機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計 班級：機自班級：機自班級：機自班級：機自 0602060206020602 學(xué)號：學(xué)號：學(xué)號：學(xué)號：0401060217040106021704010602170401060217 姓名：姓名：姓名：姓名： 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書 題目題目：設(shè)計“減速箱體”零件的機械加工工藝規(guī)程及指定夾具設(shè)計 內(nèi)容內(nèi)容：零件圖 1 張 毛坯圖 1 張 機械加工工藝過程綜合卡片 1 張 夾具裝配圖 1 張 機械加工工序卡片 1 套 夾具體零件圖 1 張 課程設(shè)計說明書 1 份 生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批或大批生產(chǎn)（生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批或大批生產(chǎn)（4000 件件/年）年） 班班 級：級：機械 0602 學(xué)學(xué) 號：號： 學(xué)學(xué) 生：生： 序言序言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大 部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個實踐性教學(xué) 環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論， 并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械 制造工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了 結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的 基礎(chǔ)。 由于能力有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各 位老師多加指教。 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 目錄目錄 一一 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1、零件的作用 2、零件的工藝分析 3、零件的生產(chǎn)類型 二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 1、選擇毛坯 2、確定毛坯尺寸 3、毛坯圖的繪制 三、選擇加工方法，制定工藝路線三、選擇加工方法，制定工藝路線 1、定位基準(zhǔn)的選擇 2、零件表面加工方法的選擇 3、制定工藝路線 四、工序設(shè)計四、工序設(shè)計 1、選擇加工設(shè)備和工藝裝備 2、確定工序尺寸 五、確定切削用量及基本時間五、確定切削用量及基本時間 六六 夾具設(shè)計夾具設(shè)計 箱體類零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工表面多，其主要加工表面是 平面和孔。通常平面的加工精度比較容易保證，而精度比較高的支 承孔以及孔與孔之間、孔與平面之間的相互位置精度則比較難保證， 往往成為生產(chǎn)中的關(guān)鍵。所以在制定箱體加工工藝過程時，應(yīng)該將 如何保證孔的位置精度作為重點來考慮。此外，還應(yīng)該特別注意箱 體的生產(chǎn)批量和工廠的具體生產(chǎn)條件。 一、零件的機械加工工藝設(shè)計 1、零件的作用 題目所給的零件是減速箱體，是裝配基準(zhǔn)件，支承孔用來支 承兩根軸，箱頂用箱蓋（未畫出）密封。 2、零件的工藝分析 通過對該箱體零件圖的重新繪制，知原來的圖樣的視正確、完整， 尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該箱體需要加工的主要表面是三對支 承孔、螺紋孔及底面（裝配基準(zhǔn)面） 、頂面和左右外側(cè)平面。三對支 承孔既有平行關(guān)系又有垂直關(guān)系?？椎墓顬?H7，表面粗糟度 Ra1.6um、Ra3.2um、Ra6.3um。 3、零件的生產(chǎn)類型 根據(jù)設(shè)計題目知：Q=4000 臺/件， ；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率和 廢品率分別取 0.1 和 0.01，帶入公式（2-1）得生產(chǎn)綱領(lǐng) N=4000*1*（1+0.1）*（1+0.01）=4444 件/年。生產(chǎn)批量為 大批量生產(chǎn)。 二、毛坯的選擇和設(shè)計二、毛坯的選擇和設(shè)計 1、選擇毛坯 該箱體零件的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，生產(chǎn)批量大，所以毛坯選 擇鑄件，零件材料為 HT150。為了消除鑄造應(yīng)力，穩(wěn)定加工 精度，鑄造后安排退火處理。 2、毛坯尺寸公差與機械教工余量的確定 根據(jù)箱體零件圖計算輪廓尺寸，長 180mm，寬 170mm，高 127mm,所以零件的最大輪廓尺寸為 180mm。 由表 5-1 得，鑄造方法選擇機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵， 得到公差登記 CT 范圍為 8 到 12 級，所以選擇 10 級。 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件的公差等級 CT，由表 5-3 查得 公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 由表 5-5，鑄造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得到 機械加工余量等級范圍 E 到 G 級，取為 F 級。 