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1、機械與電子信息學院 提供完整版的各專業(yè)畢業(yè)設計， 《機械制造工藝學》課程設計 單級圓錐齒輪減速器箱體加工工藝及銑機座底面的夾具設計 姓名: 班級: 學號: 組別: 第二組 指導老師：楊杰 2014年7月 目錄 第一章產品概述 3 第二章箱體的工藝分析 5 第三章生產綱領 7 第四章毛坯的制造方法和毛坯圖 8 4.1 材料的選擇 8 4.2毛坯的制造方法 8 4.3 毛坯圖的繪制 10 第五章加工工作量及加工手段 13 第六章定位基準的選擇及加工工藝過程 15 6.1 定位基準的選擇 15 6.2 加工工藝過程 15 6.2

2、.1 機蓋的加工工藝過程 15 6.2.2 機座的加工工藝過程 17 6.2.3 合箱以后的加工工藝過程 19 第七章機座底面加工工序 22 7.1 機床的選擇 22 7.2 刀具的選擇 23 7.3 量具的選擇 24 7.4銑削力和銑削功率的計算 24 7.4.1 半精銑時銑削力和銑削功率的計算 24 7.4.2 精銑時切削力和切削功率的計算 25 7.5 機動時間及單位時間定額 25 7.5.1 半精銑時機動時間及單位時間定額 26 7.5.2 精銑時機動時間及單位時間定額 26 第八章機座底面加工的夾具設計 28 8.1 夾具方案設計 28 8.2 機構自由

3、度的計算 28 8.3 計算氣缸行程 29 8.4 夾緊力的計算 29 8.5 氣缸的選擇 31 8.6 氣動回路設計 32 8.7 關鍵部位校核 33 第九章 Pro/E三維模型展示 35 第十章東風商用發(fā)動機廠實習與課程設計感想 37 參考文獻 39 機械加工工序卡 40 第一章產品概述 本組的工藝分析和夾具設計對象是單級圓錐齒輪減速箱的箱體。 本減速器用于對輸入軸降低轉速，增大轉矩，同時還具有將輸入軸的傳動方向旋轉90的作用。由于其只有單級減速，減速比小，功能單一，多用于與轉速不高的輸入軸或者轉速要求較高的輸出軸相連接。比如，用于傳送帶減速。 箱體是減速

4、器（如圖1-1）中所有零件的基座，是支撐和固定軸系部件、保證傳動零件的正確相對位置并承受作用在減速器上載荷的重要零件，在整個減速器總成中起支撐和連接作用。它把各個零件連接起來，支撐傳動軸，保證各傳動機構的正確安裝。箱體一般還兼做潤滑油的油箱，具有充分潤滑和良好密封箱內零件的作用。 圖1-1單級圓錐齒輪減速箱結構 為了便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體大多做成剖分式（如下圖），由機座和機蓋組成，取軸的中心線所在平面為剖分面。機座與機蓋采用普通螺栓聯(lián)結，用圓錐銷定位。箱體的材料、毛坯種類與減速器的應用場合及生產數量有關。鑄造箱體通常采用灰鑄鐵鑄造。鑄造箱體的剛性較好，外型美觀，易于切削加工，能

5、吸收振動和消除噪聲，但重量較重，適合成批生產。 圖1-2 機蓋圖1-3 機座 毛坯的鑄造方法取決于生產類型和毛坯尺寸。在單件小批生產中,多采用木模手工造型。在大批量生產中廣泛采用金屬模機器造型,毛坯的精度較高。箱體上大于30—50mm的孔,一般都鑄造出頂孔,以減少加工余量。 減速器箱體大批量生產的機加工工藝過程中，其主要加工面有軸承孔系及其端面、平面、螺紋孔、銷孔等。因此加工過程中的主要問題是保證孔的精度及位置精度，處理好孔與平面的相互關系。 第二章箱體的工藝分析 箱體的結構形狀比較復雜，加工的表面多，要求高，機

6、械加工的工作量大，結構工藝性有以下幾方面值得注意： 1)箱體加工的基本孔可分為通孔和階梯孔兩類，其中通孔加工工藝性最好，階梯孔相對較差； 2）箱體的內端面加工比較困難，結構上應盡可能使內端面的尺寸小于刀具需穿過孔加工前的直徑，當內端面的尺寸過大時，還需采用專用徑向進給裝置； 3）為了減少加工中的換刀次數，箱體上的孔的尺寸規(guī)格應保持一致，本箱體連接螺栓孔的直徑均為17mm。 零件名稱 設計說明 機 蓋 ①速器箱體鑄成后，應清理并進行時效處理； ②機蓋和機座合箱后，邊緣應平齊，相互錯位每邊不大于2㎜； ③應檢查與機座接合面的密封性，用0.05㎜塞尺塞

