減速箱箱體加工工藝及夾具設計說明書(1).doc

摘 要零件的工藝編制是否合理，直接關系到零件的加工能否達到質量要求；合理的工藝編制就能使各工序科學地銜接，實現(xiàn)優(yōu)質、高產低消耗，使生產均衡、順利地進行。同時，機床夾具在機械制造中也占有重要的地位，合理的夾具設計能可靠地保證工件的加工質量，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。可見這兩者在機械制造行業(yè)中是至關重要的環(huán)節(jié)。本次設計的是減速箱箱體上100孔的加工工藝及夾具設計，該孔精度要求較高，采有用鏜床加工。在編制加工工藝時，要考慮到孔的各項精度以及形狀與位置公差等。在設計加工100孔的專用夾具時，以箱座底面為基準，采用一面兩銷定位，通過連接螺栓將箱蓋和箱座聯(lián)結，并以定位銷將其定位。為了降低成本、減少裝夾時間，采用凸輪聯(lián)動夾緊裝置。逆時針轉動手柄時，在拉伸彈簧的作用下，壓板松開，放入工件，順時針轉動手柄帶動凸輪推動推桿，從而壓緊工件。關鍵詞：工藝；夾具；定位；位置公差ABSTRACTABSTRACTThe preparation of parts of the process is reasonable, directly related to the machining quality requirements can be met; reasonable preparation process will enable the convergence of scientific processes to achieve high-quality, high-yield low, so that the production of a balanced, smoothly. At the same time, in the machinery manufacturing fixture also occupy an important position, reasonable and reliable fixture design can guarantee the quality of the workpiece processing, improve processing efficiency, reduce labor intensity and give full play to the technology and the expansion of machine tool performance. Can be seen both in the machinery manufacturing industry is vital link. The design of the deceleration box box holes 100 and fixture design process, the holes require a higher precision, boring process mining useful. In the preparation process, it is necessary to take into account the pore shape and location accuracy, as well as tolerance and so on. Hole in the design of special processing fixture 100 when the seat bottom to me based on the use of a two-pin position, through the bolt cover and the box seat to join, and its positioning pins. In order to reduce costs, reduce the clamping time, linked the use of cam clamps. Handle counter-clockwise rotation, in the role of the tensile spring, the platen release into the workpiece, the processing has been completed, turning the handle clockwise to promote putt cam driven, thus compacting the workpiece.Keywords: Technology; fixture; positioning; position tolerance parts目 錄摘 要ABSTRACT第一章 緒論11.1 課題研究的目的及內容1第二章 零件的工藝分析22.1 零件的作用22.3 