毕业设计（论文）-X6020B卧式升降台铣床变速箱体的机械加工工艺及其工艺装备设计.doc

内容提要根据设计任务书的要求,本设计说明书针对x6020b卧式升降台铣床变速箱体的机械加工工艺过程及其工艺装备进行设计说明。其研究方法为：对x6020b变速箱体的零件进行分析；对机械加工工艺规程进行设计； 对精镗孔专用夹具进行设计；还有零件的分析；机械加工余量,工序尺寸及其公差的确定；切削用量,工时定额,切削力及切削功率的确定；工艺过程卡和工序卡的填写。采取的主要措施为：明确夹具的设计要求，确定夹具设计方案，主要零件的工艺分析，拟订夹具设计零件图，最终结构的设计与运算，绘制正式工作图，编制设计说明书。所达到的效果为使变速箱控制的马达速度能够达到铣床加工工件时所需要的传动要求。目 录前言11 机械制造工艺设计任务书21.1 设计题目21.2 原始资料21.3 设计内容21.4 x6020b卧式升降台铣床的介绍22零件的分析42.1 零件的功用42.2 零件的工艺分析42.3 箱体的材料及毛坯种类的选择53 x6020b变速箱体的机械加工工艺规程设计63.1 变速箱体机械加工时的主要问题63.2 机体机械加工时定位基准的选择63.3 制订工艺路线74 确定机械加工余量，工序尺寸及其公差114.1 平面的机械加工余量，工序尺寸及其公差114.2 孔的机械加工余量，工序尺寸及其公差115 确定切削用量,工时定额，切削力及切削功率136 绘制毛坯零件图237 填写工艺过程卡和工序卡247.1 机械加工工艺过程的组成247.2 工序的合理组合248 夹具设计268.1 夹具的定义以及分类268.2 机床夹具在机械加工中的作用278.3 机床夹具的组成288.4 夹具的设计29总结37参考文献38致谢39附录40前 言毕业设计是学生在校学习阶段的最后一个重要的教学环节，其目的是培养一般工程技术问题的能力，树立正确养学生综合运用所学的专业和基础理论知识，独立解决本专业的设计思想的工作作风。毕业设计是毕业实习的基础上进行的，根据自己的设计课题，在毕业实习期间认真调查研究。搜集资料。本次设计涉及到机床，工艺，工装夹具等机制专业的几乎所有的专业基础知识，是一次全面，系统地检查自己在大学期间对专业知识的学习的情况。在整个设计过程中做到严谨，认真完成方案设计，图纸设计和编写技术文件等，使自己对机制专业有了更深的认识。由于水平有限，经验不足，第一次全面的系统的设计本次设计难免有许多不妥和错误之处，恳请指导老师和读者批评指正错误，以便及时改正。1 械制造工艺设计任务书1.1 设计题目x6020b卧式升降台铣床变速箱体的机械加工工过程及其工艺装备的设计1.2 原始资料1.2.1 生产纲领：500件/年 每天一班1.2.2 生产类型：中批量生产1.3 设计内容1.3.1 零件毛坯合图 1张1.3.2 机械加工工序卡过程卡 1套1.3.3 机械加工工序卡 1套1.3.4 夹具装配总图 1张1.3.5 夹具零件图 13张1.3.6 毕业设计说明书 1份1.4 x6020b卧式升降台铣床的介绍铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-决速”或“决速-进给”的自动转换。1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。铣床种类很多，一般是按布局形式和适用范围加以区分，主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等。升降台铣床有万能式，卧式和立式几种，主要用于加工中小型零件，应用最广；龙门铣床包括龙门铣镗床，龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件；单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件。仪表铣床是一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件；工具铣床主要用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床。另外，按控制方式，铣床又可分为仿形铣床，程序控制铣床和数控铣床等。1.4.1 x6020b卧式升降台铣床的性能和用途 工作台面宽度为200 mm、250 mm的卧式万能升降台铣床适用于安装圆片铣刀或圆柱铣刀对各种金属进行的铣削加工，可以铣平面和沟槽等。可以逆铣也可以顺铣。机床精度稳定，操纵灵活。工作台纵向，横向及垂向均有机动进给及快速调整移动。配备多种附件。重量轻，更换容易，做到一机多能，用途广泛，适用于机械、轻工、仪表、电机、电器、模具等行业的铣削加工。万能升降台铣床由于工作台可以回转45（只限于x61系列），配以使用分度头时可以铣削麻花钻沟槽和斜齿圆柱齿轮等各种螺旋表面及特殊表面。根据要求，还可以在各种卧式（万能）升降台铣床上安装数显装置。图2.1 x6020b卧式升降台铣床图2 零件的分析2.1 零件的功用x6020b卧式升降台铣床的变速箱体是重要的一个基础零件，它将部件中的轴，套，齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的相对位置，以传递转矩形或改变转速来完成规定的运动，同时它能保证x6020b变速箱体部件与整机正确安装位置。2.2 零件的工艺分析由原始零件图样可知，其材料为ht15-33该零件上的主要加工面为w、h、n面（分别定为面）另有为了定位夹紧和装配所需加工的平面有三个，分别定为面。2.2.1 孔和平面的表面粗糙度要求：面为ra1. 6um 面为ra 3.2um面为ra 6.3um. 