zq350减速器机体工艺规程及工装夹具设计-学位论文.doc

《zq350减速器机体工艺规程及工装夹具设计-学位论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《zq350减速器机体工艺规程及工装夹具设计-学位论文.doc（23页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘要提供全套毕业论文图纸，欢迎咨询提供全套毕业论文图纸，欢迎咨询攀枝花学院本科毕业设计（论文）ZQ350型减速机机体加工工艺及铣机座结合面和钻10-17孔夹具设计学生姓名： 学生学号： 院 （系）： 机电工程学院 年级专业：2007级机械制造及其自动化1班指导教师： 二一一年五月攀枝花学院本科毕业设计（论文） ABSTRACT摘 要 本次毕业设计的题目是“ZQ350减速器机体工艺规程及工装夹具设计”，其主要任务有两项：第一项是箱体零件加工工艺规程的设计；第二项是箱体零件工装夹具的设计。在工艺规程的设计中，首先对零件进行分析，根据生产纲领、零件材料及其它要求来确定

2、毛坯的制造形式；其次根据基准选择原则进行粗基准和精基准的选择，然后拟定工艺路线，通过综合比较与分析确定最终工艺方案；最后进行机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及基本工时的确定。在工装夹具部分的设计中，首先是定位方案的确定，根据各道工序的加工特点合理的选择定位基准并进行误差分析，如果定位基准与设计基准不重合则要进行尺寸链的计算；其次根据加工特点进行切削力的计算，综合以上因素设计合理的夹紧方案并计算夹紧力，最后进行夹具整体设计。 关键词：减速器，工艺规程，工装夹具。19攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目录ABSTRACTThe title of graduation project is

3、the design of ZQ350 reducer body of technological procedure and assembly technology clamp there are two main tasks: The first is the design of technological procedure of box parts ,and the second is the design of assembly technology clamp of box parts .During the design of technological procedure, t

4、he first step is to analysis the parts according to production program, materials of parts and the other requirements ,and to determine the manufacture form of rough;the followed is to select rough and precise in accordance with the principles of reference, then deciding the process routes ,and dete

5、tmining the final programme by the Integrated Comparison and analysis ; the final is to determine mechanical allowance, process dimension, blank dimensions, cutting parameters and the basic working hours. In the design of part of assembly technology clamp, the first is the determination of location

6、programme,choosing location reference reasonably and analysising error in accordance with the characteristics of every process. if the location reference does not coincide with design reference , we must work out the dimension chain;the followed is the calculation of the cutting force by the charact

7、eristics of the processing .considering all the factors ,we will design the clamping programmes reasonably and calculate the clamping force, and design the clamp finally. Key words: reducer; technological procedure; assembly technology clamp目 录摘 要ABSTRACT1 零件的分析11.1 以结合面为主的加工面11.2 以机体底面为主的加工面11.3 以机

8、盖顶面为主的加工面11.4 以轴承座两端面为主的加工面12 工艺规程设计22.1确定毛坯的制造形式22.2基准面的选择22.2.1粗基准的选择22.2.2精基准的选择22.3制定工艺路线22.5 确定切削用量及基本工时42.5.1 工序 粗铣机体下底面42.5.2 工序 粗铣机体结合面52.5.3 工序 精铣机体下底面72.5.4 工序 钻结合面的孔82.5.5工序 精铣机体结合面103 铣床夹具设计123.1问题的提出123.2夹具设计123.3切削力的计算与夹紧力分析124 加工孔夹具设计144.1加工孔夹具设计144.2定位方案的分析和定位基准的选择144.3定位误差分析144.4切削力