零件生產類型的確定3第三章 零件的工藝規(guī)程設計43.1 確定毛坯的制造形式43.2 確定機械加工余量及毛坯尺寸43.3 定位基準的選擇63.4 零件表面加工方法的選擇73.5 制訂工藝路線93.6 工序設計123.7 確定切削用量及基本工時14第四章 專用夾具設計234.1 問題的提出234.2 定位方案及定位元件的選擇234.3 夾緊方案及夾緊元件的選擇254.4 夾具體的選擇274.5 自鎖條件的計算274.6 夾緊力的計算274.7 定位誤差的計算294.7夾具的使用30第五章 結論31參考文獻32致 謝33四川理工學院畢業(yè)設計（論文）第一章 緒論夾具是機械制造廠里使用的一種工藝裝備，分為機床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗夾具等。對工件進行機械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。為此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點：（1）能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。（2）能提高勞動生產率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時，提高勞動生產率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構，進一步提高勞動生產率。（3）能擴大機床的使用范圍 （4）能降低成本1.1 課題研究的目的及內容 此次畢業(yè)設計是學完了大學四年的相關專業(yè)知識、進行了生產實習之后的一個重要的實踐環(huán)節(jié)。通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制造工藝及結構設計的基本能力，為以后走上工作崗位進行一次綜合性的訓練和準備。其目的主要在于：1）培養(yǎng)解決機械加工工藝問題的能力。通過課程設計，熟練運用所學機械相關課程正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。2）提高結構設計能力。通過夾具設計的訓練，能根據(jù)被加工零件的加工要求，運用夾具設計的基本原理和方法，學會擬定夾具設計方案，設計出高效、省力、經濟合理而能保證加工質量的夾具。3）培養(yǎng)熟悉并運用有關手冊、規(guī)范、圖表等技術資料的能力。4）進一步培養(yǎng)識圖、制圖、運算和編寫技術文件等基本技能。本次課題題目為“減速箱箱體加工工藝及夾具設計”經與指導老師協(xié)商，針對和的內孔進行夾具設計，經過對零件加工部位的分析，所設計的鏜床上用的鏜床夾具，采用的是一面兩孔定位，考慮到經濟及生產率問題，夾緊裝置采用的是凸輪聯(lián)動夾緊裝置。33第二章 零件的工藝分析2.1 零件的作用減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉速和增大轉矩，以滿足工作需要。減速箱是減速器的重要組成部件，它是傳動零件的基座，起著支持和固定軸系零件，保證齒輪的運轉精度、為齒輪運轉過程中儲存、提供潤滑和冷卻用油、防止灰塵進入等重要作用。在現(xiàn)代科研、國防、交通、冶金、化工以及基礎設施建設等國民經濟眾多領域應用十分廣泛。2.2零件的工藝分析在制定零件機械加工工藝規(guī)程時，對產品零件圖進行細致的審查，從中了解零件的功用和相關零件的配合，以及主要技術要求制訂的依據(jù)。主要包括零件的結構工藝性分析和零件的技術要求分析，并擔出修改意見，是一項重要的工作。通過對該零件的審查及重新繪制，零件材料為HT150，容易鑄造，故易得到毛坯，各加工表面的精度及表面粗糙度值要求較高，且各表面間的相互位置關系要求也較高?，F(xiàn)將其主要加工表面及位置要求分述于下：1以的箱座底平面為基準的加工表面這一組加工表面包括：100和80兩孔及其倒角；的箱蓋和箱座的配合表面；613及锪30的孔；2.以100和80兩孔定位的加工表面這一組加工表面包括：尺寸為196與100和80兩孔軸線相垂直的前后兩平面,還有在這前后兩平面上總共有24個M8的螺孔。其中，主要加工表面為100和80兩孔。各加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：（1）尺寸為100孔兩處軸心線同軸度為0.025,同柱度為0.010。（2）尺寸為80孔兩處軸心線同軸度為0.025，同柱度為0.008,且與100軸心線的平行度公差為0.025。（3）100和80兩孔端面上的螺孔M8分別有位置度要求:要求最大實體要求為0.4，兩端面與80孔軸心線有垂直度公差為0.10。（4）426196的平面度要求0.025且與底面的平行度為0.03。由上面分析可知，1.