輪邊減速器行星架總成加工工藝及工裝設(shè)備設(shè)計(jì)

PAGEPAGE37第1章緒論1.1課題背景及設(shè)計(jì)任務(wù)現(xiàn)代制造技術(shù)是當(dāng)前世界各國研究和發(fā)展的主題。制造技術(shù)的重要性是不言而喻的，它是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)，是所有工業(yè)的支柱。狹義的制造被定位于加工工藝，與設(shè)計(jì)區(qū)別開來，而開始往“重設(shè)計(jì)，輕工藝”的方向發(fā)展，這是一種非積極的趨勢(shì)。當(dāng)前我國已是一個(gè)制造大國，世界制造中心將可能要轉(zhuǎn)移到中國，這對(duì)我國的制造業(yè)是一個(gè)機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在這一場(chǎng)變革之中，只有往“大制造”的方向發(fā)展，將設(shè)計(jì)制造一體化，將現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、現(xiàn)代成形和改性技術(shù)、現(xiàn)代加工技術(shù)、制造系統(tǒng)和管理技術(shù)融合一體，才能使我國真正成為獨(dú)立自主又具有國際水平的制造中心。設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容要求：某型號(hào)特種汽車上輪邊減速器行星架總成是由行星架與輪邊減速器殼連接而成。屬中批量生產(chǎn)。（1）了解輪邊減速器的工作原理，根據(jù)行星架總成的作用，分析行星架與輪邊減速器殼的幾何特征、加工工藝特征、以及裝配質(zhì)量要求，合理制定總成的機(jī)械加工工藝方案，確保行星輪系運(yùn)轉(zhuǎn)正常。并進(jìn)行行星架工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。（2）夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)減速器行星架總成夾具，完成軸向孔系的加工。（3）刀具設(shè)計(jì)1.1機(jī)床夾具概述及其現(xiàn)狀與發(fā)展方向1.1.1.機(jī)床夾具的分類：在機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械加工、檢驗(yàn)、焊接、熱處理和裝配等冷、熱加工工藝，都用著大量的夾具，用以安裝加工對(duì)象，使之占有正確的加工位置。夾具在保證加工資質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)率和降低成本等方面有著極其明顯的經(jīng)濟(jì)效益。因此，夾具是企業(yè)生產(chǎn)中的一種重要的工藝裝備。隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，機(jī)床夾具的種類在不斷的增加。為了便于研究各種夾具的特性，找出規(guī)律性的東西，從而運(yùn)用這些規(guī)律有必要將夾具加以分類如下：通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的、可用于一定范圍內(nèi)加工不同工件的夾具。如三爪自定心或四爪單動(dòng)卡盤、機(jī)用虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、萬能分度頭、磁力工作臺(tái)等。這類夾具已作為機(jī)床附件，可充分發(fā)揮機(jī)床技術(shù)性能和擴(kuò)大工藝范圍。不論何種生產(chǎn)類型，都被廣泛使用。專用夾具是專門為某種加工件某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具。它一般在一定批量生產(chǎn)中應(yīng)用。通用可調(diào)與成組夾具這兩類夾具結(jié)構(gòu)相似。共同點(diǎn)是：在加工完一種工件后，經(jīng)過調(diào)整或更換個(gè)別元件，即可加工形狀相似，尺寸相近或加工工藝相似的多種工件。在當(dāng)前多品種小批量生產(chǎn)條件下，這兩類夾具是改革工藝裝備設(shè)計(jì)的一個(gè)發(fā)展方向組合夾具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由一套事先準(zhǔn)備好的通用的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組合成的夾具。這種家具用完后可以拆卸存放，還可以多次反復(fù)使用，具有組裝迅速，周期短的特點(diǎn)，故特別適用于多品種小批量生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制1.1.2.夾具的組成由于各種專用夾具裝夾的工件是不相同的，所以夾具結(jié)構(gòu)也各種各樣。盡管新的夾具層出不窮，但它們的工作原理基本相似。我們?cè)谡J(rèn)識(shí)了一定數(shù)量的夾具后，加以概括，找出它們的內(nèi)在聯(lián)系和共性，以便對(duì)尚未研究過的各種夾具進(jìn)行研究。由此可以得出一般夾具共有的如下組成元件和裝置：定位元件和裝置它的作用是確定工件在夾具中的加工位置。夾緊裝置這種裝置包括夾緊元件或其組合和動(dòng)力源。起作用是將工件壓緊夾牢，保證工件的定位在加工中不因受外力而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減少振動(dòng)。確定夾具位置的元件其作用是確定夾具在機(jī)床上的安裝位置，從而保證工件與機(jī)床之間的正確加工位置對(duì)刀導(dǎo)向裝置用于對(duì)刀位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件稱為對(duì)刀導(dǎo)向元件其他裝置有些夾具還設(shè)有分度裝置、上下料裝置、工件頂出裝置等1.1.3.機(jī)床夾具的作用夾具雖然是機(jī)床的附加裝置，但它在生產(chǎn)中起的作用卻很大，應(yīng)用也十分廣泛。因此，我國廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員，歷來都把機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和改進(jìn)，作為技術(shù)革新和改造的一個(gè)重要舉措。夾具在機(jī)械加工中的作用，可以歸納為以下四個(gè)方面（1）保證工件的加工質(zhì)量在用夾具后，工件上各有關(guān)表面的相互位置精度是由夾具保證的，不僅省去了十分費(fèi)時(shí)又不十分精確的劃線和找正工序，而且精度穩(wěn)定可靠，還可降低對(duì)操作者的技術(shù)水平要求。（2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本生產(chǎn)率的高低是以單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出工件數(shù)量的多少來衡量的。要提高生產(chǎn)率，就需要降低加工的單件工時(shí)。在用夾具后，不僅省去劃線、找正等輔助時(shí)間，簡化工件的裝夾工作，而且當(dāng)才用較先進(jìn)的夾緊裝置后，還可進(jìn)一步加快夾緊速度。（3）改善工人勞動(dòng)條件設(shè)計(jì)和制造夾具，必須“以人為本”，對(duì)于減輕工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全，應(yīng)給予足夠的重視。