机械制造技术课程设计-箱体加工工艺及车φ42孔系夹具设计.docx
目录1箱体零件分析11.1 箱体的作用11.2 主要技术条件分析21.2.1 形位误差的要求及分析21.2.2 主要尺寸公差及分析31.2.3 表面粗糙度要求32毛坯的确定42.1 箱体毛坯制造形式42.2 箱体机械加工余量43工艺规程设计63.1 定位基准的选择63.1.1 精基准的选择63.1.2 粗基准的选择63.2 制定加工工艺路线63.3 选择切削用量、确定时间定额74车床夹具设计494.1 问题的提出494.2 夹具定位分析494.3 定位误差分析494.3.1 基准位移误差AY494.3.2 基准不重合误差AB504.4 车削力和夹紧力计算504.4.1 计算车削力504.4.2 计算夹紧力50结论52致谢53参考文献541箱体零件分析1.1 箱体的作用箱体是减速器的重要组成部件，它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。箱体通常用灰铸铁制造，灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。图1-1箱体图1-2箱体三维1.2 主要技术条件分析由箱体零件图知，此箱体涡轮涡杆箱体，主要加工表面为孔。1.2.1 形位误差的要求及分析以列表方式对形位误差进行分析表1.1形位误差分析表误差要求标注位置及分析0.025B120外圆（即基准B）,与基准B同轴度公差为0.025mm,7级精度0.025B35孔（即基准O,与基准B同轴度公差为0.025mm,7级精度0.02B120端面,与基准B的垂直度公差为0.02mm,8级精度0.02D62孔（即基准O,与基准D同轴度公差为0.02mm,7级精度0.04C后端面，与基准C的垂直度公差为0.04mm,8级精度O0.02B5.5孔与基准B的位置度公差0.02mm,9级精度O0.2CM5螺纹与基准C的位置度公差中0.2mm,9级精度O0.2D中9孔与基准D的位置度公差0.2mm,9级精度1.2.2主要尺寸公差及分析从零件图尺寸标注分析，尺寸要求较高的有612O°o3,652丁a,35°3,42-3、62joo88%等孔，125端面，120端面，后端面，和右端面等面，可由夹具保证。123表面粗糙度要求本产品属于大批量生产，以通用机床和专用夹具为主要的加工设备和装备，根据图纸要求，120:q3外圆粗糙度Ral6,52廿°3孔粗糙度Ral.6,35-3孔粗糙度Ral.6,42103孔粗糙度Ral.6,62*b孔粗糙度Ra1.6,中88用孔粗糙度Ra3.2,而平面上粗糙度的最高要求为125端面粗糙度Ra3.2,后端面粗糙度Ra3.2,右端面粗糙度Ra3.2,通用机床完全能达到此精度要求。2毛坯的确定2.1 箱体毛坯制造形式箱体零件材料为HT200,中大批量生产，箱体复杂程度一般，工艺简明手册表1.3T,P8知,采用金属型浇注，精度等级CT79,加工余量等级MA-F02.2 箱体机械加工余量箱体精度等级CT8,加工余量等级MA-F,由工艺简明手册表2.2-4知各加工表面的余量，现分述如下：根据机械加工工艺手册表2.2-4,1.4-6,1.4-7,1.4-7,2.3-8,2.3-9,查得各加工余量及公差如下表所示：表2.1加工余量分析表基本尺寸加工余量公差中120端面单边余量2.5mm2.5mm125端面单边余量2.5mm2.5mm82端面单边余量2.0mm2.2mmE向面单边余量2.5mm2.5mmF向面单边余量2.5mm2.5mm60端面单边余量2.0mm2.0mm右端面单边余量2.5mm2.5mm30孔单边余量1.5mm1.8mm35孔单边余量1.5mm1.8mm46孔单边余量1.5mm2.0mm52孔单边余量1.5mm2.0mm42孔单边余量1.5mm2.0mm62孔单边余量1.5mm2.0mm88孔单边余量1.5mm2.2mm其他尺寸公差数值为:表2.2尺寸公差分析表基本尺寸公差基本尺寸公差16-25mm1.7mm63100mm2.2mm2540mm1.8mm100160mm2.5mm40-63mm2.0mm160250mm2.8mm3工艺规程设计3.1 定位基准的选择3.1.1 精基准的选择由精基准选择原则及箱体零件图知，选择箱体中82端面、52孔和E向面作为定位精基准，符合基准统一原则。3.1.2 粗基准的选择由粗基准选择原则及箱体零件图，选择箱体底面、E向面和右端面作为定位粗基准。