉速 (r/min) 進給量 （mm/r） 32 鉆孔 15 19.8 420 0.32 鉆擴孔 30 16 170 0.9 擴孔 32 17 170 0.9 30H8 鉆孔 15 19.8 420 0.32 鉆擴孔 28 23.3 265 0.4 擴孔 29.8 24.8 265 0.9 鉸孔 30H8 12.4 132 0.9 15 鉆孔 15 19.8 420 0.32 15H7 鉸孔 15H7 6.2 132 0.9 第二章 夾具設計 2.1 鏜床夾具設計 按指導老師要求，我設計工序170、工序200和工序210的鏜夾具，即鏜265H8mm和110H7mm孔，并刮G端面。其中，265H8mm孔采用粗鏜、精鏜的加工方法，110H7mm孔采用粗鏜、半精鏜、精鏜的加工方法，在精鏜時刮端面。本工序只需保證兩孔的尺寸精度和表面粗糙度即可，如圖2.5為鏜孔和刮端面加工要求。 圖2.5 鏜孔和刮端面加工要求 2.1.1 定位方案 （1）確定要限制的自由度 按照加工要求，鏜孔時孔深度方向的自由度可以不加限制，因此只需限制其它五個自由度。 （2）定位方案選擇 按基準統(tǒng)一原則，選擇底面和底面上2—15H7工藝孔定位，定位元件采用“一面兩銷”，即采用支承板、削邊銷和圓柱銷限制工件六個自由度。 （3）計算定位誤差 本工序只需保證軸孔加工尺寸精度和表面粗糙度，加工要求較低，因此不需計算定位誤差。 2.1.2 夾緊方案 夾緊力的方向應指向主要定位基面底面，考慮到裝卸工件的方便，采用兩塊轉動寬壓板，用螺栓、螺母手動夾緊，如圖2.6所示。 圖2.6鏜夾具定位夾緊方案 14-削邊銷；15-六角螺母；16-球頭調節(jié)支承；17-彈簧；18-平面墊圈； 19-轉動寬壓板；20-錐面墊圈；21-球面墊圈； 22-帶肩六角螺母 2.1.3 導向裝置的選擇 由于兩孔半徑不一樣，265H8mm孔的鏜套采用固定鏜套B型，110H7mm孔的鏜套則采用固定鏜套A型。為增加鏜桿的剛性，采用雙支承結構。鏜套裝在支架上，支架可用定位銷定位，用螺釘緊固在底座上。 2.1.4 底座（夾具體）設計 為了減輕底座重量，且不降低剛性，底座下部采用多條十字加強筋。為了鏜模在鏜床上安裝的方便，底座上加工出找正基面B。另外，為了方便鏜模的起吊，底座還設計了四個起吊螺栓。因為鏜模本身重量很大，可不設計耳座，加工時直接利用壓緊螺栓將夾具體夾緊在機床工作臺上。 2.1.5 夾具總圖上尺寸、公差和技術要求 夾具的各項技術條件已在裝配圖中用規(guī)定的符號表示，詳細尺寸、公差和技術要求見附錄5鏜夾具裝配圖。 2.1.6 夾具操作說明 夾具在機床上安裝完以后，首先將調速箱體零件裝到夾具體上，使工件底面與支承板1接觸，并保證工件上的兩個工藝孔分別和削邊銷3、圓柱銷4配合，然后通過轉動寬壓板2夾緊工件，如圖2.7所示。 圖2.7鏜夾具操作說明 1-鏜套用襯套；2-鏜套A型；3-支架；4-夾具體；5-起重螺栓；6-內六角圓柱頭螺釘；7-銷軸A型；8-內六角圓柱頭螺釘；9-支承板B型；10-固定式定位銷； 11-銷軸A型；12-內六角圓柱頭螺釘；13-圓柱銷；14-銷邊銷 參考文獻 1　倪小丹 楊繼榮 熊云昌 .機械制造技術基礎［Ｍ］.北京：清華大學出版社，2007.3 2　機床夾具設計手冊［Ｍ］.上海：上?？茖W技術出版社，1980.1 3　王紹俊.機械制造工藝設計手冊［Ｍ］. 北京：機械工業(yè)出版社，1985 4　艾 興，肖詩綱.切削用量簡明手冊［Ｍ］. 北京：機械工業(yè)出版社，1994.7 5 任福君.簡明機械制造工藝手冊［Ｍ］.北京：中國標準出版社，1995.1 6 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，1995 7　關慧貞 馮辛安.機械制造裝備設計［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，2009.11 8　任嘉卉.公差與配合手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，1990.10 9　胡鳳蘭.互換性與技術測量基礎［Ｍ］. 北京：高等教育出版社，2010.8 10 胡家杰.機械類課程設計、畢業(yè)設計與選題精選.