才用專用夾具裝卸工件顯然要比不用夾具方便、省力、安全、迅速。（4）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，改變或擴(kuò)大機(jī)床用途在單件小批量生產(chǎn)或多品種成批生產(chǎn)的條件下，企業(yè)內(nèi)的機(jī)床種類，數(shù)量將會(huì)與成品生產(chǎn)需要發(fā)生矛盾，因此可設(shè)計(jì)制造專用夾具，使機(jī)床“一機(jī)多用”。1.1.4.現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向由于市場(chǎng)需求的變化多端及機(jī)電產(chǎn)品的競爭日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期短，多品種、中小批量生產(chǎn)的比例在提高。為了適應(yīng)現(xiàn)代化機(jī)械工業(yè)向高、精、尖方向發(fā)展的需要，現(xiàn)代機(jī)床夾具也必須與時(shí)俱進(jìn)，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作和傳統(tǒng)的夾具結(jié)構(gòu)已不適應(yīng)新的生產(chǎn)特點(diǎn)，其發(fā)展方向主要表現(xiàn)為“四化”。（1）標(biāo)準(zhǔn)化完善的標(biāo)準(zhǔn)化，不僅指現(xiàn)有夾具零部件（包括毛坯半成品）的標(biāo)準(zhǔn)，而且應(yīng)有各種類型夾具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)（如通用可調(diào)夾具標(biāo)準(zhǔn)、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)、自動(dòng)線夾具標(biāo)準(zhǔn)等）。同時(shí)應(yīng)對(duì)專用夾具零部件，實(shí)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，以便使有一部分零部件，能在各類夾具實(shí)現(xiàn)通用化。無疑這“三化”是夾具發(fā)展的基礎(chǔ)工作，有此基礎(chǔ)，就有可能組織夾具零件，傳動(dòng)裝置甚至整套夾具的專業(yè)化定點(diǎn)生產(chǎn)，使原來單件生產(chǎn)的夾具，轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)化生產(chǎn)，以保證質(zhì)量，降低成本，縮短生產(chǎn)周期。（2）可調(diào)化、組合化當(dāng)前機(jī)床夾具發(fā)展的兩個(gè)主要方面，一是要把專門用于某一特定的專用夾具，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，使能用于同一類零件的加工，并實(shí)現(xiàn)快速調(diào)整；二是要改變專用夾具當(dāng)工件或工藝有修改就得報(bào)廢的問題，使夾具能重復(fù)利用，實(shí)行組合化的原則，用少數(shù)元件能滿足多種需要。特別是隨著數(shù)控機(jī)床等的大量出現(xiàn)，如何使用可調(diào)化或組合化夾具來適應(yīng)這類機(jī)床的需要，成為當(dāng)前機(jī)床夾具又一重要發(fā)展方向。（3）精密化由于機(jī)械產(chǎn)品加工精度日益提高，高精度機(jī)床大量涌現(xiàn)，勢(shì)必要求機(jī)床夾具也相應(yīng)精密。例如精密多齒分度盤，分度精度可達(dá)0.1；高精度通用定心卡盤可達(dá)0.005mm的定心精度。（4）高效自動(dòng)化為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工過程自動(dòng)化，以改善勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)率，降低加工成本，不僅是生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線的需要，而且對(duì)多品種、中小批量生產(chǎn)同樣可考慮采用合適的高效自動(dòng)化夾具，以獲得良好的效益。1.1.5數(shù)控加工中心機(jī)床夾具介紹（1）數(shù)控機(jī)床夾具的特點(diǎn)數(shù)控加工具有工序集中的特點(diǎn)，較少出現(xiàn)工序間的頻繁轉(zhuǎn)換，而且工序基準(zhǔn)確定之后，一般不能變動(dòng)，因?yàn)閿?shù)控加工的基準(zhǔn)大多以坐標(biāo)確立，一旦卸下工件，便無法再找到坐標(biāo)原點(diǎn)。因此，即使是批量生產(chǎn)，數(shù)控加工也大多可以使用可調(diào)夾具、成組夾具和模塊化夾具，尤其是加工中心的夾具更為簡單，通常僅由支撐件、壓板、夾緊件、緊固件等組成。數(shù)控機(jī)床夾具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床的高精度、高效率、多方向同時(shí)加工、數(shù)字程序控制及單件小批生產(chǎn)的特點(diǎn)，因此主要采用可調(diào)夾具、組合夾具、拼裝夾具。拼裝夾具是在成組工藝基礎(chǔ)上，用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的夾具零部件拼裝而成的夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn)，比組合夾具具有更好的精度和剛性、更小的體積和更高的效率，因而較適合柔性加工的要求，常用作數(shù)控機(jī)床的夾具。（2）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題數(shù)控機(jī)床夾具具有高效化、柔性化和高精度等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)，除了應(yīng)遵循一般夾具設(shè)計(jì)的原則外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。1）數(shù)控機(jī)床夾具應(yīng)具有較高的精度，以滿足數(shù)控加工的精度要求；2）數(shù)控機(jī)床夾具應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn)加工工序集中，即可使工件在一次裝夾后能進(jìn)行多個(gè)表面的加工，以減少工件裝夾次數(shù)；3）數(shù)控機(jī)床夾具的夾緊應(yīng)牢固可靠、操作方便；夾緊件的位置應(yīng)固定不變，防止在自動(dòng)加工過程中，元件與刀具相碰。4）夾具上應(yīng)具有工件坐標(biāo)原點(diǎn)及對(duì)刀點(diǎn)。每種數(shù)控機(jī)床都有自己的坐標(biāo)系和坐標(biāo)原點(diǎn)，它們是編制程序的重要依據(jù)之一。設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床夾具時(shí)，應(yīng)按坐標(biāo)圖上規(guī)定的定位和夾緊表面以及機(jī)床坐標(biāo)的起始點(diǎn)，確定夾具坐標(biāo)原點(diǎn)的位置。5）各類數(shù)控機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮自身的工藝特點(diǎn)，注意合理性。