7、入深度不得大于結合面寬度的1／3，用涂色法去檢查接觸面積達每個結合面一個斑點； ④與機座連接后，打上定位銷進行鏜孔，鏜孔時接合面處禁放任何襯墊； ⑤機械加工未標注偏差尺寸處精度為IT12； ⑥鑄造尺寸精度為IT18； ⑦未注明的倒角為C2，粗糙度為Ra12.5； ⑧未注明的鑄造倒角半徑為R＝3～5㎜。 機 座 ①機座的上端面的粗糙度為Ra1.6； ②機蓋和機座的接合面處的平面度為0.025； ③窺視口面的粗糙度為Ra12.5； ④軸承孔的圓柱度為0.012； ⑤軸承孔的中心平行度為0.025； ⑥軸承孔的上偏差是0.040，下偏差是0； ⑦輸出軸承孔的內壁的

8、粗糙度為Ra2.5、輸入軸承孔的內壁的粗糙度為Ra1.6； ⑧輸出軸承孔的同軸度為0.03； ⑨輸出（入）軸承孔兩端面與輸出（入）軸中心線的垂直度為0.01； ⑩機座不得漏油。 確定箱體的加工精度為IT7，以此審核減速器箱體的相關尺寸和要求，以下為重要配合表面的尺寸和標注的合理性分析。 機蓋： 錯誤：①缺左右方向中心孔基準：F 1. 前后方向中心軸孔與軸承配合（配合精度，粗糙度，同軸度，圓柱度） 錯誤：①粗糙度應為Ra1.6 ②缺少圓柱度，應為0.012 2. 左右方向中心軸孔與軸承配合（配合精度，粗糙度，圓柱度，垂直度） 錯誤：①缺少圓柱度：0.012

9、 ②左右向中心軸孔的垂直度要求：0.05 ③軸線不需要位置度要求（一般位置度常用于控制螺栓和螺釘連接） 3. 機蓋前后端面（粗糙度，與軸線的垂直度） 錯誤：與軸線的垂直度：0.06 4. 機蓋左端面（粗糙度，與軸線的垂直度） 錯誤：與軸線的垂直度：應為0.06 5. 下表面和機座上表面配合（粗糙度，平面度） 錯誤：平面度值0.04 6. 機蓋起吊螺栓孔，為了使加工更加高效，節(jié)省工時，降低加工難度和，將螺紋孔設計成通孔。如此，在加工過程中，可不需控制螺紋的深度，如此以便排屑。 機座： 1. 前后方向中心軸孔與軸承配合（配合精度，粗糙度，同軸度，圓柱度） 錯誤

10、：粗糙度為Ra1.6 2. 左右方向中心軸孔與軸承配合 錯誤：①缺少圓柱度：0.012 ②左右向中心軸孔的垂直度要求：0.05 ③軸線不需要位置度要求（一般位置度常用于控制螺栓和螺釘連接） 3. 機座前后端面（粗糙度，與軸線的垂直度） 錯誤：與軸線的垂直度：0.06 4. 機座左端面 錯誤：與軸線的垂直度：0.06 5. 和機座上表面配合 錯誤：平面度值0.04 6. 油標孔口端面（粗糙度） 錯誤：未設置螺紋，以安裝油標，應改為：M16，深10mm 第三章生產綱領 年產量Q＝20000（件/年），該零件在每臺產品中的數量n=1（件/臺）

11、，廢品率α＝3％，備品率β＝5％。 由公式N＝Qn（1＋α＋β）得： N＝100001（1＋3％＋5％）=21600 表3-1 劃分生產類型的參考數據 生 產 類 型 同一零件的年產量 重型零件 中型零件 輕型零件 單件生產 1~5 1~10 1~100 小批生產 5~10 10~200 100~500 中批生產 100~300 200~500 500~5000 大批生產 300~1000 500~5000 5000~50000 大量生產 1000以上 5000以上 50000以上 查表確定的生產類型為大批生產。 因此，可以確定為

