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减速机机体零件机械加工工艺及粗铣下平面夹具设计【9张图纸】【优秀】

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减速机机体零件机械加工工艺及粗铣下平面夹具设计【9张图纸】【优秀】.rar

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粗铣下平面斜面推杆A4.dwg---(点击预览)

粗铣下平面支架9A1.dwg---(点击预览)

粗铣下平面支承钉座11A2.dwg---(点击预览)

粗铣下平面夹具装配图A0.dwg---(点击预览)

粗铣下平面夹具体A0.dwg---(点击预览)

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粗铣下平面夹具体A0.dwg

粗铣下平面夹具装配图A0.dwg

粗铣下平面支承钉座11A2.dwg

粗铣下平面支架9A1.dwg

粗铣下平面斜面推杆A4.dwg

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摘要

　　在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。

　　　箱体零件是一种典型零件，其加工工艺规程和工装设计具有典型性。该箱体零件结构复杂，零件毛坯采用铸造成形。在加工过程中，采用先面后孔的加工路线，以保证工件的定位基准统一、准确。为了消除切削力、夹紧力、切削热和因粗加工所造成的内应力对加工精度的影响，整个工艺过程分为粗、精两个阶段。通过被加工零件的分析完成了机械加工工艺的设计及各加工工序机动时间的计算。根据箱体零件的结构及其功能，运用定位夹紧的知识完成了夹具设计。

关键词：工序；工位；工步；加工余量

摘要III

AbstractIV

目录V

1 绪论1

1.1 本课题的研究内容和意义1

1.2 国内外的发展概况1

1.3 本课题应达到的要求1

2 零件工艺的分析2

2.1 确定毛坯的制造形式2

2.2 箱体零件的结构工艺性2

3 拟定箱体加工的工艺路线3

3.1 定位基准的选择3

3.2 加工路线的拟定3

4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定6

4.1 机体6

4.1.1 毛坯的外廓尺寸：6

4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：6

4.1.3 加工的工序尺寸及加工余量：6

4.2 箱体6

4.2.1 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：6

4.2.2 加工的工序尺寸及加工余量：7

5 确定切削用量及基本工时8

5.1 机座8

5.1.1 工序5粗铣箱体下平面8

5.1.2 工序6粗铣箱体分割面8

5.1.3 工序7磨箱体分割面9

5.1.4 工序8钻孔10

5.1.5 工序9钻孔12

5.1.6 工序10钻孔14

5.2 机体16

5.2.1 工序2钻，铰2个直径为6mm深28mm的孔16

5.2.2 工序4半精铣前后端面17

5.2.3 工序5半精铣左右端面18

5.2.4 工序6精前后铣端面19

5.2.5 工序7精左右铣端面20

5.2.6 工序9粗镗21

5.2.7 工序10粗镗21

5.2.8 工序11半精镗22

5.2.9 工序12半精镗23

5.2.10 工序13精镗24

5.2.11 工序14精镗24

5.2.12 工序15钻孔在蜗杆轴承孔端面上钻4-M12mm ，深16 mm的螺纹孔25

5.2.13 工序16钻孔在蜗轮轴承孔端面上钻4-M12mm，深16mm的螺纹孔26

5.2.14 工序17锪孔27

6 专用的夹具设计29

6.1 粗铣下平面夹具29

6.1.1 问题的指出29

6.1.2 夹具设计29

6.2 粗铣前后端面夹具设计30

6.2.1 定位基准的选择30

6.2.2 定位元件的设计31

6.2.3 铣削力与夹紧力计算32

6.2.4 夹紧装置及夹具体设计33

6.2.5 夹具设计及操作的简要说明33

7 结论与展望34

7.1 结论34

7.2 不足之处及展望34

致谢35

参考文献36

1 绪论

1.1 本课题的研究内容和意义

　　　箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作。因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命。因而箱体一般具有较高的技术要求。

　　　由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型；有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等[17]。

1.2 国内外的发展概况

　　　箱体零件的毛坯通常采用铸铁件。因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜。有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯(如航空发动机上的箱体等)。在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯。

　　　毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸。在单件小批生产中,多采用木模手工造型；在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高。箱体上大于30—50mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量。

