鄭州科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 箱體類零件加工工藝及專機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 08級(jí)本科（6）班 學(xué) 號(hào) 200833162 院 （系） 機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師（職稱） 講師 完成時(shí)間 2012年 5 月 16 日 箱體類零件加工工藝及專機(jī)設(shè)計(jì)摘 要 零件的工藝編制，在機(jī)械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求；夾具大的設(shè)計(jì)也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問(wèn)題。因此這兩者在機(jī)械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)的課題是一級(jí)減速器箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。該箱體零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積較大。為了提高生產(chǎn)效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，我設(shè)計(jì)了一款鉆床夾具。本次設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)分為三個(gè)部分: 第一部分分為機(jī)械加工工藝規(guī)程的慨述，其中有工藝的組成，工藝規(guī)程的內(nèi)容和作用，機(jī)械制造工藝規(guī)程的類型及格式，工藝規(guī)程的原理和步驟的介紹。同時(shí)對(duì)定位基準(zhǔn)的選擇，工藝路線中表面加工方法的選擇、加工方法的劃分、加工順序的安排起到詳細(xì)的介紹。第二部分分為機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，講解機(jī)床夾具的慨述，機(jī)床夾具的組成分類。工件定位的原理，定位方法和定位元件對(duì)定位誤差的計(jì)算，對(duì)夾緊裝置的組成和夾緊力的三要素作了分析。在這次工藝中表面在銑床上加工；直徑為40mm以上的在鏜床上加工；其余的孔因分部面多我專門(mén)設(shè)計(jì)了一款?yuàn)A具便于在鉆床上加工（有圖）。第三部分主要介紹對(duì)零件加工的全過(guò)程，我這次設(shè)計(jì)主要選的是鑄件對(duì)毛坯的確定；加工中的時(shí)效性處理；工藝路線的編制和工序卡片的編寫(xiě)（有卡片工藝、工序全過(guò)程）在加工完后的檢驗(yàn)。在加工中夾具的設(shè)計(jì)和計(jì)算，對(duì)機(jī)械簡(jiǎn)明手冊(cè)的翻閱對(duì)國(guó)標(biāo)對(duì)準(zhǔn)。在加工完后繪制出了完美的零件圖（A0號(hào)）。在經(jīng)濟(jì)時(shí)效下保證了加工滿足的要求。關(guān)鍵詞： 箱體、工藝、工序、夾具、繪制零件圖BODY PARTS PROCESSING TECHNOLOGY AND SPECIAL PLANE DESIGNABSTRACTThe Part of the process, in machining plays a very important part of the process, prepare to reasonable or unreasonable, it directly relates to the quality requirements both in mechanical processing industry is crucial link. The graduation design, the topic is I design process and fixture enclosure reducer design. This case is complex, volume parts structure. In order to improve production efficiency and reduce labor intensity, I design a drill fixture. The design manual is divided into three parts:The first part is divided into the machining process of the specified procedures, including process, contents and procedure, mechanical manufacturing process planning of the type and the procedure formats, introduced the principle and procedure. The choice of the locating datum, the process route in the selection of surface machining method, the method of processing, sequence arrangement has been introduced in detail.The second part of the machine tools fixture design, the interpretation of the machine tools fixture of the machine tools fixture soup, composition and classification. The principle, workpiece position and orientation of the positioning error calculation of components for clamping device, the composition and clamping force of three factors are analyzed. In the process of surface in milling machining, Diameter 40mm in for more boring, The rest of the hole for division I face a fixture designed to facilitate the processing (in press).The third part mainly introduces the process of parts processing, I choose the design is mainly for determination of casting billet, The timeliness, The preparation process route and the process of writing (card), whole process card technology in processing after inspection. In the process of calculation, and fixture design of mechanical concise manual of gb through alignment. In processing after mapped the perfect parts graph (A0). Under the limitation in the economic guarantee processing request.Key words: process, process, and drawing parts fixture, totoIII目 錄摘 要IABSTRACTII引言11減速器箱體的設(shè)計(jì)21.1傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明21.2電機(jī)的選擇21.2.