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前 言 畢業(yè)設(shè)計是我們大家在大學(xué)學(xué)完全部基礎(chǔ)課和專業(yè)課后的一次全面的、綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次很重要的理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，更是對大學(xué)四年課程學(xué)習(xí)的檢驗。這次畢業(yè)設(shè)計將對今后的工作與學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要的影響，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位，對此，我很重視這次機會，并且很認(rèn)真地全身心地投入其中。 這次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是變換齒輪箱體箱體的工藝規(guī)程和其工裝夾具的設(shè)計。工藝規(guī)程在企業(yè)生產(chǎn)與技術(shù)改進方面有著非常重要的影響。機床夾具在保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的潛力，便于工人掌握復(fù)雜或精密零件加工技術(shù)，減輕繁重的體力勞動等諸方面起著巨大的作用。機床夾具的設(shè)計和使用是促進生產(chǎn)迅速發(fā)展的重要工藝措施之一。 就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后更好地工作，學(xué)習(xí)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計中難免有許多不足之處，懇請各位老師和同學(xué)們給予指正。 摘 要 這次設(shè)計以變換齒輪箱體為主要加工對象，主要任務(wù)有兩項：第一項是機體零件加工工藝規(guī)程的編制；第二項是機體零件的工裝夾具的設(shè)計。在對機體零件加工工藝的設(shè)計中，首先對零件進行結(jié)構(gòu)和工藝分析，根據(jù)零件的材料，生產(chǎn)綱領(lǐng)及其加工要求來確定毛坯的制造形式，其次進行加工基面的選擇與工藝路線的制訂，最后進行加工余量、工序尺寸及切削用量等計算與確定。在工裝夾具部分的設(shè)計中，首先是定位基準(zhǔn)的選擇，根據(jù)各自工序的不同特點來進行定位基準(zhǔn)的選擇，其次進行切削力及夾緊力的計算，最后進行誤差分析。 關(guān)鍵詞：變換齒輪箱體 工藝規(guī)程 定位 工裝夾具 Abstract The graduation design reducer Cover design for the gearbox housing with two major tasks : Cover is the first part of process design; The second part of Cover the fixture design. In the Cover Design Process, the first parts of the analysis, according to parts of the material, Production Program and other rough to determine the form of manufacturing, followed by processing base with the choice of route development, Finally for allowance, processes and cutting the size calculation of the amount of determination. Fixture in the design, the first base position is the choice According to their respective processes to the different characteristics of the benchmark location choice, followed by the cutting force and the conduct of the clamping force, Finally error analysis. Keywords : Gearbox housing Process order Positioning Fixture 目 錄 第一篇 工藝設(shè)計部分 1 第一章 零件結(jié)構(gòu)的確定及分析 1 第二章 工藝規(guī)程設(shè)計 2 第一節(jié) 確定毛坯的制造形式 2 第二節(jié) 基面的選擇 2 第三節(jié) 制定工藝路線 2 第四節(jié) 機械加工余量、工序及毛坯尺寸的確定 3 第五節(jié) 確定切削用量及基本工時 4 第二篇 夾具設(shè)計 25 第一章 銑床夾具的設(shè)計 25 第一節(jié) 問題的提出 25 第二節(jié) 夾具設(shè)計 25 參考文獻 28 總 結(jié) 29 中英文資料 30 先進制造技術(shù) 37 致 謝 43 iv 第一篇 工藝設(shè)計部分 第一章 零件結(jié)構(gòu)的確定及分析 一、零件的結(jié)構(gòu)分析 根據(jù)零件圖分析零件的結(jié)構(gòu)及尺寸如下： 箱體零件最大壁厚：δ=43 平面加工數(shù)量7各 最長554 軸孔尺寸：φ56、φ52、φ47、φ40、φ30、φ20 軸孔數(shù)目：13個 軸孔最大厚度：δ=43 軸孔端面螺紋孔尺寸：M10 軸孔端面螺紋孔數(shù)目：15個 通孔孔端面螺紋孔尺寸：φ15、φ13、φ6.3 通孔端面螺紋孔數(shù)目：22個 二、零件的作用 題目所給的零件是進給箱變換齒輪箱體，是主軸,附件，及潤滑油的主要承載體和貯藏體。該零件的結(jié)構(gòu)受力及生產(chǎn)精度都直接影響整機的正常運行，因而在整機起基礎(chǔ)性作用。 三、零件的工藝分析 箱體的外表面和軸孔，它們之間有一定的位置精度要求，現(xiàn)分述其技術(shù)要求如下： 箱體A、B、C、D、E面的粗糙度值Ra為3.2，F(xiàn)面粗糙度值Ra為6.3. 