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CWU 180減速器機體工藝規(guī)程及工裝夾具設計 摘 要 本次畢業(yè)設計的題目為“CWU180減速器機體工藝規(guī)程及工裝夾具設計”。其主要任務有兩項：第一項是箱體零件加工工藝規(guī)程的設計;第二項是箱體零件工裝夾具的設計。在第一項零件加工工藝規(guī)程的設計過程中，首先對零件的結構進行分析，根據(jù)零件的材料、生產綱領及其它要求來確定毛坯的制造形式。其次根據(jù)基準選擇原則選擇加工基面，然后擬定工藝路線，通過綜合比較與分析確定最終的工藝方案。接著進行機械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及其基本工時的確定。在工裝夾具部分的設計中，首先是定位方案的確定，根據(jù)各自工序的不同特點進行定位基準的選擇和誤差分析。其次進行切削力的計算，然后設計夾緊方案并計算夾緊力，最后進行夾具整體設計。 本次畢業(yè)設計不僅使我在大學四年里所學的知識有了更進一步的鞏固與提高，同時也增強了自己查閱資料和獨立分析問題與解決問題的能力，為今后更好地工作與學習打下了堅實的基礎。 關鍵詞： 減速器 工藝規(guī)程 定位 工裝夾具 工藝路線 Abstract The topic of this graduation designing is“The designing of the craft regulation and the jig of the receducer of CWU180” .It have two main tasks: The fist part is craft regulation of the receducer.The second is the designing of jig. In the first part,we must analysis the reducer’s structure.According the component’s material,production guiding principle and other requires decide the form of manufacturing.Followed by processing base to sketch the process route, the next we need to dicide the machined magnitude,process magnitudeand,semifinished magnitudeand,cutting time and base time. In the design of part of assembly technology clamp, the first is the determination of location programme,choosing location reference reasonably and analysising error in accordance with the characteristics of every process. Through the graduated designing ,the knowledge of my four years of university has been made to further consolidate and enhance in the same time, It also reinforced my analysis and problem-solving ability, thus better for the future work and study to lay a solid foundation. Keywords : Reducer Process order Positioning Jig Process rote 前 言 畢業(yè)設計是學生對大學四年所學課程的一次全面復習和總結，也是學校對畢業(yè)生的最后一次考核，是畢業(yè)生走向社會的最后一步。畢業(yè)設計不僅可以鞏固所學知識，而且可以發(fā)現(xiàn)不足開拓視野，檢驗和豐富所學知識，增強分析問題和解決問題的能力，因此它是非常重要的一個環(huán)節(jié)。 隨著科技和生活水平的不斷提高，機械制造業(yè)生產模式發(fā)生了巨大的演變。從20世紀20年代的“不計生產成本發(fā)展”到20世紀50年代以福特為代表的“規(guī)模效益生產”，再到20世紀70年代豐田為代表的“精益生產”模式。80年代以后靠制造技術的改進和管理方法的創(chuàng)新，以單項的先進制造技術來縮短生產周期，提高產品質量，降低產品成本和改善服務質量。90年代至今許多新的生產模式產生，并加以應用，而且還將繼續(xù)發(fā)展。 我國機械制造裝備水平還比較落后，基本上屬于國外50年代“傳統(tǒng)產業(yè)”的范疇，我國機械制造裝備產業(yè)僅僅是整個制造業(yè)的縮影。故振興我國機械制造裝備產業(yè)，提高我國機械制造裝備產品的技術水平和市場競爭力是當前國內企業(yè)改革、改組、改造的當務之急，而其中減速器的機體設計也是很重要的一個環(huán)節(jié)。 本次畢業(yè)設計的題目為“CWU180減速器機體工藝規(guī)程及工裝夾具設計”。其主要任務有兩項：第一項是箱體零件加工工藝規(guī)程的設計;第二項是箱體零件工裝夾具的設計。為了更好的完成這次的設計任務，系里的領導和老師特意為我們聯(lián)系了中國一拖集團公司（原洛陽拖拉機廠）參觀、實習。一拖集團公司是我國最大拖拉機生產企業(yè)，這里各種機械加工設備應有盡有，且加工產品多種多樣，使我們能充分理解各種加工機械的工作原理和產品的詳細制造生產過程，從而大大方便了我們的設計。在設計的過程中，指導老師張老師給予我們精心的指導，熱心解答我們提出的種種問題，使我們的設計順利進行。當然，這次畢業(yè)設計的順利完成業(yè)離不開系里其他各位老師對我?guī)椭椭С?