1_【毕业设计论文】传动箱体工艺与夹具设计-减速箱体工艺与夹具设计【有对应的CAD图】

XX 大学 毕业设计(论文) 毕业设计（论文）题目 所 在学 院 专业 班级 姓名 学号 指 导老 师 年月日 声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计是我在导师的指导下独立进行研究本人郑重声明：所呈交的毕业设计是我在导师的指导下独立进行研究 所取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以注明引用的内容外，本所取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以注明引用的内容外，本 设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本设计设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本设计 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明，并表示了的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明，并表示了 谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年作者签名：日期：年 月月 日日 毕业设计版权使用授权书 本设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定，同意学院本设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定，同意学院 保留并向国家有关部门或资料库送交毕业设计的纸质版和电子版，允许毕保留并向国家有关部门或资料库送交毕业设计的纸质版和电子版，允许毕 业设计进入学院图书馆被查阅和借阅，本人授权闽南理工学院可以将我的业设计进入学院图书馆被查阅和借阅，本人授权闽南理工学院可以将我的 毕业设计的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、毕业设计的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或者扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计。缩印或者扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计。 保密保密在年解密后适用本授权书；在年解密后适用本授权书； 本设计属于：本设计属于： 不保密不保密。 （请在以上相应的方框内打（请在以上相应的方框内打“” ） 作者签名：日期：年月日作者签名：日期：年月日 指导教师签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日 毕业设计答辩小组成员名单 姓名职称单位备注 机械设计服务(有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 组长 注：样稿，论文不完整，勿抄袭 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 前言 加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践 之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。 机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产 发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展, 机床夹具的改进和 创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。 1 . 1 课题背景及发展趋势 材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计； 另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还 具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和 适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术 潜在的“功能”。 技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的 结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系 在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。 工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种， 对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对 机床夹具提出更高的要求。 