1.3 本课题应达到的要求

　　　熟悉减速机的发展历程；熟悉减速机箱体零件的结构；掌握ＣＡＤ的使用方法；根据

零件使用要求，编制零件机械加工工艺规程，并形成全套工艺文件，即工艺过程卡，机加工工艺卡，工序卡；分析计算该零件机械加工工艺参数，选用加工设备和工艺装备；设计

该箱体零件加工的专用夹具，绘制夹具装配图及全套非标零件图，夹紧机构应采用液压夹

紧机构，设计液压系统回路及液压元件主要参数；分析夹具的定位精度。

QQ截图20131125135105.gif

减速机机体零件机械加工工艺及粗铣下平面夹具设计.gif

内容简介：: 无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目减速机机体零件机械加工工艺及专用夹具设计 2、专题二、课题来源及选题依据减速机属于典型的箱体类零件，设计内容包含工艺文件制订、刀具选择、切削用量计算等，以及夹具设计。是对机械专业学生所学专业知识的综合应用。该课题难度适中，设计量合适，能提升学生对知识的应用能力。三、本设计应达到的要求： 1. 根据零件使用要求，编制零件机械加工工艺规程，并形成全套工艺文件，即工艺过程卡、机加工工艺卡、工序卡； 2. 分析计算该零件机械加工工艺参数，选用加工设备和工艺装备； 3. 设计该箱体零件加工的专用夹具，绘制夹具装配图及全套非标零件图，夹紧机构应采用液压夹紧机构，设计液压系统回路及液压元件主要参数；分析夹具的定位精度等。 4.编写设计说明书（大于30页）； 5.专业外语翻译（大于800010000字符，约合汉字5000字符）；四、接受任务学生：机械91 班姓名邹星五、开始及完成日期：自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计指导：指导教师签名签名签名教研室主任学科组组长研究所所长签名系主任签名2013年11月12日无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：减速机机体零件机械加工工艺及专用夹具设计信机系机械工程及自动化专业学号： 0923032 学生姓名：邹星指导教师：薛庆红（职称：副教授）（职称：）2012年11月21日课题来源工厂科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）（1）课题科学意义减速机机体零件属于典型的箱体类零件，设计内容包含工艺文件制订、刀具选择、切削用量计算等，以及夹具设计。是对机械专业学生所学专业知识的综合应用。该课题难度适中，设计量合适，能提升学生对知识的应用能力。（2）减速机机体的研究状况及其发展前景随着国家对机械制造业的重视，重大装备国产化进程的加快以及城市化改造进程的加快，减速机行业仍将保持快速发展态势，尤其是齿轮减速机的增长将会大幅度提高，这与进口设备大多配套采用齿轮减速机有关。因此，业内专家希望企业抓紧开发制造齿轮减速机，尤其是大、中、小功率硬齿面减速机，以满足市场的需求。目前，国内外动力齿轮传动正沿着小型化、高速化、标准化、小振动、低噪声的方向发展。行星齿轮传动的发展和少齿差零齿差内齿轮副的应用，是当代齿轮的一大特征，是齿轮传动小型化的一个典型的标志。（3）应用前景据初步统计，减速机量较大的行业是：电气机械，冶金机械，环保机械，电子电器，筑路机械，化工机械，食品机械，轻工机械，矿山机械，运输机械，建筑机械，建筑建材机械，水泥机械，橡胶机械，液压机械，石油机械等，这些行业运用的齿轮行业的产品数量占全国运用的齿轮。研究内容熟悉减速机的发展历程；熟悉减速机箱体零件的结构；根据零件使用要求，编制零件机械加工工艺规程，并形成全套工艺文件分析计算该零件机械加工工艺参数，选用加工设备和工艺装备；设计该箱体零件加工的专用夹具，绘制夹具装配图及全套非标零件图，夹紧机构应采用液压夹紧机构，设计液压系统回路及液压元件主要参数。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析（1）实验方案对减速机箱体零件的整体的设计，计算其该零件机械加工工艺参数，选用加工设备和工艺装备并设计该零件加工的专用夹具。（2）研究方法用CAD进行二维画图，对减速机箱体零件结构有个全面的了解。研究计划及预期成果研究计划：20012年11月22日-20012年12月25日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。2013年1月11日-2013年3月5日：填写毕业实习报告。2013年3月8日-2013年3月14日：按照要求修改毕业设计开题报告。2013年3月15日-2013年3月21日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。2013年3月22日-2013年4月11日：相关计算分析。2013年4月12日-2013年4月25日：减速机箱体专用夹具设计。2013年4月26日-2013年5月21日：毕业论文撰写和修改工作。预期成果：达到预期的实验结论：形成全套工艺文件，选用加工设备和工艺装备，设计该箱体零件加工的专用夹具，绘制夹具装配图及全套非标零件图，夹紧机构应采用液压夹紧机构，设计液压系统回路及液压元件主要参数；分析夹具的定位精度等。特色或创新之处考虑专用夹具在使用时对精度的影响。操作方面和经济方面都大大改进。已具备的条件和尚需解决的问题实验方案思路已经非常明确，已经具备使用cad能力。定位精度对夹具的影响。指导教师意见指导教师签名：年月日教研室（学科组、研究所）意见教研室主任签名：年月日系意见主管领导签名：年月日编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：减速机机体零件机械加工工艺及专用夹具设计信机系机械工程及自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：副教授）（职称：）2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计减速机机体零件机械加工工艺及专用夹具设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：机械91 学号： 0923032 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日摘要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。箱体零件是一种典型零件，其加工工艺规程和工装设计具有典型性。该箱体零件结构复杂，零件毛坯采用铸造成形。在加工过程中，采用先面后孔的加工路线，以保证工件的定位基准统一、准确。为了消除切削力、夹紧力、切削热和因粗加工所造成的内应力对加工精度的影响，整个工艺过程分为粗、精两个阶段。通过被加工零件的分析完成了机械加工工艺的设计及各加工工序机动时间的计算。根据箱体零件的结构及其功能，运用定位夹紧的知识完成了夹具设计。关键词：工序；工位；工步；加工余量AbstractEnable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.This box machine element is typical, the manufacturing process and tooling design of it is typical.The structure of this box machine element is complicated, the machine elements blank adopt casting shape. In the process of manufacture, in order to ensure the location datum accurate and unity, I adopt the manufacturing line from face to hole.In order to clear away the influence for machining accurate of internal stress, cutting force, clamping force, heat in cutting from coarse manufacturing, the whole manufacturing process is made of coarse and accurate manufacturing. Parts were processed through the analysis of the complete machining process design and the manufacturing processes for mobile time calculations. According to the box components and the function and structure, the use of the knowledge positioning clamp completed the fixture design.Key words:The process;worker one;workers step;the surplus of processing目录摘要IIIAbstractIV目录V1 绪论11.1 本课题的研究内容和意义11.2 国内外的发展概况11.3 本课题应达到的要求12 零件工艺的分析22.1 确定毛坯的制造形式22.2 箱体零件的结构工艺性23 拟定箱体加工的工艺路线33.1 定位基准的选择33.2 加工路线的拟定34 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定64.1 机体64.1.1 毛坯的外廓尺寸：64.