电动葫芦减速器普通及数控工艺、数控镗床、数控镗夹具3D毕业设计

电动葫芦减速器普通及数控工艺、数控镗床、数控镗夹具3D毕业设计 电动葫芦减速器普通及数控工艺、数控镗床、数控镗夹 具3D毕业设计 本科毕业设计 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 电动葫芦减速器普通及数控工艺及工艺装备设计(专题) 电动葫芦减速器普通及数控工艺、数控镗床、数控镗夹具3D设计 ELECTRIC HOIST GEAR GENERAL AND CNC TECHNOLOGY AND PROSS EQUIPMENT DESIGN TOPICS ONE TON ELECTRIC HOIST GEAR GENERAL AND CNC TECHNOLOGYC MILLING MACHINE .3D CNC MILLING FIXTURE DESIGN 学院(部): 机械工程学院 专业班级: 机设08-3班 学生姓名: 张 影 :1819410887 指导教师: 李毅华副教授 全套都有 2012年 0 月 日 电动葫芦减速器普通及数控工艺及工艺装备设计(专题) 电动葫芦减速器普通及数控工艺、数控镗床、数控镗夹具3D设计阐述了定 位 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的选择、夹紧方案的确定、夹具体 ELECTRIC HOIST GEAR GENERAL AND CNC TECHNOLOGY AND PROSS EQUIPMENT DESIGN TOPICS ONE TON ELECTRIC HOIST GEAR GENERAL AND CNC TECHNOLOGYC MILLING MACHINE .3D CNC MILLING FIXTURE DESIGN ABSTRACT This design is comprehensively applied the knowledge of correlated curriculum such as engineering graphic, mechanical design, mechanical manufacturing, engineering and mechanical geometry precision design. Fixture Design，CNC machining, etc.。This graduation design detailed analysis process of Electric hoist gear box. Detailed analysis of the gear box of the general and CNC machining technology ,requirements is selection through comparing and analyzing process scheme,to obtain the machinery process card and mechanical processes card. This design designed CNC milling fixture.of dedicated fixture design, expounds about the positioning scheme selection, determine the clamping schemes. fixture pedestal design. Use AutoCAD SolidWorks completed the assembly of this special fixture and part drawing of fixture base，3D design。And the special fixture and clip assembly drawing and 3D part drawings of specific design. In addition, Also carried out numerical control programming and assembly animation and rendering three-dimensional parts. KEYWARDS:arts processing，rocess flow，NC Dedicated fixture， Rendering, painting moving assembly 目 录 摘要 I ABSTRACT II 1绪论 1 1.1 引言 1 1.2机制工艺与夹具设计相关技术的国内外现状 1 芦相关背景介绍 1 艺与夹具设计相关技术的国内外现状 2 1.3背景技术、选题意义及关键问题 3 选题的背景 3 义 3 题 4 2机械加工工艺与夹具设计概述 5 2.1 机械加工工艺过程中的基本概念 5 2.2机械加工工艺规程设计的基本准则 5 2.3机床夹具概述 7 2.4工件在夹具中的定位 7 2.5工件在夹具中的夹紧 8 3电动葫芦减速器箱盖机械加工工艺规程设计 9 3.1零件的图纸与工艺分析 9 作用 9 工艺分析 10 3.2工艺规程定性设计 11 型与毛坯制造方法的确定 11 准的选择 11 线的拟定 11 3.3工艺规程定量设计 14 工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 14 量的确定 14 工序的加工设备及工艺装备 15 数及基本工时的确定 16 4电动葫芦减速器箱盖专用镗夹具设计 28 4.1镗夹具的结构形式与设计要点。 28 具的典型结构形式 29 具的设计要点 29 4.2电动葫芦减速器箱盖夹具总体结构方案 29 定位结构设计 29 夹紧机构设计 30 对刀装置设计 31 的设计 31 4.3夹具工作能力的计算 32 4.4 使用操作说明位置误差 33 5.