軸孔的表面粗糙度值Ra為3.2。 軸孔間的平行度為0.02，主軸表面的圓柱度公差為0.01，軸端面與主軸面的垂直度為0.02。 軸孔兩端面上螺紋孔的軸線位置度為φ0.15。 第二章 工藝規(guī)程設(shè)計 第一節(jié) 確定毛坯的制造形式 零件材料為QT500-7，由于對該機體材料性能要求中等，因此選用鑄件就能夠保證零件工作可靠，由于該機體零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批量生產(chǎn)，宜采用金屬模機械砂型。 第二節(jié) 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與否是關(guān)系到工藝路線和夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理的主要因素之一，并將影響到工件的加工精度，生產(chǎn)率和加工成本；否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件成批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 一、粗基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則，選擇需要加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)。以保證該表面有足夠而均勻的加工余量，且按粗基準(zhǔn)在一般情況下只允許在第一道工序中使用一次，盡量避免重復(fù)使用原則。因此選擇箱體的D面為粗基準(zhǔn)比較合理，但粗糙度要求要高，以后還要作為加工其它面的基準(zhǔn) 二、精基準(zhǔn)的選擇 由精基準(zhǔn)選擇原則：（1）基準(zhǔn)重合原則。（2）基準(zhǔn)不變原則。（3）互為基準(zhǔn) 反復(fù)加工原則?？蛇x箱體已加工的D、B、E面為精基準(zhǔn)，這樣是較為合理的。 第三節(jié) 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用專用組合機床與專用夾具。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案： Ⅰ、鑄件 1、 材質(zhì)：球鐵。 2、 鑄造模具制作。 3、 鑄造、清沙。 4、 檢查。 Ⅱ、熱處理 1、 爐內(nèi)加溫到850～900℃。保溫，降至600℃出爐空冷。 2、 硬度檢查。 Ⅲ、銑削 1、 銑基準(zhǔn)面D面。 2、 以D面為基準(zhǔn)銑四周各面至尺寸及精度和粗糙度要求。 3、 以D面和B面為基準(zhǔn)銑上部A面及其它面至尺寸及精度和粗糙度要求。 4、 檢查。 Ⅳ、鏜孔 1、 以D面、B面和E面為基準(zhǔn)鏜削C面、E面及內(nèi)部各大孔至尺寸及精度和粗糙度要求。 2、 檢查。 Ⅴ、鉆孔 1、 以D面、B面和E面為基準(zhǔn)鉆削C面、E面各螺孔底孔至尺寸和粗糙度要求。 2、 以D面、B面和E面為基準(zhǔn)攻削C面、E面各螺孔至尺寸和粗糙度要求。 3、 以B面、E面和F面為基準(zhǔn)鉆削D面各螺孔底孔至尺寸和粗糙度要求。 4、 以B面、E面和F面為基準(zhǔn)攻削D面各螺孔至尺寸和粗糙度要求。 5、 以D面E面和面為基準(zhǔn)鉆削14個φ6.2油孔至尺寸和粗糙度要求。 6、 檢查 Ⅵ、鉗工 1、 去除毛刺、倒角。 2、 檢查。 第四節(jié) 機械加工余量、工序及毛坯尺寸的確定 該箱體的材料為QT500-7，硬度170-230HBW，抗拉強度大于500Mpa，生產(chǎn)類型為成批量生產(chǎn)，且灰球鐵的鑄造性能優(yōu)良，流動性好，收縮率低，宜采用金屬模機械砂型鑄造。 根據(jù)上述原始材料及加工工藝，查《機械加工余量手冊》表4—2，由于材料為球鐵且選金屬模機械砂型鑄造，故選擇尺寸公差等級為CT9級，加工余量底、側(cè)面為MA-G級，對于某一確定的鑄件尺寸公差等級，其頂面（相對澆鑄位置而言，為機體下底面）的加工余量等級應(yīng)降一級選用為MA-H級。現(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： 一、箱體上下側(cè)面的尺寸公差及加工余量 查《機械加工余量手冊》表1-4，選上下面尺寸公差數(shù)值取1mm.加工余量查《機械加工余量手冊》表4-1，選擇加工余量等級為G級，故加工余量數(shù)值選擇5mm。 粗銑上下面時Z=4mm 二、四側(cè)面的尺寸公差及加工余量 查《機械加工余量手冊》表1-4，選擇四側(cè)面的尺寸公差數(shù)值為1mm，加工余量查《機械加工余量手冊》表4-1，故前側(cè)面小平面的加工余量數(shù)值選擇5mm。 粗銑面小平面時Z=4mm 精銑面小平面時Z=1mm 三、鏜孔尺寸公差及加工余量 查《機械加工余量手冊》表1-4，選擇鏜孔的尺寸公差數(shù)值為1mm，加工余量查《機械加工余量手冊》表4-1，故螺母孔上端面的加工余量數(shù)值選擇4mm。 粗鏜孔時Z=3mm 精鏜孔時Z=1mm 四、鉆孔的尺寸公差及加工余量 選擇鉆孔的尺寸實心鉆孔 五、螺孔的尺寸公差及加工余量 螺孔的加工尺寸按圖紙要求，公差按6H精度加工。同時，按螺紋量規(guī)檢驗。 六、鉸孔 鉸孔按圖紙要求的尺寸和公差進行制作。 第五節(jié) 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ第一工部　粗銑箱體的兩側(cè)面 1.加工條件 工件材料：QT500-7，硬度170-230HBW，鑄件。 工件尺寸：寬度a=328mm,長度l=560mm的平面。 加工要求：用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀粗銑箱體D平面的尺寸560X328，加工余量h=5mm。 機床：選用雙柱平面銑床X336。 2.選擇刀具 （1）、根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6A端銑刀，如下圖1-2所示： 　　根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，由于D面寬度為ae=328mm，銑削深度小于6mm，銑削長度在560，銑刀的直徑選用200mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，查《切削用量簡明手冊》表3.16，故齒數(shù) z=16。 （2）、銑刀幾何形狀根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2，由于鑄件硬度HBS≤250HBS，故選擇主偏角Kr=450,過渡刃偏角 Krε=250，副偏角Kr’=50,后角α0=70（假定），端銑刀副后角、刀齒斜角、前角分別為：，，。 圖2-1 3.選擇切削用量 （1）選擇切削深度ap：由于粗加工余量不大，故一次走刀完成，則ap=4mm。 （2）決定每齒進給量 由于采用不對稱端銑來提高進給量，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6A刀片、銑床功率15kw時，有=0.18~0.28mm/z，但因采用不對稱端銑，主偏角也選取較小，故應(yīng)取較大值=0.28㎜/z。 （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=200㎜,查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具壽命T=240min。 (4)決定切削速度VC和每分鐘進給量Vf 切削速度VC可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16中查出（兩次走刀的切削用量參數(shù)相同），當(dāng)，z=16，，時，有 、 ; 各修正系數(shù)為： 故 ： =55.18m/min =99.11r/min =1900.891.0mm/min =436.1mm/min 根據(jù)X346技術(shù)資料選擇nc=106r/min（查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-36），Vfc=450mm/min（查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-37） 因此實際切削速度和每齒進給量為 =66.568m/min =0.28mm/z （5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)鑄件硬度為170-230HBW，，，，時，近似為=9.4kw 查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35，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，l=540mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.26，不對稱安裝銑刀，入切量及超切量，則算得 故 故該工序總工時為：t=1.3min。 工序Ⅰ第二工部精銑D面 1.加工條件 工件材料：QT500-7，硬度170-230HBW，鑄件。 工件尺寸：寬度a=328mm,長度l=560mm的平面。 加工要求：用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼端銑刀粗銑機體的前側(cè)面小平面，以后側(cè)面面為定位基準(zhǔn)，加工余量h=1mm。 機床：選用KXA6140銑床加專用夾具。 2.選擇刀具 （1）、根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇高速鋼刀片。 　　根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，由于銑削寬度為ae=80mm，，由于銑削寬度，故選擇d0=80mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，查《切削用量簡明手冊》表3.16，故齒數(shù) z=12。 （2）、銑刀幾何形狀根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2，由于鑄件硬度HBS≤250HBS，故選擇主偏角Kr=450,過渡刃偏角 Krε=250，副偏角Kr’=50,后角α0=70（假定），端銑刀副后角、刀齒斜角、前角分別為：，，。 3.選擇切削用量 （1）選擇切削深度ap：由于粗加工余量不大，故一次走刀完成，則ap1=3mm。 （2）決定每齒進給量 由于采用不對稱端銑來提高進給量，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6A刀片、鏜銑床功率15KW時，有=0.18~0.28mm/z，但因采用不對稱端銑，主偏角也選取較小，故應(yīng)取較大值=0.28㎜/z。 （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=80㎜,查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具壽命T=180min。 (4)決定切削速度VC和每分鐘進給量Vf 切削速度VC可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16中查出，當(dāng)，z=12，，時，有 、 ; 各修正系數(shù)為： 故 ： =68.53m/min =174.4r/min =5170.891.0mm/min =460.13mm/min 根據(jù)KXA6140銑床技術(shù)資料選擇nc=210r/min（查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-36），Vfc=300mm/min（查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-37） 因此實際切削速度和每齒進給量為 =52.75m/min =0.12mm/z （5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)鑄件硬度為200~220HBS，，，，時，近似為 =4.6kw 查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35，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，l=150mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.26，不對稱安裝銑刀，入切量及超切量，則算得 故 故該工序總工時：t=0.56min。 