方案设计书犁刀变速齿轮箱体零件的机械加工工艺规程及钻面孔工序的专用夹具 .docx

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1、精品名师归纳总结范例 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设计任务书机械制造工艺及夹具设计课程设计任务书可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 设计犁刀变速齿轮箱体零件的机械加工工艺规程及钻N面 6 孔工序的专用夹具内容：（ 1）零件图1张（ 2）零件毛坯图1张（ 3）机械加工工艺规程卡片1套（ 4）夹具装配总图1张（ 5）夹具零件图1套（ 6）课程设计说明书1份原始资料： 该零件图样一张。生产纲领6000 件/ 年。每日 1 班。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结班级学生指 导 老师教研室主任一、零件的分析20年月可编辑资料 - - - 欢迎下载精

2、品名师归纳总结（一） 零件的作用犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。旋耕机通过该零件的安装平面（即附图 1 零件图上的 N 面）与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓固定，实现旋耕机的正确联接。 N 面上的 4- 13mm孔即为螺栓联接孔， 2- 10F9 孔为定位销孔。如图 1 所示，犁刀变速齿轮箱体 2 内有一个空套在犁刀传动轴上的犁刀传动齿轮 5，它与变速箱的一倒档齿轮常啮合（图中未画出）。犁刀传动轴 8 的左端花键上套有啮合套 4，通过拔叉可以轴向移动。啮合套 4 和犁刀传动齿轮 5 相对的一面都有牙嵌，牙嵌结合时，动力传给犁刀传动轴8。其操作过程通过安装在 S 3

3、0H9 孔中的操纵杆拔叉而得以实现。123456789图 1犁刀变速齿轮箱传动示意图1- 左臂壳体 2-犁刀变速齿轮箱体3-操纵杆 4-啮合套 5-犁刀传动齿轮6- 轴承 7-右臂壳体 8犁刀传动轴 9-链轮可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（二）零件的工艺分析由附图 1 得知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承担较大应力、要求耐磨的零件。该零件上的主要加工面为N 面、 R 面、 Q面和 2- 80H7 孔。N 面的平面度 0.05mm直接影响旋耕机与拖拉机变速箱的接触精度及密封。2- 80H7 孔的尺寸精度、同轴度 0.04mm，与 N

4、面的平行度 0.07mm ，与 R 及 Q 面的垂直度 0.1mm，以及 R 相对于 Q 面的平行度 0.055mm，直接影响犁刀传动轴对N 面的平行度及犁刀传动齿轮的啮合精度、左臂壳体及右臂壳体孔轴线的同轴度等。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来。2- 10F9 孔的尺寸精度、两孔距尺寸精度140 0.05 mm以及 140 0.05 mm对 R 面的平行度0.06mm，影响旋耕机与变速箱联接时的正确定位，从而影响犁刀传动齿轮与变速箱倒档齿轮的啮合精度。由参考文献 1 中有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性

5、也是可行的。+0.04918其余2- 10F9（ +0.01）3 孔深10D134421. 66R5GC22172平1 锪2 301- 4R213 .2A. 20S30H9（ +0.05）20 002 8.05 09 R83.2625A305050510. 0.-5020.65041410118（ R95）65018N8（ -0.00）3 深1204102-0.0250.1 A147102R47RF60.0NR5 8N8（ -0.025）深120.1 B-0.0035214-M12-6H0.5 A F孔深28R1 4R12R512. 54- 130.5 N GD4-M12-6H220.5 R

6、B D孔深282.2460.0521150.140.35533142R168 +0.150Q0.055A-A2B 80H7 （+0.03）00.30.04 A-BB向C 向1.008 -3R 541R56D向 旋转144280.07 N0.10 R0.10 QR 88RB09058105810153129C4- M6-6H 深120.5 C孔深1463288882. 3B 80 H7（ +0.0）3000.04 A-B附图 1犁刀变速齿轮箱体二、确定毛坯、画毛坯零件合图依据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产纲领为6000 件/ 年。通过运算，该零件质量约为7kg。由参考文献 5 表