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：64.1.3 加工的工序尺寸及加工余量：64.2 箱体64.2.1 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：64.2.2 加工的工序尺寸及加工余量：75 确定切削用量及基本工时85.1 机座85.1.1 工序5粗铣箱体下平面85.1.2 工序6粗铣箱体分割面85.1.3 工序7磨箱体分割面95.1.4 工序8钻孔105.1.5 工序9钻孔125.1.6 工序10钻孔145.2 机体165.2.1 工序2钻，铰2个直径为6mm深28mm的孔165.2.2 工序4半精铣前后端面175.2.3 工序5半精铣左右端面185.2.4 工序6精前后铣端面195.2.5 工序7精左右铣端面205.2.6 工序9粗镗215.2.7 工序10粗镗215.2.8 工序11半精镗225.2.9 工序12半精镗235.2.10 工序13精镗245.2.11 工序14精镗245.2.12 工序15钻孔在蜗杆轴承孔端面上钻4-M12mm ，深16 mm的螺纹孔255.2.13 工序16钻孔在蜗轮轴承孔端面上钻4-M12mm，深16mm的螺纹孔265.2.14 工序17锪孔276 专用的夹具设计296.1 粗铣下平面夹具296.1.1 问题的指出296.1.2 夹具设计296.2 粗铣前后端面夹具设计306.2.1 定位基准的选择306.2.2 定位元件的设计316.2.3 铣削力与夹紧力计算326.2.4 夹紧装置及夹具体设计336.2.5 夹具设计及操作的简要说明337 结论与展望347.1 结论347.2 不足之处及展望34致谢35参考文献36减速机机体零件机械加工工艺及专用夹具设计1 绪论1.1 本课题的研究内容和意义箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作。因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命。因而箱体一般具有较高的技术要求。由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型；有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等17。1.2 国内外的发展概况箱体零件的毛坯通常采用铸铁件。因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜。有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯(如航空发动机上的箱体等)。在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯。毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸。在单件小批生产中,多采用木模手工造型；在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高。箱体上大于3050mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量。1.3 本课题应达到的要求熟悉减速机的发展历程；熟悉减速机箱体零件的结构；掌握的使用方法；根据零件使用要求，编制零件机械加工工艺规程，并形成全套工艺文件，即工艺过程卡，机加工工艺卡，工序卡；分析计算该零件机械加工工艺参数，选用加工设备和工艺装备；设计该箱体零件加工的专用夹具，绘制夹具装配图及全套非标零件图，夹紧机构应采用液压夹紧机构，设计液压系统回路及液压元件主要参数；分析夹具的定位精度。2 零件工艺的分析2.1 确定毛坯的制造形式要加工孔的孔轴配合度为H7，表面粗糙度为Ra小于1.6um,圆度为0.0175mm,垂直度为0.08mm,同轴度为0.02mm。其它孔的表面粗糙度为Ra小于12.5um,锥销孔的表面粗糙度为Ra小于1.6um。由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁8，其牌号选用HT20-40，由于零件年生产量2万台，已达到大批生产的水平，通常采用金属摸机器造型1，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。2.2 箱体零件的结构工艺性箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意：本箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，其中通孔加工工艺性最好，阶梯孔相对较差2。箱体的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置5。为了减少加工中的换刀次数，箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，本箱体分别为直径11和13。3 拟定箱体加工的工艺路线3.1 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准3。根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面为330X20mm，两定位销孔以直径6mm,这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差18。基准的选择加工的第一个平面是盖或低坐的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘A面为粗基准。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。3.2 加工路线的拟定整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和低座分别进行加工，而后再对装配好的整体箱体进行加工，如表3-1，3-2所示。第一阶段主要完成平面，紧固孔和定位空的加工，为箱体的装合做准备；第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序，将盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度9。表3-1 WHX112减速机机座的工艺过程工序号工序名称工序内容工艺装备1铸造2清砂清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等3热处理人工时效处理4涂漆非加工面涂防锈漆5粗铣以分割面定位装夹工件，铣底面，保证高度尺寸242.5mm专用铣床6粗铣以底面定位，按线找正，装夹工件，铣分割面留磨量0.5-0.8mm专用铣床7磨以底面定位，装夹工件，磨分割面，保证尺寸240mm专用磨床8钻钻底面416mm,411mm,413mm专用钻床9钻钻攻3M12mm,15mm,4M16mm,深25mm专用钻床10钻钻攻2M10mm,深15mm, 3M6mm,深10mm专用钻床11钳箱体底部用煤油做渗漏试验12检验检查各部尺寸及精度表3-2 WHX112减速机箱体合箱后的工艺过程工序号工序名称工序内容工艺装备1钳将箱盖，箱体对准和箱，用10M12螺栓，螺母紧固2钻钻，铰26mm的锥销孔，装入锥销专用钻床3钳将箱盖，箱体做标记，编号4粗铣以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后端面，保证尺寸260mm专用铣床5粗铣以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右端面，保证尺寸260mm专用铣床6精铣以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后两端面，保证端面A的垂直度为0.048专用铣床7精铣以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右两端面，保证端面A的垂直度为0.048专用铣床8粗镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗杆面110mm轴承孔，留加工余量0.20.