工序Ⅰ第3工部粗銑四周面 1.加工條件 工件材料：QT500-7，硬度170-230HBW，鑄件。 工件尺寸：寬度amAX=115mm,長度l=560mm的平面。 加工要求：用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀粗銑箱體D平面的尺寸560X115，加工余量h=5mm。 機床：選用雙柱平面銑床X336。 2.選擇刀具 刀具選擇按工序Ⅰ第一工部 計算基本工時 根據(jù)公式：式中，l=560mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.26，不對稱安裝銑刀，入切量及超切量，則算得 故 故該工序總工時為：t=1.3min。 工序Ⅰ第4工部精銑四周面 1.加工條件 與一工部基本相同 機床：選用KXA6140銑床加專用夾具。 2.選擇刀具 （1）根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6A片，如圖1-2所示。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，由于銑削寬度為ae=115mm，銑刀直徑選d=80mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)YG6A端銑刀，查《切削用量簡明手冊》表3.16，故齒數(shù) z=10。 （2）銑刀幾何形狀（《切削用量簡明手冊》表3.2）；由于鑄件硬度 故選擇： 3.選擇切削用量 （1）選擇銑削深度ap 由于粗加工余量大，一次走刀不能完成，分兩次完成，則 （2）決定每齒進給量 由于采用不對稱端銑來提高進給量，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6A刀片、銑床功率15kw時，因采用不對稱端銑且為精銑，粗糙度要求為3.2，故取=0.28㎜/r。 （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面磨損極限值為1.5mm；由于銑刀直徑d0=80㎜,故刀具壽命： T=180min（表3.8《切削用量簡明手冊》）。 (4)決定切削速度VC和每分鐘進給量Vf 切削速度VC可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16中查出，當(dāng)，z=10，，時，有 各修正系數(shù)為： 故 ： 根據(jù)KXA6140銑床說明書選擇 nc=190r/min Vfc=400m/min 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)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)鑄件硬度為170~230HBW，時，近似為 根據(jù)KXA6140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，l=580mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.26，不對稱安裝銑刀，入切量及超切量，則算得 故 則該工步總工時： 工序Ⅰ第5工部粗銑A面 1.加工條件 工件材料：與上同。 工件尺寸：寬度a=43mm,長度l=540mm的平面。 加工要求：用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，以后側(cè)面為定位基準(zhǔn)，加工余量h=5mm。 機床：選用X336銑床加專用夾具。 2.選擇刀具 （1）、根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，由于銑削寬度為ae=44mm，，由于銑削寬度，故選擇d0=80mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)YG6A端銑刀，查《切削用量簡明手冊》表3.16，故齒數(shù) z=10。 （2）、銑刀幾何形狀根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2，由于鑄件硬度HBS≤250HBS，故選擇主偏角Kr=450,過渡刃偏角 Krε=250，副偏角Kr’=50,后角α0=70（假定），端銑刀副后角、刀齒斜角、前角分別為：，，。 3.選擇切削用量 （1）選擇切削深度ap：由于粗加工余量大，故兩次走刀完成，則ap1=2.5mm。 （2）決定每齒進給量 由于采用不對稱端銑來提高進給量，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6A刀片、鏜銑床功率15kw時，有=0.18~0.28mm/z，但因采用不對稱端銑，主偏角也選取較小，故應(yīng)取較大值=0.28㎜/z。 （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=80㎜,查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具壽命T=180min。 (4)決定切削速度VC和每分鐘進給量Vf 切削速度VC可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16中查出（兩次走刀的切削用量參數(shù)相同），當(dāng)，z=10，，時，有 、 ; 各修正系數(shù)為： 故 ： =86.33m/min =344.43r/min =4330.891.0mm/min =385.37mm/min 根據(jù)X336銑床技術(shù)資料選擇nc=190r/min（查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-36），Vfc=400mm/min（查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-37） 因此實際切削速度和每齒進給量為 =47.7m/min =0.21mm/z （5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)鑄件硬度為200~220HBS，，，，時，近似為 =2.8kw 查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35，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，l=580mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.26，不對稱安裝銑刀，入切量及超切量，則算得 故 則： 故該工步總工時：t=3min。 