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蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 1 -畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)——鏜夾具設(shè)計(jì)系 別 ： 機(jī)械與電子工程系專 業(yè) （ 班 級(jí) ） ：機(jī)械制造 07 級(jí)機(jī)制本三班作 者 （ 學(xué) 號(hào) ） ：劉志文（50701013023 ）指 導(dǎo) 教 師 ： 楊麗（碩士）完 成 日 期 ： 2011 年 5 月 31 日蚌埠學(xué)院教務(wù)處制劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 2 - 目 錄中文摘要 - 3 -緒言 - 4 -第 1 章.零件的分析和設(shè)計(jì)任務(wù) .- 6 -1.1 設(shè)計(jì)的原始資料 .- 6 -1.1.1 設(shè)計(jì)題目：減速箱殼體機(jī)械加工工藝及臥式組合鏜床夾具設(shè)計(jì) - 6 -1.1.2 零件的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求 .- 6 -1.1.3 材料毛坯及生產(chǎn)類型 - 6 -1.1.4 箱體加工的工藝特性 - 7 -1.1.5 加工要求 - 7 -1.2 基本設(shè)計(jì)任務(wù) - 7 -1.2.1 對(duì)工件的分析 - 7 -1.2.2 工藝規(guī)程 .- 7 -1.2.3 組合鏜床總體設(shè)計(jì)一套 - 7 -1.2.4 組合鏜床專用夾具設(shè)計(jì) - 7 -1.2.5 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份 .- 7 -1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 .- 7 -第二章. 工藝規(guī)程的制定及重要工序分析 - 8 -2.1 編制工藝規(guī)程的原則方法 - 8 -2.1.1 原則 .- 8 -2.1.2 方法 .- 8 -2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .- 8 -2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 - 8 -2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 - 9 -2.3 加工方法 .- 10 -2.4 加工階段的劃分 .- 10 -2.5 加工順序的安排 .- 10 -2.6 熱處理工序的安排 - 10 -2.7 工藝路線的制定 .- 11 -2.8 重要工序的檢驗(yàn)與分析 - 13 -2.8.1 確定機(jī)械零件加工總余量 - 13 -2．8.2 毛坯尺寸 .- 14 -2．8.3 重要工序的檢驗(yàn) .- 14 -2．8.4 所選工序切削用量和基本工時(shí)的計(jì)算與分析 .- 14 -蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 3 -第三章.工序圖 .- 18 -3.1 被加工零件工序圖的作用及要求 .- 18 -3.1.1 作用 .- 18 -3.1.2 要求 .- 19 -3.1.3 注意事項(xiàng) .- 19 -3.2 被加工零件圖工序圖的內(nèi)容 .- 19 -第七章 雙面臥式組合鏜床專用夾具的設(shè)計(jì) .- 21 -7.1 組合機(jī)床夾具概述 - 21 -7.1.1 組合機(jī)床夾具組成和分類 - 22 -7.1.2 夾具的功能 .- 22 -7.1.3 機(jī)床夾具應(yīng)該滿足的要求 - 22 -7.1.4 組合機(jī)床夾具的特點(diǎn)： - 23 -7.1.5 設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題和要求 - 23 -7.2 組合機(jī)床夾具定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .- 24 -7.2.1 夾具的定位 .- 24 -7.2.2 工件的選用的定位規(guī)律 .- 24 -7.3 定位誤差的分析和計(jì)算 .- 26 -7.4 組合機(jī)床夾具夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .- 27 -7.4.1 對(duì)夾壓機(jī)構(gòu)的一些基本要求 .- 27 -7.4.2 組合機(jī)床夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案 - 27 -7.4.3 夾緊機(jī)構(gòu)夾緊作用力的計(jì)算 .- 28 -7.5 夾具體的設(shè)計(jì) - 31 -7.6 繪制夾具總裝圖、編寫明細(xì)表 - 32 -7.7 繪制夾具零件圖 .- 32 -劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 4 - 中文摘要摘要：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是 40 型減速箱箱體加工工藝和雙面組合鏜床及其夾具設(shè)計(jì)。首先，對(duì)零件進(jìn)行分析，簡(jiǎn)要分析變速箱的作用及其工藝情況。通過(guò)加工工藝的制訂，對(duì)毛坯的制造、加工基準(zhǔn)的選擇，了解不同加工表面的加工方法、工藝裝備、切削用量的選用。針對(duì)被加工孔的特點(diǎn)，制訂加工工序圖、加工示意圖及其雙面組合鏜床的總體設(shè)計(jì)，其中包括動(dòng)力部件和其他通用部件的選用。其次，這次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是雙面組合鏜床的專用夾具設(shè)計(jì)。我采用的是用六塊支承板作為工件的支承，定位機(jī)構(gòu)采用可升降的托輥機(jī)構(gòu)來(lái)代替伸縮式定位銷，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)伸縮式定位銷的工作量，縮減了設(shè)計(jì)時(shí)間。夾緊機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)氣壓驅(qū)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)的運(yùn)用大大提高了夾具的自動(dòng)化水平和產(chǎn)品的生產(chǎn)率。關(guān)鍵詞：減速箱箱體；加工工藝；組合機(jī)床；夾具蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 5 -English summaryAbstracts: This graduation design is the subject of 40-Gearbox processing and double-boring machine and its portfolio fixture design. First, the parts analysis, a brief analysis of the role and transmission of the process. Processing through the formulation of the right rough manufacture, processing benchmark choice, understand the different surface of the processing methods, Process equipment, cutting the amount of choice. Holes were against the processing characteristics and formulate plans processes, and double-processing matrix composition boring machine design, these include dynamic components and other common components selection Secondly, the focus of this design is a double-boring machine portfolio dedicated fixture design. I have chosen to use six boards as supporting the workpiece supports, Positioning use movement idler body to replace telescopic pin. Simplify the design of telescopic pin the workload and reduce the design time. Clamping adopt two clamping pressure-driven institutions, these agencies use greatly increased the level of automation fixture products and the productivity Keywords: slowdown boxes installed machining Combine the tool machine Jig劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 6 - 緒言四年的大學(xué)時(shí)光即將過(guò)去，而留給我們的卻是無(wú)盡的回憶與沉思，因?yàn)槲覀冏詈玫那啻耗耆A都毫無(wú)保留地?fù)]灑給了這片土地，最重要的是我們學(xué)有所成。