电动葫芦减速器箱盖计算机辅助设计设计 35 5.1使用计算机软件 35 5.2计算机绘制工程图(见毕业设计设计图纸) 35 5.3计算机绘制三维模型 35 5.4计算机模拟的三维动画(见毕业设计光盘) 35 结论 36 参考文献 37 致谢 38 1绪论 1.1 引言 机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备， 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。 夹具是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。 数控技术是当今世界产品高效率、高质量生产的新趋势，现代切削加工必然朝着高速、高精度和强力切削方向发展，数控技术设计数控工艺分析、数控编程、CAD/CAM技术等多方面知识，数控技术是21世纪机械制造业工程师必备的重要技术。 本课题涉及机械制造过程中的机械制图、普通工艺、数控工艺、普通机床、数控机床、数控编程、计算机辅助设计、夹具设计等知识，课题设计总体任务较重，涉及面广，并不局限于某一个小的专题领域，这和很多毕业设计课题不同，其细分起来可以拆分为多个小专题，这些小专题既涉及传统工艺及加工方法又涵盖了先进的数控工艺及加工方法，既涉及二维CAD制图又涵盖PRO/E等CAD,CAM绘图，既涉及工艺设计又涉及结构设计，是对学生综合能力的锻炼和培养。 . 1.2机制工艺与夹具设计相关技术的国内外现状 芦相关背景介绍 CD/MD型电动葫芦减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。是将电动机、减速器、卷筒、制动器和运行小车等紧凑地合为一体的起重机械，由于它轻巧、灵活、成本较低，且安全可靠，零部件通用程度大，互换性强，单重起重能力高，维护方便等特点，是目前用途广泛，深受欢迎的轻型起重设备。选题的背景基准的选择()基准的选择端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则，实现的定位方式。使得工艺路线又遵循基准统一的原则，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。 粗基准的选择:考虑到以下几点要求，选择零件的重要面和重要孔做基准在保证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，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以粗基准为上端面。()制定加工工艺路线根据各表面加工要求，和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面及孔的加工方法因左右两端面均对孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度(((((机械产品的生产过程是指将原材料转变为成品的所有劳动过程。这里所指的成品可以是一台机器、一个部件，也可以是某种零件。对于机器制造而言，生产过程包括: 原材料、半成品和成品的运输和保存;生产和技术准备工作，如产品的开发和设计、工艺及工艺装备的设计与制造、各种生产资料的准备以及生产组织;毛坯制造和处理;零件的机械加工、热处理及其它表面处理;部件或产品的装配、检验、调试、油漆和包装等。 由上可知，机械产品的生产过程是相当复杂的。它通过的整个路线称为工艺路线。 工艺过程是指改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为半成品或成品的过程。它是生产过程的一部分。工艺过程可分为毛坯制造、机械加工、热处理和装配等工艺过程。 机械加工工艺过程是指用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为零件或部件的那部分生产过程，它包括机械加工工艺过程和机器装配工艺过程。本所称工艺过程均指机械加工工艺过程，以下简称为工艺过程。2.2机械加工工艺规程设计的基本准则 工件是个几何形体，它由一些几何元素(如点、线、面)所构成。工件上任何一个点、线、面的位置总是要用它与另外一些点、线、面的相互关系(如尺寸距离、平行度、垂直度、同轴度等)来确定。称将用来确定加工对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面为基准。在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准，称为定位基准定位基准可分为粗基准和精基准。若选择未经加工的表面作为定位基准，这种基准被称为粗基准。若选择已加工的表面作为定位基准，则这种定位基准称为精基准。粗基准考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，而精基准考虑的重点是如何减少误差。 1 余量均匀原则 2 相互位置原则 3 余量足够原则 4 选做粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，以便可靠定位。 5 粗基准只能使用一次，重复使用位置误差大。 (二)精基准的选择原则有: 1 基准重合原则:定位基准与设计基准重合 2 基准统一原则:当工件以某一组精基准定位可以较方便的加工其他表面时，尽可能在多数工序中采用此组精基准定位。(选作统一基准的表面，应面积大、精度高，孔以及其他距离较大的几个面的组合。)如:箱盖零件以一面两孔定位、轴用两个顶尖孔定位、圆盘类零件用其端面和内孔定位。 3 自为基准原则:在精加工或光整加工时，要求余量小而均匀时，选择加工表面自身为基准。 4 互为基准原则:为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度用。(齿轮加工，淬火后，先以齿面为基准磨内孔、再以孔为基准磨齿面。 选择好定位基准后，拟定工艺路线是制订工艺规程的关键一步，它不仅影响零件的加工质量和效率，而且影响设备投资、生产成本、甚至工人的劳动强度。拟定工艺路线时， 一般应遵循以下原则: 先基准面后其它应首先安排被选作精基准的表面的加工，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工。