3.2 制定加工工艺路线方案一：工序01：铸造工序02：人工时效处理工序03：粗车中120端面；粗车82端面；粗车120外圆；半精车120端面；半精车125端面；半精车120外圆；精车中120外圆工序04：粗铳F向面；精铳F向面工序05：粗铳E向面；精铳E向面工序06：粗铳K向面；精铳K向面工序07：粗镣30孔、35孔；半精镣30孔、35孔；精镇35孔工序08：粗镣35孔、52孔；半精镶35孔、52孔；精镶52孔；半精镣46孔工序09：粗锋42孔、62孔、88孔;半精镇中42孔、62孔、88孔；精管42孔、62孔、88孔工序10：钻F向49孔；惚414深10沉孔工序11：钻攻F向4M6螺纹工序12：钩E向10深60工序13：钻攻K向3M5螺纹工序14：钻35.5孑I工序15：去毛刺工序16：包装、入库方案二：工序01：铸造工序02：人工时效处理工序03：粗车120端面；粗车82端面；粗车120外圆；半精车125端面；半精车120外圆；精车120外圆；粗车中35孔、52孔；半精车635孔、52孔;精车52孔;半精车46孔工序04：粗车30孔、35孔；半精车30孔、35孔；精车35孔工序05：粗车42孔、62孔、88孔;半精车42孔、62孔、88孔;精车42孔、62孔、88孔工序06：粗铳F向面；精铳F向面工序07：粗铳E向面；精铳E向面工序08：粗铳K向面；精铳K向面工序09：钻E向49孔；钩E向10深60工序10：锐4x14深10沉孔；钻攻F向4M6螺纹工序11：钻攻K向3xM5螺纹工序12：钻3x中5.5孔工序13：去毛刺工序14：包装、入库方案比较：方案一则是每个工序则需要一台机器，也就是采用流水线加工，优点就是产品周期短，夹具损坏前不需要拆卸，生产效率高，缺点就是所需设备多，工人也多，适用于中大批量生产。方案二前三套工序采用卧式车床C620-1,接着三个工序采用数控铳床XK7132,后面则采用摇臂钻床Z3025,也就是说只需要在这三台设备上反复装夹，即可满足工件精度要求，好处就是所需设备少，工人数量少，缺点就是产品周期长，夹具也需要反复更换，效率低，适用于单件或小批量生产。我所给的箱体属于中大批量生产，故采用方案一。3.3选择切削用量、确定时间定额工序03：粗车120端面；粗车82端面；粗车120外圆；半精车125端面；半精车120外圆;精车120外圆工步一：粗车120端面1 .机床选择箱体中120端面，粗糙度Ra3.2,由工艺简明手册表1.4-7知，加工方案为粗车半精车，车床型号为C620-1。2 .刀具选择由机械加工工艺简明速查手册表8-30,选择硬质合金车刀。3 .车削深度P由箱体零件知120端面，加工余量2.5mm,粗糙度Ra3.2,由工艺简明手册表1.4-7知，加工方案为粗车半精车，粗车单边加工余量2.0mm,半精车单边余量0.5mm,此工步为粗车，故4p=2.0mm4 .切削速度y箱体材料为HT200,由机械加工工艺简明速查手册表5.23知，粗车的切削速度V=z150300mmin,在此取v=150mmin5 .进给量/箱体材料为HT200,由机械加工工艺简明速查手册表5.23知，粗车工件中120端面的进给量=0.7mmrImmr0而由工艺简明手册表4.2-9知,卧式车床C620-1进给量里在0.7mmrImm/r之间有0.7Imm/r、0.81mmr>0.91mm/r和0.96mmr,在此取f=0.91mmro6 .主轴转速IOOOvd1000×150乃xl25r/min 382rmin由工艺简明手册表4.2-8知，与382rmin相近的转速为380rmin,故主轴转速=380/7min7 .工时计算由工艺简明手册表6.2-1知粗车工件120端面的机动时间计算公式:.3=-L=±A+/+/+/73jh2123=23,I2=3-5I3单件小批生产时的试切付加长度，此为大批量生产，故4=0=-Dmm=6.5mm,走刀次数i二l22Tj=-Z=65+2.5+4+°XIminB0.038minJJh0.91×380工步二：粗车中82端面1 .机床选择箱体82端面，粗糙度Ra6.3,由工艺简明手册表1.4-7知，加工方案为粗车，车床型号为C620-1。2 .刀具选择由机械加工工艺简明速查手册表8-30,选择硬质合金车刀。3 .车削深度P由箱体零件知82端面，加工余量2.0mm,粗糙度Ra6.3,由工艺简明手册表147知，加工方案为粗车，故%,=2.0mm4 .切削速度y箱体材料为HT200,由机械加工工艺简明速查手册表5.23知，粗车的切削速度y=150300mmin,在此取v=150mmin5 .进给量/箱体材料为HT200,由机械加工工艺简明速查手册表5.23知，粗车工件82端面的进给量=0.7mmrImm/r。而由工艺简明手册表4.2-9知,卧式车床C620-1进给量里在0.7mmrImm/r之间有0.7Imm/r、0.81mmr>0.91mm/r和0.96mmr,在此取f=0.91mmro6 .主轴转速IOOOvdIOOOXI50TTX 82r/min 583rmin由工艺简明手册表4.2-8知，与583rmin相近的转速为600rmin,故主轴转速=600min7 .工时计算由工艺简明手册表6.2-1知粗车工件中82端面的机动时间计算公式:.3=-L=±A+/+/+/户Jh2123/=23,4=3-53单件小批生产时的试切付加长度，此为大批量生产，故&=O年=Wmm=I6.5mm,走刀次数,16.5 + 2.5 + 4+0 0.91×600×lnin 0.042 min工步三：粗车120外圆1 .机床选择箱体中120外圆，粗糙度Ral.6,由工艺简明手册表1.4-7知，加工方