9、的计算与夹紧力分析144.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计15参考文献17致 谢18攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1零件分析攀枝花学院本科毕业设计（论文） 工艺规程设计1 零件的分析1.1 以结合面为主的加工面这一组加工表面包括：减速器结合面，以及该表面上的2个10锥销孔、10个17孔及沉头孔和2个M12孔，其中结合面和锥销孔的加工精度要求较高。斜面加工难度比较大。1.2 以机体底面为主的加工面这一组加工表面包括：机体下底面和4个20的地脚螺栓孔及其沉头孔和放油孔M201.5。其中边上的两个定位地脚螺栓孔需精铰处理。1.3 以机盖顶面为主的加工面这一组加工表面包括：减速机机盖上表面，以及该表

10、面上的4个3和8个M8孔。1.4 以轴承座两端面为主的加工面这一组加工表面包括：轴承座两端面及6个轴承孔。和6个轴承孔内的安装槽。轴承内精度要求比较高因此需要精镗。加工孔时应保证其位置度要求。攀枝花学院本科毕业设计（论文） 工艺规程设计2 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式根据生产纲领，该机体零件年产量为20000台，为大等批量生产水平。零件材料为HT200，且轮廓尺寸不大，形状亦不复杂，为了提高生产率采用砂型机器铸造。2.2基准面的选择基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，其选择的正确与否直接关系到工艺路线和夹具结构设计的合理性，并影响到工件的加工精度、生产率和加工成本。2.2.1粗基

11、准的选择对于机体零件而言，当选择机体地脚固定面为粗基准时，则地脚固定面的误差会全部反映到结合面上，使结合面的精度不好保证。当以箱体凸沿的下底面为粗基准时可以满足加工要求，但考虑到是大批量生产，使用砂型机器铸造，毛坯的加工余量比较小，铸造精度比较高，若使用轴承孔内表面为粗基准，不仅可以满足加工要求而且更容易定位与夹紧，综合考虑选择轴承孔内表面为粗基准。2.2.2精基准的选择 选择精基准时主要考虑保证加工精度并使工件装夹得方便、准确、可靠。对于本机体零件而言，底面和结合面可以互为基准进行加工；铣轴承孔端面、镗轴承孔和铣结合面时尽量满足基准不变原则。2.3制定工艺路线在本次设计中我确定了两个工艺方案

12、：（1）、工艺路线方案一工序1 铸造工序2 清砂工序3 检验工序4 时效处理工序5 涂漆 工序6 以上突台为基准粗铣箱盖结合面工序7 以接合面为基准铣观察孔上表面钻攻3-4和M8-8各孔工序8 以观察孔面为基准精铣结合面工序9 以箱盖上表面和侧面为基准钻机盖结合面孔工序10 以凸台的下沿为基准，粗铣箱体结合面，再以结合面为粗基准为基准粗铣下底面。工序11 精铣结合面。工序12 以箱体底面和侧面为基准钻下机体结合面孔。工序13 将上下箱体对准上紧螺栓，钻铰定位销孔。工序14 粗铣轴承座端面。工序15 粗、精镗各轴承孔以及密封槽。工序16 以箱体底面和侧面为基准铣放油孔端面。工序17 钻攻放油孔，

13、钻攻油尺孔工序18 钻地脚螺栓孔。工序19 修锉毛刺，清洗，打标记,检验（2）、工艺路线方案二工序1 铸造。工序2 清砂。工序3 检验。工序4 时效处理。工序5 涂漆。工序6 以轴承孔内表面为粗基准粗铣箱盖上表面。工序7 以观察孔表面为粗基准粗铣结合面。工序8 半、精铣结合面。工序9 以轴承孔内表面为基准钻攻3-4和M8-8各孔及攻螺纹。工序10 以箱盖上表面和侧面为基准钻机盖结合面孔。工序11 以轴承孔内表面为精基准粗铣下底面。工序12 以下底面为基准粗铣结合面。工序13 以机座底面和侧面为基准钻机体结合面孔。工序14 以机座结合面为精基准钻地脚螺栓孔,并铰同一方向上两个孔。工序15 以下底