该原则还有另外一层意思，是指精加工前应先修一下精基准。例如，精度要求高的轴类零件，第一道加工工序就是以外圆面为粗基准加工两端面及顶尖孔，再以顶尖孔定位完成各表面的粗加工;精加工开始前首先要修整顶尖孔，以提高轴在精加工时的定位精度，然后再安排各外圆面的精加工。先粗后精这是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。先主后次主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主 要表面的加工精度。在安排好主要表面加工顺序后，常常从加工的方便与经济角度出发，安排次要表面的加工。此外，次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。先面后孔这主要是指箱盖和支架类零件的加工而言。一般这类零件上既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面(通常是装配基准)加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。此外，在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀。此时也应先加工面，再加工孔，以避免上述情况的发生。2.3机床夹具概述 机床夹具是在金属切削机床上装夹工件所使用的辅助工艺装备，它可以准确的确定工件与刀具的相对位置，实现对工件的准确定位和夹紧在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。其的作用有: (1)缩短辅助时间，提高劳动生产率; (2)易于保证加工精度，并使加工精度稳定; (3)扩大机床的工艺范围，实现一机多能; (4)降低对工人的技术要求和减轻工人的劳动强度。 2.4工件在夹具中的定位 工件的定位:指工件在机床或夹具中取得一个正确的加工位置的过程。定位的目的是使工件在夹具中相对于机床、刀具占有确定的正确位置，并且应用夹具定位工件，还能使同一批工件在夹具中的加工位置一致性好。 在机械加工中，通过用一定规律分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，使工件在机床或夹具中的位置完全确定，称为工件的“六点定位原理工件在 空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度 。因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通常用六个支承点(即定位元件)来限制工件的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度。工件的定位表面有各种形式，如平面、外圆、内孔等，对于这些表面，总是采用一定结构的定位元件。常见的定位方法有工件以平面定位:在机械加工中，利用工件上的一个或几个平面作为定位基面来定位工件的方式，称为平面定位。 定位元件固定支承、可调支承和自位支承。工件以圆孔定位有些工件，如套筒、法兰盘、拨叉等以孔作为定位基准，此时采用的定位元件有定位销、定位心轴等。工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位在生产中是常见的，如轴套类零件等。常用的定位元件有V形块、定位套、半圆定位座。工件以组合表面定位实际加工过程中，工件往往是以几个表面同时定位的，称为“组合表面定位”。。.1.1零件的作用 CD/MD型电动葫芦减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩。是将电动机、减速器、卷筒、制动器和运行小车等紧凑地合为一体的起重机械，由于它轻巧、灵活、成本较低，且安全可靠，零部件通用程度大，互换性强，单重起重能力高，维护方便等特点，是目前用途广泛，深受欢迎的轻型起重设备。 工艺分析 由图3.1得知，其材料为HT20-40有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。该零件上主要加工面为φ235外圆、端面、第一、二、三轴孔φ47H7孔及左右端面，箱盖外轮廓，φ187孔， 4×φ13孔，8×φ6.5孔，4×φ13孔，2×φ8销孔，锪8×φ12孔底平面，8×M6内螺 纹。 因为该零件形状复杂，在箱盖的左端面有较高的突出部分不易作为定位基准，此外箱盖的主要加工面都集中在左边，纵观整个零件宜采用中间孔作为加工中心，因此，需要先加工中间孔，以保证加工的精度要求。具体工艺流程见工艺分析。 3.2工艺规程定性设计 型与毛坯制造方法的确定 根据零件材料HT20-40确定毛坯为铸件，已知零件的生产纲领为8000件/年，由 表2.1-3可知，其生产类型为成批生产 大批 ，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效处理。 准的选择 精基准的选择:减速器设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则。面都做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。粗基准的选择:选择零件的重要面和重要孔做基准。