机械毕业设计（论文）-蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计（全套图纸） .pdf

蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 1 页 共 34 页 1 绪论 1.1 箱体的概述 箱体类零件通常作为箱体部件装配时的基准零件。它将一些轴、套、轴承和 齿轮等零件装配起来，使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来 完成规定的运动。因此，箱体类零件的加工质量对机器的工作精度、使用性能和 寿命都有直接的影响。 箱体零件结构特点：多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加 工难度大。 箱体零件的主要技术要求：轴颈支承孔孔径精度及相互之间的位置精度，定位 销孔的精度与孔距精度；主要平面的精度；表面粗糙度等。 箱体零件材料及毛坯：箱体零件常选用灰铸铁，汽车、摩托车的曲轴箱选用铝 合金作为曲轴箱的主体材料，其毛坯一般采用铸件，因曲轴箱是大批大量生产， 且毛坯的形状复杂，故采用压铸毛坯，镶套与箱体在压铸时铸成一体。压铸的毛 坯精度高，加工余量小，有利于机械加工。为减少毛坯铸造时产生的残余应力， 箱体铸造后应安排人工时效。 1 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 1.2 箱体类零件工艺过程特点分析 1.2.1 箱体类零件的特点 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 2 页 共 34 页 一般减速箱为了制造与装配的方便，常做成可剖分的，这种箱体在矿山、冶金 和起重运输机械中应用较多。剖分式箱体也具有一般箱体结构特点，如壁薄、中 空、形状复杂，加工表面多为平面和孔。 蜗轮箱体的主要加工表面可归纳为以下三类： 主要平面 箱盖的对合面和顶部方孔端面、底座的底面和对合面、轴承孔 的端面等。 主要孔 轴承孔及孔内环槽等。 其它加工部分 联接孔、螺孔、销孔、斜油标孔以及孔的凸台面等。 1.2.2 工艺过程设计应考虑的问题 根据蜗轮箱体的结构特点和各加工表面的要求， 在编制工艺过程时应注意以下 问题： 加工过程的划分 为保证效率和精度的兼顾，就孔和面的加工还需粗精分 开； 箱体加工工艺的安排 安排箱体的加工工艺， 应遵循先面后孔的工艺原则， 对箱体还应遵循组装后镗孔的原则。因为如果不先将箱体的对合面加工好，轴承 孔就不能进行加工。另外，镗轴承孔时，必须以底座的底面为定位基准，所以底 座的底面也必须先加工好。 由于轴承孔及各主要平面，都要求与对合面保持较高的位置精度，所以在平面 加工方面，应先加工对合面，然后再加工其它平面，还体现先主后次原则。 箱体加工中的运输和装夹 箱体的体积、重量较大，故应尽量减少工件的 运输和装夹次数。为了便于保证各加工表面的位置精度，应在一次装夹中尽量多 加工一些表面。工序安排相对集中。箱体零件上相互位置要求较高的孔系和平面， 一般尽量集中在同一工序中加工，以减少装夹次数，从而减少安装误差的影响， 有利于保证其相互位置精度要求。 合理安排时效工序 一般在毛坯铸造之后安排一次人工时效即可；对一些 高精度或形状特别复杂的箱体，应在粗加工之后再安排一次人工时效，以消除粗 加工产生的内应力，保证箱体加工精度的稳定性。 2 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 3 页 共 34 页 2 设计的目的 毕业设计,是在学完机械设计制造专业课程后，经过生产实习取得感性知识后 进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前 所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后工作打 下良好基础。通过毕业设计达到以下目的： 1 熟练的运用机械制造工艺学及夹具和有关先修课程（工程材料及热处理， 机械设计，互换性与技术测量，金属切削原理和机床等）的知识，结合毕业实习 学到的知识，掌握零件的机加工工艺规程的设计的基本原理和方法，初步具备设 计中等复杂零件的工艺规程的能力。 2 能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，设计出 高效，省力，既经济合理又能保证加工质量的夹具。 3 进一步提高设计计算，制图的能力。熟练掌握 solidworks， pro/e 等绘图 软件的应用，能熟练的查阅和使用各种技术资料（国家标准，手册，图册，规范 等） 。 4 在设计过程中培养自己严谨的工作作风和独立工作的能力,为步入社会从 事设计工作打好基础。 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 4 页 共 34 页 3 工艺规程设计 3.1 零件的作用 题目给定的零件是蜗轮箱体，箱体类零件是机器及其部件的基础件，它将机 器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整 体，并按预定传动关系协调其运动。 3.2 零件的工艺分析 蜗轮箱体共有两组加工表面，它们相互间有一定的位置要求。现分述如下： （1）以 52mm 孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：30 027 . 