數(shù)控銑床夾具通?？刹辉O(shè)對(duì)刀裝置，由夾具坐標(biāo)系原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)建立聯(lián)系，通過對(duì)刀點(diǎn)的程序編制，采用試切法加工、刀具補(bǔ)償功能、或采用機(jī)外對(duì)刀儀來保證工件與刀具的正確位置，位置精度由機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度保證。數(shù)控銑床通常采用通用夾具裝夾工件，例如機(jī)床用平口虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，對(duì)大型工件，常采用液壓、氣壓作為夾緊動(dòng)力源。數(shù)控鉆床夾具，一般可不用鉆模，而對(duì)加工方法、選用刀具形式及工件裝夾方式上采取一些措施，保證孔的位置和加工精度?？上扔弥行你@定孔位，然后用鉆削刀具加工孔深，孔的位置由數(shù)控裝置控制。當(dāng)孔屬于細(xì)長孔時(shí)，可利用程序控制采用往復(fù)排屑鉆削方式；再者，采用高速鉆削，刀具的剛度及切削性能都比較好。這樣的加工方式，孔的垂直度比較能保證1.2.刀具概述1.2.1.刀具材料應(yīng)具備的性能刀具在工作時(shí)，要承受很大的壓力和沖擊力。同時(shí)，由于切削時(shí)生產(chǎn)的金屬塑料變形以及在刀具、切屑、工件相互接觸表面見產(chǎn)生的強(qiáng)烈摩擦，使刀具切削刃上產(chǎn)生很高的溫度和受到很大的應(yīng)力。因此，作為刀具材料應(yīng)具備以下特性：高的硬度刀具材料必須具有高于被加工材料的硬度，一般刀具材料的常溫硬度都在62HRC以上高的耐磨性耐磨性是刀具抵抗磨損的能力。它是刀具材料力學(xué)性能、組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)性能的綜合反映。足夠的強(qiáng)度和韌性為能承受很大的壓力，以及沖擊和振動(dòng)，刀具材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和韌度。一般強(qiáng)度用抗彎強(qiáng)度表示，韌度用沖擊值表示。高的耐熱性耐熱性是指刀具材料子在高溫下保持硬度、耐磨性，強(qiáng)度和韌度的性能。良好的熱物理性能和耐熱沖擊性良好的工藝性這里指的是鍛造性能、熱處理性能、高溫塑性變形性能以及磨削加工性能等。經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性是刀具材料的重要指標(biāo)之一。常用刀具材料的種類（1）碳素工具鋼碳素工具鋼是指含碳量為0.65%~1.35%的優(yōu)質(zhì)高碳鋼，最常用的牌號(hào)是T12A。這類鋼由于耐熱性很差（200~250C），允許切削速度很低，只適宜做一些手動(dòng)工具（2）合金工具鋼合金工具鋼是指含鉻、鎢、硅、錳等合金元素的低合金鋼種。這類鋼淬透性較好，熱處理變形小，耐磨性較好，因此可用于截面積較大，要求熱處理變形較小，對(duì)耐磨性及韌度有一定要求的低速切削刀具。（3）高速鋼高速鋼是一種加入了較多的鎢（W）、鉬（Mo）、鉻（Cr）、釩（V）等合金元素的高合金工具鋼。高速鋼具有優(yōu)良的綜合性能，是應(yīng)用較多的一種刀具材料。（4）鑄造鈷基合金鑄造鈷基合金具有高的耐熱性（與高速鋼相比）和抗彎強(qiáng)度（與硬質(zhì)合金相比），其常溫硬度雖不及高速鋼，但高溫硬度較高，故具有較好的切削性能。此種合金在美國應(yīng)用較多（5）硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是由難熔金屬碳化物（WC、TiC）和金屬粘結(jié)劑（如Co）的粉末在高溫下燒結(jié)而成的。硬質(zhì)合金可分為碳化鎢基和碳（氮）化鈦基兩大類。硬質(zhì)合金是應(yīng)用較廣的一種刀具材料。（6）陶瓷基本成分一般是氧化鋁（7）超硬刀具材料金剛石和氮化硼等1.2.2.刀具的分類刀具按加工方式和具體用途可以分為以下幾種類型（1）車刀類單齒刀具，包括車刀、刨刀、插刀、鏜刀、成型車刀。自動(dòng)機(jī)床和半自動(dòng)機(jī)床切刀以及一些專用切刀。（2）銑刀類多齒刀具，用于銑床上加工各種平面、側(cè)面、臺(tái)階面、成型表面以及用于切斷、切槽等。根據(jù)齒形不同，銑刀可以分為尖齒銑刀與鏟齒銑刀兩種。（3）孔加工刀具類它包括從實(shí)體材料加工孔以及對(duì)已有孔進(jìn)行再加工的刀具。如各種鉆頭、擴(kuò)孔鉆、锪鉆、鉸刀、復(fù)合孔加工刀具等。（4）拉刀類這類刀具用于加工各種形狀的通孔、貫通平面及成型表面等，是高生產(chǎn)率的多齒刀具，常用于大批量生產(chǎn)。（5）齒輪加工刀具類它用于加工各種漸開線齒輪及其他非漸開線齒形的工件，如齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、渦輪滾刀、花鍵滾刀等。1.3.機(jī)械加工工藝規(guī)程概述。產(chǎn)品在完成圖樣設(shè)計(jì)后正式投產(chǎn)之前，要對(duì)產(chǎn)品及其零件進(jìn)行工藝規(guī)程的制定。工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)是制造系統(tǒng)中技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、信息流集中的焦點(diǎn)。不論生產(chǎn)類型如何都必須制定機(jī)械加工工藝規(guī)程，它直接關(guān)系到生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、工人操作、質(zhì)量檢驗(yàn)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、新建擴(kuò)建車間等各個(gè)方面。工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)與修改是一項(xiàng)嚴(yán)肅的工作，必須經(jīng)過認(rèn)真討論和嚴(yán)格的審批手續(xù)，同時(shí)工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)經(jīng)過修改和完善才能不斷地吸收先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、保證其合理性。機(jī)械加工工藝規(guī)程核心內(nèi)容為：工藝路線、工序的具體內(nèi)容、各工序所用的機(jī)床設(shè)備、切削用量及工時(shí)定額等1.3.1.（1）機(jī)械加工工藝規(guī)程的概念機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。為了使所制造出的零件能滿足“保證質(zhì)量、降低成本、提高生產(chǎn)率”的原則，零件的工藝過程就不能僅憑經(jīng)驗(yàn)來確定，必需按照機(jī)械制造工藝學(xué)的原理和方法，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐和具體的生產(chǎn)條件下，以較合理的工藝過程和操作方法，并按圖表或文字形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。1.3.2.（2）機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用機(jī)械加工工藝規(guī)程有如下作用：

1.