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为0.08，与端面B的位置度公差为0.2mm专用镗床9粗镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗轮面110mm轴承孔，留加工余量0.20.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为0.08，与端面B的位置度公差为0.2mm专用镗床10检验检查轴承孔尺寸及精度11半精镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗杆面110mm轴承孔，留加工余量0.10.2mm专用镗床12半精镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗轮面110mm轴承孔，留加工余量0.10.2mm专用镗床13精镗以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm），加工蜗杆面轴承孔专用镗床14精镗以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm），加工蜗轮面轴承孔专用镗床15钻用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻蜗杆轴承空端面螺孔专用钻床16钻用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻蜗轮轴专用钻床续表3-2工序号工序名称工序内容工艺装备承空端面螺孔17锪孔用带有锥度为90度的锪钻锪轴承孔内边缘倒角445度专用钻床18钳撤箱，清理飞边，毛刺19钳合箱，装锥销，紧固20检验检查各部尺寸及精度21入库入库 4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定4.1 机体 4.1.1 毛坯的外廓尺寸：考虑其加工外廓尺寸为330272240 mm，表面粗糙度要求RZ为3.2um，根据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表2.35及表2.36，按公差等级79级，取7级，加工余量等级取F级确定4，毛坯长：330+23.5=337mm 宽：272+23=278mm 高：240+23=246mm 4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序5的铣削深度ap=2.5mm，工序6的铣削深度ap=2.45mm，留磨削余量0.05mm,工序10的磨削深度ap=0.05mm 4.1.3 加工的工序尺寸及加工余量： (1)钻4-16mm 孔钻孔：16mm，2Z=16 mm，ap=8mm (2)钻4-11mm 孔钻孔：10mm，2Z=10 mm，ap=5mm 扩孔：11mm，2Z=1mm， ap=0.5mm (3)钻4-13mm 孔钻孔：13mm，2Z=13 mm，ap=6.5mm (4)攻钻3-M12mm 钻孔：12mm，2Z=12 mm，ap=6mm 攻孔：M12mm (5)攻钻4-M16mm 孔钻孔：16mm，2Z=16 mm，ap=8mm 攻孔：M16mm (6)攻钻3-M6mm 孔钻孔：6mm，2Z=6 mm，ap=3mm 攻孔：M6mm (7)攻钻2-M10mm 孔钻孔：10mm，2Z=10 mm，ap=5mm 攻孔：M10mm4.2 箱体 4.2.1 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序4的铣削深度ap=2.0mm，工序5的铣削深度ap=0. 5mm 4.2.2 加工的工序尺寸及加工余量： (1)钻绞2-6mm 孔钻孔：4mm，2Z=4 mm， ap=2mm 绞孔：6mm (2)镗2-110mm轴承孔粗镗：109.4mm，2Z=4.4 mm，ap=2.2mm 半精镗：109.8mm，2Z=0.4mm， ap=0.2mm 精镗：109.8mm, 2Z=0.2mm, ap=0.1mm5 确定切削用量及基本工时 5.1 机座 5.1.1 工序5粗铣箱体下平面 (1)加工条件：工件材料：灰铸铁加工要求：粗铣箱结下平面，保证顶面尺寸3 mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀10，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 (2)计算铣削用量已知毛坯被加工长度为150 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削19 确定进给量f：根据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表2.475,确定fz=0.2mm/Z 切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为：当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=150+3+2=155mm 故机动工时为： tm =155150=1.033min=62s辅助时间为： tf=0.15tm=0.1562=9.3s其他时间计算： tb+tx=6%(62+9.3)=4.3s故工序5的单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =62+9.3+4.3=75.6s 5.1.2 工序6粗铣箱体分割面 (1)加工条件：工件材料：灰铸铁加工要求：精铣箱结合面，保证顶面尺寸3 mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 (2)计算铣削用量已知毛坯被加工长度为330 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削确定进给量f：根据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表2.475,确定fz=0.2mm/Z 切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min则ns=1000v/dw=(100027)(3.14225)=38(r/min)根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为：当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=330+3+2=335mm 故机动工时为： tm =335150=2.23min=134s辅助时间为：tf=0.15tm=0.15134=20.1s其他时间计算：tb+tx=6%(134+20.1)=9.2s故工序6的单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx =134+20.1+9.2=163.3s 5.1.3 工序7磨箱体分割面工件材料：灰铸铁加工要求：以底面及侧面定位，装夹工件，磨分割面，加工余量为0.05mm 机床：平面磨床M7130 刀具：砂轮量具：卡板 (1)选择砂轮见工艺手册表4.82到表4.88，则结果为WA46KV6P35040127其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为35040127（DBd） (2)切削用量的选择砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程) 工件速度Vw =10m/min 径向进给量fr =0.015mm/双行程 (3)切削工时式中L加工长度，L=330 mm b加工宽度，230mm Zb单面加工余量，Zb =0. 