0 0 + ，保 证与 52mm 孔的垂直度要求为 0.01mm，位置度要求为 76063. 0；端面的 6- m6 螺纹孔；还有保证底面的粗糙度m3 . 6 a =r。 （2）以底面为定位表面的加工表面。这一组加工表面包括：左右两端面、70 端面；52 033 . 0 0 mm 孔；24 端面。 3.3 零件的生产类型 依照设计题目知：q=2000 台/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率 和废 品率 分别取 10%和 1%。代入公式 n=qn(1+ )(1+ )有： n=20001（1+10%）（1+1%）=2222 件/年 零件是蜗轮箱体，质量为 15kg，查机械制造技术基础课程设计指南表 2-1 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 5 页 共 34 页 可知属轻型零件，生产类型为中批量生产。 3.4 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 3.4.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 ht200。考虑到工件在使用过程中经常承受交变载荷，因此采用 铸件， 使金属纤维尽量不被切断， 保证工件的工作可靠性。 由于零件年产量为 2222 件，属中批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用金属型铸造。 这对提高生产率，保证加工质量也是有利的。 3.4.2 确定机械加工余量和毛坯尺寸和公差 参见机械制造技术基础课程设计指南第五章第一节，灰铸铁金属型铸造 的公差及机械加工余量按 gb/t 6414- 1999 铸件 尺寸公差与机械加工余量确定。 1) 求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸，长 150mm，宽 148mm，高 180mm，故最大轮廓尺寸为 180mm。 2）选取公差等级 ct 由机械制造技术基础课程设计指南表 5-1，铸造方 法按金属型铸造，铸件材料按会铸铁，得公差等级 ct 范围 8-10 级，取 10 级。 3) 求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级 ct，由表机械 制造技术基础课程设计指南表 5-3 查得，公差带相对于基本尺寸对称分布。 4）求机械加工余量等级 有机械制造技术基础课程设计指南表 5-5，铸 造方法为金属型铸造，铸件材料为灰铸铁，得机械加工余量等级范围的 df 级， 取 f 级。 5）求机械加工余量（rma） 对所有加工表面取同一个数值，由机械制造 技术基础课程设计指南表 5-4 查最大轮廓尺寸为 180mm，机械加工余量等级为 f 级，得 rma 数值为 2mm 6）求毛坯基本尺寸 如下图, a 面、b 面属双侧加工，应由机械制造技术基 础课程设计指南第五章第一节的式 5-2 r=f+2rma+ct/2 求出，即 r=136+22+3.6/2=141.8mm. c 面为单侧加工，应由机械制造技术基础课程设计指南第五章第一节的式 5-3 r=f+rma+ct/2 求出，即 r=108+2+3.6/2=111.8mm。 其它毛坯尺寸如下表所示： 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 6 页 共 34 页 图 蜗轮箱体零件图 蜗轮箱体铸件毛坯尺寸公差与加工余量 单位： mm 项目 a、b 面 c 面 033 . 0 0 120+孔 050 . 0 0 52+孔 公差等级 ct 10 10 10 10 加工面基本尺寸 136 108 120 52 铸件尺寸公差 3.6 3.6 3.6 2.8 机械加工余量等级 f f f f rma 2 2 2 2 毛坯基本尺寸 141.8 111.8 114.2 46.6 项目 027. 0 0 30+孔 56端面 24端面 76端面 公差等级 ct 10 10 10 10 加工面基本尺寸 30 148 148 86 铸件尺寸公差 2.6 3.6 3.6 3.2 机械加工余量等级 f f f f rma 2 2 2 2 毛坯基本尺寸 25.8 153.8 153.8 91.6 毛坯图的绘制 1）毛坯图的表示 毛坯总余量确定后，便可绘制毛坯图。 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 7 页 共 34 页 2）毛坯图的绘制方法 a 用粗实线表示表面形状，以双点划线表示经切削加工后的表面。 b 用双点划线画出经简化了次要细节的零件图的主要视图，将确定的加工余 量叠加在各相应被加工表面上，即得到毛坯轮廓，用粗实线表示。 3.5 制定工艺路线 3.5.1 工艺路线方案一： 工序一：铸造成型 工序二：热处理，对毛坯进行时效处理，使其硬度达到 hbs187- 220 工序三：粗铣底面 工序四：粗镗孔 120、粗镗孔 52 工序五：粗铣两端面、粗铣 70 端面 工序六：热处理 工序七：半精铣底面 工序八：半精镗孔 120、半精镗孔 52 工序九：半精铣两端面、半精铣 70 端面 工序十：粗铣 56 端面 工序十一：粗镗、半精镗孔 36 工序十二：精镗孔 120、精镗孔 52 及倒角 工序十三：精铣左端面、精铣 70 端面 工序十四：精镗孔 36 工序十五：粗铣 24 端面 工序十六：攻螺纹 m10 工序十七：攻 120 孔端面螺纹 6- m6 工序十八：攻 56 端面螺纹 6- m6 工序十九：钻孔 工序二十：去毛刺 工序二十一：终检。 