機(jī)械加工工藝規(guī)程是機(jī)械加工工藝過程的主要技術(shù)文件，是計(jì)劃、調(diào)度、加工操作、質(zhì)量檢驗(yàn)等的依據(jù)。生產(chǎn)單位有關(guān)人員必須遵守，才能保證零件的加工要求，獲得較高的生產(chǎn)率和良好的經(jīng)濟(jì)效益。2．機(jī)械加工工藝規(guī)程是新產(chǎn)品投產(chǎn)前生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備的依據(jù)。例如刀、夾、量具的設(shè)計(jì)，原材料、半成品外購件的供應(yīng)，確定零件投料的時(shí)間和批量，調(diào)整設(shè)備負(fù)荷等必須以工藝規(guī)程為依據(jù)。3．機(jī)械加工工藝規(guī)程是大批量生產(chǎn)中新建、擴(kuò)建廠房的依據(jù)，用來確定生產(chǎn)所需設(shè)備種類數(shù)量、廠房面積、操作者工種及數(shù)量等。1.3.3.（3）計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（CAPP：ComputerAidedProcessPlanning）通常是指機(jī)械產(chǎn)品制造工藝過程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與文檔編制。CAPP系統(tǒng)的主要任務(wù)是通過計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息向制造信息的傳遞、是連接CAD與CAM的橋梁，也是CIMS系統(tǒng)中的重要組成部分。對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和制造成本具有極為重要的影響。應(yīng)用CAPP技術(shù)，可以使工藝人員從繁瑣重復(fù)的事務(wù)中解放出來，迅速編制出完整而詳盡的工藝文件，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量，進(jìn)而縮短整個(gè)產(chǎn)品的生命周期。第2章加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1一、零件的分析：2.1.1（一）、零件的作用所需加工的零件為輪邊減速器行星架總成（工程圖及零件三維圖見附錄一），位于汽車的動(dòng)力輸出終端，從主減速器輸出扭矩傳遞到輪邊減速器，再傳遞到車輪，驅(qū)動(dòng)汽車行駛?？偝缮?-Φ32mm孔作用是承載行星輪，中間Φ125mm孔用于安裝太陽輪。要求加工出來的成品裝配后保證行星輪不卡死。2.1.2（二）、零件的工藝分析輪邊減速器行星架總成由兩個(gè)零件組成：行星架和輪邊減速器殼。主要加工表面分述如下：1.行星架上的加工表面主要包括：Φ125mm通孔及其端面，五個(gè)凸臺(tái)（5Φ16mm孔端面），Φ260mm外圓面，5M141.5-7H螺紋孔，五個(gè)Φ32H7mm2.輪邊減速器殼上加工表面主要包括：Φ311mm孔及其端面，Φ95mm通孔及其端面，5Φ30mm臺(tái)階孔，5Φ32H7mm通孔。這兩零件的加工表面之間有一定的位置要求，表現(xiàn)為：（1）.5M141.5-7H螺紋孔與5Φ30mm臺(tái)階孔中心線共線，圓柱度公差為0.03，同軸度公差為Φ0.05（2）.兩組五個(gè)Φ32H7mm通孔要求同軸，同軸度公差為Φ0.05（3）.輪殼上臺(tái)階孔Φ30mm底面與連接兩件的5M141.5-7H螺紋孔中心線垂直度公差為0.05由此可知，這兩個(gè)零件加工表面并不復(fù)雜，可以分別加工，也可以裝配成總成加工，重點(diǎn)要保證兩零件之間的位置度要求。2.2二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)在這一章中，由于輪邊減速器殼結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，本次設(shè)計(jì)不作出詳細(xì)的工藝規(guī)程，僅對(duì)行星架及最后的總成做完整的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。2.2.1（一）確定毛坯的制造形式該零件用于輪邊減速器，而輪邊減速器作用為降速增距，受力的主要對(duì)象為齒輪，行星架總成受力程度一般，且行星架形狀較為復(fù)雜，因此選用有一定的強(qiáng)度、韌性和塑性的鑄鋼件。該零件屬于中批量生產(chǎn)，從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，選用砂型機(jī)器造型。2.2.2（二）基面的選擇?；娴倪x擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得意提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇。該零件屬于回轉(zhuǎn)體零件，故以外圓作為粗基準(zhǔn)即可。用三爪自定心卡盤可以實(shí)現(xiàn)完全定位精基準(zhǔn)的選擇。以Φ1252.2.3（三）制定工藝路線在制定工藝路線時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保根據(jù)工藝路線加工出來的零件其幾何尺寸、尺寸精度、位置精度等能達(dá)到合理的技術(shù)要求水平，盡量減少廢品率，提高經(jīng)濟(jì)效益。該零件的工藝路線有如下方案。1.工藝路線方案一行星架工序Ⅰ粗車Φ125mm孔，粗車Φ260mm外圓工序Ⅱ精車Φ125mm孔工序Ⅲ粗銑Φ16mm孔端面，粗銑Φ125mm孔下端面工序Ⅳ精銑Φ16mm孔端面，精銑Φ125mm孔下端面工序Ⅴ鉆孔Φ12mm底孔，攻螺紋M16至深度48.擴(kuò)孔Φ16mm至尺寸工序Ⅵ鉆、擴(kuò)、粗鏜、精鏜5Φ32mm孔至圖樣尺寸工序Ⅶ檢查輪邊減速器殼工序Ⅰ粗車外圓，粗車Φ95mm通孔工序Ⅱ精車Φ95mm孔工序Ⅲ粗銑Φ311mm端面，粗銑Φ95mm端面工序Ⅳ精銑Φ311mm端面，精銑Φ95mm端面工序Ⅴ鉆、擴(kuò)、絞5Φ32mm、5Φ16mm孔，以及12Φ30mm周邊各孔工序Ⅵ檢查2.工藝路線二行星架工序Ⅰ粗車Φ125mm孔，粗車Φ260mm外圓工序Ⅱ精車Φ125mm孔工序Ⅲ粗銑Φ16mm孔端面，粗銑Φ125mm孔下端面工序Ⅳ精銑Φ16mm孔端面，精銑Φ125mm孔下端面工序Ⅴ鉆孔，鉆Φ32mm孔所需底孔，留以后工序加工輪邊減速器殼工序Ⅰ粗車外圓，粗車Φ95mm通孔工序Ⅱ精車Φ95mm孔工序Ⅲ粗銑Φ311mm端面，粗銑Φ95mm端面工序Ⅳ精銑Φ311mm端面，精銑Φ95mm端面工序Ⅴ鉆、擴(kuò)、絞12Φ30mm周邊各孔。鉆Φ32mm孔底孔留下一步工序加工總成工序Ⅰ鉆、擴(kuò)、絞Φ16mm孔并攻螺紋至圖紙要求工序Ⅱ擴(kuò)、鏜Φ32mm孔至圖紙要求工序Ⅲ檢查工藝方案的分析與比較在上述兩個(gè)加工工藝方案中，方案一的特點(diǎn)是分別加工，沒有總成一起加工的工序；方案二是先分開加工，然后在有位置度要求的加工面上，兩零件一起加工。兩個(gè)比較可以看出，方案一中分開加工雖然減少了裝夾次數(shù)，但是重點(diǎn)需要保證的兩組Φ32mm孔同軸度和Φ16mm圓柱度及同軸度都難以保證，這樣加工出來的產(chǎn)品容易出現(xiàn)裝配后錯(cuò)位過大或行星齒輪卡死等現(xiàn)象導(dǎo)致報(bào)廢，顯然不可取。在方案二中，將Φ32mm孔與Φ16mm裝成總成一起加工，可以達(dá)到位置度要求合理，但主要到行星架上5-Φ16mm孔，孔深度/直徑=78/14.5=5.38>5屬于深孔，再與輪殼上孔一起加工，容易導(dǎo)致鉆孔時(shí)引偏，故此處還是分開加工為好，只在總成上擴(kuò)絞Φ16mm孔。此外在行星架的加工工藝中，銑削的工序加工面是上下兩個(gè)底面，這就牽涉到重新裝夾，不如改將下端面即Φ125mm孔端面用端面車刀車削，放入第一道工序，使得加工過程更為簡便。