1.2 夹具的基本结构及夹具设计的内容 按在夹具中的作用, 地位结构特点, 组成夹具的元件可以划分为以下几类: ( 1 ) 定位元件及定位装置； ( 2 ) 夹紧元件及定位装置( 或者称夹紧机构) ； ( 3 ) 夹具体； ( 4 ) 对刀, 引导元件及装置( 包括刀具导向元件, 对刀装置及靠模装置等) ； ( 5 ) 动力装置； ( 6 ) 分度, 对定装置； 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 ( 7 ) 其它的元件及装置( 包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接 用的紧固螺钉, 销钉, 键和各种手柄等) ； 每个夹具不一定所有的各类元件都具备, 如手动夹具就没有动力装置, 一般的 车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之, 按照加工等方面的要求, 有些 夹具上还需要设有其它装置及机构, 例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。 专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计： （1 ）定位装置的设计； （2 ） 夹紧装置的设计； （3 ）对刀- 引导装置的设计； （4 ）夹具体的设计； （5 ）其他元件 及装置的设计。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 目 录 1 前 言 1 1 . 1课 题 背 景 及 发 展 趋 势 . 1 1 . 2 夹 具 的 基 本 结 构 及 设 计 内 容 1 2 t箱 体 加 工 工 艺 规 程 设 计 3 2 . 1零 件 的 分 析 3 2 . 1 . 1零 件 的 作 用 . 3 2 . 1 . 2零 件 的 工 艺 分 析 3 2 . 2箱 体 加 工 的 主 要 问 题 和 工 艺 过 程 设 计 所 应 采 取 的 相 应 措 施 4 2 . 2 . 1确 定 毛 坯 的 制 造 形 式 . 4 2 . 2 . 2基 面 的 选 择 . 4 2 . 2 . 3确 定 工 艺 路 线 . 4 2 . 2 . 4机 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 确 定 . 5 2 . 2 . 5确 定 切 削 用 量 . 6 2 . 3小 结 19 3 专 用 夹 具 设 计 20 3 . 1加 工 上 平 面 镗 孔 夹 具 设 计 20 3 . 1 . 1定 位 基 准 的 选 择 20 3 . 1 . 2切 削 力 的 计 算 与 夹 紧 力 分 析 . 21 3 . 1 . 3夹 紧 元 件 及 动 力 装 置 确 定 21 3 . 1 . 4钻 套 、 衬 套 、 钻 模 板 及 夹 具 体 设 计 . 22 3 . 1 . 5夹 具 精 度 分 析 . 27 3 . 1 . 6夹 具 设 计 及 操 作 的 简 要 说 明 . 27 3 . 2粗 、 精 铣 传 动 箱 上 平 面 夹 具 夹 具 设 计 . 28 3 . 2 . 1定 位 基 准 的 选 择 28 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 . 2 . 2定 位 元 件 的 设 计 28 3 . 2 . 3定 位 误 差 分 析 . 29 3 . 2 . 4铣 削 力 与 夹 紧 力 计 算 . 29 3 . 2 . 5夹 具 体 槽 形 与 对 刀 装 置 设 计 . 30 3 . 2 . 6夹 紧 装 置 及 夹 具 体 设 计 28 3 . 2 . 7夹 具 设 计 及 操 作 的 简 要 说 明 . 29 3 . 3钻 1 8 M 8螺 纹 孔 夹 具 设 计 29 3 . 3 . 1定 位 基 准 的 选 择 29 3 . 3 . 2定 位 元 件 的 设 计 29 3 . 3 . 3定 位 误 差 分 析 . 29 3 . 3 . 4钻 削 力 与 夹 紧 力 的 计 算 30 3 . 3 . 5钻 套 、 衬 套 、 钻 模 板 及 夹 具 体 设 计 . 30 3 . 3 . 6夹 紧 装 置 的 设 计 38 3 . 3 . 7夹 具 设 计 及 操 作 的 简 要 说 明 . 38 3 . 4小 结 . 39 4 结 束 语 . 40 参 考 文 献 41 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 2 传动箱体加工工艺规程设计 2 . 1 零件的分析 2 . 1 . 1 零件的作用 题目给出的零件是传动箱体，它的主要的作用是用来支承、固定的。它的主 要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反 两种转向的不同转速，同时传动箱分出部分动力将运动传给进给箱。传动箱中的 主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量， 一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值也将大打折扣。 2 . 1 . 2 零件的工艺分析 零件的材料为 H T 2 0 0 ，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。 传动箱体需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下： （1）主要加工面： 1）铣上下平面保证尺寸 100mm，平行度误差为 0.03 2 ）铣侧面保证尺寸 6 2 与 2 0 与下平面的平行度误差为 0 . 0 2 3）镗上、下面平面各孔至所要求尺寸，并保证各位误差要求 4）钻侧面 4M6 螺纹孔 5）钻孔攻丝底平面各孔 （2）主要基准面： 1）以下平面为基准的加工表面 这一组加工表面包括：传动箱上表面各孔、传动箱上表面 2）以下平面为基准的加工表面 这一组加工表面包括：主要是下平面各孔及螺纹孔 2 . 2传动箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措 施 2 . 2 . 1 确定毛坯的制造形式 零件的材料 HT200。