机电一体化毕业设计论文搅拌机减速箱体工艺规程及铣底面夹具设计.doc

《机电一体化毕业设计论文搅拌机减速箱体工艺规程及铣底面夹具设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机电一体化毕业设计论文搅拌机减速箱体工艺规程及铣底面夹具设计.doc（40页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、韶关市职工大学成人高等学历教育毕业设计（论文）说明书搅拌机减速箱体工艺规程及铣底面夹具设计办学单位： 韶 关 市 职 工 大 学 班 级： 08春机电一体化专科 学 生： 指导教师： 提交日期： 2010 年 12 月 10 日 毕业设计（论文）任务书兹发给 08春机电一体化专科 班学生 毕业设计（论文）任务书，内容如下：1、毕业设计（论文）题目：搅拌机减速器箱体零件工艺规程及铣底面夹具设计2、毕业设计（论文）目的及成果要求（包括图表、实物等硬件要求）：1）树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。2）掌握零件工艺规程设计过程和方法，包括工艺路线拟定、工序确定、工工艺装备的选择、

2、切削用量的计算、工时计算等，培养工艺分析和设计的能力。3）掌握零件夹具的设计过程和方法，包括定位基准的选择、夹紧方案的确定、夹紧力的计算等，培养夹具设计的能力。4）综合应用过去所学的理论知识，提高联系实际和综合分析的能力。5）提高的设计的能力。如计算、制图，应用设计资料、标准和规范、编写技术文件（说明书）等。3、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：解决JG150混凝土搅拌机减速箱零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。同时，铣底面时，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，设计出高效、省力、经济合理的铣床夹具。 技术要求见零件图

3、。4、主要参考文献1 王季琨,沈中伟,刘锡珍主编.机械制造工艺学.天津大学出版社,2004.12 哈尔滨工业大学,上海工业大学主编.机床夹具设计.上海科学技术出版社,1991.33 李洪主编.机械加工工艺手册.北京出版社,1996.14 贵州工学院机械制造工艺教研室编.机床夹具结构图册.贵州人民出版社,1983.65 黄镇昌主编互换性与技术测量华南理工大学出版社，200986 刘坚主编机械加工设备机械工业出版社，200717 孙丽嫒主编.机械制造工艺及专用夹具.冶金工业出版社,2003.98 杨叔子主编.机械加工工艺师手册.机械工业出版社,2004.99 陨建国主编机械制造工程机械工业出版社，

4、2007.6.12 马彩祝主编CAD技术.华南理工大学出版社,2008.3.10 上海市金属切削技术协会编.金属切削手册.上海科学技术出版社,1991.1011 于骏一主编.典型零件制造工艺.机械工业出版社,1989.112 林晓新主编工程制图机械工业出版社，2005.4.13顾晓勤主编工程力学机械工业出版社,2006.7.5、毕业设计（论文）工作进度计划：2010年9月18日 2010 年 月 日 收集、调研及查找资料，列出毕业设计（论文）的计划与实施提纲。2010年 月 日 2010年 月 日 零件工艺规程的设计工作2010 年 月 日 2010 年 月 日 专用夹具设计工作2010 年

5、月 日 2010年 月 日 绘画零件图、装配图和毕业论文2010 年 月 日 2010年 月 日 毕业答辩本任务书于 年 月 日发出，毕业设计（论文）应于 年 月 日前完成，由指导老师审阅后，提交毕业设计（论文）指导小组进行答辩。 指导教师 制定 年 月 日毕业设计（论文）指导小组组长 审核 年 月 日办学单位负责人 签发 年 月 日毕业设计（论文）评语1、指导教师评语：该同学毕业设计题目选择了韶关新宇建设机械有限公司JG150混凝土搅拌机减速箱箱体加工工艺规程设计及铣底面工序专用夹具设计，选题与生产实际相符，积极到生产公司调研，查阅收集有关资料；设计过程能勤勤勤恳恳，独立完成，设计计算基本正