12、Y流水線的生產方式，又因為在加工箱蓋和底座的時候有很多的地方是相同的，所以可選擇相同的加工機床，采取同樣的流水線作業(yè)，到不同的工序時候就采用分開的方法，所以可選擇先重合后分開再重合的方式的流水線作業(yè)。 第四章毛坯的制造方法和毛坯圖 圖4-1 機蓋毛坯 圖4-2 機座毛坯 4.1 材料的選擇 由于減速器箱體的外形與內形狀相對比較復雜，而且它只是用來起連接作用和支撐作用的，綜合考慮，抗拉強度小于200MPa，所以我們可以選用灰口鑄鐵（HT200），因為鑄鐵中的碳大部分或全部以自由狀態(tài)片狀石墨存在，斷口呈灰色。它具有良好鑄造性能、切削加工性好，減磨性，加上它熔化配料簡單，成本低、

13、廣泛用于制造結構復雜鑄件和耐磨件，又由于含有石墨，石墨本身具有潤滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和儲存潤滑油，使鑄件有良好的耐磨性。此外，由于鑄件中帶有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨能力進一步提高，這對于制備箱體零件具有重要意義。 4.2毛坯的制造方法 在大批生產時，通常采用金屬模機器造型。雖然使用金屬模造型時模具的成本增加，但是金屬模機器造型的毛坯鑄造誤差小，更加接近實際加工完成后成品的尺寸，機加工余量小而且生產效率高，其綜合經濟效益更高。 鑄造毛坯的要求：對非加工面不允許有裂紋、冷隔、疏松、氣孔、砂眼以及缺肉等缺陷。 根據零件圖可知，減速箱上除主要的軸承孔是鑄造的外，其它的孔都

14、是機械加工出來的。查表得：在大批生產的時候通孔的最小直徑是30㎜。這些不鑄造的孔留待機械加工時鉆出。 由于減速器箱體為大批量生產，必須采用自動線機器造型，因此分型面造在軸承孔的連線上，分成上下兩半，采用兩箱造型鑄造。采用中注式澆注系統(tǒng)，在直澆道下面設有橫澆道。澆注的時候重要的加工面應該向下，因為鑄件的上表面容易產生砂眼、氣孔等。為了補縮，上面設幾個冒口。為了造型時方便拔模而設計了拔模斜度。 圖4-3 機蓋鑄造工藝圖 圖4-4 機座鑄造工藝圖 4.3 毛坯圖的繪制 根據灰鑄鐵機器造型選擇機械加工余量等級為F級（GB/T 6414—1999）。參考《金屬機械加工工藝人員手冊》

15、（第四版），可知要求的機械加工余量（RMA）。鑄件鑄造的尺寸公差（CT）為2.2mm。 加工平面、或是箱體的每一部分： （1） 加工圓柱（孔、外圓）： （2） 其中： F——最終機械加工后的尺寸； RMA——機械加工余量； CT——毛坯鑄件的公差等級； R——鑄件的基本尺寸； 由以上兩個公式計算毛坯鑄件的尺寸。 毛坯圖如下 圖4-3 機蓋毛坯圖 圖4-4 機座毛坯圖 第五章加工工作量及加工手段 減速器箱體有五個主要加工面：機蓋結合面、機座結合面、機座底面、輸入軸軸承孔端面和輸出軸軸承孔端面。此外，除了要鏜軸承孔外，還要加工的有上機座螺栓孔、機蓋

16、吊環(huán)孔、窺視孔臺階面、機座底面螺栓孔、游標空、排油孔、油槽和上機座定位銷孔。 下面確定各工序的尺寸和偏差 1、機座與機蓋結合面 A．加工工序：粗銑—半精銑—精銑 B．工序余量：粗銑4，半精銑1.5，精銑0.5 C．工序公差：毛坯1.1，粗銑IT10，半精銑IT8，精銑IT7 D．工序尺寸：精銑 Ra1.6，半精銑 Ra6.3，粗銑 Ra12.5，毛坯 2、機蓋凸臺面 A．加工工序：粗銑 B．工序余量：粗銑4 C．工序公差：毛坯1.1，粗銑IT12 D．工序尺寸：粗銑 Ra12.5，毛坯 3、窺視孔臺階面 A．加工工序：粗銑 B．工序余量：粗銑5.0 C． 工序公差

