毕业设计（论文）-whx112减速器机盖工艺及夹具设计[2套夹具].pdf

南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 1 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 毕业设计（说明书）毕业设计（说明书） 课题：课题：whx112 减速器机盖毕业设计减速器机盖毕业设计 班 级：机制 101 姓 名： 专 业：机械制造及自动化 指导老师： 时 间：2013.5 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 2 内容摘要： 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。 关键词：关键词： 工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夹紧力 abstract : enable 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. keyword: the process, worker one, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 3 目目 录录 1 绪论绪论.3 2零件的工艺分析零件的工艺分析.3 2.1 零件的工艺分析3 2.2 确定毛坯的制造形式4 3. 拟定机盖加工的工艺路线拟定机盖加工的工艺路线.4 3.1 定位基准的选择4 3.2 加工路线的拟定6 4. 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定.8 4.1 机盖.8 5. 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 11 5.1 机盖.12 6.夹具设计夹具设计 23 6.1 铣下平面夹具23 6.2 钻夹具23 参考文献参考文献 24 结论结论24 科技论文科技论文25 附件附件 零件图和夹具图及加工工艺卡零件图和夹具图及加工工艺卡 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 4 1.概述概述 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. 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. 2.零件工艺的分析零件工艺的分析 2.1 零件的工艺分析零件的工艺分析 2.1.1 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。 2.1.2 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。 2.1.3 盖体上平面表面粗糙度为 ra小于 12.5um,端面表面粗糙度为 ra小于 3.2um，机 盖机体的结合面的表面粗糙度为 ra小于 3.2um，结合处的缝隙不大于 0.05mm，机体的端面表面粗糙度为 ra小于 12.5um。 2.2 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 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，其牌号选用 ht20- 40，由于零件年生产量 2 万 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 5 台，已达到大批生产的水平，通常采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工 余量可适当减少。 3.拟定箱体加工的工艺路线拟定箱体加工的工艺路线 3.1 定位基准的选择定位基准的选择 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。 3.1.1 精基准的选择精基准的选择 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。 3.1.2 基准的选择基准的选择 加工的第一个平面是结合面，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 加工路线的拟定加工路线的拟定 whx112 减速机箱盖的工艺过程 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 以分割面为装夹基面，按线找正，夹紧工件，铣顶部平面，保证尺寸 3mm 6 粗铣 以已加工上平面及侧面做定位基准，装夹工件，铣结合面，保证尺寸 16mm，留有磨 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 6 削余量 0.050.06mm 7 磨 磨分割面至图样尺寸 14mm 8 钻 以分割面及外形定位，钻 4 11mm 孔, 413mm 孔，钻攻 4 m6mm 孔 9 钻 钻，铰 26mm 的锥销孔，装入锥销 10 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 235mm 11 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 12 检验 检查入库 4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸 及毛坯的尺寸如下： 4.1 机盖机盖 4.1.1 毛坯的外廓尺寸：毛坯的外廓尺寸： 考虑其加工外廓尺寸为 330230133 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， 毛坯长：330+23.5=337mm 宽：230+23=236mm 高：133+22.5=138mm 4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：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 8的磨削深度 ap=0.05mm 4.1.3 加工的工序尺寸及加工余量：加工的工序尺寸及加工余量： （1）钻 4-11mm 孔 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 7 钻孔：10mm，2z=10 mm，ap=5mm 扩孔：11mm，2z=1mm， ap=0.5mm (2)钻 4-13mm 孔 钻孔：13mm，2z=13 mm，ap=6.5mm (3)攻钻 4-m6mm 孔 钻孔：6mm，2z=6 mm，ap=3mm 攻孔：m6mm 5.确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 5.1 机盖机盖 5.1.1 工序工序 5 粗铣顶面粗铣顶面 （1）加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗铣箱盖上顶面，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 125 mm，最大加工余量为 zmax=2.5mm,可一次铣削，切削深 度 ap=2.5mm 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 38(r/min) 22514.3 271000 dw 1000v ns= = p 根据表 2.486,取 nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： v=dwnw /1000=26.5(m/min) 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=125+3+2=130mm 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 8 故机动工时为： tm =130150=0.866min=52s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1552=7.8s 其他时间计算： tb+tx=6%(52+7.8)=3.58s 故工序 5 的单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =52+7.8+3.58=63.4s 5.1.2 工序工序 6 粗粗铣结合面粗粗铣结合面 （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，切削深度 ap=2.45mm 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 38(r/min) 22514 . 