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的確定21.2.2電動(dòng)機(jī)額定功率Ped31.2.3電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速31.2.4計(jì)算并分配傳動(dòng)比31.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)31.3.1各軸的轉(zhuǎn)速31.3.2各軸輸入功率31.3.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩41.3.4計(jì)算各軸的最小直徑41.4傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算41.4.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)41.5鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表及附件的選擇82減速器箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)92.1零件的分析92.1.1支承孔的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度92.1.2支承孔之間的相互位置精度92.1.3主要平面的形狀精度、相互位置精度和表面粗糙度102.1.4支承孔與主要平面間的相互位置精度102.2毛坯的選擇102.2.1確定毛坯成型方法102.2.2鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析102.2.3鑄件工藝方案的確定112.3工藝分析112.3.1加工方法的選擇112.3.2定位基準(zhǔn)112.3.3工序順序的安排122.3.4熱處理工序的安排122.3.5輔助工序的安排122.4選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具142.4.1選擇加工設(shè)備142.4.2選擇量具142.5確定切削用量及基本時(shí)間152.5.1粗、精銑切削用量152.5.2鉆削加工切削用量的選擇162.5.3基本時(shí)間的確定172.6機(jī)床夾具設(shè)計(jì)223.專用機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)263.1主軸極限轉(zhuǎn)速的確定263.2主動(dòng)參數(shù)的擬定273.2.1確定傳動(dòng)公比273.2.2主電動(dòng)機(jī)的選擇283.3專用車床的規(guī)格283.4變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)293.4.1確定變速組293.4.2結(jié)構(gòu)式的擬定293.4.3結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定313.4.4個(gè)變速組的變速范圍及極限傳動(dòng)比323.4.5確定各軸的轉(zhuǎn)速333.4.7確定各變速組變速副齒數(shù)343.5傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)363.5.1V帶的設(shè)計(jì)363.5.2帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)383.5.3確定各軸的轉(zhuǎn)速403.5.4確定各軸最小直徑413.5.5鍵的選擇、傳動(dòng)軸、鍵的校核423.6各變速組齒輪模數(shù)的確定及齒輪參數(shù)433.6.1齒輪模數(shù)的確定433.6.2齒輪參數(shù)的確定453.7齒輪校核463.7.1齒輪強(qiáng)度的校核473.8主軸組件的設(shè)計(jì)513.8.1主軸基本尺寸的確定523.8.2主軸剛度驗(yàn)算553.8.3各軸軸承的選用型號(hào)57致 謝58參考文獻(xiàn)59 引言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門(mén)主干專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容覆蓋金屬切削原理和刀具、機(jī)械加工方法及設(shè)備、機(jī)械制造工藝學(xué)及工藝裝備等知識(shí)，貫穿大學(xué)的整個(gè)專業(yè)課程，是一門(mén)要求實(shí)踐性和綜合性的課程，通過(guò)我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)才使我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)理論有更加深刻的認(rèn)識(shí)，為以后的工作打下扎實(shí)基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)后進(jìn)行的、這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對(duì)大學(xué)所學(xué)各專業(yè)課程的一次綜合性的復(fù)習(xí)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，分析零件的工藝機(jī)構(gòu)，對(duì)其工藝性進(jìn)行分析，然后確定加工的路線，最后設(shè)計(jì)出機(jī)床夾具和專用機(jī)床的部件。設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具和主軸箱這一典型的工裝，是我們對(duì)工程訓(xùn)練的提升，是實(shí)踐運(yùn)用到理論上來(lái)，這個(gè)對(duì)提高我們認(rèn)識(shí)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基本知識(shí)，為今后從事的機(jī)械加工工藝方向的工作打下了良好的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1減速器箱體的設(shè)計(jì)1.1傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 帶式輸送機(jī)的已知數(shù)據(jù)： 減速器齒輪類型：直齒圓柱齒輪； 輸送帶工作拉力：2kN； 輸送帶工作速度：1.2m/s; 滾筒直徑：D=260mm； 為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)范圍，以便選定合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)擬定傳動(dòng)方案，可先由已知條件計(jì)算其驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速nW,即nW =60000V/=600001.2/3.14260=88r/min 一般常選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)比約在1315左右，可選用任務(wù)書(shū)中的傳動(dòng)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.2電機(jī)的選擇1.2.