同時(shí)我們更應(yīng)該感謝那些默默無(wú)聞無(wú)私奉獻(xiàn)著的恩師們。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們四年理論與實(shí)踐的綜合考察，是提高我們理論聯(lián)系實(shí)際能力的最好途徑，從設(shè)計(jì)中提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，扎實(shí)鞏固所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。為了順利完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)校組織我們到洛陽(yáng)一拖、中信重型機(jī)械公司等單位進(jìn)行實(shí)習(xí)。通過(guò)實(shí)習(xí)，我增強(qiáng)了感性認(rèn)識(shí)，拓展了知識(shí)面，取得了與此次設(shè)計(jì)有關(guān)的資料和數(shù)據(jù)。我國(guó)組合機(jī)床有了較大的發(fā)展,組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)所組成的高效率專用機(jī)床,它能以多軸.多刃.多面.多工位對(duì)一個(gè)或幾個(gè)工件同時(shí)進(jìn)行加工,加工質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)效率高.在機(jī)械工業(yè)中,裝備新企業(yè)或?qū)掀髽I(yè)進(jìn)行改造,采用組合機(jī)床及其自動(dòng)線是發(fā)展生產(chǎn),提高質(zhì)量的有效途徑之一.在組合機(jī)床上可以完成鉆孔.擴(kuò)孔.絞孔.鏜孔.攻絲.車削.銑削.磨削及精加工等工序.在一般情況下,要完成上述工序,要采用大量的鉆床.鏜床.銑床及坐標(biāo)鏜床,占據(jù)很大的生產(chǎn)面積.如果采用組合機(jī)床,它就能同時(shí)用十幾把.幾十把刀具進(jìn)行加工,從而大大的縮小了占地面積.它不僅能幾十倍的提高生產(chǎn)率,而且能穩(wěn)定地保證加工精度.組合機(jī)床及其自動(dòng)線的研制和推廣,是加工機(jī)械工業(yè)技術(shù)革命的有效途徑之一.它是機(jī)械工業(yè),特別是汽車.拖拉機(jī).電機(jī).儀表以及軍工等生產(chǎn)部門進(jìn)行機(jī)床更新,推廣生產(chǎn)發(fā)展的重要設(shè)備.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)床制造技術(shù)水平的不斷提高,組合機(jī)床的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,也越來(lái)越有必要,了解掌握現(xiàn)代化機(jī)械制造的新技術(shù),新方法是現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)對(duì)人才的必然要求,從而提高工業(yè)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力.對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的畢業(yè)生來(lái)說(shuō)，特別是機(jī)械制造方向，工藝設(shè)計(jì)是蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 7 -尤為重要的，它是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造之間的樞紐。合理優(yōu)化的工藝設(shè)計(jì)不僅可以最大限度地降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率和企業(yè)效益，這樣才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)立于不敗之地。組合機(jī)床可以提高效率，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)當(dāng)中，所以對(duì)組合機(jī)床的研究和開發(fā)已成為當(dāng)今的大勢(shì)所趨。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，希望對(duì)自己未來(lái)的事業(yè)和工作有所幫助，并提高自己各方面的能力，為以后的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于本人水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中存在許多不足之處，希望各位老師給予指教，一定虛心改正以期有更大的提高，在此致謝。 劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 8 - 第 1 章.零件的分析和設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)的原始資料1.1.1 設(shè)計(jì)題目：減速箱殼體機(jī)械加工工藝及臥式組合鏜床夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容：鏜減速器軸承孔數(shù)量：500000 件/年1.1.2 零件的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求本次設(shè)計(jì)的減速箱體分上箱體和下箱體，其顯著特點(diǎn)是上下箱體相互對(duì)稱。該減速器屬于四級(jí)減速器，箱體結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是：為了能有效地降溫、加快散熱以及有效潤(rùn)滑采用漏油孔裝置，并在體壁上增設(shè)了大量的肋板，不但起降溫作用，并且大大的提高了箱體的整體剛性。箱體是部件或組件的基礎(chǔ)零件，它把許多零件連接在一起，使各零件有確定的相互位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)。箱體零件的結(jié)構(gòu)形式和加工質(zhì)量對(duì)整個(gè)減速器的使用性能、噪聲、壽命、效率、工作精度有很大的影響，這些使得零件的結(jié)構(gòu)變得相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，對(duì)整個(gè)零件的設(shè)計(jì)和制造難度有一定的要求。該箱體的主要技術(shù)要求如下：（1）鑄造后進(jìn)行時(shí)效處理，非加工表面涂漆防銹；（2）在精銑結(jié)合面時(shí)應(yīng)注意其有很好的對(duì)中性；（3）為有好的密封性能，上下箱體結(jié)合面不墊紙；（4）零件的尺寸精度、位置及粗糙度為零件圖紙要求；（5）粗銑兩側(cè)面和頭孔端面，粗、精銑結(jié)合面及對(duì)蓋板孔、注油孔、兩個(gè)定位工（6）藝孔和結(jié)合面螺栓孔、定位銷孔之外，其余加工在合箱之后加工完成；（7）箱體內(nèi)壁鑄造斜度 1：100，未注明斜度 1：50，未注明鑄造圓角為 R5；（8）除了上、下箱體結(jié)合面，頂、底面外，其余加工表面應(yīng)與下箱體組裝后同時(shí)加工；（9）上、下箱體結(jié)合面不得墊紙，裝配時(shí)結(jié)合面可涂抹白鉛油。（10）其他的具體尺寸精度及形位公差見(jiàn)零件圖要求。蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 9 -1.1.3 材料毛坯及生產(chǎn)類型本箱體材料為 QT450，其抗拉及抗壓性能比較好，硬度適中，韌性好，其基體是鐵素體，其有很好的延伸率。該材料具有較好的疲勞強(qiáng)度，能夠滿足在功率適中的減速器的工作要求，毛坯外型及內(nèi)腔形狀比較準(zhǔn)確、壁厚基本均勻.重要加工表面粗糙度較低，粗加工后進(jìn)行人工時(shí)效處理，并涂漆在不加工表面，前者防止由于粗加工時(shí)切削力和切削熱及夾緊力都比較大，因而造成工件的受力變形，從而影響后面精加工的加工精度，后者起保護(hù)作用，防銹蝕，改變表面性能，并且起到美觀的作用。該箱體年生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000 件，屬大批量生產(chǎn)。1.1.4 箱體加工的工藝特性本減速箱箱體廣泛采用組合機(jī)床專用夾具及標(biāo)準(zhǔn)化刀具，機(jī)床按工藝路線排列成流水線生產(chǎn)，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)率。該生產(chǎn)線采用組合機(jī)床流水線滿足工藝設(shè)計(jì)要求。