由于年产量为 4000 件，达到大批生产的水平，而且零件 的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批 生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。 2 . 2 . 2 基面的选择 （1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承 和底面作为主要定位基准，以限制 z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消除 x、 向自由度，达到定位,目的。 （2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工 结束的上、下平面作为精基准。 2 . 2 . 3 确定工艺路线 表 2 . 1 工艺路线方案一 工序 1 粗精铣上平面 工序 2 粗精铣下平面 工序 3 粗精铣宽度为 2 0 m m 的侧面及保证尺寸 6 0 的面 工序 4 钻上平面 1 2 - M 6 螺纹底孔 工序 5 钻下平面 1 8 - M 8 螺纹底孔 工序 6 钻下平面台阶面各小孔 工序 7 钻侧面各孔 工序 8 钳工，攻丝各螺纹孔 工序 9 镗上平面各孔 工序 1 0 镗下平面各孔 表 2 . 2 工艺路线方案二 工序 1 粗精铣上平面 工序 2 粗精铣下平面 工序 3 粗精铣宽度为 2 0 m m 的侧面及保证尺寸 6 2 的面 工序 4 镗上平面各孔 工序 5 镗下平面各孔 工序 6 钻上平面 1 2 - M 6 螺纹底孔 工序 7 钻下平面 1 8 - M 8 螺纹底孔 工序 8 钻下平面台阶面各小孔 工序 9 钻侧面各孔 工序 1 0 钳工，攻丝各螺纹孔 工艺路线的比较与分析： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第二条工艺路线不同于第一条是将“工序 8 与工序 9， 放到后面。加工完上 下平面各螺纹孔 M8 与螺纹孔 M6”变为“工序 4 工序 5 ”其它的先后顺序均没变 化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精 度都有太大程度的帮助。 采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精基准再 加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平 面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线， 加工“工序 4 与工序 5， ”不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定 了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并 不可行。如果选取第二条工艺方案，先镗上、下平面各孔，然后以这些已加工的 孔为精基准，加工其它各孔便能保证 1 2 - M 6 与 1 8 - M 8 孔的形位公差要求 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决 定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。 2 . 2 . 4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 传动箱体的材料是 HT200，生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸 造, 毛坯尺寸的确定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余 量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量 之分。 由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与 最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 1）加工箱体的上下平面，根据参考文献 8 表 4- 35 和表 4- 37 考虑 3mm，粗 加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工 1mm， 2）加工宽度为 20mm的侧面时，用铣削的方法加工两侧面。由于侧面的加工 表面有粗糙度的要求1.6 a Rm=， 而铣削的精度可以满足， 故采取分二次的铣削的 方式，粗铣削的深度是 2mm，精铣削的深度是 1mm 3）镗上、下平面各传动轴孔时，由于粗糙度要求1.6 a Rm=，因此考虑加工 余量 2.5mm。可一次粗加工 2mm，一次精加工 0.5 就可达到要求。 6）加工 18M8 底孔，根据参考文献 8 表 4- 23 考虑加工余量 1.2mm。可一 次钻削加工余量 1.1mm，一次攻螺纹 0.1 就可达到要求。 7）加工 12M6 底孔时，根据参考文献 8 表 4- 23 考虑加工余量 1.2mm。可 一次钻削加工余量 1.1mm，一次攻螺纹 0.1mm 就可达到要求。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 8）加工下平面台阶面各小孔，粗加工 2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要 求，精加工 1mm，可达到要求。 2 . 2 . 5 确定切削用量 工序 1：粗、精铣传动箱体下平面 （1）粗铣下平面 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床：X52K 立式铣床。 