先以底座上表面定位加工出下表面，再以下表面加工出與之具有相互位置關系或定位關系的各加工表面；2.采用專用夾具加工出一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。從而滿足各加工表面間位置要求。2.3 零件生產類型的確定根椐參考文獻1第一頁，機器零件的生產綱領可按下式計算:式中: :機器零件的生產綱領； :機器產品在計劃期內的產量； :每臺機器產品中該零件的數(shù)量；:備品率；:平均廢品率。依設計題目知：該零件的產量N=4000臺/年，n=1件/臺，結合生產實際，備品率和廢品率分別取10%和1%；從而有 =4440件/年 該零件是機器設備上的一減速箱，根椐參考文獻2第7頁表2-1可知其屬中型零件，生產類型為大批量生產。 表2-1 生產類型與生產綱領的關系生 產 類 型同類零件的年產量/件重型（零件質量大于2000kg）中型（零件質量100200kg）輕型（零件質小于100kg）單件生產 5 20 100成批生產小批生產510020200100500中批生產1003002005005005000大批生產30010005005000500050000大 量 生 產1000500050000第三章 零件的工藝規(guī)程設計3.1 確定毛坯的制造形式毛坯的生產方式有鑄造、鍛造、焊接、軋制等。毛坯的選擇是否恰當將直接影響機械加工工藝過程、零件質量、成本和生產率，因此必須根據(jù)零件的材料、形狀、尺寸、技術要求和生產類型等因素，正確選擇毛坯。 根據(jù)題目知：零件材料為灰鑄鐵（HT150或HT200），具有良好的可鑄性，抗壓性能好，并具有一定的吸振性，在一般情況下，生產批量較大時，采用鑄件就比較經濟。由于零件產量為4000件/年，屬于大批量生產，故選擇鑄造毛坯。從提高生產率、保證加工精度上考慮也是應該的。根椐參考文獻2第9頁表2-3選用金屬模鑄造。3.2 確定機械加工余量及毛坯尺寸本零件材料為HT200,強度較高，耐磨，鑄造性能好。生產類型為大批量生產，采用金屬模鑄造。各機械加工余量和毛坯尺寸計算如下：1求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長440mm,寬190,高310mm。故最大尺寸為440mm。2選取公差等級CT 箱體采用金屬模鑄造，鑄件材料為HT200，根據(jù)參考文獻2第119頁表5-1，可知毛坯鑄件的公差等級CT為810級，此處取9級。3求鑄件尺寸公差 根據(jù)箱體加工表面的基本尺寸和鑄件公差等級CT，再查參考文獻2第120頁表5-3，除非另有規(guī)定，公差帶應相對于基本尺寸對稱分布。求得各加工表面的鑄件尺寸公差如表2-1。 表2-1 機械加工余量及毛坯尺寸項目F面M面H面I面公差等級CT9999加工面基本尺寸F1701008020鑄件尺寸公差2.82.22.21.7機械加工余量等級FFFF要求的鑄件機械加工余量RMA3333毛坯基本尺寸R174.492.972.923.85續(xù)表：項目J面K面L面Q面公差等級CT9999加工面基本尺寸F12170196196鑄件尺寸公差1.62.82.82.8機械加工余量等級FFFF要求的鑄件機械加工余量RMA3333毛坯基本尺寸R15.8174.4200.4200.44求機械加工余量等級根據(jù)參考文獻2第121頁表5-5，箱體采用金屬型鑄造，鑄件材料為HT200，知毛坯鑄件的機械加工余量等級范圍為DF，取F級。5求要求的鑄件機械加工余量（RMA） 除非另有規(guī)定，要求的機械加工余量適用整個毛坯鑄件，即對所有需機械加工的表面只規(guī)定一個值，且該值應根據(jù)最終機械加工后成品鑄件的最大輪廓尺寸，在相應的尺寸范圍內選取。根據(jù)參考文獻2第120頁表5-4，查得最大尺寸為440mm，機械加工余量等級為F級，機械加工余量（RMA）取為3mm。6求毛坯基本尺寸 軸承端蓋連接螺紋孔M8、軸承旁連螺栓孔613及锪30的孔、箱蓋與箱座連螺栓孔211及锪24的孔、視孔蓋連接螺紋孔4M6孔、油標螺孔M12及锪30的孔、卸油螺紋孔M16、地腳螺栓孔617及锪30的孔、箱體起吊孔18尺寸較小，鑄成實心。根據(jù)參考文獻2第118頁式5-1、5-2、5-3 有：R=F+RMA+CT/2（單側加工）R=F+2RMA+CT/2（雙側加工）R=F-2RMA-CT/2（內腔加工）式中，R為鑄件鑄件毛坯的基本尺寸；F為最終機械加工后的尺寸；CT為鑄件公差。從而求得各毛坯基本尺寸如下：a.尺寸為170mm的箱座底面(F面)該加工表面為單側加工，根據(jù)公式R=F+RMA+CT/2 =170+3+2.8/2=174.4mmb. 尺寸為100的內孔表面（M面）該加工表面為內腔雙側加工，根據(jù)公式R=F-2RMA-CT/2 = = 92.9mmc. 尺寸為80的內孔表面（H面） 該加工表面為內腔雙側加工，根據(jù)公式R=F-2RMA-CT/2 = =72.9mmd. 