渦輪減速器箱體工藝工裝課程設(shè)計說明書

1、 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書題 目： 蝸輪減速器箱體設(shè)計 院 （部）： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2012年7月1日 蝸輪減速器箱體工藝工裝課程設(shè)計摘要渦輪減速器箱體類零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)件，它將機(jī)器及其部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個整體，并按預(yù)定傳動關(guān)系協(xié)調(diào)其運動。因此，渦輪減速器箱體的加工質(zhì)量不僅影響其裝配精度及運動精度，而且影響到機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。其主要特點：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊

2、固孔。因此，一般中型機(jī)床制造廠用于渦輪減速器箱體類零件的機(jī)械加工勞動量約占整個產(chǎn)品加工量的15%20%。對工件進(jìn)行機(jī)械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于機(jī)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(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。用夾具裝夾工件時，工件相對于道具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工極度趨于一致，穩(wěn)定的保證工件的加工精度。同時使用夾具裝夾工件方便、快捷，工件不需要劃線找正，可顯著的減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切屑用量，提高勞動生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾

3、具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯得降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?。每個工件增加的成本時極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。 關(guān)鍵詞：渦輪減速器箱體類零件，夾具，II 蝸輪減速器箱體工藝工裝課程設(shè)計目 錄摘 要I目 錄IV第1章 緒論11.1渦輪減速器箱體淺析11.2 渦輪減速器箱體零件簡介11.2.1 渦輪減速器箱體類零件的功用及結(jié)構(gòu)特點11.2.2 渦輪減速器箱體零件加工工藝特點2第2章零件的分析32.1 零件

4、的作用32.2零件的工藝分析3第3章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計631選擇零件的材料632確定毛坯的制造形式733基準(zhǔn)的選擇834 制定工藝路線1035渦輪減速器箱體加工工序的工藝過程安排1136加工工藝過程的分析1337機(jī)床設(shè)備的選擇和介紹1338刀具量具的選擇143.8.1量具的選擇143.8.2刀具的選擇1439計算切削用量及加工工時.15第4章 夾具設(shè)計164.1定位方案的選定254.2夾具夾緊裝置的確定284.2.1夾緊力的方向和作用點的確定304.2.2夾緊力大小的估算304.2.3夾緊機(jī)構(gòu)及元件的選擇324.3夾具傳動裝置的確定334.4夾具體的設(shè)計344.4.1夾具體毛坯類型的選擇35

5、4.4.2夾具體上排屑措施的確定36第5章 夾具定位方案的分析365.1工件定位自由度分析265.2工件定位精度分析29結(jié) 論40參考文獻(xiàn)41蝸輪減速器箱體工藝工裝課程設(shè)計第1章 緒論1.1箱體淺析我國摩托車工業(yè)經(jīng)過二十多年的飛躍發(fā)展，取得了長足的進(jìn)步，已成為國民經(jīng)濟(jì)中的重要一環(huán)，尤其在1993年就以367.49萬輛的產(chǎn)量首次超過摩托車王國日本，成為世界頭號摩托車生產(chǎn)大國，1997年則突破1000萬輛大關(guān)，達(dá)1003.7萬輛。截止2005年，我國摩托車產(chǎn)量連續(xù)12年位居世界第一。然而，我國雖是世界摩托車生產(chǎn)第一大國，但不是世界摩托車的強(qiáng)國。我國摩托車的產(chǎn)品質(zhì)量與歐、美、日等摩托車強(qiáng)國相比，特別

6、是可靠性方面，仍有相當(dāng)大的差距。摩托車行業(yè)面臨著開發(fā)能力低、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、中小排量技術(shù)欠缺、知識產(chǎn)權(quán)意識尚待提高等諸多問題。 目前我國摩托車主要集中在50mL、70mL、80mL、90mL、100mL、110mL、125mL、150mL等幾款中小排量車型上，而250mL、350mL、400mL、750mL以上中高排量車型很少，有的甚至是空缺。這說明我國摩托車生產(chǎn)技術(shù)水平只限于中、小排量低速車上，而且過于集中。例如，某些型號的跨式車用發(fā)動機(jī)（如CG125款挺桿機(jī)型），全國竟然有256種型號與其外觀相似，簡單重復(fù)、千車一面、水平一般是我國摩托車品種的特點，真正有個性化且作為企業(yè)標(biāo)記性的、有自主知