對于所有加工表面的機械加工余量取同一個值，由表 5-4 查 得最大輪廓尺寸為 180mm、機械加工余量等級為 F 級，得 RMA 數(shù)值為 2mm。 求毛坯尺寸： R127=127+2*3.8+2=134.6 R130=130+2*1.8+2=135.6 R117=117+2*1.8+2=122.8 R15=15+2+1.1=18.1 R40=40-2*2-1.3=34.7 R35=35-2*2-1.3=29.7 R42=42-2*2.5-1.4=.6.7 根據(jù)毛坯尺寸繪制毛坯圖。 三、選擇加工方法，制定工藝路線三、選擇加工方法，制定工藝路線 1、定位基準(zhǔn)的選擇 由于鑄件沒有預(yù)鑄孔，不能選鑄孔為粗基準(zhǔn)。考慮到底腳伸 展面積大、厚度薄，上下均需要加工，可互為基準(zhǔn)面加工上 下兩面，這樣有利余保證上下面的加工質(zhì)量。底板側(cè)面可以 用底面和對面作定位，粗銑即可保證加工質(zhì)量。再 2、零件表面加工方法和工藝路線的確定 用上述精基準(zhǔn)定位，加工兩錐孔，后續(xù)加工可一面兩銷定位。 在鏜模上精鏜兩對支承孔，能滿足圖紙要求的位置精度，且生 產(chǎn)率比較高。鏜孔應(yīng)該在左右側(cè)面加工后進(jìn)行，以確保同軸孔 系的同軸度。鏜孔前的預(yù)備粗鏜和半精鏜精鏜。 平面的加工 應(yīng)該在鏜孔前進(jìn)行。其終加工用半精銑就能達(dá)到要 求。其預(yù) 備工序是粗銑。 為了消除鑄造應(yīng)力，穩(wěn)定加工精度，鑄造后安排退火處理。 為了保證加工精度，平面和孔隙的粗精加工劃分成不同的工序。 綜合以上個項，可設(shè)計以下三種工藝路線： 工藝路線一： 工序一.上下表面互為基準(zhǔn)，進(jìn)行粗銑半精銑加工 工序二.粗銑底座上面，側(cè)面 工序三.鉆 8 錐孔，鉸 8 錐孔 工序四.粗銑半精銑側(cè)面 工序五.粗鏜半精鏜側(cè)面 40,35 孔 工序六.精鏜側(cè)面 40,35 孔 工序七.粗鏜底面 42 粗鏜 47 粗鏜 57 半精鏜 47 孔 工序八.精鏜底面 47 孔 工序九.鉆 M5-H7 螺紋孔，鉆底面 9/15 孔，忽沉頭孔 工序十.攻鉆 M5-H7 螺紋 工藝路線二： 工序一.粗銑下平面至 128.2 工序二.精鏜 35，保證粗糙度 Ra1.6 工序三.半精銑下平面至 127.6 保證粗糙度 Ra6.3 工序四.半精銑上平面至 127 保證粗糙度 Ra3.2 工序五.粗銑底板上面，側(cè)面,保證粗糙度 Ra6.3 工序六.鉆底面孔，鉸孔至 8,保證粗糙度 Ra1.6 工序七.粗銑半精銑側(cè)面，保證粗糙度 Ra3.2 工序八.粗鏜 42，57 半精鏜 47 保證形位要求 工序九.精鏜 47，保證粗糙度 Ra1.6 工序十.粗鏜半精鏜 35 保證形位要求 工序十一.粗銑上平面至 131.4 工序十二.粗鏜半精鏜 40 保證形位要求 工序十三.精鏜 40，保證粗糙度 Ra1.6 工序十四.鉆底面孔，忽沉頭孔 工序十五.鉆頂面 4X4 的孔 工序十六.攻 4XM5-7H 深 12 的螺紋 工序十七.鉆 35 孔周圍 4 的孔 工序十八.攻 35 孔周圍 M5-7H 的螺紋 工序十九.鉆 40 孔周圍 4 的孔 工序二十.攻 40 孔周圍 M5-7H 的螺紋 工序二十一.鉆底面 47 孔周圍 4 的孔 工序二十二.攻底面 47 孔周圍 M5-7H 深 10 的螺紋 經(jīng)過比較，考慮安全性，精度保持性，技術(shù)經(jīng)濟性和夾具復(fù)雜程 度，選擇工藝路線二進(jìn)行加工。 四、工序設(shè)計四、工序設(shè)計 1、選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 工序一到工序五是粗銑和半精銑，各工序的工步步多，成批 生產(chǎn)部要求很高的生產(chǎn)率，加工精度也不是要求很高，所以 選用銑床就能滿足要求。本零件的外輪廓尺寸不打，精度要 求也不是很高，所以選用 X52K 銑床。 工序七到工序十三是粗鏜，半精鏜，精鏜 2-35，2- 40，42，47，752 的孔，應(yīng)在鏜床上進(jìn)行。 其他工序為鉆孔，應(yīng)該在鉆床上加工。 2、選擇夾具 本箱體零件外形比較復(fù)雜，應(yīng)在專用夾具上進(jìn)行加工。 3、選擇刀具 根據(jù)不同的工序選用補同的刀具。 在粗銑和半精銑的工序中根據(jù)表 5-104 選用盤銑刀； 在鉆孔和鏜孔的工序中選用麻花鉆和鏜刀。 4、確定切削用量及基本時間 切削用量包括背吃刀量，進(jìn)給量和切削速度 ，確定順 paf v 序是先確定、再確定 。 paf v （1）切削用量及基本時間的確定 精鏜 2-72，2-30，2-22，80，62，92，42 的 孔。 1、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 do=4mm，鉆頭 采用雙頭刃磨法，后角 o11，二重刃長度 b=11mm, 橫刀長 b=5mm,弧面長 l=9mm,棱帶長度 mml3 1 1202 10 0 30 2、選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 查指南 rmmf/2 . 10 . 1 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇rmmf/2rmmf/53 . 0 最終決定選擇 Z550 機床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗rmmf/40 . 0 校驗成功。 