查参考文献 7 表 3034 刀具： 硬质合金三面刃圆盘铣刀 （面铣刀） ， 材料：15YT，100Dmm= ， 齿数8Z =， 此为粗齿铣刀。 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度 p a：2 p amm= 每齿进给量 f a：根据参考文献3表 2.4- 75，取0.12/ f amm Z=铣削速度V：参照 参考文献 7 表 3034，取1.33/Vm s=。 机床主轴转速n： 1000V n d = 式（2 . 1 ） 式中 V 铣削速度； d 刀具直径。 由式 2.1 机床主轴转速n： 10001000 1.33 60 254 /min 3.14 100 V nr d = 按照参考文献3表 3.1- 74 300 /minnr= 实际铣削速度v： 3.14 100 300 1.57/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f V：0.12 8 300/604.8/ ff Va Znmm s= 工作台每分进给量 m f ：4.8/288/min mf fVmm smm= a ：根据参考文献7表 2.4- 81,40amm = （2）精铣下平面 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K 立式铣床。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 参考文献 7 表 3031 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀） ：15YT，100Dmm= ，齿数 12，此为细 齿铣刀。 精铣该平面的单边余量：Z=1mm 铣削深度 p a：1 p amm= 每齿进给量 f a：根据参考文献 7 表 3031，取0.08/ f amm Z= 铣削速度V：参照参考文献 7 表 3031，取0.32/Vm s= 机床主轴转速n，由式（2.1）有： 10001000 0.32 60 61 /min 3.14 100 V nr d = 按照参考文献7表 3.1- 31 75 /minnr= 实际铣削速度v： 3.14 100 75 0.4/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f V，由式（1.3）有：0.15 12 75/602.25/ ff Va Znmm s= 工作台每分进给量 m f ： 2.25/135/min mf fVmm smm= 粗铣的切削工时 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知315lmm=， 刀具切入长度 1 l： 22 1 0.5()(13)lDDa=+ 22 0.5(10010040 )(13)7mm=+= 刀具切出长度 2 l ：取mml2 2 = 走刀次数为 1 机动时间 1j t： 12 1 31572 1.13min 288 j m lll t f + = 根据参考文献 5 表 2.5- 45 可查得铣削的辅助时间 1 1.04 f t= 精铣的切削工时 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知315lmm= 刀具切入长度 1 l：精铣时 1 100lDmm= 刀具切出长度 2 l：取mml2 2 = 走刀次数为 1 机动时间 2j t： 12 2 315 1002 1.09min 135 j m lll t f + = 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 根据参考文献 5 表 2.5- 45 可查得铣削的辅助时间 2 1.04 f t= 铣下平面的总工时为：t= 1j t+ 2j t+ 1f t+ 2f t=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min 工序 2：加工上平面，各切削用量与加工上平面相近，因此省略不算，参照工 序 1 执行。 工序 3：粗精铣宽度为 20mm的侧面： （1）粗铣宽度为 20mm的侧面 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床：X52K 立式铣床。 查参考文献 7 表 3034 刀具： 硬质合金三面刃圆盘铣刀 （面铣刀） ， 材料：15YT，100Dmm= ， 齿数8Z =， 此为粗齿铣刀。 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度 p a：2 p amm= 每齿进给量 f a：根据参考文献3表 2.4- 75，取0.12/ f amm Z=铣削速度V：参照 参考文献 7 表 3034，取1.33/Vm s=。 由式 2.1 得机床主轴转速n： 10001000 1.33 60 254 /min 3.14 100 V nr d = 按照参考文献3表 3.1- 74 300 /minnr= 实际铣削速度v： 3.14 100 300 1.57/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f V：0.12 8 300/604.8/ ff Va Znmm s= 工作台每分进给量 m f ：4.8/288/min mf fVmm smm= a ：根据参考文献7表 2.4- 81,60amm = 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知60lmm=， 刀具切入长度 1 l： 22 1 0.5()(13)lDDa=+ 式（2.2） 22 0.5(10010060 )(13)1113mm=+= 刀具切出长度 2 l ：取mml2 2 = 走刀次数为 1 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 （2）精铣宽度为 20mm的下平台 加工条件： 工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K 立式铣床。 