17、：毛坯1.1，粗銑IT12 D.工序尺寸：銑 Ra12.5，毛坯 4、機座底面 A．加工工序：粗銑-半精銑-精銑 B．工序余量：粗銑3.0，半精銑1.5，精銑0.5 C．工序公差：毛坯1.1，粗銑IT12，半精銑IT8，精銑IT7 D．工序尺寸：精銑 Ra1.6，半精銑 Ra6.3，粗銑Ra12.5，毛坯 5、軸承孔端面 A．加工工序：粗銑—精銑 B．工序余量：粗銑4.5，精銑0.5 C．工序公差：毛坯1.1，粗銑IT13，精銑IT7 D．工序尺寸：精銑 ，粗銑， 毛坯 粗糙度Ra：粗銑Ra12.5，精銑Ra3.2 6、輸入（出）軸軸承孔 A．加工工序：粗鏜—半精鏜

18、—精鏜 B．工序余量：粗鏜3，半精鏜1.4，精鏜0.5,金剛鏜 C．工序公差：毛坯1.5，粗鏜IT12，半精鏜IT10，精鏜IT9，金剛鏜IT7 D．工序尺寸：金剛鏜 Ra1.6,精鏜Ra3.2，半精鏜Ra6.3，粗鏜Ra12.5，毛坯φ 7、起吊螺栓孔 A．加工工序：粗銑 B．工序余量：粗銑4 C．工序公差：毛坯1.1，粗銑IT12 D．工序尺寸：粗銑 Ra12.5，毛坯 8、油孔凸臺面 A．加工工序：粗銑 B．工序余量：粗銑4 C．工序公差：毛坯1.1，粗銑IT12 D．工序尺寸：粗銑 Ra12.5，毛坯 第六章定位基準的選擇

19、及加工工藝過程 6.1 定位基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后確定粗基準。 1、精基準的選擇 根據大批大量生產的減速器箱體通常以底面和兩定位銷孔為精基準，機蓋則以結合面作為精基準。在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部分工序的定位基準，實現“基準統(tǒng)一”；此外，這種定位基準的選擇夾緊方便，工件的夾緊變形小；易于實現自動定位和自動夾緊，且不存在基準不重合誤差。 2、粗基準的選擇 加工的第一個平面是箱蓋和箱座的結合面。由于分離式箱體軸承孔的毛坯孔分布在箱蓋和箱座兩個不同部分上很不規(guī)則，因而在加工箱蓋和箱座

20、的結合面時，無法以軸承孔的毛坯面作粗基準，而采用箱體上的結合面作為粗基準。這樣粗基準和精基準“互為基準”的原則下統(tǒng)一，可以保證結合面的平行度，減少箱體裝合時對結合面的變形。 6.2 加工工藝過程 在擬定工藝過程的時候應考慮先面后孔，先粗后精，工序適當等原則。整個加工過程分為兩個大的加工階段，先對箱蓋和箱體分別進行加工，而后再合箱進行加工。第一階段：主要完成上機座結合面以及與合箱無關的部分的加工，為合箱做準備；第二階段：合箱后加工軸承孔及其端面和上機座螺栓連接孔。在兩個加工階段之間應安排鉗工工序，將蓋與底座合成箱體，并用圓錐銷定位，使其保持一定的位置關系，以保證軸承孔和螺栓連接孔的加工精度和

21、重復拆裝后的精度。 6.2.1 機蓋的加工工藝過程 工序編號 工序名稱 定位基準 限定自由度 機床 刀具 定位示意圖 1 毛坯鑄造 2 人工時效處理 3 清砂 清除澆注系統(tǒng)、冒口、型砂、飛邊、毛刺等 4 粗銑機蓋凸臺面 機蓋結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 雙柱銑床X1540 硬質合金鑲齒套式面銑刀 5 粗銑機蓋結合面 機蓋凸臺面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 雙柱銑床X1540 硬質合金鑲齒套式面銑刀 6 半精銑機蓋結合面 機蓋凸臺面 　兩塊支承板限制、、；擋銷限

22、制 雙柱銑床X1540 硬質合金鑲齒套式面銑刀 7 精銑機蓋結合面 機蓋凸臺面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制　 雙柱銑床X1540 硬質合金鑲齒套式面銑刀 8 鉆2個起吊螺栓孔 機蓋結合面 　兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 麻花鉆 9 锪2個起吊螺栓沉孔 機蓋結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 專用機床 锪鉆 10 2個起吊螺栓沉孔攻絲 機蓋結合面 　兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 絲錐 11 鉆起蓋螺栓孔 機蓋結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 麻花鉆