尺寸為20mm的表面(I面) 該加工表面為單側加工，根據(jù)公式R=F+RMA+CT/2 = =23.85mme. 尺寸為12mm的表面(J面) 該加工表面為單側加工，根據(jù)公式R=F+RMA+CT/2 = =15.8mmf.尺寸為170mm的箱座上表面(K面)該加工表面為單側加工，根據(jù)公式R=F+RMA+CT/2 =170+3+2.8/2=174.4mmg.尺寸為196mm的軸承座端面左表面(L面)該加工表面為單側加工，根據(jù)公式R=F+RMA+CT/2 =196+3+2.8/2=200.4mmh.尺寸為196mm的軸承座端面右表面(L面)該加工表面為單側加工，根據(jù)公式R=F+RMA+CT/2 =196+3+2.8/2=200.4mm根據(jù)表2-1繪制出毛坯圖見附圖。3.3 定位基準的選擇正確的選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內容，選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高，否則，加工工藝過程中會問題百出，還會造成零件的大批報廢。1粗基準的選擇 對于零件粗加工而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取工件底面作為粗基準。 本零件為鑄造成形，在最初的工序中只能選擇未經加工的毛坯表面作為定位基準。按照上述粗基準的選擇原則，選不需加工的表面、平整且面積較大的表面作粗基準，即：以箱座上表面和箱蓋與箱座的連接螺孔為粗定位基準，箱座上表面限制X軸、Y軸旋轉方向和Z軸的直線方向自由度，兩個孔限制Z軸轉動、X軸移動、Y軸移動，先加工出箱座下表面。2.精基準的選擇根據(jù)精基準的選擇原則，主要考慮基準重合問題，對于本零件選用箱座下表面和底座對角線上兩地腳螺栓孔作精定位基準。從而避免了基準不重合造成的誤差，從便于裝夾來講也是應該的。3.4 零件表面加工方法的選擇本零件加工表面有：內孔、端面、螺孔、及小孔，材料為HT200,按照加工表面的公差等級和表面粗糙度要求，參考相關資料，現(xiàn)將各加工表面的加工方法選擇如下：1. 軸承端蓋連接螺紋孔M8 該螺紋孔未標注公差尺寸,屬一般公差，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT14,根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用鉆削攻絲即可達到要求。表面粗糙度為12.5m。2. 軸承旁連螺栓孔613及锪30的孔 該螺紋孔未標注公差尺寸,屬一般公差，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT13,根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用鉆削攻絲即可達到要求。要求的表面粗糙度12.5m能達到。3. 箱蓋與箱座連螺栓孔211及锪24的孔 該螺紋孔未標注公差尺寸,屬一般公差，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT13,根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用鉆削攻絲即可達到要求。要求的表面粗糙度Rz50m能達到。4. 視孔蓋連接螺紋孔4M6孔 該螺紋孔未標注公差尺寸,屬一般公差，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT13,根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用鉆削攻絲即可達到要求。要求的表面粗糙度Rz50m能達到。5. 油標螺孔M12及锪30的孔 該螺紋孔未標注公差尺寸,屬一般公差，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT13,根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用鉆削攻絲即可達到要求。要求的表面粗糙度Rz50m能達到。6. 卸油螺紋孔M16 該螺紋孔未標注公差尺寸,屬一般公差，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT13,根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用鉆削攻絲即可達到要求。表面粗糙度能達到12.5m。7地腳螺栓孔617及锪30的孔 該孔未標注公差尺寸,屬一般公差，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT13,根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用鉆削即可達到要求。