機械制造專業(yè)［Ｍ］. 北京：化學工業(yè)出版社，2010.2 11 Serope Kalpakjian Steven R Schmid.Manufacturing Processes for Engineering Materials，F(xiàn)ourth Edition.2003 by Person Education，Inc. 總 結 這次是對調速箱體的工藝工裝設計，按照基準重合的原則，保證了各部位的相互位置精度。加工的時候，嚴格按照先面后孔，先粗后精，先主后次的原則。對工件的生產和加工提供了便利，降低了生產的成本和時間。 鏜夾具設計采用了一面兩孔定位的方法，實現(xiàn)了六點定位的原則；工件的定位采用了三個可調支承釘和一個固定支承釘組成的面定位。定位方便可靠；利用螺旋壓板夾緊裝置，操作方便。 鏜床夾具主要用于加工箱體、支架等類工件上的孔和孔系。用鏜模鏜孔時，工件的加工精度可以不受鏜床精度的影響，而由鏜模的精度來保證。鏜模的結構類型主要取決于導向的設置，導向的設置不僅是考慮加工孔的位置精度，更主要的是考慮加工時鏜桿的剛度。因此視加工情況設置導向使鏜杠獲得高的支撐剛度。 箱體鏜夾具設計時，鏜套與鏜桿以及襯套等配合必須選擇適當，過緊容易研壞或咬死，過松則不能保證加工精度；鏜模架用螺釘和銷釘固定在夾具底座上，并保證有足夠的接觸剛度，螺釘?shù)闹睆健?shù)量、分布要合適；為了提高剛度，鏜床夾具底座除了選取適當?shù)谋诤裢?，應合理的布置加強筋? 致 謝 歷時將近兩個月的時間終于將畢業(yè)設計做完，在設計的作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都是在老師和同學的幫助下度過了。 本次畢業(yè)設計都是在倪小丹老師的悉心指導下完成的，在此，我要向老師表示最大的謝意。謝謝倪老師！您辛苦了！還有那些幫助過我的小伙伴。 以前，我們也做過類似的課程設計，在做課程設計的時候認識得都不是很深刻，對某些問題也是一知半解的狀態(tài)，遺留到了畢業(yè)設計。等到畢業(yè)設計的時候問題就全顯現(xiàn)出來了。 在老師的建議下，我先畫UG三維圖，在三維圖的基礎上進行工藝分析，編寫工藝過程卡，再做工序卡，最后開始工裝設計，設計夾具，我設計的是鏜夾具。 剛拿到圖的前幾天，看了好久的二維圖才看懂，利用學過的UG軟件來一步步的畫出調速箱體的三維圖。在工藝分析階段，總是工藝不夠完善，像想粗后精，先面后孔，先易后難的設計順序總是弄錯，最后在倪老師的幫助下，終于完成了工藝分析。最難的是設計夾具，因為以前學的不扎實，所以很多細節(jié)問題總是遺漏，在老師的建議下，在圖書館借了基本夾具設計書與夾具設計手冊，經常會因為定位銷的選擇，銷跟孔的配合、銷跟夾具體的配合、銷跟工件的配合，還有各種孔、套之類的配合，加上零件的選擇錯誤而要重畫，很多問題接踵而來，也讓我學到了很多以前課程設計沒接觸，沒認真去考慮到的東西。最終完成夾具的二維建圖后，通過UG 再把三維圖畫出來。進行裝配，至此，調速箱體的工藝工裝就完成了。 這次畢業(yè)設計真是一個難忘的過程，不停的設計-修改，都快成無限循環(huán)了。過程是艱辛的，在最后幾天經常通宵修改，但是相信這也是今后我值得回味的東西，以后在工作中對我有幫助的東西。 倪小丹老師是個很認真很負責的老師，她對待我提出的每一個問題，都會給出一個很專業(yè)的回答，讓我受益頗多。老師天天在辦公室等我們過去看圖知道我們，基本是除了上課以外的時間都無償?shù)姆瞰I給了我們，有時一個電話，在家里有也會趕來學校。所以我非常的感激老師如此的認真負責。讓我真實的學到了很多。為我以后工作上遇到難題了該怎么去做，最起碼的態(tài)度現(xiàn)在就學到了。 除了老師，我還要感謝宿舍里的小伙伴，對無限的幫助與理解，沒有和你們的一起交流與成長，我也沒有進步和提高。還要感謝我的父母，在我背后默默的給我打氣。還要感謝我女朋友的理解與幫助，要不然我不能通宵達旦的專注完成我的畢業(yè)設計，最后再次感謝所有幫助過我的老師！同學！和朋友們！ 附 錄： 附錄1：調速箱體零件圖（1張） 附錄2：機械加工工藝過程卡片（共4張） 附錄3：機械加工工序卡片（共21張） 附錄4：鏜夾具裝配圖（1張） 附錄5：鏜夾具零件圖（1張）