机械制造技术课程设计-谐波减速器壳体加工工艺及夹具设计.docx

第1章计算生产纲领、确定生产类型11.1 生产纲领11.2 生产类型1第2章零件分析22.1 零件图作用22.2 零件图分析2第3章工艺规程设计43.1 定位基准的选择43.1.1 粗基准的选择43.1.2 精基准的选择43.2 制定加工工艺路线53.3 各加工表面的加工余量53.4 选择切削用量、确定时间定额8第4章钻床夹具设计304.1 专用夹具的提出304.2 定位分析304.3 夹紧力计算304.4 定位误差分析314.5 钻套设计31总结34致谢35参考文献36第1章计算生产纲领、确定生产类型1.1生产纲领生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的生产纲领按下式计算。N=Qn（l+a+）式中：N零件的生产纲领（件/年）Q机器产品的年产量（台/年）n每台产品中该零件的数量（件/台）a备品百分率废品百分率1.2生产类型根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1 .单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复。如新产品试制，专用设备和修配件的制造等。2 .成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3 .大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表I-Io表1-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000零件是轻型零件，根据表1-1可知生产类型为大批生产。第2章零件分析2.1 零件图作用题目所给的零件是壳体，由内、外两个曲面围成，厚度t远小于中面最小曲率半径R和平面尺寸的片状结构，是薄壳、中厚壳的总称。主要保护内部机芯免受普通污染.当然也为了美观2.2 零件图分析M砧射侬、口柳策鸣.mW8.1 .谐波减速器壳体左端面,表面粗糙度RaL62 .谐波减速器壳体648G7孔，表面粗糙度RaL63 .谐波减速器壳体75mm孔，表面粗糙度Ra6.34 .谐波减速器壳体66mm孔，表面粗糙度Ra6.35 .谐波减速器壳体85H7mm孔，表面粗糙度Ral.66 .谐波减速器壳体90mm×90mm端面，表面粗糙度Ral.67 .谐波减速器壳体右端面，表面粗糙度Ra6.38 .谐波减速器壳体中70g8mm外圆，表面粗糙度Ral.69 .谐波减速器壳体中25H9mm孔，表面粗糙度Ra3.210 .谐波减速器壳体中30H9mm孔，表面粗糙度Ra3.2IL谐波减速器壳体左侧90mm×90mm端面上4×M5mm螺纹孔，表面粗糙度Ra6.312 .谐波减速器壳体中85mm端面上6×M5螺纹孔，表面粗糙度Ra6.313 .谐波减速器壳体右侧90mm×90mm端面上4×M6螺纹孔，表面粗糙度Ra6.314 .谐波减速器壳体顶部M6螺纹孔，表面粗糙度Ra6.315 .谐波减速器壳体顶部中12mm沉孔，表面粗糙度Ra6.3其中e48G7三孔中心线为基准A,30H9mm槽中心线与基准A的同轴度公差0.05mm；(D70g8mm外圆中心线为基准D,右侧90mm90n端面上4M6螺纹孔中心线与基准D的位置度公差中0.15mm；右侧90mm×90mm端面与基准A的垂直度公差中0.02mm；85H7孔为基准B,与基准A的同轴度公差0.02mm；左侧90mmx90mm端面为基准3与基准A的垂直度公差0.02mm；85H7端面与基准C的平行度公差中0.02mm；右侧90mm×90mm端面上4×M6螺纹孔中心线与基准A的位置度公差中0.15mm；85mm端面上6×M5螺纹孔中心线与基准B的位置度公差0.15mm。第3章工艺规程设计3.1 定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成大批零件报废，使生产无法正常进行。3.1.1 粗基准的选择如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，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。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。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。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。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。重点考虑到既要保证在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，又要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以选谐波减速器壳体中70g8mm外圆面作为定位粗基准。3.1.2 精基准的选择用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。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。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。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。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。