6、确，工艺规程编写符合实际，夹具设计基本合理，说明书写作规范，CAD绘图符合标准，完成毕业设计任务，但设计缺创新性，能达到专科毕业设计水平，可以提交答辩。 指导教师签名 年 月 日 2、评阅教师评语： 毕业设计选题切合实际，具有现实意义，设计前调研充分，善于收集有关资料；设计过程能积极参加，勤奋刻苦，独立思考，工艺规程编写合理，设计计算正确，说明书写作规范，夹具设计基本合理，符合绘图国家标准，有一定的实用价值，达到专科毕业设计水平，可以提交答辩。 评阅教师签名： 年 月 日 3、答辩小组评语答辩小组组长签名 年 月 日摘要摘要毕业设计内容是编写JZ500A减速器箱体机加工工艺规程及铣底面工序的夹

7、具设计。主要完成了确定毛培制造形式，各工序基准的选择，工艺路线的拟定与比较，确定适合生产实际的工艺路线，计算了各工序的加工余量，工序尺寸，确定选择了各工序的切削用量，工艺设备，工时定额，设计了铣底面工序的专用夹具，对其定位机构，定位误差，夹紧机构进行了计算分析，确定了定位夹紧方案。为了把这次毕业设计完成得更有特色，既要结合实际情况，又要具有更简洁，更节省，更轻便，更新颖的设备，在设计过程中做了大量的工作，查阅了有关资料，不断地对结构工艺性，零件的型号等方面进行了审核，计算，比较，拟定出一条最佳方案。关键词：减速箱箱体；工艺规程；铣床专用夹具设计ABSTRACTThis graduation d

8、esign talks about processing operation techniques of JZ500A reducer box and machining and processing fixture design of milling bottom processing operation . The author finished the following detailed working: the confirming of producing model of semifinished product, the choosing of benchmark proces

9、s, the formulation and comparison of process routes, the determing actual process for the production line, the calculating process of maching allowance and process size, the determing of the cutting process and process equipment and fixed working hours. The author also designed the special fixtures

10、of milling bottom processing operation,and their positioning mechanism,positiong error,clamping has been analyzed to determine the positioning clamp program.In order to complete the graduation design more distinctive, the author should not only combine the actual situation, but also make the equipme

11、nt to be more simple, more economical,lighter, newer. In the process of design, lots of work including:accessing to relevant information,and auditing, calculating,comparing the component model and process structure have been done to work out a best solution.KeyWords： Gearbox；Process planning；Clamp f

12、or milling I目录目 录摘要IABSTRACTII目 录III第一章 绪论11.1 毕业设计目的及意义11.2 毕业设计的主要内容1第二章 零件分析22.1零件的功用22.2 零件的工艺性分析2第三章 零件工艺规程设计43.1 确定零件生产类型43.2 确定零件毛坯的制造形式43.3 基准的选择53.3.1 粗基准的选择53.3.2 精基准的选择53.4 制定工艺路线53.4.1 制定工艺路线的依据53.4.2 两种工艺路线方案63.4.3 工艺方案的比较与分析735 确定机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸83.5.1铣底面采用计算加工余量，工序尺寸83.5.2镗三组轴孔采用计算与查表

13、法计算加工余量、工序尺寸93.5.3 其余各序余量及工序尺寸113.6 确定各序工艺装备，切削用量及工时定额123.6.1 切削用量123.6.2 工艺装备133.6.3 工时定额13第四章 夹具设计224.1 概述224.2 方案设计224.2.1 问题提出224.2.2 定位机构设计234.2.3 夹紧机构设计244.2.4定位误差分析274.2.5 其它辅助元件的选取。274.3 夹具工作原理及动作说明27论文总结28致谢29参考文献3029第一章 绪论第一章 绪论11毕业设计目的及意义毕业设计主要是培养综合运用所学的基础理论课程、专业课程的知识和技能去分析和解决本专业范围内的一般工程技