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的確定電機(jī)所需功率PW PW =Fv/1000 =20001.2/1000=2.4電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd =PW /傳動(dòng)裝置的總功率 =122345式中，齒輪傳動(dòng)效率為，滑動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為，聯(lián)軸器傳動(dòng)效率為，V帶傳動(dòng)效率，卷筒軸滑動(dòng)軸承5 =0.96。則=0.970.992 0.990.960.96=0.86故Pd =PW /=2.4/0.86=2.79 1.2.2電動(dòng)機(jī)額定功率Ped 由表20-1選取額定功率Ped =3 1.2.3電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由表2-1查得V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍i=24，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為nd =nW i1 i2 =5282112 r/min可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。由【機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)】表17-7定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M161.2.4計(jì)算并分配傳動(dòng)比總傳動(dòng)比i=nm /nw =960/88=10.91分配傳動(dòng)比 假設(shè)V帶傳動(dòng)分配的傳動(dòng)比i1 =2.7，則齒輪的傳動(dòng)比i2 =10.91/2.7=4.041.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1.3.1各軸的轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為1軸，低速軸為2軸。則n0 =nm =960 r/minn1 = n0/ i1=960/2.7=356 r/minn2 = n1/ i2=356/4.04=88 r/min1.3.2各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)額定功率Ped 計(jì)算各軸輸入功率，即P0 = Ped=3 P1 = P01=30.96=2.88P2 = P123=2.880.990.97=2.771.3.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩T0 =9550 Ped/ nm=95503/960=29.84N.mT1 =9550 P1/ n1=95502.88/356=77.26 N.mT2 =9550 P2/ n2=95502.77/88=300.6 N.m1.3.4計(jì)算各軸的最小直徑d1miN=A=95=950.21=20.9 (取25mm)d2min=95=950.315=29.925 （取32mm）注：當(dāng)軸處有鍵槽時(shí)加大5%7%1.4傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算1.4.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1）、選定齒輪的類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)、按圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2)、帶式機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB1009588）。(3)、材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度280320HBS,大齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)），硬度為250290HBS。二者硬度差為40HBS左右。(4)、選小齒輪齒數(shù)Z1=20，齒輪傳動(dòng)比為i2=4.04，則大齒輪齒數(shù)Z2=204.04=80.8，取Z2=802）、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即 進(jìn)行計(jì)算。3）、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值(1)、試選載荷系數(shù)(2)、計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。(3)、由表【機(jī)械設(shè)計(jì)】10-7選取齒寬系數(shù)。(4)、由表10-6差得材料的彈性影響系數(shù)(5)、由圖10-21d按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。4）、計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60n1jLh=60*960*1*(2*8*300*12)=3.11109(1)、由【機(jī)械設(shè)計(jì)】圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)。(2)、計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1,則5）、計(jì)算(1)、試算小齒輪分度圓直徑代人中較小的值。(2)、計(jì)算圓周速度6）、計(jì)算齒寬。7）、計(jì)算齒寬與齒高之比。模數(shù) 齒高 齒高比 8）、計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)，7級(jí)精度，由【機(jī)械設(shè)計(jì)】圖10-8查得動(dòng)載系數(shù);直齒輪，。由【機(jī)械設(shè)計(jì)】表10-2查得使用系數(shù)。由【機(jī)械設(shè)計(jì)】表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置時(shí)，。由，查【2】圖10-13得，故載荷系數(shù)9）、按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑10）、計(jì)算模數(shù)m。11）、按齒根彎曲疲勞校核公式對(duì)小齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)。12)、確定公式內(nèi)的各計(jì)算值：(1)、由【機(jī)械設(shè)計(jì)】圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞極限。(2)、由【機(jī)械設(shè)計(jì)2】圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，。13)、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞許用安全系數(shù)S=1.4，則14）、計(jì)算載荷系數(shù)K。