根据该谐波减速器壳体零件的技术要求和装配要求,对于精基准而言，主要考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目以左侧90mm×90mm端面、48G7mm孔和中5mm孔作为定位精基准。3.2 制定加工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。工序01：铸造工序02：非加工内表面涂防油漆，非加工外表面涂红底漆工序03：粗车左端面；粗车43端面；粗车43孔至中45；粗车61孔至中66；粗车中75孔；粗车66孔至82工序04：粗车右端面；粗车90x90右端面；粗车75外圆至中73；钻孔至23工序05：半精车90x90右端面；半精车73外圆至71；半精车中23孔至中25；半精车30H9油槽;倒角Cl工序06：半精车左端面；半精车45孔至47；半精车中82孔至84；倒角Cl工序07：精车左端面；精车中47孔至48G7；精车中84孔至中85H7工序08：精车90x90右端面；精车中71外圆至中70g8工序09：钻25孔工序10：钻攻6×M5螺纹孔；钻攻4×M5螺纹孔工序11：钻攻4M6螺纹孔工序12：钻攻顶部2M6螺纹孔；惚12沉孔工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求并入库3.3 各加工表面的加工余量该零件的材料是ZLI02,考虑到此设计零件的材料性质能抗压，不能抗扭和抗弯。还有毛坯的形状为对称形状。谐波减速器壳体零件应选择铸造。采用砂型铸造方法。砂型铸造出来的毛坯精度等级IT9,加工余量等级MA-G,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4知。1 .谐波减速器壳体左端面的加工余量谐波减速器壳体左端面，单边加工余量"3.0mm,由零件图知，谐波减速器壳体5前后端面表面粗糙度RaL6,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，需要经过粗车一一半精车一一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=LOmm精车单边余量Z=0.5mm2 .谐波减速器壳体中48G7孔的加工余量谐波减速器壳体中48G7孔，单边加工余量Z=2.5mm,由零件图知，谐波减速器壳体中48G7孔表面粗糙度RaL6,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4.7知，需要经过粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=LOmm半精车单边余量Z=LOmm精车单边余量Z=0.5mm3 .谐波减速器壳体中75mm孔的加工余量谐波减速器壳体中75mm孔，与66mm孔落差不大，故采用同一毛坯，单边加工余量Z=2.5mm,由零件图知，谐波减速器壳体75mm孔表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，需要经过粗车即可满足其精度要求。4 .谐波减速器壳体中66n孔的加工余量谐波减速器壳体中66三孔，单边加工余量Z=2.5mm,由零件图知，谐波减速器壳体中66mm孔表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表147知，一步粗车即可满足其精度要求。5 .谐波减速器壳体85H7mm孔的加工余量85H7mm孔与中66Inin孔落差不大，故采用同一毛坯，由零件图知，谐波减速器壳体中85卜17血孔表面粗糙度11.6,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，需要经过粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求。6 .谐波减速器壳体右侧90mm×90mm端面的加工余量谐波减速器壳体右侧90mm×90mm端面，单边加工余量Z=3.Omm,由零件图知，谐波减速器壳体前后端面表面粗糙度RaL6,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，需要经过粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=1.5mm半精车单边余量Z=1.0mm精车单边余量Z=0.5mm7 .谐波减速器壳体右端面的加工余量谐波减速器壳体右端面，单边加工余量Z=3.Omm,由零件图知，谐波减速器壳体右端面表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步粗车即可满足其精度要求。8 .谐波减速器壳体670g8mm外圆的加工余量谐波减速器壳体中70g8mm外圆，单边加工余量2.5mm,由零件图知，谐波减速器壳体中70g8mm外圆表面粗糙度RaL6,再由机械制造工艺设计简明手册表146知，需要经过粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=LOmm半精车单边余量Z=LOmm精车单边余量Z=0.5mm9 .谐波减速器壳体中25H9三孔的加工余量谐波减速器壳体中25H9mm孔，尺寸不大，故采用实心铸造。由零件图知，谐波减速器壳体中25H9mm孔表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，需要经过钻一一半精车可满足其精度要求。粗车单边余量Z=I1.5mm半精车单边余量Z=LOmm10 .谐波减速器壳体30H9mm孔的加工余量谐波减速器壳体30H9mm孔，尺寸不大，故采用实心铸造。由零件图知，谐波减速器壳体中30H9mm孔表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明