由参考文献 7 表 3031 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀） ：15YT，100Dmm= ，齿数 12，此为细 齿铣刀。 精铣该平面的单边余量：Z=1mm 铣削深度 p a：1.0 p amm= 每齿进给量 f a：根据参考文献 7 表 3031，取0.08/ f amm Z= 铣削速度V：参照参考文献 7 表 3031，取0.32/Vm s= 机床主轴转速n，由式（2.1）有： 10001000 0.32 60 61 /min 3.14 100 V nr d = 按照参考文献3表 3.1- 31 75 /minnr= 实际铣削速度v： 3.14 100 75 0.4/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f V，由式（2.3）有：0.15 12 75/602.25/ ff Va Znmm s= 工作台每分进给量 m f ： 2.25/135/min mf fVmm smm= 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知210lmm= 刀具切入长度 1 l：精铣时 1 100lDmm= 刀具切出长度 2 l：取mml2 2 = 走刀次数为 1 根据参考文献 9 ： 1 t =249/(37.53)=2.21min。 根据参考文献 5 表 2.5- 45 可查得铣削的辅助时间 1 0.41 f t= 精铣宽度为 20mm的下平台 根据参考文献 9 切削工时： 2 t =249/(37.53)=2.21min 根据参考文献 5 表 2.5- 45 可查得铣削的辅助时间 2 0.41 f t= 粗精铣宽度为 30mm的下平台的总工时： t= 1 t + 2 t + 1f t+ 2f t=2 . 2 1 + 2 . 2 1 + 0 . 4 1 + 0 . 4 1 = 5 . 2 4 m i n 工序：粗镗6 2 H 1 2 的孔 机床：卧式镗床618T 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：5YT 切削深度 p a：2.0 p amm=，毛坯孔径 0 57dmm=。 进给量f：根据参考文献表 2.4- 66，刀杆伸出长度取mm200，切削深度为 F a =2.0mm。因此确定进给量0.2/fmm r=。 切削速度V：参照参考文献3表 2.4- 9 取2.4/144/minVm sm= 机床主轴转速n： 10001000 144 804.56 /min 3.14 57 V nr d = ， 按照参考文献3表 3.1- 41 取1000 / minnr= 实际切削速度v： 3.14 57 1000 2.98/ 10001000 60 dn vm s = 工作台每分钟进给量 m f ：0.2 1000200/min m ffnmm= 被切削层长度l：35lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 2.5 (23)26.33 30 p r a lmm tgktg =+=+ 刀具切出长度 2 l：mml53 2 = 取mml4 2 = 行程次数i：1=i 机动时间 1j t： 12 1 35 6.334 0.227min 200 j m lll t f + = 查参考文献1，表 2.5- 37 工步辅助时间为：2.61min 精镗下端孔6 2 H 12 机床：卧式镗床618T 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：5YT 切削深度 p a：0.5 p amm= 进给量f：根据参考文献3表 2.4- 66，刀杆伸出长度取mm200，切削深度为 F a =0.5mm。因此确定进给量0.15/fmm r= 切削速度V：参照参考文献3表 2.4- 9，取3.18/190.8/minVm sm= 机床主轴转速n： 0 10001000 190.8 1029 /min 3.14 61 V nr d = ，取1000 / minnr= 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 实际切削速度v， ： 3.14 61 1000 3.09/ 10001000 62 dn vm s = 工作台每分钟进给量 m f ：0.15 1000150/min m ffnmm= 被切削层长度l：35lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 0.5 (23)22.87 30 p r a lmm tgktg =+=+ 刀具切出长度 2 l：mml53 2 = 取mml4 2 = 行程次数i：1=i 机动时间 1j t： 12 1 352.874 0.279min 150 j m lll t f + = 所以该工序总机动工时0.2270.2790.506min j t =+= 查参考文献1，表 2.5- 37 工步辅助时间为：1.86min 工序 5 ：粗镗7 2 H 1 2 的孔 机床：卧式镗床618T 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：5YT 切削深度 p a：2.0 p amm=，毛坯孔径 0 67dmm=。 进给量f：根据参考文献表 2.4- 66，刀杆伸出长度取mm200，切削深度为 F a =2.0mm。