【转速器盘零件的工艺分析及其夹具设计报告】.docx

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1、转速器盘零件的工艺分析及其夹具设计报告摘 要错误!未定义书签。1弓I言12零件分析12.1 零件的生产类型12.2 零件的作用12.3 零件的加工工艺分析12.4 零件主要技术条件分析23机械加工工艺规程设计23.1 基面的选择2粗基准的选择23.1.1 精基准的选择23.2 外表加工方案的选择23.3 制订机械加工工艺路线33.4 确定机械加工余量及工序尺寸54夹具设计74.1 工件的加工工艺分析84.2 确定夹具的结构方案8确定定位方案，设计定位元件8422确定夹紧方式和设计夹紧机构8夹紧力计算84.2.3 加工误差分析95结束语13参考文献15靠性，理论夹紧力乘以安全系数作为机床加工所需

2、的夹紧力:也=WxK其中K =K.xK,xK2xK.xK,xK5xK（查机床夹具设计手册得:K。= 1.5K、=1.2Kus、& = 1.0、降=1.3心=1.0 3-66-88-2020-24 24-3030-40 40-50B/mm2345568B/mmD2-0.5D2-1D2-2D2-3D2-4D2-5D2-5菱形销与基准孔的最小配合间隙与min2be 2x4x0.123 八 1MO =(J.lOoA. . D.9(、2mm =2(mm)式中，A第二基)隹孔最小直径。菱形销最大直径4 (公差取h6)d2 = D2 - A2min = 9-0.108 = 8.892(mm)q-0.108所

3、以，菱形销直径为9-。山7 mm。转角误差吆4源1 + 必 +X1min + 即2 +方力2 +Xzmin 2式中，乐|、心2 工件定位孔的直径公差；以圆柱定位销的直径公差(mm);为2 菱形定位销的直径公差(mm);X Im in圆柱定位销与孔间的最 间隙(mm);X2n菱形定位销与孔间的最 间隙(mm);L中心距(mm)。所以，a 0.036 + 0.009 + 0.005 + 0.036 + 0.009 + 0.108 八八二二 0.003602x28需要加工的孔的公差A = Q036mm,由该误差引起的定位误差为8乂次& =8 x 0.0036=0.028,该误差小于工件误差，即0.0

4、283为了保证被加工零件的合格性：+ a： + W卜（零件相应加工尺寸的 公差），加工方法误差取决于机床，并对加工精度进行了分析计算。如果满足上 述条件，那么认为夹具的精度满足加工条件。影响钻孔夹具导向误差的因素有五个：一是钻模板底孔到定位数据的尺寸误 差，取其公差仇；其二、三是开挖套管内外与套管的内聚误差小出；四是开挖 套管与套管的间隙为；五是钻孔套管与钻头的间隙超。7 Jb： + e： + e： + x； _|_ %；B + h A 钻套垂直度误差对孔位置影响折算为：HB,2心轴底面平行度误差对孔位置影响折算为：L -夹具精度的计算和判别：夹具精度分析简图如图4.2所示。图4.2夹具精度分

5、析示意图定位误差：基准重合。（基准不重合）Ar =0.036-（-0.014） = 0.05 mm （定位销与孔配合最大间隙）金=距=。5 mm导向误差：最后是较刀，故按钱刀计算。d = 0.02 mm=2=0,（同轴度误差忽略）玉=0.034 - 0.001 = 0.033 （mm）=O.（MO -0.013 = 0.0277 = q+ G + 与 + 玉 + 工2安装误差：H = 26, h = 7, BA( B + h Y)- A +e ty= 4002, +0, +0, +0.033, +0.027, = 0.047 (mm)=8mm, t1 = 0.025mm, t2 = 0.008

6、mm, L=50mm。2/ Q 1 72 / QA2=X 0.025 + X 0.008 =H 26) 50)oo4(mm)7 = q+ G + 与 + 玉 + 工2安装误差：H = 26, h = 7, BA( B + h Y)- A +e ty= 4002, +0, +0, +0.033, +0.027, = 0.047 (mm)=8mm, t1 = 0.025mm, t2 = 0.008mm, L=50mm。2/ Q 1 72 / QA2=X 0.025 + X 0.008 =H 26) 50)oo4(mm)因此，夹具精度：温 + A； + A； =a/0.052 +0.0472 +0.