故該工序總工時：t=6min 工序Ⅰ第6工部精銑A面 1.加工條件 工件材料：與上同。 工件尺寸：寬度a=43mm,長度l=540mm的平面。 加工要求：用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，以后側(cè)面為定位基準(zhǔn)，加工余量h=5mm。 機床：選用X336銑床加專用夾具。 2.選擇刀具 （1）、根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，由于銑削寬度為ae=44mm，，由于銑削寬度，故選擇d0=80mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)YG6A端銑刀，查《切削用量簡明手冊》表3.16，故齒數(shù) z=10。 （2）、銑刀幾何形狀根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2，由于鑄件硬度HBS≤250HBS，故選擇主偏角Kr=450,過渡刃偏角 Krε=250，副偏角Kr’=50,后角α0=70（假定），端銑刀副后角、刀齒斜角、前角分別為：，，。 3.選擇切削用量 （1）選擇切削深度ap：由于粗加工余量大，故兩次走刀完成，則ap1=2.5mm。 （2）決定每齒進給量 由于采用不對稱端銑來提高進給量，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6A刀片、鏜銑床功率15kw時，有=0.18~0.28mm/z，但因采用不對稱端銑，主偏角也選取較小，故應(yīng)取較大值=0.28㎜/z。 （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=80㎜,查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具壽命T=180min。 (4)決定切削速度VC和每分鐘進給量Vf 切削速度VC可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16中查出（兩次走刀的切削用量參數(shù)相同），當(dāng)，z=10，，時，有 、 ; 各修正系數(shù)為： 故 ： =86.33m/min =344.43r/min =4330.891.0mm/min =385.37mm/min 根據(jù)X336銑床技術(shù)資料選擇nc=190r/min（查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-36），Vfc=400mm/min（查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-37） 因此實際切削速度和每齒進給量為 =47.7m/min =0.21mm/z （5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)鑄件硬度為200~220HBS，，，，時，近似為 =2.8kw 查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-35，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，l=580mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.26，不對稱安裝銑刀，入切量及超切量，則算得 故 則： 故該工步總工時：t=3min。 故該工序總工時：t=6min 工序Ⅱ第1工部粗孔 工步1 粗鏜軸孔φ56\φ52\φ47\φ40\φ30\φ20 1．加工條件 加工要求：粗鏜φ54\φ50\φ45\φ38\φ28\φ18。 機床：選用TPX6111B銑鏜床加專用夾具。 2.選擇切削用量 （1）決定切削深度 由于加工余量不大，粗鏜后除去大部余量，則。 （2）決定進給量 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表11-313，查得： 精鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 選擇 則 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-20～4.2-21，選擇，。 （3）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個孔時，， 故粗鏜主軸孔φ170工時為： 工序Ⅱ第2工部精鏜孔 1．加工條件 與上同。 2.選擇切削用量 （1）決定切削深度 由于加工余量不大，粗鏜后d=時去全部余量，則。 （2）決定進給量 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表11-313，查得： 精鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 選擇 則 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-20～4.2-21，選擇，。 （3）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個孔時，， 故粗鏜主軸孔φ200工時為： 故該工序工時為：t=2.1+0.5=2.6min 工序Ⅲ第1工部鉆孔 1.加工條件 加工要求：C、E面的9個M10的螺紋底孔。 機床：選用Z3063X20A鉆床加專用夾具。 2.選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖1-3所示），其直徑 d=8.7mm，鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.1及表2.2）：雙錐修磨橫刃棱帶，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 3.