因此确定进给量0.2/fmm r=。 切削速度V：参照参考文献3表 2.4- 9 取1.92/115/minVm sm= 机床主轴转速n： 10001000 115 546.63 /min 3.14 67 V nr d = ， 按照参考文献3表 3.1- 41 取600 /minnr= 实际切削速度v： 3.14 67 600 1.75/ 10001000 71 dn vm s = 工作台每分钟进给量 m f ：0.2600120/min m ffnmm= 被切削层长度l：20lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 2.0 (23)25.45 30 p r a lmm tgktg =+=+ 刀具切出长度 2 l：mml53 2 = 取mml4 2 = 行程次数i：1=i 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 机动时间 1j t： 12 1 205.454 0.196min 150 j m lll t f + = 查参考文献1，表 2.5- 37 工步辅助时间为：2.61min 精镗下端孔到7 2 H 12 机床：卧式镗床618T 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：5YT 切削深度 p a：0.5 p amm= 进给量f：根据参考文献3表 2.4- 66，刀杆伸出长度取mm200，切削深度为 F a =0.5mm。因此确定进给量0.15/fmm r= 切削速度V：参照参考文献3表 2.4- 9，取2.86/171.72/minVm sm= 机床主轴转速n： 0 10001000 171.72 770.2 /min 3.1471 V nr d = ，取800 / minnr= 实际切削速度v， ： 3.14 61 800 3.09/ 10001000 72 dn vm s = 工作台每分钟进给量 m f ：0.15 800120/min m ffnmm= 被切削层长度l：20lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 0.5 (23)22.87 30 p r a lmm tgktg =+=+ 刀具切出长度 2 l：mml53 2 = 取mml4 2 = 行程次数i：1=i 机动时间 1j t： 12 1 202.874 0.224min 120 j m lll t f + = 所以该工序总机动工时0.1960.2240.42min j t =+= 查参考文献1，表 2.5- 37 工步辅助时间为：1.56min 工序 6：钻下平在 12- M6 工件材料为 HT200 铁，孔的直径为 6mm。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为 钻孔至5，选用5 的麻花钻头。攻 M6 螺纹，选用 M6 细柄机用丝锥攻螺纹。 进给量f：根据参考文献 5 表 2.4- 39，取rmmf/25. 0= 切削速度V：参照参考文献 5 表 2.4- 41，取smV/43. 0= 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 由式（2.1）机床主轴转速n： 0 10001000 0.43 60 1643 /min 3.14 5 V nr d = ，取900 /minnr= 实际切削速度 V ： 0 3.14 5 900 0.24/ 10001000 60 d n Vm s = = 被切削层长度l：15lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 5 (1 2)12023.5 22 r D lctgkctgmm=+=+ 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数为 1 攻 M61.5 的螺纹 机床：Z 5 3 5 立式钻床 刀具：细柄机用丝锥（6 1.5M ） 进给量f：由于其螺距mmp5 . 1=,因此进给量rmmf/5 . 1= 切削速度V：参照参考文献 5 表 2.4- 105，取min/88. 8/148. 0msmV= 由式（2.1）机床主轴转速n： 0 10001000 8.88 471.3 /min 3.146 V nr d = ，取480 / minnr= 丝锥回转转速 0 n ：取480 /min n nr= 实际切削速度 V ： 0 3.14 6 480 0.15/ 10001000 60 d n Vm s = = 被切削层长度l：20lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 4.5lmm= 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数为 1 机动时间 j t： 12 203.5 0.118min 0.25 800 j lll t fn + = 根据参考文献 5 表 2.5- 41 可查得钻削的辅助时间 1 1.77 f t= 攻 M6 螺纹 被切削层长度l：20lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 4.5lmm= 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数为 1 机动时间 j t： 1212 0 204.5204.5 0.05min 1.5 4801.5 480 j llllll t fnfn + =+=+ 根据参考文献 5 表 2.5- 41 可查得钻削的辅助时间 1 1.77 f t= 总工时为：t=2 j t+ f t=3.75min 工序 7：加工 18M8 底孔 工件材料为 HT200 铁，孔的直径为 8mm。