7、識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品寥寥可數(shù)，中、大排量及高速車的開發(fā)能力及成熟技術(shù)還沒有真正掌握，大排量摩托車一直被進(jìn)口車所壟斷，這也是導(dǎo)致我國摩托車市場競爭過于激烈的一個重要原因。減速器箱體的性能要求具有高的輸出功率和良好的經(jīng)濟(jì)性。（1）提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，是提高發(fā)動機(jī)性能 的主要手段。（2）提高發(fā)動機(jī)指示平均有效壓力，提高發(fā)動機(jī)扭矩。（3）降低摩擦平均有效壓力。（4）其他提高發(fā)動機(jī)性能的各項措施。1.2箱體零件簡介1.2.1 箱體類零件的功用及結(jié)構(gòu)特點箱體類是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運動或動力

8、。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命。常見的減速器箱體類零件有：機(jī)床主軸箱、機(jī)床進(jìn)給箱、變速渦輪減速器箱體、減速器箱體、發(fā)動機(jī)缸體和機(jī)座等。根據(jù)減速器箱體零件的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式減速器箱體，如圖8 1a、b、d所示和分離式減速器箱體，如圖81c所示兩大類。前者是整體鑄造、整體加工，加工較困難，但裝配精度高；后者可分別制造，便于加工和裝配，但增加了裝配工作量。渦輪減速器箱體的結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣，但仍有共同的主要特點：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。因此，一般中型機(jī)床制造廠用于

9、渦輪減速器箱體類零件的機(jī)械加工勞動量約占整個產(chǎn)品加工量的15%20%。1.2.2 渦輪減速器箱體零件加工工藝特點渦輪減速器箱體類零件的主要結(jié)構(gòu)特點是：有一對和數(shù)對要求嚴(yán)、加工難度大的軸承支承孔；有一個或數(shù)個基準(zhǔn)面及一些支承面；結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，壁薄且壁厚不均勻；有許多精度要求不高的緊固用孔。渦輪減速器箱體類零件的主要技術(shù)要求是對孔和平面的精度和表面粗糙度的要求；支撐孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度；孔與孔的軸線之間的相互位置精度（平行度、垂直度）；裝配基準(zhǔn)面與加工時的定位基準(zhǔn)面的平面度和表面粗糙；各支承孔軸線和平面基準(zhǔn)面的尺寸精度、平行度和垂直度。這些技術(shù)要求是保證機(jī)器與設(shè)備的性能與精度

10、的重要措施。渦輪減速器箱體加工工藝的原則：1） “先面后孔”的原則。先加工平面，后加工孔，是渦輪減速器箱體零件加工的一般規(guī)律。2） “粗精分開，先粗后精”。由于渦輪減速器箱體類零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要表面的精度要求高，為減少或消除粗加工時產(chǎn)生的切屑力、夾緊力和切屑熱對加工精度的影響，一般應(yīng)盡可能把粗精加工分開，并分別在不同機(jī)床上進(jìn)行。至于要求不高的平面，則可將粗精兩次進(jìn)給安排在一個工序內(nèi)完成，以縮短工藝過程，提高功效。3） 主要表面加工方法的選擇。渦輪減速器箱體的主要加工表面為平面和軸承支承孔。渦輪減速器箱體平面的粗加工和半精加工，主要采用刨削和銑削。銑削的生產(chǎn)率比刨削高，在成批和大量生產(chǎn)中，多采用

11、銑削。渦輪減速器箱體平面的精加工多用磨削。渦輪減速器箱體上的軸承支承孔，一般采用鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸或鏜-半精鏜-精鏜的加工方案進(jìn)行加工。前者用于加工直徑較小的孔，后者用于加工直徑較大的孔。42 蝸輪減速器箱體工藝工裝課程設(shè)計第2章零件的分析2.1 零件的作用題目所給定的零件是渦輪減速器箱體。由它將機(jī)器和部件中許多零件連接成一個整體,并使之保持正確的相互位置,彼此能協(xié)調(diào)地運動.常見的渦輪減速器箱體零件有:各種形式的機(jī)床主軸箱.減速箱和變速箱等.各種渦輪減速器箱體類零件由于功用不同,形狀結(jié)構(gòu)差別較大,但結(jié)構(gòu)上也存在著相同的特點。2.2零件的工藝分析在機(jī)體上的價加工：(1) 加強(qiáng)筋。如圖2.1.(2

12、) 側(cè)面螺孔。如圖2.2(3) 4-18的孔。如圖2.3(4) 上部設(shè)置螺栓孔。如圖2.4(5) 周圍設(shè)置螺釘安裝孔前機(jī)體。如圖2.5(6) 前機(jī)體使用時不能太重，不能變形太大，喪失精度。故前機(jī)體使用了鑄造鉛合金ZL10ZY鑄出中間部位設(shè)置加強(qiáng)筋。圖2.1圖2.2蝸輪減速器箱體工藝工裝課程設(shè)計圖2.3圖2.5第3章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計31確定毛坯的制造形式根據(jù)生產(chǎn)批量，零件的力學(xué)性能，參考以下三種鑄造方法，分別是離心鑄造、熔模鑄造、其制造方法的工藝特點如表3.2。渦輪減速器箱體它的生產(chǎn)批量大，故前機(jī)體毛坯宜用壓鑄方法鑄造。 鑄造方法基本尺寸形狀復(fù)雜性適用材料生產(chǎn)方式鑄造孔的最小孔徑鑄造最大深徑