7、 1-4 、表 1-3 可知，其生产类型为大批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型，又由于箱体零件的内腔及2- 80mm孔均需铸出，故仍应安放型芯。此外，为排除残余应力，铸造后应支配人工时效。参考文献 1 表 2.3-6 ，该种铸件的尺寸公差等级CT为 8-10 级，加工余量等级MA为 G 级。故取 CT 为 10 级， MA为 G级。铸件的分型面挑选通过C 基准孔轴线，且与R 面（或 Q 面）平行的面。浇冒口位置分别位于C基准孔凸台的两侧。参考文献 1 表 2.3-5 ，用查表法确定各表面的总余量如表1 所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结基 本 尺 寸（ mm）加 工 余

8、等级量加 工 余 量加工表面数（ mm）值说明由表 1各加工表面总余量R 面168G4底面，双侧加工（取下行数据）Q面168H5顶面降 1 级，双侧加工N 面168G5侧面，单侧加工（取下行数据）凸 台 面106G4侧面单侧加工2- 80mm孔80H3孔降 1 级，双侧加工参考文献 1 表 2.3-9可得铸件主要尺寸的公差，如表2-2 所示。表 2主要毛坯尺寸及公差（mm）主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差 CTN面轮廓尺寸168-1684N面轮廓尺寸1684+51774N 面距 80mm孔中心尺寸465512.8凸台面距 80mm 孔中心尺寸100+641103.62- 80mm孔 803

9、+3 743.2三、工艺规程设计（一）定位基准的挑选精基准的挑选：犁刀变速齿轮箱体的N 面和 2- 10F9 孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原就，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式。其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原就。此外，N 面的面积较大，定位比较稳固，夹紧方案也比较简洁、牢靠，操作便利。粗基准的挑选：考虑到以下几点要求，挑选箱体零件的重要孔（即2- 80mm孔）的毛坯孔与箱体内壁作粗基准：第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀。其次，装入箱体内的旋转零件（如齿轮、轴套等）与箱体内

10、壁有足够的间隙。此外仍应能保证定位精确、夹紧牢靠。最先进行机械加工的表面是精基准N面和 2- 10F9 孔，这时可有两种定位夹紧方案：方案一用一浮动圆锥销插入一 80mm毛坯孔中限制二个自由度。用三个支承钉支承在与Q面相距 32mm并平行于 Q 面的毛坯上，限制三个自由度。再以N 面本身找正限制一个自由度。这种方案适合于大批量生产类型中，在加工N 面及其表面上各孔和凸台面极其各孔的自动线上采纳随行夹具时用。方案二用一根两头带反锥形（一端的反锥可以取下，以便卸装工件）的心棒插入2- 80mm 毛坯孔中并加紧。粗加工N 面时。将心棒至于两头V 型架上限制四个自由度，再以N面本身找正限 制一个自由度

11、。这种方案虽要安装一个心棒，但由于下一道工序（钻扩铰2- 10F9 孔）仍要用一根心棒定位，即将心棒至于两头的U 型槽中限制两各自由度，故本道工序可不用将心棒数量就少，因而该方案是可行的。（二）制定工艺路线依据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度。确定各表面的加工方法如下：N 面：粗车精铣。R 面和 Q面：粗铣精铣。凸台面：粗铣。2- 80mm孔：粗镗精镗。 7 级 9级精度饿未铸出孔：钻扩铰。螺纹孔。钻孔攻螺纹。因 R 面和 Q 面有较高的平行度要求，2- 80mm孔较高的同轴度要求，故他们的加工宜采纳工可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结序集中的原就，即分别在一次装夹下