15）、查取齒形系數(shù)。由【機(jī)械設(shè)計(jì)】表10-5查得 。16）、查取應(yīng)力校正系數(shù)。由【機(jī)械設(shè)計(jì)】表10-5查得 。17）、計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。大齒輪的數(shù)值大。18）、設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)2.12mm，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) ，取 ，取19)、幾何尺寸的計(jì)算(1)、計(jì)算分度圓直徑(2)、計(jì)算中心距 a=d1+d2=(50+200) /2=125mm20)、計(jì)算齒輪寬度 取。1.5鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表及附件的選擇鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表見(jiàn)表1-1名稱符號(hào)減速器及其形式關(guān)系機(jī)座壁厚0.025a+1mmmm,取10mm機(jī)蓋壁厚1,取8mm機(jī)座凸緣厚度b1.5=15mm機(jī)蓋凸緣厚度b11.51=12mm機(jī)座底凸緣厚度p2.5=25mm取25mm地腳螺釘直徑df0.036a+12=19.47mm取20mm地腳螺釘數(shù)目na<250mm,n=4軸承旁連接螺栓直徑d1 12mm機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑d210mm軸承端蓋螺釘直徑d38mm窺視孔蓋螺釘直徑d46mm定位銷直徑d6mmdf、d1、d2至外機(jī)壁距離c126mm,18mm,16mmdf、d1、d2至凸緣邊緣距離c224mm,16mm、14mm凸臺(tái)高度h45mm大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離18mm小齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離210mm機(jī)座肋厚mm=0.85=8.5mm啟蓋螺釘d510mm軸承端蓋凸緣厚度e10mm表1-12減速器箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)2.1零件的分析減速器的主要加工表面為孔系和平面，為了保證箱體部件的 配精度，對(duì)箱體零件的加工，主要有如下技術(shù)要求：2.1.1支承孔的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度箱體上的主要支承孔(主軸孔)尺寸公差等級(jí)為IT6級(jí)，圓度為0.0060.008mm，表面粗糙度值為Ra0.40.8um.其他支承孔的尺寸公差等級(jí)為IT6IT7級(jí)，圓度為0.01mm左右，表面粗糙度值為Ra1.63.2um。2.1.2支承孔之間的相互位置精度箱體上有齒輪嚙合關(guān)系的齒輪嚙合孔系之間，應(yīng)有一定的孔距尺寸精度和平行度要求，否則會(huì)影響齒輪嚙合精度，使工作時(shí)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，并影響齒輪使用壽命。這項(xiàng)精度主要取決于傳動(dòng)齒輪副的中心距允差和齒輪嚙合的精度。同一軸線的孔應(yīng)有一定的同軸度要求，否則，不僅使軸的裝配困難，并且使軸的運(yùn)轉(zhuǎn)情況不良，加劇軸承的磨損和發(fā)熱，影響機(jī)器的精度和正常工作。支承孔間的中心距允差一般為0.0 5mm；軸心線的平行度為0.030.1mm；同軸線孔的同軸度為0.02mm。 2.1.3主要平面的形狀精度、相互位置精度和表面粗糙度箱體的主要平面一般都是裝配或加工中的定位基準(zhǔn)面，直接影響箱體與機(jī)器總裝時(shí)的相對(duì)位置和接觸剛度，也影響箱體加工中的定位精度。一般裝配和定位基面的平面度在0.05范圍之內(nèi)；表面粗糙度值為Ra1.6um以內(nèi)。2.1.4支承孔與主要平面間的相互位置精度箱體的主要支承孔與裝配基面的位置精度由該部件裝配后精度要求所確定，一般為0.02mm左右。2.2毛坯的選擇 2.2.1確定毛坯成型方法一般箱體零件的材料為灰鑄鐵，灰鑄鐵具有容易成形、切削性能和抗震性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。常用牌號(hào)為HT150HT250,考慮到箱體輪廓尺寸也不算大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式上看，幾何形體不是很復(fù)雜，并且該零件年產(chǎn)量較多，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成型選擇HT200鑄件。2.2.2鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 該零件底平面因散熱 面積大，壁厚較薄，冷卻快，故有可能產(chǎn)生白口鐵組織，但因?yàn)榇思?duì)防止白口的要求不高，又采用砂型鑄造，保溫性能好，冷卻速度較慢，故能滿足箱體的使用要求。2.2.3鑄件工藝方案的確定 根據(jù)鑄件的尺寸、形狀，而且選用灰口鑄鐵為材料，并且鑄件的表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)條件（參考金屬工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)表1-7）選用砂型鑄造。2.3工藝分析2.3.1加工方法的選擇（1）減速器箱蓋、箱體主要加工部分是分割面、軸承孔、通孔和螺孔，其中軸承孔在箱蓋、箱體合箱后再進(jìn)行鏜孔加工，以確保兩個(gè)軸承孔中心線與分割面的位置，以及兩個(gè)孔中心線的平行度和中心距。（2）減速器整個(gè)箱體壁薄，容易變形，在加工前要進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，加工時(shí)要注意夾緊位置和夾緊力大小，防止零件變形。（3）箱蓋、箱體分割面上的10M8的孔的加工，采用專用鉆模，按外形找正，這樣可保證孔的位置精度要求。（4）兩孔平行度精度主要由設(shè)備精度來(lái)保證。工件一次裝夾，主軸不移動(dòng)，靠移動(dòng)工作臺(tái)來(lái)保證兩孔的中心距。（5）減速器箱蓋、箱體不具有互換性，所以每裝配一套必須鉆、鉸定位銷。（6）減速器若批量生產(chǎn)可采用專用鏜床，從而保證加工精度及提高生產(chǎn)效率。2.3.2定位基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇 箱體最先加工的是箱蓋與箱座的結(jié)合面，以凸緣不加工面為粗基準(zhǔn)，及箱蓋以凸緣上表面，底座以凸緣面為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證對(duì)合面凸緣厚薄均勻，減少箱體合裝時(shí)對(duì)合面的變形。 精基準(zhǔn)的選擇 箱體的結(jié)合面與底面（裝配基面）有一定的尺寸精度和相互位置精度要求；軸承孔軸線應(yīng)在對(duì)合面上，與底面也有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。為了保證以上幾項(xiàng)要求，加工底座對(duì)合面時(shí)，應(yīng)以底面為精基準(zhǔn)，使對(duì)合面加工時(shí)的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合；箱體合箱后加工軸承孔時(shí)，仍以底面為主要定位基準(zhǔn)，并與底面上的兩定位孔組成典型的“一面兩孔”定位方式。