1.1.5 加工要求首先，由于零件是大批量生產(chǎn)，所以采用砂型機(jī)器造型，故毛坯的精度較低，加工余量較大。零件的生產(chǎn)技術(shù)條件主要由零件的技術(shù)條件所決定，主要加工要求可見(jiàn)零件圖紙。1.2 基本設(shè)計(jì)任務(wù)1.2.1 對(duì)工件的分析1.2.2 工藝規(guī)程見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。1.2.3 組合鏜床總體設(shè)計(jì)一套〈1〉 繪制被加工零件工序圖一份；〈2〉 繪制本工序的加工示意圖一份；〈3〉 繪制本機(jī)床尺寸聯(lián)系圖一份〈4〉 繪制；組合鏜床專用夾具裝配圖一份，部件圖、零件圖各一份。劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 10 - 1.2.4 組合鏜床專用夾具設(shè)計(jì)1.2.5 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)能達(dá)到以下目的。〈1〉 鞏固.熟悉并綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)；〈2〉 培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)；〈3〉 掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制、專用設(shè)備及組合機(jī)床設(shè)計(jì)的基本技能；〈4〉 學(xué)會(huì)查閱運(yùn)用技術(shù)資料；〈5〉 初步掌握對(duì)專業(yè)范圍內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究的能力。第二章. 工藝規(guī)程的制定及重要工序分析2.1 編制工藝規(guī)程的原則方法機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，是一切有關(guān)的生產(chǎn)人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的紀(jì)律性文件。2.1.1 原則〈1〉能保證產(chǎn)品零件的加工質(zhì)量，能可靠地達(dá)到圖紙中規(guī)定的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)條件；〈2〉生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)合理；〈3〉生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好；〈4〉工藝規(guī)程應(yīng)正確、完整、統(tǒng)一、清晰；〈5〉工藝規(guī)程中的計(jì)量單位應(yīng)全部使用法定計(jì)量單位。2.1.2 方法在研究原始資料的基礎(chǔ)上，參照國(guó)內(nèi)外同行業(yè)的發(fā)展情況，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行編蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 11 -制。2.2 定位基準(zhǔn)的選擇2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇〈1〉 選擇原則a：選加工余量小的、較準(zhǔn)確的、光潔的面積較大的毛面作粗基準(zhǔn)；b：選重要表面為粗基準(zhǔn)，因?yàn)橹匾砻嬉话愣家笥嗔烤鶆?；c：選不加工表面做粗基準(zhǔn)，這樣可以保證加工表面和不加工表面之間的相對(duì)位置要求，同時(shí)可以在一次安裝下加工更多的表面；d：粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)為毛面，定位基準(zhǔn)位移誤差較大 ，如重復(fù)使用將造成較大的定位誤差，不能保證加工要求?！?〉 根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇加工時(shí)有兩種不同的方案方案 1：以結(jié)合面為粗基準(zhǔn)方案 2：以底面為粗基準(zhǔn)分析：結(jié)合面是重要的表面，符合粗基準(zhǔn)的選擇原則，但鑄造時(shí)，該結(jié)合面為分型面，該面一般存在毛刺、氣孔等鑄造缺陷，這些使其準(zhǔn)確性下降，光潔度降低，以它為基準(zhǔn)加工底面會(huì)使加工不穩(wěn)定，加工余量不均勻。鑒于以上情況，采用方案 2 比較合理，以底面為粗基準(zhǔn)，先加工結(jié)合面，再以結(jié)合面為精基準(zhǔn)加工底面，這樣根據(jù)互為基準(zhǔn)原則，反復(fù)加工由粗加工到精加工使加工余量均勻，得到較高的精度，同時(shí)使結(jié)合面與底面厚度均勻，使上、下箱體美觀且達(dá)到一定的精度。粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下三個(gè)要求：a.應(yīng)保證主要軸承孔的余量分布均勻。b.保證裝入殼體中的齒輪、軸等零件與箱體不加工內(nèi)壁有足夠的間隙。c.各孔(包括小孔)與不加工外檐子同心，外形美觀對(duì)稱。根據(jù)上述要求，同時(shí)考慮到大批量生產(chǎn)鑄件毛坯質(zhì)量較好，綜合考慮分析選擇結(jié)合面為粗基準(zhǔn)。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇從保證精度和簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)出發(fā)，變速箱殼體精基準(zhǔn)選擇應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：a.盡可能采用基準(zhǔn)重合原則，即使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合，避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。b.盡可能采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，為了減少夾具類型和數(shù)量或?yàn)榱诉M(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)，在零件加工過(guò)程中，采用單一基準(zhǔn)，這就是基準(zhǔn)單一原則。采用單一基準(zhǔn)原則不但可以減小安裝誤差，有利于保證加工精度，而且使夾具結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，零件在工序間輸送時(shí)避免不必要的翻轉(zhuǎn)。然而采用了單一原則，必然會(huì)帶來(lái)基準(zhǔn)不重合，因此，基準(zhǔn)重合原則和單一原則是有矛盾的，應(yīng)根據(jù)情況處理。劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 12 - c.所選的定位基面應(yīng)便于實(shí)現(xiàn)多面加工，互為基準(zhǔn)原則也很重要，對(duì)于某些空間位置精度要求很高的零件，通常采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則，有粗加工半精加工到精加工，以減少流水線的設(shè)備的量。d.自為基準(zhǔn)，夾緊簡(jiǎn)便、可靠。綜合考慮以上原則，又考慮到該項(xiàng)生產(chǎn)屬大批生產(chǎn)，合箱過(guò)后大都采用一面兩孔定位。變速箱殼體的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)是頂（底）面和該面上的兩個(gè)主要定位孔，根據(jù)上述第一條原則應(yīng)選它們?yōu)橐院蠹庸ぶ械亩ㄎ换鶞?zhǔn)。但是考慮到上述二、三、四項(xiàng)原則在大多數(shù)工序中采用了頂（底）面及其上的兩個(gè)定位孔為定位基準(zhǔn)，此方案不僅使夾具結(jié)構(gòu)類似，夾緊方便可靠，工件在加工過(guò)程中翻轉(zhuǎn)次數(shù)最少，而且各小孔和兩端面可分別在一次安裝下加工，孔與孔之間的相互位置精度不受安裝誤差的影響，較好地保證了精度，唯孔與端面的垂直度要求存在著基準(zhǔn)誤差，所以在最后孔加工好以后再以底面為主要定位基準(zhǔn)精銑兩端面，較好地保證了他們的位置精度?！耙幻鎯煽住倍ㄎ环椒ㄓ幸韵绿攸c(diǎn)：〈1〉 很簡(jiǎn)便地約束工件的六個(gè)自由度，使工件加工時(shí)保持穩(wěn)定；〈2〉 有同時(shí)加工五個(gè)面的可能，即能高度地使工序集中，有利于提高位置精度；〈3〉 可作為從粗加工到精加工的全部加工基準(zhǔn)，使整個(gè)加工過(guò)程實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，基準(zhǔn)統(tǒng)一就可以避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的誤差，有利于保證各加工表面間的相互位置精度，同時(shí)也減少了設(shè)計(jì)和制造夾具的時(shí)間和費(fèi)用，極大的減少了成本和提高了生產(chǎn)率；〈4〉 夾緊方便，夾緊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易使夾緊力對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)，消除夾緊力引起的變形而對(duì)加工精度產(chǎn)生的影響；〈5〉 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定位，并有利于防止切屑落入基面。