表面粗糙度能達到Rz50。8. 箱體起吊孔18 該孔未標注公差尺寸,屬一般公差，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT13,根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用鉆削即可達到要求。表面粗糙度能達到12.5m。9尺寸為170mm的箱座底面(F面) 該表面未標注公差尺寸，為自由尺寸，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該表面的公差等級為IT14,根據(jù)參考文獻2第129頁表5-16，采用粗銑即可達到要求的表面粗糙Ra6.3。10.尺寸為100的內孔表面（M面） 該內孔表面公差尺寸為0.035，由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT7，再根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用粗鏜半精鏜精鏜即可達到要求的表面粗糙度Ra2.5。11.尺寸為80的內孔表面（H面） 該內孔表面公差尺寸為0.030，由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT7，再根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用粗鏜半精鏜精鏜即可達到要求的表面粗糙度Ra1.6。12.尺寸為20mm的表面(I面) 該表面未標注公差尺寸，為自由尺寸，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT13,根據(jù)參考文獻2第129頁表5-16，采用粗銑即可達到要求。13.尺寸為12mm的表面(J面) 該表面未標注公差尺寸，為自由尺寸，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為f,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT12,根據(jù)參考文獻2第129頁表5-16，采用粗銑半精銑即可達到要求。14.尺寸為196mm的軸承座兩端面（G面） 該表面未標注公差尺寸，為自由尺寸，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為f,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT11,根據(jù)參考文獻2第129頁表5-16，采用粗銑半精銑即可達到要求。15尺寸為170mm的箱座上表面(K面) 該表面未標注公差尺寸，為自由尺寸，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT14,根據(jù)參考文獻2第129頁表5-16，采用粗銑精銑即可達到要求的表面粗糙Ra1.6。16尺寸為196mm的軸承座端面左、右表面(Q、L面)該表面未標注公差尺寸，為自由尺寸，由參考文獻4第33頁表2-18取公差等級為m,公差尺寸為,再由文獻4第12頁表2-4知該加工表面的公差等級為IT13,根據(jù)參考文獻2第129頁表5-16，采用粗銑半精銑即可達到要求的表面粗糙Ra3.2。3.5 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,針對題目所給零件為大批量生產,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產率。同時箱體應有足夠的剛度、可靠的密封及便于傳動件潤滑和散熱、箱體應有良好的結構工藝性、箱體形狀應力求勻稱和美觀。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降，提高生產率、保證加工質量、減輕工人勞動強度。1. 工藝路線方案一 工序一 熱處理, 人工時效。 工序二 按圖紙尺寸,檢查加工余量，對箱體各加工表面劃線。工序三 以368190的箱座底面定位，粗銑尺寸為20mm的表面(I面)至尺寸。工序三 以428196的箱座上表面(K面)定位，粗銑尺寸為368190的箱座底面(F面)，留余量。工序四 以368190的箱座底面定位，粗銑尺寸為428196的箱座上表面(K面)，留余量。工序五 以368190的箱座底面定位，精銑尺寸為170mm的箱座上表面(K面)到尺寸。工序六 以368190的箱座底面定位，鉆地腳螺栓孔617及锪30的孔到尺寸。工序七 以368190的箱座底面定位，鉆定位銷孔28箱蓋與箱座連螺栓孔211及锪24的孔到尺寸。工序八 以368190的箱座底面定位，鉆軸承旁連螺栓孔613及锪30的孔到尺寸。工序九 粗銑半精銑尺寸為12mm的表面(J面)至尺寸。