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为 钻孔至7，选用7 的麻花钻头。攻 M8 螺纹，选用 M8 细柄机用丝锥攻螺纹。 进给量f：根据参考文献 5 表 2.4- 39，取rmmf/25. 0= 切削速度V：参照参考文献 5 表 2.4- 41，取smV/43. 0= 由式（2.1）机床主轴转速n： 0 10001000 0.43 60 1174 /min 3.14 7 V nr d = ，取900 /minnr= 实际切削速度 V ： 0 3.14 7 900 0.33 / 10001000 60 d n Vm s = = 被切削层长度l：20lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 7 (1 2)12024.1 22 r D lctgkctgmm=+=+ 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数为 1 攻 M81.5 的螺纹 机床：Z 5 3 5 立式钻床 刀具：细柄机用丝锥（8 1.5M ） 进给量f：由于其螺距mmp5 . 1=,因此进给量rmmf/5 . 1= 切削速度V：参照参考文献 5 表 2.4- 105，取min/88. 8/148. 0msmV= 由式（2.1）机床主轴转速n： 0 10001000 8.88 353.5 /min 3.14 8 V nr d = ，取360 /minnr= 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 丝锥回转转速 0 n ：取360 /min n nr= 实际切削速度 V ： 0 3.14 8 360 0.15/ 10001000 60 d n Vm s = = 攻 M8 螺纹的工时 被切削层长度l：20lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 4.5lmm= 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数为 1 机动时间 j t： 1212 0 204.5204.5 0.09min 1.5 3601.5 360 j llllll t fnfn + =+=+ 根据参考文献 5 表 2.5- 41 可查得钻削的辅助时间 1 1.77 f t= 工序 8：阶梯孔 工件材料为 HT200 铁，孔的直径为 20mm，表面粗糙度3.2 a Rm=。加工机 床为 Z535 立式钻床，加工工序为锪钻，加工刀具为：锪钻孔20mm 小直径 锪钻。 1）确定切削用量 确定进给量f 根据参考文献 7 表 28- 10 可查出0.250.31/fmm r= 表 ， 由 于孔深度比 0 /8/130.6l d =，1.0 lf k=，故 (0.250.31) 1.00.250.31/fmm r= 表 。查 Z535立式钻床说明书，取 0.23/fmm r=。 根据参考文献 7 表 28- 8， 钻头强度所允许是进给量 1.75/fmm r。 由于机床进给 机构允许的轴向力 max 15690FN=（由机床说明书查出） ，根据参考文献 7 表 28- 9， 允许的进给量 “ 1.8/fmm r。 由于所选进给量f远小于 f 及 “ f ，故所选f可用。 确定切削速度v、轴向力 F、转矩 T及切削功率 m P 根据表 28- 15，由插入 法得： 17/minvm= 表 ，4732FN= 表 51.69TN M= 表 ，1.25 m PkW= 表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 由参考文献 7 表 28-3，0.88 Mv k=，0.75 lv k=，故 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 17/min 0.88 0.7511.22(/min)vmm= 表 0 10001000 11.22/min 298 /min 13 vmm nr dmm = 表 查 Z535 机床说明书，取195 /minnr=。实际切削速度为 0 12195 /min 7.35/min 10001000 d nmmr vm = 由参考文献 7 表 28- 5，1.0 MFMT kk=，故 47321.04732()FNN= 51.691.051.69TN mN m= 校验机床功率 切削功率 m P 为 /) mMMm PPn n k= 表 （ 1.25(195/298) 1.00.82kWkW= 机床有效功率 4.50.813.65 EEm PPkWkWP= 故选择的钻削用量可用。即 0 13dmm=，0.23/fmm r=，195 /minnr=，7.35/minvm= 相应地 4732FN=，51.69TN m=，0.82 m PkW= 工序 9：校验 （5）锪钻20 阶梯孔 加工条件： 工件材料：HT200，金属模铸造， 机床：Z535 立式钻床 刀具：高速钢钻头7，M8 丝锥，20 小直径端面锪钻 被切削层长度l：20lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 7 (1 2)12024.1 22 r D lctgkctgmm=+=+ 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数为 1 机动时间 j t： 12 12.54.1 0.07min 0.25 900 j lll t fn + = 根据参考文献 5 表 2.5- 41 可查得钻削的辅助时间 1 1.77 f t= 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 锪钻20 阶梯的工时 锪钻孔进给量0.23/fmm r=，机床主轴转速195 /minnr=， 被切削层长度l：12lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 20 (1 2)120210.2 22 r D lctgkctgmm=+=+ 刀具切出长度 2 l：0 2 =l 走刀次数为 1 机动时间 j t： 12 3 10.2 0.27min 0.25 195 j lll t fn + = 由参考文献 5 表 2.5- 41 可查得钻削的辅助时间 1 1.77 f t= t= j t+ f t t=0.27+1.77=2.04min 该工序的总工时为： 2.04+0.07+0.05+1.77+1.77=5.7min 所以该方案满足生产要求。 