在保证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，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以粗基准为的加工余加工表面 加工方法 表面粗糙度Ra 表面光洁度 公差等级 公差等级 加工余量 说 明 外 圆 粗 车 半精车 精 车 细 车 粗 磨 精 磨 研 磨 12.5 6.3 1.6 0.8 1.0 0.4 0.1 13 4,5 6,7 7,8 6,7 8,9 1,14 IT12,IT11 IT10,T9 IT8,IT7 IT6~IT5 IT8,IT7 IT6,IT5 IT6,IT5 11,10 10,8 8,7 7,6 7 6 4,5 1,5 0.50,1.60 0.2,0.5 0.1,0.25 0.25,0.85 0.06 0.10,0.03 指尺寸在直径180以下,长度在500以下,铸件的直径余量 内 孔 钻 孔 扩 孔 粗 镗 半精镗 精 镗 细 镗 粗 铰 精 铰 粗 磨 精 磨 研 磨 25 6.3 6.3 1.6 0.8 0.2 3.2 1.6 1.6 0.2 0.1 13 4,5 2,4 5,6 6,7 9,10 5,6 6,7 6,7 9,10 10,14 IT13,IT11 IT10,IT9 IT10,IT9 IT9,IT8 IT,IT7 IT7,IT6 IT8 IT7 IT8 IT7,IT6 IT7,IT6 10 8 9,8 8 7 6 8,7 7,6 7 6 5,4 0.3,0.5 1.8 1.0,1.8 0.5,0.8 0.1,0.3 0.1,0.55 0.4,0.2 0.2,0.3 0.2,0.5 0.1,0.2 0.01,0.02 指孔径在180以下,铸件直径的余量.L/d 2 L/d 2~10时,加工误差增加1.2~2倍 平 面 粗刨,粗铣 精刨,精铣 细刨,细铣 粗 磨 半精磨 精 磨 研 磨 12.5 6.3 0.8 1.6 0.8 0.8 0.1 13 4,6 7,8 6,7 7,9 7,9 10,14 IT14~IT11 IT10 IT9,IT6 IT9 IT7,IT6 IT7~IT6 IT5 11,9 10,9 8,6 8,6 7,5 7,5 5,2 0.9,2.3 0.2,0.3 0.16 0.05 0.03 0.03 0.01,0.03 指平面最大尺寸500以下的铸件的平面余量 ―精镗 1.5――1――0.5 1.6 第二轴孔φ47H7 粗镗-半精镗―精镗 1.5――1――0.5 1.6 第三轴孔φ47H7 粗镗―半精镗―精镗 1.5――1――0.5 1.6 φ187孔 粗铣 2 12.5 8×φ6孔 钻―扩―铰 1――0.5 销孔2Fφ8H8 合箱配作 钻扩精铰 7--0.75――0.25 深12mm的2×φ12螺纹孔底面 锪―钻―铰 10--1.5――0.5 6.3 工序的加工设备及工艺装备 (1)机床的选用 查资料《机械加工工艺手册》可得: 立式升降台铣床(X5032) 主要用于非数控加工平面的铣加工 数控立式升降台铣床(XKA5032A) 用于数控加工面的铣加工 数控钻床 用于钻箱盖右端面的螺纹孔及销孔 摇臂钻床(Z3035B) 用于钻透气孔及油塞孔、扩孔、铰孔、攻丝 数控立式镗床(T716A) 用于三轴孔的粗镗、半精镗、精镗 (2)刀具的选用 查资料《机械加工工艺手册》可得: 硬质合金直柄立铣刀 刀具材料YG6 钻头:直柄高速钢麻花钻 Φ5 直柄高速钢麻花钻 Φ10 直柄高速钢麻花钻 Φ7 直柄扩孔钻 Φ6 锪钻:带导柱直柄平底锪钻 Φ28 镗刀:硬质合金圆形镗刀Φ44 Φ46 Φ47 铰刀:硬质合金机用铰刀Φ7.75 Φ8 Φ12 数及基本工时的确定 一 工序3:粗铣M端面 查表3-1知:ae?60mm ?4mm z 10时，d 80mm 工件材料:HT20-40 机床:XKA5032 刀具;硬质合金端铣刀YG6 1) 切削深度 3.5mm 可一次走刀完成 2) 每齿进给量f: 查表3.30得 当电动机功率为7.5w 查表3.5可得f 0.14,0.24mm/z ,由于是对称铣，取最小量f 0.14mm. 3 查后刀面磨损及寿命 查手册3.7 后刀面最大磨损1.0,1.2mm 查手册3.8 刀具的寿命T 180min 4 计算切削速度 由表3-16可知:Vc 98mm/s Vf 475mm/min n 390r/min 根据机床有关转速参数，取n 375mm/min Vf 475mm/min 实际速度Vc 94.2m/min 实际进给量 0.13mm/z 5 校验机床功率 由表3.23差得 Pcc 1.1kw 而机床提供的功率Pcm 5.6kw 所以Pcc Pcm 所选机床合格。 6 基本工时的计算 Tm L/Vf l1+l2+l /n 728+8 /475 1.55min 二 工序4:粗铣N断面 查表3-1知:ae?60mm ?4mm z 10时，d 80mm 工件材料:HT20-40 机床:XKA5032 刀具;硬质合金端铣刀YG6 1) 切削深度 1.5mm 可一次走刀完成 2) 每齿进给量f: 查表3.30得 当电动机功率为7.5w 查表3.5可得fz 0.14,0.24mm/z ,由于是对称铣，取最小量fz 0.14mm. 3 查后刀面磨损及寿命 查手册3.7 后刀面最大磨损1.0,1.5mm 查手册3.8 刀具的寿命T 180min 4 计算切削速度 由表3-16可知:Vc 110mm/s Vf 492mm/min n 439r/min 根据机床有关转速参数，取n 475mm/min Vf 475mm/min 实际速度Vc 119.32m/min 实际进给量 0.1mm/z 5 校验机床功率 由表3.24查得 Pcc 1.1kw 而机床提供的功率Pcm 5.63kw 所以Pcc Pcm 所选机床合格。 6 基本工时的计算 Tm 1.12min (三)工序4:精铣Ф235外圆 查表3.1 ae?60mm ap?4mm z 5时 d 100mm 机床:XKA5032 刀具:硬质合金端铣刀 YT15 1 切削深度 1.5mm 可一次走刀完成 2)每齿进给量 查表3.30，当电动机功率为7,5kw 查表3.5可得:f 0.09,0.18mm 由于是对称铣故取最小量 f 0.09mm/z 3 查后刀面磨损及寿命 查手册3.7，后刀面最大磨损0.3,0.5mm 查手册3.8，刀具寿命T 180min 4 计算切削速度 由表3.15查得 Vc 210mm/min n 672r/min Vf 232mm/min 由表3.30，根据机床转速有关参数，取 Vf 235mm/min n 750r/min 实际速度Vc 235.5mm/min 实际进给量fzv 0.063mm/z 5 校验机床功率 由表3.23得 Pcc 1.1kw 而Pcm 5.6kw Pc 故校验合格 6)基本工时的计算 Tm 2.94 min (四)序7:钻、扩8个螺纹孔8×φ6，钻、扩2个销孔2×φ7.75 钻φ5mm的孔 1.