選擇切削用量 （1）決定進給量 1）按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200HBS， d=8.7mm時，有。 　 由于，所以應(yīng)乘孔深修整系數(shù)，則 　　　 2）按鉆頭進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.8，當(dāng)灰鑄鐵硬度=200~220HBS， d=10.20mm，鉆頭強度允許的進給量。 3）由于該機體的材料為灰鑄鐵，其硬度為=200~220HBS， d=10.20mm，查《組合機床設(shè)計簡明手冊》表6-11 ，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值應(yīng)很據(jù)組合機床為。根據(jù)組合機床設(shè)計要求應(yīng)盡量選取較小值，且選擇為。 （2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)d=10.20mm時，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，壽命。 （3）決定切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200~220HBS時，，，修磨鉆頭的切削速度為，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 根據(jù)《機械制造裝備設(shè)計》表3-6可選擇， 4.計算基本工時 根據(jù)公式 式中，，，入切量及超切量由《切削用量簡明手冊》表2.29查出，則算得 故該工步總工時為0.34min。 工步2 鉸主軸孔端面螺紋底孔 工序Ⅲ第2工部攻絲 1.加工條件 加工要求：C、E面的9個M10的螺紋。 機床：選用Z3063X20A鉆床加專用夾具。 2.選擇絲錐 選擇硬質(zhì)合金細(xì)牙普通螺紋機用絲錐，其直徑 d=10mm，螺距為1.5mm。 數(shù)目為9，群鉆 3.選擇切削用量 （1）決定進給量 按加工要求決定進給量：當(dāng)鑄鐵硬度>230HBS， d=10mm時，有，轉(zhuǎn)速為857r/min， （2）決定絲錐磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)d=10mm時，壽命。 （3）決定切削速度 根據(jù)加工條件的確定加工速度為28m/min 4.計算基本工時 根據(jù)公式 式中，，，入切量及超切量由《切削用量簡明手冊》表2.29查出，則算得 故該工步工時為0.35min。 故該工序工時為：t=.0.31+0.59+0.35=1.25min 工序Ⅲ第3工部鉆孔 1.加工條件 加工要求：D面的若干個φ15、φ13、φ10和M10的螺紋底孔。 機床：選用Z3063X20A鉆床加專用夾具。 2.選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖1-3所示），鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.1及表2.2）：雙錐修磨橫刃棱帶，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 3.選擇切削用量 （1）決定進給量 1）按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>230HBS， 2）按鉆頭進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.8，當(dāng)灰鑄鐵硬度=170~230HBW，鉆頭強度允許的進給量。 3）由于該機體的材料為球鐵，其硬度為=170~230HBS，查《組合機床設(shè)計簡明手冊》表6-11 ，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值應(yīng)很據(jù)組合機床為。根據(jù)組合機床設(shè)計要求應(yīng)盡量選取較小值，且選擇為。 （2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，壽命。 （3）決定切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200~220HBS時，，，修磨鉆頭的切削速度為，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 根據(jù)《機械制造裝備設(shè)計》表3-6可選擇， 4.計算基本工時 根據(jù)公式 式中，，，入切量及超切量由《切削用量簡明手冊》表2.29查出，則算得 故該工步總工時為0.34min。 工步2 鉸主軸孔端面螺紋底孔 工序Ⅲ第4工部攻絲 1.加工條件 加工要求D面的2個M10的螺紋。 機床：選用Z3063X20A鉆床加專用夾具。 2.選擇絲錐 選擇硬質(zhì)合金細(xì)牙普通螺紋機用絲錐，其直徑 d=10mm，螺距為1.5mm。 數(shù)目為9，群鉆 3.選擇切削用量 （1）決定進給量 按加工要求決定進給量：當(dāng)鑄鐵硬度>230HBS， d=10mm時，有，轉(zhuǎn)速為857r/min， （2）決定絲錐磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)d=10mm時，壽命。 （3）決定切削速度 根據(jù)加工條件的確定加工速度為28m/min 4.計算基本工時 根據(jù)公式 式中，，，入切量及超切量由《切削用量簡明手冊》表2.29查出，則算得 故該工步工時為0.35min。 故該工序工時為：t=.0.31+0.59+0.35=1.25min 工序Ⅲ第5工部鉆孔 1.加工條件 加工要求：F面的14個φ6.2的油孔。 機床：選用Z3063X20A鉆床加專用夾具。 2.選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖1-3所示），鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.1及表2.2）：雙錐修磨橫刃棱帶，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 3.