這樣軸承孔的加工，其定位基準(zhǔn)既符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，也符合“基準(zhǔn)重合”原則，有利于保證軸承孔軸線與對(duì)合面的重合度及與裝配基面的尺寸精度和平行度。2.3.3工序順序的安排遵守“先基面后其他”的原則，首先加工精基準(zhǔn)箱體下表面結(jié)合面。遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。遵循“先主后次”原則，先加工主面箱體下表面和箱座上表面結(jié)合處，后加工次表面左右軸承端面。遵循“先面后孔”原則，先加工箱蓋箱座的上下表面，后加工地腳螺栓孔，先加工左右軸承端面，后加工端面螺紋孔。2.3.4熱處理工序的安排 鑄造成型后切邊，進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制溫度為190220HBS,并進(jìn)行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對(duì)機(jī)械加工帶來(lái)的不利影響；箱體軸承表面在加工之前局部高頻淬火，提高耐磨性和工作中沖擊載荷的能力。2.3.5輔助工序的安排 粗加工下表面和熱處理后，安排校直工序；半精加工后，安排去毛刺和中間檢查工序；精加工工后，安排去毛刺，清洗和終檢。制定工藝路線見(jiàn)表2-2序號(hào)工序內(nèi)容10鑄造20時(shí)效30粗銑油槽、銑下箱體結(jié)合面40精銑油槽、銑下箱體結(jié)合面50粗銑上箱體結(jié)合面60精銑上箱體結(jié)合面70鉆定位銷孔（合箱）80鉸定位銷孔90粗銑左側(cè)軸承端面（合箱）100精銑左側(cè)軸承端面（合箱）110粗銑右側(cè)軸承端面120精銑右側(cè)軸承端面130粗鏜高速軸軸承孔140半精鏜高速軸軸承孔150精鏜高速軸軸承孔160粗鏜低速軸軸承孔170半精鏜低速軸軸承孔180精鏜低速軸軸承孔190用鉆模鉆上下箱體聯(lián)接螺栓孔200锪上下箱體聯(lián)接螺栓孔210鉆左側(cè)軸承端面螺紋孔220锪左側(cè)軸承端面螺紋孔230攻左側(cè)軸承端面螺紋孔螺紋240鉆右側(cè)軸承端面螺紋孔250锪右側(cè)軸承端面螺紋孔260攻右側(cè)軸承端面螺紋孔螺紋270銑窺視孔平面280鉆窺視孔290攻窺視孔螺紋300刮油尺孔面310鉆油尺孔320锪油尺孔330攻油尺孔螺紋340鉆吊耳350刮放油旋塞孔360鉆放油旋塞孔370锪放油旋塞孔380攻放油旋塞孔螺紋390鉆地腳螺栓孔400锪地腳螺栓孔410檢測(cè)420入庫(kù)表2-22.4選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具2.4.1選擇加工設(shè)備1）工序30,40,50,60，和90,100,110,120，用的是銑床，分別進(jìn)行粗銑和精銑。用普通的臥銑床X62W型萬(wàn)能銑床即可。2）工序130,140,150,160,170,180，是鏜孔工序，分別進(jìn)行粗鏜，半精鏜，精鏜。采用帶有平旋盤(pán)的臥式鏜床一次性加工出軸承端面和軸孔，從而保證孔和端面的垂直度，利用端銑刀進(jìn)行端面銑削；軸孔利用后立柱刀桿支架支承鏜刀桿的鏜削方式進(jìn)行加工，這種鏜刀桿的形狀誤差、后立柱刀桿支架軸線與主軸軸線的重合度誤差，對(duì)鏜孔精度的影響是不大的。3）鉆孔有6，8，12，16四種孔需要留一定的加工余量，可用5，7，11， 15的麻花鉆直接鉆出來(lái)。4）鉸孔需要鉸三種孔，有粗鉸和精鉸，粗加工可用YT15，精加工可用YT30。2.4.2選擇量具本零件是單件大批量生產(chǎn)，故采用的是通用夾具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器具的測(cè)量方法的極限誤差來(lái)選擇。在這里選用第一種方法。由零件圖上看，各平面的相互位置要求不是非常嚴(yán)格，其最小的不確定度為0.2mm，選用的分度值為0.002mm，測(cè)量范圍為0150mm的游標(biāo)卡尺就行了，因?yàn)槠洳淮_定度為0.02mm，顯然滿足要求。此零件對(duì)孔的精度要求不高，其中例如對(duì)72孔德下偏差要求在0.013之內(nèi)，故可選用分度值為0.01mm，測(cè)量范圍為0150mm的內(nèi)徑百分尺，其不確定度為0.008，滿足測(cè)量精度的要求。加工量計(jì)算表見(jiàn)表2-3工序加工位置毛坯（mm）粗加工（mm）半精加工（mm）精加工（mm）總加工余量（mm）上表面143.8141.31403.8下表面128.8126.31253.872孔69.470.971.972H72.680孔76.878.879.8803.2表2-32.5確定切削用量及基本時(shí)間2.5.1粗、精銑切削用量根據(jù)加工余量來(lái)確定銑削背吃刀量。粗銑時(shí)，為提高切削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量，一個(gè)工作行程銑完。半精銑時(shí)，背吃刀量一般是0.52mm；精銑時(shí)一般是0.11mm或更小。銑削加工要注意區(qū)分的銑削要素包括：銑削速度（m/min）；銑刀直徑（mm）；銑刀轉(zhuǎn)速（r/min）；銑刀每轉(zhuǎn)工作臺(tái)移動(dòng)速度，即每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）；銑刀每齒工作臺(tái)移動(dòng)速度，即每齒進(jìn)給量（mm/z）；進(jìn)給速度，即工作臺(tái)每分鐘移動(dòng)的速度（mm/min）；銑刀齒數(shù)；銑削寬度，即垂直于銑刀軸線方向的切削層尺寸（mm）；銑削背吃刀量，即平行于銑刀軸線方向的切削層尺寸（mm）。銑削的切削用量查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-79表5-82。機(jī)床：X51刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料：， 齒數(shù)1)粗銑背吃刀量：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，取銑削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：， 2)精銑背吃刀量：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，取銑削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，取2.5.2鉆削加工切削用量的選擇 鉆削用量的選擇包括確定鉆頭直徑、進(jìn)給量和切削速度。粗加工的時(shí)候，應(yīng)該盡可能選擇大直徑鉆頭、大的進(jìn)給量，再選擇合適的鉆削速度，以取得高的鉆削效率、提高生產(chǎn)率。查表機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)得鉆孔切削用量的選擇如下：1)鉆12H8孔，采用高速鋼麻花鉆，按照工序尺寸可以知道，鉆孔的直徑為11mm，所以可以得到背吃到量，查表可以得到進(jìn)給量為0.700.86mm，選取進(jìn)給量為，切削速度。2)鉆8H9孔，采用高速鋼麻花鉆，按照工序尺寸可以知道，鉆孔的直徑為7mm，所以可以得到背吃到量，查表可以得到進(jìn)給量為0.470.57mm，選取進(jìn)給量為，切削速度。3)三個(gè)孔的徑向孔采用直柄麻花鉆6mm，進(jìn)給量為0.180.22mm，可以選取進(jìn)給量為，切削速度，背吃到量4)半精鏜孔的切削用量選擇：大孔80H8，采用機(jī)夾單刃鏜刀，進(jìn)給量為，切削速度，背吃到量。