23、 12 起蓋螺栓孔攻絲 機蓋結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 絲錐 13 粗銑油孔臺階面 機蓋結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 X53K 硬質合金面銑刀YG8 14 鉆油孔 機蓋結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 麻花鉆 15 油孔攻絲 機蓋結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 絲錐 16 粗銑窺視窗孔結合面 機蓋結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 XX5030銑床 W18Cr4V硬質合金鋼銑刀 17 鉆六個窺視窗螺紋孔 機蓋結合面 兩塊

24、支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 麻花鉆 18 六個視窗螺紋孔攻絲 機蓋結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 絲錐 19 去毛刺 6.2.2 機座的加工工藝過程 工序編號 工序名稱 定位基準 限定自由度 機床 刀具 定位示意圖 1 毛坯鑄造 2 熱處理 人工時效處理 3 清砂 清除澆注系統(tǒng)、冒口、型砂、飛邊、毛刺等 4 粗銑機座底面 機座結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 X53K 硬質合金

25、面銑刀YG8 5 翻轉180 6 粗銑機座結合面 機座底面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 X53K 硬質合金面銑刀YG8 7 半精銑機座結合面 機座底面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 X63W 硬質合金端銑刀 8 精銑機座結合面 機座底面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 X63W 硬質合金端銑刀 9 半精銑機座底面 機座結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 XK716 硬質合金端銑刀 10 精銑機座底面 機座結合面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 XK716 硬質合金端銑刀 11 鉆

26、4個地腳螺栓孔 機座底面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 麻花鉆 12 锪4個地腳螺栓孔 機座底面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 锪鉆 13 粗銑油標孔臺階面 機座底面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 XX5030銑床 W18Cr4V硬質合金鋼銑刀 14 鉆油標尺孔 機座底面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 麻花鉆 15 油標尺孔攻絲 機座底面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 絲錐 16 粗銑排油孔端面 機座底面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 X

27、63W 　硬質合金面銑刀YG8 17 鉆排油孔 機座底面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 麻花鉆 18 排油孔攻絲 機座底面 兩塊支承板限制、、；擋銷限制 Z302510B 絲錐 19 去毛刺 　 　 20 清洗 6.2.3 合箱以后的加工工藝過程 工序編號 工序名稱 定位基準 限定自由度 機床 刀具 定位示意圖 1 合箱 　 　 2 鉆兩定位銷孔 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、 Z302510B 麻花鉆 3 半精

28、鉸定位銷孔 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、 Z302510B 圓錐鉸刀 4 精鉸定位銷孔 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、 Z302510B 圓錐鉸刀 5 鉆凸臺螺栓連接孔 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、 Z302510B 麻花鉆 6 锪凸臺螺栓連接孔 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、 專用機床 锪鉆 7 粗銑軸承孔端面 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、 雙柱銑床：X2540 高速鋼鑲齒

29、面銑刀W18Gr4V 　 9 精銑軸承孔端面 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、 雙柱銑床：X2540 高速鋼鑲齒面銑刀W18Gr4V 　 10 粗鏜軸承孔 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、 TX617 硬質合金雙刃鏜刀 　 11 半精鏜軸承孔 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、 T618 硬質合金鏜刀 　 12 精鏜軸承孔 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、　 T618 硬質合金鏜刀 　 13 金剛鏜鏜軸承孔 機座底面（一面兩銷

30、） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、　 T618 硬質合金鏜刀 　 14 鉆軸承孔端面螺釘孔 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、 Z302510B 麻花鉆 　 15 軸承孔端面螺釘孔攻絲 機座底面（一面兩銷） 兩塊支承板限制、、；兩定位銷限制、、 Z302510B 絲錐 16 去毛刺，涂漆 　 　 17 清洗 　 　 18 綜合檢測，入庫 第七章機座底面加工工序 圖7-1 機座Pro/E三維模型 7.