改進(jìn)后的工藝過程如下：行星架工序Ⅰ粗車Φ125mm孔，粗車Φ260mm外圓，粗Φ125mm車端面，以外圓面為粗基準(zhǔn)，選用C620-1臥式車床并加三爪定心卡盤裝夾工序Ⅱ精車Φ125mm孔，精車Φ125mm端面工序Ⅲ粗銑Φ16mm孔端面，以加工好的內(nèi)孔面為精基準(zhǔn)，選用XA5032銑床并用專用夾具工序Ⅳ精銑Φ16mm孔端面，保證尺寸78mm工序Ⅴ鉆螺紋底孔Φ12mm，鉆Φ32孔系底孔Φ15mm，其中一孔加工至Φ30H8mm，為夾具定位使用。選用Z525搖臂鉆床工序Ⅵ攻螺紋14至深度48mm工序Ⅶ檢查輪邊減速器殼工序Ⅰ粗車外圓，粗車Φ95mm通孔工序Ⅱ精車Φ95mm孔工序Ⅲ粗銑Φ311mm端面，粗銑Φ95mm端面工序Ⅳ精銑Φ311mm端面，精銑Φ95mm端面工序Ⅴ鉆Φ32mm孔底孔總成工序Ⅰ鉆、擴(kuò)、絞Φ16mm孔至圖紙要求。鉆、擴(kuò)、絞12Φ30mm周邊各孔輪邊減速器殼周邊各孔至圖紙要求工序Ⅱ粗鏜、精鏜Φ32mm孔系至圖紙要求工序Ⅲ檢查以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。2.2.4.（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“輪邊減速器行星架總成”的零件材料為ZG310-570，強(qiáng)度極限=570MPa,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)器造型鑄模。根據(jù)上述原始資料，參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯量如下（輪殼較簡單，只介紹最后結(jié)果。以下只對(duì)行星架做詳細(xì)介紹）：外圓表面（Φ260mm）查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表2.2-3，鑄件的尺寸公差等級(jí)為8~10.這里里取值9。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表2.2-4，鑄件的尺寸公差等級(jí)為9，鑄件尺寸為260mm，加工余量等級(jí)取H，查得加工余量為2Z=12mmΦ125mm端面（底面）該面的公差等級(jí)、加工余量等級(jí)取與側(cè)面相同，單側(cè)加工，查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》2.2-4，Z=3.5mm.該面為與輪殼配合面，粗糙度要求較高，需精車。3.Φ16mm孔系端面（頂面）砂型鑄造的鑄件，頂面的加工余量，比底、側(cè)面的加工余量等級(jí)需降低一級(jí)，若底、側(cè)面所采用的加工余量等級(jí)為選定的尺寸公差等級(jí)所對(duì)應(yīng)的全部加工余量等級(jí)中最粗級(jí)時(shí)，起頂面的加工余量等級(jí)則需選用尺寸公差降一級(jí)所對(duì)應(yīng)的與底、側(cè)面相同的加工余量等級(jí)。在本工藝中，側(cè)面與底面的CT=9，MA=H，故頂面取公差等級(jí)10，加工余量等級(jí)H級(jí)。查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.2-4得Z=4.0mm。CT=9，高度78，高度方向的公差值查表2.2-1，查的公差為2.2mm。4.Φ125mm孔該孔直徑大于30mm，可以直接鑄出。砂型鑄造孔的加工余量可選用與頂面相同的等級(jí)，故此處CT取10，MA取H，查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》2.2-4，加工余量為2Z=4.5mm。5.鉆孔Φ16mm孔該孔不鑄出，毛坯實(shí)心，精度要求為IT7-IT8級(jí)，參照《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：鉆孔：Φ12mm，通孔攻螺紋M141.5-7H，深度30mm擴(kuò)孔：Φ15.85mm2Z=3.85mm粗鉸：Φ15.95mm2Z=0.1mm精鉸：Φ16H7mm2Z=0.05mmΦ32mm孔系。該孔不鑄出，參考上文確定工序尺寸及余量為：鉆孔：Φ15mm鉆孔：Φ30.0mm2Z=15mm粗鏜：Φ31.8mm2Z=精鏜：Φ32H72Z=0.3mm由于毛坯及以后各道工序（或供步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上，加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分，才用調(diào)整法進(jìn)行加工。2.2.5.工序Ⅰ：車削外圓、端面及Φ125mm孔1.加工條件工件材料：ZG310-570正火，=570MPa,，碳素鑄鋼。加工要求：粗車Φ125mm端面及Φ125mm孔，Φ260mm外圓，200。機(jī)床：C620-1臥式車床。刀具：外圓車刀：YT15，刀桿尺寸1625，端面車刀：同外圓車刀內(nèi)孔車刀：刀片材料：YT15，刀桿尺寸2525，2.計(jì)算切削用量粗車Φ260mm外圓1）確定切削深度外圓的車削余量為6mm，工藝要求為只需粗車，故分兩次走刀，一次3mm，故=2）確定進(jìn)給量f根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.4，在粗車鋼料、刀桿尺寸為1625mm、以及工件直徑為400mm以下時(shí)按C620-1車床說明書選擇確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)C620-1車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力3530N。根據(jù)表1.21，當(dāng)鋼的強(qiáng)度切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.11(見《切削用量簡明手冊(cè)》表1.29-2)，故實(shí)際進(jìn)給力為由于切削時(shí)進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的進(jìn)給量可用3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，車刀壽命T=60min。4）確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算。根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工=560~620MPa鋼料，3mm，,切削速度=97.0m/min。切削速度的修正系數(shù)為（查《切削用量簡明手冊(cè)》表1.28），故根據(jù)C620-1車床說明書，選擇=96r/min這時(shí)實(shí)際切削速度為5）校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)功率可由《切削用量簡明手冊(cè)》表1.24查出。當(dāng)580MPa,時(shí)，切削功率的修正系數(shù)(見《切削用量簡明手冊(cè)》表1.29)，故實(shí)際切削時(shí)的功率為：根據(jù)C620-1車床說明書，當(dāng)，車床主軸允許功率為，因,故所選切削用量可在C620-1C車床上進(jìn)行。最后決定的車削用量為：3.計(jì)算基本工時(shí)式中根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》1.26，車削時(shí)的入切亮及超切量，則，故粗車Φ125mm孔1）確定切削深度=2）確定進(jìn)給量f根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.4，在粗車鋼料、刀桿尺寸為2525mm、以及工件直徑為125mm時(shí)按C620-1車床說明書選擇3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，車刀壽命T=60min。4）確定切削速度(m/min)其中：，修正系數(shù)，查《切削用量簡明手冊(cè)》表1.18，即：由于加工面為內(nèi)表面，故乘系數(shù)0.9根據(jù)C620-1車床說明書，選擇=185r/min這時(shí)實(shí)際切削速度為5）校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)功率可由《切削用量簡明手冊(cè)》表1.24查出。