2.3 加工方法加工方法的確定是有箱體零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)條件決定的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在不同的加工方法和不同的加工條件下所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，并考慮到組合機(jī)床上實(shí)現(xiàn)加工的可能性，大批生產(chǎn)中加工平面采用銑削方法，采用高速、大進(jìn)給量的銑床，增加刀盤齒數(shù)，使用組合機(jī)床能提高生產(chǎn)率；孔系加工可采用組合鉆、組合樘，這樣可以保證孔系的孔軸之間的平行度要求和同軸度要求。2.4 加工階段的劃分分析零件圖，基本上可將加工階段劃分為 2 個(gè)階段粗加工和精加工。蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 13 -2.5 加工順序的安排加工順序的安排需綜合考慮多方面的因素，如合箱前結(jié)合面與底面互相為基準(zhǔn)的原則；合箱后加工的銑端面后鏜孔。先面后孔，粗精分開等原則，這樣能夠獲得很高的位置精度和很均勻的加工余量。同時(shí)還需考慮加工工序的集中與分散，該箱體的機(jī)械加工屬大批量生產(chǎn)，所以工藝過(guò)程總體上屬于工序分散，單工步工序較多，而且粗精加工在不同的機(jī)床上完成。這便于使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、精度高，具有最佳切削條件的專用機(jī)床，使機(jī)床的利用達(dá)到最合理化。2.6 熱處理工序的安排該減速箱箱體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均勻，常因鑄造冷卻時(shí)收縮不均勻造成較大的鑄造內(nèi)應(yīng)力。為了保證精度，技術(shù)條件中要求鑄件工件進(jìn)行適當(dāng)?shù)臅r(shí)效處理。實(shí)效處理可以安排在箱體粗加工前后，若安排在粗加工之前，雖然可以減少車間之間的往返運(yùn)輸量，從而可以降低生產(chǎn)成本，但消除應(yīng)力的效果較差。。若安排在粗加工之后，則可以很好的消除鑄造應(yīng)力和粗加工產(chǎn)生的應(yīng)力，雖然增加了鑄造和機(jī)械加工車間之間的往返運(yùn)輸量，但該零件是大批量的生產(chǎn)，所以不會(huì)對(duì)生產(chǎn)成本有太大的影響，所以我們將熱處理安排在粗加工之后。2.7 工藝路線的制定制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)為使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置要求等得到合理的保證。因本課題已確定了生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，故可用組合機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中以提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效益，盡量使生產(chǎn)成本降到最低。通過(guò)對(duì)零件的分析、比較，同時(shí)綜合考慮到上述因素制定以下兩種加工路線方案：方案一：工序 10：粗銑結(jié)合面。以頂（底）面為粗基準(zhǔn)，采用專業(yè)銑床和專用夾具。工序 20：粗銑頂（底）面。以結(jié)合面為基準(zhǔn)，采用專業(yè)銑床和專用夾具。工序 30：粗銑結(jié)合面。以頂（底）面為基準(zhǔn)，采用專業(yè)銑床和專用夾具。工序 40：鉆攻頂面蓋板孔（4-M12-7H）、注油孔（Φ30）和鉆鉸兩個(gè)定位工藝孔（Φ25）。以結(jié)合面和毛坯內(nèi)腔為基準(zhǔn)，采用專用鉆床和專用夾具。工序 50：鉆結(jié)合面螺栓孔（14-Φ18）及定位銷孔（留擴(kuò)鉸余量）。采用專用鉆床和專用夾具。工序 60：惚螺栓孔口端面（Φ30）。以結(jié)合面為基準(zhǔn)。工序 70：粗銑兩側(cè)面。以結(jié)合面及其上的兩個(gè)螺栓孔為基準(zhǔn)。工序 80：粗銑頭孔端面。工序 90：中檢。按技術(shù)要求檢驗(yàn)。工序 100：人工時(shí)效處理。工序 110：組裝。上、下箱體合箱，并用螺栓緊固。劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 14 - 工序 120：擴(kuò)鉸結(jié)合面上的定位銷孔，并打入圓柱銷。工序 130：精銑兩側(cè)面。工序 140：粗鏜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三孔和端面頭孔。工序 150：鉆側(cè)面安裝孔。工序 155：惚側(cè)面安裝孔。工序 160：精鏜頭孔端面，套鏜頭孔外圓。工序 170：鉆兩側(cè)面及端面螺孔、法蘭面上的安裝孔。工序 180：精鏜Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔和端面頭孔。工序 190：銑側(cè)面定位鍵槽。以側(cè)面和Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔為基準(zhǔn)。工序 200：惚法蘭背面“止口”。工序 210：攻兩側(cè)及端面螺孔。工序 220：終檢。按圖紙規(guī)定的技術(shù)要求檢驗(yàn)上下箱體打配對(duì)記號(hào)，拆卸開。工序 230：鉗。上下箱體打配對(duì)記號(hào)。方案二：工序 10：粗銑結(jié)合面。以頂（底）面為粗基準(zhǔn)，采用專業(yè)銑床和專用夾具。工序 20：粗銑頂（底）面。以結(jié)合面為基準(zhǔn)，采用專業(yè)銑床和專用夾具。工序 30：粗銑結(jié)合面。以頂（底）面為基準(zhǔn)，采用專業(yè)銑床和專用夾具。工序 40：鉆攻頂面蓋板孔（4-M12-7H）、注油孔（Φ30）和鉆鉸兩個(gè)定位工藝孔（Φ25），鉆結(jié)合面螺栓孔（14-Φ18）及定位銷孔（留擴(kuò)鉸余量）。以結(jié)合面和毛坯內(nèi)腔為基準(zhǔn)，采用專用鉆床和專用夾具。工序 50：惚螺栓孔口端面（Φ30）。以結(jié)合面為基準(zhǔn)。工序 60：粗銑兩側(cè)面和頭孔端面。以結(jié)合面及其上的兩個(gè)螺栓孔為定位基準(zhǔn)。工序 70： 中檢。按技術(shù)要求檢驗(yàn)。工序 80： 人工時(shí)效處理。工序 90： 組裝。上、下箱體合箱，并用螺栓緊固。工序 100：擴(kuò)鉸結(jié)合面上的定位銷孔，并打入圓柱銷。工序 110：精銑兩側(cè)面。工序 120：粗鏜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三孔和端面頭孔，精鏜Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔和端面頭孔。工序 130：鉆兩側(cè)面及端面螺孔、法蘭面上的安裝孔和側(cè)面安裝孔。工序 140：惚側(cè)面安裝孔，攻兩側(cè)及端面螺孔。工序 150：精鏜頭孔端面，套鏜頭孔外圓。工序 160：銑側(cè)面定位鍵槽。以側(cè)面和Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔為基準(zhǔn)。工序 170：惚法蘭背面“止口”。工序 180：終檢。按圖紙規(guī)定的技術(shù)要求檢驗(yàn)上下箱體打配對(duì)記號(hào)，拆卸開。工序 190：鉗。上下箱體打配對(duì)記號(hào)。兩種工藝路線的比較：方案二中把工序 40 和工序 50 合并成一個(gè)工序，這樣雖然能夠?qū)崿F(xiàn)，并且能提高生產(chǎn)率，減少了工件的加工、裝夾和運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間和費(fèi)用，一次性加工完畢，但因?yàn)樯w板孔和結(jié)合面處的螺栓孔分別位于工件的頂面和底面，由于要余留一定的切出量，所以定位方案的設(shè)計(jì)有了一定的難度；再者，蓋板孔和結(jié)合面處的螺栓孔不在同一個(gè)加工平面內(nèi)，并且在豎直方向上的高度差很大，主軸箱及其進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也比較困難，增加了夾具、機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造時(shí)間，延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期。