12、将两面或两孔同时加工出来，以保证其精度。依据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原就，将N 面、 R 面、 Q面及 2- 80mm孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又先加工N 面后在镗2- 80mm孔。 R 面及 Q面上的 8N8 孔及 4-M12 螺纹孔等次要表面放在最终加工。初步拟订加工工艺路线如下：工序号工序内容铸造 时效 涂底漆10粗铣 N 面20钻扩铰 2- 10F9 孔 尺寸留精铰余量 ，孔口倒角 1 4530粗铣凸台面40粗铣 R 面及 Q面50粗镗 2- 80mm 孔，孔口倒角1 4560钻 20mm孔70精铣 N 面80精铰 2- 10F9 孔90精

13、铣 R 面及 Q面100精镗 2- 80H7 孔110扩铰 S 30H9球形孔，钻 4-M6 螺纹底孔，孔口倒角145，攻螺纹 4-M6120钻 4- 13mm孔130刮 4- 22mm平面140钻 8-M12 螺纹底孔，孔口倒角1 45，钻铰 2- 8N8，孔口倒角 1 45，攻螺纹 8-M12150检验160入库上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原就，但某些工序有些问题仍值得进一步争论。如粗车 N 面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们的惯性较大，平稳较困难。又由于 N 面不是连续的圆环面，车削中显现断续切削，简洁引起工艺系统的振动，故改用铣削加工。工序 40 应在工序 30

14、前完成，使 R 面和 Q 面在粗加工后有较多的时间进行自然时效，削减工件受力变形和受热变形对 2- 80mm孔加工精度的影响。精铣 N面后， N 面与 2- 10F9 孔的垂直度误差难以通过精铰孔订正，故对这两孔的加工改为扩铰，并在前面的工序中预留足够的余量。4- 13mm孔尽管是次要表面，但在钻扩铰2- 10F9 孔时，也将 4- 13mm孔钻出，可以节省一台钻床和一套专用夹具，能降低生产成本，而且工时也不长。同理，钻孔工序也应合并到扩铰球形孔工序中。这组孔在精镗孔后加工，简洁保证其轴线与2- 80H7 孔轴线的位置精度。工序 140 中工步太多，工时太长，考虑到整个生产线的节拍，应将8-M

15、12 螺孔的攻螺纹作另一道工序。修改后的工艺线路如下：序 号工 序 内 容简 要 说 明铸造时效排除内应力10涂底漆粗铣 N 面防止生锈先加工基准面20钻扩铰 2- 10F9孔至 9F9，孔口倒角1 45钻4-留精扩铰余量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结30 13粗铣 R 面及 Q面先加工面40铣凸台面后加工孔50粗镗 2- 80 孔，孔口倒角 145粗加工终止60粗铣 N 面精加工开头70粗扩铰 2- 10F9 孔，并提高精度至2- 10F7提高工艺基准精80精铣 R 面及 Q面先加工面90精镗 2- 80H7 孔后加工孔100钻 2- 孔，扩铰 S30H9 球形孔，钻 4-

16、M6 螺纹底孔， 孔口倒角 1 45，攻螺纹 4-M6-6H次要表面在后面加工110刮 4- 22mm平面120钻 8-M12 螺纹底孔，孔口倒角1 45，钻铰 2- 8N8，孔口倒角 1 45130攻螺纹 8-M12-6H工序分散，平稳节拍140检验150入库工艺文件详见附表1、附表 2。四、夹具设计本次设计的夹具为第20 道工序 钻扩铰 2- 10F9 孔、孔口倒角1 45，钻 4- 13mm孔夹具。该夹具适用于Z3025 摇臂钻。1. 确定设计方案这道工序所加工的孔均在N面上，且与 N 面垂直。依据基准重合原就并考虑到目前只有N 面经过加工，为防止重复使用粗基准，应以N 面定位。又为防止

17、钻头引偏，4- 13mm孔应从 N 面钻孔，且 2- 9F9 孔是盲孔，也只能从N 面加工，这就要求钻孔时N面必需朝上。这给装夹工件带来 了肯定的困难。从对工件的结构外形分析，如工件以N 面朝下放置在支承板上，定位夹紧都比较稳固, 牢靠， 也简洁实现。待夹紧后将夹具反转180， N面就能朝上，满意加工要求。这个翻转过程可以借助于标准的卧式回转工作台来实现。夹具以夹详细安装面和定位孔、定位销定位，用T 型槽螺栓连接。工件以 N 面在夹具上定位，限制了三个自由度，其余三个自由度也必需限制。用哪种方案合理了？方案 1在 2- 80H7 的 B孔内插入一削边销限制一个移动自由度。再以B孔内侧面用两个支