5mm K系数，1.10 V工作台移动速度（m/min） fa 工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm） fr工作台往返一次砂轮径向进给量（mm）辅助时间为： tf=0.15tm=0.151113.2=24.3s 其他时间计算： tb+tx=6%(162+24.3)=11.2s 故工序7的单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =162+24.3+11.2=195.5s 5.1.4 工序8钻孔 (1)钻4-16mm 孔工件材料：灰铸铁加工要求：钻4个直径为16mm的孔机床：立式钻床Z535型刀具：采用16mm的麻花钻头走刀一次 16mm的麻花钻： f=0.30mm/r（工艺手册2.4-38） v=0.52m/s=31.2m/min（工艺手册2.4-41）按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度由于是加工4个相同的孔，故总时间为T=4(t1 +t2)= 4(14.5+0)=58s辅助时间为： tf=0.15tm=0.1558=8.7s其他时间计算： tb+tx=6%(58+8.7)=4s故单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx =58+8.7+4=70.7s (2)钻4-11mm 孔工件材料：灰铸铁加工要求：钻4个直径为11mm的孔机床：立式钻床Z535型刀具：采用10mm的麻花钻头走刀一次，扩孔钻11mm走刀一次 10mm的麻花钻：f=0.25mm/r（工艺手册2.4-38)v=0.53m/s=31.8m/min（工艺手册2.4-41)ns=1000v/dw=405(r/min)按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度 11mm扩孔:f=0.57mm/r（工艺手册2.4-52）v=0.44m/s=26.4m/min（工艺手册2.4-53）ns=1000v/dw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度由于是加工4个相同的孔，故总时间为T=4(t1 +t2)= 4(10.8+10.8)=86.4s辅助时间为： tf=0.15tm=0.1586.4=12.96s其他时间计算： tb+tx=6%(86.4+12.96)=5.96s故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =86.4+12.96+5.96=105.3s (3)钻4-13mm 孔工件材料：灰铸铁加工要求：钻4个直径为13mm的孔机床：立式钻床Z535型刀具：采用13mm的麻花钻头走刀一次，f=0.25mm/r（工艺手册2.438，3.1-36）v=0.44m/s=26.4m/min（工艺手册2.4-41）ns=1000v/dw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度Y6由于是加工4个相同的孔，故总时间为T=4t=420.4=81.6 s辅助时间为： tf=0.15tm=0.1581.6=12.2s其他时间计算： tb+tx=6%(81.6+12.2)=5.6s故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =81.6+12.2+5.6=99.5s 故工序8的单件时间： T=207.8+99.5+105.3=413.6s 5.1.5 工序9钻孔工件材料：灰铸铁加工要求：攻钻3个公制螺纹M12mm，深15mm和攻钻4个公制螺纹M16mm，深 25mm 的孔攻钻4M16mm，深25mm 孔机床：组合钻床刀具：16mm的麻花钻 M16丝锥 (1)钻4-16mm的孔f=0.32mm/r（工艺手册2.438，3.1-36）v=0.57m/s=34.2m/min（工艺手册2.4-41）ns=1000v/dw=435(r/min)按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度辅助时间为： tf=0.15tm=0.1535.6=5.34s其他时间计算： tb+tx=6%(35.6+5.34)=2.5s故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =35.6+5.4+2.5=43.5s 攻4-M16mm 孔v=0.1m/s=6m/minns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度V=4.9(m/min)故机动加工时间：l=25mm, l1 =3mm,l2 =3mm,辅助时间为： tf=0.15tm=0.1576.3=11.4s其他时间计算： tb+tx=6%(76.3+11.4)=5.3s故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =76.3+11.4+5.3=93s (2)攻钻3-M12mm，深15mm 孔机床：立式钻床Z535型刀具：12mm的麻花钻 M12丝锥钻3-12mm的孔f=0.25mm/r（工艺手册2.438，3.1-36）v=0.51m/s=30.6m/min（工艺手册2.4-41）ns=1000v/dw=402(r/min)按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度辅助时间为：tf=0.15tm=0.1554=8.1s其他时间计算：tb+tx=6%(54+8.1)=3.7s故单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx =54+8.1+3.7=66.6s 攻3-M12mm 孔v=0.1m/s=6m/minns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度V=4.9(m/min)故机动加工时间：l=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm,辅助时间为： tf=0.15tm=0.1538.8=5.82s其他时间计算： tb+tx=6%(38.8+5.8)=2.7s故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =38.8+5.8+2.7=47.3s故工序9的总时间T=43.5+93+66.6+47.3=250.4s 5.1.6 工序10钻孔工件材料：灰铸铁加工要求：攻钻2个公制螺纹M10mm，深15mm和攻钻3个公制螺纹M6mm，深10mm 的孔 (1)攻钻2M10mm，深15mm 孔机床：组合钻床刀具：10mm的麻花钻 M10丝锥钻2-10mm的孔：f=0.25mm/r（工艺手册2.438，3.1-36）v=0.53m/s=31.8m/min（工艺手册2.4-41）ns=1000v/dw=405(r/min)按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度V=dwnw /1000=31.42(m/min)t= (l+l1+l2 ) 2/ nw f=38/(4000.25) =0.38min=22.8s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1522.8=3.42s其他时间计算：tb+tx=6%(22.8+3.4)=1.6s故单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx =22.8+3.4+1.6=27.8s 攻2-M10mm 孔v=0.1m/s=6m/minns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度V=4.9(m/min)故机动加工时间：l=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm,t= 2(l+l1+l2)2/nf2=0.43(min)=25.8s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1525.8=3.9s其他时间计算：tb+tx=6%(25.8+3.9)=1.8s故单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx =25.8+3.9+1.8=31.5s (2)攻钻3M6mm，深10mm 