基于UG的減速器殼體的建模與加工

1、 目錄摘要 21. 前言 42. 工藝規(guī)程的制定 52.1. 加工零件的分析 52.2. 毛坯的選擇52.3. 工藝工程設(shè)計(jì) 52.4. 工序設(shè)計(jì)122.5. 工序過(guò)程卡制定212.6. 機(jī)械加工工序卡243. 鏜床夾具設(shè)計(jì) 384.1. 夾緊方案的確定384.2. 其它元件的選擇394.3. 鏜床夾具總圖設(shè)計(jì)444.總結(jié)與體會(huì) 45 5.致謝詞 46 6.參考文獻(xiàn) 47摘 要箱體類是機(jī)械和部件的基礎(chǔ)零件，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、壽命。箱體的加工主要是平面和孔系?？紫档募庸げ粌H孔的本身精度要求較高，而且孔距精度和相互位置精度的要求也高。孔的加工方法根據(jù)零件批量不同孔

2、系精度要求不同而不同?？紫档募夹g(shù)要求是給平行孔中心線之間及中心線與基準(zhǔn)面之間距離尺寸精度和相互位置精度。生產(chǎn)中常采用找正發(fā)法和鏜模法。找正法是在通用機(jī)床上，借助輔助工具來(lái)找正要加工孔的正確位置的加工方法。這種加工方法效率低，一般只用于單件小批量生產(chǎn)。鏜模法即利用鏜模夾具加工孔系，其特點(diǎn)是定位加緊迅速，節(jié)省了調(diào)整、找正的輔助時(shí)間，生產(chǎn)效率高，是中批量生產(chǎn)、大批大量生產(chǎn)中廣泛采用的加工方法。平面加工方法有刨、銑、拉、磨等，刨削和銑削常用做平面的粗加工和半精加工，而磨削則用做平面的精加工。此外還有刮研、研磨、超精加工、拋光等光整加工方法。采用那中加工方法較合理，需根據(jù)零件的形狀、尺寸、材料、技術(shù)要求

3、、生產(chǎn)類型、工廠現(xiàn)有的設(shè)備來(lái)決定。刨削是單件小批量生產(chǎn)最常用的方法，刨削的刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)床成本較低，調(diào)整方便，但生產(chǎn)效率低；在大批大量生產(chǎn)中多采用銑削。關(guān)鍵詞：工藝、箱體、夾具。AbstractBox is machines and components of basic part, so the processing quality of box will be directly affected to machines and components of precision, capability, lifetime. Box of processing main is plane an

4、d hole. Holes in the hole of processing is not only higher precision, accuracy and distance of each other but also the requirements of high accuracy position, the box therefore crucial. batch holes in the box under different processing methods and the accuracy of the different holes and different no

5、w be discussed separated. the main technical requirements are parallel holes of the hole parallel to centerline between the dimensional accuracy of the distance between the centerline and datum and position accuracy. In the production they main have find righteousness and boring mold. find equality

6、in the general machine, processing and auxiliary tools approached about the exact location of the hole machining method. This method of processing is low, and generally only applies and small-batch production. According to find ways of being different .boring jig processing module using holes. the b

7、oring jig processing module of characteristic is boring holes at the mold processing greatly increased stiffness boring bar positioning clamp quickly, saving adjustments are looking for support, high efficiency, and is approved for production, witch is widely used in the processing of a large number

8、 of a large-scale production method. Plane processing methods are planning, milling, widening, grinding, milling and shaving planning used roughing and self-finishing. The pane was used for grinding and finishing. Lapping addition, grinding, superfinishing, polishing and other finishing methods. Wha

9、t is more reasonable method of processing required under of the shape, size, material, technical requirement, existing equipment to determine type and factory production. Plate plane processing is the single commonly used for small-batch processing methods, planning tool simple, low-cost machine, an

10、d easy to adjust, but low productivity; in a large number of large production use milling.Keyword: Technology, Box, Fixture1 前言機(jī)械制造工業(yè)擔(dān)負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提供各種機(jī)械裝備的任務(wù)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有十分重要的地位和作用。它提供的裝備水平對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的、直接的影響，其規(guī)模和水平是反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)勢(shì)力和科學(xué)水平的重要標(biāo)志。我國(guó)機(jī)械制造工藝的現(xiàn)狀和今后的任務(wù)是：我國(guó)機(jī)械制造工藝經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，各種機(jī)械產(chǎn)品，已經(jīng)形成了品種繁多、門類相當(dāng)齊全、布局基本合理