13、比鑄造最小壁厚尺寸公差等級CT尺寸公差值機(jī)械加工余量等級加工余量值澆注位置經(jīng)濟(jì)合理性砂型機(jī)器造型6301000復(fù)雜鑄鐵和有色金屬大批大量30105810286687050頂，側(cè)面底面合理熔模鑄造6301000非常復(fù)雜適于切削困難的材料單件及成批生產(chǎn)5102571.02.0687050頂，側(cè)面底面不合理金屬型鑄造6301000復(fù)雜鑄鐵和有色金屬小批到大量1020845792.04.0687050頂，側(cè)面底面不合理 （單位：mm）(資料來源：機(jī)械加工工藝手冊，3-33-20)表3.233基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)：基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面?；鶞?zhǔn)根據(jù)其功用的不同可分別為設(shè)

14、計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。在工件工序圖中，用來確定本工序加工表面位置的基準(zhǔn)，加工表面與工序基準(zhǔn)之間，一般有兩次核對位置要求：一是加工表面對工序基準(zhǔn)的距離要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面對工序基準(zhǔn)的形狀位置要求，如平行度，垂直度等。工件定位時，用以確定工件在夾具中位置的表面（或點，線）稱為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)的選擇，一般應(yīng)本著基準(zhǔn)重合原則，盡可能選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，工件在定位時，每個工件的夾具中的位置是不確定的，一般是限制工件的六個自由度，分別是指：沿三坐標(biāo)軸的移動自由度，和繞三坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動的自由度。基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一，基面選擇正確合理，可以使加工質(zhì)量的到保證，減輕勞動強(qiáng)度，

15、生產(chǎn)效率得到提高。否則，會使加工困難，甚至造成加工零件報廢。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)P110(1) 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇原則：選擇粗基準(zhǔn)，主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。為了方便地加工出精基準(zhǔn)，使精基準(zhǔn)面獲得所需加工精度，選擇粗基準(zhǔn)，以便于工件的準(zhǔn)確定位。選擇粗基準(zhǔn)的的出發(fā)點是：一要考慮如何合理分配各加工表面的余量；二要考慮怎么樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置要求，一般應(yīng)按下列原則來選擇：1) 若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)優(yōu)先選擇該表面為粗基準(zhǔn)。2)若工件每個表面都有加工要求，為了保證各表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇加工量最少的表面為

16、粗基準(zhǔn)。3)若工件必須保證某個加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，則應(yīng)選擇某個加工面為粗基準(zhǔn)。4)選擇基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整，沒有鑄造飛邊，澆口，冒口或其他缺陷。粗基準(zhǔn)一般只允許使用一次?；谏鲜龅囊蠛涂紤]到安裝裝配面的精度要求和便于夾緊等實際情況，粗基準(zhǔn)選用前機(jī)體內(nèi)一個較大的非加工面在毛坯圖上已經(jīng)標(biāo)出。(2) 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)選擇原則：選擇精基準(zhǔn)時，應(yīng)從整個工藝過程來考慮如何保證工件的尺寸精度和位置精度，并要達(dá)到使用起來方便可靠。一般應(yīng)按下列原則來選擇：1)基準(zhǔn)重合原則；應(yīng)選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)來加工其他各表面，采用統(tǒng)一

17、基準(zhǔn)原則可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過程所產(chǎn)生的誤差，并可使各工序所使用的夾具結(jié)構(gòu)相同或相似，從而簡化夾具的設(shè)計和制造。3) 自為基準(zhǔn)原則；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面本身來作為定位基準(zhǔn)。4) 互為基準(zhǔn)原則；對于相互位置精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的方法。5) 可靠，方便原則；應(yīng)選擇定位可靠，裝夾方便的表面作為精基準(zhǔn)。本零件精基準(zhǔn)選擇前機(jī)體上一個最大平面，此平面專配時隔一紙墊在曲軸箱上。此平面由于長、寬兩方向是最大，用它做支靠，加工時安裝穩(wěn)定性好。精基準(zhǔn)放在工序最前面加工。為了使零件在安裝加工時角向位置準(zhǔn)確，在前機(jī)體上選擇相互距離較大的兩個螺釘孔精加工為定位