方案二中的工序 120，該工序把精鏜和粗鏜放在了一個(gè)工序之中，這樣也同樣減少了工件的加工、裝夾和運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間和費(fèi)用，一次性加工完畢，且只需要在一臺(tái)機(jī)床蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 15 -上加工，從而減少了設(shè)備的數(shù)量，節(jié)約了生產(chǎn)成本；但方案一將粗精加工分開比較合理，因?yàn)榇旨庸るA段容易引起工件的變形，這是由于切削余量大，一方面毛坯的內(nèi)應(yīng)力重新分布而引起變形，另一方面由于切削力和切削熱及夾緊力都比較大，因而造成工件的受力變形和熱變形。為了使這些變形充分，應(yīng)在粗加工之后留有一定的時(shí)間。然后再通過(guò)逐步減小加工余量和切削余量的方法來(lái)消除上述變形。在者，將粗、精加工階段劃分開可以更好的合理利用機(jī)床，如：粗加工階段可以使用功率大、精度較低的機(jī)床;精加工階段可以使用功率小、精度高的機(jī)床。這樣有利于充分發(fā)揮粗加工機(jī)床的動(dòng)力，又有利于長(zhǎng)期保持精加工機(jī)床的精度。方案二中的工序 130，將鉆兩側(cè)面及端面螺孔、法蘭面上的安裝孔和側(cè)面安裝孔放到了同一個(gè)工序中，由于螺紋孔與安裝孔的孔徑相差比較大，若同時(shí)加工，產(chǎn)生的切削力也有很大的不同，同時(shí)，安裝孔與螺紋空之間的距離也比較遠(yuǎn)，即各主軸之間的距離較遠(yuǎn)，且切削功率相差較大，這就對(duì)主軸箱的設(shè)計(jì)帶來(lái)了相當(dāng)大的困難，方案一將這兩個(gè)加工內(nèi)容分別放在了兩個(gè)工序之中，簡(jiǎn)化了機(jī)床的設(shè)計(jì)。 工藝方案的比較與分析：上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二與方案一相比工序較為集中，減少了工件的加工、裝夾和運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間和費(fèi)用，一次性加工完畢，避免了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過(guò)多所帶來(lái)的誤差，有利于被加工表面之間的相互位置精度；又可避免多次裝夾帶來(lái)的裝夾誤差，有利于提高生產(chǎn)率， 減少了加工成本，但增加了設(shè)計(jì)機(jī)床和夾具的時(shí)間和費(fèi)用，延長(zhǎng)了生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。而工序一較為分散，這樣有利于保證加工質(zhì)量和使各工序的時(shí)間趨于平衡，便于組織流水線生產(chǎn)，可以使所需要的設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整容易、操作簡(jiǎn)單。綜上所述，從生產(chǎn)效率、成本、加工質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)際的生產(chǎn)條件等各方面的因素考慮，最終采用方案一所擬訂的工藝路線。制定工藝路線既填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片過(guò)程中有四個(gè)主要的原則，即1 定位基準(zhǔn)要清楚2 夾緊部位要清楚3 加工部位要清楚4 加工余量要清楚2.8 重要工序的檢驗(yàn)與分析2.8.1 確定機(jī)械零件加工總余量為了保證零件圖上某平面的精度和粗糙度值，需要從其毛坯表面上切去全部多余的金屬層，這一金屬層的總厚度稱為該表面的加工總余量。每一工序所切除的金屬層厚度稱為工序余量。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第一冊(cè)（上?？茖W(xué)技術(shù)出版社）可知：選擇工序間加工余量的主要原則：① 應(yīng)采用最小的加工余量，以縮短加工時(shí)間，并降低零件的制造費(fèi)用；② 加工余量應(yīng)能保證得到圖紙上所規(guī)定的表面粗糙度及精度；③ 決定加工余量時(shí)應(yīng)考慮到零件熱處理時(shí)引起的變形，否則可能產(chǎn)生廢品；④ 決定加工余量時(shí)應(yīng)考慮到所采用的加工方法和設(shè)備，以及加工過(guò)程中零件可劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 16 - 能發(fā)生的變形；⑤ 決定零件加工余量時(shí)應(yīng)考慮到被加工零件的大小。零件愈大，則加工余量也愈大。公差的選擇原則：① 公差不應(yīng)超出經(jīng)濟(jì)的加工精度范圍；② 選擇公差時(shí)應(yīng)考慮到加工余量的大小，因公差的界限決定加工余量的最大與最小尺寸；③ 選擇公差應(yīng)根據(jù)零件的最后精度。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量：(從《機(jī)制工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》Ｐ41 表 1-49 查得)① 頂面 雙邊余量 機(jī)加工余量 Z=4.0mm② 底面 雙邊加工 機(jī)加工余量 Z=4.0mm③ Φ200Φ140Φ130 單邊余量 機(jī)加工余量 Z=4.5mm現(xiàn)對(duì)工序 130，工序 140 以及工序 150 為例制作工序卡片：減速箱材料為 HT250，硬度為 HBS190~220，毛坯重量約為 170 千克，生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)，采用金屬模型鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量如下所示：減速箱殼體零件材料為球墨鑄鐵 HT450，硬度 HB=175~255，毛坯重量約為170Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型造型，通過(guò)查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P149 表 2-34 可知：砂型鑄造（大批量）12 。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定各加工表面的機(jī)械加工余量：(從《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》Ｐ173 表 2-70 查得)鑄件的雙面加工余量為：5 mm ；2．8.2 毛坯尺寸根據(jù)零件圖，工件的外形尺寸為 1545mm×409mm×516mm。從《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得“鑄件基本尺寸包括機(jī)械加工余量，鑄件尺寸公差的公差帶對(duì)稱于鑄件基本尺寸設(shè)置”查表 2.3-11，得毛坯尺寸及其公差：1545±1.6mm×409±1.3mm×516±1.3mm2．8.3 重要工序的檢驗(yàn)本工藝過(guò)程的重要工序主要有合箱前的工序和合箱后的加工工序。工序一：主要檢驗(yàn)兩定位銷孔之間的尺寸聯(lián)系及精度。這兩個(gè)銷孔是以后各道工序加工的定位基準(zhǔn)，對(duì)于他們的加工精度有這個(gè)重要的影響。工序二：是精鏜主軸的軸承孔，主要檢驗(yàn)同軸孔系的同軸度、平行孔系的平行度以及各孔的粗糙度，以保證該減速器裝配后能正常的工作。2．8.4 所選工序切削用量和基本工時(shí)的計(jì)算與分析工序 180：精鏜 Φ180，Φ250，Φ340蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 17 -〈1〉加工條件工件材料：QT450 ； 加工要求：一面兩孔定位，保證各被加工孔的形狀、位置尺寸及公差達(dá)到圖紙的要求 ；刀 具：硬質(zhì)合金鏜刀，刀方：20×20 ；機(jī) 床：臥式組合鏜床 ；〈2〉計(jì)算切削用量及工時(shí)通過(guò)查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)（機(jī)械部分）》，確定最后精鏜的加工余量為：0.25mm由《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》P55、表 3-11，并參考有關(guān)手冊(cè)確定精鏜時(shí)的切削用量的范圍：切削速度： = 50～ 80 m∕min ;Vc進(jìn)給速度：f = 0.12 ～ 0.5 mm∕r① 切削用量的確定：Φ340 孔：由于 = Pi*d*n∕1000 c當(dāng) = 50 時(shí)→ n = 47 r/min → 當(dāng) f =0.12 ～ 0.15 mm∕r 時(shí) c→ = 18.96 ～ 23.7 mm/minVf當(dāng) = 80 時(shí)→ n = 75 r/min → 當(dāng) f =0.12 ～ 0.15 mm∕r 時(shí) c→→ = 23.46 ～ 30.45 mm/minfⅡ孔：由于 = π*d*n∕1000 c當(dāng) = 50 時(shí)→ n =64 r/min → 當(dāng) f =0.12 ～ 0.15 mm∕r 時(shí)→ Vc= 17.8 ～ 22.29 mm/minf當(dāng) = 