11、的機(jī)械制造工業(yè)體系。我國(guó)機(jī)械制造工業(yè)雖然取得了很大的成績(jī)，但在生產(chǎn)制造技術(shù)方面，仍處于機(jī)械化生產(chǎn)為主的階段。我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)與世界上先進(jìn)工業(yè)國(guó)家在機(jī)械制造中的精密加工技術(shù)和以計(jì)算機(jī)控制，具有柔性化、智能化、集成化特點(diǎn)的自動(dòng)化制造技術(shù)相比較，存在階段性的差距。因此，畢業(yè)后即將作為機(jī)械制造工業(yè)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)人員，面臨著十分艱巨的任務(wù)。所以此次設(shè)計(jì)的目的就是解決目前遇到的問(wèn)題和以后可能遇到的問(wèn)題，以便在以后的工作中更好的發(fā)揮作用。預(yù)期目標(biāo)：完成產(chǎn)品制造工藝的制定和部分工裝的設(shè)計(jì)工作、達(dá)到綜合鍛煉目的等。全文分為四個(gè)部分來(lái)闡述： 第一部分為前言，提出設(shè)計(jì)目的和預(yù)期目標(biāo)。第二部分為工藝設(shè)計(jì)，主要對(duì)零件劃分

12、工藝加工階段、切削用量、加工余量等的設(shè)計(jì)。第三部分為銑床夾具的設(shè)計(jì)，此次銑床設(shè)計(jì)工件的溝槽夾具，采用汽動(dòng)夾緊方式。第四部分為鏜床夾具的設(shè)計(jì)，此次鏜床設(shè)計(jì)工件的蝸桿孔的粗鏜夾具，由于大批量生產(chǎn)，所以也可采用汽動(dòng)夾緊的連動(dòng)機(jī)構(gòu)。第五部分為總結(jié)與體會(huì)。第六部分為致謝詞。第七部分為參考文獻(xiàn)。2 工藝規(guī)程的制定2.1 加工零件的分析零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)由給出的箱體零件的年生產(chǎn)確定生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。主要是平行孔系如蝸輪蓋孔、大、小齒輪蓋孔，蝸桿蓋孔，以及各個(gè)表面的螺紋孔；螺紋孔，平面的加工精度等級(jí)達(dá)到IT 9級(jí)。2.2 毛坯的選擇由于是大批量生產(chǎn)，所以選用的毛坯鑄造方法為：金屬模鑄造，鑄造的精度等級(jí):Zj4

13、。其特點(diǎn)是鑄件內(nèi)部組織致密,機(jī)械性能較高,單位面積的產(chǎn)量較高,零件的大小,形狀復(fù)雜程度和生產(chǎn)批量有一定的限制,單件或少量生產(chǎn)時(shí),一般不用,金屬鑄造的最小鑄孔孔徑尺寸為10mm至20mm鑄件單面加工余量為2mm.毛坯的材料為：灰口鑄鐵，其牌號(hào)根據(jù)需要可選用HT150HT300，常用的是HT200。箱體與集體毛坯的鑄造內(nèi)應(yīng)力較大，一般要進(jìn)行自然時(shí)效或人工時(shí)效處理。在特定的條件下，也可以選用其他的材料。IBS1020K零件的形狀主要有孔，如蝸桿蓋孔，蝸輪蓋孔、大齒輪、小齒輪蓋孔都是鑄孔出來(lái)的毛坯孔（留有余量），斷面A-A的上下都有偏差安裝要求。2.3 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)2.3.1 定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)有粗

14、基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。加工中首先使用的是粗基準(zhǔn)，但是在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，為保證零件的加工精度，首先考慮的是精基準(zhǔn)，然后才是粗基準(zhǔn)。(1)精基準(zhǔn)的選擇 由于箱體上孔與孔、孔與平面及平面與平面之間都有較高的相互位置精度要求，應(yīng)優(yōu)先考慮基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，以避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的誤差，有利于保證箱體各主要表面的相互位置精度。大批量生產(chǎn)應(yīng)選用一面兩孔定位。從零件圖可以看出蝸桿穿過(guò)的面，即零件圖A-A的底面經(jīng)過(guò)粗銑、精銑后作為精基準(zhǔn)面，及其平面對(duì)角上通過(guò)鉆、粗絞2-8.5達(dá)到IT7的定位精度要求兩個(gè)孔一起作為精基準(zhǔn)組合一面兩銷定位。平面作為第一定位基準(zhǔn)，兩孔作為二、三定位基準(zhǔn)。(2)粗基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)滿足兩點(diǎn)要求