3.5.2 工艺路线方案二 工序一：铸造成型 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 8 页 共 34 页 工序二：热处理，对毛坯进行时效处理，使其硬度达到 hbs187- 220 工序三：粗铣底面 工序四：粗铣两端面、粗铣 70 端面 工序五：粗铣 24 端面 工序六：粗镗孔 120、粗镗孔 52 工序七：热处理 工序八：半精铣底面 工序九：半精铣两端面、半精铣 70 端面 工序十：半精镗孔 120、半精镗孔 52 工序十一：粗铣 56 端面 工序十二：粗镗、半精镗孔 36 工序十三：精铣左端面、精铣 70 端面 工序十四：精镗孔 120、精镗孔 52 及倒角 工序十五：精镗孔 36 工序十六：攻螺纹 m10 工序十七：攻 120 孔端面螺纹 6- m6 工序十八：攻 56 端面螺纹 6- m6 工序十九：钻孔 工序十二十：去毛刺 工序二十一：终检。 3.5.3 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于： 方案一是先加工 120mm 及 52 的孔， 然后 加工端面；而方案二则与其相反，先粗加工端面，然后镗孔。经比较可见方案一 的工序顺序安排能保证下端面和左右端面与孔的中心线的位置精度， 但是违背了 先加工平面，后加工孔的原则，在毛坯上钻孔，容易使镗刀引偏。方案二中先粗 加工左右端面后钻孔，就避免了上述情况，而且容易保证精度要求。鉴于上述比 较我们制定的加工路线如下： 工序一：铸造成型 工序二：热处理，对毛坯进行时效处理，使其硬度达到 hbs187- 220 工序三：铣底面 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 9 页 共 34 页 工序四：钻底面 6-11 孔 工序五：铣 120 和 52 端面 工序六：粗镗孔 120、粗镗孔 52 工序七：铣 56 两端面 工序八：粗镗 30 孔 工序九：钻 6- m6 孔 工序十：钻 3- m6 孔 工序十一：钻 m6 攻螺纹 工序十二：钻 m10 孔攻螺纹 工序十三：精镗孔 120、精镗孔 52 工序十四：精镗孔 30 孔 工序十五：去毛刺 工序十六：终检。 以上工艺过程详见 “机械加工工序过程卡片” 。 3.6 机械加工余量 蜗轮箱体的材料为 ht200。毛坯重量为 16.0kg，硬度 hbs 为 187220mpa， 生产类型为中批量生产，采用铸造成型。 根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工 序尺寸如下： （1）底面的加工余量 由于加工表面的粗糙度为 ra 6.3m 粗铣加工余量为 3mm 半精铣加工余量为 0.8mm 2） 52mm 孔和 120mm 孔加工的加工余量 此加工分为二个工序： 1） 粗镗 52mm 孔和 120mm 孔 2） 精镗 52mm 孔和 120mm 孔 粗镗 52mm 孔和 120mm 孔的双边加工余量为 4mm 精镗 120mm 孔的加工余量为 0.8mm 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 10 页 共 34 页 精镗 52mm 孔的加工余量为 0.4mm 3）30mm 孔加工的加工余量 此加工分为二个工序：1）粗镗 30mm 孔 2）精镗 30mm 孔 粗镗 30mm 孔的双边加工余量为 4mm 精镗 30mm 孔的加工余量为 0.8mm。 3.7 确定切削用量及基本工时 3.7.1 工序一：铣底面 1）加工条件 工件材料：灰口铸铁 ht200 b=187220mpa 铸造。 加工要求：粗铣底面端面并保证 108.8mm 的工序尺寸 机床 xa6132,万能铣床，采用专用夹具装夹铣削，加工余量为 3mm 平面加工 长度为 150mm。 2）刀具选择 a 根据切削用量简明手册表 1.2，刀片材料选择 yg6 硬质合金刀片。根 据切削用量简明手册表 3.1，当背吃刀量为 p a =3mm，铣削宽度 e a =130mm 时选 择铣刀直径 d0=200mm，刀具齿数 z=15. b 由切削用量简明手册表 3.2 确定铣刀切削部分的几何形状， ao=8， ao=5， k =45， k= 30， = 5，ao=8， s =-20 3）选择切削用量 a 确定背吃刀量 p a 本工序加工余量不大可一次经给铣完，即 p a =3mm。 b 确定每齿进给量 fz 采用不对称端铣以提高进给量，根据切削用量简 明手册表 3.5 当使用 yg6,铣床功率为 7.5kw（ 切削用量简明手册表 3.30， xa6132 万能铣床说明书）时查表得 fz=0.140.24mm/，取 fz=0.18mm/r. c 选择铣刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 3.7-3.8，后刀 面最大磨损极限为 1.0mm，刀具寿命为 240min。 d 确定铣削速度 c 和每分钟进给量 m f 铣削速度 c 可根据切削用量简明 手册表 3.27 的公式计算，也可由表直接查出。 