工序十 以368190的箱座底面及地腳螺栓孔17定位，粗鏜半精鏜精鏜尺寸為100和80的內孔表面至尺寸。工序十一 以368190的箱座底面定位，鉆視孔蓋連接螺紋孔4M6工序十二 以100和80的內孔兩端面定位，粗銑尺寸為196mm的軸承座端面左端面(Q面)，留余量。工序十三 以加工后的100和80的內孔兩端面定位，粗銑尺寸為196mm的軸承座端面右端面(L面)，留余量。工序十四 以加工后的100和80的內孔兩端面定位，半精銑尺寸為196mm的軸承座端面左端面(Q面)至尺寸。工序十五 以加工后的100和80的內孔兩端面定位半精銑尺寸為196mm的軸承座端面右端面(L面)至尺寸。工藝路線方案二工序一 熱處理, 人工時效。工序二 按圖紙尺寸,檢查加工余量，對箱體各加工表面劃線。工序三 以368190的箱座底面定位，粗銑尺寸為20mm的表面(I面)至尺寸。工序四 以428196的箱座上表面(K面)定位，粗銑尺寸為368190的箱座底面(F面)，留余量。工序五 以粗銑后的368190的箱座底面定位，粗銑精銑尺寸為428196的箱座上表面(K面)。鉆地腳螺栓孔617及锪30的孔、定位銷孔28箱蓋與箱座連螺栓孔211及锪24的孔、鉆軸承旁連螺栓孔613及锪30的孔。工序六 粗銑半精銑尺寸為12mm的表面(J面)至尺寸。工序七 以368190的箱座底面及地腳螺栓孔17定位，粗鏜半精鏜精鏜尺寸為100和80的內孔、鉆視孔蓋連接螺紋孔4M6。工序八 以100和80的內孔兩端面定位，粗銑尺寸為196mm的軸承座端面左端面(Q面)，留余量。鉆M8螺孔。工序九 以加工后的100和80的內孔兩端面定位，粗銑尺寸為196mm的軸承座端面右端面(L面)，留余量。工序十 以加工后的100和80的內孔兩端面定位，半精銑尺寸為196mm的軸承座端面左端面(Q面)至尺寸。工序十一 以加工后的100和80的內孔兩端面定位半精銑尺寸為196mm的軸承座端面右端面(L面)至尺寸。工序十二 鉗工去毛刺。工序十三 終檢并入庫。工藝方案的比較與分析 一個零件的機械加工工藝過程，往往可以擬定出幾個不同的方案，這些方案都能滿足該零件的技術要求，但它們的經濟性是不同的，因此要進行經濟性比較分析，選擇一個在給定的生產條件下最為經濟的方案。 兩種工藝路線方案的工序大體上差不多，工藝路線方案一中，在一次裝夾中，只加工了一個工序，目的在于形成流水線生產，可以擔高生產率，而方案二中，在一次裝夾中，盡量完成多個加工工序，比如，以368190的箱座底面定位，加工了428196的箱座上表面、鉆地腳螺栓孔617及锪30的孔、定位銷孔28箱蓋與箱座連螺栓孔211及锪24的孔、鉆軸承旁連螺栓孔613及锪30的孔等。減少了裝夾時間，裝夾誤差、定位誤差，也可提高生產效率，但是在一道工序中要完成這么多工序必須要專門設計的組合機床。根據(jù)題目知，生產綱領為大批量，而在成批生產中，在能保證加工精度下，應盡量不選用專用組合機床。對于整個加工工藝路線看來,以上兩種加工方案大致看來都是合理的.但是通過仔細考慮零件的技術要求以及可能采取的加工手段之后,就會發(fā)現(xiàn)仍有問題.因此,最后的加工工藝路線方案如下：工序一 熱處理, 人工時效。工序二 按圖紙尺寸,檢查加工余量工序三 以428196的箱座上表面(K面)定位，粗銑尺寸為368190的箱座底面(F面)，留余量。工序四 以粗銑后的368190的箱座底面定位，粗銑精銑尺寸為428196的箱座上表面(K面)。工序五 以尺寸為428196的箱座上表面定位，鉆地腳螺栓孔工序六 以箱蓋上尺寸為12mm的平面定位，粗銑、半精銑尺寸為428196的箱蓋下表面工序七 以加工后的428196的箱蓋下表面定位，粗銑箱蓋上斜方孔10090表面工序八 以加工后的428196的箱蓋下表面定位，鉆吊耳孔、斜方孔平面上4-孔及攻工序九 以368190箱座底面定位，鉆箱蓋與箱座連接螺栓孔及锪24的孔、軸承旁連螺栓孔锪30的孔工序十 以368190箱座底面定位，連接箱蓋與箱座，打入定位銷，粗鏜、半精鏜、精鏜尺寸為100和80的內孔工序十一 以100和80的內孔右端面定位，粗銑尺寸為196的軸承座左端面，留余量，翻轉粗銑另一面。再以加工后的右端面定位半精銑左端面，翻轉半精銑右端面工序十二 分別以加工后的尺寸為196的軸承座左、右端面定位，鉆兩端面上的螺紋底孔及攻工序十三 鉗工去毛刺工序十四 終檢入庫3.6 工序設計1.選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床如下：a. 工序三、四、六、七、十一是銑削加工表面，用直柄立式銑刀，應選立式銑床，考慮到箱體的尺寸及該零件的生產綱領為大批量生產，所選機床使用范圍較廣為宜，根據(jù)參考文獻2第150頁表5-71選常用的X52K立式銑床。b.工序五、八、九、十二是鉆削及攻螺紋，考慮加工尺寸及經加工經濟性，根據(jù)參考文獻2第150頁表5-64選常用的Z535立式鉆床。c.