7、0142 二综上所述，此夹具能满足加工要求。331女 2x0.2 = 0.15=0.074 k=45结束语经过一学期的努力终于II满完成了毕业设计任务。这种设计理解以下几点。(1)首先，作为一名工程技术人员，要培养实事求是、严谨的科学态度， 要实事求是，要培养理论研究与创新相结合的工作作风。(2)必须强调基础理论知识，只有掌握了专业知识，才能有创新和开展。(3)设计结束后，我收集了各种资料，查阅、综合分析和正确使用了各种 标准手册和工具书，提高了进一步分析计算的基本技能，特别是办公软件和绘图 软件在工作中得到了提高。我得到了很多，学到了很多常用的技能。参考文献1顾丽亚.典型减速器壳体零件加工工

8、艺分析及铳夹具设计J.煤矿机械, 2019(4).白鑫，金彦蛟.车床车座法兰盘工艺分析与夹具设计JL科技风，2018, 000(023):121.3张燧，张秀丽，李妍缘.一种减速器壳体的加工工艺分析与夹具设计J.机电 工程技术,2010, 039(003):114-116.李丽萍.盘套类零件加工工艺的最优设计分析J.机械工程与自动化，2020, No.218(01):137-139.5杨静静.减速器壳体的加工工艺分析与夹具设计J.工业B, 2015(10):70-70.6张策.机械原理与机械设计.上册M.机械工业出版社,2004.范元勋，梁医，张龙.机械原理与机械设计M.清华大学出版社,201

9、4.网秦大同，谢里阳.现代机械设计手册.第1卷M现代机械设计手册.第1卷. 化学工业出版社,2011.9成大先.机械设计手册:第五版M.化学工业出版社,2010. 0闻邦椿，本卷鄂中凯，鄂中凯.机械设计手册:常用设计资料M.机械工业出 版社,2010.1引三本次毕业设计的内容是转速器盘的加工工艺及关键工艺工具的设计。本文详 细分析了转速器盘的加工工艺，分析总结了转速器盘的结构特点和主要加工面， 并根据转速器盘零件的主要技术要求制定了相应的加工工艺规程以及钻孔机床 夹具设计。本次毕业设计旨在综合运用基础理论知识解决实际生产问题。由于个 人能力的限制，实践经验多，资料少，但在设计上存在诸多缺陷，还

10、希望能给予 指导意见。2零件分析2.1 零件的生产类型转速器盘的生产类型是生产专业（车间、工段、班组、办公室）的分类。由 于外形尺寸小，转速器盘是一个轻零件。因此，从生产程序与生产类型的关系来 看，该零件的生产类型属于大批量生产。2.2 零件的作用整体而言，转速器盘的径向尺寸大于轴向尺寸，可归类为不规那么盘局部。在 直径为10mm的孔中安装了一个偏心轴。轴的一端通过销与手柄连接，另一端 与油门杆连接。转动方向盘转动偏心轴时，油门杆翻开油门（速度），可以关闭 油门（减速速度）。方向盘在120范围内转动，实现无级变速。转子板通过两 个直径为9mm、M8螺栓孔与柴油发动机缸体相连。2.3 零件的加工

11、工艺分析转速器盘转盘上有九个机械加工外表，定位有两个9mm螺栓孔和10mm 孔。如下所述：（1）两个直径为9mm的螺栓孔两个直径为9mm的螺栓孔的外表粗糙度为Ra6.3,螺栓孔中心线与底面之+0.5间的宽度为18。mm,两个螺栓孔中心线之间的距离为28mm,螺栓孔中心线 与直径为10mm的孔之间的间距为72mm,后平面为与柴油机机体相连的平面 外表粗糙度为Ra6.3。（2）10mm的孔及120。圆弧端面+0.049-10mm的孔径为10+。13mm,外表粗糙度Ra6.3,孔倒角0.5x45,两+0.036个6。 mm孔外表粗糙度Ra3.2, 120弧尖外表对10mm孔中心线有0.2mm 的环形