根据切削用量简明手册表 3.16，当 d0=200mm，z=15， p a 5mm，fz0.24 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 11 页 共 34 页 mm/r 时， c =82m/ min,n=130r/min, m f=326mm/min. 各修正系数为：0 . 1= mfnmnmv 8 . 0= krfnkrnkrv 故 c =65.6m/min, n=104r/min, m f=260.8mm/min. 根据 xa6132 型万能铣床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30）选择 n=118r/min, m f=300mm/min. 因此实际切削速度和每齿进给量为 c =min/ 6 . 80min/ 1000 1182001415 . 3 1000 nd0 mm= = zmm nz f f m z /17 . 0 = e 校验机床功率 根据切削用量简明手册表 3.24 查的 cc p =4.8w,根据 xa6132 型万能铣床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30） ，机床主轴允许的功 率为 cm p=7.50.75w=5.63w. 故 cc p cm p，因此所选用的切削用量可以采用，即 c =80.6m/min, n=118r/min, m f=300mm/min，mm/z17 . 0 fz=。 f 计算基本工时 tj 由零件图可知铣削长度为 150mm，根据公式 tm= m l f 式中 l=l+y+,l=150mm,根据切削用量简明手册表 3.26，不对称安装 铣刀，入切量及超切量 y+=28mm， m f=300mm/min 故 tm =0.59min。 3.7.2.工序二：钻底面孔 611 设备选用组合钻床，刀具为高速刚标准麻花钻头。 （1） 确定进给量 f 按加工要求，查阅切削用量简明手册表 2.7，确定 钻孔进给量为 f=0.50mm/r。 （2） 确定切削速度 根据切削用量简明手册表 2.12，钻头后刀面最 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 12 页 共 34 页 大磨损极限取 0.6mm。刀具寿命为 60min。根据切削用量简明手册表 2.15 及 表 2.31,钻孔切削速度为 =min/84 . 0 75 . 0 16 t m= n=min/ 7 . 256min/ 5 . 12 8 . 1010001000 rr d = = 根据组合钻床说明书，取 n=250r/min. （3） 计算基本时间 tj 知孔深 l=12mm,查切削用量简明手册表 15- 74，计算刀具切入长度 l1， l1=mm421ot 2 =+）（ c d 对于钻孔的切出长度取 2 l =4mm 则 t j = fn lll 21+ + =0.16min。 3.7.3 工序三：粗铣左端面及粗铣 70 端面 粗铣两端面： 1）加工条件。 加工要求：粗铣两端面并保证 137.8mm 的工序尺寸 机床 xa6132,万能铣床，采用专用夹具装夹单侧铣削，加工余量为 2mm，平面 加工长度为 144mm 和 76mm。 2）刀具选择 a 根据切削用量简明手册表 1.2，刀片材料选择 yg6 硬质合金刀片。根据 切削用量简明手册表 3.1，当背吃刀量为 p a =2mm，铣削宽度 e1 a=144mm 时选择 铣刀直径 d0=200mm，刀具齿数 z=15；当背吃刀量为 p a =2mm，铣削宽度 e2 a=76mm 时 选择铣刀直径 d0=100mm，刀具齿数 z=10。 b 由切削用量简明手册表 3.2 确定左右端铣刀切削部分的几何形状， ao=8 0，ao=5， k =45， k= 30， = 5，ao=8， s =-20. 2)选择切削用量 a 确定背吃刀量 p a 本工序加工余量不大可一次经给铣完，即 p a =2mm。 b 确定每齿进给量 fz 采用不对称端铣以提高进给量，根据切削用量简 明手册表 3.5 当使用 yg6,铣床功率为 7.5kw（ 切削用量简明手册表 3.30， xa6132 万能铣床说明书）时查表得 fz=0.140.24mm/，取 fz=0.18mm/r. 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 13 页 共 34 页 c 选择铣刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 3.7-3.8，后刀 面最大磨损极限为 1.0mm，左端面刀具寿命为 240min，右端面刀具寿命为 180min。 d 确定铣削速度 c 和每分钟进给量 m f 铣削速度 c 可根据切削用量简明 手册表 3.27 的公式计算，也可由表直接查出。 根据切削用量简明手册表 3.16，当 d0=200mm，z=15， p a 5mm，fz 0.24 mm/r 时， c =86m/ min,n=138r/min, m f=347mm/min. 各修正系数为：0 . 1= mfnmnmv 8 . 0= krfnkrnkrv 故 c =68.8m/min, n=110.4r/min, m f=277.6mm/min. 根据 xa6132 型万能铣床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30）选择 n=118r/min, m f=300mm/min. 