80 時(shí)→ n = 102 r/min → 當(dāng) f =0.12 ～ 0.15 mm∕r c時(shí) → = 22.92 ～ 28.65 mm/minfⅢ孔 ：由于 = Pi*d*n∕1000 c當(dāng) =50 時(shí)→ n =88 r/min → 當(dāng) f =0.12 ～ 0.15 mm∕r 時(shí) Vc→ = 13.38 ～ 16.7 mm/minf當(dāng) =80 時(shí)→ n = 141 r/min → 當(dāng) f =0.12 ～ 0.15 mm∕r c劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 18 - → = 17.2 ～ 21.5 mm/minVf由于我們的設(shè)計(jì)方案是：Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)孔同時(shí)加工，所以他們的進(jìn)給速度必須相同，通過(guò)上述所算出的 V 的范圍，取其交集即 進(jìn)給速度為： = 21 mm/min80~88f對(duì)于Ⅰ孔：當(dāng) Vc = 21 mm/min 時(shí)，取 f = 0.13 mm/r → n = 210 r/min再由 V = Pi*d*n∕1000 得：切削速度 = 85.7 m/minc對(duì)于Ⅱ孔：當(dāng) V = 21 mm/min 時(shí)，取 f = 0.12 mm/r → n = 175 r/min再由 V = Pi*d*n∕1000 得：切削速度 = 82.4 m/minVc對(duì)于Ⅲ孔：當(dāng) V = 21 mm/min 時(shí)，取 f = 0.15 mm/r → n = 140 r/min再由 V = Pi*d*n∕1000 得：切削速度 = 87.9 m/minc對(duì)于頭孔：由于頭孔的進(jìn)給速度不需要考慮與其他Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)孔的進(jìn)給速度保持相同的問(wèn)題，因此在設(shè)計(jì)時(shí)主要是考慮怎樣提高生產(chǎn)效率，所以應(yīng)當(dāng)選取較大的進(jìn)給量和切削速度；初取 V = 85 m/min → n = 180.5 r/min → 當(dāng) f =0.12 ～ 0.15 mm∕r 時(shí) → = 22.66 ～ 27 mm/minf取 = 25 mm/min 、f = 0.14 mm/r → n = 178.5 → = 84 m/minc Vc〈3〉確定基本工時(shí) ① Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔加工的基本工時(shí)：通過(guò)查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得：tm = = = =3.34 minfnLfl21?10.563??由于Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔的進(jìn)給速度相同，所以基本工時(shí)也相同；②頭孔加工的基本工時(shí)：通過(guò)查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得：tm = = = =7.09 minfnLfl21?5.70?加工頭孔與加工Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔可能發(fā)生干涉，但因?yàn)榧庸ゎ^孔的工時(shí)比加工Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔的工時(shí)長(zhǎng)很多，故它們可以同時(shí)進(jìn)給，待Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔加工完畢后，鏜刀快退，頭孔繼續(xù)加工，這樣便避免了干涉，蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 19 -同時(shí)又提高了生產(chǎn)效率，很合理。工序 190：銑側(cè)面定位鍵槽〈1〉加工條件工件材料：HT250加工要求：一面兩孔定位刀具：YG6 硬質(zhì)合金圓柱銑刀 φ20mm機(jī)床：專用銑床,由于工件的尺寸為:921×360 mm,查《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P473 表 7-28,選擇立式升降臺(tái)銑床,其型號(hào)為:X5042A,工作臺(tái)臺(tái)面尺寸為:425×2000,電機(jī)功率為:11KW〈2〉 計(jì)算切削用量及工時(shí):①由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》P88 表 3-5,查得每齒進(jìn)給量 = 0.18mm/zfz②由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3-7,銑刀后刀面的最大磨損量為: 1.2③《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P1135 表 11.94,確定銑削速度為: = 60 Vc查《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P98 表 3.16 得：各修正系數(shù)分別為： = = =0.89； = = =0.8 ；KMvnMvfKsvsnsvf故切削速度為 = 60×0.89×0.8 = 42.72 mm/minVc再由 ：n =( 1000× ) / 3.14D = 680.25 r/min 取整得 ：n = 680 r/minc故實(shí)際切削速度為 ： = 42.7 mm/min= fz×Z×n = 0.18× 6 ×680 = 734.4 mm/minf通過(guò)查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P698 表 2.5-10 得：切削工時(shí) tm = + = 0.157 minf1Vlh?fD?校驗(yàn)機(jī)床功率：查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.24：=近似認(rèn)為：P CC = 7.8 KW根據(jù) 《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P473 表 7-28 可知：P cc Pcm 故：所設(shè)計(jì)的切削用量合適 工序 200：惚法蘭背面“止口”〈1〉加工條件工件材料：HT250加工要求：一面兩孔定位刀具：帶可換導(dǎo)柱錐柄平底惚鉆（d×d=36×22） GB/T 4261-1984機(jī)床：專用惚孔機(jī)床〈2〉計(jì)算切削用量及工時(shí)劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 20 - ①切削用量的計(jì)算：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P1272 表 11-273：確定惚孔的切削用量：f = 0.25 mm/r ; Vt = 100 m/min根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.8，鉆頭強(qiáng)度允許的 f 為 1.32～1.6 mm/r故強(qiáng)度足夠，所以選擇的 f 為：0.25 mm/r查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》P74 表 2.31 ，確定切削速度的各修正系數(shù)為：Ksv = 0.8 ; Ktv = 1.2 ; Kov = 1.0 ; Klv= 1.0;故切削速度：V = Vt × kv = 100×0.7×0.88×0.8×1.2×1.0×1.0 =59 m/min再由 = Pi*d*n∕1000 可得出主軸轉(zhuǎn)速為：cN = = =521.9 r/min 取整后為：522 r/min0idP13659i?②基本工時(shí)的計(jì)算：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P696 表 2.5-7 得：l 1 = 2故基本工時(shí)為：tm = =0.03 min52.0nflL1???工序 210：攻兩側(cè)及端面螺孔〈1〉加工條件工件材料：HT250加工要求：一面兩孔定位刀具：長(zhǎng)柄機(jī)用絲錐（G M16×2-H7） GB/T 3464.2-1994絲錐切削部分的幾何參數(shù)為：γ p(前角)= 50,α p(切削后角)=100機(jī)床：攻絲組合機(jī)床〈2〉計(jì)算切削用量及工時(shí)①切削用量的計(jì)算：根據(jù)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)（機(jī)械部分）》P51 表 2-17：確定攻絲的切削速度為：3.0 m/min從而確定主軸的轉(zhuǎn)速為：n = =59.7 r/min 取整后為：60 r/min16P30D1Viic??