机械制造技术课程设计-取力器壳体工艺规程及钻4-M6螺纹底孔夹具设计(全套图纸)(28页).doc
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1、-机械制造技术课程设计-取力器壳体工艺规程及钻4-M6螺纹底孔夹具设计(全套图纸)-第 23 页宁 XX大学设计(论文)取力器壳体工艺规程与夹具设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要本设计是基于取力器壳体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。取力器壳体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。基准选择以取力器壳体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准,以顶面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面
2、,再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具,夹紧方式多选用气动夹紧,夹紧可靠,机构可以不必自锁,因此生产效率较高,适用于大批量、流水线上加工,能够满足设计要求。关键词:取力器壳体类零件;工艺;夹具;全套图纸,加153893706ABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture des
3、ign. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roug
4、hing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing
5、the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate
6、 boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can
7、 meet the design requirements.Key words: box type parts process; fixture;目 录摘 要IIABSTRACTIII第1章 绪论21.1 机械加工工艺概述21.2机械加工工艺流程21.3夹具概述2第2章 加工工艺规程设计42.1 零件的分析42.1.1 零件的作用42.2 取力器壳体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施42.2.1 孔和平面的加工顺序42.2.2 孔系加工方案选择52.3 取力器壳体加工定位基准的选择52.3.1 粗基准的选择52.3.2 精基准的选择62.4 取力器壳体加工主要工序安排62.5 机械
8、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定82.6确定切削用量及基本工时(机动时间)392.7 时间定额计算及生产安排19第3章 钻孔夹具设计233.1设计要求233.2夹具设计233.2.1 定位基准的选择233.2.2 切削力及夹紧力的计算233.3 定位误差的分析243.4夹具设计及操作的简要说明24参 考 文 献26第1章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品 或半成品,是每个步骤,每个流程的详细说明,比如,上面说的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分为车,钳工,铣床,等等,每个步骤就要有详 细的数据了
9、,比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程,并将有关内容写成工艺文件,这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样,因为实际情况都不一样。 总的来说,工艺流程是纲领,加工工艺是每个步骤的详细参数,工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领,确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图,对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和
10、辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 1.3夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等,帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 “工欲善其事,必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来,现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足
11、的发展。但工具(含夹具、刀具、量具与辅具等)在不断的革新中,其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此,无论在传统制造还是现代制造系统中,夹具都是重要的工艺装备。第2章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是取力器壳体。取力器壳体的主要作用是支承各传动轴,保证各轴之间的中心距及平行度,并保证部件与发动机正确安装。因此取力器壳体零件的加工质量,不但直接影响的装配精度和运动精度,而且还会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。主要是实现变速,改变汽车的运动速度。取力器壳体零件的顶面用以安装盖,前后端面支承孔、用以安装传动轴,实
12、现其变速功能。2.1.2 零件的工艺分析由取力器壳体零件图可知。取力器壳体是一个簿壁壳体零件,它的外表面上有五个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下:(1)以、的支承孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:、;尺寸为126的前后端面;、8个的螺孔的孔。(2)以底面为主要加工平面的加工面。2.2 取力器壳体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该取力器壳体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于取力器壳体来
13、说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序取力器壳体类零件的加工应遵循先面后孔的原则:即先加工取力器壳体上的基准平面,以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。取力器壳体的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调整,也有利于保护刀具。取力器壳体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划
14、分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案选择取力器壳体孔系加工方案,应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格最底的机床。根据取力器壳体零件图所示的取力器壳体的精度要求和生产率要求,当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。(1)用镗模法镗孔在大批量生产中,取力器壳体孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时,镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的
15、刚度和抗振性。因此,可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高,且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。(2)用坐标法镗孔在现代生产中,不仅要求产品的生产率高,而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高,生产周期长,不大能适应这种要求,而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外,在采用镗模法镗孔时,镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔,需要将取力器壳体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差,然后选用能够在直角坐标系中作精
16、密运动的机床进行镗孔。2.3 取力器壳体加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求:(1)保证各重要支承孔的加工余量均匀;(2)保证装入取力器壳体的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求,应选择的主要支承孔作为主要基准。即以取力器壳体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度,再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此,以后再用精基准定位加工主要支承孔时,孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此,孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位
17、置。2.3.2 精基准的选择从保证取力器壳体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证取力器壳体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从取力器壳体零件图分析可知,它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大,适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面,虽然它是取力器壳体的装配基准,但因为它与取力器壳体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系,在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难,所以不予采用。2.4 取力器壳体加工主要工序安排对于大
18、批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。取力器壳体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到取力器壳体加工完成为止,除了个别工序外,都要用作定位基准。因此,顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出,因切削力较大,也应该在粗加工阶段完成。对于取力器壳体,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此,实际采
19、用的工艺方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面,这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝,由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程,现将取力器壳体加工工艺路线确定如下:工艺路线一:10、铸造20、时效处理30、粗铣底面40、钻6X11、钻铰孔2X8孔50、铣削前面60、铣削后面70、粗镗,半精镗72孔、80孔、90孔80、精镗72孔、80孔、
20、90孔90、钻、扩、铰孔25孔,前后面都有100、钻前面各孔并攻丝110、钻后面各孔并攻丝120、终检130、清洗入库工艺路线二:10、铸造20、时效处理30、粗铣底面40、铣削前面50、铣削后面60、粗镗,半精镗72孔、80孔、90孔70、精镗72孔、80孔、90孔80、钻、扩、铰孔25孔,前后面都有90、钻6X11、钻铰孔2X8孔100、钻前面各孔并攻丝110、钻后面各孔并攻丝120、终检130、清洗入库以上加工方案大致看来合理,但通过仔细考虑,零件的技术要求及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,方案二把底面的钻孔工序调整到后面了,这样导致铣削加工定位基准不足,特别镗孔工序。以上工艺
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