當(dāng)580MPa,時(shí)，切削功率的修正系數(shù)(見《切削用量簡明手冊(cè)》表1.29)，故實(shí)際切削時(shí)的功率為：根據(jù)C620-1車床說明書，當(dāng)，車床主軸允許功率為，因,故所選切削用量可在C620-1C車床上進(jìn)行。3.計(jì)算基本工時(shí)=1.67min最后確定的切削用量為粗車底面=3mm(《切削用量簡明手冊(cè)表1.6，，刀夾圓弧半徑》切削速度根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工=560~620MPa鋼料，3mm，,切削速度=109m/min。切削速度的修正系數(shù)為（查《切削用量簡明手冊(cè)》表1.28），故根據(jù)C620-1車床說明書，選擇=96r/min這時(shí)實(shí)際切削速度為切削工時(shí)min最后確定的切削用量為精車Φ125mm孔1.選擇刀具車刀形狀、刀桿尺寸與刀片厚度均與粗車相同。精車的刀牌號(hào)選為YT15。2.選擇切削用量1）決定切削深度=2）確定進(jìn)給量f精加工進(jìn)給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.6，當(dāng)表面粗糙度為，，，（預(yù)計(jì)）時(shí)，。根據(jù)C620-1車床說明書，選擇3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為0.5mm，車刀壽命T=60min。4）確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算。根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工=560~620MPa鋼料，1.4mm，,切削速度=176m/min。根據(jù)C620-1車床說明書，選擇=230r/min這時(shí)實(shí)際切削速度為5）校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)功率可由《切削用量簡明手冊(cè)》表1.24查出。當(dāng)580MPa,時(shí)，根據(jù)C620-1車床說明書，當(dāng)，車床主軸允許功率為，因,故所選切削用量可在C620-1C車床上進(jìn)行。最后決定的車削用量為：3.計(jì)算基本工時(shí)式中根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》1.26，車削時(shí)的入切亮及超切量，則，故精車底面1.選擇刀具車刀形狀、刀桿尺寸與刀片厚度均與粗車相同。精車的刀牌號(hào)選為YT15。2.選擇切削用量1）決定切削深度=2）確定進(jìn)給量f精加工進(jìn)給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.6，當(dāng)表面粗糙度為，，，（預(yù)計(jì)）時(shí)，。根據(jù)C620-1車床說明書，選擇3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為0.5mm，車刀壽命T=60min。4）確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算。根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工=560~620MPa鋼料，1.4mm，,切削速度=176m/min。根據(jù)C620-1車床說明書，選擇=230r/min這時(shí)實(shí)際切削速度為5）校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)功率可由《切削用量簡明手冊(cè)》表1.24查出。當(dāng)580MPa,時(shí)，根據(jù)C620-1車床說明書，當(dāng)，車床主軸允許功率為，因,故所選切削用量可在C620-1C車床上進(jìn)行。最后決定的車削用量為：3.計(jì)算基本工時(shí)式中根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》1.26，車削時(shí)的入切亮及超切量，則，故工序Ⅱ：粗銑Φ16mm孔系端面1.選擇刀具1）查《切削用量簡明手冊(cè)》表1.2，選擇YT15硬質(zhì)合金刀片查該書表3.1，銑削深度時(shí)，端銑刀直徑為80mm，為60mm。但已知銑削寬度為260mm，故應(yīng)根據(jù)銑削寬度，選擇。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)2）銑刀的幾何形狀查表《切削用量簡明手冊(cè)》表3.2，由于,故選擇。2.選擇切削用量1）決定銑削深度設(shè)計(jì)粗銑加工余量為3.5mm，一次走刀內(nèi)切完，即：2）決定每齒進(jìn)給量采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量。根據(jù)表3.5，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7.5kW時(shí)，但采用不對(duì)稱端銑，故取3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm，由于銑刀直徑，故刀具壽命T=180min（表3.8）4）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量切削速度可根據(jù)表3.27中的公式計(jì)算，也可直接由表中查出。根據(jù)表3.13，當(dāng)，z=12,,時(shí)，。各修正系數(shù)為：故根據(jù)XA5032型立銑說明書，選擇因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為5）校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)表3.23，當(dāng)，近似為對(duì)照XA5032立銑說明書，機(jī)床主軸允許功率為7.5kW，顯然不能用，切削用量需要重新修改現(xiàn)將被吃刀量改為1.75mm，粗銑分兩次走刀，參照如上步驟，通過查表及計(jì)算得：校驗(yàn)機(jī)床功率時(shí)查得，而，切削用量可行，即：6）計(jì)算基本工時(shí)式中，。根據(jù)表3.26，不對(duì)稱安裝銑刀，入切量及超切量，故：工序Ⅳ：精銑Φ16mm孔系端面1.選擇刀具,。2.選擇切削用量1）決定銑削深度2）決定每齒進(jìn)給量3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm,T=180min（表3.8）4）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量根據(jù)表3.13，當(dāng)，z=12,,時(shí)，。各修正系數(shù)為：故根據(jù)XA5032型立銑說明書，選擇因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為5）校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)表3.23校驗(yàn)機(jī)床功率時(shí)查得，而，切削用量可行，即：6）計(jì)算基本工時(shí)式中，。根據(jù)表3.26，不對(duì)稱安裝銑刀，入切量及超切量，故：min工序Ⅴ：鉆螺紋底孔Φ12mm，鉆Φ32孔系底孔Φ15mm鉆螺紋底孔Φ12mm1.