小孔72H9，采用機(jī)夾單刃鏜刀，進(jìn)給量為，切削速度，背吃到量。5)精鏜孔的切削用量選擇：18H8，采用機(jī)夾單刃鏜刀，進(jìn)給量為，切削速度，背吃到量。10H9，采用機(jī)夾單刃鏜刀，進(jìn)給量為，切削速度，背吃到量。2.5.3基本時(shí)間的確定時(shí)間定額是指在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間。時(shí)間定額由基本時(shí)間，輔助時(shí)間，布置工作地時(shí)間，休息和生理需要時(shí)間，準(zhǔn)備與結(jié)束時(shí)間等組成1）鉆削基本時(shí)間的計(jì)算，見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)可以得到：計(jì)算公式：，其中式中：；，本次計(jì)算選取， 其中D為鉆孔的孔徑，為刀具的主偏角。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)得：鉆大孔12H8：其進(jìn)給量，主軸鉆速，主偏角所以鉆8H9孔，采用高速鋼麻花鉆，按照工序尺寸可以知道，鉆孔的直徑為9mm，所以可以得到背吃到量，查表可以得到進(jìn)給量為0.280.34mm，選取進(jìn)給量為，切削速度。徑向孔6：其進(jìn)給量，主軸鉆速，主偏角所以孔12徑向孔時(shí)間：8孔1、2徑向孔時(shí)間：2）鏜孔80H8的基本時(shí)間的計(jì)算，見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)得：計(jì)算公式，式中：；其中為鏜孔前的孔徑（mm）；D為鏜孔后的孔徑（mm）；為主偏角。查表機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)得：可以選取進(jìn)給量為，分5次走到完成，主軸鉆速為。取，D=17.85mm，半精鏜孔時(shí)間半精鏜總時(shí)間。3）半精鏜孔72的基本時(shí)間的計(jì)算，見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，計(jì)算公式，式中：；為精鏜孔前的孔徑（mm）；D為精鏜孔后的孔徑（mm）；為主偏角。半精鏜孔時(shí)間計(jì)算：進(jìn)給量，主軸鉆速為，精鏜孔總時(shí)間。4）精鏜孔80H8時(shí)間計(jì)算：進(jìn)給量，主軸鉆速為，。5）精鏜孔72的時(shí)間計(jì)算：進(jìn)給量，分兩次走到完成，主軸鉆速為，。6）粗銑表面根據(jù)工藝手冊(cè)表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率4.5KW銑床加工時(shí)，選擇每齒的進(jìn)給量fz=0.140.24mm/z，由于是粗銑，取較大值?，F(xiàn)?。篺z=0.18 mm/z，由于單邊加工余量Z=1.7，余量不大，一次走刀內(nèi)完成，則ap=1.7mm。再由表3-7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.01.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)工藝手冊(cè)表3-8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。確定切削速度VC:根據(jù)切削手冊(cè)表3-16可以查VC:由fz=0.18 mm/z ap=1.7mm，查得VC=77 mm/z n=245 mm/z Vf=385 mm/z根據(jù)X51型立銑床說(shuō)明書(shū)nc=255r/min Vfc=400mm/min由上面公式知：基本工時(shí)T1=0.28min7）精銑表面根據(jù)工藝手冊(cè)表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率4.5KW銑床加工時(shí)，選擇每齒的進(jìn)給量fz=0.140.24mm/z，由于是粗銑，取較小值?，F(xiàn)?。篺z=0.14 mm/z，由于單邊加工余量Z=0.8，余量不大，一次走刀內(nèi)完成，則ap=0.8 mm。再由表3-7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.01.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)工藝手冊(cè)表3-8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。確定切削速度VC:根據(jù)切削手冊(cè)表3-16可以查VC:由fz=0.14mm/z ap4mm，查得VC=110 mm/z n=352 mm/z Vf=394 mm/z根據(jù)X62W型立銑床說(shuō)明書(shū)nc=380r/min Vfc=400mm/min由上面公式知：基本工時(shí)T2=0.14+0.12=0.26min查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)得輔助時(shí)間定額的計(jì)算見(jiàn)表2-4動(dòng)作時(shí)間/min動(dòng)作時(shí)間/min拿取工件并放在夾具上0.8手動(dòng)放松夾緊0.6拿取扳手、啟動(dòng)和調(diào)節(jié)切削液0.05氣、液動(dòng)放松夾緊0.03氣、液動(dòng)夾緊工件、工件快速趨近刀具0.04用劃線針找正并鎖緊工件0.25手動(dòng)夾緊工件0.7打開(kāi)或關(guān)上回轉(zhuǎn)壓板或鉆模板0.5啟動(dòng)機(jī)床，變速或變換進(jìn)給量、放下清掃工具0.02拿鏜桿將其穿過(guò)工件和鏜模并連接在主軸上1接通或斷開(kāi)自動(dòng)進(jìn)給，放下量具或拿清掃工具0.03在鉆頭、鉸刀、絲錐上刷油0.1工件或刀具退離并復(fù)位0.04根據(jù)手柄刻度調(diào)整背吃刀量、用壓縮空氣吹凈夾具0.05變換刀架或轉(zhuǎn)換方位0.95移動(dòng)轉(zhuǎn)臂，鉆頭對(duì)準(zhǔn)鉆套0.07放松移動(dòng)鎖緊尾架0.45更換普通鉆套，用內(nèi)徑千分尺測(cè)量一個(gè)孔徑0.3更換夾具導(dǎo)套、測(cè)量一個(gè)尺寸（用極限量規(guī)）0.10回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)模轉(zhuǎn)換方位0.4更換快換刀具（鉆頭、鉸刀）0.15清理磁性工作臺(tái)以便安裝工件0.5取量具0.04取下工件0.5清掃工件或清掃夾具定位基面0.15表2-42.6機(jī)床夾具設(shè)計(jì)機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面：1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算。2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時(shí)，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，提高自動(dòng)化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時(shí)，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。3)安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時(shí)，更需要減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。