12、外表放电要求，外表粗糙度ra 6.3。从以上分析可以看出，转盘的加工精度不是很高。因此，可以首先以低精度 加工工作外表,并且可以以高精度加工孔。功率因数10mm和0.2mm的中心线, 以加工面为定位基准。2.4 零件主要技术条件分析从需要加工的旋转板的各个外表分析,与本体连接的背板长度和尺寸精度不 高，外表质量高达仃9级，25mm周柱体和120。0弧端面的位置精度要求高, 并加工两个06mm孔装配定位销，外表质量要求高。同时，要提高外表质量。通过以上分析，证明了普通机床采用专用夹具可以保证加工精度和外表质量 要求，在大批量生产条件下不必使用专用机床加工零件。因此，在该局部的处理 中不存在技术问

13、题。为了提高孔的外表质量，使用较孔来完成孔加工。3机械加工工艺规程设计3.1 基面的选择基准面选择是工艺设计中的重要任务之一。正确选择基面，可以保证加工质 量，提高生产率。否那么，加工过程中会出现很多问题，大量零件报废，导致生产 无法正常进行。3.1.1 粗基准的选择对于一般盘类零件，选择粗糙数据的原那么(当零件有非加工外表时，这些非 加工外表是粗糙数据)。选择旋转板的底面作为处理背板的粗数据。在机加工上 端面的情况下。加工25mm圆柱和1200弧端面，选择转盘的底面作为粗糙 面，并在旋转时进行外表处理。加工9mm孔和加工18mm厨柱面，加工后的 平面作为定位基准。加工10mm孔和加工6mm孔

14、。定位数据为一个后平面和 两个9mm孔。3.L2精基准的选择为了保证加工精度，结合转速器盘的特点，主要处理了数据重合原那么和统一 标准原那么。在加工平面、25mm圆柱体的上端面和120弧形边缘外表的情况 下，主要使用的主要数据原理，即转速器盘的底部，用作定位数据。在实际加工 中，为了方便加工，每道工序都采用了专用夹具，以上两种基准都合用。3.2 外表加工方案的选择(1)后平面外表粗糙度为Ra6.3,经济精度为IT9,加工方案确定为：粗铳一精铳；(2)18mm扇柱端面外表粗糙度为Ral2.5,经济精度为ITU,加工方案确定为：粗铳；(3)中9mm螺栓孔外表粗糙度为Ra6.3,经济精度为IT9,加

15、工方案确定为：钻削一银孔；(4)25mmiS柱上端面外表粗糙度为Ra6.3,经济精度为IT9,加工方案确定为：粗铳一精铳；(5) 10mm 孔外表粗糙度为Ra6.3,经济精度为IT9,加工方案确定为：钻削一粗钱一精 钱一孔倒角；(6) 120圆弧端面外表粗糙度为Ra6.3,经济精度为IT9,加工方案确定为：粗铳一精铳；(7)6mm孔外表粗糙度为Ra6.3,经济精度为IT9,加工方案确定为：钻削一钱孔。3.3 制订机械加工工艺路线制订机械加工工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位 置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下, 可以考虑采用通用机床配以专用

16、夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以 外，还应当考虑经济效果，以便使生产本钱尽量降低。(1)工艺路线方案一工序10 铸造；工序20 热处理；工序30 粗、精铳后平面；工序40 粗铳两个直径为力18mm的扇柱前端面；工序50 粗、精铳直径为25mm的圆柱上端面；工序60 钻削、较削加工直径为9mm的孔；工序70 钻削、较削加工直径为10mm的孔并蜜倒角0.5x45 ;工序80 粗、精铳加工120圆弧端面；工序90 钻削、钱削加工两个直径为6mm的孔；工序100去毛刺；工序110检查；工序120入库。(2)工艺路线方案二工序10 铸造；工序20 热处理；工序30 粗、精铳后平面；工序40 粗

17、铳两个直径为18mm的11柱前端面；工序50 粗、精锐直径为25mm的圆柱上端面；工序60 粗、精铳加工120圆弧端面；工序70 钻削、较削加工直径为9mm的孔；工序80 钻削并较削加工直径为10mm的孔并镒倒角0.5 x45 ;工序90 钻削、较削加工两个直径为6mm的孔；工序100去毛刺；工序110 检查；工序120入库。(3)工艺方案的比拟与分析以上三种工艺方案的特点是根据工艺集中原那么和工作面尺寸精度制定的工 艺路线。第二种方案是基于工艺集中的原那么，不考虑每个加工面的加工要求和设 计准那么。这样可以提高生产效率，但由于设计标准与工艺标准的不一致，造成较 大的误差，造成工件报废。具体地