18、銷孔，兩銷孔只作角向定位，零件使用時，它們?nèi)允锹葆敯惭b孔。34 制定工藝路線（1）熱處理工序的安排加工工藝不安排熱處理，因此鑄件一般不另進(jìn)行熱處理，使用狀態(tài)極為鑄態(tài)。（2）定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)如果選擇其他面，則由非加工面到加工面多個尺寸就不一定能保證準(zhǔn)確度達(dá)到圖紙要求。精基準(zhǔn)加工時支靠面不選擇最大平面，因為加工時穩(wěn)定性差一些，加工精度就受到了影響，角向定位也是這樣。（3）前機(jī)體的檢驗前機(jī)體零件加工到工序時，已加工好全部表面，此時安排檢驗，接著是該零件所屬組件組合，這樣安排較好。精度檢驗的內(nèi)容有：表面幾何形狀精度、尺寸精度、各表面的相互位置精度。所用量具有專用卡規(guī)、百分尺、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)、對表環(huán)

19、、表架等。通過對工件進(jìn)行檢驗，不僅可以確定工件的加工質(zhì)量是否能滿足設(shè)計使用上的要求，而且可以發(fā)現(xiàn)影響加工質(zhì)量關(guān)鍵所在，以使在誤差分析的基礎(chǔ)上采取有效措施，從而提高加工質(zhì)量。3蝸桿減速器箱體加工工序的工藝過程安排由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。 工藝方案表2.1表 2.1 工藝方案表工序1：鑄件清砂、去毛刺、去飛邊、退火。工序2：以孔為基準(zhǔn)，劃粗外形線，工序3：以195左側(cè)面為基準(zhǔn)，銑底面，留2mm余量，以底面為基準(zhǔn)，銑四周，工序4：330右側(cè)留2mm余量做工藝基準(zhǔn)面，臺階20到22，其余到尺寸。工序5：劃各孔粗鏜孔線 （注意底面及330左側(cè)面有

20、2mm余量）。工序6：以底面為基準(zhǔn)，校正330左側(cè)工藝基準(zhǔn)面，粗鏜90H7內(nèi)孔單邊放2 mm，工作臺旋轉(zhuǎn)90°，鏜185H7，70H7孔單邊放2 mm（即Ra1.6內(nèi)孔放2mm余量）其余孔單邊放1 mm到尺寸。（注意：上立式鏜床）工序7：時效工序8：油漆工序9：以195左側(cè)面為基準(zhǔn)，精銑底面到尺寸，以底面為基準(zhǔn)精銑330左側(cè)面到尺寸，保證兩面。工序10：鉆攻3-M10深20，,6-M10深14,M20螺孔,鉆4-18孔工序11：以底面為基準(zhǔn)，校正330左側(cè)工藝基準(zhǔn)面，精鏜90H7內(nèi)孔與115孔到尺寸，保證。工作臺旋轉(zhuǎn)90°，鏜185H7，70H7到尺寸。（注意：上立式鏜床）

21、工序11：檢驗工序12：入庫36加工工藝過程的分析1) 保證相互位置精度全部加工分在幾次安裝中進(jìn)行，先加工孔，后以孔為精基準(zhǔn)最終加工其他表面。前機(jī)體多道工序的加工都是以大孔、小孔以及平面組合定位，這種方法減少了工件的安裝誤差，能獲得很高的相互位置精度，其結(jié)構(gòu)簡單，制造精度容易保證的主要是孔定位基準(zhǔn)的夾具是心軸和定位銷。以孔定位其定心精度很高。2) 防止變形的工藝措施： 前機(jī)體在加工過程中，常由于夾緊力、切削力和切削熱、熱處理等因素的影響而產(chǎn)生變形，使加工精度降低，防止變形注意以下幾點：a) 與減少切削力和切削熱的影響。粗、精加工應(yīng)分開進(jìn)行，使粗加工產(chǎn)生的變形在精加工中可以得到糾正，也可以采用輔

22、助支撐，增加安裝剛性，減少切削力影響。b) 減少夾緊力的影響，工藝上可采取一些措施。可以分散應(yīng)力，減少變形。夾緊力不應(yīng)集中于工件的某一點，使應(yīng)力分布在比較大的面積上，以使工件單位面積上所受力較小，從而減少變形。還可以采用夾緊工件的夾具。37機(jī)床設(shè)備的選擇和介紹1) 漢川臥式鏜床T(X)611B主要參數(shù)：最大鏜孔直徑40 mm主軸中心線至立柱母線距離 最大1600 mm最小350 mm主軸端面至底座工作面距離 最大1250 mm最小350 mm主軸行程315 mm主軸錐孔（莫氏）3# No.主軸軸轉(zhuǎn)速范圍25-2000 r/min主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)16 主軸進(jìn)給量范圍0.04-3.20 mm/r主軸進(jìn)