，在此，我向所有給予我?guī)椭椭С值睦蠋煴硎咀钪孕牡母兄x。 由于水平有限設計中一定有許多不完善的地方，懇請老師指正。 目 錄 摘 要 1 Abstract 2 前 言 3 第一篇 工藝部分的設計 1 第一章 零件結構的確定及分析 1 第一節(jié) 零件結構的確定 1 第二節(jié) 零件的作用分析 2 第三節(jié) 零件的工藝分析 3 第二章 工藝規(guī)程設計 4 第一節(jié) 確定毛坯的制造形式 4 第二節(jié) 基面的選擇 4 第三節(jié) 制定工藝路線 5 第四節(jié) 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 第五節(jié) 確定切削用量及基本工時 9 第二篇 夾具設計 41 第一章 銑床夾具的設計 41 一、問題的提出 41 二、夾具設計 41 第二章 鏜床夾具設計 43 一、問題的提出 43 二、夾具設計 43 外文資料 46 （一）A look into the future 46 （二）Hardened gear reducer prices and Analysis 50 參考文獻 56 總結 57 致 謝 58 - 第一篇 工藝部分的設計 第一章 零件結構的確定及分析 第一節(jié) 零件結構的確定 圖1 根據(jù)零件型號與零件安裝尺寸由【1】《機械零件設計手冊》和【2】《機械設計基礎課程設計》確定零件結構及其尺寸如下： 箱座壁厚度：，時，，取10 箱蓋壁厚（蝸桿在下時）： 箱蓋凸緣厚度： 箱座凸緣厚度： 箱座底凸緣厚度： 地腳螺釘直徑：，選，孔徑 地腳螺釘數(shù)目：4個 軸承旁連接螺栓直徑：，選，孔徑18 蓋與座連接螺栓直徑： 取整選M12 孔徑16 連接螺栓的間距：為90~110 取100 軸承端蓋螺釘直徑： 選M10 檢查孔蓋螺釘直徑： 選M6 孔徑8 定位銷直徑： 選10 長度型號A1024 （銷.GB120-86）。 、、至外箱壁距離查得C1min =24 、至凸緣邊緣距離查得C2min =20 軸承旁凸臺半徑：=20 凸臺高度根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準。 外箱面至軸承座端面的距離 ：） 取52 齒輪頂圓（蝸輪外圓）與內箱壁之間的距離：△1=12 齒輪（錐齒輪或蝸輪的輪轂）端面與內箱的距離：△2 箱蓋、箱座肋板厚： 選10 軸承端蓋外徑： 選190 選145 軸承旁連接螺柱的距離：S 一般取S= 吊耳：（在箱蓋上鑄出） 取40 =（44.2~63.75）取50 取20 第二節(jié) 零件的作用分析 題目所給的零件是CWU180減速器的下箱體，位于減速器的外表面。主要作用是包容和支撐蝸輪蝸桿傳動使它們能夠保持正常運動關系和運動精度；二是安全保護和密封作用,使箱體內的零件不受外界環(huán)境的影響，又保護機器操作者的人生安全，有一定的減振、隔音作用，保證能正常地傳遞動力。 第三節(jié) 零件的工藝分析 CWU180減速器箱體有四組主要加工表面，他們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分析述如下： 1 以結合面為主的加工面 這一組加工表面包括：減速器結合面，以及在該表面上的2個錐銷孔、4個孔。主要加工面是減速器結合面。 2 以兩個的蝸輪孔為主的加工面 這一組加工面包括：兩個的蝸輪孔及孔端面和兩端面上的12個M10的螺釘孔。主要加工面是兩個的蝸輪孔。 3 以兩個的蝸桿孔為主的加工面 這一組加工表面包括：兩個的蝸桿孔及孔端面和兩端面上的12個M10的螺釘孔。主要加工面是兩個的蝸桿孔。 4 以地腳平面為主的加工面 這一組加工表面包括地腳平面和四個的地腳螺栓孔。 這四組加工表面之間有著一定位置要求，主要是： （1）蝸輪孔孔軸和蝸桿孔孔軸之間間距為。 （2）蝸桿孔孔軸與地面之間的間距為。 由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。 第二章 工藝規(guī)程設計 第一節(jié) 確定毛坯的制造形式 該箱體零件采用鑄件，考慮到制造成本、減震性和鑄造性能選擇零件材料為HT200，由于該機體零件年產量為1000臺，為中批生產水平，輪廓尺寸不大，形狀亦不復雜為了提高生產率采用砂型機器鑄造。 第二節(jié) 基面的選擇 圖2 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得到提高，否則加工工藝過程中會問題百出，更有甚者還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 1. 粗基準的選擇 對于一般的箱體類零件而言，粗基準的選擇原則即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準，若零件有若干個不加工表面時，應選與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準是比較合理的，還有選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為粗基準，對于本零件來說機體結合面為重要表面，鑄造時表面朝下鑄造的精度比較高。而地腳面的鑄造精度相對比較低，所以選擇機體結合面為粗基準。 2. 精基準的選擇 由于加工表面有相互位置精度關系。該種情況下采用互為基準，反復加工原則。 第三節(jié) 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證，在生產綱領已確定為中批生產的條件下，可以考慮采用專用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降低。 工藝路線方案一 工序Ⅰ 鑄造 工序Ⅱ 清砂 工序Ⅲ 檢驗 工序Ⅳ 自然時效 工序Ⅴ 細清砂涂漆 工序Ⅵ 粗銑精銑結合面與粗銑半精銑下底面。 工序Ⅶ 自然時效 工序Ⅷ 鉆地腳螺栓孔,并鉸其中對角線上的兩個孔。 工序Ⅸ 將機蓋與機體擰緊，鉆2個定位銷孔，并鉆的孔，鉸的對角線上的兩個孔。 