14、面为基准半、精铣结合面。窗体顶端工序16 钻铰定位销孔以下底面为基准，并打入锥销。工序17 粗、铣轴承座两端面，粗、精镗轴承孔以及密封槽。窗体底端工序18 拆开机体与机盖，锪平面，钻、攻放油孔。工序19 修锉毛刺，清洗，打标记,检验。 综合分析上述两个方案的优缺点最后决定采用第二套方案，同时对其稍做修改，工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。 2.5 确定切削用量及基本工时 2.5.1 工序 粗铣机体下底面（1）、加工条件工件材料：HT200，硬度200-230HBS，铸件。工件尺寸：宽度ae =70mm,长度l=230mm的平面。加工要求：用标准硬质合金端铣刀粗铣，加工余量h=4mm。机

15、床：选用X53K立式升降台铣床。（2）、选择刀具、根据切削用量手册表1.2选择YG6硬质合金刀片，如下图2所示。根据切削用量手册表3-1得ap=34mm ，aw=7090mm,故d0=100mm，由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数 z=10。、铣刀几何形状根据切削用量手册表3.9由于HBS250HBS故选择Kr=450, Kr=200， =500,0=80，（假定），。（3）、选择切削用量选择切削深度ap：由于粗加工余量大，故分两次走刀完成，则。选择每齿进给量根据切削用量手册表3.5，硬质合金端铣刀粗铣平面，当选机床功率为510kw时，有=0.140.24，取较大值=0.18/z。选择铣刀磨钝

16、标准及刀具寿命根据切削用量手册表3.7查铣刀后刀面磨损极限值，端铣刀粗铣时为1.01.5，选为1.5，由于铣刀直径d0=100,查切削用量手册表表3.8，刀具寿命T=180min。（4）、计算切削速度VC和每分钟进给量Vf切削速度VC可查切削用量手册表3.16，当硬质合金铣刀铣灰铸铁(HBS=170-230), ，z=10，时，有 各修正系数为： 故 ： 根据X53K立式升降台铣床技术资料选择nc=300r/min，Vfc=475mm/min（见机械加工工艺手册表3.1-73）因此实际切削速度和每齿进给量为 （5）计算基本工时 根据公式：式中，查切削用量手册表3.26，入切量及超切量，计算得：

17、故 2.5.2 工序 粗铣机体结合面（1）、加工条件工件材料：HT200，硬度200-230HBS，铸件。加工面：宽度a=290mm,长度l=730mm的平面。加工要求：用标准硬质合金端铣刀粗铣，加工余量h=3mm。机床：选用X53K立式升降台铣床。（2）、选择刀具根据切削用量手册表1.2选择YG6硬质合金刀片，如图2所示，据切削用量手册表3.1得ap=3mm ，aw=290350mm,故d0=400mm，由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数 z=28。 （3）、选择切削用量选择切削深度ap：由于粗加工余量不大，故可在一次走刀中完成，则ap=h=3。选择每齿进给量根据切削用量手册表3.5，硬质合

18、金端铣刀粗铣平面，当机床功率为510kw时，有=0.140.24，可取=0.18/z。选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量手册表3-7，查铣刀后刀面磨损极限值，端铣刀粗铣时为1.52.0，选1.6，由于铣刀直径d0=400,故刀具寿命T=420分。计算切削速度VC和每分钟进给量Vf切削速度VC可查切削用量手册表3.16，硬质合金铣刀铣灰铸铁(HBS=170-230),当,当，z=28，时，有 各修正系数为： 故 ： 根据X53K立式升降台铣床技术资料选择nc=60r/min，Vfc=235mm/min（见机械加工工艺手册表3.1-73）因此实际切削速度和每齿进给量为 （5）计算基本工时根据公