18、，当根据方案2铳削加工120。圆弧端面时， 随后加工10mm的孔。因此，不能保证0.2mm (边缘平面跳动)的120同弧0端面的形状和位置公差，直径25m端面的尺寸和位置要求为4mm。直径为 10mm的孔先前已加工并用作定位标准。加工时，工件围绕圆转盘上孔的轴线 旋转，便于加工120。圆弧端面。因此，最后与指导老师讨论后加工路线确定如下：工序10 铸造；工序20 热处理；工序30 粗铳加工120 圆弧端面；工序40 精铳加工120 圆弧端面；工序50 钻削、较削加工两个直径为6mm的孔；工序60 粗铳9的两侧面；工序70 粗铳18圆柱端面；工序80 粗铳25圆柱端面；工序90 精铳9的两侧面；

19、工序100精铳18圆柱端面；工序H0精铳25圆柱端面；工序120钻削、钱削加工两个直径为9mm的孔；工序130 钻削、较削加工直径为10mm的孔并镉倒角0.5x45 ;工序140去毛刺；工序150 检查；工序160入库。以上工艺过程详见“机械加工工艺卡片”。3.4 确定机械加工余量及工序尺寸根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工外表的机械加工余量、 工序尺寸、毛坯尺寸如下：（1）两螺栓孔9mm毛坯为实心，而螺栓孔的精度为IT9 （参考机械制造工艺设计简明手册 表 2.3-9）,确定工序尺寸及余量：钻孔：8.9mm;+0.036专交孔：9。 mm, 2Z = 0.1 mmo具体工序尺寸见

20、表3.1。表3.1工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/ m外表粗糙度/ m尺寸公差/mm外表粗糙度/ m较孔0.1H9Ra6.39+0.036Ra6.3钻孔8.9H12Ral2.58.98.9,-5。Ral2.5+0.049(2) 10+13 mm 孔毛坯为实心，而孔的精度要求界于仃8IT9之间（参照机械制造工艺设计 简明手册表2.3-9及表2.3-12）,确定工序尺寸及余量：钻孔9.8mm;粗专交孔：C）9.96mm, 2Z = 0.16mm;+0.049精专交孔： mm, 2Z = 0.04mmo具体工序尺寸见表3.2O表3.2工序尺寸表工序 名称工序间

21、余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/ m外表粗糙度/ m尺寸公差/mm外表粗糙度/ m精银孔0.04H9Ra6.3100+0.049 比攻+0.013Ra6.3粗引孔0.16H10Ra6.39.96网产Ra6.3钻孔9.8H12Ral2.59.89.8产Ra 12.5+0.036(3)两个6。mm孔毛坯为实心，而孔的精度要求界于口8IT9之间(参照机械制造工艺设计 简明手册表2.3-9及表2.3-12),确定工序尺寸及余量为：钻孔:05.8mm;+0.036专交孔： 6。 mm, 2Z = 0.2mmo具体工序尺寸见表3.3O表3.3工序尺寸表(4)后平面工序 名称工序间余量/mm

22、工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/ m外表粗糙度/ m尺寸公差/mm外表粗糙度/ m较孔0.2H9Ra6.36 6；。36Ra6.3钻孔5.8H12Ral2.55.8Q5.8；0120Ral2.5粗铳：Z = 3.5mm;精铳:Z=1.0mmo具体工序尺寸见表3.4O表3.4工序尺寸表(5)18mm0柱前端面工序 名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/ m外表粗糙度/ m尺寸公差/mm外表粗糙度/ m精铳1.0H8Ra6.377 +0.02270Ra6.3粗铳3.5H11Rai 2.58q +0.090Ral2.5毛坯H13Ra2511.511,5；027Ra25粗铳：