工序Ⅹ 人工時效 工序Ⅺ 以地腳面為精基準粗精銑與軸承孔端面與放油孔端面。 以地腳面為精基準粗精鏜與軸承孔。 工序Ⅻ 鉆放油孔并攻軸承孔端面螺釘孔。 工序ⅩⅢ 修銼去毛刺，清洗，打標記,檢驗。 工藝路線方案二 工序Ⅰ 鑄造 工序Ⅱ 清砂 工序Ⅲ 檢驗 工序Ⅳ 自然時效 工序Ⅴ 細清砂涂漆 工序Ⅵ 粗銑下底面（以結合面為粗基準），粗銑結合面（以下底面為精基準）。 工序Ⅶ 自然時效 工序Ⅷ 檢驗 工序Ⅸ 半精銑地腳固定面與精銑結合面。 工序Ⅹ 自然時效 工序Ⅺ 鉆地腳螺栓孔,并鉸其中對角線上的兩個孔。 工序Ⅻ 將機蓋與機體擰緊，鉆2個定位銷孔并鉆的孔，并鉸的對角線上的兩個孔。 工序ⅩⅢ 自然時效 工序ⅩⅣ 以地腳面為精基準粗精銑與四個軸承孔端面與放油孔端面。以地腳面為精基準粗精鏜的兩軸承孔并以機體的結合面為精基準粗精鏜兩軸承孔 工序ⅩⅤ 鉆放油孔并攻軸承孔端面螺釘孔 工序ⅩⅥ 修銼去毛刺，清洗，打標記,檢驗. 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一中粗加工時以機體的地腳平面為粗基準先加工機體的結合面，這樣地腳平面的位置誤差會反映到結合面上，誤差會增大；粗精鏜蝸桿孔時是以地腳平面為定位基準，而蝸桿孔與結合面有相互位置精度要求，所以會有定位基準不重合誤差。粗精銑下底面和結合面之間沒有進行時效處理，不能很好的消除內應力。 方案二加工時先以機體的結合面為定位基準，粗加工地腳平面，這樣做的原因是：機體的結合面是重要表面，鑄造時精度較地腳平面要好，所以方案二選擇的比較合理。并且方案二中粗精鏜蝸桿孔時以結合面為定位基準，使工序基準與定位基準重合，保證了其位置精度要求。在粗精銑下底面與結合面中間加上了人工時效，消除了內應力。綜上所述，方案二的工藝安排要好，決定采用第二套方案，同時對其稍做修改，確定最終方案如下： 鑄造 清砂 檢驗 自然時效 細清砂涂漆 工序Ⅰ 粗銑下底面（以結合面為粗基準）和粗銑結合面（以地腳面為精基準）。 工序Ⅱ 自然時效 工序Ⅲ 檢驗 工序Ⅳ 半精銑地腳固定面（以結合面為精基準）與精銑結合面（以地腳面為精基準）。 工序Ⅴ 自然時效 工序Ⅵ 鉆地腳螺栓孔,并鉸其中對角線上的兩個孔。 工序Ⅶ 將機蓋與機體擰緊，鉆2個定位銷孔并鉆機體結合面上的的孔， 并鉸的對角線上的兩個孔。 工序Ⅷ 以地腳面為精基準粗精銑與四個軸承孔端面與放油孔端面。 工序Ⅸ 以地腳面為精基準粗精鏜的兩個軸承孔，以結合面為精基準粗精鏜的兩軸承孔。 工序Ⅹ 鉆放油孔并攻軸承孔端面螺釘孔。 工序Ⅺ 修銼去毛刺，清洗，打標記,檢驗 。 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。 第四節(jié) 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “減速器機體”零件材料為，硬度生產類型為中批生產。采用砂型機器鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始材料及加工工藝，查【3】《機械加工余量手冊》（以下簡稱《余量手冊》），由于材料為灰鑄鐵且選用砂型機器造型，故選擇尺寸公差等級為級，加工結合面、側箱面為級，觀察孔面為級?，F(xiàn)分別確定各加工表面的機械加工余量、尺寸公差及毛坯尺寸如下： 1.機體結合面的尺寸公差及加工余量 查《余量手冊》，選結合面尺寸公差為。加工余量查《余量手冊》,選擇加工余量等級為級，故結合面加工余量選擇。 粗銑結合面時 精銑結合面時 2.機體地腳面的尺寸公差及加工余量 查《余量手冊》,選擇下底面尺寸公差為，加工余量查《余量手冊》,故下底面的加工余量選擇。 粗銑下底面時 半精銑下底面時 3.放油孔端面的尺寸公差及加工余量 查《余量手冊》,選擇放油孔端面尺寸公差為，加工余量查《余 量手冊》,故放油孔端面的加工余量選。 4．蝸輪孔端面的尺寸公差及加工余量 查《余量手冊》,選擇蝸輪孔端面尺寸公差為,加工余量查《余量手冊》,故蝸輪孔端面單側的加工余量選擇. 粗銑蝸輪孔端面時 精銑蝸輪孔端面時 5. 蝸輪孔的尺寸公差及加工余量 查《余量手冊》,選擇蝸輪孔尺寸公差為,加工余量查《余量手冊》,故蝸輪孔單側的加工余量選擇。 粗鏜 精鏜 6．蝸桿孔端面的尺寸公差及加工余量 查《余量手冊》,選擇蝸桿孔端面尺寸公差為,加工余量查《余量手冊》,故蝸桿孔端面單側的加工余量選擇。 粗銑蝸桿孔端面時 精銑蝸桿孔端面時 7.蝸桿孔的尺寸公差及加工余量 查《余量手冊》,選擇蝸桿孔尺寸公差為,加工余量查《余量手冊》,故蝸桿孔單側的加工余量選擇。 粗鏜 精鏜 8.端面的孔和放油孔的加工余量 由于蝸輪孔與蝸桿孔端面的孔的精度不是很高，因此采用直接鉆孔。并 鉸對角線上的兩個孔。 同樣，放油孔的精度也不是很高，因此也采用直接鉆孔。 9.結合面上的孔的加工余量 由于孔的對角線上的兩個孔為定位孔，因此精度要求較高，因此采用鉆、鉸的方式。 第五節(jié) 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ粗銑地腳固定面（以結合面為粗基準）和粗銑結合面（以地腳固定面為精基準） 工步1：粗銑地腳固定面至（【4】《機械制造技術基礎》和【5】《公差配合與測量基礎》（以機體結合面為定位基準） 1.加工條件 工件尺寸：寬度，長度的平面。 工件材料：，硬度，鑄造。 加工要求：粗銑機體的地腳固定面至，以結合面為定位基準，加工余量. 機床：型立式銑床。 刀具：根據(jù)【6】《切削用量手冊》選擇硬質合金刀片 根據(jù)《切削用量手冊》,由于銑削寬度，故選擇，由于采用標準硬質合金端銑刀，故齒數(shù)(《切削用量手冊》)。 銑刀幾何形狀由(《切削用量手冊》)查得 ,，，，（假定），, , 圖3 2.選擇切削用量 （1）確定銑削深度 由于粗加工余量大，分2次走刀，則 , （2）確定每齒進給量 根據(jù)《切削用量手冊》,當使用刀片,銑床功率時，有 選取 （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)《切削用量手冊》,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為，由于銑刀 直徑，故刀具壽命(《切削用量手冊》)。 （4）確定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可根據(jù)《切削用量手冊》查出（兩次走刀的參數(shù)相同）， 當、、、時，有 其修正系數(shù)為： = = = = = = 根據(jù)【7】《工藝設計簡明手冊》選擇 因此，實際切削速度和每齒進給量為： (5)檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄件硬度為、、、、、時，近似為： 根據(jù)所選機床說明書，機床主軸允許的功率為 故，因此所選擇的切削用量可以采用，即 、 、、 、 （6）計算基本工時 根據(jù)公式式中，，根據(jù)《切削用量手冊》,入切量及超切量，算得 ， 故 則有： 工步2 粗銑結合面（以地腳面為精基準） 1.加工條件： 工件尺寸：寬度，長度的平面。 工件材料：，硬度,鑄件。 加工要求：粗銑結合面至, 以地腳面為定位基準，加工余量。 機床：型立式銑床。 刀具：刀片材料為硬質合金，根據(jù)《切削用量手冊》,由于銑削寬度，故選擇，由于采用標準硬質合金端銑刀，故齒數(shù)(《切削用量手冊》)。銑刀幾何形狀由(《切削用量手冊》)查得 ,，，，（假定），, , 圖 4 2.選擇切削用量 （1）確定銑削深度 由于粗加工余量為4mm，故分兩次走刀，則 , （2）確定每齒進給量 根據(jù)《切削用量手冊》,當使用刀片、銑床功率時， 。 選取 。 （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)《切削用量手冊》,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm;由于銑刀直徑,故刀具壽命(《切削用量手冊》)。 （4）確定切削速度和每分鐘進給量 根據(jù)《切削用量手冊》查出（兩次走刀的參數(shù)相同）， 當,,，時，有 ， ， ； 其修正系數(shù)為：； 故 = = = = = = 根據(jù)《工藝設計簡明手冊》選擇 因此，實際切削速度和每齒進給量為： (5)檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄件硬度為、、、、、時，近似為： 根據(jù)所選機床說明書，機床主軸允許的功率為： 故，因此所選擇的切削用量可以采用，即 、、、 、、 （6)計算基本工時 根據(jù)公式式中,，根據(jù)《切削用量手冊》,入切量及超切量, 算得：， 故 則有 工序Ⅲ 半精銑地腳固定面（以結合面為精基準）和精銑結合面（以地腳面為精基準） 工步1 半精銑地腳固定面至 1. 加工條件： 工件尺寸：寬度，長度的平面。 加工要求：用標準硬質合金端銑刀半精銑地腳固定面至，以機 體結合面為定位基準，加工余量。 機床：型立式銑床。 2．選擇刀具 （1）根據(jù)《切削用量手冊》,選擇硬質合金刀片。 根據(jù)《切削用量手冊》,由于銑削寬度，故選擇，由于采用標準硬質合金端銑刀，故齒數(shù)（《切削用量手冊》）。 （2）銑刀幾何形狀（《切削用量手冊》）由于鑄件硬度不大于，故選擇： ,，，，（假定），, , 3. 選擇切削用量 (1) 確定切削深度 由于加工余量不大，故可在一次走完刀內切完，則 (2) 確定每齒進給量 根據(jù)《切削用量手冊》,當使用硬質合金刀片，銑床功率為時，有 選取 (3)選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)《切削用量手冊》,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為；由于銑刀直徑，故刀具壽命 《切削用量手冊》) (4)確定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可根據(jù)《切削用量手冊》查出 當、、、時，有 其修正系數(shù)為： = = = = = = 根據(jù)《工藝設計簡明手冊》選擇 因此，實際切削速度和每齒進給量為： （5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量手冊》當鑄件硬度為、 、 、、時，近似為： 根據(jù)所選機床說明書，機床主軸允許的功率為 故 ,因此所選擇的切削用量可以采用，即 、、、 、 （6）計算基本工時 根據(jù)公式式中，，根據(jù)《切削用量手冊》,入切量及超切量，算得 故 工步2 精銑結合面（以地腳面為精基準） 1．加工條件 工件尺寸：寬度，長度的平面。 加工要求：用標準硬質合金端銑刀精銑結合面至，以地腳面為定位基準，加工余量。 機床：型立式銑床。 2．選擇刀具 （1）根據(jù)《切削用量手冊》,選擇硬質合金刀片。 根據(jù)《切削用量手冊》,由于銑削寬度，故選擇，采用標準硬質合金端銑刀，齒數(shù)（《切削用量手冊》）。 （2）銑刀幾何形狀（《切削用量手冊》）：由于鑄件硬度不大于，故選擇： ,，，，（假定），, , 3. 選擇切削用量 （1）確定切削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀內切完，則 (2) 確定每齒進給量 根據(jù)《切削用量手冊》,當使用刀片，銑床功率時，有 選取 (3)選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)《切削用量手冊》,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為；由于銑刀直徑，故刀具壽命(《切削用量手冊》) (4)確定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可根據(jù)《切削用量手冊》查出 當、、、時，有 其修正系數(shù)為： = = = = = = 根據(jù)《工藝設計簡明手冊》選擇 因此，實際切削速度和每齒進給量為： （5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄件硬度為、、、、時，近似為： 根據(jù)所選機床說明書，機床主軸允許的功率為 故 ,因此所選擇的切削用量可以采用，即 、、、、 （6）計算基本工時 根據(jù)公式式中，，根據(jù)《切削用量手冊》,入切量及超切量，算得 故 工序Ⅳ 鉆地腳螺栓孔,并鉸其中對角線上的兩個孔 工步1 鉆地腳面的孔 1、加工條件 加工要求：鉆的孔,以機體結合面為定位基準。 