23、給級數(shù)16工作臺尺寸500×630 mm主軸箱水平移動距離1250 mm主電機(jī)功率3 kw 機(jī)床重量3500 kg機(jī)床外型尺寸（長×寬×高)2500×1070×2840 mm2)魯南精機(jī)立式銑床 5036B 主要參數(shù)：單 位/X52K工作面積 寬*長mm320*1250承載重量kg500T型槽數(shù)目個3T型槽寬度mm18T型槽間距mm70X向（工作臺縱向）手動/機(jī)動mm700/680Y向（滑座橫向）手動/機(jī)動mm255/240Z向（升降臺垂向）手動/機(jī)動mm370/350最大回轉(zhuǎn)角度deg±45轉(zhuǎn)速r/min30-1500轉(zhuǎn)速級數(shù)Ste

24、p18錐孔.ISO7：24 NO.50軸向移動距離mm85主軸端面至工作臺距離最小/最大mm45/415主軸中心線至床身垂直導(dǎo)軌面距離mm350切削進(jìn)給速度mm/minX，Y：23.5-1180，Z：8-394快速移動進(jìn)給速度mm/minX，Y：2300，Z：770進(jìn)給級數(shù)Step18主軸電機(jī)功率KW7.5進(jìn)給電機(jī)功率KW1.5機(jī)床外形尺寸（長*寬*高）mm2272*1770*2094機(jī)床凈重（約）kg28004） 斗山加工中心 DNM500 主要參數(shù):工作臺尺寸（長X寬）mm450X500  工作臺行程mm300  主軸中心線至導(dǎo)軌面距離mm335&#

25、160; 主軸端面至工作臺面距離mm0-750  主電機(jī)功率kw3.0  最大鉆孔直徑mm40  最大送刀抗力N16000  主軸最大輸送扭矩N.m350  主軸孔錐度Morse4  主軸變速級數(shù)級12  主軸變速范圍r/min31.5-1400  主軸行程mm250  主軸箱行程mm200  送刀級數(shù)級9  送刀范圍mm/r0.056-1.80  

26、;外形尺寸（長X寬X高）mm1080X810X2510  機(jī)床重量kg200038刀具量具的選擇3.8.1量具的選擇依據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊所選量具公布如下：測量范圍為：0100的深度規(guī)深度規(guī)用于精確測量凹臺和溝槽深度。測量范圍為的塞規(guī)塞規(guī)具有獨特的導(dǎo)向圓柱體設(shè)計，方便、快、準(zhǔn)。適用于現(xiàn)場測量。測量范圍為1030的內(nèi)槽卡鉗 內(nèi)槽卡鉗適用于測量各種筒形工件、管材內(nèi)徑以及凹槽尺寸。3.8.2刀具的選擇依據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊所選刀具公布如下：帶柄槽銑刀：用于90，119工序；面銑刀：用于銑兩個工藝面工序；絲錐M10，M20： 用于共M10 M20工序；鏜刀：擴(kuò)孔90.1

27、19：麻花鉆,18： 用于加工4-18的孔3.9確定切削用量及基本工時工序3 粗銑四周（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵加工要求：粗銑箱體四周，保證尺寸195 mm機(jī)床：5036B 魯南精機(jī) 升降臺式銑床刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20量具：卡板 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為195 mm，最大加工余量為Zmax=2mm,可一次銑削，切削深度ap=2mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min 根據(jù)表2.486,取nw=37.5r/min,故實際切削速度為：V=d

28、wnw /1000=26.5(m/min)當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=125+3+2=130mm 故機(jī)動工時為： tm =130÷150=0.866min=52s輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×52=7.8s其他時間計算： tb+tx=6%×(52+7.8)=3.58s故工序3的單件時間： tdj=tm+tf+tb+tx =52+7.8+3.58=63.4s 工序6 粗鏜

29、 90mmH7孔（1）加工條件工件材料：灰鑄鐵加工要求：粗鏜90mm軸承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm機(jī)床：T68鏜床刀具：YT30鏜刀量具：塞規(guī)（2）計算鏜削用量粗鏜孔至89.4mm，單邊余量Z=0.3mm, 切削深度ap=2.2mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)工藝手冊，表2.460,確定fz=0.37mm/Z切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=300m/min 根據(jù)表3.141,取nw=800r/min,故加工蝸桿軸承孔:機(jī)動工時為：輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×48=7.2ss其他時間計算： tb+tx=6%