加工条件: 工艺要求:孔径d 5mm, 孔深l 12mm,通孔 ，用乳化液冷却 机床 :ZK5140C数控立式钻床 刀具 :高速钢麻花钻头 选择高速钢麻花钻头，其直径do 5mm,钻头几何形状为:由《切削手册》 选标准，β 30 αo 16 2Φ 118 2.切削用量 1 决定进给量f a 、按加工要求决定进给量 根据《切削手册》表2.7，当铸铁的强度 бb?200HBS do 5mm时，f 0.27,0.33mm/r 由于L/d 12/5 1.24 3,故取修正系数K 1 所以 f 0.27,0.33 x1 0.27,0.33 mm/r b 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当бb 168,218MPa,do 5mm,钻头强度允许的进给量f 0.6mm/r c 按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9，当бb?210MPa,do?10.2mm,机床进给机构允许的轴向力为16000N(ZK5140C钻床允许的轴向力为16000N,见《工艺设计手册》表4.2-14)时，进给量为1.6mm/r。 从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f 0.27,0.33mm/r，根据ZK5140C立式钻床说明书，选f 0.28mm/r(见《工艺设计手册》表4.2-16)，又由《切削手册》表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.28mm/r do?10.2mm时，轴向力Ff 2520N 轴向力的修正系数为1.0，故Ff 2520N 根据ZK5140C钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为F 16000N，由于Ff F,故f 0.28mm/r可以用。 2)决定钻头的磨钝标准及寿命 由《切削手册》表2.12，当do 20mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为(0.5,0.8)mm,寿命T 20min 3 决定切削速度 由《切削手册》表2.15可知f 0.28mm/r时，标准钻头，do 5 mm时，Vt 15.4m/min 切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知 Ktv 1.0 Kmv 1.0 KTv 1.0 Klv 1.0 所以 V VtxKv . 15.4m/min 所以 980r/min 根据ZK5140C钻床说明书,可考虑选择nc 1360r/min 但因所选转数较计算转数为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f 0.22mm/r 4)检验机床扭转及功率 根据《切削手册》表2.21，当f?0.26mm/r，do?11.1 mm时 Mc , 根据ZK5140C钻床说明书,当nc 1360r/min，Mm Mc 又根据《切削手册》表2.23，当бb 170,213 MPa do?10mm f?0.32mm/r vc 17.4m/min时 Pc?1.0KW 根据ZK5140C钻床说明书, Pc PE 所以有Mc Mm Pc PE 故选择的切削用量可用。 即 f 0.22mm/r n nc 1360r/min vc 15.4m/min 3(计算基本工时 L l+y+Δ 由《切削手册》表2.29查得y+Δ 2.5mm 故 0.13min 扩φ6mm的孔 1.加工条件: 工艺要求:孔径d 6mm, 孔深l 12mm,通孔 ，用乳化液冷却 机床 :ZK5140C数控立式钻床 刀具 :高速钢麻花钻头 选择高速钢麻花钻头，其直径do 6mm,钻头几何形状为:由《切削手册》 选 标准，β 30 αo 16 2Φ 118 2Φ1 70o 2.切削用量 1 决定进给量f a 、按加工要求决定进给量 根据《切削手册》表2.7，当铸铁的强度 бb?200HBS do 6mm时，f 0.27,0.33mm/r 由于L/d 12/5 1.24 3,故取修正系数K 1 所以 f 0.27,0.33 x1 0.27,0.33 mm/r b 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当бb 168,218MPa,do 6mm,钻头 强度允许的进给量f 0.72mm/r c 按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9，当бb?210MPa,do? 10.2mm,机床进给机构允许的轴向力为16000N(ZK5140C钻床允许的轴向力为 16000N(见《工艺设计手册》表4.2-14)时，进给量为1.6mm/r。 从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f 0.27,0.33mm/r，根据ZK5140C立式钻床说明书，选f 0.28mm/r(见《工艺设计手册》表4.2-16)，又由《切削手册》表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.28mm/r do 10.2mm时，轴向力Ff 2520N 轴向力的修正系数为1.0，故Ff 2520N 根据ZK5140C钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为F 16000N，由于Ff F,故f 0.28mm/r可以用。 