因此实际切削速度和每齿进给量为 c =min/ 1 . 74min/ 1000 1182001415 . 3 1000 nd0 mm= = zmm nz f f m z /17 . 0 = 根据切削用量简明手册表 3.16，当 d0=100mm，z=10， p a 5mm，fz 0.24 mm/r 时， c =94m/ min,n=310r/min, m f=476mm/min. 各修正系数为：0 . 1= mfnmnmv 8 . 0= krfnkrnkrv 故 c =75.2m/min, n=248r/min, m f=380.8mm/min. 根据 xa6132 型万能铣床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30）选择 n=300r/min, m f=475mm/min. 因此实际切削速度和每齿进给量为 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 14 页 共 34 页 c =min/ 2 . 94min/ 1000 3001001415 . 3 1000 nd0 mm= = zmm nz f f m z /16 . 0 = e 校验机床功率 根据切削用量简明手册表 3.24 查的 cc p =3.7w,根 据 xa6132 型万能铣床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30） ，机床主轴允许的 功率为 cm p=7.50.75w=5.63w. 故 cc p cm p，因此所选用的切削用量可以采用，即 c =74.1m/min, n=118r/min, m f=300mm/min，mm/z17 . 0 fz=。 根据切削用量简明手册表 3.24 查的 cc p =3.6w,根据 xa6132 型万能铣 床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30） ，机床主轴允许的功率为 cm p=7.5 0.75w=5.63w. 故 cc p cm p，因此所选用的切削用量可以采用，即 c =94.2m/min, n=300r/min, m f=475mm/min，mm/z19 . 0 fz=。 f 计算基本工时 tj 由零件图可知铣削长度分别为 144mm 和 76mm，根据公 式 tm= m l f 式中 l=l+y+,l=144mm,根据切削用量简明手册表 3.26，不对称安装 铣刀，入切量及超切量 y+=33mm， m f=300mm/min 故 tm1 =0.59min 式中 l=l+y+,l=76mm,根据切削用量简明手册表 3.26，不对称安装 铣刀，入切量及超切量 y+=19mm， m f=475mm/min 故 tm2 =0.20min 粗铣 70 端面： 1)加工条件。 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 15 页 共 34 页 加工要求：粗铣 70 端面并保证 89.6mm 的工序尺寸。 机床 xa6132,万能铣床，采用专用夹具装夹铣削，加工余量为 2mm 平面加工长 度为 70mm。 2)刀具选择 a 根据切削用量简明手册表 1.2，刀片材料选择 yg6 硬质合金刀片。根 据切削用量简明手册表 3.1，当背吃刀量为 p a =2mm，铣削宽度 e a =70mm 时选择 铣刀直径 d0=100mm，刀具齿数 z=10. b 由切削用量简明手册表 3.2 确定铣刀切削部分的几何形状， ao=8， ao=5， k =45， k= 30， = 5，ao=8， s =-20 2)选择切削用量 a 确定背吃刀量 p a 本工序加工余量不大可一次经给铣完，即 p a =2mm。 b 确定每齿进给量 fz 采用不对称端铣以提高进给量，根据切削用量简 明手册表 3.5 当使用 yg6,铣床功率为 7.5kw（ 切削用量简明手册表 3.30， xa6132 万能铣床说明书）时查表得 fz=0.140.24mm/，取 fz=0.18mm/r. c 选择铣刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 3.7-3.8，后刀 面最大磨损极限为 1.0mm，刀具寿命为 180min。 d 确定铣削速度 c 和每分钟进给量 m f 铣削速度 c 可根据切削用量简明 手册表 3.27 的公式计算，也可由表直接查出。 根据切削用量简明手册表 3.16，当 d0=100mm，z=10， p a 5mm，fz0.24 mm/r 时， c =94m/ min,n=310r/min, m f=476mm/min. 各修正系数为：0 . 1= mfnmnmv 8 . 0= krfnkrnkrv 故 c =75.2m/min, n=248r/min, m f=380.8mm/min. 根据 xa6132 型万能铣床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30）选择 n=300r/min, m f=475mm/min. 因此实际切削速度和每齿进给量为 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 16 页 共 34 页 c =min/ 2 . 94min/ 1000 3001001415 . 3 1000 nd0 mm= = zmm nz f f m z /16 . 