30、5;(48+7.2)=3.3s則工序6的總時間為： tdj1=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 工序7 粗鏜 185mmH7孔（1）加工條件工件材料：灰鑄鐵加工要求：粗鏜185mm軸承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm機(jī)床：T68鏜床刀具：YT30鏜刀量具：塞規(guī)（2）計算鏜削用量粗鏜孔至184.4mm，單邊余量Z=0.3mm, 切削深度ap=2.2mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)工藝手冊，表2.460,確定fz=0.37mm/Z切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=300m/min 根據(jù)表3.141,取nw=800r/min,

31、故加工蝸桿軸承孔:機(jī)動工時為：輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×48=7.2ss其他時間計算： tb+tx=6%×(48+7.2)=3.3s則工序7的總時間為： tdj1=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 工序8 精銑330面（1）加工條件工件材料：灰鑄鐵加工要求：精銑箱體左2個端面機(jī)床：5036B 魯南精機(jī) 升降臺式銑床刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20量具：卡板 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為165 mm，最大加工余量為Zmax=0.5mm,留磨削量0.05mm，可一次銑削, 切削深度ap=0.4

32、5mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)工藝手冊，表2.475,確定fz=0.15mm/Z切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min根據(jù)表2.486,取nw=37.5r/min,故實際切削速度為：當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：fm=fzznz=0.15×20×37.5=112.5(mm/min)切削時由于是半精銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=165+3+2=170mm 故機(jī)動工時為： tm =170÷112.5=1.5min=90s輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×90=13.5ss其他

33、時間計算： tb+tx=6%×(90+13.5)=6.2s故銑一端面的時間： tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 由于要求銑2個端面，則工序8的總時間為： T=2×tdj=2×109.7=219.4s序9 鉆孔工件材料：灰鑄鐵加工要求：攻鉆3個公制螺紋M10mm，深20mm和攻鉆6個公制螺紋M10mm，深14mm 的孔（1） 攻鉆3×M10mm，深20mm 孔 機(jī)床：組合鉆床刀具：8.5mm的麻花鉆M10絲錐鉆3-8.5mm的孔f=0.32mm/r（工藝手冊2.438，3.1-36） v=0.57m/s=34.2m/m

34、in（工藝手冊2.4-41） ns=1000v/dw=435(r/min)按機(jī)床選取nw=400r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×26.7=4s其他時間計算： tb+tx=6%×(26.7+4)=1.8s故單件時間： tdj=tm+tf+tb+tx =26.7+4+1.8=32.5s 攻3-M10mm 孔v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按機(jī)床選取nw=195r/min, 則實際切削速度V=4.9(m/min)故機(jī)動加工時間：l=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm,輔助時間為：

35、 tf=0.15tm=0.15×38.7=5.8其他時間計算： tb+tx=6%×(38.7+5.8)=2.7s故單件時間： tdj=tm+tf+tb+tx =38.7+5.8+2.7=47.2s(2)攻鉆6-M10mm，深14mm 孔 機(jī)床：立式鉆床Z535型刀具：8.5mm的麻花鉆M10絲錐鉆6-8.5mm的孔f=0.25mm/r（工藝手冊2.438，3.1-36） v=0.51m/s=30.6m/min（工藝手冊2.4-41） ns=1000v/dw=402(r/min)按機(jī)床選取nw=400r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度輔助時間為： tf=

36、0.15tm=0.15×72=10.8s其他時間計算： tb+tx=6%×(72+10.8)=5s故單件時間： tdj=tm+tf+tb+tx =72+10.8+5=87.8s 攻4-M12mm 孔v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按機(jī)床選取nw=195r/min, 則實際切削速度V=4.9(m/min) 故機(jī)動加工時間：l=25mm, l1 =3mm,l2 =3mm,輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×76.3=11.5s其他時間計算： tb+tx=6%×(76.3+11.5)=5.3s故單件時間： tdj=tm+tf+

37、tb+tx =76.3+11.5+5.3=93s故工序9的總時間T=32.5+47.2+87.8+93=244.8s工序10 鉆孔（1）鉆4-18mm 孔 工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆4個直徑為18mm的孔 機(jī)床：立式鉆床Z535型刀具：采用16mm的麻花鉆頭走刀一次， 擴(kuò)孔鉆18mm走刀一次16mm的麻花鉆： f=0.30mm/r（工藝手冊2.4-38） v=0.52m/s=31.2m/min（工藝手冊2.4-41）按機(jī)床選取nw=400r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度 18mm擴(kuò)孔:f=0.57mm/r（工藝手冊2.4-52）切削深度ap=1.5mmv=0.48m/

38、s=28.8m/min（工藝手冊2.4-53）ns=1000v/dw=336(r/min)按機(jī)床選取nw=400r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度 由于是加工4個相同的孔，故總時間為T=4×(t1 +t2)= 4×(14.5+7.6)=88.4s輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×88.4=13.3s其他時間計算： tb+tx=6%×(88.4+13.2)=6.1s故單件時間： tdj=tm+tf+tb+tx =88.4+13.3+6.1=207.8s 工序11 精鏜 （1）加工條件工件材料：灰鑄鐵加工要求：粗鏜90mm軸承