孔机床：立式钻床Z535型刀具：6mm的麻花钻 M6丝锥钻3-6mm的孔f=0.15mm/r（工艺手册2.438，3.1-36）v=0.61m/s=36.6m/min（工艺手册2.4-41）ns=1000v/dw=466(r/min)按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度辅助时间为：tf=0.15tm=0.1542=6.3s其他时间计算：tb+tx=6%(42+6.3)=2.9s故单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx =42+6.3+2.9=51.2s 攻3-M6mm 孔v=0.1m/s=6m/minns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度V=4.9(m/min)故机动加工时间：l=10mm, l1 =3mm,l2 =3mm,辅助时间为：tf=0.15tm=0.1525.8=4.4s其他时间计算：tb+tx=6%(29.5+4.4)=2s故单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx =29.5+4.4+2=35.9s故工序10的总时间T=27.8+31.5+51.2+35.9=146.4s5.2 机体 5.2.1 工序2钻，铰2个直径为6mm深28mm的孔 (1)钻孔工步工件材料：灰铸铁加工要求：钻2个直径为4mm深28mm的孔机床：立式钻床Z535型刀具：采用4mm的麻花钻头走刀一次，f=0.11mm/r（工艺手册2.4-38）v=0.76m/s=45.6m/min（工艺手册2.4-41）ns=1000v/dw=580(r/min)按机床选取nw=530r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度V=dwnw /1000=41.6(m/min) (2)粗铰工步工件材料：灰铸铁加工要求：铰2个直径为6mm深28mm的孔机床：立式钻床Z535型刀具：采用46mm的绞刀走刀一次，f=0.4mm/r（工艺手册2.4-38）v=0.36m/s=21.6m/min（工艺手册2.4-41）ns=1000v/dw=275(r/min)按机床选取nw=275r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度故tm=2（t1 +t2）=100.8stf=0.15tm=0.15100.8=15.1stb+tx=6%(100.8+15.1)=7s故工序2的总时间：tdj=tm+tf+tb+tx=100.8+15.1+7=122.9s 5.2.2 工序4半精铣前后端面 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：半精铣箱体前后2个端面机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 (2)计算铣削用量已知毛坯被加工长度为160mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留加工余量0.5mm，可一次铣削，切削深度ap=2.0mm确定进给量f：根据工艺手册，表2.475,确定fz=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为：当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min)切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为20l+l1+l2=160+3+2=165mm 故机动工时为：辅助时间为： tf=0.15tm=0.1566=9.9s其他时间计算： tb+tx=6%(68+10.2)=4.6s故铣一端面的时间： tdj=tm+tf+tb+tx =66+9.9+4.6=80.5s 由于要求铣2个端面，则工序4的总时间为： T=2tdj=280.5=161s 5.2.3 工序5半精铣左右端面 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：半精铣箱体左右2个端面机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 (2)计算铣削用量已知毛坯被加工长度为160 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留加工余量0.5mm，可一次铣削，切削深度ap=2.0mm确定进给量f：根据工艺手册，表2.475,确定fz=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为：当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min)切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为21l+l1+l2=160+3+2=165mm 故机动工时为：辅助时间为：tf=0.15tm=0.1566=9.9s其他时间计算：tb+tx=6%(66+9.9)=4.6s故铣一端面的时间：tdj=tm+tf+tb+tx =66+9.9+4.6=80.5s 由于要求铣2个端面，则工序5的总时间为：T=2tdj=280.5=161s 5.2.4 工序6精前后铣端面 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：精铣箱体前后2个端面机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 (2)计算铣削用量已知毛坯被加工长度为160 mm，最大加工余量为Zmax=0.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削, 切削深度ap=0.45mm确定进给量f：根据工艺手册，表2.475,确定fz=0.15mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为：当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fzznz=0.152037.5=112.5(mm/min)切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=160+3+2=165mm 故机动工时为： tm =165112.5=1.5min=90s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1590=13.5s其他时间计算：tb+tx=6%(90+13.5)=6.2s故铣一端面的时间：tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 由于要求铣2个端面，则工序6的总时间为：T=2tdj=2109.7=219.4s 5.2.5 工序7精左右铣端面 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：精铣箱体左右2个端面机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板 (2)计算铣削用量已知毛坯被加工长度为165 mm，最大加工余量为Zmax=0.