選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑=12mm根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》（本工序參考書均為該書下文不寫明）表2.1及表2.2，選定鉆頭幾何形狀為雙錐修磨橫刃，參數(shù)如下：2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量1）按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.7，精度要求H12~H13，鋼的強(qiáng)度,=12mm時(shí)，由于加工孔為深孔，故應(yīng)乘孔深系數(shù)，則2）按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.8，當(dāng)，=12mm時(shí)，鉆頭強(qiáng)度允許值為3）按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.9，當(dāng)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力8830N，見表2.35）時(shí)，進(jìn)給強(qiáng)度允許的進(jìn)給量為從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇由于加工的是通孔，為了避免孔即將鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給，改為手動(dòng)進(jìn)給。（2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由表2.12，當(dāng)=12mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm，壽命T=45min。（3）決定切削速度由表2.14，當(dāng)?shù)暮辖痂T鋼加工性屬5類。由表2.13，當(dāng)加工性為第五類，，爽橫刃磨的鉆頭，=12mm時(shí)，切削速度的修正系數(shù)為：根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇（4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.20，當(dāng)時(shí)，.。扭矩的修正系數(shù)均為1.0，故.。根據(jù)Z525鉆床使用說明書，當(dāng)根據(jù)表2.23，當(dāng)時(shí)，。根據(jù)Z525鉆床說明書，。由于，故選擇切削用量可用，即。3.計(jì)算基本工時(shí)5個(gè)孔，鉆Φ32孔系底孔Φ15mm參照前文鉆孔步驟選用鉆頭確定進(jìn)給量：，取切削速度：查得根據(jù)機(jī)床說明書，選取，實(shí)際切削速度切削工時(shí)5個(gè)孔，工序Ⅵ：攻螺紋5-M141.5-H7按機(jī)床說明書，則實(shí)際速度為機(jī)動(dòng)工時(shí)工序Ⅶ：擴(kuò)鉆總15.85mm，擴(kuò)Φ32mm孔系至Φ30mm1.擴(kuò)鉆總成Φ15.85mm采用刀具：Φ15.85mm專用擴(kuò)孔鉆根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表2.10，，材料為鑄鋼時(shí)，進(jìn)給量，根據(jù)機(jī)床說明書，選擇：確定切削速度擴(kuò)孔時(shí)切削速度計(jì)算公式查《切削用量簡明手冊(cè)》=11.1，，T=45.，故按機(jī)床說明書，選擇，實(shí)際切削速度：機(jī)動(dòng)工時(shí)：2.擴(kuò)鉆Φ30mm孔采用刀具：Φ30mm高速鋼麻花鉆頭進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊(cè)》2.10，按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速：取，切削速度機(jī)動(dòng)工時(shí)：（五個(gè)孔）工序Ⅷ.絞孔Φ16mm選用刀具：高速鋼Φ16mm鉸刀進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊(cè)》表2.11，。本工序用一把鉸刀實(shí)現(xiàn)精度H8，故宜選用最小進(jìn)給量，結(jié)合機(jī)床說明書，選擇切削速度：查表2.24，切削速度則主軸轉(zhuǎn)速為，按機(jī)床說明書，選擇，則實(shí)際速度為機(jī)動(dòng)工時(shí)：（五個(gè)孔）工序Ⅷ.粗鏜Φ31.8mm孔系選擇機(jī)床：V-60A數(shù)控加工中心選用刀具：YT30鏜刀加工余量：雙邊余量，進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊(cè)》表1.5.選擇切削速度：根據(jù)有關(guān)資料，粗鏜時(shí)切削速度40~60m/min，選擇中間量，則主軸轉(zhuǎn)速為：由于V-60A數(shù)控加工中心轉(zhuǎn)速為無級(jí)調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速。切削工時(shí)：加工五個(gè)孔時(shí)工序Ⅸ.精鏜Φ32mm孔選擇機(jī)床：V-60A數(shù)控加工中心選用刀具：YT30鏜刀加工余量：雙邊余量，進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊(cè)》表1.5.選擇切削速度：根據(jù)有關(guān)資料，精鏜時(shí)切削速度20~35m/min，選擇中間量，則主軸轉(zhuǎn)速為：。切削工時(shí)：加工五個(gè)孔時(shí)第三章夾具設(shè)計(jì)3.1.問題的提出為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。在零件工藝設(shè)計(jì)中，有多處需要用到專用夾具?？偝缮嫌袃山M分別位于輪邊減速器殼與行星架上的Φ32mm孔系以及Φ16mm孔系，這兩組孔系的位置度要求很高，如何保證其精度是總成在加工過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。經(jīng)過和指導(dǎo)老師賀小濤老師討論，決定設(shè)計(jì)總成上鉆擴(kuò)孔的夾具。本夾具將用于V-60A數(shù)控加工中心。刀具為多把高速鋼麻花鉆，分別完成擴(kuò)，絞加工。由于使用的是數(shù)控加工中心，在保證質(zhì)量的前提下，如何提高效率，保證經(jīng)濟(jì)性，也是夾具設(shè)計(jì)需要考慮的一個(gè)方面。3.2.夾具的設(shè)計(jì)3.2.1.夾具類型的選擇主要考慮選用普通鉆床、銑床上用專用夾具還是用于數(shù)控加工中心的數(shù)控夾具。這兩者之間的區(qū)別是：普通鉆床、銑床上用專用夾具，除工件準(zhǔn)確定位外，需要分度機(jī)構(gòu)滿足孔系加工。另外，需要鉆套引導(dǎo)刀具，這會(huì)產(chǎn)生對(duì)刀誤差，影響加工精度。而數(shù)控機(jī)床上夾具只需準(zhǔn)確定位工件，刀具位置只需準(zhǔn)確編程即可；專用夾具一旦產(chǎn)品改變即報(bào)廢，適應(yīng)能力差。因此，綜合考慮采用數(shù)控夾具。本次設(shè)計(jì)的夾具夾具將用于V-60A數(shù)控加工中心。刀具為多把高速鋼麻花鉆，分別完成擴(kuò)，絞加工。由于使用的是數(shù)控加工中心，在保證質(zhì)量的前提下，如何提高效率，保證經(jīng)濟(jì)性，也是夾具設(shè)計(jì)需要考慮的一個(gè)方面3.2.2.本夾具用于鉆床上鉆Φ32mm孔系以及Φ16mm孔系。此處可用輪邊減速器殼的Φ311H7內(nèi)孔定位。前文工藝設(shè)計(jì)中，在擴(kuò)Φ30mm孔系的過程中，已經(jīng)將其中一孔加工至Φ30H8，粗糙度保證3.2，作為夾具定位使用，故此處可用一定位銷，用Φ30H8孔定位，將輪邊減速器殼和行星架連接在一起，同時(shí)行星架底部可用一托盤托住，托盤又用一個(gè)擰緊螺栓脫住，擰緊螺栓連接在底座上，通過擰緊螺栓向上運(yùn)動(dòng)調(diào)整，使輪邊減速器殼和行星架的結(jié)合面無縫隙，保證整個(gè)總成的精度。然后通過輪邊減速器殼上鉤形壓板緊固。此夾具也可用于輪邊減速器殼的周邊孔的加工。