31、1機床的選擇 機床的選擇主要遵循以下四項原則: 1、機床尺寸規(guī)格和工件的形狀尺寸應相適應； 2、機床精度等級與本工序加工要求應相適應； 3、機床電動機功率與本工序加工所需功率應相適應； 4、機床自動化程度和生產效率與生產類型應相適應。 該工序為半精銑和精銑機座底面,根據工件毛坯尺寸及相應的加工精度要求,查《金屬機械加工工藝人員手冊》選擇立式升降臺銑床XK716,機床圖片如下: 圖7-2 XK716立式升降臺銑床 其主要參數如下: X軸行程1200mm Y軸行程600m Z軸行程600mm 主軸端面至工作臺面距離150-750mm 主軸中心至立柱導軌面距離655m

32、m 工作臺尺寸1400*600mm 工作臺最大承重850kg 工作臺T型槽數/寬度/間距5/18/125 主軸轉速范圍0-6000主軸伺服r/min 主軸電動機功率11kW 主軸孔錐度BT40 定位精度0.04mm 重復定位精度0.015mm XYZ伺服電機15nm 機床重量（約）5800kg 外形尺寸250029002320mm 7.2刀具的選擇 銑刀類型的選擇取決于加工的性質、加工表面的分布位置及形狀、加工表面的尺寸所要求加工表面的粗糙度、工件材料等因素。 減速器為大批生產，故選用面銑刀；材料為鑄鐵HT200，此道工序為半精加工和精加工，選擇鑲齒套式面銑刀, 硬

33、質合金材料YG6（JB/T7954-1999）。 表7-1 硬質合金鑲齒套式面銑刀參數 直徑D （mm） 齒數 耐用度T（分） 前角 后角 主偏角 副偏角 100 10 200 0 7 60 5 圖7-3 硬質合金鑲齒套式面銑刀 7.3量具的選擇 根據該工序要求的加工精度和工件尺寸大小,量具采用三用游標卡尺。 量具名稱 公稱規(guī)格 測量范圍 精確度 三用游標卡尺 125x0.02 125 0.02 7.4銑削力和銑削功率的計算 7.4.1 半精銑時銑削力和銑削功率的計算 銑刀直徑d=100mm，銑削寬度，銑刀齒數z=10，耐用度

34、t=200min，銑削深度半精銑每齒進給量。 1、銑削力 2、銑削速度 3、主軸轉速 4、銑削功率 所選XK716銑床電動機功率為11KW>4.83KW,功率符合要求。 7.4.2精銑時切削力和切削功率的計算 銑刀直徑d=100mm，銑削寬度，銑刀齒數z=10，耐用度t=200min，銑削深度，精銑每齒進給量。 1、銑削力 2、銑削速度 3、主軸轉速 4、銑削功率 所選XK716銑床電動機功率為11KW>1.71KW,功率符合要求。 7.5機動時間及單位時間定額 本道工序為半精銑、精銑機座底面，對稱銑削，加工時兩次走刀。 由《金屬機械加工工藝人

35、員手冊》第四版知銑削機動時間 其中： 每分鐘進給量： 輔助時間： 間歇時間： 準備終結時間： 技術服務時間： 組織服務時間： 由上面的算式可得： 即： 7.5.1 半精銑時機動時間及單位時間定額 加工長度： 切入長度： 超出長度： 走刀次數：i=2 每分鐘進給量： 將上述數值代入式中求得： 7.5.2 精銑時機動時間及單位時間定額 加工長度： 切入長度： 超出長度： 走刀次數：i=2 每分鐘進給量： 將上述數值代入式中求得：

36、 第八章機座底面加工的夾具設計 8.1夾具方案設計 夾緊機構對夾具的整體結構起決定性的影響。在選擇或設計夾緊機構時，靈活性很大，在滿足產品質量的前提下，應注意使夾具的復雜程序與生產批量相適應，夾緊機構的結構要便于制造、調整、使用和維修。考慮到是流水線作業(yè)，工件進出工作臺的方向為沿輸入軸軸線的方向，因此夾具不能與工件進出方向干涉，所以將夾具布置在輸出軸承孔端面的兩側，并且夾具打開后不會碰到軸承孔端面。根據以上原則，設計了如下圖所示夾具： 圖8-1 夾具方案設計 由于此工序為銑削機座底面，所以采用擋銷對工件定位即可。在工

37、件相鄰兩垂直面設置擋銷，限制其在X和Y方向的自由度。工件由夾具上方吊送至本工位。 8.2機構自由度的計算 以圖8-1左半部分夾具機構為例計算機夠自由度，圖中包括一個原動機，3個構件，3個轉動副，一個移動副，則機構自由度為： F=3n-2p=33-24=1 該機構具有確定的運動。 L3 8.3計算氣缸行程 L4 壓板l1=200mm，連桿l2=75mm，為防止壓板松開時氣缸活塞桿與連桿在同一條直線上出現死點，連桿加緊時的位置與豎直方向有α=10夾角，松開時β=45。 由幾何關系可得松開時壓板端部距離工件最近處L3=58.63mm，所以在放置工件時家具不會與夾具產生干涉。