14、术问题，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。通过毕业设计，进一步巩固、扩大和深化所学的基本理论、基本知识和基本技能，提高学生设计计算、制图、编写技术文件，正确使用技术资料、标准、手册等工具书的独立工作能力。通过毕业设计论文的书写、工件图纸的描绘等过程，培养学生严肃认真，一丝不苟，实事求是的职业特性，树立正确的生产观点、经济观点和全局观点。12毕业设计的主要内容在毕业设计之前，本人全面、系统地复习了所学专业知识，明确自己的设计题目，带着待解决的问题，深入韶关新宇建设机械有限公司搅拌机制造厂。认真研讨问题，阅查有关资料，为毕业设计作了充分的准备。 以JG150混凝土搅拌

15、机减速箱箱体加工工艺规程设计为主，并同时进行工序中工装设备（铣削底面专用夹具）的设计。制定工艺规程时，包括选择该减速箱箱体的工艺路线，计算各工序的加工余量、切削用量，选择工艺装备，确定工时定额。设计铣底面夹具，包括定位的选择，夹紧机构的设计，力求完善零件结构工艺性，设备的先进性。第二章 零件分析第二章 零件分析2.1零件的功用搅拌机是建筑必备的设备之一，主要用于建筑时混凝土的搅拌。此次给定题目的零件时JZC500A搅拌机的变速箱箱体。JZC500搅拌机的出料容量500L，锥形反转出料，也就是正转搅拌，反转出料。变速箱体的作用是使电动机的变转速，通过变速、降速至滚筒所要求的低转速。速度的变化时经

16、过三根轴上齿轮齿数的变化来达到的。工作原理：电动机动力通过皮带轮传动，带动减速箱输入轴，经输入轴上齿轮，传至传动轴齿轮，最后到输出轴，带动搅拌机滚筒外的大圆环齿轮，使滚筒转动，达到了搅拌的目的。由上分析，此减速箱是二级变速箱。示图如下：（结构简图）1电动机 2主轴箱 3滚筒2.2 零件的工艺性分析变速箱箱体有的加工部位可以分成六部分：1、以三组轴孔中的两个作为粗基准，加工底面。2、钻两个18的底孔，钻2-17.8的孔并铰至达工艺孔要求2-18h7。3、在专用夹具上粗，精镗三组轴孔表面粗糙度都为3.2 ；4、刨两端面和观察孔面；5、钻端盖孔，观察盖孔，并攻丝；6、钻注油，放油孔，并攻丝。以上各部

17、分之间的位置要求，分析如下：1、轴孔轴线与底面A的平行度为O,与轴孔轴线的平行度公差为0.08mm；2、三组轴孔的同轴度均为0.04mm；3、轴孔轴线与轴孔轴线平行度公差为0.08mm .由以上分析可知，对三组轴孔的加工来说，我们可以先以底面和两工艺孔为基准，加工轴孔，然后再以加工的轴孔为基准，镗其它的孔，并保证它们之间的位置精度。第三章 零件工艺规程设计第三章 零件工艺规程设计3.1 确定零件生产类型零件生产纲领为：N=Qn(1+%)*(1+ %)其中： 根据零件生产纲领，3.2 确定零件毛坯的制造形式零件材料为HT200，该箱体为JZC500型号机械减速箱，采用灰口铸铁具有较高的强度，硬度

18、与耐磨性。还具有如下的优良性能：（1）（2）（3）（4）（5）3.3 基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的合理正确与否可使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会出现一定的问题，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.3.1 粗基准的选择箱体类零件一般都选择重要孔（如轴孔）为粗基准， 3.3.2 精基准的选择当加工好底面以后，就要以底面为基准，这样可以保证加工精度要求，其它各个加工面既要考虑到基准统一，又要考虑到基准重合原则。3.4 制定工艺路线3.4.1 制定工艺路线的依据制定工艺路线的依据应使零件上的各尺寸精度，位置精度，表面光洁度和

19、各项技术要求均能得到保证。由于本零件生产纲领确定为大批量生产，因此可以考虑采用通用性机床配以专用夹具，在必要情况下设计专用机床，以便使工序集中，这样既可以提高生产率。又可提高加工精度，且可使生产成本降低，以获得最好的经济效果。加工顺序按以下原则确定：。3.4.2 两种工艺路线方案A、工艺路线方案之一：工序：检查各孔及内腔余量有保证情况下，划出底面，两侧面及观察口加工线。工序：（1）按线铇底面尺寸25和一侧面尺寸34至要求。+0.65+0.26（2）按线铇另一侧面至要求尺寸247 ；（3）铇观察口至尺寸10.工序：以底面为基准，划、轴孔的加工线，划4-18孔位置线（注意轴孔中心，线至18孔尺寸5