max 2452012260FFf （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查指南 ）為 0.81.2mm，壽命 min140T 擴孔后刀面最大磨損限度（查指南 ）為 0.9.mm，壽 命min60T 鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查指南 ）為 .mm，壽命min120T （3）切削速度 查指南 修正系數(shù) rmmvc/200 . 1 TV K0 . 1 MV K 0 . 1 tv K 故。0 . 1Kxv0 . 1 1 v K10 apv Krmmvc/20 min/ 6 . 132 1000 0 r d v ns 查指南機床實際轉(zhuǎn)速為min/125rnc 故實際的切削速度rmm nd v s c / 8 . 18 1000 0 擴鉸和半精鉸的切削用量同理如下： 擴鉆： min/125rn rmmf/40 . 0 min/ 5 . 19 mvc 半精鉸： min/125rn rmmf/40 . 0 min/ 6 . 19 mvc .計算工時 按公式 t=L/nf 得到 T72=1.1h T30=1.1h T22=1.1h T80=0.5h T62=0.5h T92=0.5h 工序六 鉆左面 7-8.5 的孔，孔深 22，鉆右面 5-8.5 的孔，孔 深 22，2-13.6 的通孔 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨 法，后角 o12，二重刃長度 b=2.5mm,橫刀長 b=1.5mm, 寬 l=3mm,棱帶長度 mml5 . 1 1 120210 0 30 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 查指南 rmmf/86 . 0 70 . 0 35 . 1 20 30 d l 所以， rmmf/70 . 0 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇rmmf/75 . 1 rmmf/53 . 0 最終決定選擇機床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗rmmf/48 . 0 校驗成功。 max 6090FFf （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查指南 ）為 0.5.mm，壽命 min60T （3）切削速度 查指南 修正系數(shù) rmmvc/180 . 1 TV K0 . 1 MV K 0 . 1 tv K 故。0 . 1Kxv0 . 1 1 v K10 apv Krmmvc/18 min/ 3 . 318 1000 0 r d v ns 查指南機床實際轉(zhuǎn)速為min/272rnc 故實際的切削速度rmm nd v s c / 4 . 15 1000 0 .計算工時 按公式 t=L/nf 得到 T8.5=1h T13.6=0.1h 由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少 輔助時間。 六六 夾具設(shè)計夾具設(shè)計 （1）定位方案 由于本箱體零件有一個較大的底面并且底面有較高的精度要， 所后續(xù)加工中采用兩個支撐板三個自由度，本設(shè)計屬于不完全定位， 符合加工和設(shè)計要求。 （2）夾緊機構(gòu) 本夾具中采用了比較傳統(tǒng)通用型的螺旋夾緊機構(gòu)，在工件上表 面施加夾緊力，夾緊力的方向和切削力的方向相反， （4）使用說明 本夾具在使用時，要注意四個夾緊螺母的保養(yǎng)，避免無法正常工作， 定期檢查，必要時更換，保證工件在加工中充分夾緊，沒有位移走 位，保證加工精度。 設(shè)計小結(jié)設(shè)計小結(jié) 通過這次歷時兩個星期的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè)計，設(shè)計 完成了一個箱體零件的一道加工工序的專用夾具。在設(shè)計的過程中 遇到了也解決了很多平時在理論課學(xué)習(xí)中未曾遇到的問題，所以感 覺學(xué)到了很多東西，受益匪淺。同時對專用夾具的設(shè)計過程有了一 個比較深刻的了解，相信通過這次的設(shè)計，可以為我的以后的畢業(yè) 設(shè)計以至于再以后的參加工作時的各項設(shè)計打下了一個比較好的基 礎(chǔ)。 當(dāng)然，我設(shè)計的工序以及夾具都是比較簡單的，所以，個人能 力還需要多在以后的學(xué)習(xí)中再磨練，爭取更大的進(jìn)步。 由于時間的問題加上個人能力還很有限，所有可想而知可能該 設(shè)計還存在著許多不盡如人意的地方，相信在以后遇到同樣的問題 的時候可以做的更好。這次的缺陷還請各位老師進(jìn)行批評指正。 參考書目參考書目 1、崇凱、李楠. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南. 第一版.北京：化 工工業(yè)出版社，2007 2、劉新佳.材料成型工藝基礎(chǔ). 第一版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2006 3、黃如林、汪群.金屬加工工藝工裝設(shè)計.第一版.北京：化學(xué)工業(yè)出 版社，2006 4、魯屏宇.工程圖學(xué).第一版.北京：機械工業(yè)出版社，2005 5、馮辛安.機械制造裝備設(shè)計.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2007 6、馮之敬.機械制造工程原理.第一版.北京：清華大學(xué)出版社，2006 7、楊叔子.機械加工工藝師手冊.第一版.北京：機械工業(yè)出版社， 2001 致謝致謝 在此對設(shè)計過程中 XXX 老師的悉心指導(dǎo)表示真誠的感謝， 還要感謝小組的各個合作者（XXX，XXX，XXX）大家互相探討， 感謝袁老師的指導(dǎo)，以及班上各位同學(xué)的幫助。