19、式：式中，根据切削用量手册表3.26 入切量及超切量，计算得故 2.5.3 工序 精铣机体下底面（1）、加工条件工件材料：HT200，硬度200-230HBS，铸件。工件尺寸：宽度ae =70mm,长度l=230mm的平面。加工要求：用标准硬质合金端铣刀粗铣，加工余量h=1mm。机床：选用X53K立式升降台铣床。（2）、选择刀具、根据切削用量手册表1.2选择YG6硬质合金刀片，如下图2所示。根据切削用量手册表3-1得，因为aw=70200HBS，时，有。 由于，所以应乘孔深修整系数，则根据Z3025钻床说明书，选择。查钻头磨钝标准及寿命根据切削用量手册表2.12，当时，钻头后刀面最大磨损量取为

20、0.8mm，寿命。计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时，由表2.13， ，标准钻头的进给量，。切削速度的修正系数为：，故 根据Z3025型摇臂钻床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择，但因所选转速较计算转速高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取。也可选择较低一级转数，仍用，比较这两种方案： 第一种方案： 第二种方案： 因为第一种方案的乘积较大，基本工时减少。故第一种方案较好，这时 。（4）、计算基本工时根据公式式中，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得 故该工步（钻10-孔）总工时：10 1.46=14.60min。2.5.5工

21、序 精铣机体结合面（1）、加工条件工件材料：HT200，硬度200220HBS、铸件。工件尺寸：宽度ae =290,长度l=730mm的平面。加工要求：精铣结合面,加工余量h=1.0mm。机床：选用X53K立式升降台铣床。（2）、选择刀具 根据切削用量手册1.2表选择YG6硬质合金刀片，如图2所示。根据切削用量手册表3.1，ap=1.0mm ，aw=290350mm,故d0=400mm，由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数 z=28。 （3）、选择切削用量 选择切削深度ap由于精加工余量不大，故可在一次走刀中完成，则ap=h=1.0。 选择每齿进给量根据切削用量手册表3.5，查硬质合金端铣刀精铣

22、平面的进给量，有=0.40.6，但因采用不对称端铣，故可取较大值=0.6/r。选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据切削用量手册表3.7查铣刀后刀面磨损极限值，端铣刀精铣时为0.300.50，选0.50，由于铣刀直径d0=400,故刀具寿命T=420分钟。 计算切削速度VC和每分钟进给量Vf切削速度VC可查切削用量手册表3.16，当硬质合金铣刀铣灰铸铁(HBS=170-230), ，z=28，时，有 各修正系数为： 故 ： 根据X53K立式升降台铣床技术资料选择nc=75r/min，Vfc=150mm/min（见机械加工工艺手册表3.1-73）因此实际切削速度和每齿进给量为 （5）计算基本工时 根据

23、公式：式中，查切削用量手册表3.26，入切量及超切量，计算得：故攀枝花学院本科毕业设计（论文） 夹具设计3 铣床夹具设计3.1问题的提出本夹具主要用来精铣机座结合面，这个面和地脚面有位置度要求。因此，在定位时优先考虑互为基准的原则。3.2夹具设计由零件图可知，由于此道工序之前已经粗铣过机体下底面，根据基准选择原则，选加工过的底面为定位基准，这样就限制了三个自由度，因其他自由度不影响零件加工的精度，故此种定位满足要求。（1） 平面定位：选支承板B型，因B型用于底面支承，且装配后应统一配磨以保证等高性。（2） 定位误差 在本道工序中，由于定位基准与工序基准重合，基准不重合误差为零。3.3切削力的计

24、算与夹紧力分析圆周力F由切削用量简明手册表3.28得 （式3-1）其中=54.50.90.741.001.0=774N水平分力：=1.1 =851N垂直分力：=0.3 =232N在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数其中：为基本安全系数1.5为加工性质系数.1.1为刀具钝化系数1.1为断续切削系数1.1所以=1699N选用一螺旋夹紧机构为克服水平切削力，实际夹紧力为 和为夹具定位面及加紧面的摩擦系数， =0.3。则=2831N查机械加工工艺师手册表17-30得M20六角螺母夹紧力为7950N。夹紧机构受力分析如图1所示。图1：压板受力分析图 （式3-2） 其中 L=103mm l=5