15、：一是在保證各個(gè)加工表面都有余量的前提下，應(yīng)使重要孔的加工余量均勻；二是保證加工表面與不加工表面之間正確的相對(duì)位置。為此，一般應(yīng)選箱體的重要孔作為主要的粗基準(zhǔn)。應(yīng)次可以選用零件圖上的G面及G面上的孔作為粗基準(zhǔn)。2.3.2 零件表面加工方案的選擇零件表面加工方法，首先取決于加工表面的技術(shù)要求。在選擇加工方法時(shí)，應(yīng)該選擇相應(yīng)的能獲得經(jīng)濟(jì)加工精度的加工方法，零件上主要的孔如蝸桿蓋孔、大、小齒輪蓋孔、蝸輪蓋孔等都是在鑄件的基礎(chǔ)上加工，又因?yàn)榱慵谴笈?，并考慮零件結(jié)構(gòu)的形狀，孔要求達(dá)到的精度等級(jí)為IT7級(jí)，一般不采用車削、磨削，而采用鉸削，鏜削。孔徑較小時(shí)用鉸削，孔徑較大或長(zhǎng)度較短時(shí)采用鏜削。查機(jī)械加

16、工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可得孔鏜削的加工方案為粗鏜半精鏜精鏜等級(jí)精度可達(dá)TI7級(jí)。零件主要平面的加工要達(dá)到的技術(shù)要求為IT9級(jí)，由于零件外形不是規(guī)則的圓柱形，故不宜車削加工，因此采用銑削加工。查手冊(cè)可知零件平面的銑削加工方案為粗銑精銑。另外主要表面的次要孔的加工如螺紋孔由于直徑d<20 mm，故不是預(yù)先鑄造出來(lái)的，故在箱體上可行的加工方案為鉆鉸倒角攻絲。2.3.3 加工階段的安排零件表面的加工方法確定之后，就要安排加工的先后順序，同時(shí)還要安排熱處理、檢驗(yàn)等其他工序在工藝過(guò)程中的位置。零件加工順序安排得是否合適，對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性有較大的影響。劃分加工階段主要是粗加工后可及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷

17、，及時(shí)修補(bǔ)或報(bào)廢；零件表面的精加工安排在最后，可防止或減少表面損傷。（1）粗加工階段主要是切去大部分加工余量，為半精加工提供定位基準(zhǔn)，因此主要是提高生產(chǎn)效率問(wèn)題。（2）半精加工階段作用是為零件主要表面的精加工做好準(zhǔn)備達(dá)到一定的精度和表面粗糙讀，保證一定的精加工余量，并完成一些次要的加工如鉆孔、攻絲、銑鍵槽等，一般在熱處理前進(jìn)行。（3）精加工階段對(duì)于零件上精度和表面粗糙度要求高（精度在IT7級(jí)或以上）的表面，還要安排精加工階段。這階段主要任務(wù)是提高加工表面的各項(xiàng)精度和降低表面粗糙度。2.3.4 機(jī)械加工順序的安排（1）作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)該在工藝過(guò)程一開(kāi)始就進(jìn)行加工，因?yàn)楹罄m(xù)工序中加工其他表面是需

18、要用它來(lái)定位。即“先基準(zhǔn)后其它”。（2）在加工精基準(zhǔn)面時(shí)，需要用粗基準(zhǔn)定位。精基準(zhǔn)加工好以后接著應(yīng)該對(duì)精度要求較高的各個(gè)主要表面進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工。對(duì)于和主要表面有位置要求的次要表面，安排在主要表面以后。即“先主要后次要，先粗后精”。（3）對(duì)于孔和面的加工安排應(yīng)該“先面后孔”。2.3.5 熱處理工序的安排對(duì)于鍛造毛坯,應(yīng)表面軟硬不均不利于切削,通常也要進(jìn)行熱處理.為了消除殘余應(yīng)力進(jìn)行時(shí)效處理,殘余應(yīng)力無(wú)論在毛坯制造還是在切削是都會(huì)殘留下來(lái),不設(shè)法消除就要引起工件的變形,降低產(chǎn)品的質(zhì)量,甚至造成廢品.表面的處理,為了提高零件的抗腐蝕能力,耐磨性,抗高溫能力和導(dǎo)電率等,一般采用表面處理的

19、方法,在零件表面鍍氧化膜或涂漆.2.3.6 輔助工序的安排輔助工序種類和多,包括中間檢測(cè),洗滌,防銹,特種檢驗(yàn)和表面處理等.(1)檢測(cè)安排在粗加工之后,精加工之前.(2)特種檢驗(yàn)安排在工藝過(guò)程的開(kāi)始.(3)洗滌,涂防銹油安排在最后工序.2.3.7 工序的集中與分散同一個(gè)工件,同樣的加工內(nèi)容,可以安排兩種不同的工藝規(guī)程,即工序集中與工序分散.工序分散的特點(diǎn)是:（1）用于選用最合理的切削用量,減少機(jī)動(dòng)時(shí)間.（2）機(jī)床設(shè)備數(shù)量多,生產(chǎn)面積大,工藝路線長(zhǎng).（3）工人便于掌握操縱技術(shù),容易適應(yīng)更換產(chǎn)品.當(dāng)零件的加工精度要求高時(shí),長(zhǎng)把工藝過(guò)程劃分成不同的幾個(gè)階段,這種情況下,工序必須比較分散. 工序集中的