3.2.31）底座底座內(nèi)孔與擰緊螺栓配合的部位，為了便于磨損后修復(fù)，用一軸套與底座內(nèi)孔連接，降低修復(fù)的難度，同時(shí)為了底座平面耐磨，做連接盤與底座連接，連接盤表面采用淬火處理，以提高夾具的使用壽命。2）托盤托盤為夾具中的重要部件，內(nèi)孔加工為球面更有利于調(diào)整間隙。托盤上和行星架接合面有位置度要求。3）定位銷定位銷設(shè)計(jì)為削邊銷，便于調(diào)整，這種結(jié)構(gòu)在夾具設(shè)計(jì)中普遍使用。4）擰緊螺栓擰緊螺栓的作用為使輪邊減速器殼與行星架配合面無縫隙，下部是M421.5螺紋，上部通過擰緊扳手?jǐn)Q緊。5）定位心軸定位心軸用于內(nèi)孔定位，將輪邊減速器殼和行星架通過內(nèi)孔組合在一起。6）球面墊圈在本夾具中，若托盤的精度不高，有可能出現(xiàn)過定位，影響零件的精度。設(shè)計(jì)一個(gè)球面墊圈，可以消除過定位。7）軸套若直接在底座上攻螺紋，螺紋磨損后無法修復(fù)，使得底座報(bào)廢。在底座內(nèi)孔中鑲一軸套，可以在磨損后只需更換軸套，底座可以重復(fù)使用，提高了經(jīng)濟(jì)效益。8）連接盤設(shè)計(jì)一個(gè)連接盤的作用也是為了磨損后更換，使底座可以重復(fù)使用。9）構(gòu)型壓板壓板用于將總成固定在底座上。這種設(shè)計(jì)只需一個(gè)螺栓實(shí)現(xiàn)緊固和松開，便于拆卸。夾具的總裝圖及各零件圖見附錄。3.2.4.1.加工精度分析由于一批零部件在夾具上定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一樣，加工后，各工體的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。現(xiàn)對(duì)Φ32H7QUOTE孔進(jìn)行誤差分析。用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素如圖3-1所示：圖3-1工件在夾具中加工時(shí)的各項(xiàng)誤差1)定位誤差：由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。2)對(duì)刀誤差：由刀具與對(duì)刀元件產(chǎn)生的誤差3)安裝誤差：由夾具在機(jī)床上安裝時(shí)引起的誤差4)制造誤差：夾具上的定位元件、對(duì)刀元件與安裝基準(zhǔn)三者之間因制造不準(zhǔn)確造成的誤差5)加工方法誤差：由機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和熱變形等因素造成的誤差因此，為了保證工件規(guī)定的加工精度，必須采取各種措施來限制和減少上述各種誤差，并將總誤差控制在本工序加工要求的尺寸公差δK之內(nèi)。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是：現(xiàn)分別對(duì)各項(xiàng)誤差進(jìn)行計(jì)算：1）定位誤差因定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，故=02）對(duì)刀誤差數(shù)控加工中心上，在加工前，一般手動(dòng)通過計(jì)算機(jī)控制刀具對(duì)刀，此項(xiàng)誤差較小且屬于隨機(jī)誤差難以計(jì)算，故忽略不計(jì)3）安裝誤差由于夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差，=04）制造誤差式中：，則：mm5）加工方法誤差因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3，故：6）尺寸公差δK根據(jù)《極限配合與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-8，取m（中等級(jí)）即：孔的尺寸偏差為，故計(jì)算得從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.計(jì)算Φ32H7孔中心線與mm中心線的最大平行度誤差本夾具中，設(shè)計(jì)工件以圓柱孔在間隙配合的圓柱芯軸上定位，屬于任意邊接觸B：在本夾具中，基準(zhǔn)重合，故B=0y：y=定位芯軸與Φmm的最大間隙為0.2+0.063=0.263mm，與Φmm的最大間隙為0.174+0.051=0.226mm，故：y=0.263mm，即平行度誤差為0.263，轉(zhuǎn)角誤差為

第四章刀具設(shè)計(jì)4.1.刀具設(shè)計(jì)基本條件。在零件加工的各個(gè)環(huán)節(jié)，都要用到刀具，由于加工位置不同，條件不同，刀具的種類、參數(shù)、結(jié)構(gòu)，均需分別設(shè)計(jì)在本文的設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)過于老師協(xié)商后，決定設(shè)計(jì)粗車內(nèi)孔mmmm的硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位內(nèi)孔車刀，參考書籍為《刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》（袁哲俊，劉華明主編，機(jī)械工業(yè)出版社，本章下文無說明均為此書）已知條件：材料為鑄鋼。內(nèi)徑134mm，長度28mm加工要求：粗車內(nèi)孔，表面粗糙度為，單邊余量為3.5mm。切削用量：使用機(jī)床：C620-1臥式車床，電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW.4.2.設(shè)計(jì)計(jì)算步驟4.2.1.刀片材料的選擇由原始條件給定：被加工工件材料為為鑄鋼310-570（正火），連續(xù)切削，完成粗車一道工序，查書第二章，按照硬質(zhì)合金的選用原則，選取刀片材料為YT154.2.2.車刀合理幾何參數(shù)的選擇參照表3-9,表3-10,表3-11,表3-12，選取如下切削角度。4.2.3.刀片固定型式的選擇參照《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-189，表3-190，在加工內(nèi)表面時(shí)，適用度最高的是杠桿式，故此處選擇杠桿式裝夾結(jié)構(gòu)。根據(jù)表3-188，刀片的夾緊方式選擇P型。因此，參照表3-187，刀片的固定型式選取M型。4.2.4.可轉(zhuǎn)位刀片形狀及規(guī)格的選擇：刀片形狀選擇，參照本章本節(jié)3.3.1所述，及表3-54，表3-191，選用正方形刀片，代號(hào)為S。刀片法后角參照表3-192。本車刀用于加工內(nèi)孔，故選擇刀片法后角為，代號(hào)為N。刀片的內(nèi)切圓直徑d(或刀片的邊長L)，根據(jù)已選定的，和，將，，代入公式：則所選的刀片邊長，所以刀片厚度參照表3-194，選取刀片厚度S=4.76mm刀尖圓弧半徑根據(jù)已選定，查表3-16，選取刀尖圓弧半徑4.2.5.刀片精度的選擇因選用的刀片為正方形刀片，所以參照表3-199，選取刀片精度為U級(jí)。4.2.6.可轉(zhuǎn)位刀片斷屑槽型的選擇根據(jù)表3-196，選用A型斷屑槽，這種槽型主用用于切削用量變化不大的外圓，端面車削，其左刀片也用于內(nèi)孔鏜刀。故在此處，用作內(nèi)孔車刀。4.2.7.可轉(zhuǎn)位刀片型號(hào)的確定經(jīng)過前六項(xiàng)的選擇，參照表3-54，表3-118。確定可轉(zhuǎn)位刀片的型號(hào)為：SNUM120408-A3.，刀片前角4.2.8.可轉(zhuǎn)位車刀刀桿槽的幾何角度計(jì)算已知參數(shù)：刀片法后角，刀片刃傾角。車刀的獨(dú)立角度：。參照表3-203，刀桿槽的各幾何角度計(jì)算如下：刀桿槽主偏角：刀桿槽刃傾角：刀桿槽前角：則，取檢驗(yàn)車刀后角：則與預(yù)選值非常接近，合理。刀桿槽刀尖角：則刀桿槽副偏角：檢驗(yàn)車刀副偏角：由于所選用的課轉(zhuǎn)位刀片是環(huán)形斷屑槽，所以有檢驗(yàn)車刀副后角：