工序十是鏜孔，考慮本次所設計的夾具及工件尺寸，根據(jù)參考文獻6第3頁，選用T68型臥式鏜床。2.選擇夾具本零件各工序需要專用夾具，工序三、四、六、七、十一是銑削中工表面，采用銑床專用夾具，工序五、八、九、十二是鉆削及攻螺紋，采用鉆床專用夾具，工序十是鏜孔，采用鏜床專用夾具。3.選擇刀具銑床上加工的工序:主要有工序三、四、六、七、十一，根據(jù)參考文獻2第168頁表5-100選用硬質合金莫氏錐柄立銑刀50200 GB/T 6117.2-1996。a.鉆床上加工的工序 工序五 選用莫氏錐柄麻花鉆17 GB/T 1438.1-1996（參考文獻2第156頁表5-84）工序八、十二 選用莫氏錐柄麻花鉆18 GB/T 1438.1-1996（參考文獻2第156頁表5-84）細柄機用和手用絲錐M6 GB/T 3464.1-1994（參考文獻2第166頁表5-97）。工序九 帶導柱直柄平底锪鉆30 GB/T 4260-1984（參考文獻2第160頁表5-90），帶導柱直柄平底锪鉆24 GB/T 4260-1984（參考文獻2第160頁表5-90），直柄麻花鉆11 GB/T 6135.3-1996（參考文獻2第156頁表5-83），直柄麻花鉆13 GB/T 6135.3-1996（參考文獻2第156頁表5-83）。工序十 本工序是鏜兩個100和80的內孔，考慮到箱體材料是鑄鐵，選用硬質合金鏜刀。工序十二 選用直柄麻花鉆18 GB/T 6135.3-1996（參考文獻2第156頁表5-83），直柄麻花鉆7 GB/T 6135.3-1996（參考文獻2第156頁表5-83）細柄機用和手用絲錐M8 GB/T 3464.1-1994（參考文獻2第166頁表5-97）。4.選擇量具 本零件屬成批生產，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點，根據(jù)參考文獻2第173頁表5-108、5-109選擇如下：（一）選擇加工孔用量具1.mm內孔上文已述該孔鑄造毛坯孔徑92.9mm,加工余量為7.1mm根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用粗鏜半精鏜精鏜三次加工即可。（a）粗鏜，根據(jù)表5-108選用讀數(shù)值為0.01mm、測量范圍50175mm的內徑千分尺即可。（b）半精鏜, 根據(jù)表5-108選用讀數(shù)值為0.01mm、測量范圍100160mm的內徑百分表即可。（c）精鏜，該內孔表面公差尺寸為0.035，由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT7， 由于精度要求高且該零件是大批量生產,故宜選用極限量規(guī)。 按表5-109，根據(jù)加工孔孔徑可選三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)(GB/T 6322-1986)2.mm內孔上文已述該孔鑄造毛坯孔徑72.9mm,加工余量為7.1mm根據(jù)參考文獻2第128頁表5-15，采用粗鏜半精鏜精鏜三次加工即可。（a）粗鏜，根據(jù)表5-108選用讀數(shù)值為0.01mm、測量范圍50175mm的內徑千分尺即可。（b）半精鏜, 根據(jù)表5-108選用讀數(shù)值為0.01mm、測量范圍50100mm的內徑百分表即可。（c）精鏜mm，該內孔表面公差尺寸為0.030，由文獻4第12頁表2-4知該孔的公差等級為IT7， 由于精度要求高且該零件是大批量生產,故宜選用極限量規(guī)。 按表5-109，根據(jù)加工孔孔徑可選三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)(GB/T 6322-1986)(二)選擇加工平面用量具a）尺寸為170mm的箱座上表面(K面)上文已述該表面的公差等級為IT14,根據(jù)參考文獻2第129頁表5-16，采用粗銑精銑即可。考慮到公差等級較低, 根據(jù)表5-108選用讀數(shù)值為0.05mm、測量范圍0200mm的兩用/雙面游標卡尺即可。b）尺寸為196mm的軸承座端面左、右表面(Q、L面)上文已述該加工表面的公差等級為IT13,根據(jù)參考文獻2第129頁表5-16，采用粗銑半精銑即可達到要求?？紤]到公差等級較低, 根據(jù)表5-108選用讀數(shù)值為0.05mm、測量范圍0200mm的兩用/雙面游標卡尺即可。3.7 確定切削用量及基本工時切削用量包括背吃刀量，進給量f,切削速度。確定順序是先確定、f，再確定，經與指導老師協(xié)商，只對工序九鏜兩個100和80的內孔進行計算，該兩個加工表面的切削用量及基本工時計算如下：加工條件:工件材料：HT200 金屬模鑄造硬度200HBS加工要求：鏜兩個100和80的內孔，表面粗造度分別為Ra2.5和Ra1.6機 床：T68型臥式鏜床刀 具：硬質合金鏜刀，主偏角1.