20、特點(diǎn)是:（1）有利于采用高效的專用設(shè)備和工藝裝備,顯著提高生產(chǎn)率.（2）減少工序數(shù)目,縮短了工藝規(guī)程,簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作.（3）減少了設(shè)備數(shù)量,相應(yīng)的減少了工人人數(shù)和生產(chǎn)面積,工藝路線短.（4）減少工件裝夾次數(shù),縮短了輔助時(shí)間,保證了位置精度.（5）專用機(jī)床設(shè)備,工藝裝備的投資大,調(diào)整和維修費(fèi)事,生產(chǎn)工作量大,轉(zhuǎn)為新產(chǎn)品的生產(chǎn)也比較困難.此次設(shè)計(jì)所選用的箱體所才用的就是工序分散和工序集中組合的組織形式,這種組織適應(yīng)高效率生產(chǎn).根據(jù)上面的原則此次箱體零件需要加工的尺寸如圖2.1-圖2.3中所示: 圖2.1 斷面1 圖2.2 零件圖2面 圖2.3 零件圖3面工序設(shè)計(jì)零件的工藝過(guò)程設(shè)計(jì)以后

21、,就應(yīng)該進(jìn)行工序設(shè)計(jì).工序設(shè)計(jì)的內(nèi)容是每一道工序選擇機(jī)床和工藝裝備,確定加工余量,工序尺寸和公差,確定切削用量,工時(shí)定額及工人技術(shù)等級(jí)等.2.3.8 加工余量,工序尺寸和公差的確定在毛坯變?yōu)榱慵募庸み^(guò)程中，從被加工表面上切除的金屬層厚度稱為加工余量。毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差稱為加工總余量。相鄰兩工序尺寸的尺寸之差稱為工序余量。在該設(shè)計(jì)中零件的毛坯單面余量為2mm1.由于底面的粗糙度為12.5µm,所以查表得經(jīng)濟(jì)等級(jí)精度IT12可知粗銑就達(dá)到精度要求2.粗銑159尺寸面加工余量為1.2mm由于159尺寸兩面的粗糙度為6.3µm,所以查表得經(jīng)濟(jì)等級(jí)精度IT9及表面加工方

22、案可知粗銑半精銑就達(dá)到精度要求。粗銑159尺寸兩面加工余量為1.2mm半精銑159尺寸兩面加工余量為0.8mm159尺寸兩面之間的毛坯基本尺寸為161mm所以C,D面之間的毛坯尺寸為161±4mm3.尺寸為400的端面的加工由于400尺寸面的粗糙度為6.3µm,所以查表得經(jīng)濟(jì)等級(jí)精度IT9及表面加工方案可知粗銑-精銑就達(dá)到精度要求。粗銑400尺寸兩面加工余量為1.2mm半精銑400尺寸兩面加工余量為0.8mm400尺寸兩面之間的毛坯基本尺寸為402mm所以C,D面之間的毛坯尺寸為402±4mm4.孔的加工185H8mm孔的粗糙度為12.5µm,所以查表得

23、等級(jí)精度IT12可知擴(kuò)孔-粗鏜就達(dá)到精度要求。 52H8mm孔粗鏜3.2mm，表面粗糙度為3.2所以查表得等級(jí)精度IT7可知粗鏜-半精鏜-精鏜，孔的毛坯基本尺寸為52-(1.5+1.5)=49mm，考慮到鑄造缺陷等影響，取毛坯孔直徑為42。50H8mm孔粗鏜3.2mm，表面粗糙度為3.2所以查表得等級(jí)精度IT7可知粗鏜-半精鏜-精鏜，孔的毛坯基本尺寸為50-(1.5+1.5)=47mm，考慮到鑄造缺陷等影響，取毛坯孔直徑為40?？紤]到降低鑄造難度，將孔82與孔50H8mm采用同一個(gè)毛坯孔直徑，則毛坯孔直徑采用40。310孔的粗糙度為12.5µm,所以查表得等級(jí)精度IT12可知擴(kuò)孔-粗

24、鏜就達(dá)到精度要求?？紤]到鑄造缺陷等影響，取毛坯孔直徑為300。減速箱體的工藝過(guò)程工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容工藝裝備1鑄造鑄造毛坯2熱處理熱處理3銑銑159尺寸的端面X53立式銑床4銑銑235尺寸的底面X53立式銑床5鏜孔鏜孔52H8、50H8、185H8、310、82鏜床 6鉆鉆螺紋孔M6、M8、M12孔系的螺紋初孔立式鉆床7攻絲攻絲螺紋孔M6、M8、M12孔系立式鉆床9終撿檢查各尺寸2.3.9 切削用量的選擇加工對(duì)象加工方法加工步驟刀 具切削深度(mm)切削速度(m/s)進(jìn)給量(mm/r)(mm/z)走刀長(zhǎng)度（mm）1銑159尺寸的端面粗銑1銑刀2.50.20.4360半精銑2銑刀1.50