2)决定钻头的磨钝标准及寿命 由《切削手册》表2.12，当do?20 mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为(0.6,0.9)mm,寿命T 35min 3 决定切削速度 由《切削手册》表2.15可知f 0.28mm/r时，标准钻头，do 6 mm时，Vt 15.5m/min 切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知 Ktv 1.0 Kmv 1.0 KTv 1.0 Klv 1.0 所以 V VtxKv . 15.5m/min 根据ZK5140C钻床说明书,可考虑选择nc 960r/min 但因所选转数较计算转数为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f 0.22mm/r 4)检验机床扭转及功率 根据《切削手册》表2.21，当f?0.26mm/r，do?11.1 mm时 Mc , 根据ZK5140C钻床说明书,当nc 960r/min，Mm Mc 又根据《切削手册》表2.23，当бb 170,213 MPa do?10mm f? 0.32mm/r vc 17.4m/min时 Pc?1.0KW 根据ZK5140C钻床说明书, Pc PE 所以有Mc Mm Pc PE 故选择的切削用量可用。 即 f 0.22mm/r n nc 960r/min vc 15.5m/min 3(计算基本工时 L l+y+Δ 由《切削手册》表2.29查得y+Δ 3mm 故 0.073min 钻φ7mm的孔 1.加工条件: 工艺要求:孔径d 7mm, 孔深l 12mm,盲孔 ，用乳化液冷却 机床 :ZK5140C数控立式钻床 刀具 :高速钢麻花钻头 选择高速钢麻花钻头，其直径do 7mm,钻头几何形状为:由《切削手册》 选 标准，β 30 αo 16 2Φ 118 2Φ1 70o 2.切削用量 1 决定进给量f a 、按加工要求决定进给量 根据《切削手册》表2.7，当铸铁的强度 бb?200HBS do 7mm时，f 0.36,0.44mm/r 由于L/d 12/5 1.24 3,故取修正系数K 1 所以 f 0.36,0.44 x1 0.36,0.44 mm/r b 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当бb 168,218MPa,do 7mm,钻头 强度允许的进给量f 0.72mm/r c 按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9，当бb?210MPa,do?10.2mm,机床进给机构允许的轴向力为16000N(ZK5140C钻床允许的轴向力为16000N,见《工艺设计手册》表4.2-14)时，进给量为1.6mm/r。 从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f 0.27,0.33mm/r，根据ZK5140C立式钻床说明书，选f 0.36mm/r(见《工艺设计手册》表4.2-16)，又由《切削手册》表2.19可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.36mm/r do 10.2mm时，轴向力Ff 3000N 轴向力的修正系数为1.0，故Ff 3000N 根据ZK5140C钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为F 16000N，由于Ff F,故f 0.36mm/r可以用。 2)决定钻头的磨钝标准及寿命 由《切削手册》表2.12，当do?20 mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为(0.5,0.8)mm,寿命T 35min 3 决定切削速度 由《切削手册》表2.15可知f 0.28mm/r时，标准钻头，do 7 mm时，Vt 15.0m/min 切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知 Ktv 1.0 Kmv 1.0 KTv 1.0 Klv 1.0 所以 V VtxKv . 15.0m/min 所以 682r/min 根据ZK5140C钻床说明书,可考虑选择nc 960r/min 但因所选转数较计算转数为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级， 即取f 0.28mm/r 4)检验机床扭转及功率 根据《切削手册》表2.21，当f?0.33mm/r，do?11.1 mm时 Mc , 根据ZK5140C钻床说明书,当nc 960r/min，Mm Mc 又根据《切削手册》表2.23，当бb 170,213 MPa do?10mm f? 0.32mm/r vc 15.1m/min时 Pc?1.0KW 根据ZK5140C钻床说明书, Pc PE 所以有Mc Mm Pc PE 故选择的切削用量可用。 即 f 0.28mm/r n nc 960r/min vc 15.0m/min 3(计算基本工时 L l+y+Δ 由《切削手册》表2.29查得y+Δ 3.5mm 故 0.058min (五)工序9:粗镗第一、二、三轴孔φ47H7mm 粗镗Ф47mm孔 (1)加工条件 工艺要求:孔径d 42mm的孔加工成d 44mm,通孔 机床 :数控立式镗床T716A 刀具:YG6的硬质合金刀 刀具为YG6的硬质合金刀，且直径为44mm的圆形镗刀 (2)切削用量 1)确定切削深度ap ap 2mm 2)确定进给量f 根据《切削手册》表1.5 当粗镗铸铁，镗刀直径为44mm, ap?2mm, 孔径d 50mm,镗刀伸长长度l?100mm时 f 0.40,0.60mm/r 按数控立式镗床进给量查(《机械加工工艺设计手册》表4.2-21)选f 0.58mm/r 3)确定切削速度 v 按 《切削手册》 其中:cv 158 xv 0.15 yv 0.40 m 0.20 T 60min KTv 1.0 Kmv 1.0 Ksv 0.8 Ktv 1.0 K KTvx Kmvx Ksvx Ktv .8x1.0 0.8 所以 62.4m/min 由 414r/min 又按数控立式镗床上的转速 