18、承钉限制一个移动自由度和一个转动自由度。这种定位方案从定位原理上分析是合理的，夹具结构也很简洁。但由于 B 孔和其内侧面均为毛坯面，又因结构缘由，夹紧力不宜施加在这样的定位元件上，故工件定位面和定位元件之间很可能会接触不好，使定位不稳固。这个方案不宜采纳。方案 2 见附图 2，用一根两头带反锥形的心棒插入 2- 80mm毛坯孔中并夹紧。将心棒两端的轴颈放入两 U 形槽中定位，限制一个移动自由度和一转动自由度。此外以 2-80 毛坯孔的两内侧面在自定心结构上定位，限制一个移动自由度。这种方案定位牢靠，夹紧也很便利，用一铰链压板压在工件 R80mm外圆上即可。本道工序与前道粗铣 N 面共用一根心棒

19、，这根“随行心棒”在铣完 N 后立刻连同工件一同转入本道工序，其间不得重新卸装心棒，待本道工序加工完后，方可卸下心棒，否就将违反粗基准一般只用一次的原就而影响 N面各孔与 2- 80mm孔轴线的位置精度。本道工序的夹具因要回转，如采纳气动或液压夹紧，就气管或油管会阻碍操作，应选用手动夹紧，使夹具简洁，操作便利。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其余20202- 22+0.02104- 30+0.02100.03 A+0.0180.03 A 15 06.312-N6深16孔深2010-M6深14孔深160.01 B0.01 A26.160.103616.12B182-M1623.5

20、1.620 5A660.02.0 0.0B1156.1170061403.68 41 36.3041421423042666- 8销孔（配件）1.65492B 10.020122140604020R202610241100231040.0047384B 10.0605258720.0506035.10021340.54040423283.- 2064110263201.61400.00412401400.0402097524021731251技术要求1. 未铸造圆角R2-R3。2. 全部螺孔锪90锥孔至螺纹外径。803. 去毛刺、锐边倒钝。34. 热处理：时效180-200HB。S5. 材料：

21、HT200。641附图 2夹详细零件图参考文献1 李洪主编。机械加工工艺手册。北京：北京出版社，19902 孟少农主编。机械加工工艺手册第一卷。北京：机械工业出版社，19913 东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工高校编。机床夹具设计手册。上海科学技术出版社， 19904王绍俊主编。机械制造工艺设计手册。北京：机械工业出版社，19975郑修本，冯冠大主编。机械制造工艺学。北京：机械工业出版社，19916刘友才，肖继德主编。机床夹具设计。北京：机械工业出版社，1991零件图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D6R 5C 3

22、01344212711. 62- 10F9（ +0.0）49 孔深10 18+0.013G2 平2 锪-241R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结123 . 2A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结95 08 R. 200）S 30H9（ +0.0520802. 03.26可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A30（ R95）0215050R47250418N812-0.003 （ -0.025 ）深0.1 AF1. 5.05020 -6+2.14061180141R 60. 0505010472可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N4-M12

23、-6H50.5 A F21孔深28R 52R1 4R1-0.003 8N8 （ -0.025 ）深 120.1 BD可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5R4- 130.5 N G22.12 . 52.1150.1402.4-M12-6H220.5 R B D孔深28可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3460.0555331420R168 +0.15Q可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.055工艺过程卡附表 1机械加工工艺过程卡片产品型零可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结机械加工工序卡片号旋产品名称耕机（部）件图号零（部）件名称犁刀变速齿