選擇切削用量 （1）決定進給量 1）按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>230HBS， 2）按鉆頭進給機構(gòu)強度決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.8，當(dāng)灰鑄鐵硬度=170~230HBW，鉆頭強度允許的進給量。 3）由于該機體的材料為球鐵，其硬度為=170~230HBS，查《組合機床設(shè)計簡明手冊》表6-11 ，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值應(yīng)很據(jù)組合機床為。根據(jù)組合機床設(shè)計要求應(yīng)盡量選取較小值，且選擇為。 （2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，壽命。 （3）決定切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200~220HBS時，，，修磨鉆頭的切削速度為，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 根據(jù)《機械制造裝備設(shè)計》表3-6可選擇， 4.計算基本工時 根據(jù)公式 式中，，，入切量及超切量由《切削用量簡明手冊》表2.29查出，則算得 故該工步總工時為0.34min。 工步2 鉸主軸孔端面螺紋底孔 工序Ⅳ 去除毛刺、有關(guān)棱邊倒角 第二篇 夾具設(shè)計 機床夾具是在金屬切削加工過程中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備，它的主要作用是：可靠地保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。 專用夾具是指專為某道工序的加工而設(shè)計的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速，拆裝方便等優(yōu)點。 專用夾具由定位裝置、夾緊裝置、對刀--引導(dǎo)裝置、其他元件及裝置、夾具體等部分組成。定位裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置。即通過它使工件加工時相對于刀具及切削運動處于正確的位置。夾緊裝置的作用是將工件壓緊牢固，保證工件在定位時所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力，慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時防止或減少振動。它通常是一種機構(gòu)，包括夾緊元件（壓板），增力及動力裝置等。對刀--引導(dǎo)裝置的作用是找正夾具相對刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進行加工。夾具體用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件，并與機床有關(guān)部位連接，以確定夾具相對機床的位置。 第1章 鏜床夾具的設(shè)計 第一節(jié) 問題的提出 本夾具主要用來鏜C、E面的大孔，該平面與其他主要表面有位置關(guān)系，有尺寸和表面粗糙度要求。夾具需要保證鏜孔時的三面定位和夾緊力即可。 第二節(jié) 夾具設(shè)計 由工藝路線可知，由于此道工序之前已經(jīng)精銑過箱體的各個基準(zhǔn)面，根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則，選加工過的側(cè)面為下定位基準(zhǔn)，這樣就限制了三個自由度，為保證其他位置度不影響零件加工的精度，故在另兩側(cè)面加定位凸輪定位。 1.平面定位 該夾具是三面定位，底面用支承板定位，兩個側(cè)面用擋板面定位。由《機床夾具手冊》【7】表1-1-1選支承板B型，因B型用于底面支承，且裝配后應(yīng)統(tǒng)一配磨以保證等高性，定位釘選C型，左側(cè)一個，后側(cè)面兩個。 2.定位誤差 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(guān)，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(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差為零。 3.夾緊裝置的設(shè)計 a、夾緊力的確定 由《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-1及表1-2-2得， ，，，，，， 故取 b、銑削切削力的計算： 由《機床夾具手冊》表1-2-9刀具材料選硬質(zhì)合金，加工材料為球鐵，鏜刀類型為直角形粗鏜刀 ，，，， 查《機械加工工藝手冊》表30-20及表30-21得： , 由以上數(shù)據(jù)可計算得： 根據(jù)夾緊機構(gòu)的特點： c、夾緊力與切削力方向垂直的情況下，夾緊力的計算（表1-2-11） 4.鉸鏈夾緊機構(gòu)的設(shè)計 該工序所需的夾緊力為,按人體能提供的夾緊力為 來計算，從人體到工件夾緊所需的變力系數(shù)為，其中杠桿壓板的變力系數(shù)為1.4，由于切削力不是很大，不需要進行力的放大，可用鉸鏈來變換方向。 a.鉸鏈的設(shè)計 為了便于夾板與鉸鏈機構(gòu)的移動能夠取出或放入工件，夾板的上升距離最小應(yīng)為，為了防止由于零件磨損而造成的夾緊力不足，所以應(yīng)取，此外由于夾具的結(jié)構(gòu)決定，夾板上轉(zhuǎn)動副應(yīng)該在中間偏右的位置，具體偏了15mm，這樣可以利用自重使壓板不翻轉(zhuǎn)。 壓桿與傳力桿的角度 為30，這樣可以保證壓板有足夠的上升距離。 b．杠桿壓板的設(shè)計 由于杠桿壓板的變力系數(shù)為，且根據(jù)夾具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計杠桿壓板的長度為，根據(jù)杠桿的受力分析和強度計算分別取杠桿壓板的寬度和厚度為。 參考文獻 【1】吳綜澤.機械零件設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社，2003.11 【2】陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計.