25、.050.25360精銑3銑刀10.050.253602銑235尺寸的底面粗銑1銑刀2.50.20.4215半精銑2銑刀1.50.050.252153鏜孔52H8、粗鏜1鏜刀2.50.240.4402半精鏜2鏜刀1.50.410.08402精鏜3鏜刀10.410.084024鏜孔50H8粗鏜1鏜刀2.50.240.4159半精鏜2鏜刀1.50.410.08159精鏜3鏜刀10.410.081595鏜孔185H8粗銑1鏜刀2.50.240.422半精銑2鏜刀1.50.410.08226鏜孔、310粗銑1鏜刀2.50.350.4512半精銑2鉸刀1.50.151.5127鏜孔82粗鏜1鏜刀2.50

26、.270.312半精鏜2鏜刀1.50.151.512精鏜2鏜刀10.151.5122.3.10切削工時(shí)的計(jì)算工序3 銑159尺寸的端面，工步：粗銑、半精銑、精銑機(jī)床：X53立銑床 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=100,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.1取刀具直徑do=100mm。選擇刀具前角o0°后角o15°，副后角o=10°，刀齒斜角s=15°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°過(guò)渡刃寬b=1.5mm。(1) 粗銑切削用量：因?yàn)榍邢饔?/p>

27、量較小，故取=2.5mm，一次走刀完成查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-35，機(jī)床功率為10kw查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.3,得f=(0.080.15)mm/z，由于是對(duì)稱銑，選較小量取f=0.13mm/z。查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8，T=180min查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.16，=110m/min，n=352r/min,=394mm/min查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，表4.2-37取=355r/min,=400mm/min則加工時(shí)間t=L/=(46)/400=0.115min(2)半精銑取=1.5mm查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.3,得f=(0.080.15)mm/z，由于是對(duì)稱銑，

28、選較小量取f=0.1mm/z。查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8，T=180min查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.16，=124m/min，n=395r/min,=316mm/min查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，表4.2-37取=355r/min,=316mm/min則加工時(shí)間t=L/=(46)/316=0.145min(3)精銑取=1mm查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.3,得f=(0.080.15)mm/z，由于是對(duì)稱銑，選較小量取f=0.1mm/z。查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8，T=180min查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.16，=124m/min，n=395r/min,=316mm/min查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)

29、簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，表4.2-37取=355r/min,=316mm/min則加工時(shí)間t=L/=(46)/316=0.185min工序4 銑235底面，工步：粗銑、半精銑機(jī)床：X53立銑床 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=100,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.1取刀具直徑do=100mm。選擇刀具前角o0°后角o15°，副后角o=10°，刀齒斜角s=15°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°過(guò)渡刃寬b=1.5mm。(1) 粗銑切削用

30、量：因?yàn)榍邢饔昧枯^小，故取=2.5mm，一次走刀完成查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-35，機(jī)床功率為10kw查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.3,得f=(0.080.15)mm/z，由于是對(duì)稱銑，選較小量取f=0.13mm/z。查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8，T=180min查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.16，=110m/min，n=352r/min,=394mm/min查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，表4.2-37取=355r/min,=400mm/min則加工時(shí)間t=L/=(46)/400=0.115min(2)半精銑取=1.5mm查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.3,得f=(0.080.15)mm/z，

31、由于是對(duì)稱銑，選較小量取f=0.1mm/z。查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8，T=180min查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.16，=124m/min，n=395r/min,=316mm/min查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，表4.2-37取=355r/min,=316mm/min則加工時(shí)間t=L/=(46)/316=0.215min(3)精銑取=1mm查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.3,得f=(0.080.15)mm/z，由于是對(duì)稱銑，選較小量取f=0.1mm/z。查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8，T=180min查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.16，=124m/min，n=395r/min,=316mm/min查機(jī)

32、械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，表4.2-37取=355r/min,=316mm/min則加工時(shí)間t=L/=(46)/316=0.285min工序5鏜52H8孔，工步：粗鏜、半精鏜、精鏜粗鏜1)背吃刀量的確定 取ap=4/2=22)進(jìn)給量的確定 參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程指南表5-139所列鏜刀進(jìn)給量，取f=0.3-1.0/r.結(jié)合機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-2 所給實(shí)際進(jìn)給量，取f=0.8/r。3)切削速度的計(jì)算 工件材料為42CrMo鋼，切削速度v=40m/min。 則主軸轉(zhuǎn)速：n=1000v/d=1000×40/(×50)=255r/min 參照機(jī)械制造工藝