25、6mm此为一个螺旋加紧机构，一共有4个螺旋加紧机构可以看出螺旋夹紧力远远大于使工件移动所需的力。所以此机构可以保证加工安全。 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 夹具设计4 加工孔夹具设计4.1加工孔夹具设计本夹具主要用来钻孔10-。本道工序加工时主要应考虑如何保证其相互位置要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。4.2定位方案的分析和定位基准的选择由零件图可知，孔位于零件结合面上。根据基准重合、基准统一原则。因此加工孔的定位基准应选择机体下底面为主要定位基面以限制工件的三个自由度，以可调支承限制工件的三个自由度，再用一个螺旋夹紧机构进行夹紧。4.3定位误差分析本夹具选用的定位元件为一平面定位

26、。在本道工序中，由于定位基准与工序基准重合，基准不重合误差为零。4.4切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的钻削加工。由机械加工工艺师手册表28-4得：钻削力 (式4-1)其中 =420，=1.0，=0.8根据机械加工工艺师手册表28-5可知其中 =1.0，=1.33，=0.9 得 =3247.6钻削力矩 (式4-2)其中 =0.206，=2，=0.8根据机械加工工艺师手册表28-5可知其中 =1.0，=1.0，=0.87 得 =19.7本道工序加工工艺孔时，由于采用盖板式钻模，因此无需进行夹紧力计算。4.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计工艺孔的加工只需钻削就能满足加工要求。故选

27、用固定钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：工艺孔。即直接用的麻花钻钻孔，根据GB114184的规定钻头上偏差为零，用标准钻钻孔，钻套尺寸为。衬套选用可换钻套其结构如图2所示：图2 可换钻套dDHhC配用螺钉基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差17+0.034+0.01626+0.021+0.008393520125.514.5122.5M8表1 可换钻套dDHC基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差26+0.041+0.02035+0.033+0.0172013表2 钻套用衬套夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计

28、装配草图。整个夹具的结构见夹具装配图。攀枝花学院本科毕业设计（论文） 参考文献参考文献【1】吴综泽.机械零件设计手册.机械工业出版社，2003.11【2】黄健求.机械制造技术基础.机械工业出版社，2010.7【3】陈立德.机械设计基础课程设计.北京：高等教育出版社，2006.7【4】孙本绪.熊万武.机械加工余量手册.北京：国防工业出版社，1999.11【5】艾兴.肖诗纲切削用量简明手册（第3版）机械工业出版社.1994【6】李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社，1994.7【7】杨叔子机械加工工艺师手册机械工业出版社.1997【8】肖继德.陈宁平.机床夹具手册（第二版）.机械

29、工业出版社，2004【9】王伯平.互换性与测量技术基础（第2版）.机械工业出版社，2004.4攀枝花学院本科毕业设计（论文） 致谢致 谢在这次毕业设计中，从刚开始的毫无头绪，到最后的顺利完工，一路走来颇为艰辛。在此，要十分感谢张彦博老师对我的教导，从开始的给课题，到后来的修改，找不足，再修改，再找不足等等。感谢张彦博老师给了我十分大的帮助，不但及时地发现我的不足之处，还给出正确的指导。时光荏苒，终于在经过两个多月的努力后，完成了这篇毕业设计。在做毕业设计的这段时间里，张彦博老师给了我很大的帮助和指导。在这里我向他表示衷心的感谢，在我遇到难题无法解决时，是他耐心细致的讲解使我的一个一个难题迎刃而解，张彦博、陈广凌老师认真严谨的教学态度，干净利落的办事作风，也深深地让我敬佩。正是由于张彦博老师谆谆的教诲，才使我能顺利地完成毕业设计。因此，我要衷心感谢张彦博老师这一路上的谮谮教诲，使这大学里最后一次设计能够顺利成功的完成，这与老师的帮助与指导是分不开的。由于本人水平有限，经验不足，设计中难免存在错误疏忽之处，希望各位老师能予批评和指出。