39、孔，加工0.1mm機(jī)床：T68鏜床刀具：YT30鏜刀量具：塞規(guī)（2）計算鏜削用量粗鏜孔至90mm， 切削深度ap=0.1mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)工藝手冊，表2.460,確定fz=0.27mm/Z切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=300m/min 根據(jù)表3.141,取nw=800r/min,加工蝸輪軸承孔：機(jī)動工時為：輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×78=11.7ss其他時間計算： tb+tx=6%×(78+11.7)=5.4s則工序11的總時間為： tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.

40、1s 工序13 精鏜 （1）加工條件工件材料：灰鑄鐵加工要求：粗鏜185mm軸承孔，加工0.1mm機(jī)床：T68鏜床刀具：YT30鏜刀量具：塞規(guī)（2）計算鏜削用量粗鏜孔至185mm， 切削深度ap=0.1mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)工藝手冊，表2.460,確定fz=0.27mm/Z切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=300m/min 根據(jù)表3.141,取nw=800r/min,故加工蝸桿軸承孔：機(jī)動工時為：輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×60=9ss其他時間計算： tb+tx=6%×(60+9)=4.1s則工序13的總時間

41、為： tdj1=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s 工序14精鏜 （1）加工條件工件材料：灰鑄鐵加工要求：半精鏜蝸桿面70mm軸承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2mm機(jī)床：T68鏜床刀具：YT30鏜刀量具：塞規(guī)（2）計算鏜削用量鏜孔至70mm，單邊余量Z=0.1mm, 切削深度ap=0.2mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)工藝手冊，表2.460,確定fz=0.27mm/Z切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=300m/min 根據(jù)表3.141,取nw=800r/min,加工蝸輪軸承孔：機(jī)動工時為：輔助時間為： tf=0.15tm=0.1

42、5×78=11.7ss其他時間計算： tb+tx=6%×(78+11.7)=5.4s故總時間： tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 則工序14的總時間為： T= tdj1 +tdj2 =73.1+95.1=168.2S第4章 夾具設(shè)計對工件進(jìn)行機(jī)械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于機(jī)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(jìn)行機(jī)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)定的保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于道具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使

43、一批工件的加工極度趨于一致。2) 能提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快捷，工件不需要劃線找正，可顯著的減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切屑用量，提高勞動生產(chǎn)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(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。3) 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 4) 能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯得降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?。每個工件增加的成本時極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。夾具上的

44、各種裝置和元件通過夾具體連接成一個整體。因此，夾具體的形狀及尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具于機(jī)床的連接。對于夾具體有以下幾點要求：1) 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取?) 有足夠的強(qiáng)度和剛度 加工過程中，夾具體要承受較大的切屑力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生不允許的變形和震動，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。3) 結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺，以減少加工面積。夾具體結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于工件的裝卸。4) 排屑方便 切屑多時，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。5) 在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠 夾

45、具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，重心越高則支撐面應(yīng)越大；夾具底面四邊應(yīng)凸臺，使夾具體的安裝基面與機(jī)床的工作臺面接觸良好。夾具采用最常用的一面兩銷定位原理，及一個圓柱銷一個菱形銷，銑兩個面，一個面以毛坯定位，另一個面以上一個面的銑面定位。支撐機(jī)構(gòu)采用硬質(zhì)合金塊來支撐。夾具原理圖如下圖1壓緊缸定位銷圖1粗定位銷能使裝夾更快，更方便。螺釘固定孔主視圖支撐面，既是與工件接觸部位俯視圖（三）夾緊機(jī)構(gòu)連桿，起到推拉的作用夾具機(jī)構(gòu)采用油缸，因為鑄件的切削力較大，油缸的出力較大，所以適宜采用油缸夾緊工作原理如下圖。液

46、壓缸桿，做上下運動同時作旋轉(zhuǎn)運動液壓缸體壓臂的壓緊極限位置液壓缸桿做上下運動， 同時還旋轉(zhuǎn)運動。4.1定位方案的選定該零件的定位方案我選擇的是一面兩孔定位方式。這種定位方式在渦輪減速器箱體、杠桿、蓋板等類零件的加工中用的很廣。工件的定位面一般是加工過的精基面，兩定位孔可能是工件上原有的，也可能是專為定位需要而設(shè)置的工藝孔。當(dāng)工作部分直徑D<3mm時采用小定位銷（JB/T 8014.11999），夾具體上應(yīng)有沉孔，使定位銷圓角部分沉入孔內(nèi)而不影響定位。大批量生產(chǎn)時，應(yīng)采用可換定位銷（JB/T 8014.31999）。工作部分的直徑，可根據(jù)工件的加工要求和安裝方便，按g5、g6、f6、f7制