33、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-1所列臥式鏜床T616的主軸轉(zhuǎn)速， 取轉(zhuǎn)速n=245 r/min， 可求得該工序的實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=248××50/1000=38.5m/min4)校核功率 由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)公式（2-4） Pc=Kc×ap×f×v/60000=2000×2×0.72×38.9/60000=1.9kw 查表4.2-28可知車床C616床功率為4.kw，取效率為0.85，則機(jī)床實(shí)際功率Pn=4.5×0.85=3.8kw>Pc5)基本時(shí)間的計(jì)算: 基本時(shí)間tj=L/fn=(L+L1+

34、L2)/fn。 其中L=20，L1=2L2=0,f=0.8/r；n=245r/min。 則Tj=(17+4+4)/(0.72×248)=6.73 s 單件時(shí)間定額的計(jì)算:Td=TjTj×18%(TjTj×18%)×(3%5%)=8.58s 半精鏜1)背吃刀量的確定 取ap=1.5/2=0.752)進(jìn)給量的確定 參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程指南表5-139所列鏜刀進(jìn)給量，取f=0.2-0.8/r.結(jié)合機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-2所給實(shí)際進(jìn)給量，取f=0.41/r。3)切削速度的計(jì)算 由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)課程表5-139，工件材料為45鋼，切削

35、速度v=80m/min。由公式（5-1）n=1000v/d=1000×80/(×79.5)=320.3r/min參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-1所列臥式鏜床T616的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=370r/min;可求得該工序的實(shí)際鉆削速度: v=nd/1000=370××79.5/1000=92.4m/min4)校核功率 由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)公式（2-4）Pc=Kc×ap×f×v/60000=2000×0.75×0.5×90.0/60000=1.12kw<Pn5)基本時(shí)間的計(jì)算基本時(shí)間tj=

36、L/fn=(L+L1+L2)/fn，其中l(wèi)=10，L1=2,L2=0；f=0.41/r；n=370 r/min。則Tj=(10+2+0)/(0.41×370)=4.75 s單件時(shí)間定額的計(jì)算Td=TjTj×18%(TjTj×18%)×(3%5%)=6.1s 精鏜1)背吃刀量的確定 取ap=0.5/2=0.252)進(jìn)給量的確定 參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程指南表5-139所列鏜刀進(jìn)給量，取f=0.2-0.8/r.結(jié)合機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-2所給實(shí)際進(jìn)給量，取f=0.2/r。3)切削速度的計(jì)算 由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)課程表5-139，工件材料

37、為45鋼，切削速度v=80m/min。 則主軸速度 n=1000v/d=1000×80/(×80)=318.5r/min參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-1所列臥式鏜床T616的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=370r/min；可求得該工序的實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=370××80/1000=93m/min4)校核功率 由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)公式（2-4）Pc=Kc×ap×f×v/60000=2000×0.25×0.2×90.4/60000=0.15kw<Pn5)基本時(shí)間的計(jì)算基本時(shí)間Tj=L/

38、fn=(L+L1+L2)/fn，其中l(wèi)=10，L1=2，L2=0；f=0.2/r；n=370 r/min。則Tj=(10+2+0)/(0.2×370)=9.7 s單件時(shí)間定額的計(jì)算Td=TjTj×18%(TjTj×18%)×(3%5%)=12.4s。其他孔加工與上述計(jì)算相似。 3、鏜床夾具此次設(shè)計(jì)的鏜床夾具為鏜箱體50H8孔。鏜床選用臥式鏜床T611，工作臺(tái)長(zhǎng)L=1000mm，寬B=800mm，T型槽n=6， T型槽間距e=115mm。由于設(shè)計(jì)的次鏜孔為粗鏜，所以采用單面前導(dǎo)向設(shè)置鏜套。單面導(dǎo)向的鏜桿在鏜模中只用一個(gè)位于刀具前面或后面的鏜套引導(dǎo)。鏜桿與機(jī)

39、床主軸采用剛性連接，鏜桿的一端為錐柄，直接插入機(jī)床主軸莫式錐孔中，鏜套中心線應(yīng)和機(jī)床主軸軸線重合。單面前導(dǎo)向即支架布置在刀具的前方，主要用于鏜削加工孔直徑D<60mm的通孔。這種方式便于在加工過(guò)程中進(jìn)行觀察和測(cè)量。工件裝卸和更換刀具方便。鏜床夾具習(xí)慣簡(jiǎn)稱鏜模，主要用來(lái)加工殼體零件上的精密孔或孔系。它與鉆床夾具相似，用鏜套引導(dǎo)并支承鏜桿，以保證孔及孔系的加工精度。采用鏜模后，鏜孔精度可以不受鏜床精度的影響，而主要取決于鏜模精度。鏜模不僅廣泛用于一般鏜床和高效的組合鏜床，還可在通用機(jī)床上用鏜模加工出高精度的孔系。2.4 工件裝夾方案的確定工件定位方案的確定，首先應(yīng)考慮滿足加工要求。鏜螺桿孔，