機床：型搖臂鉆床。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑。鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量手冊》）：，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 圖 5 3、選擇切削用量 （1）選擇進給量 按加工要求確定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄鐵硬度超過，,時，有,選擇。 （2）確定切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄鐵硬度為時,進給量 ,,采用標準鉆頭時，.切削速度的修正系數(shù)為：,,5,, 故 = 根據(jù)《工藝設計簡明手冊》,選擇, . 。 （3）檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量手冊》,當，， 扭矩的修正系數(shù)均為，故。根據(jù)型搖臂鉆床技術參數(shù)表（見《工藝設計簡明手冊》），。 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄鐵硬度，，進給量，時，。 根據(jù)型搖臂鉆床技術參數(shù)表（見《工藝設計簡明手冊》） = 由于，，故選擇的切削用量可用，即： ，，。 （4）計算基本工時 根據(jù)公式,式中，,入切量和超切量由《切削用量手冊》查出,算得 故有 工步2 ： 鉸錐銷孔 1、選擇刀具 所選刀具為硬質合金鉸刀。 2、選擇進給量 根據(jù)《切屑用量手冊》查得當鉸刀直徑為時的進給量為取, 3．確定切削速度 根據(jù)《切屑用量手冊》查得當鉸刀的直徑為時的切屑速度為選 所以 結合型搖臂鉆床的主軸轉速分級《機械加工工藝師手冊》 選取 　　, 實際鉸削速度 4．計算基本工時 根據(jù)公式式中，，，入切量及超切量由《切削用量手冊》查出，算得 工序Ⅴ 將機蓋與機體擰緊，鉆2個定位銷孔 工步1：鉆孔到 1．加工條件 工件材料：，鑄造。 加工要求：鉆孔到。 機床：型搖臂鉆床 刀具：所選鉆頭為高速鋼麻花鉆 （《機械加工工藝師手冊》） 2．確定進給量 根據(jù)《切屑用量手冊》:,考慮取 3．確定磨鈍標準及耐用度 查《切屑用量手冊》,鉆頭后刀面最大磨損限度取,耐用度取 4．確定切削速度 根據(jù)《切屑用量手冊》選用標準鉆頭,取 切削速度的修正系數(shù)為：,,,, 故 = = 所以 ， 根據(jù)型搖臂鉆床的主軸轉速分級《機械加工工藝師手冊》選取 ,實際鉆削速度 5．檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量手冊》,當，，扭矩的修正系數(shù)均為，故。根據(jù)型搖臂鉆床技術參數(shù)表（見《工藝設計簡明手冊》），。 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄鐵硬度，，進給量，時，。 根據(jù)型搖臂鉆床技術參數(shù)表（見《工藝設計簡明手冊》） 由于，，故選擇的切削用量可用，即 ，，。 6、計算基本工時 根據(jù)公式,式中,入切量和超切量由《切削用量手冊》查出,算得 工步2 鉸錐銷孔 1、選擇刀具 所選刀具為硬質合金鉸刀。 2、選擇進給量 由《切屑用量手冊》:當鉸刀直徑時的進給量為取。 3、確定切削速度 由《切屑用量手冊》查得當鉸刀的直徑時的切屑速度為,選 所以 結合型搖臂鉆床的主軸轉速分級《機械加工工藝師手冊》 選取 實際鉸削速度 4．計算基本工時 根據(jù)公式式中，，，入切量及超切量由《切削用量手冊》查出 工步3 鉆結合面的孔 1：加工條件 加工要求：鉆孔以機體地腳面為定位基準。 機床：型搖臂鉆床。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑. 3、選擇切削用量 （1）選擇進給量 按加工要求確定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄鐵硬度，時，有,選取。 （2）確定切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄鐵硬,進給量, ,采用標準鉆頭時，.切削速度的修正系數(shù)為： ,,,, 故 = = 根據(jù)所選機床說明書可選擇,實際切屑速度為: 4．檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量手冊》,當，，扭矩的修正系數(shù)均為，故。根據(jù)型搖臂鉆床技術參數(shù)表（見《工藝設計簡明手冊》），。 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄鐵硬度，，進給量，時，。 根據(jù)型搖臂鉆床技術參數(shù)表（見《工藝設計簡明手冊》） 由于,，故選擇的切削用量可用，即 ,, 5.計算基本工時 根據(jù)公式,式中,,入切量和超切量由《切削用量手冊》查出,算得 故有 工步4鉸錐銷孔 （1）選擇刀具 所選刀具為硬質合金鉸刀（GB1138-84）。 （2）選擇進給量 根據(jù)《切屑用量手冊》,查得當鉸刀直徑時的進給量為取。 （3）確定切削速度 根據(jù)《切屑用量手冊》查得當鉸刀的直徑為時的切屑速度為，取 所以 結合型搖臂鉆床的主軸轉速分級《機械加工工藝師手冊》 選取 實際鉸削速度 （4）計算基本工時根據(jù)公式 式中，，，入切量及超切量由《切削用量手冊》查出，算得 工序Ⅵ 以地腳面為精基準粗精銑與軸承孔端面和放油孔端面 工步1： 粗銑蝸輪孔端面至 1、 加工要求： 用標準硬質合金端銑刀銑機體孔的端面，以機體地腳面為定位基準，單側加工余量。 