20、0）；划6-M6底孔5，M12底孔10.2；M121.25底孔10.7位置； （划16-M8底加6.7位置线）-暂不执行。工序：以底面为基准，轴孔110JT的一端朝床头，用角尺校对轴孔端面与主轴垂直后压紧。+0.022-0.013 +0.022-0.0130.04D（1）粗精镗轴孔（用块规校对主轴与工作台距离2400.1尺寸，左右对线镗孔）。110JT（ ）,90JT( )3.2 ，用检套检棒检查+0.022-0.013+0.022-0.013 （2）用粗精轴孔（工作台往后移72.5，主轴升高116.54后，校测中心距137.250.0315,后镗孔）110JT（ ）,90JT（ ）3.2用检

21、棒，检套检查 , 并检查轴对轴0.04B+0.022-0.0130.08C0.08C0.04C(3)粗精镗轴孔（主轴下降116.54工作台后移68.14，校测中心距1350.0315后镗孔），100JT（ ）3.2 工孔，用检棒检套检查 ,并检查轴对轴 。工序：按线钻4-18孔，反刮4-35；钻M12底孔10.2，刮平30；钻M121.25底孔10.7，刮平25。（钻6-M6底孔5深14）暂不执行，以13-5，13-13为准，对正，配钻16-M8底孔6.7，深20.B、工艺路线方案之二：工序：铣底面，把工件装夹在专用铣床夹具上，铣底面至尺寸要求；+0.55+0.25工序：钻底面4个18的安装孔

22、至图纸要求取两个对角孔作定位孔，加工此两个孔至作为定位孔的要求；工序：铇两侧面，以底面及两个工艺孔定位，夹紧分别铇两端面后至247 ；工序：铇观察孔端面，把工件旋转90夹紧后，铇观察孔端面至要求尺寸10mm；工序：镗三组轴孔，以底面为基准和两个工艺孔定位，调整好镗模架高度，分别镗一端面的三孔，换刀后，分别镗另一端面的三孔。+0.022-0.013+0.022-0.013 粗精镗轴孔（用块规校对主轴与工作台距离2400.1尺寸，左右对正后镗孔）110JT（ ），90JT（ ）3.2 根据调整好的镗模架，镗轴孔+0.022-0.013+0.022-0.013 110JT（ ），90JT（ ）3.2

23、+0.022-0.013粗精镗轴孔100JT（ ）3.2 工孔工序：钻两侧面端盖孔16-M8，钻观察孔盖孔6-M6，钻攻丝放油孔和注油孔。工序：终检3.4.3 工艺方案的比较与分析 上诉两个方案的特点在于：方案一是。方案二是。方案一中采用的多是专用机床，二方案二中是采用通用机床，专用夹具。从机床的经济效益和生产工件来讲，通用机床够经济，且加工工件种类较多点，设计专用夹具比设计专用机床肯定是要经济，所以比较此两种方案，方案二较合理。35 确定机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸机械加工余量对工艺过程有一定的影响，余量不够，不能保证零件加工质量。余量过大，不但增加机械加工的劳动量，而且增加了材料刀具，

24、能源的消耗，从而增加了成本，所以必须合理地安排加工余量。本设计采用计算法与查表法相结合，选取加工余量。3.5.1铣底面采用计算加工余量，工序尺寸 工序间余量可按下式计算：Z=R2+T缺+a+b R2上序表面微观不平度 T缺上序表面缺陷层深度 a上序空间偏差之和 b本序的安装误差毛坯为砂型铸造，大批量生产，级精度 由2表1-13查得：R2+T缺=800m 2表1-46查得：T=1600m铣底面一次加工，由2表1-15查得：T 1112取T 11R2=30m T缺=30ma值为铸件翘曲的空间偏差，取单位翘曲值翘曲=0.7m/mm 2表1-19故在平面全长上总翘曲值为：a=翘曲L=0.7320=22