47、造，與夾具體配合為H7/r6或H7/n6，襯套外徑與夾具體配合為H7/h6，其內(nèi)徑與定位銷配合為H7/h6或H7/h5。當(dāng)采用工件上孔與端面組合定位時，應(yīng)該加上支承墊板或支承墊圈。如圖4.1。具體的尺寸見圖4.2.A型定位銷為圓柱定位銷，B型定位銷為菱形定位銷。圖4.1圖4.24.2夾具夾緊裝置的確定4.2.1夾緊力的方向和作用點的確定 (1) 夾緊力的方向，主要夾緊力的方向一般應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)，當(dāng)夾緊力和切削力，重力同方向時，需要的夾緊力最??；完全利用摩擦力來克服切削力和重力時，所需的夾緊力最大。因此本設(shè)計的夾緊力方向應(yīng)正好和重力方向平行。(2) 夾緊力的作用點，夾緊力的作用點應(yīng)在支承點

48、上，或在幾個支承點所組成的平面內(nèi)。在多點夾緊時，如果平緊點在支承面之外，應(yīng)采用聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)，以保證各點的夾緊力同時均勻地作用到工件上。夾緊力的作用點應(yīng)選在工件剛性最好的部位，否則應(yīng)設(shè)置輔助支承，夾緊力的作用點應(yīng)靠近切削部位。(3)夾緊力的大小，夾緊力的大小應(yīng)根據(jù)所需夾緊力最大時的加工位置來決定，并分析此時受力情況，然后進(jìn)行計算。為了安全應(yīng)將計算值的安全系數(shù)(一般取23)作為所需要的夾緊力。4.2.2夾緊力大小的估算加工過程中，工件受到切屑力、離心力、慣性力及重力的作用。理論上，夾緊力的作用應(yīng)與上述力的作用平衡；而實際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大

49、小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復(fù)雜的問題，只能進(jìn)行粗略的估算。估算時應(yīng)找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力。由機(jī)床夾具設(shè)計手冊上提供的公式：式中 -實際所需夾緊力（N）； -在一定條件下，由靜力平衡計算出的理論夾緊力（N）；K安全系數(shù)。安全系數(shù)K可按下式計算：取 則 確定: 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計手冊P32表1-2-3 刀具材料為硬質(zhì)合金 Pz=902ts0.75Kp；Py=530t0.9s0.75Kp；Px=451ts0.4Kp；式中，Pz圓周切削分力（N）； Py徑向切削分力（N）； Px軸向切削分力（N）； s-每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm）； t切削深度（mm）； -考

50、慮工件材料機(jī)械性能的系數(shù)； -考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。 查表1-2-4，得，Kmp=（）nKmp考慮工件材料機(jī)械性能的系數(shù)；KmpKpKpKpKrp考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)；計算Pz時，n取0.4；計算Py時，n取0.4； 計算Px時，n取0.4.計算Pz時，Kp=1.0， Kp =1.0， Kp =1.0， Krp=1.0；計算Py時，Kp=1.0， Kp = 1.0， Kp=0.75， Krp=1.07；計算Px時，Kp=1.0， Kp =1.0， Kp=1.07， Krp=1.07； 取s=1mm, t=1mm 算得： Pz = 991.4(N )Py =467(N)Px =397.8（N

51、） 夾緊力一般為估算，考慮X、Y方向的摩擦，所以在Z方向的力約為：4000（N）。 由公式，算得所要的夾緊力為12168（N）。4.2.3夾緊機(jī)構(gòu)及元件的選擇本零件夾緊采用液壓機(jī)構(gòu)（1） 材料：45按優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號和一般技術(shù)條件。（2） 熱處理：HRC3540。（3） 細(xì)牙螺母的支承面對螺紋軸心線的垂直度按GB1184-80形狀和位置公差附錄一表3規(guī)定的9級公差。（4） 其他技術(shù)條件按GB2259-80機(jī)床夾具零件及技術(shù)條件。 螺母規(guī)格：56-76-M16×1.5。 螺栓為活節(jié)螺栓，規(guī)格為：M16×240或M16×220（GB798-76）。 根據(jù)機(jī)械設(shè)計上對緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計算，有： 4.3夾具傳動裝置的確定在設(shè)計夾具傳動裝置的時候我選擇了液壓的傳動方式。這是因為氣壓元件不受嚴(yán)格的空間位置限制，系統(tǒng)中各部分用管道連接，布局安裝有很大的靈活性，能構(gòu)成用其