3 271000 dw 1000v ns= = p 根据表 2.486,取 nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： v=dwnw /1000=26.5(m/min) 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： 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 9 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 工序工序 7 磨分割面磨分割面 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 f fa v1000 k zbb l 2 tm = 工艺手册 式中 l加工长度，l=330mm b加工宽度，230mm zb单面加工余量，zb =0.0 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） s162min855 . 1 0.01520101000 0.051.1230330 2 tm= = 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15162=24.3s 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 10 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=197.5s 5.1.4 工序工序 8 钻孔钻孔 （1）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 (m/min)42.31 1000 nw dw = p v s 8 . 10min18 . 0 f nw ) l2l1(l t1= + = 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 (m/min)42.31 1000 nw dw = p v s 8 . 10min18 . 0 f nw ) l2l1(l t2= + = 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 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 11 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 (2)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 (m/min)42.31 1000 40022514 . 3 1000 dwnw = =pv st 4 . 20min34 . 0 100 34 f nw ) l2l1(l = + = 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 (3)钻 4-m6mm 孔 工件材料：灰铸铁 加工要求：攻钻 4 个公制螺纹 m6mm 的孔 机床：立式钻床 z535 型 刀具：6mm 的麻花钻 m6 丝锥 钻 4-6mm 的孔 f=0.15mm/r（工艺手册2.438，3.1- - 36） 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 12 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 st90min5 . 1 15 . 0 100 92 f nw ) l2l1(l4 = = + = (m/min)42.31 1000 40022514 . 3 1000 dwnw = =pv 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 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 攻 4-m6mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=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=19mm, l1 =3mm,l2 =3mm, t= (l+l1+l2)2/nf4=1.02(min)=61.2s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1561.2=9.2s 其他时间计算： tb+tx=6%(61.2+9.2)=4.2s 故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =61.2+9.2+4.2=74.6s 故工序 8 的总时间 t=105.3+99.5+109.7+74.6=389.1s 5.1.5 工序工序 9 钻，铰钻，铰 2 个直径为个直径为 6mm 深深 28mm 的孔的孔 （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 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 13 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) s 9 . 32min55 . 0 f nw l2l1l t= + = （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 min)/( 6 . 21 1000 dwnw v m p = s 5 . 17min29 . 0 f nw l2l1l t= + = 故 tm=2（t1 +t2）=100.8s tf=0.15tm=0.15100.8=15.1s tb+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 5.1.6 工序工序 10 半精铣半精铣前后端前后端面面 （1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：半精铣机盖前后 2 个端面 机床：卧式铣床 x63 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 14 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=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 38(r/min) 22514 . 3 271000 dw 1000v ns= = p 根据表 2.486,取 nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： min)/( 5 . 26 1000 dwnw v m=p 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 l+l1+l2=165+3+2=170mm 故机动工时为： s68min13 . 