选n 360r/min 4)确定粗镗Ф47mm孔的基本时间 选镗刀的主偏角xr 45o 则 l1 3.5mm l2 4mm l 17.5mm l3 0 又f 0.58mm/r n 370r/mini 1 所以 0.12min (六)工序10:半精镗第一、二、三轴孔φ47H7mm 半精镗Ф47mm的孔 (1)加工条件 工艺要求:孔径d 44mm的孔加工成d 46mm,通孔 机床 :数控立式镗床 刀具:YG6的硬质合金刀，且直径为46mm的圆形镗刀 (2)切削用量 1)确定切削深度ap ap 1mm 2)确定进给量f 根据《切削手册》表1.5 当粗镗铸铁，镗刀直径为46mm, ap?2mm, 孔径d ?50mm,镗刀伸长长度l?100mm时 f 0.40,0.60mm/r 按T616机床进给量(《工艺设计手册》表4.2-21)选f 0.41mm/r 3)确定切削速度 v 按 《切削手册》 其中:cv 158 xv 0.15 yv 0.40 m 0.20 T 60min KTv 1.0 Kmv 1.0 Ksv 0.8 Ktv 1.0 K KTvx Kmvx Ksvx Ktv .8x1.0 0.8 所以 78.9m/min 503r/min 又按数控立式镗床上的转速 选n 400r/min 4)确定半精镗Ф47mm孔的基本时间 选镗刀的主偏角xr 45o 则 l1 3.5mm l2 4mm l 12mm l3 0 又f 0.mm/r n 400r/min i 1 0.15min (七)工序11:精镗第一、二、三轴孔φ47H7mm 精镗Ф47mm的孔 (1)加工条件 工艺要求:孔径d 44mm的孔加工成d 46mm,通孔 机床 :数控立式镗床T716A 刀具:YG6的硬质合金刀，且直径为47mm的圆形镗刀 (2)切削用量 1)确定切削深度ap ap 0.5mm 2)确定进给量f 根据《切削手册》表1.5 当粗镗铸铁，镗刀直径为47mm, ap?2mm, 孔径d ?50mm,镗刀伸长长度l?100mm时 f 0.30,0.5mm/r 按T716机床进给量(《工艺设计手册》表4.2-21)选f 0.35mm/r 3)确定切削速度 v 按 《切削手册》 其中:cv 158 xv 0.15 yv 0.40 m 0.20 T 60min KTv 1.0 Kmv 1.0 Ksv 0.8 Ktv 1.0 K KTvx Kmvx Ksvx Ktv .8x1.0 0.8 所以 84.8m/min 540r/min 又按数控立式镗床上的转速 选n 450r/min 4)确定精镗Ф47mm孔的基本时间 选镗刀的主偏角xr 45? 则 l1 3.5mm l2 4mm l 17.5mm l3 0 又f 0.mm/r n 400r/min i 1 0.17min (八)工序11:钻M12×1.25的油塞孔和透气孔至φ10.7 1.加工条件: 工艺要求:孔径d 10.7mm, 孔深l 10mm,通孔 ，用乳化液冷却 机床 :Z3035B×13立式钻床 刀具 :高速刚直柄锥面锪钻，其直径do 10.7mm 2.切削用量 1)决定进给量 由《使用机械加工工艺手册》表11-273，档加工材料为铸铁时，，所以f 0.13,0.18mm/r，所以选进给量f 0.15mm/r. 2 决定钻头的磨钝标准及寿命 由《切削手册》表2.12，当do 20mm时，铰刀后刀面最大磨损限度为0.5,0.8mm,寿命T 60min. 3 决定切削速度 查《使用机械加工工艺手册》表11-273，当加工材料为铸铁时，切削速度v 37,43m/min,取v 40m/min 切削速度的修正系数为:Ktv 1.0 Kmv 1.0 KTv 1.0 Klv 0.85 故V VtxKv .0x1.0 40m/min 得n 636.9r/min 根据Z3035B×13钻床说明书，可取n 680r/min 4 检验机床扭矩及功率 根据《切削手册》表2.21，当f?0.17mm/r, do?11.1mm时,Mt ,扭矩的修正系数均为1.0，故Mc 根据Z3035B×13钻床说明书,当nc 680r/min时，Mm 根据《切削手册》表2.23，当бb 170,213 MPa do?11.5mm Vc 40m/min Pc 1.0kw 根据Z3035B×13钻床说明书, PE 2.413kw 由于Mc Mm Pc PE,故选择的切削用量可用 即f 0.15mm/r n nc 680r/min vc 40m/min 3.计算基本工时 式中: L l+y+Δ l 10mm 查表2.29可得y+Δ 5.2mm 则 0.149min 4电动葫芦减速器箱盖专用镗夹具设计 4.1镗夹具的结构形式与设计要点。 一个完整的镗床夹具，应该由夹具体、定位装置、夹紧装置、带有引导元件的导向支架及套筒、镗杆等主要部分组成。工件在镗床夹具上常用的定位形式有用圆柱孔、外圆柱面、平面、V形面及用圆柱销同V形导轨面、圆柱销同平面、垂直面的联合定位等。 这些定位形式所选择的定位表面，往往都是镗削零件的设计基准面或装配基准面。选用这些表面作定位基准，符合基准重合原则，定位误差小。有些零件用平面、导轨面等作定位基准面，还符合基准统一原则，使加工表面间的相互位置精度较高，并可减少夹具数量，降低成本。镗模的确良引导装置可分为单支承前引 导、双支承前引导、双支承前后引导三种形式。薄壁类零件的刚性较差，受力后易产生变形。因此，一般不能使夹紧力垂直作用于刚性差的薄壁表面，而应作用在薄壁的端面或侧面。若要以薄壁表面作为夹紧表面，则应在夹紧点下用可调支承作辅助支承，以便尽可能减少其夹紧变形。另外，还可采取增设工艺搭子和在不影响零件结构、功能的前提下，增设加强肋等工艺措施，以减少薄壁类零件的夹紧变形。在设计薄壁类零件夹具的夹紧元件时，应昼增大夹紧元件和零件夹紧表面间的接触面，使工件被压表面受力较均匀，单位面积上所受的压力减小，以减少其夹紧变形。 .1.1镗床夹具的典型结构形式 镗床夹具按进给方式的不同可分为直线进给的专用镗床夹具、圆周进给的专用镗床夹具、机械仿形送进的考模夹具，其结构上一般由工件定位模块、夹紧模块、夹具体定位模块、对刀模块及夹具体与机床的连接模块等组成。 