4)排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會(huì)影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問(wèn)題充分的重視。5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要方便制造、檢測(cè)、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。覆蓋式鉆模：為加工箱蓋上10個(gè)螺栓孔，采用左側(cè)板、右側(cè)板來(lái)防止箱體左、右移動(dòng)；通過(guò)安裝T型螺栓來(lái)阻止箱體的上下移動(dòng)；同時(shí)用銷軸將上下箱體合箱，利用箱蓋的外形來(lái)控制箱體的前后移動(dòng)，這樣就可將箱體固定，從而方便鉆頭加工，提高效率。本夾具主要用來(lái)粗銑減速箱箱體前后端面。由加工本道工序的工序簡(jiǎn)圖可知。粗銑前后端面時(shí)，前后端面有尺寸要求2300.3mm，前后端面與工藝孔軸線分別有尺寸要求107.5mm。以及前后端面均有表面粗糙度要求Ra3.2。本道工序僅是對(duì)前后端面進(jìn)行粗加工。因此在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。1，定位基準(zhǔn)的選擇在進(jìn)行前后端面粗銑加工工序時(shí)，頂面已經(jīng)精銑，兩工藝孔已經(jīng)加工出。因此工件選用頂面與兩工藝孔作為定位基面。選擇頂面作為定位基面限制了工件的三個(gè)自由度，而兩工藝孔作為定位基面，分別限制了工件的一個(gè)和兩個(gè)自由度。即兩個(gè)工藝孔作為定位基面共限制了工件的三個(gè)自由度。即一面兩孔定位。工件以一面兩孔定位時(shí)，夾具上的定位元件是：一面兩銷。其中一面為支承板，兩銷為一短圓柱銷和一削邊銷。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把銑刀對(duì)減速器箱體的前后端面同時(shí)進(jìn)行粗銑加工。同時(shí)為了縮短輔助時(shí)間準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊2，定位元件的設(shè)計(jì)本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷和短削邊銷進(jìn)行設(shè)計(jì)。 夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫(huà)出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖3所示。3， 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明本夾具用于減速器箱體前后端面的粗銑。夾具的定位采用一面兩銷，定位可靠，定位誤差較小。其夾緊采用的是氣動(dòng)夾緊，夾緊簡(jiǎn)單、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件在夾具體上安裝好后，壓塊在氣缸活塞的推動(dòng)下向下移動(dòng)夾緊工件。當(dāng)工件加工完成后，壓塊隨即在氣缸活塞的作用下松開(kāi)工件，即可取下工件。由于本夾具用于變速箱體端面的粗加工，對(duì)其進(jìn)行精度分析無(wú)太大意義。1）鉆套內(nèi)孔 鉆套內(nèi)孔，直徑的基本尺寸應(yīng)為所用刀具的最大極限尺寸，并采用基軸制間隙配合。鉆孔或擴(kuò)孔時(shí)其公差取F7或F8，粗鉸時(shí)取G7，精鉸時(shí)取G6。若鉆套引導(dǎo)的是刀具的導(dǎo)柱部分，則可按基孔制的相應(yīng)配合選取，如H7/f7、H7/g6或H6/g5等。2）導(dǎo)向長(zhǎng)度H如圖1所示，鉆套的導(dǎo)向長(zhǎng)度H對(duì)刀具的導(dǎo)向作用影響很大，H較大時(shí)，刀具在鉆套內(nèi)不易產(chǎn)生偏斜，但會(huì)加快刀具與鉆套的磨損；H過(guò)小時(shí)，則鉆孔時(shí)導(dǎo)向性不好。通常取導(dǎo)向長(zhǎng)度H與其孔徑之比為：H/d=12.5。當(dāng)加工精度要求較高或加工的孔徑較小時(shí)，由于所用的鉆頭剛性較差，則H/d值可取大些，如鉆孔直徑d<5mm時(shí)，應(yīng)取H/d2.5；如加工兩孔的距離公差為0.05mm時(shí)，可取H/d=2.53.5。3）排屑間隙h如圖2-5所示，排屑間隙h是指鉆套底部與工件表面之間的空間。如果h太小，則切屑排出困難，會(huì)損傷加工表面，甚至還可能折斷鉆頭。如果h太大，則會(huì)使鉆頭的偏斜增大，影響被加工孔的位置精度。一般加工鑄鐵件時(shí)，h=(0.30.7)d；加工鋼件時(shí)， h=(0.71.5)d；式中d為所用鉆頭的直徑。對(duì)于位置精度要求很高的孔或在斜面上鉆孔時(shí)，可將h值取得盡量小些，甚至可以取為零 圖2 -5箱蓋與箱座連接螺栓孔、鉆套、H1=30mm d1=12mm(4個(gè)) H2=30mm d2=10mm（4個(gè)） 工時(shí)的確定：（1）基本時(shí)間T1=(L+L1+L2)i/fn =(156+2+2)*2/0.3*255 =4.2min T2=(L+L1+L2)i/fn =(156+2+2)*2/0.2*320 =5min T3=(L+L1+L2)i/fn =(156+2+2)*1/0.15*383 =2.8minT輔:10minT布置：3min T休：10min T單件=T基+ T輔+ T布置+ T休 =4.2+5+2.8+10+3+10=35min3.專用機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1主軸極限轉(zhuǎn)速的確定確定主軸的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速，應(yīng)該在分析所設(shè)計(jì)機(jī)床幾種典型加工方式的切削用量和參考現(xiàn)有同類型機(jī)床的技術(shù)性能的基礎(chǔ)上，并按照“技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理”的原則進(jìn)行。 由于通用性機(jī)床加工對(duì)象很廣，不同工序所采用的切削用量相差懸殊，而且加工零件的尺寸變換也很大，所以要合理地確定其極限轉(zhuǎn)速是一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，必須對(duì)有關(guān)加工工序和切削用量進(jìn)行分析，在分析切削用量的過(guò)程中，應(yīng)特別注意下列幾點(diǎn)： 1.考慮先進(jìn)加工方法，但所選的切削用量不應(yīng)該是個(gè)別記錄，而應(yīng)該具有普遍性。 2.應(yīng)考慮刀具材料的發(fā)展趨勢(shì)。例如普通車到在大多數(shù)情況下已經(jīng)采用硬質(zhì)合金，目前陶瓷刀具也已開(kāi)始應(yīng)用等情況。 3.最高和最低轉(zhuǎn)速不能僅用計(jì)算方法來(lái)確定。還應(yīng)該和先進(jìn)的同類機(jī)床比較，因?yàn)檫^(guò)大的轉(zhuǎn)速范圍不僅不能充分發(fā)揮其性能，而且還可能使結(jié)構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在傳動(dòng)系統(tǒng)擬定好以后，驗(yàn)算各主要傳動(dòng)件的最大圓周速度應(yīng)不超過(guò)允許值。 