北京：高等教育出版社，2006.7 【3】孫本緒.熊萬武.機械加工余量手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1999.11 【4】艾興.肖詩綱．切削用量簡明手冊（第3版）．機械工業(yè)出版社.1994 【5】李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994.7 【6】楊叔子．機械加工工藝師手冊．機械工業(yè)出版社.1997 【7】肖繼德.陳寧平.機床夾具手冊（第二版）.機械工業(yè)出版社，2004 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計終于就要接近尾聲了，心里有種說不出的滋味，畢業(yè)設(shè)計應(yīng)該說是對我們大學(xué)四年里所學(xué)理論知識的一次總結(jié)、檢驗、完善，也是對自己未來工作能力的一次磨練。在做設(shè)計的時候，我有許多的感觸，突然覺得以前所學(xué)終究是有限的，而學(xué)習(xí)卻是無限的，如果僅靠以前所學(xué)的東西，做畢業(yè)設(shè)計是遠遠不夠的，在這個過程中，我還有很多的東西要學(xué)，取得緣頭活水，作為知識不竭之源。做設(shè)計的過程中，我也體會到團隊合作的重要性。因為本次設(shè)計的工作量較大，一個人單獨做，根本無法完成。所以我們就每個人自身的條件和長處進行分工，取到了很好的效果。在設(shè)計的過程中，我也因為某些地方的觀點和同組同學(xué)不一樣而爭吵過,但我們最終能夠達成共識。討論是我們做畢業(yè)設(shè)計中達到知識互補的關(guān)鍵要素。 最后，要感謝我的指導(dǎo)老師韓變枝老師，在設(shè)計中，韓老師給我提了許多寶貴意見，認(rèn)真地指導(dǎo)我完成整個設(shè)計內(nèi)容。同時，也感謝幫助過我的其他各位老師和同學(xué)。使我的畢業(yè)設(shè)計順利圓滿的完成。 中英文資料 Manufacturing Technology 1.Corporate Reorganization Frenzy Because of the intense competitive pressure they experienced during the 1980s, American companies began implementing a wide range of initiatives in order to improve profitability, stem the loss of market share in established markets. These initiatives included statistical process control, just-in-time logistics, flexible manufacturing, cross-functional teaming, concurrent engineering, enterprise integration, flattened management, reinvesting the company, reengineering, quality function development, manufacturing resource planning, and so on. In addition to obvious cost-cutting measures—reducing the blue-and the white-collar work force, pressuring suppliers for lower prices, reducing the rate of wage increases, and installing new technologies to improve the efficiency of operations—companies have introduced a number of programs that are altering traditional managerial relationships. Three kinds of initiative are of particular importance for pushing companies toward agile business capabilities: · Distributing decision-making authority, often called employment · Enterprise integration · Concurrent operations Distributing decision-making authority to operational personnel, flattening the managerial hierarchy, creating an open internal information environment, increasing investing in continuous education and training for all personnel, and making customer service and sales everyone’s responsibility are correlated initiatives. Companies are learning that all these initiatives must be implemented, and in a coordinated way, if the impact of any of them is to be lasting. Over an 18-month period, Texas Instruments’ Defense Systems and Electronics Group moved from 26,000 employees, seven level of management, and $2 billion in revenues to 13,500 employees, every one of whom was in a cross-functional team, supervised by