具的设计要点 1 为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置，在夹具体的底面应具有两个定位键，定位键与工作台上中间T形槽形相配，保证进给运动方向与工件加工表面间的的正确位置。精度高的或重型镗夹具宜采用在夹具体上的找正基面实现在机床上定位和定向。 2 为了调整和确定夹具与镗刀的相对位置，应正确选用对刀装置，对刀装置在使用塞尺方便和易于观察的位置，并应在镗刀开始切入的一端。 3 镗床夹具一般要在工作台上对顶后固定。对于矩形镗床工作台，一般是通过两侧T形槽用T形槽螺钉来固定夹具，应先查出该机床工作台T形槽尺寸及槽距，根据T形槽和槽距选择定位键，在夹具体底板上设计开有U形槽口的耳座。 (4)夹紧装置要有足够的强度和刚度，保证必需的夹紧力，并有良好的自锁性能，一般在镗床夹具上不应采用偏心夹紧。 (5)夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上。工件与主要定位元件的定位表面接触刚度要大。当从侧面压紧是，压板在侧面的着力点应低于工件侧面的支撑点。 4.2电动葫芦减速器箱盖夹具总体结构方案 定位结构设计 定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。工件定位方式不同，夹具定位元件的结构形式也不同， 减速器装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则。面都采用面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。夹具体是用于连接夹具各元件及装置,使其成为一个整体的基础件,并与机床有关部位连接,以确定夹具相对于机床的位置.其在设计时应满足以下基本要求: 应有足够的强度和刚度保证在加工过程中, 夹具体在夹紧力,切削力等外力作用下,不至于产生不允许的变形和震动. 结构应简单,具有良好工艺性. 在保证强度和刚度条件下,力求结构简单,体积小,重量轻,以便于操作. 尺寸要稳定.对于铸造夹具体,要进行时效处理,以消除内应力.保证夹具体加工尺寸的稳定. 取，K 0.944 ， 即:Wk 1795.6 N 螺旋夹紧时产生的夹紧力由式2.6得: 该夹具采用螺旋夹紧机构，采用转动压板及铰链机构，结构示意图如下 由表得:原动力计算由式 2.14得， 所以理论夹紧力Wk’ Wo×L×no/l 800.78 N Wk,Wk’,因此此夹紧机构可靠。 (2)误差分析 1)定位误差 定位元件尺寸及公差的确定 本夹具的定位元件为一圆柱销和一削边销，其参数由(《机床夹具设计手册》选择。两销在同一圆面上，且相隔180度，定位尺寸误差?0.02mm，与底面的垂直度误差0.01mm 此处引起零件的定位误差为 0.03mm 2)夹紧安装误差，对尺寸的影响较小，一般忽略不计 3)磨损造成的加工误差 一般不超过0.005mm 4)夹具相对刀具位置误差 按工件相应尺寸公差的五分之一取 即为0.016mm 误差总和为 0.051mm ,0.5 mm 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 4.4 使用操作说明位置误差 夹具的操作:该夹具是用于镗孔加工的，装配完成后，安装在加工中心工作台上， 安装后要检查安装是否存在误差，如有应设法消除，以免造成加工误差。安装工件时，将工件放置支撑板上，并让定位销穿过零件的定位孔， 将压板固定到夹具体上 夹具装配总图 夹具装配体爆炸示意图 5.电动葫芦减速器箱盖计算机辅助设计设计 5.1使用计算机软件 本设计采用了Autocad、solidworks、ProE、KeyShot等计算机软件对设计的零部件进行了工程图绘制、三维建模、3D动画等。 5.2计算机绘制工程图(见毕业设计设计图纸) 5.3计算机绘制三维模型 5.4计算机模拟的三维动画(见毕业设计光盘) 结论 本次设计是在完成大学学习后进行的一次设计，是对所学的工程图学、机械设计、材料与加工、机械制造工程学、机械几何精度设计、夹具设计、数控加工等相关课程知识的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，能够使我们的知识掌握更牢，并能提升我们分析问题，解决问题的能力。作为机械制造专业的学生，最基本也是最实用的就是机械加工工艺规程的制定和工装夹具的设计。通过毕业设计，我更为深入的掌握了机械加工工艺规程的设计和工装夹具设计的基本步骤和方法。 本毕业设计在电动葫芦减速器箱体设计过程中，详细的分析了减速器箱体的普通及数控加工工艺，通过工艺方案的比较与分析选择得到了符合技术要求的工序，形成了机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。本设计进行了数控铣削的专用夹具的设计，阐述了定位方案的选择、夹紧方案的确定、夹具体与 [2]周哲波.机床数控技术与应用[M].中国矿业大学出版社，2009.2 [3]马香峰.机械设计制图[M].北京:高等教育出版社，1988.10 [4]崇凯.机械制造技术基础课程设计指南[M].北京:化学工业出版社，2006.12 [5]徐圣群.实用机械加工工艺手册[M].上海:上海科学技术出版社，1991.2 [6]王先奎.机械加工工艺规程制定[M].北京:机械工业出版社，2009.1 [7]夹具-非标准夹紧装置[M].北京:机械工业出版社，1975.9 [8]原彬.Pro/ENGINGEER Wildfire 3.0实用教程[M].北京:机械工业出版社，2007.7 [9]李硕根,杨兴骏.互换性与测量技术基础[M].北京:高等教育出版社, 2003.8 [10]王光斗,王春福.机床夹具设计手册第三版[M].上海.上海科学技术出版社, 2000.11 [11]孟宪栋,刘彤安.机床夹具图册[M].北京.机械工业出版社, 1985.6 [12]周湛学,刘玉忠.数控编程速查手册[M].北京:化学工业出版社 2008.9 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