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削, 切削深度ap=0.45mm确定进给量f：根据工艺手册，表2.475,确定fz=0.15mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为：当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fzznz=0.152037.5=112.5(mm/min)切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=165+3+2=170mm 故机动工时为： tm =170112.5=1.5min=90s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1590=13.5s其他时间计算：tb+tx=6%(90+13.5)=6.2s故铣一端面的时间：tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 由于要求铣2个端面，则工序7的总时间为：T=2tdj=2109.7=219.4s 5.2.6 工序9粗镗 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：粗镗蜗杆面110mm轴承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm 机床：T68镗床刀具：YT30镗刀量具：塞规 (2)计算镗削用量粗镗孔至109.4mm，单边余量Z=0.3mm, 切削深度ap=2.2mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm确定进给量f：根据工艺手册，表2.460,确定fz=0.37mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/min根据表3.141,取nw=800r/min,故加工蜗杆轴承孔:机动工时为：辅助时间为：tf=0.15tm=0.1548=7.2s其他时间计算：tb+tx=6%(48+7.2)=3.3s则工序9的总时间为：tdj1=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 5.2.7 工序10粗镗 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：粗镗蜗轮面110mm轴承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm 机床：T68镗床刀具：YT30镗刀量具：塞规 (2)计算镗削用量粗镗孔至109.4mm，单边余量Z=0.3mm, 切削深度ap=2.2mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm确定进给量f：根据工艺手册，表2.460,确定fz=0.37mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/min 根据表3.141,取nw=800r/min,故加工蜗轮轴承孔：机动工时为：辅助时间为：tf=0.15tm=0.1557.2=8.6s其他时间计算：tb+tx=6%(57.2+8.6)=3.9s则工序10的总时间为：tdj2=tm+tf+tb+tx =57.2+8.6+3.9=69.7s 5.2.8 工序11半精镗 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：半精镗蜗杆面110mm轴承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2mm 机床：T68镗床刀具：YT30镗刀量具：塞规 (2)计算镗削用量粗镗孔至109.8mm，单边余量Z=0.1mm, 切削深度ap=0.2mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm确定进给量f：根据工艺手册，表2.460,确定fz=0.27mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/min 根据表3.141,取nw=800r/min,故加工蜗杆轴承孔：机动工时为：辅助时间为：tf=0.15tm=0.1560=9s其他时间计算：tb+tx=6%(60+9)=4.1s故工序11的总时间：tdj1=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s 5.2.9 工序12半精镗 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：半精镗蜗杆面110mm轴承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2mm 机床：T68镗床刀具：YT30镗刀量具：塞规 (2)计算镗削用量粗镗孔至109.8mm，单边余量Z=0.1mm, 切削深度ap=0.2mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm确定进给量f：根据工艺手册，表2.460,确定fz=0.27mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/min 根据表3.141,取nw=800r/min,加工蜗轮轴承孔：机动工时为：辅助时间为：tf=0.15tm=0.1578=11.7s其他时间计算：tb+tx=6%(78+11.7)=5.4s故总时间：tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 则工序12的总时间为：T= tdj1 +tdj2 =73.1+95.1=168.2S 5.2.10 工序13精镗 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：粗镗2-110mm轴承孔，加工0.1mm 机床：T68镗床刀具：YT30镗刀量具：塞规 (2)计算镗削用量粗镗孔至110mm，切削深度ap=0.1mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm确定进给量f：根据工艺手册，表2.460,确定fz=0.27mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/min根据表3.141,取nw=800r/min,故加工蜗杆轴承孔：机动工时为：辅助时间为：tf=0.15tm=0.1560=9s其他时间计算：tb+tx=6%(60+9)=4.1s则工序13的总时间为：tdj1=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s 5.2.11 工序14精镗 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：粗镗2-110mm轴承孔，加工0.1mm 机床：T68镗床刀具：YT30镗刀量具：塞规 (2)计算镗削用量粗镗孔至110mm，切削深度ap=0.1mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm确定进给量f：根据工艺手册，表2.460,确定fz=0.27mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/min 根据表3.141,取nw=800r/min,加工蜗轮轴承孔：机动工时为：辅助时间为：tf=0.15tm=0.1578=11.7s其他时间计算：tb+tx=6%(78+11.7)=5.4s则工序14的总时间为：tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 5.2.12 工序15钻孔在蜗杆轴承孔端面上钻4-M12mm ，深16 mm的螺纹孔 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：攻钻4个公制螺纹M10mm，深度为16 mm的孔机床：立式钻床Z535型刀具：10mm的麻花钻 M10丝锥 (2)计算钻削用量钻4-12mm的孔f=0.25mm/r（工艺手册2.438，3.1-36）v=0.51m/s=30.6m/min（工艺手册2.4-41）ns=1000v/dw=402(r/min)按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度辅助时间为： tf=0.15tm=0.1548=7.2s其他时间计算：tb+tx=6%(48+7.2)=3.3s故单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 攻4-M12mm 孔v=0.1m/s=6m/minns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度V=4.9(m/min)故机动加工时间：l=16mm, l1 =3mm,l2 =3mm,辅助时间为：tf=0.15tm=0.1554=8.1s其他时间计算：tb+tx=6%(54+8.1)=3.7s故单件生产时间：tdj=tm+tf+tb+tx =54+8.1+3.7=65.8s则工序15单件生产总时间：T=58.5+65.8=124.3s 5.2.13 工序16钻孔在蜗轮轴承孔端面上钻4-M12mm，深16mm的螺纹孔 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：攻钻4个公制螺纹M12mm，深度为16 