主軸最高和最低轉(zhuǎn)速可按下列計(jì)算：= (r/min)= (r/min)其中： 、主軸最高、最低轉(zhuǎn)速（r/min）； 、典型工序的最大、最小切削速度（r/min）； 、最大、最小計(jì)算直徑。 普通車床采用最大速度的典型工序一般為用硬質(zhì)合金車刀精車或半精車鋼質(zhì)軸類工件的外圓，取=200r/min。 采用最小速度的典型工序又以下幾種情況： 1.在低速光車，要求獲得粗糙度小于R3.2m； 2.精鉸孔 3.加工各種螺紋及多頭螺紋； 4.用高速鋼車刀，對(duì)鑄鐵材料的盤(pán)類工件進(jìn)行粗車端面工作，取=25r/min。 一般取計(jì)算直徑： =0.5D =(0.20.25) 式中D為最大工件回轉(zhuǎn)直徑，即主參數(shù)(mm)。 當(dāng)?shù)湫凸ば驗(yàn)殂q孔或加工螺紋時(shí)，應(yīng)按在車床上常用最大鉸孔直徑或經(jīng)常加工的最大螺紋直徑作為最大計(jì)算直徑，根據(jù)調(diào)研可推薦：=0.2 ,(為刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑） 故 =1990 r/min，取=2000 r/min； =49.65 r/min， 取=45 r/min； 與本次設(shè)計(jì)給定的參數(shù)相差不大，取計(jì)算值。3.2主動(dòng)參數(shù)的擬定3.2.1確定傳動(dòng)公比根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)公式（3-2）因?yàn)橐阎?Z=+1 =1.411取Z=12根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)表3-5 標(biāo)準(zhǔn)公比。這里我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)公比系列=1.41。因?yàn)?1.41=1.06，根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)表3-6標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列。首先找到最小極限轉(zhuǎn)速45，再每跳過(guò)5個(gè)數(shù)取一個(gè)轉(zhuǎn)速，即可得到公比為1.41的數(shù)列：45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、2000。3.2.2主電動(dòng)機(jī)的選擇合理地確定電機(jī)功率N，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其性能，滿足生產(chǎn)需要，又不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。中型普通車床典型重切削條件下的用量刀具材料：YT15工件材料45號(hào)鋼，切削方式：車削外圓查表可知：切深ap=3.5mm 進(jìn)給量f(s)=0.35mm/r切削速度V=90m/min功率估算法用的計(jì)算公式 主切削力：Fz=1900apf0.75=19000.75=3026N 切削功率： PC=KW=KW=4.45KW 估算主電機(jī)功率： PZ=4.874KW可選取電機(jī)為：Y132S-4額定功率為5.5KW，滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min.3.3專用車床的規(guī)格 根據(jù)以上的計(jì)算和設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)可得本次設(shè)計(jì)的車床的基本參數(shù)見(jiàn)表3-1工件最大回轉(zhuǎn)直徑(mm)最高轉(zhuǎn)速()最低轉(zhuǎn)速()電機(jī)功率P（kW）公比轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z40020004541.4112表3-13.4變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.4.1確定變速組級(jí)數(shù)為Z的變速系統(tǒng)由若干個(gè)順序的變速組組成，各變速組分別有、個(gè)變速副。即變速副中由于結(jié)構(gòu)的限制以2或3為合適，即變速級(jí)數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子： ，可以有三種方案： 12=32212=23212=2233.4.2結(jié)構(gòu)式的擬定對(duì)于12=322傳動(dòng)式，有6種結(jié)構(gòu)式和對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。分別為： 根據(jù)主變速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則： 傳動(dòng)副前多后少的原則； 主變速傳動(dòng)系從電動(dòng)機(jī)到主軸，通常為降速傳動(dòng)，接近電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)轉(zhuǎn)速較高， 傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩較小，尺寸小一些，反之，靠近主軸的傳動(dòng)件轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，尺寸就較大。因此在擬定主變速傳動(dòng)系時(shí)，應(yīng)盡可能將傳動(dòng)副較多的變速組安排在前面，傳動(dòng)副數(shù)少的變速組放在后面，使主變速傳動(dòng)系中更多的傳動(dòng)件在高速范圍內(nèi)工作，尺寸小一些，以節(jié)省變速箱的造價(jià)，減小變速箱的外形尺寸； 傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序相一致的原則；比較兩組變速方案 和結(jié)構(gòu)圖如下圖3-1圖3-1 通過(guò)兩種方案的比較，后一種方案因第一擴(kuò)大組在最前面，軸的轉(zhuǎn)速范圍比前種方案大，如兩種方案軸的最高轉(zhuǎn)速一樣，后一種方案軸的最低轉(zhuǎn)速較低，在傳遞相等功率的情況下，受的轉(zhuǎn)矩較大，傳動(dòng)件的尺寸也就比前種方案大。 變速組的降速要前慢后快，中間軸的速度不易超過(guò)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；根據(jù)以上的原則我們最終確定的傳動(dòng)方案是：3.4.3結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 根據(jù)中間變速軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下圖3-2圖3-2傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)網(wǎng)3.4.4個(gè)變速組的變速范圍及極限傳動(dòng)比傳動(dòng)副的極限傳動(dòng)比和傳動(dòng)組的極限變速范圍：在降速傳動(dòng)時(shí)，為防止被動(dòng)齒輪的直徑過(guò)大而使進(jìn)徑向尺寸過(guò)大，常限制最小傳動(dòng)比，1/4，升速傳動(dòng)時(shí)，為防止產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)和噪音，常限制最大傳動(dòng)比，斜齒輪比較平穩(wěn)，可取，故變速組的最大變速