机械制造技术课程设计-蜗轮蜗杆减速器箱体工艺及钻攻4-M4螺纹孔夹具设计.docx

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1、目录11工艺规程制定11.1 机械加工工艺规程的作用11.2 研究方法及技术路线11.3 课题背景及发展趋势22零件的分析42.1零件的作用42.2零件的工艺分析43工艺规程设计53.1确定毛坯的制造形式53.2基准面的选择53.3制定工艺路线63.3确定各工序的加工余量73.4基本工时的确立94钻床夹具设计244.1 专用夹具的提出244.2 夹具的定位方案244.3 夹具的夹紧方案264.4 夹具设计及操作简要说明26结论271工艺规程制定1.1 机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，

2、有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。制订工艺规程的程序：1、计算生产纲领，确定生产类型2、分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查3、确定毛坯种类、形状、尺寸及精度4、制订工艺路线5、进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。）1.2 研究方法及技术路线1、深入生产实践调查研究在深入生产实践调查研究中，应当掌握下面一些资料：工程图纸，工艺文件，生产纲领，制造与使用夹具情况等。2、制订工艺工艺规程的程序计算生产纲领，确定生产类型，分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查，确定毛坯的种类，形状，尺寸及精度，拟定工艺路线（划分工艺规程的组

3、成，选择的定位基准，选择零件表面的加工方法，安排加工顺序,选择机床设备等），进行工序设计（确定各工序加工余量，切削余量，工序尺寸及工差，选择工艺装备，计算时间定额等），确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。3、确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构夹紧力的作用点和方向应符合夹紧原则。进行夹紧力的分析和计算,以确定加紧元件和传动装置的主要尺寸。4、确定夹具其他部分的结构形式如分度装置，对刀元件和夹具体等5、绘制夹具总装配图在绘制总装配图时，尽量采用1：1比例，主视图应选取面对操作者的工作位置。绘图时，先用红线或双点划线画出工件的轮廓和主要表面，如定位表面，夹紧表面和被加工表面等。其中，被加工表面

4、用网纹线或粗实线画出加工余量。工件在夹具上可看成是一个假想的透明体，按定位元件,导向元件，夹紧机构，传动装置等顺序，画出具体结构。6、标注各部分主要尺寸，公差配合，和技术要求7、标注零件编号及编制零件明细表在标注零件编号时。标准件可直接标出国家标准代号。明细表要注明夹具名称，编号，序号，零件名称及材料，数量等。8、绘制家具零件图拆绘夹具零件图的顺序和绘制夹具总装配图的顺序相同。1.3 课题背景及发展趋势机床夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的重要作用是：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，冲锋发挥和扩大机床的工艺性能。因此夹具在机械制造

5、中占有重要的地位。机床夹具的设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项技术措施。我们在设计中也应该注意一些重要方法，我们必须深入生产实践调查研究，因为，这样有利于我们掌握一些重要资料，例如：1、工件的图纸一一详细阅读图纸，了解工件被加工表面的技术要求，该件在机械中的位置和作用，以及装配中的特殊要求。2、工艺文件一一了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件已加工面及及待加工面的状况，基准面的选择状况，可用的机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。3、生产纲领一一夹具的结构形式应与工件批量大小相适应，做到经济合理。4、制造与使用夹具的状况等。对夹具

6、最基本的要求是：工件的定位准确，定位精度满足加工要求，工件夹紧牢固可靠，操作安全方便，成本低廉。工件夹具中的定位精度，主要是定为基准是否与工序基准重合，定位基准的形式和精度，定位元件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基准与定位元件的配合状况等因素有关。这些因素所造成的误差，可以通过数学计算求得。在采取提高定位精度的措施时，要注意到夹具制造上的可能性。在总的定位精度满足加工要求的条件下，不要过高的提高工件在夹具中的定位精度。夹具在机床上的定位精度，主要与定位元件表面与机床配合处的位置精度。夹具与机床连接处的配合间隙等因素有关。提高夹具制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。如果

7、定位精度要求很高，而通过提高夹具制造精度的措施已不可能或不合理时，应采用调整法或就地加工法解决，即在安装夹具时找正定位表面的准确位置,或在夹具安装后加工定位表面，使夹具在机床上获得高精度定位。刀具在夹具上的导向精度通常利用导向元件或对刀元件来保证。因此影响刀具在夹具上的导向精度的因素有：导套中心到定位元件产生变形等。夹具中出现过定位时，可通过撤销多余定位定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。2零件的分析2.1零件的作用题目所给的零件是蜗轮箱箱体，据资料所示，零件蜗轮箱箱体是蜗轮箱的一个主要零件，它是用来承接蜗轮和蜗杆并且让它们保持垂直

8、，实现蜗轮和蜗杆的正确连接。2. 2零件的工艺分析对该零件的平面和孔进行加工，具体要求如下：后端面粗糙度Ra6.3前端面粗糙度Ra6.34中8孔粗糙度Ra12.5147孔粗糙度Ra6.346孔粗糙度Ral2.552孔粗糙度Ra3.235孔粗糙度Ra3.257孔粗糙度Ral2.58M4螺纹孔粗糙度Ra12.54M4螺纹孔MlO螺纹孔粗糙度Ral2.5粗糙度Ral2.5M12l0螺纹孔粗糙度Ral2.53工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200灰铸铁，铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成

9、分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等；按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。3. 2基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。一：粗基准的选择原则1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面

10、之间的位置要求,应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。二：精基准的选择原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基

11、准不重合误差。2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4）为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。3.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生

12、产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。最终工艺路线方案:工序01：铸造工序02：时效处理以消除内应力工序03：铳后端面工序04：铳前端面工序05：钻4x8孔工序06：车147孔、46孔；粗车、半精车中52孔工序07：粗镇、半精镶35孔；镶57孔工序08：钻、攻8xM4螺纹孔工序09：钻、攻4xM4螺纹孔工序10：钻、攻MlO螺纹孔工序11：钻、攻M12xl0螺纹孔工序12：去毛刺工序13：检验至图纸要求并入库3.3 确定各工序的加工余量1. 后端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,得铸件的单边加

13、工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削（即粗铳）方可满足其精度要求。2. 前端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削（即粗铳）方可满足其精度要求。3. 钻4x中8孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表L4-8,一步钻削即可满足其精度要求。

14、4. 147孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,得铸件的单边加工余量Z=L5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。5. 46孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,得铸件的单边加工余量Z=l.5m,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步车削（即粗车）方可满足其精度要求6. 52孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2

15、。根据机械制造工艺设计简明手册表L4-8,两步车削（即粗车、半精车）方可满足其精度要求粗车单边余量Z=2.5mm半精车单边余量Z=0.5mm7. 35孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,得铸件的单边加工余量Z=L5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,两步镇削（即粗镇、半精镇）方可满足其精度要求粗镇单边余量Z=LOmm半精镇单边余量Z=0.5mm8. 57孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,得铸件的单边加工余量Z=5.Omm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表L4-8,一步镇削（即粗镀）方可满足其精度要求9. 8M4螺纹孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,其加工螺纹孔的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,首先钻步钻8M4螺纹底孔