0 = e 校验机床功率 根据切削用量简明手册表 3.24 查的 cc p =3.0w,根据 xa6132 型万能铣床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30） ，机床主轴允许的功 率为 cm p=7.50.75w=5.63w. 故 cc p cm p，因此所选用的切削用量可以采用，即 c =94.2m/min, n=300r/min, m f=475mm/min，mm/z16 . 0 fz=。 f 计算基本工时 tj 由零件图可知铣削长度为 70mm，根据公式 tm= m l f 式中 l=l+y+,l=70mm,根据切削用量简明手册表 3.26，不对称安装 铣刀，入切量及超切量 y+=16mm， m f=475mm/min 故 tm3 =0.18min 综合以上总的基本工时为 tm=min97 . 0 min)18 . 0 20 . 0 59 . 0 ( 321 =+=+ mmm ttt 精铣左端面 1)加工条件。 加工要求：精铣左左端面并保证 136mm 的工序尺寸，且保证粗糙度m6 . 1 a =r。 机床 xa6132,万能铣床，采用专用夹具装夹铣削，加工余量为 0.2mm 平面加工 长度为 144mm。 2)刀具选择 a 根据切削用量简明手册表 1.2，刀片材料选择 yg6 硬质合金刀片。根据 切削用量简明手册表 3.1，当背吃刀量为 p a =0.2mm，铣削宽度 e a =144mm 时选 择铣刀直径 d0=200mm，刀具齿数 z=15. b 由切削用量简明手册表 3.2 确定铣刀切削部分的几何形状， ao=8， ao=5， k =45， k= 30， = 5，ao=8， s =-20 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 17 页 共 34 页 2) 选择切削用量 a 确定背吃刀量 p a 本工序加工余量不大可一次经给铣完，即 p a =0.2mm。 b 确定每齿进给量 fz 采用不对称端铣以提高进给量，根据切削用量简 明手册表 3.5 当使用 yg6,铣床功率为 7.5kw（ 切削用量简明手册表 3.30， xa6132 万能铣床说明书）时查表得 fz=0.140.24mm/，取 fz=0.24mm/r. c 选择铣刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 3.7-3.8，后刀 面最大磨损极限为 1.0mm，刀具寿命为 240min。 d 确定铣削速度 c 和每分钟进给量 m f 铣削速度 c 可根据切削用量简明 手册表 3.27 的公式计算，也可由表直接查出。 根据切削用量简明手册表 3.16，当 d0=200mm，z=15， p a 5mm，fz0.24 mm/r 时， c =96m/ min,n=154r/min, m f=390mm/min. 各修正系数为：0 . 1= mfnmnmv 8 . 0= krfnkrnkrv 故 c =76.8m/min, n=123.2r/min, m f=312mm/min. 根据 xa6132 型万能铣床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30）选择 n=150r/min, m f=375mm/min. 因此实际切削速度和每齿进给量为 c =min/ 2 . 94min/ 1000 1502001415 . 3 1000 nd0 mm= = zmm nz f f m z /17 . 0 = e 校验机床功率 根据切削用量简明手册表 3.24 查的 cc p =1.2w,根据 xa6132 型万能铣床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30） ，机床主轴允许的功 率为 cm p=7.50.75w=5.63w. 故 cc p cm p，因此所选用的切削用量可以采用，即 c =94.2m/min, n=150r/min, m f=375mm/min，mm/z17 . 0 fz=。 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 18 页 共 34 页 f 计算基本工时 tj 由零件图可知铣削长度为 70mm，根据公式 tm= m l f 式中 l=l+y+,l=144mm,根据切削用量简明手册表 3.26，不对称安装 铣刀，入切量及超切量 y+=35mm， m f=375mm/min 故 tm1=0.48min。 精铣 70端面 1) 加工条件。 加工要求： 精铣 70 端面并保证 86mm 的工序尺寸， 且保证粗糙度m6 . 1 a =r。 机床 xa6132,万能铣床，采用专用夹具装夹铣削，加工余量为 0.3mm 平面加工 长度为 70mm。 2) 刀具选择 a 根据切削用量简明手册表 1.2，刀片材料选择 yg6 硬质合金刀片。根据 切削用量简明手册表 3.1，当背吃刀量为 p a =0.3mm，铣削宽度 e a =70mm 时选择 铣刀直径 d0=100mm，刀具齿数 z=10. b 由切削用量简明手册表 3.2 确定铣刀切削部分的几何形状， ao=8， ao=5， k =45， k= 30， = 5，ao=8， s =-20 2) 选择切削用量 a 确定背吃刀量 p a 本工序加工余量不大可一次经给铣完，即 p a =0.3mm。 