38、工件氣缸行程L4=82.29mm。 8.4夾緊力的計算 結合前面銑削力的計算可知，半精銑時的銑削力大于精銑時的銑削力，所以夾緊力可根據半精銑時銑削力的大小進行計算。 查《金屬機械加工工藝人員手冊》，取銑削力分力Fx=0.3Fc，Fy=0.9Fc，Fz=0.5Fc。則水平方向分力 F水平==887.31N 豎直方向分力 F豎直=Fz=467.66N 使用Pro/E測量機座的質量為56.99kg， F水平 工件與壓板之間的摩擦系數f1取0.8， 工件與支承板之間的摩擦系數f2取0.1， 表8-1 安全系數參數取值 系數 系數性質 系數值 基本安全系數 1.3~1

39、.5 加工狀態(tài)系數 粗加工 1.2 精加工 1.0 刀具純化系數 1.1~1.3 切削特性系數 連續(xù)切削 1.0 斷續(xù)切削 1.2 安全系數k=k1k2k3k4=1.3x1.0x1.2x1.0=1.56,得P夾=1423.99N。 分配到每個壓板的夾緊力F=356N。 8.5氣缸的選擇 由夾具結構簡圖可知，當氣缸活塞桿收回時提供夾緊力。 經過受力分析，有簡單的幾何知識可得氣缸活塞桿所需拉力 F0=2F=2356=712N 氣缸拉力計算公式 工作壓力P選擇0.6MPa，根據負載率與工作壓力的關系可取負載率η=0.8，一般取d/D =

40、0.2~0.3，這里取d/D=0.3，得 氣缸筒內徑D=4.8mm，根據《液壓與氣壓傳動》第三版，表13-3圓整取D=50mm，則活塞桿直徑d=0.350=15mm。 根據所得參數，選擇日本SMC公司的軸向鉸支座MBL50-90單桿雙作用氣缸，缸筒內徑50mm，行程90mm。 圖8-2 軸向鉸支座MBL50-90氣缸Pro/E三維模型 8.6氣動回路設計 通過夾具設計原理簡圖知：當氣缸活塞桿收回時夾具加緊工件，然后銑床動作，完成后氣缸活塞桿伸出，夾具釋放工件。氣動控制回路如下： 圖8-3 氣動控制回路 1-氣源，2-氣動三聯(lián)件，3-二位四通手動換向閥，4-單桿雙作用氣缸，

41、5-溢流閥，6-單向閥,7-氣缸。 控制原理： 當工件到達本工位時，搬動二位四通手動換向閥3手柄，單桿雙作用氣缸活塞桿收回，加緊機構夾緊工件。加工結束后，搬動二位四通手動換向閥3手柄，單桿雙作用氣缸活塞桿伸出，夾具釋放工件。 8.7關鍵部位校核 在夾具中，最容易失效的是鉸鏈連接處的銷軸，因此對夾具中的銷軸進行校核，鉸鏈連接處采用銷軸與開口銷配合使用。對壓板與連桿連接處的銷軸進行受力分析如下圖所示： 銷軸 圖9-1 銷軸受力分析 其中F0=2F/cosα=2356/cos10=722.98N，F1=F0/2=361.49N， 1、銷軸抗彎強度校核 最大彎矩M=F1L=3

42、61.490.005=1.81Nm， 最大剪力Q=F1=361.49N。 根據《材料力學》中的公式 式中 M—銷軸承受的最大彎矩； —銷軸抗彎截面系數； ——許用彎曲應力，對于45號鋼 銷軸直徑d=10mm，最大彎矩M=1.81Nm，代入上式得 ?w=0.018MPa<360MPa 2、銷軸抗剪強度校核 式中 Q—把銷軸當作簡支梁分析求的的最大剪力； —銷軸許用剪應力，45號剛=124MPa； 銷軸直徑d=10mm,最大剪力Q=361.49N，代入上式得 =6.14MPa<124MPa 綜上，經校核銷軸強度符合要求。

43、 第九章Pro/E三維模型展示 圖8-4 夾具Pro/E三維圖 圖8-5 夾具夾緊狀態(tài) 圖8-6 夾具放松狀態(tài) 第十章東風商用發(fā)動機廠實習與課程設計感想 今年暑假，我們來到了位于湖北十堰的東風商用發(fā)動機廠進行生產實習，這次實習是建立在我們將專業(yè)課程已經基本學習完成的情況下進行的，是對于我們綜合實力的一次檢驗與提升。這次實習最重要的任務和收獲就是對于機械加工工藝方面有了一個概念上更深入的認識，在二汽實習期間我們首先要面對的問題就是安全，安全第一。在實習之前我并沒有怎么在意，可是經過參加二汽實習的動員大會，通過東風公司老師的講解才