23、Z = 4.5mmo具体工序尺寸见表3.5O表3.5工序尺寸表工序工序间工序间工序间工序间(6)25mm上端面名称余量/mm经济精度/ m外表粗糙度/ m尺寸/mm尺寸公差/mm外表粗糙度/ m粗铳4.5H11Ral2.514i j+0.13 今。Ral2.5毛坯H13Ra2518.518.5 产Ra25粗铳：Z = 3.5mm;精铳：Z= 1.0mm。具体工序尺寸见表3.6O表3.6工序尺寸表工序 名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/ m外表粗糙度/ m尺寸公差/mm外表粗糙度/ m精铳1.0H8Ra6.38q +0.022 即Ra6.3粗铳3.5H11Ral2.59Q

24、+0.090Ral2.5毛坯H1612.512.5；l1Ra25(7) 120圆弧端面粗铳：Z = 3.5mm;精铳：Z= 1.0mm。具体工序尺寸见表3.7O表3.7工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/ m外表粗糙度/ m尺寸公差/mm外表粗糙度/ m精铳1.0H8Ra6.3111 1 +0.0271 1 0Ra6.3粗铳3.5H11Ral2.512,+0.110Ral2.5毛坯H1615.515.5Ra254夹具设计按照毕业设计的要求，设计了工序13。的工作流程，并进行了开孔。钻取 10F9mm并卷绕成夹心0.5x45。钻床夹具。用于Z525立式钻床，配

25、以9.8H12mm高速钢麻花钻、D9.96H10mm高速钢锥柄机倒角银刀、(D10F9mm高 速钢锥柄机用银刀，并进行了加工。4.1 工件的加工工艺分析+0.049转速器盘需要加工的10+。初3 mm孔的位置和尺寸精度不高。孔的外表粗糙 度为Ra6.3,和10F9为浅孔。加工工艺规程采用钻头、粗锐链、细茨链、倒角 0.5x45 o根据所设计的夹具，确保机加工外表的以下位置和尺寸：(1)代力口工孔中10F9和力工孔9Hli中心距离为7272mm。(2)待加工孔10F9与后平面之间的距离为56mm。虽然孔的位置和尺寸精度不高，但两个相差120。的肋板不能紧固工件，从 而阻碍加工。在钻孔过程中,工件

26、的筋板在钻头的轴向力作用下会发生轻微变形, 影响钻孔精度。因此，在夹具设计中应注意解决这一问题。4.2 确定夹具的结构方案4.2.1 确定定位方案，设计定位元件孔为通孔，沿孔轴线的不确定性不受限制。然而，为了提高加工过程中工件 的刚度，必须限制轴向不确定度。因此，有必要通过对定位的完美定位来设计定 位，有必要遵循定位误差的原理，减少定位误差对加工精度的影响。由于两筋板的刚度不同，如果工件10mm差，那么执行“一面两孔”定位， 即加工后的后平面和两个。采用9mm孔作为定位标准，以保证工件的定位稳 定性。这不仅增加了工件的稳定性，而且增加了底座匹配的原那么。为了实现该定 位方法，对背板中的圆柱销和

27、菱形销以及9mm孔进行了定位，并对五个不确 定度进行了限制。25mm的底端由薄圆柱孔支撑，这样可以限制工件沿Z轴移 动的不确定性，实现完全定位。4.2.2 确定夹紧方式和设计夹紧机构钻孔时,两个9mm孔圆柱销和菱形销承受切割扭矩。钻9.8H12mm孔时, 切削力矩和轴向力较小，轴向力可由轴向力来实现。因此，当确定夹紧模式时， 可以忽略轴向力的影响，即，可以在不施加夹紧力的情况下破坏轴向切削力。但 是，由于切削力矩使工件旋转，因此需要在工件上增加较低的压力夹紧力来克服 切削力矩。为了方便机构的操作，提高效率，采用了液压夹紧机构，并将受力点 落在机构中9的侧面上。4.2.3 夹紧力计算在计算夹紧力时，通常将夹具和工件视为刚性系统。钻削过程中的切削力分 为切削力矩和轴切削力。由于轴向切削力的工作方向与夹具的夹紧方向相同，因 此工件被夹紧。因此，在计算夹紧力时无法计算轴向切削力。为了保证拧紧的可