絲錐每分鐘的自行進(jìn)給量為： S 絲 = nt = 60 × 2 = 120 mm/min(其中 n 為絲錐沒(méi)分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，t 為絲錐的螺距、多頭時(shí)為導(dǎo)程)→ 絲錐的進(jìn)給速度為：蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 21 -Vf = S 絲 = 120 mm/min②基本工時(shí)的計(jì)算：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P708 表 2.5-19 得：tm = min 425.03120fnll01 ?????(其中 n0為絲錐回程時(shí)的轉(zhuǎn)速，取 n 0 = 2n = 240 r/min)第三章.工序圖3.1 被加工零件工序圖的作用及要求3.1.1 作用被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺(tái)機(jī)床上或一條生產(chǎn)線上完成的工藝內(nèi)容，被加工部位的尺寸及精度，技術(shù)要求，加工用定位基準(zhǔn)，夾壓部位，以及被加工零件的材料，硬度和本機(jī)床加工前毛坯情況的圖紙．它是在原有的工件圖基礎(chǔ)上，以突出本機(jī)床或自動(dòng)線加工內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明繪制等．它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造使用時(shí)調(diào)整機(jī)床，檢查精度的重要技術(shù)條件。3.1.2 要求① 在圖上應(yīng)標(biāo)出被加工零件的形狀和輪廓尺寸及本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸，尤其是當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向套時(shí)，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的筋，壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸以便檢查工、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。② 加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向，以便依此進(jìn)行夾具的定位支承（包括輔助定位支承） 、限位、夾緊、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。③ 本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀、位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊?。?必要的說(shuō)明文字，為被加工零件編號(hào)、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。3.1.3 注意事項(xiàng)一： 為了使被加工零件工序土清晰明了，一定要突出本機(jī)床的加工內(nèi)容，繪制劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 22 - 時(shí)要采用合適的比例，選擇足夠的視圖及剖視突出加工部位（用粗實(shí)線） ，并把零件輪廓及與機(jī)床、夾具有關(guān)的部位用實(shí)線表示清楚，凡本道工序保證的尺寸、角度等均有關(guān)的部位用粗實(shí)線表示清楚，加工用的定位基準(zhǔn)符號(hào)用 夾壓位置及方向用符號(hào) 。?二：加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起，為便于加工及檢查尺寸應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)注，而不采用極坐標(biāo)系，但有時(shí)因選擇定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的不重合，則須對(duì)加工部位要求的位置尺寸公差換成對(duì)稱尺寸公差，其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面：一是要能達(dá)到產(chǎn)品圖紙要求的精度；二是采用組合機(jī)床能夠加工出來(lái)。三：應(yīng)注明零件加工對(duì)機(jī)床提出的某些特殊要求四：對(duì)孔的加工余量要認(rèn)真分析，弄清楚加工加工余量，注意孔的鑄造偏心及鑄造毛刺的大小，以便設(shè)計(jì)相應(yīng)尺寸的鏜桿（以鏜床為例） ，保證加工能正常進(jìn)行。五：對(duì)精鏜機(jī)床必須注明是否允許有退刀痕跡，以及允許退刀痕跡的形狀。3.2 被加工零件圖工序圖的內(nèi)容〈1〉 機(jī)床加工部位的位置尺寸應(yīng)由位置基面標(biāo)起，尤其在本機(jī)床加工，必須對(duì)各孔要求的位置尺寸精度進(jìn)行分析和換算。以便在夾具鏜?？自O(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)時(shí)，確定鏜?？孜恢贸叽绾椭鬏S位置尺寸。有時(shí)也可將工件的某一主要孔的位置尺寸從定位基面標(biāo)注，其余各孔的位置尺寸以此孔為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注。以免由于尺寸鏈的標(biāo)注而不能保證精度?！?〉 孔的加工余量要認(rèn)真分析，在加工毛坯時(shí)，要弄清加工余量以保證能正常加工。由表查得精鏜 Φ30——Φ130 其余量為 0.25-0.4 毫米，大于 Φ130，其余量為0.35-0.5 毫米，小于該加工余量范圍時(shí)所能達(dá)到的精度更高。所以取精鏜Φ200 和 Φ150 的加工余量為 0.25 毫米，取 Φ130 孔的加工余量為 0.2 毫米。〈3〉 鏜孔的精度等級(jí)表 3-1 鏜孔的加工精度鏜孔 加工方法粗 半精 精 細(xì)經(jīng)濟(jì)加工精度 IT12 IT11 IT7-IT8 IT6-IT7 最后確定工序尺寸 Φ200 孔： Φ ；046.2?Φ150 孔： Φ ；.15Φ130 孔 Φ ；4.03〈4〉 為了使被加工零件工序圖清晰了，能突出本機(jī)床的加工內(nèi)容繪制時(shí)對(duì)本機(jī)床加蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 23 -工部位用粗實(shí)線表示，其尺寸打上方框，其余部分用細(xì)實(shí)線表示?！?〉 具體到兩面鏜的工序圖則主要是體現(xiàn)圖上是標(biāo)明被加工孔的具體位置及尺寸公差，以及定位、壓緊裝置和基準(zhǔn)面，以下是工序 180（精鏜Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔和頭孔）的簡(jiǎn)化工序圖，具體見(jiàn)《機(jī)械加工工序卡片》。如下圖所示：劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 24 - 第七章 雙面臥式組合鏜床專用夾具的設(shè)計(jì)7.1 組合機(jī)床夾具概述在機(jī)械制造各行業(yè)的工藝過(guò)程中廣泛應(yīng)用著各種不同的用以固定加工加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以便接受施工的一種工藝裝備，統(tǒng)稱為夾具。機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以準(zhǔn)確、迅速的安裝工件或刀具，從而保證工件和刀具間正確相對(duì)位置的一種工藝裝備。機(jī)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(dòng)等諸方面起著巨大的作用。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)迅速發(fā)展的重要工藝之一。組合機(jī)床夾具不同于萬(wàn)能機(jī)床夾具，萬(wàn)能機(jī)床夾具只是機(jī)床的附件，常隨被加工的零件的不同而更換組合機(jī)床夾具是組合機(jī)床不可缺少的專用部件，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)被加工零件的準(zhǔn)確定位和夾緊，對(duì)刀具的導(dǎo)向以及裝卸工件時(shí)的限位等。組合機(jī)床的加工精度基本上是由夾具來(lái)保證的。并且組合機(jī)床夾具是某種零件的特定工序而專門設(shè)計(jì)的，它是由標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，以及專門設(shè)計(jì)的元件構(gòu)成的專用部件，是組合機(jī)床的一個(gè)重要組成部分。并且它的型式在很大程度上決定了組合機(jī)床的型式。它對(duì)組合機(jī)床加工精度，生產(chǎn)率，使用性能等都有很大的影響。組合機(jī)床夾具雖然是一種專用機(jī)床夾具，但又不同于一般專用機(jī)床夾具。一般專用機(jī)床夾具的零件是專用件（標(biāo)準(zhǔn)件除外） 。