mm的孔机床：立式钻床Z535型刀具：12mm的麻花钻 M12丝锥 (2)计算钻削用量钻4-12mm的孔f=0.25mm/r（工艺手册2.438，3.1-36）v=0.51m/s=30.6m/min（工艺手册2.4-41）ns=1000v/dw=402(r/min)按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度辅助时间为：tf=0.15tm=0.1548=7.2s其他时间计算：tb+tx=6%(48+7.2)=3.3s故单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 攻4-M12mm 孔v=0.1m/s=6m/minns=238(r/min)按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度V=4.9(m/min) 故机动加工时间：l=16mm, l1 =3mm,l2 =3mm,辅助时间为：tf=0.15tm=0.1554=8.1s其他时间计算：tb+tx=6%(54+8.1)=3.7s故单件生产时间：tdj=tm+tf+tb+tx =54+8.1+3.7=65.8s则工序16单件生产总时间：T=58.5+65.8=124.3s 5.2.14 工序17锪孔 (1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：用带有锥度90度的锪钻锪轴承孔内边缘，倒角445度机床：立式钻床Z535型刀具：90度的直柄锥面锪钻 (2)计算钻削用量为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔时相同，nw=195r/min, 确定进给量：f=0.25mm/r（工艺手册2.4-52）故机动加工时间：l=2.5mm, l1 =1mm辅助时间为：tf=0.15tm=0.154.2=0.6s其他时间计算：tb+tx=6%(4.2+0.5)=0.3s由于要倒4个角，故工序17单件生产时间：tdj=4（tm+tf+tb+tx） =4（4.2+0.6+0.3）=20.4s6 专用的夹具设计 6.1 粗铣下平面夹具 6.1.1 问题的指出为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。对于机体加工工序5粗铣机体的下平面，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度6。 6.1.2 夹具设计 (1)定位基准的选择：由零件图可知，机体下平面与分割面的尺寸应保证为240mm，故应以蜗轮轴承孔及分割面为定位基准。为了提高加工效率，决定采用两把镶齿三面刃铣刀对两个面同时进行加工。同时，为了降低生产成本，此夹具采用手动夹紧11。 (2)定位方案和元件设计根据工序图及对零件的结构的分析，此夹具定位以V形块上四个支承钉对蜗杆轴承孔与两个支承钉及一个双头浮动支承钉对磨合面同时进行定位。所选用的四个支承钉尺寸为，两个支承钉的尺寸为，浮动支承钉见夹具设计剖面图。 (3)夹紧方案和夹紧元件设计根据零件的结构和夹紧方向，采用螺钉压板夹紧机构，在设计时，保证：紧动作准确可靠7 采用球面垫圈，以保证工件高低不一而倾斜时，不使螺钉压弯。压板和工件的接触面应做成弧面，以防止接触不良或改变着力点而破坏定位。一般采用高螺母，以求扳手拧紧可靠，六角螺母头也不易打滑损坏。支柱的高低应能调节，以便适应工件受压面高低不一时仍能正确夹紧12。操作效率高压板上供螺钉穿过的孔应作成长圆孔，以便松开工件时，压板可迅速后撤，易于装卸。压板下面设置弹簧，这样压板松开工件取走后，仍受弹力托住而不致下落。螺旋夹紧机构各元件均已标准化，其材料，热处理要求和结构尺寸都可以查表求得。 (4)切削力及夹紧力的计算刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20则F=9.8154.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0Fz (切削手册)查表得：d0=225mm,Z=20，ae=192, af =0.2, ap =2.5mm, Fz =1.06所以：F=(9.80.20.74192201.06) 225=6705N查表可得，铣削水平分力，垂直分力，轴向力与圆周分力的比值：FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53故 : FL=0.8 FE =0.86705=5364N FV=0.6 FE=0.66705=4023N FX =0.53 FE=0.536705=3554N当用两把铣刀同时加工铣削水平分力时： FL/ =2FL=25364=10728N在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数 K=K1K2K3K4 式中：K1 基本安全系数，2.5 K2加工性质系数，1.1 K3刀具钝化系数，1.1 K2断续切削系数，1.1则 F/=K FH=1.110728 =35697N选用螺旋板夹紧机构，故夹紧力 fN=1/2 F/f为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，f=0.25则 N=0.5356970.25=71394N (5)具设计及操作的简要说明在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺钉夹紧，本道工序的铣床夹具就是选择了手动螺旋板夹紧机构。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）。6.2 粗铣前后端面夹具设计本夹具主要用来粗铣减速箱箱体前后端面。由加工本道工序的工序简图可知。粗铣前后端面时，前后端面有尺寸要求，前后端面与工艺孔轴线分别有尺寸要求。以及前后端面均有表面粗糙度要求Rz3.2。本道工序仅是对前后端面进行粗加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量14。 6.2.1 定位基准的选择在进行前后端面粗铣加工工序时，顶面已经精铣，两工艺孔已经加工出。因此工件选用顶面与两工艺孔作为定位基面。选择顶面作为定位基面限制了工件的三个自由度，而两工艺孔作为定位基面，分别限制了工件的一个和两个自由度。即两个工艺孔作为定位基面共限制了工件的三个自由度。即一面两孔定位。工件以一面两孔定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为支承板，两销为一短圆柱销和一削边销。为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对汽车变速箱箱体的前后端面同时进行粗铣加工。同时为了缩短辅助时间准备采用气动夹紧。 6.2.2 定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。由加工工艺孔工序简图可计算出两工艺孔中心距。由于两工艺孔有位置度公差，所以其尺寸公差为:所以两工艺孔的中心距为，而两工艺孔尺寸为。根据机床夹具设计手册削边销与圆柱销的设计如图6.1所示，计算过程如下13：图6.1 削边销与圆柱销 (1)确定两定位销中心距尺寸及其偏差 = (2)确定圆柱销直径及其公差（基准孔最小直径）取f7 所以圆柱销尺寸为 (3)削边销的宽度b和B （由机床夹具设计手册） (4)削边销与基准孔的最小配合间隙其中：基准孔最小直径圆柱销与基准孔的配合间隙 (5)削边销直径及其公差按定位销一般经济制造精度，其直径公差带为，则削边销的定位圆柱部分定位直径尺寸为。 (6)补偿值定位误差分析本夹具选用的定位元件为一面两销定位15。其定位误差主要为： (1)移动时基准位移误差 =0.009+0.027+0.016 =0.052mm (2)转角误差其中： 6.2.3 铣削力与夹紧力计算根据机械加工工艺手册可查得：铣削力计算公式为圆周分力查表可得： Z=20 代入得 =6571N查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为：当用两把铣刀同时加工时铣削水平分力铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。即：（u=0.25）计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力即：取k=3.3275 F/=3.327542054.4=139936N

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