2 . 3 小结 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工 艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极 其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法 和手段都要通过机械加工工艺来体现。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工杠杆零件时， 需要设计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设计加工铣上平面夹具、传动箱体镗上顶面 镗孔夹具及传动箱体钻 18- M8 底孔夹具各一套。其中上顶面镗孔的夹具将用于组 合钻床，刀具分别镗刀。采用 X62W 铣床，硬质合金端铣刀 YG8 对铣上平面进行 加工。钻 M8 底孔夹具采用立式钻床，先用麻花钻钻孔，再用丝锥攻螺纹。 3 . 1 加工上平面孔的镗孔夹具设计 本夹具主要用来镗上平夹具，此孔也是后面作为工艺孔使用，这个工艺孔有 尺寸精度要求为+0.03，表面粗糙度要求，表面粗糙度为1.6 a Rm=，与顶面垂直。 并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。 本到工序为杠杆加工的第一道工序，加工到本道工序时只完成了传动箱体上表面 的粗、精铣。因此再本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面 粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。 3 . 1 . 1 定位基准的选择 由零件图可知，有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保 证所钻的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准 时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣箱体的下表面工序的定位基准，以及设计 基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择选用下平作为定位基准， 为了提高加工效率，根据工序要求先采用标准硬质合金镗刀刀具对工艺孔进行粗 镗削加工；然后采用硬质合金镗刀对其进行精加工，准备采用手动夹紧方式夹紧。 3 . 1 . 2 切削力的计算与夹紧力分析 由于本道工序主要完成工艺孔的镗加工，参考文献 9 得： 镗削力 6 . 08 . 0 26HBDfF = 镗削力矩 6. 0 8 . 09 . 1 10HBfDT = 式中：62Dmm= ()()232187255 3 1 255 3 1 minmaxmax =HBHBHBHB 1 15 . 0 =rmmf 0.80.6 26 25 0.152323755.2FN= 1.90.80.6 10 250.1523226174TN mm= 本道工序加工工艺孔时，工件的下平面与台价台靠紧。采用带光面压块的压 紧螺钉夹紧机构夹紧，该机构主要靠压紧螺钉夹紧，属于单个普通螺旋夹紧。根 据参考文献 1 1 可查得夹紧力计算公式： 0 12 () Z QL W rtgr tg = + 式（3 . 1 ） 式中： 0 W 单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N ） ； Q原始作用力（N ） ； L作用力臂（m m ） ； r 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（m m ） ； 1 螺杆端部与工件间的摩擦角（） ； Zr 螺纹中径之半（m m ） ； 螺纹升角（） ； 2 螺旋副的当量摩擦角（） 。 由式（3 . 1 ）根据参考文献 1 1 表 1-2-23 可查得点接触的单个普通螺旋夹紧力： 0 35 50 1895 4(310950) WN = + ? 3 . 1 . 3 夹紧元件及动力装置确定 由于传动箱体的生产量很大，采用手动夹紧的夹具结构简单，在生产中的应 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧， 夹紧可靠，机构可以不必自锁。 本道工序夹具的夹紧元件选用带光面压块的压紧螺钉。旋紧螺钉使其产生的 力通过光面压块将工件压紧。 3 . 1 . 4 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 工艺孔的加工需粗、精镗切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构 如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。钻模板选用固定式钻模板，工件以底 面及侧