1 150 170 f nw l2l1l tm= + = 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1568=10.2s 其他时间计算： tb+tx=6%(68+10.2)=4.1s 故铣一端面的时间： tdj=tm+tf+tb+tx =68+10.2+4.1=82.3s 由于要求铣 2 个端面，则工序 4 的总时间为： t=2tdj=282.3=164.6s 5.1.7 工序工序 10 半精铣半精铣左右端左右端面面 （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 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 15 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=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 38(r/min) 22514 . 3 271000 dw 1000v ns= = p 根据表 2.486,取 nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： min)/( 5 . 26 1000 dwnw v m=p 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 l+l1+l2=165+3+2=170mm 故机动工时为： s68min13 . 1 150 170 f nw l2l1l tm= + = 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1568=10.2s 其他时间计算： tb+tx=6%(68+10.2)=4.1s 故铣一端面的时间： tdj=tm+tf+tb+tx =68+10.2+4.1=82.3s 由于要求铣 2 个端面，则工序 5 的总时间为： t=2tdj=282.3=164.6s 5.1.8 工序工序 11 精精前后前后铣铣端端面面 （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 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 16 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 38(r/min) 22514 . 3 271000 dw 1000v ns= = p 根据表 2.486,取 nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： min)/( 5 . 26 1000 dwnw vm p = 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=13.5ss 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 5.1.9 工序工序 11 精精前后前后铣铣端端面面 （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 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 17 （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 38(r/min) 22514 . 3 271000 dw 1000v ns= = p 根据表 2.486,取 nw=37.5r/min, 故实际切削速度为： min)/( 5 . 26 1000 dwnw vm p = 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=13.5ss 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 6. 夹具设计夹具设计 6.1 研究原始质料研究原始质料 利用本夹具主要用来精结合平面。在铣此端面时，为了保证技术要求，最关键是 找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 18 6.2 定位基准的选择定位基准的选择 由零件图可知：在对结合面进行加工，由于结合面是加工其他面的基准，因此， 定位、夹紧方案： 选上平面定位，即一面定位限制三个自由度，夹紧方式选用螺母压板夹紧。 铣底面时为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一个平面的定位方式，这种 定位在结构上简单易操作。一面即为机盖的上平面； 6.3 切削力及夹紧分析计算切削力及夹紧分析计算 刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 0 0 15g= 0 0 10a =顶刃 0 n a =侧刃6 00 10 15b= 30 r k = 40dmm= 160dmm= 20.5lmm= 22z = 0.08/ f amm z= mmap0 . 2= 由参考文献55 表 129 可得铣削切削力的计算公式： 0.90.801.11.10.1 2335 pz fafdb zn - = 有： 0.900.801.11.10.1 2335 2.00.082820.522 2.4836.24()fn - = 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬 间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数 作为实际所需夹紧力的数值，即： fkwk= 安全系数 k 可按下式计算： 6543210 kkkkkkkk = 式中： 60 kk为各种因素的安全系数，查参考文献5121 可知其公式参 数： 123 456 1.0,1.0,1.0, 1.3,1.0,1.0. kkk kkk = = 由此可得： 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56k = 所以 836.24 1.561304.53() k wk fn= = 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 19 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定 选用手动螺旋夹紧机构。 查参考文献51226 可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计 算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有： )( 21 0 jagjg+ = tgtg ql w z 式中参数由参考文献5可查得： 6.22g = 2.76 z r = o 90 1 =j 059 2 = o j 2 29a= o 其中：33()lmm= )(80 nq = 螺旋夹紧力： 0 4748.2()wn= 该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如 2.1. 由表2621-得：原动力计算公式 0 0 1 k l ww l h = 即： 004748.2 33 0.98 9032.75() 17 k w l wn l h = 由上述计算易得： kk ww 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定 选用手动螺旋夹紧机构。 6.4 误差误差分析分析 夹紧误差 ：acos)( minmax yy jj -=d 其中接触变形位移值： 1 ()() 19.62 n hbz yrazaz kn krc hbl d =+ 查5表 1215 有 1 0.004,0.0016,0.412,0.7 razhb kkcn=-=。 cos0.0028 j jy mma d=d= 磨损造成的加工误差： mj d通常不超过mm005. 