25、4mb值为铸件毛坯安装误差，根据有关资料确定为b=100mZmin为铸件毛坯计算余量（翘和安方向相同） Zmin=R2+ T缺+翘+安 =800+224+100=1124m计算尺寸L：L终取最小极限尺寸=25 L毛=L终+Z计=25+1124=26.124mm极限尺寸 L终圆整 Lamin=25 Lamax=Lamin+T=25.21mm L毛圆整 L毛min=26.12 L毛max=L毛min+T毛=27.72mm极限余量Zmin、Zmax Zmin= L毛minLamin=1120m Zmax= L毛maxLamax=2510m加工余量工序尺寸计算表高为25mm的底面加工工序余量组成公差（

26、m）计算余量（m）计算尺寸（mm）极限尺寸（mm）极限余量（m）RzT缺ab最大最小最大最小2010铣床上铣底面毛 坯800224160026.12427.7226.12一次加工303010021011242525.2125251011203.5.2镗三组轴孔采用计算与查表法计算加工余量、工序尺寸+0.022-0.013 镗100JT（ ）3.2 的轴孔采用计算法： 粗镗：2表1-16得：IT12 Rz=50m T缺=50m 精镗：2表1-16得：IT10 Rz=20m T缺=25m 由2表1-13，得铸造毛坯Rz+T缺=800 空间偏差毛，在造型过程中，孔中心线位移，其值取壁厚公差由2表1-

27、46查得为1600m。 由2表1-21得：粗剩=9.8wcFyfYFyap x F y -(a p-纵) x F yKF y2表3-1查：CFy 切削条件系数54kg/mm W=1m/N f=0.35mm/r ap=3mm XFy=0.9 yFy=0.75 KFy =0 纵=移=0.8 mm粗剩 = 9.81540.350.7530.9 -（3-1.6）0.9 1 =321.3m注： W工艺系统的柔度（mm/N） CF磨削时切削条件系数 ap切削深度（mm） f进给量（mm/r）纵对机械加工，第一步，既毛坯弯曲值（mm）XFy、YFy、KFy切削力计算公式中的指数和系数计算余量：2Zb min

28、 =2(Rza+T缺a+ ( a + 定 ) =2（800+ 321.3+300） =21239.6 公差：由2附表2-1查得粗镗540，精镗220m 2Zbmax=2（50+ 0 +68 ）=2118+0.022-0.013 2Zbmin=2(25+ 0 +50 )=275所以貌 ：100JT（ ）轴孔加工余量工序尺寸计算表如下：镗轴孔的工序 及 工 步余量组成公差（m）计算余量（m）计算尺寸（mm）极限尺寸（mm）极限余量（mm）RzT缺ab最大最小最大最小镗100孔毛坯8001600200097.15797.1595.15粗镗50321.330054021239.699.63699.63

29、99.094.343.94精镗2568220211899.87299.8799.650.560.24细镗5035275100.022100.02299.9870.3370.52+0.022-0.013+0.022-0.013同理，镗90JT（ ）3.2 的轴孔与镗110JT（ ）3.2 的轴孔的加工余量工序尺寸计算相同表如下：镗轴孔的工序 及 工 步余量组成公差（m）计算余量（m）计算尺寸（mm）极限尺寸（mm）极限余量（mm）RzT缺ab最大最小最大最小镗110孔毛坯80016002000107.157107.15105.15粗 镗50321.330054021239.6109.636109

30、.63109.094.343.94精 镗25682202118109.872109.87109.650.560.24细镗5035275110.022110.022109.9870.3370.152镗轴孔的工序 及 工 步余量组成公差（m）计算余量（m）计算尺寸（mm）极限尺寸（mm）极限余量（mm）RzT缺ab最大最小最大最小镗90孔毛 坯8001600200087.15787.1585.15粗 镗50321.330054021239.689.63689.6389.064.343.94精 镗2568220211889.87289.8789.650.560.24细 镗503527590.0229