b 确定每齿进给量 fz 采用不对称端铣以提高进给量，根据切削用量简 明手册表 3.5 当使用 yg6,铣床功率为 7.5kw（ 切削用量简明手册表 3.30， xa6132 万能铣床说明书）时查表得 fz=0.140.24mm/，取 fz=0.24mm/r. c 选择铣刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 3.7-3.8，后刀 面最大磨损极限为 1.0mm，刀具寿命为 180min。 d 确定铣削速度 c 和每分钟进给量 m f 铣削速度 c 可根据切削用量简明 手册表 3.27 的公式计算，也可由表直接查出。 根据切削用量简明手册表 3.16，当 d0=100mm，z=10， p a 5mm，fz0.24 mm/r 时， c =107m/ min,n=358r/min, m f=534mm/min. 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 19 页 共 34 页 各修正系数为：0 . 1= mfnmnmv 8 . 0= krfnkrnkrv 故 c =85.6m/min, n=286.4r/min, m f=427.2mm/min. 根据 xa6132 型万能铣床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30）选择 n=300r/min, m f=475mm/min. 因此实际切削速度和每齿进给量为 c =min/ 2 . 94min/ 1000 3001001415 . 3 1000 nd0 mm= = zmm nz f f m z /16 . 0 = e 校验机床功率 根据切削用量简明手册表 3.24 查的 cc p =1.2w,根据 xa6132 型万能铣床的说明书（ 切削用量简明手册表 3.30） ，机床主轴允许的功 率为 cm p=7.50.75w=5.63w. 故 cc p cm p，因此所选用的切削用量可以采用，即 c =94.2m/min, n=300r/min, m f=475mm/min，mm/z16 . 0 fz=。 f 计算基本工时 tj 由零件图可知铣削长度为 70mm，根据公式 tm= m l f 式中 l=l+y+,l=70mm,根据切削用量简明手册表 3.26，不对称安装 铣刀，入切量及超切量 y+=16mm， m f=475mm/min 故 tm2 =0.18min 综合以上总的基本工时为 tm=min66 . 0 min)18 . 0 48 . 0 ( 21 =+=+ mm tt 3.7.4 工序四：粗镗孔 120、粗镗孔 52 1)加工条件 加工要求：粗镗孔 120，保证加工 117.2 的工序尺寸；粗镗孔 52，保证 加工 50.6 的工序尺寸。 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 20 页 共 34 页 机床 t619a/1 卧式铣镗床 刀具：参考刀具工程师手册表 3-54，选用硬质合金浮动镗刀，镗杆直 径依工件而定。 粗镗孔 120 时， 镗刀的调节范围为 110120mm， 0 97 . 0 0 110d =mm， b= 008 . 0 022. 0 30 mm，h= 006 . 0 018 . 0 16 mm；切削部分尺寸：mm12b2=， 0 9=， 0 0 2=， 20/01 . 0 ,40/01 . 0 21 =ww。粗镗孔 52 时，镗刀的调节范围为 4550mm， 0 62 . 0 0 45d =mm，b= 008. 0 022 . 0 25 mm，h= 006 . 0 018 . 0 12 mm；切削部分尺寸：mm5 . 2b2=， 0 15=， 0 0 2=，15/01 . 0 ,20/01 . 0 21 =ww。 2)计算切削用量及工时 a 确定进给量 f 加工顺序为先加工 120，后加工 52。参照实用机械 加工工艺手册表 11- 313 得 f=0.3- 1mm/r，考虑到镗 52 孔时刀杆直径很小，故 取 f=0.8 mm/r。 b 选择刀具磨钝标准及寿命 由切削用量简明手册 ，表 1.9，镗刀后刀 面最大磨损量取为 0.8mm，采用焊接结构，刀具寿命为 60min。 c 确定切削速度 v 由切削用量简明手册 ，表 1.11，当用 yg6 硬质合金 镗刀加工硬度为 hbs 为 187220mpa 的灰铸铁，得 =40-80m/min，取 =60m/min。 n1=1000v/ d=167.2r/min， 取 n=170r/min，则实际速度 v1 =61m/min n2=1000v/ d=409.85 r/min,取 n=410 r/min，则实际速度 v2=60m/min。 d 时间定额 基本时间 根据机械制造工艺及设备设计指导手册表 15-70，粗镗 孔 120 时切削的基本时间为 t1=i fn llll 321 + = 1708 . 0 33313 + min=0.16min 粗镗孔 52 时切削的基本时间为 t2=i fn llll 321 + = 4108 . 0 333 3 . 87 + min=0.29min 故本工序基本时间 tj= t1+ t2 =（0.16+0.29）min=0.45min。 