組合機(jī)床夾具隨被加工零件的不同而設(shè)計(jì)才成不同的專用夾具，但是其零件大部分已通用化，在設(shè)計(jì)組合機(jī)床夾具時(shí)，可以選用它。這樣就縮短了組合機(jī)床設(shè)計(jì)和制造周期。7.1.1 組合機(jī)床夾具組成和分類 〈1〉 組合機(jī)床夾具的組成組合機(jī)床夾具主要由夾具體、定位機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)，以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成，有時(shí)為了更好的定位，夾緊和導(dǎo)向，則需增添一些輔助機(jī)構(gòu)，如輔助支撐等?！?〉 組合機(jī)床夾具分類夾具的分類方法很多，若按夾壓零件的動(dòng)力來(lái)源的不同，分成手動(dòng)夾緊，氣動(dòng)夾緊，機(jī)械夾緊和液壓夾緊等；若根據(jù)夾具機(jī)構(gòu)的不同，分成楔鐵夾緊和偏心夾緊等。組合機(jī)床夾具，通常根據(jù)它是否對(duì)機(jī)床有相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行分類：1） 固定式夾具固定式夾具用于單工位，并且多用在只安裝一個(gè)零件的組合機(jī)床上。夾具固定安裝在組合機(jī)床中間底座上，對(duì)機(jī)床沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，固定式夾具通常都有一套完整的定蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 25 -位，夾緊和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。2）移動(dòng)式夾具移動(dòng)式夾具用于多工位組合機(jī)床上。移動(dòng)式夾具的導(dǎo)向部分，通常不安裝在直接定位，裝夾零件的夾具體上。移動(dòng)式夾具在零件加工過(guò)程中，對(duì)機(jī)床有間歇相對(duì)運(yùn)動(dòng)，用以實(shí)現(xiàn)零件的移動(dòng)工位——完成工件的多工序加工。7.1.2 夾具的功能〈1〉 保證加工精度工件通過(guò)機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含兩個(gè)含義：一個(gè)是工件通過(guò)夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位；第二個(gè)是通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過(guò)程中保持不變，稱為夾緊。這樣，就可以保持工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定?！?〉 提高生產(chǎn)率使用夾具來(lái)安裝工件，可以減少劃線，找正，對(duì)刀等輔助時(shí)間，采用多件、多工位夾具，以及氣動(dòng)、液壓動(dòng)力夾緊裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率?！?〉 擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍有些機(jī)床夾具實(shí)質(zhì)上是對(duì)機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能和使用范圍?！?〉減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。7.1.3 機(jī)床夾具應(yīng)該滿足的要求機(jī)床夾具應(yīng)該滿足的基本要求包括下面幾個(gè)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?！?〉 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?！?〉 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)，盡可能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度?！?〉 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)題充分的影響〈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〈6〉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。〈7〉盡量使組合機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)典型化，擴(kuò)大夾具零件和小組件的通用化。用以提高組合機(jī)床通用化程度和使用經(jīng)濟(jì)效果。劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì)- 26 - 7.1.4 組合機(jī)床夾具的特點(diǎn)： 〈1〉組合機(jī)床夾具是機(jī)床的主要組成部分，其設(shè)計(jì)工作是整個(gè)組合機(jī)床的重要部分之一?！?〉組合機(jī)床夾具和機(jī)床其它部件有極其密切的聯(lián)系：如回轉(zhuǎn)或移動(dòng)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)鼓輪、主軸箱、刀具和輔具、鉆模板和托架、以及支撐部件等，正確地解決它們之間的關(guān)系是保證組合機(jī)床的工作可靠和使用性能良好的重要條件之一?！?〉由于組合機(jī)床常常是多刀、多面和多工序同時(shí)加工會(huì)產(chǎn)生很大的切削力和震動(dòng)，因此組合機(jī)床夾具必須具有很好的剛性和足夠的夾緊力，以保證在整個(gè)加工過(guò)程中工件不產(chǎn)生任何位移，同時(shí)也不應(yīng)使工件產(chǎn)生不容許的變形。〈4〉組合機(jī)床夾具是保證加工精度（尺寸精度、幾何精度和位置精度等）的關(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整必須有嚴(yán)格的要求，使其能持久保持精度?！?〉組合機(jī)床夾具應(yīng)便于實(shí)現(xiàn)定位和夾壓的自動(dòng)化，并有動(dòng)作完成信號(hào)，保證切屑從加工空間自動(dòng)排除，便于觀察和檢查，以及不從機(jī)床上拆下夾具的情況下能夠更換易損件和維護(hù)調(diào)整。組合機(jī)床夾具是一部分的通用元件加上專用件組成的專用夾具，它不便于改裝。7.1.5 設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題和要求對(duì)機(jī)床夾具的基本要求是：工件定位正確，定位精度滿足加工要求，工件夾緊牢固可靠，操作安全方便，成本低廉，為此在設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題?！?〉 定位要精確〈2〉 緊方式要合理 〈3〉 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理即夾緊機(jī)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)要符合要求〈4〉 夾具的機(jī)床和刀具的位置關(guān)系要明確，結(jié)構(gòu)的工藝性要好?！?〉 操作要安全，方便，可靠。所以我在設(shè)計(jì)雙面臥式組合鏜床夾具時(shí)也要嚴(yán)格遵照以上的幾點(diǎn)要求進(jìn)行，以使設(shè)計(jì)的夾具在實(shí)際生產(chǎn)中有更好的使用效果。7.2 組合機(jī)床夾具定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)7.2.1 夾具的定位1 、定位銷的選擇在組合機(jī)床上為了便于裝卸工件，常采用伸縮式定位銷。因?yàn)椋骸?〉活動(dòng)定位銷磨損較小，有利于長(zhǎng)久保證精度；〈2〉定位機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；〈3〉裝卸零件方便；〈4〉有多種形式的通用機(jī)構(gòu)，供設(shè)計(jì)選用；〈5〉初始精度較低；〈6〉定位機(jī)構(gòu)復(fù)雜、且剛性較差。蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 27 -而通常在下面情況下采用死定位銷：〈1〉 件輕、?。蝗菀籽b卸；若用死定位銷可以簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)；〈2〉 件隨重、大，但是被加工孔與定位孔之間位置精度要求高（小于 0.05 毫米） ，采用死定位銷，可以減少尺寸鏈環(huán)節(jié)誤差，又增加了定位機(jī)構(gòu)剛性，從而提高初始定位精度?！?〉 由于零件結(jié)構(gòu)的限制，無(wú)法采用活動(dòng)定位銷。由于零件以及夾具結(jié)構(gòu)的限制，所以在本次設(shè)計(jì)組合鏜床專用夾具過(guò)程中，以升降托輥來(lái)代替活動(dòng)定位銷，達(dá)到同樣的效果。2 定位面、支承點(diǎn)的布置與結(jié)構(gòu)〈1〉 對(duì)于限制工件三個(gè)