31、0.02289.9870.3370.1523.5.3 其余各序余量及工序尺寸用查表法确定其余各序余量及工序尺寸（1）总宽为247 的两侧面的加工余量； 由2表1-49查得：毛坯加总余量为4.5mm(单边) 表1-46查得：偏差为2561.2（2）观察孔面的加工余量及工序尺寸由2表1-49查得：毛坯加工总余量为3.5mm 表1-46查得：偏差为13.50.8（3）注油孔顶面的加工总余量及工序尺寸由2表1-49查得：加工总余量为4.5mm 表1-49查得：尺寸偏差为144.50.8（4）放油孔顶面的加工总余量及工序尺寸由2表1-49查得：加工总余量为3.5mm 表1-49查得：偏差为60.83.6

32、 确定各序工艺装备，切削用量及工时定额3.6.1 切削用量工序：铣底面，保证尺寸25mm，余量为3.5，小于5mm，一次进给。一次进给铣削全部加工余量切削深度p=3.5mm,铣削宽度e=247mm每齿进给量f：选用铣刀类型（端铣刀300，Z=20）。2表3-28查得：f=0.20.5，取f=0.25mm/z2表3-27查得：铣刀耐用度t=3010 S=0.510min进给速度f=fZn2表3-29查得公式中系数和指数刀具材料工序名称铣刀用量公式中的系数和指数e（mm）p(mm)f(mm/z)CZXyUPm端铣刀硬质合金YG6铣平面2473.50.254450.20.150.350.200.32

33、铣削速度 C do dozo tmaexapuZpafy = k (m/min) 4453000.2 (0.510) 0.322470.153.50.20.250.3520 = 1 =21.04m/min2表3-24铣削力的计算： Fz =9.8154.5ae1.0 af 0.74ap0.9Zdo-1.0 =9.8154.52470.250.743.50.920300-1 =9745.6N2表3-24，铣削切率的计算： Pm=Fz =9745.6(21.04/60) =3417.5kv 1000 D 100021.04 3.14300计算机床主轴转速： N = = =22.32 r/min30

34、022 1000Dn 1000根据机床说明书，选n=22 r/min实际切削速度：= = =20.73 m/min每分钟进给量FM: FM= af Zn=0.252022=110 mm/min根据机床说明书，选fME=110 mm/min3.6.2 工艺装备机床：X2010龙门铣床夹具：圆锥销组合专用夹具（J1专用夹具）刀具：硬质合金YG6的300端铣刀量具：游标卡尺3.6.3 工时定额 2表7-7查得 Tj= = i 铣刀直径D=300，铣削宽度B=247 =320 Kr=90 1=0.5（D DB）+(13) =0.5(300 300247 )+2 =66.8 2=13 取2=2mm i

35、行程次数为1 L+1+2 fMZ基本工时：Tj = i 320+66.8+2 110 = 1 = 3.5min本工序辅助时间：2表7-29：T装卸=0.59min 2表7-30：T定辅=1.27min 2表7-31：工作地服务及自然需要时间5.2%T；所以： T总=Tj + T辅=3.5+0.59+1.27+3.50.052=5.54min工序：钻底孔，钻铰工艺孔的工艺装备，切削用量，工时定额 机床：Z35摇臂钻床 夹具：JZ专用夹具工步1：钻2-18孔 a、刀具：直柄麻花钻18 b、墨具：游标卡尺 c、切削用量与工时定额查2表3-38，do=18mm f=0.70.86 HB=200, 取f

36、=0.8mm/r Cdz tmfy根据机床说明书2表4-4-2，取f=0.67mm/r切削速度= K查2表3-40得：C=17.1, Z=0.25, y=0.55, m=0.125,k=k料 k ktv ke kk 190 200 = ( )1.30.840.841.01.0 =0.66 17.1180.25 1000.1250.670.55查3表3-129得、t=80 120min , 取t=100 min 100024.7 18 1000 d = =24.7m/minn6= = =437r/min 3.1418420 1000 dn 1000根据机床说明书2表4-4-1取n=420r/min实际切削速度，v= = =23.7m/min切削力的计算: 查2表3-