24、轮箱体共（ 2） 页第（ 1） 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结材料牌号HT200毛坯铸种类件毛坯外型尺寸177mm168mm 150mm每毛坯可制件数1每台件1备数注可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工工序序名工序内容号称工时车工间段设备工 艺 装 备准单终件可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结铸造铸时效热可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结涂底漆表10粗铣 N面金工X52K专用铣夹具可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20钻扩铰 2- 10F9 孔至 2- 9F9，孔口倒角金

25、145工钻 4- 13 mm孔30粗铣 R及 Q面金工Z3050专用钻夹具组合机床专用铣夹具可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结40铣凸台面金描工X52K专用铣夹具可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图50粗镗 2- 80 mm孔，孔口倒角 145金工组合专用镗夹具机床可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结60精铣 N面金工X62W专用铣夹具可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结70精扩铰 2- 10 F9 孔至 2- 10 F7金描工Z3025专用钻夹具可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结校80精铣 R及 Q面金工90精镗 2- 80H

26、7孔金工组合专用铣夹具机床组合机床专用镗夹具可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结底图100号钻20mm孔，扩铰 30H9 球形孔，钻 4-M6螺纹底孔并孔口倒角 145，攻螺纹 4-M6-6H装订110号120刮 4- 22mm平面金Z3025专用钻夹具工金Z3025专用钻夹具工可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结钻 8-M12 螺纹底孔并孔口倒角1 45，金钻、铰 2- 8N8，工孔口倒角 1 45Z3025专用钻夹具可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设计（日期）审核（日期）标准化会签（日（日期）期）可编辑

27、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结标处更换签日记数文件字期号标处更换签日记数文件字期号可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结附表 1（续）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结机械加工工序卡片毛产品型号产品名称零（部）件图号旋耕机零（部）件名称犁刀变速共（2）齿页轮箱体每第（ 2） 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结材料牌HT20坯铸毛坯外177mm168mm台备可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结号0种件型尺寸150mm每毛坯可制件数1件1注类数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳

28、总结工工序序工序内容车名间号称13攻螺纹 8-M12-6H金0工14工时工设备工 艺 装 备段准单终件Z3025专用攻螺纹夹具可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0检验检150人库可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结描图描校底图号装订号，标准设计（日期）审核（日期）化 会签（ （日日 期） 期）标处更换文记数件号签 日字 期标记处数更换文件号签 日字 期可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结附表 2机械加工工序卡片可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结机械加工工序卡产品型号零（部） 件图号可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结片产品名称旋耕

29、机零（部）件名称犁刀变速齿轮箱体共（ 13） 页第（ 1）页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结车间工序号工序名称材料牌号10粗铣 N面HT200可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N毛坯种类2084. 0毛坯外型尺寸177mm 每毛坯可制作件数每台件数16可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.5铸件74150mm8m11m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液粗铣 N面夹具工序工时工位器具编号工位器具名称准单件终可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工主轴转切削

30、速进给量切进工步工时削给可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结步工步内容工艺装备号速r/min度m/minmm/r深度次机辅mm数动助可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1粗铣 N面专用铣夹具11874.123.51描图随行心棒 200 mm可转位面铣刀描校底图号装订号设计（日审核标准化会签可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结标处更换签日标记数文件字期记号处更换签日数文件字期号期）（日期）（日期）（日期）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其余2020可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.03 A4- 30+0.0216.312-N6

31、深16孔深2010-M6深14孔深162- 22+0.02100.03 A00 15 +0.0180.01 B0.01 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6.12660.1016.312可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-M1623.5B660.021.6B18A 20. 50.0 0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结115技术要求1. 未铸造圆角R2-R3。2. 全部螺孔锪90锥孔至螺纹外径。03. 去毛刺、锐边倒钝。384. 热处理：时效180-200HB。S5. 材料：HT200。6.1170016403.618 436.3401421423

32、042666- 8 销孔（配件）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结45B 10.01.62092122140可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结406020R 2 0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结614040B.010040.5261207142100317384602578可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结451.6020.51.31400.0041400.040040.40 024148332.-2003606362012520512102402097可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4021731251可编辑资料 - - - 欢迎下载