0 夹具相对刀具位置误差： ad d取mm01. 0 误差总和：0.0850.3 jw mmmmd +d =影响加工精度的因素 用夹具夹装工件进行机械加工时，其工艺系统中影响工件精度的因素很多，与夹具 有关的因素有定位误差d，对刀误差t，夹具在机床上的安装误差a 和夹具误 差t。机械加工工艺系统中，影响加工精度的其他因素统称为加工方法误差g。 上述各项误差均为导致刀具相对于工件的位置不够准确，从而形成总的加工误差。 所以在成批加工工工件钱，必须试制加工工件，在检验合格后才能进行批量加工， 而且加工后也要不定时的抽检，防止因夹具问题出现报废件。 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 24 参考文献参考文献 1，邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京： 机械工业出版社 2004， 8 2，赵志修 主编 机械制造工艺学 北京： 机械工业出版社 1984，2 3，孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京：冶金工业出版社 2002， 12 4，李洪 主编 机械加工工艺手册 北京： 北京出版社 1990，12 5，邓文英 主编 金属工艺学 北京： 高等教育出版社 2000 6，黄茂林 主编 机械原理 重庆： 重庆大学出版社 2002，7 7，丘宣怀 主编 机械设计 北京： 高等教育出版社 1997 8，储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆： 重庆大学出版社 1997，12 9，廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京： 中国计量出版社 2000，1 10，乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京： 机械工业出版社 1992，12 11，李庆寿 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1983，4 12，陶济贤 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1986，4 13， 机床夹具结构图册 贵州：贵州人民出版社 1983，7 14，龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西：陕西科技出版社，1981,7 15，李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江： 哈儿滨工业大学出版社 1984, 7 16, 周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京： 中国建材工业出版社 2002,12 whx112 减速机壳加工工艺及夹具设计 25 结论：结论： 在本次毕业设计中，我们将设计主要分为两大部分进行：工艺编制部分和夹具设 计部分。 在工艺部分中，我们涉及到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。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确 定。 在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件 的夹紧，在对工件夹紧的选择上，我用了两种不同的夹紧方法，即：粗铣下平面用的 是螺钉压板夹紧机构，粗铣前后端面时用的是气动夹紧机构，两种方法在生产中都有 各自的优点和不足，但都广泛运用在生产中。然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹 紧力，这也是该设计中的重点和难点。 通过这次毕业设计，使我对大学三年所学的知识有了一次全面的综合运用，也学 到了许多上课时没涉及到的知识，尤其在利用手册等方面，对今后毕业出去工作都有 很大的帮助。另外，在这次设计当中，指导老师在大多数时间牺牲自己的宝贵休息时 间，对我们进行细心的指导，我对他们表示衷心的感谢！老师，您辛苦了！ 在这次毕业设计中，我基本完成了毕业设计的任务，达到了毕业设计的目的，但 是，我知道自己的设计还有许多不足甚至错误，希望老师们能够谅解，谢谢！ 南通职业大学毕业设计（论文） whx112 减速器机盖 26 机械制造自动化技术 本世纪初，出现了专用机床与传送带相结合的生产方式，加工与装配均以单一化 作业为基础，从而极大的提高了生产效率。之后，又出现了大型多工位自动机床和自 动生产线。这一时期自动化技术的特点是：加工实现了部分或全部“自动化”，但完成 某一项具体的加工任务，其工艺路径、加工尺寸、工具设置等，均需事先由人设定调 试。而一旦设定调试完毕，整个工艺过程和工艺参数便不再变化，只能加工某一种固 定的产品。因此，这种自动化技术可以称之为“刚性自动比技术”。 随着计算机技术的出现，产生了“柔性自动化技术”。采用“柔性自动化技术”的生产 线不仅能够自动的“做”，而且一旦加工目标确定，就知道应该“怎么做”。“柔性自动化 技术”以数控技术为核心，将计算机技术、信息技术与生产技术有机结合在一起。其应 用范围可包括产品设计、加工制造和相应的信息与管理系统。柔性自动化技术是当今 机械制造业适应市场动态需求，加速产品更新的主要手段。采用柔性自动化技术，不 仅能够提高生产效率、减轻劳动强度，还能提高产品质量、缩短制造周期和交货期、 大幅度降低成本，因而是各国机械制造业发展的重要趋势。 工业发达国家在柔性自动化技术的诸多领域中，如：柔性制造单元（fmc）、柔 性制造系统（fms）、计算机辅助设计计算机辅助制造（cadcam）、计算机辅 助工艺设计（capp）、管理信息系统（mis）等方面均取得很大发展。尤其在 80年代 中期，更是出现了更高层次的计算机集成制造系统（cims），它可将整个企业生产中 有关产品的开发、设计、制造和管理等方面的自动化技术综合成全局自动化；使物流 和信息流集成为一个大系统的自动化，以实现总体最优，从而有力地保证了企业的市 场竞争力和长远发展。 从技术上看，工业发达国家都是以提高系统的可靠性、实用化为重点，以易于联 网和集成为目标，注重对单元技术的开发、完善与提高。计算机数控（cnc）单机继 续向着高精度、高速度和高柔性的方向发展，cadcam、capp、mis 功能迅速扩 展，fms 技术向着网络系统开放、性能集成智能、实用有效的方向发展。 目前，我国 cnc 机床尚未普及，连续运行的可靠性还不高，fms 尚未达到实用 化，一些关键的基础技术还没有完全掌握，与国际先进水平和国内日益增长的需求相 比，都有不小的差距。我们必须结合国情，大力发展适用、可靠、价廉的柔性自动化 技术及装备。 今后一段时期内，在继续进行机械制造柔性自动化技术方面应用科学研究的基础 上，切实做好“掌握柔性自动化装备的设计方法和制造技术”，以及“提高自主开发能力” 这两个方面的工作；完成 fmc、p- fms（准柔性制造系统）、fms 这三个层次的典型 柔性加工设备的开发。力争到 2000年，我国主要柔性单元设备的综合性能，达到国外 90 年代初期的水平；实用化的柔性制造系统的稳定生产水平，达到国外 80年代末、90 年代初水平，以便为今后制造业综合自动化的发展奠定良好的基础。 whx112 减速机壳加工工艺及夹具设计 27 appendix machinery manufacturing automation technology the beginning of this century, there has been special machine tools and conveyor combination of modes of production, processing and assembly operations are based on a single- system, which greatly improved the production efficiency. after that, it appeared a large- scale multi-