40、關(guān)鍵與鏜套的平行度有關(guān)，與夾具無(wú)關(guān)為此，考慮定位方案，主要應(yīng)滿足所需鏜蝸桿孔與鏜套孔的平行度度要求。根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，應(yīng)選F面平面做為第一定位基準(zhǔn)。故工件的定位基準(zhǔn)的選擇F面及其底面的兩最遠(yuǎn)孔做一面兩銷進(jìn)行定位，共限制六個(gè)不定度，屬于完全定位。 工件定位方案的確定除了考慮加工要求外，還應(yīng)結(jié)合定位元件的結(jié)構(gòu)及夾緊方案實(shí)現(xiàn)的可能性而予以最后確定。 實(shí)現(xiàn)夾緊力方向作用于主要定位基面。在一般情況下，為滿足夾緊力應(yīng)主要作用于第一定位基準(zhǔn)的要求.考慮到工件為大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，宜采用氣動(dòng)夾緊，即一空氣壓縮為原動(dòng)力。若將汽缸水平方向的力轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪狈较虻募泳o力，可利用汽缸活塞桿推動(dòng)一

41、開(kāi)有斜面槽的滑塊，使兩勾形壓板同時(shí)向下壓緊工件。為縮短行程，斜槽有兩個(gè)升角，前端的大升角用于加大空行程，后端的小升角用于夾緊工件并自瑣。其工作原理和銑床夾具相同，參考圖3.2夾具工作原理圖。2.5 其它元件的選擇2.5.1 夾緊力的計(jì)算實(shí)際所需的夾緊力安裝計(jì)算所得。計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成是一個(gè)鋼性系統(tǒng)。根據(jù)工件受切削力、夾緊力，工件自重，運(yùn)動(dòng)慣性等的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾具最不利的瞬時(shí)狀態(tài)。按靜力平衡原理計(jì)算理論夾緊力。最后為保證夾具可靠，再乘以安全系數(shù)做為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即Wk=W×K.式中Wk-實(shí)際所需的夾緊力（N）W-在一定條件下，由靜力平衡計(jì)算出的理

42、論夾緊力（N）W=Pp為切削力，其估計(jì)計(jì)算由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)p35可算的p= 2001× 1.5×0.30.75×1×1×1×（190÷150）P=1337.35NK-安全系數(shù)K=K0×K1×K2×K3×K4×K5×K6查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)得其中K0=1.2，K1=1.2，K2=1.3，K3=1.2，K4=1.0，K5=1.0，K6=1.0 K=2.246由于鏜工件頂面溝槽，夾緊力與切削力方向垂直，所以Wk=K×p/（m1+m2）其中m1為夾緊元件與元件間的

43、摩擦系數(shù)m1=0.23； M2為工件與夾具支承面間的摩擦系數(shù)m2=0.7.Wk1=2Wk=2×3128.84N=6257N夾緊力約為F=10838N 鏜床根據(jù)其鏜套支架的分布形式可分為單面導(dǎo)向和雙面導(dǎo)向兩類。單面導(dǎo)向鏜模有單面導(dǎo)向和單面雙導(dǎo)向兩種形式。單面單導(dǎo)向鏜模，其鏜套和鏜模支架布置在工件的一側(cè)，鏜桿與機(jī)床主軸采用剛性連接。這種鏜模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用于加工孔徑大而其長(zhǎng)度較短及加工精度要求較低的孔系。此次設(shè)計(jì)的加工鏜孔零件圖如下圖4.2 圖4.2鏜孔零件圖2.5.2 鏜套的選擇回轉(zhuǎn)式鏜套帶有可旋轉(zhuǎn)部分。鏜套和鏜桿之間只有相對(duì)移動(dòng)而沒(méi)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩著之間的摩擦磨損大大降低，