機床：雙端面銑床。 2、選擇刀具 （1）根據(jù)《切削用量手冊》,選擇硬質合金刀片.根據(jù)《切削用量手冊》,由于銑削寬度,故選擇.同于采用標準硬質合金端銑刀，故齒數(shù)（《切削用量手冊》）。 （2）銑刀幾何形狀（《切削用量手冊》）：由于鑄件硬度，故選擇： ,，，，（假定），, , 3. 選擇切削用量 （1）決定銑削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀加工完，則 （2）根據(jù)《切削用量手冊》,當使用硬質合金刀片、銑床功率時，有，選取 。 （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)《切削用量手冊》,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為;由于銑刀直徑,故刀具壽命 (《切削用量手冊》)。 （4）確定切削速度和每分鐘進給量v? 切削速度可根據(jù)《切削用量手冊》查出,當、、、時，有 、 、 ; 其修正系數(shù)為：， 故 = = = = = = 根據(jù)所選機床說明書選擇 因此，實際切削速度和每齒進給量為 （5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄件硬度為、、、、時，近似為 根據(jù)所選機床說明書，機床主軸允許的功率為 故因此所選擇的切削用量可以采用，即 、、、、. （6）計算基本工時 根據(jù)公式 式中,,根據(jù)《切削用量手冊》,入切量及超切量 ， 算得 故 工步2：精銑蝸輪孔端面至 1.加工條件 加工要求：用標準硬質合金端銑刀銑機體孔的端面，以機體地腳面為定位基準。單側加工余量。 機床：雙端面銑床。 2. 選擇刀具 （1）根據(jù)《切削用量手冊》,選擇硬質合金刀片.根據(jù)《切削用量手冊》,由于銑削寬度,故選擇.同于采用標準硬質合金端銑刀，故齒數(shù)（《切削用量手冊》）。 （2）銑刀幾何形狀（《切削用量手冊》）：由于鑄件硬度，故選擇： ,，，，（假定），, , 3. 選擇切削用量 （1）確定銑削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀加工完，則 （2）根據(jù)《切削用量手冊》,當使用硬質合金刀片、銑床功率時，有，選取 （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)《切削用量手冊》,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為，由于銑刀直,故刀具壽命(《切削用量手冊》)。 （4）確定切削速度和每分鐘進給量v? 切削速度可根據(jù)《切削用量手冊》查出,當、、 、 時，有 、 、 ， 其修正系數(shù)為：， 故 = = = = = = 根據(jù)所選機床說明書選擇 因此，實際切削速度和每齒進給量為 （5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄件硬度為、、、、時，近似為 根據(jù)所選機床說明書，機床主軸允許的功率為 故，因此所選擇的切削用量可以采用，即 、、、、. （6）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，，根據(jù)《切削用量手冊》入切量及超切量，算得 故 工步1 粗銑蝸桿孔的兩側外端面至 1、加工條件 工件材料：，硬度，鑄件。 工件尺寸：粗銑蝸桿孔的兩側外端面至。 加工要求：用標準硬質合金端銑刀粗銑，以地腳面為定位基準，加工余量 機床：選用雙端面銑床。 2、選擇刀具 根據(jù)《切削用量手冊》選擇硬質合金刀片。 根據(jù)《切削用量手冊》: ，,故，由于采用標準硬質合金端銑刀，故齒數(shù)。 當使用硬質合金刀片，銑刀幾何形狀根據(jù)《切削用量手冊》，由于硬度 故選擇 ,，，，（假定），, , 3、選擇切削用量 （1）選擇切削深度：由于粗加工余量不大，故可在一次走刀中完成，則單側加工余量。 （2）確定每齒進給量 根據(jù)《切削用量手冊》,當使用硬質合金刀片、銑床功率時，有選取。 （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)《切削用量手冊》，銑刀后刀面磨損極限值，端銑刀粗銑時為，選為，由于銑刀直徑,故刀具壽命。 (4) 確定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可查《切削用量手冊》，硬質合金銑刀銑灰鑄鐵(硬度),當，，，時，有 ， ， 各修正系數(shù)為： 故 = = = = = = 根據(jù)雙端面銑床說明書選擇： ， 因此實際切削速度和每齒進給量為： = = （5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量手冊》，當鑄件硬度為，， ，，，時，近似為： 根據(jù)雙端面銑床說明書，機床主軸允許的功率為： 故，因此所選擇的切削用量可以采用，即： ，，，，。 （6）計算基本工時 根據(jù)公式：式中，，根據(jù)《切削用量手冊》入切量及超切量，算得： 故 工步2 精銑軸承孔的兩側外端面至 1、加工條件 工件材料：，硬度，鑄件。 工件尺寸：精銑軸承孔的兩側外端面至。 加工要求：用標準硬質合金端銑刀精銑，以地腳面為定位基準，加工余量 機床：選用雙端面銑床。 2、選擇刀具 （1）根據(jù)《切削用量手冊》選擇硬質合金刀片。 根據(jù)《切削用量手冊》： ，,故，由于采用標準硬質合金端銑刀，故齒數(shù) 。銑刀幾何形狀根據(jù)《切削用量手冊》，由于硬度，故選擇： ,，，，（假定），, , 3、選擇切削用量 （1）選擇切削深度：由于精加工余量不大，故可在一次走刀中完成，則。 （2）確定每齒進給量 根據(jù)《切削用量手冊》硬質合金端銑刀銑平面的進給量，精加工時，當 機床功率為時，有，選取 。 （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)《切削用量手冊》，銑刀后刀面磨損極限值，端銑刀粗銑時為，選為，由于銑刀直徑,故刀具壽命。 （4）確定切削速度和每分鐘進給量 切削速度VC可根據(jù)《切削用量手冊》，硬質合金銑刀銑灰鑄鐵(硬度),當，，，時，有： ， ， 各修正系數(shù)為： ， 故 = = = = = = 根據(jù)雙端面銑床說明書選擇： ， 因此實際切削速度和每齒進給量為： = = （5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量手冊》，當鑄件硬度為，，，，，時，近似為： 根據(jù)雙端面銑床說明書，機床主軸允許的功率為： 故，因此所選擇的切削用量可以采用，即： ，，，，。 （6）計算基本工時 根據(jù)公式：式中，，根據(jù)《切削用量手冊》，入切量及超切量，算得： 故 工步3 銑放油孔端面 1、加工條件 加工要求：用標準硬質合金銑刀銑機體孔端面，以機體地腳面為定位基準，加工余量。 機床：選用雙端面銑床加專用夾具 。 2、選擇刀具： （1）根據(jù)《切削用量手冊》選擇硬質合金刀片。 根據(jù)《切削用量手冊》：,,故，由于采用標準硬質合金端銑刀，故齒數(shù)。銑刀幾何形狀根據(jù)《切削用量手冊》，由于硬度，故選擇： ,，，，（假定），, , 3、選擇切削用量 （1）選擇切削深度：由于加工余量不大，故可在一次走刀中完成，則。 （2）確定每齒進給量 根據(jù)《切削用量手冊》，硬質合金端銑刀，當機床功率為時，有，選取。 （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)《切削用量手冊》，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為，由于銑刀直徑，故刀具壽命。 (4) 確定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可根據(jù)《切削用量手冊》硬質合金銑刀銑灰鑄鐵(硬度),選用，當，，，時，有： 各修正系數(shù)為： 故 = = = = = = 根據(jù)雙端面銑床說明書選擇： ， 因此實際切削速度和每齒進給量為： = = （5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量手冊》，當鑄件硬度為，，，，，時，近似為： 根據(jù)雙端面銑床明書，機床主軸允許的功率為： 故，因此所選擇的切削用量可以采用，即： ，，，，。 （6）計算基本工時 根據(jù)公式：式中，，根據(jù)《切削用量手冊》 ，算得： 故 工序Ⅶ 粗鏜 蝸輪孔至尺寸至 1．加工條件 加工要求：粗鏜的蝸輪孔至，以箱體地腳面為定位基準，單側加工余量。 機床：選用臥式銑鏜床加專用夾具。 2、選擇切削用量 （1）確定切削深度：由于單側加工余量，故可一次鏜去除全部余量，則。 （2）確定進給量 根據(jù)【8】《實用機械加工工藝手冊》查得粗鏜時，用硬質合金刀頭加工材料鑄鐵： ， 選取，則 根據(jù)《工藝設計簡明手冊》，選擇， （3）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時，，，算得： 故有 則有 工步2 精鏜蝸輪孔至 1．加工條件 加工要求：精鏜蝸輪孔至，以箱體地腳面為定位基準，單側加工余量。 機床：選用臥式銑鏜床加專用夾具。 2．選擇切削用量 (1) 確定切削深度：由于單側加工余量，故可一次鏜去除全部余量，則。 (2) 確定進給量 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》查得精鏜時，硬質合金刀頭加工材料鑄鐵時：，，選取 ，則： 根據(jù)《工藝設計簡明手冊》選擇 ， （3）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時，，,算得： 故有 則 工步3 粗鏜蝸桿孔至 1．加工條件 加工要求：粗鏜蝸桿孔至，以箱體結合面為定位基準，單側加工余量。 機床：選用臥式銑鏜床加專用夾具。 2、選擇切削用量 （1）確定切削深度：由于單側加工余量，故可一次鏜去除全部余量，則。 (2) 確定進給量 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》查得粗鏜時，硬質合金刀頭，加工材料鑄鐵：，，選擇：，則： 根據(jù)《工藝設計簡明手冊》選擇， （3）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時，，，算得： 故有 則 工步4精鏜蝸桿孔至 1．加工條件 加工要求：精鏜蝸桿孔至，以箱體結合面為定位基準，單側加工余量。 機床：選用臥式銑鏜床加專用夾具。 2、選擇切削用量 （1）確定切削深度：由于單側加工余量，故可一次鏜去除全部余量，則。 (2) 確定進給量 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》查得精鏜時，硬質合金刀頭，加工材料鑄鐵：，，選擇，則 根據(jù)《工藝設計簡明手冊》選擇， （3）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時，，，算得： 故有 則有 工序Ⅷ　鉆放油孔和攻軸承孔端面螺釘孔 工步1 鉆攻放油孔 1、加工條件 加工材料: ，硬度，鑄件。 工藝要求：孔徑，通孔，精度,用乳化液冷卻。 機床：選用搖臂鉆床加專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑 鉆頭幾何形狀（根據(jù)《切削用量手冊》）：選標準鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 3．