確定鏜孔100 mm內孔的切削用量及基本工時所鏜孔已鑄出毛坯孔92.9mm，可直接進行鏜削，本工序中，鏜孔涉及粗鏜、半精鏜和精鏜?？偧庸び嗔繛?Z=7.1mm。（1）粗鏜孔至97.9mm根據(jù)參考文獻6第45頁表11.4-1臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：切削深度；切削速度=80m/min；進給量f=1.0mm/r。查參考文獻7第152頁表4.2-21臥式銑鏜床主軸進給量，選取主軸進給量為：f=1.03mm/r則機床主軸轉速：查參考文獻7第152頁表4.2-20臥式銑鏜床T68主軸轉速，選取主軸轉速為：n=250r/min則實際切削速度：基本工時T:根據(jù)參考文獻2第38頁表2-24車削和鏜削機動時間計算公式有： 式中機動時間，min; L刀具或工作臺行程長度，mm;主軸每轉刀具的進給量，mm/r； n機床主軸轉速，r/min;切削加工長度，mm; 刀具切入長度，mm;刀具切出長度，mm; 單件小批生產時的試切附加長度 =35 取4mm輔助時間： 根據(jù)參考文獻2第37頁式2-7取為（1520）%有： 取=2.5s（2）半精鏜孔至99.4mm根據(jù)參考文獻6第45頁表11.4-1臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：切削深度mm；切削速度=100m/min；進給量f=0.8mm/r。查參考文獻7第152頁表4.2-21臥式銑鏜床T68主軸進給量，選取主軸進給量為：f=0.74mm/r則機床主軸轉速：查參考文獻7第152頁表4.2-20臥式銑鏜床主軸轉速，選取主軸轉速為：n=315r/min則實際切削速度：基本工時T:根據(jù)參考文獻2第38頁表2-24車削和鏜削機動時間計算公式有： 式中機動時間，min; L刀具或工作臺行程長度，mm;主軸每轉刀具的進給量，mm/r； n機床主軸轉速，r/min;切削加工長度，mm; 刀具切入長度，mm;刀具切出長度，mm; 單件小批生產時的試切附加長度 進給次數(shù)。 =35 取4mm輔助時間： 根據(jù)參考文獻2第37頁式2-7取為（1520）%有： 取=3s（3）精鏜孔至100mm根據(jù)參考文獻6第45頁表11.4-1臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：切削深度；切削速度=80m/min；進給量f=0.4mm/r。查參考文獻7第152頁表4.2-21臥式銑鏜床T68主軸進給量，選取主軸進給量為：f=0.37mm/r則機床主軸轉速：查參考文獻7第152頁表4.2-20臥式銑鏜床主軸轉速，選取主軸轉速為：n=250r/min則實際切削速度：基本工時T:根據(jù)參考文獻2第38頁表2-24車削和鏜削機動時間計算公式有： 式中機動時間，min; L刀具或工作臺行程長度，mm;主軸每轉刀具的進給量，mm/r； n機床主軸轉速，r/min;切削加工長度，mm; 刀具切入長度，mm;刀具切出長度，mm; 單件小批生產時的試切附加長度 =35 取4mm輔助時間： 根據(jù)參考文獻2第37頁式2-7取為（1520）%有： 取=7s故鏜100mm的內孔需要的加工時間T=15+2.5+16.2+3+40+7=83.7s2.確定鏜孔80 mm內孔的切削用量及基本工時所鏜孔已鑄出毛坯孔72.9mm，可直接進行鏜削，本工序中，鏜孔涉及粗鏜、半精鏜和精鏜?？偧庸び嗔繛閆=7.1mm。（1）粗鏜孔至77.9mm根據(jù)參考文獻6第45頁表11.4-1臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：切削深度；切削速度=80m/min；進給量f=1.0mm/r。查參考文獻7第152頁表4.2-21臥式銑鏜床主軸進給量，選取主軸進給量為：f=1.03mm/r則機床主軸轉速：查參考文獻7第152頁表4.2-20臥式銑鏜床主軸轉速，選取主軸轉速為：n=315r/min則實際切削速度：基本工時T:根據(jù)參考文獻2第38頁表2-24車削和鏜削機動時間計算公式有： 式中機動時間，min; L刀具或工作臺行程長度，mm;主軸每轉刀具的進給量，mm/r； n機床主軸轉速，r/min;切削加工長度，mm; 刀具切入長度，mm;刀具切出長度，mm; 單件小批生產時的試切附加長度 =35 取4mm輔助時間： 根據(jù)參考文獻2第37頁式2-7取為（1520）%有： 取=2s（2）半精鏜孔至79.4mm根據(jù)參考文獻6第45頁表11.4-1臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：切削深度；切削速度=100m/min；進給量f=0.8mm/r。查參考文獻7第152頁表4.2-21臥式銑鏜床T68主軸進給量，選取主軸進給量為：f=0.74mm/