44、避免了高速鏜孔時(shí)發(fā)熱而出現(xiàn)的“咬死”現(xiàn)象。因此，回轉(zhuǎn)式鏜套一般應(yīng)用在高速鏜孔或因鏜桿直徑較大時(shí)線速度超過(guò)20m/min的場(chǎng)合。根據(jù)回轉(zhuǎn)部分安裝的位置不同，可分為內(nèi)滾式回轉(zhuǎn)鏜套和外滾式鏜套。外滾式鏜套的回轉(zhuǎn)部分安裝在導(dǎo)向支架上，導(dǎo)套在軸承上運(yùn)動(dòng)，鏜桿在導(dǎo)套內(nèi)只作相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖4.3裝有滾動(dòng)軸承，這種鏜套用于臥式鏜孔，其直徑尺寸較大，加工精度與軸承精度極其配合狀況有關(guān)，通常用于粗加工和半精加工，如需減小徑向尺寸，可采用滾針軸承。當(dāng)鏜孔直徑大于鏜套孔徑時(shí)，為使鏜刀通過(guò)鏜套孔，需要在鏜套內(nèi)開(kāi)引刀槽。為了使鏜桿進(jìn)入導(dǎo)套時(shí)鏜刀能進(jìn)入刀槽，必須在鏜桿與鏜套間設(shè)置定向鍵。帶有引刀槽的外滾式鏜套，其

45、定向鍵有兩種形式。采用尖頭定向鍵的外滾式鏜套，尖頭鍵安裝部位應(yīng)在鏜套的前端，以保證當(dāng)鏜桿起動(dòng)旋轉(zhuǎn)并工作進(jìn)給時(shí)，鍵已進(jìn)入鏜桿的鍵槽中。所以選用外滾式鏜套。 圖4.3具有導(dǎo)向鍵鍵的外滾式鏜套鏜套與鏜桿以及襯套的配合必須選取適當(dāng)，過(guò)緊容易研壞或咬死，過(guò)松則不能保證加工進(jìn)高度。固定式鏜套的材料一般用低碳鋼。滲碳深度0.8到1.2mm，55至60HRC。如圖4.3所示是具有彈簧鉤頭鍵的外滾式鏜套，在軸承的端面開(kāi)有鍵槽，鉤頭鍵在彈簧的作用下，進(jìn)入槽中，使鏜套固定在某個(gè)確定的角度位置上。當(dāng)鏜桿進(jìn)入鏜套時(shí)，鏜桿上的鍵槽對(duì)準(zhǔn)鉤頭鍵，鉤頭鍵被鏜桿鍵槽地面下面壓下而脫開(kāi)槽，使鏜套可以隨鏜桿一起運(yùn)動(dòng)。當(dāng)加工完畢，主軸

46、停車定向裝置又使鏜桿準(zhǔn)確停在預(yù)定的角度位置，而鍵也對(duì)準(zhǔn)槽。當(dāng)鏜桿完全脫離鏜套后，鍵有重新落入槽而使鏜套定位。2.5.3 襯套的選擇襯套采用低碳鋼，熱處理要求與鏜套基本相同，但硬度更高，58到64HRC。 圖4.4鏜襯套2.5.4 鏜模支架鏜模支架用于安裝鏜套，保證被加工孔系的位置精度，并承受切削力，其典型結(jié)構(gòu)和尺寸可查閱夾具手冊(cè)。鏜模支架要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，常在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)較大的安裝基準(zhǔn)面和必要的加強(qiáng)筋。鏜模支架上不允許安裝夾緊機(jī)構(gòu)或承受夾緊力，以免支架變形影響精度。如圖4.5所示。鏜模支架和底座的材料一般為鑄鐵，毛坯還需要時(shí)效處理。圖4.5鏜模支架2.5.5 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇 圖4.7組合壓

47、板2.5.6 其他定位元件如螺釘、支承板、定位鍵、定向鍵、彈簧等的選擇，均可和銑床夾具相同的選擇方法。2.6 鏜床夾具總圖的繪制夾具特點(diǎn)： 夾具結(jié)構(gòu)的好壞，主要看這種結(jié)構(gòu)在單件或小批量生產(chǎn)的條件下，其制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)試、維修所花費(fèi)的勞動(dòng)量 是否最少而且制造費(fèi)用是否又最低。為了保證夾具結(jié)構(gòu)的良好工藝性，應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：應(yīng)該盡量多采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。（1）夾具的裝配精度應(yīng)便于用調(diào)整、修配法來(lái)保證。（2）夾具的裝配精度一般比較高，夾具的制造常常用語(yǔ)小批量生產(chǎn)。所以?shī)A具的裝配精度大多是在裝配過(guò)程中采用調(diào)整、修補(bǔ)、或裝配補(bǔ)充加工等方法。因此夾具結(jié)構(gòu)中某些零件部件要具有可調(diào)性；作為補(bǔ)償環(huán)節(jié)的元件應(yīng)留有余量；還需要有合適的裝配基準(zhǔn)。在裝配過(guò)程中，裝配基準(zhǔn)應(yīng)不再作調(diào)整或修配，而其他零件按裝配基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整或修配時(shí)，不允許發(fā)生相互干涉或牽連