選擇切削用量 （1）確定進給量 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》，當鑄鐵硬度，有，選取 （2）確定切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》，當鑄鐵硬度時，, ,選用標準鉆頭時， 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 = = = = 根據(jù)型搖臂鉆床說明書（見《工藝設計簡明手冊》)可選擇 ， 實際切削速度為： 4．檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量手冊》,當，，扭矩的修正系數(shù)均為，故。根據(jù)型搖臂鉆床技術參數(shù)表（見《工藝設計簡明手冊》），。 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄鐵硬度，，進給量，時，。 根據(jù)型搖臂鉆床技術參數(shù)表（見《工藝設計簡明手冊》） 由于，，故選擇的切削用量可用，即 ，，。 5．計算基本工時 根據(jù)公式，式中，，入切量及超切量由《切削用量手冊》查出，算得： 故有： 工步2： 鉆攻螺紋孔 1、加工條件 加工要求：鉆攻螺紋孔，分別以機體的三個側面為定位基準。 機床：型搖臂鉆床。 2、選用鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑. 3、選擇切削用量 （1）選擇進給量 按加工要求確定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》，當鑄鐵硬度，時，有, 選取。 （2）確定切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》,當鑄鐵硬度,進給量,,采用標準鉆頭時，， 切削速度的修正系數(shù)為：,,,, 故 = = = = 根據(jù)所選機床說明書可選擇 實際切削速度為: 4、計算基本工時 根據(jù)公式,式中，,入切量和超切量由《切削用量手冊》查出,算得: 故有 則 最后，將以上各工序加工余量、工時定額的計算結果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片。 第二篇 夾具設計 在機械制造工業(yè)中，為了保證產品的質量、改善勞動條件、提高勞動生產率及降低成本，在工藝過程中，除機床等設備外還大量使用各種工藝裝備，包括夾具、模具、刀具、輔助工具及測量工具等，因此廣義地說，夾具是一種保證產品質量且便于和加速工藝過程的一種工藝裝備。不同的夾具，其結構形式、工作情況、設計原則都不相同，但就其數(shù)量和生產中所占的地位來說，應以“機床夾具”為首。 所謂機床夾具就是機床上所使用一種輔助設備。用它來準確地確定工件與刀具之間的相對位置，即將工件定位并夾緊，以完成加工所需要的相對運動。所以機床夾具是用以工件定位和夾緊的機床附加裝置（以后簡稱夾具）。 經過與指導教師協(xié)商，決定設計兩套夾具。第一套是第Ⅲ道工序的夾具——精銑結合面的銑床夾具。該套夾具用于立式X53K型銑床，刀具為硬質合金鑲齒端銑刀,對工件的結合面進行加工。第二套是第Ⅶ道工序的夾具——精鏜蝸桿孔鏜床夾具。該套夾具用于T611臥式銑鏜床，刀具為標準硬質合金鏜刀，對工件的蝸桿孔進行加工。 第一章 銑床夾具的設計 一、問題的提出 本夾具主要用來精銑結合面，這個面對地腳面有位置度技術要求，且自身也有技術要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何保證地腳面和結合面之間的精度問題并提高勞動生產率，降低勞動強度。 二、夾具設計 由零件圖可知，由于此道工序之前已經半精銑過地腳面，根據(jù)基準選擇原則，選加工過的地腳面為定位基準，這樣就限制了三個自由度，因其他自由度不影響零件加工的精度，故此種定位滿足要求。 1、平面定位：由【9】《機床夾具手冊》選支承板B型，因B型用于底面支承，且裝配后應統(tǒng)一配磨以保證等高性。 2、定位誤差分析： 使用夾具時，加工表面的位置誤差與夾具在機床上的定位誤差及工件在夾具中的定位密切相關，為滿足加工要求，必須使加工誤差之和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。定位誤差主要分為基準位置誤差和基準不重合誤差。工件以平面定位時，因為定位元件的形狀以及定位元件各表面間的位置精度較高，因此在計算其基準位置誤差時通?？梢院雎运麄兊挠绊?，在本道工序中，由于定位基準與工序基準重合，基準不重合誤差為零。 3、夾緊裝置的設計 a、夾緊力的確定Wk=w×kk0k1k2k3k4k5k6 k=k0k1k2k3k4k5k6 由《機床夾具手冊》得， =1.2 =1.0 =1.2 =1.0 =1.3 =1.0 =1.0 k=1.872<2.5故取k=2.5 b、銑削切削力的計算： 由《機床夾具手冊》:刀具材料選硬質合金，加工材料為灰鑄鐵，銑刀類型為端銑刀, F=490ap1.0fz0.74D-1.0B0.90Z ap =1.5mm fz=0.05 D=400 B=290 Z=28 由上得：F=922N c、夾緊力與切削力方向垂直的情況下，實際所需夾緊力的計算 查得 由上計算得K=2.5 F=922N 帶入得 查《機床夾具手冊》： 其中L=200，l=108, =0.9 計算原動力W0=15946.5N 扭矩 其,, ,, 算得MQ=63574N/mm 采用螺紋副進行壓緊時，查《機械加工工藝師手冊》M24螺栓的許用夾緊力為22563和許用夾緊轉矩239364由于故本夾具可安全工作。 第二章 鏜床夾具設計 一、問題的提出 本夾具主要用來精鏜蝸桿孔，這個孔對結合面有位置度技術要求，且自身也有技術要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何保證孔的位置精度要求并提高勞動生產率，降低勞動強度。 二、夾具設計 1.定位基準的選擇 由零件圖可知，由于此道工序之前已精加工過結合面，因此，根據(jù)基準不變原則選取結合面為定位基準。同時，由于此前已經鉸過機體結合面上4×φ16的對角線上的兩個