44、深刻的認識到安全生產的重要意義。安全是我們切身利益之所在，是與我們息息相關的大事，我們要積極行動起來，自覺地參與安全管理，要進行廣泛的安全知識學習，使安全生產的思想深入人心，喚起我們強烈的事業(yè)心和責任感，從而把安全工作樹立在每個同學的之中，確保安全生產，杜絕事故的發(fā)生。這就要求我們不但要提高安全意識，還要提高我們的安全知識水平。 在實習的各個階段，要注意實習內容的記錄和整理，收集，尤其是零部件加工工藝方面的資料與信息，比如不同工序的裝夾與定位等等，要學會畫草圖，為編寫實習報告作準備；講文明、講禮貌、謙遜好學，時時處處體現大學生的良好品德和精神風貌。 其次，在二汽實習的這段時間，通過老師的講

45、解和自己的觀摩，對于汽車整體的結構與工藝要求難點有了一定的認識，對于機械加工工藝的認識有了很大程度的提高，同時也增強了自己動手操作水平，更加增強了自己獨立思考和判斷問 題的能力。短短十二天的二汽實習，我不僅向工廠師傅學到了一定的機械零件加工的方法，也體會到跟和同學協(xié)同合作的重要性。這不僅為我今后的理論學習打下了良好的基礎，也為我今后從事相關的制造業(yè)有了一個良好的開端。 在進行減速器箱體機械加工夾具設計的過程中，我們幾乎用到了本專業(yè)所有的知識，所以這是將所學科學文化知識與實際工作相結合的一次訓練,不僅可以使我們在實踐中了解知識、在實踐中鞏固知識，更重要的是使我們有更多的機會嘗試不同的工作，扮

46、演不同的社會角色，逐步完成職業(yè)化角色的轉化，發(fā)現自己 真實的潛力和興趣，以奠定良好的事業(yè)基礎，也為自我成長豐富了閱歷，為我們以后進一步走向社會打下堅實的基礎。作為一名學生，通過實習工作了解到工作的實際需要，使得學習的目的性更明確，得到的效果也相應的更好。 在夾具的設計過程中還是出現了很多問題，理論與現實永遠是有差距的，在繪制夾具設計圖時，很多地方我都認為是理所當然，結果都是自己異想天開，設計上原來許多地方都是有據可查的，老師說，如果設計有小小的錯誤，制造出來的夾具就沒有任何作用，那是我忽然發(fā)現原來設計不僅是在紙上算一算畫一畫，我們做的是更加重要的事情，那就是可以說我們在為自己甚至社會創(chuàng)造設

47、備和便利，我們要對設計的每一步負責，因為其實我們要設計的就是要用于與許多人息息相關的現實生活中的。 這次課程設計讓我對機械制造工藝學有了更加深刻的認識，實習是去了解現實的加工工藝，而課程設計更是等去自己親自去工廠設計夾具。課程設計不僅讓我們鞏固了在課堂上與實習期間的機械制造工藝學學習，還讓我們同事復習了好幾門專業(yè)課，機械制圖、互換性、金屬工藝學、機械原理、機械設計等，這些都是相互串接在一起的，大一的時候感覺的我們學習的都是好零散的，這時候發(fā)現機械專業(yè)就被這些課程緊密的聯(lián)系在一起，我們需要融會貫通，舉一反三，這樣才會繼續(xù)在機械方面發(fā)展的更好。 總之，通過二汽實踐，使我開闊了眼界、拓寬了知識面

48、。同時鞏固和加深所學理論知識，培養(yǎng)我們的獨立工作能力，為即將走上新的工作崗位奠定良好基礎。 最后，感謝各位老師在實習與課程設計過程中對我的指導，使我開心順利的完成實習與課程設計任務。 參考文獻 【1】唐增寶，何永然，劉安俊.《機械設計課程設計》（第二版），華中科技大學出版社，1999. 【2】孫本緒，熊萬武.《機械加工余量手冊》，國防工業(yè)出版社，1991.11. 【3】王伯平.《互換性與測量技術基礎》（第二版），機械工業(yè)出版社，2

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