辅助时间 根据机械制造工艺及设备设计指导手册表 15-96表 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 21 页 共 34 页 15-99，在铣镗床上装夹工件的时间为 0.21min，操作机床时间为 0.07min，刀 架快速进退 0.09min，查表 15-87，测量工件时间为 0.59min。 本工序辅助时间为 tf=（0.21+0.07+0.09+0.59）min=0.97min。 布置工作地、休息和生理需要时间 查表 15-100，取该项时间占操作 时间 15.9%，即 tbx=（tj+tf）k%=（0.37+0.97）15.9%min=0.21min。 准备终结时间 查表 15-102，固定部分 28min，另加部分装卸夹具并 校正 15min、装卸镗杆 22=4min。即 tzz=（28+15+4）min=47min 本工序单件时间定额为 td=tj+tf+tbx+ n tbx =（0.37+0.97+0.21+ 400 47 ）=1.67min。 （式中 n 为 投料批量） 。 3.7.5 工序五：粗镗孔 30 粗镗孔 30 1) 加工条件 加工要求：粗镗孔 30，保证加工 的工序尺寸 机床 t619a/1 卧式铣镗床 刀具：参考刀具工程师手册表 3-54，选用硬质合金浮动镗刀，镗杆直径 依工件而定。粗镗孔 30 时，镗刀的调节范围为 2427mm， 0 52. 00 30d =mm， b= 008 . 0 022 . 0 20 mm，h= 005 . 0 015 . 0 3 mm；切削部分尺寸：mm7b2=， 0 15=， /0 0 301=， 10/01 . 0 ,10/01 . 0 21 =ww。 2) 计算切削用量及工时 a 确定进给量f 参照 实用机械加工工艺手册 表11- 313 得 f=0.3- 1mm/r， 考虑到镗 30 孔时刀杆直径很小，故取 f=1 mm/r。 b 选择刀具磨钝标准及寿命 由切削用量简明手册 ，表 1.9，镗刀后刀 面最大磨损量取为 0.8mm，采用焊接结构，刀具寿命为 60min。 c 确定切削速度 v 由切削用量简明手册 ，表 1.11，当用 yg6 硬质合金 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 22 页 共 34 页 镗刀加工硬度为 hbs 为 187220mpa 的灰铸铁，得 =40-80m/min，取 =40m/min。 n=1000v/ d=414.7r/min， 取 n=425r/min，则实际速度 v1 =41m/min d 时间定额 基本时间 根据机械制造工艺及设备设计指导手册表 15-70，粗镗 孔 30 时切削的基本时间为 tj=i fn llll 321 + = 4258 . 0 33324 + min=0.10min。 辅助时间 根据机械制造工艺及设备设计指导手册表 15-96表 15-99，在铣镗床上装夹工件的时间为 0.21min，操作机床时间为 0.07min，刀架 快速进退 0.09min，查表 15-87，测量工件时间为 0.59min。 本工序辅助时间为 tf=（0.21+0.07+0.09+0.59）min=0.97min。 布置工作地、休息和生理需要时间 查表 15-100，取该项时间占操作 时间 15.9%，即 tbx=（tj+tf）k%=（0.37+0.97）15.9%min=0.21min。 准备终结时间 查表 15-102，固定部分 28min，另加部分装卸夹具并 校正 15min、装卸镗杆 22=4min。即 tzz=（28+15+4）min=47min 本工序单件时间定额为 td=tj+tf+tbx+ n tbx =（0.10+0.97+0.21+ 400 47 ）=1.40min。 （式中 n 为 投料批量） 。 3.7.6 工序六：钻孔 6m6 设备选用组合钻床，刀具为高速刚标准麻花钻头。 （1） 确定进给量 f 按加工要求，查阅切削用量简明手册表 2.7，确定 钻孔进给量为 f=0.50mm/r。 （2） 确定切削速度 根据切削用量简明手册表 2.12，钻头后刀面最 大磨损极限取 0.6mm。刀具寿命为 60min。根据切削用量简明手册表 2.15 及 表 2.31,钻孔切削速度为 =min/84 . 0 75 . 0 16 t m= n=min/ 7 . 256min/ 5 . 12 8 . 1010001000 rr d = = 蜗轮箱体加工工艺规程及工艺装备的设计 第 23 页 共 34 页 根据组合钻床说明书，取 n=250r/min. （3） 计算基本时间 tj 知孔深 l=15mm,查切削用量简明手册表 15- 74，计算刀具切入长度 l1， l1=mm421ot 2 =+）（ c d 对于钻孔的切出长度取 2 l =4mm 则 t j = fn lll 21+ + =0.16min。 3.7.7 工序七：铣 56 两端面 1)加工条件 工件材料：灰口铸铁 ht200 b=187220mpa 铸造。 加工要求：粗铣底面端面并保证 148mm 的工序尺寸 机床 xa6132,万能铣床， 采用专用夹具装夹单边铣削， 单边加工余量为 2.9mm， 平面加工长度为 56mm。 2)刀具选择 a 根据切削用量简明手册表 1.2，刀片材料选择 yg6 硬质合金刀片。根据 切削用量简明手册表 3.1，当背吃刀量为 p a =2.9mm，铣削宽度 e a =56mm 时选择 铣刀直径 d0=80mm，刀具齿数 z=10. b 由切削用量简明手册表 3.2 确定铣刀切削部分的几何形状， ao=8， ao=5， k =45， k= 30， = 5，ao=8， s =