组支承孔的内表面为ra 1.6um配钻孔的内表面为ra 3.2um ，其余为ra 6.3um2.2.2 平面的几何形状精度1面与2面的平行度误差为 0.10 mm1面与3面的平行度误差为 0.04 mm4面与2面的垂直度允许误差为 0.05 mm2.2.3 轴孔端面对轴线的垂直度允许误差轴孔端面对轴线的垂直度允许误差为 0.04 mm2.2.4 支承孔的轴线间的平行度允许误差 支承孔的轴线间的平行度允许误差为 300:0.062.2.5 支承孔的孔中心距偏差支承孔的孔中心距偏差规定为 0.055 mm2.2.6 支承孔的同轴度均允许差支承孔的同轴度均允许差为 0.02 mm2.2.7 支承孔的孔径尺寸精度除组孔的右孔62j8为it8级外,其余孔均为it7级2.3 箱体的材料及毛坯种类的选择由于箱体的结构复杂,且其吸振性和耐磨性均要求较高，选择有一定的强度和良好的减振性，铸造性能好的ht15-33铸铁为毛坯的材料。又由于生产量为中批生产,因此为了提高生产率减少机械加工余量,应采用金属模机械造型 ， 又由于箱体零件的、组支承孔均需铸出， 故还应安放型芯，此外为消除残余应力,铸造后还应安排时效处理。3 x6020b变速箱体的机械加工工艺规程设计3.1 变速箱体机械加工时的主要问题作为箱体零件的变速箱体，其主要的加工表面是平面及其孔系。一般情况下，平面的加工精度要比孔系的加工精度容易实现。因此，对于变速箱来说,机械加工过程中的主要问题是如何实现孔的加工精度，如何处理好孔与平面之间的相互关系。由于该变速箱体为中批量加工生产，因此满足其生产率的要求也是箱体加工过程中应考虑的主要因素。3.1.1 孔和平面的加工顺序箱体类零件的机械加工应遵循“先面后孔”的原则，即先加工箱体上的基准平面，再以基准平面定位加工其它平面,然后再加工孔系。变速箱体加工自然也应遵循这个原则。这样处理的原因主要是平面的面积大，定位时稳定可靠，且夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次是，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸部分，为提高孔的加工精度创造条件，而且这样做便于对刀及调整，同时也利于保护刀具,防止打刀和崩刃。3.1.2 粗,精加工分阶段进行对变速箱体的主要表面加工时应将粗，精加工分阶段进行,这是因为箱体的结构形状复杂，主要表面的加工精度较高。将粗,精加工分阶段进行可以消除，由粗加工所产生的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证箱体的加工精度.同时，还能根据粗，精加工的不同要求来合理选用设备，有利于提高生产率。3.1.3 孔系加工方案的选择加工变速箱体的孔系时，应选择能满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。这里除了考虑加工精度和加工效率以外，还应该考虑影响经济效益的因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应该择价格最低的机床。根据该箱体的加工精度和生产率要求，宜选用在专用镗床上采用镗模法镗孔和在摇臂钻床上采用钻模法钻孔,扩孔，铰孔的加工方案。3.2 机体机械加工时定位基准的选择3.2.1 粗基准的选择粗基准的选择应满足以下要求：3.2.1.1 保证各主要支承孔的加工余量均匀3.2.1.2 保证装入箱体内的零件与箱壁有一定的间隙为了满足上述要求，应选择箱体的主要支承孔作为主要基准。即以、支承孔和作为粗基准限制工件的六个自由度。由于是以孔作为粗基准来加工精基准面的，因此当用精基准面定位加工、组支承孔时，就能保证其有足够的加工余量。由于孔与壁的位置是同一型芯铸成的，因而孔的余量均匀，也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。3.2.2 精基准的选择 从保证箱体的孔与孔，孔与平面，平面与平面之间的位置关系考虑。精基准的选择应能保证箱体在整个加工过程中基本上都用统一的定位基准。从原始零件图样可知，该箱体的底平面1与1个主要支承孔平行，且它的面积大，又是箱体部件的装配基准面。因此它是理想的精基准。用它来限制工件的三个自由度，然后再利用其它表面配合一起限制工件的六个自由度，因此,它能满足整个的过程中都能采用统一定位基准的要求。3.3 制订工艺路线平面加工方案：因为变速箱体的主要加工面的表面粗糙度分别为ra 1.6， ra 3.2， ra 6.3因此需采用粗铣精铣可以达到精度要求it7it9，表面粗糙度要求ra 6.3 ra 0.8。 三个支承孔的加工方案：粗镗 半精镗 精镗。可以达到精度要求it7it8，表面粗糙度要求ra 1.6 ra 0.8。孔径1520 mm，it89 ，ra 3.2 ra 1.6的小孔，采用钻（扩）铰的加工方案.拟定工艺路线的出发点，应当是在保证零件质量的前提下，力求有高的生产率和低的生产成本。由于该变速箱体的生产类型为中批生产。故需其工序适当集中，加工设备应以一般的普通加工机床为主,辅以高效率的专用机床，夹具则应以专用夹具为主，尽量采用高效快速的装夹方法。工艺方案i:工序1:铸造工序2:时效工序3:上底漆工序4:粗铣5面工序5:精铣5面工序6:粗铣1、4、6面工序7:精铣1、4、6面工序8:粗、精铣2、3面工序9:粗镗、组支承孔工序10:精镗、组支承孔工序11:钻、扩，铰20h8孔工序12:钻、铰30h7, 钻4-m12底孔钻4-17钻8-m4底孔33钻4-m6底孔5钻m8底孔6. 8扩1026凹坑钻3-8钻、铰10h8钻m10底孔8.5钻9-m6底孔5工序13: 刮2617凹坑 刮m10底孔8.5 刮324凹坑工序14:攻螺纹 m4-6h. m6-6h. m8-6h m10-6h m12-6h工序15:检验工序16:入库工艺方案:工序1: 铸造，时效，上底漆工序2: 划线工序3: 粗铣1面工序4: 粗、精铣3面工序5: 粗、精铣4面工序6: 粗、精铣5、6面工序7: 粗铣2面 工序8: 精铣1面工序9: 精铣2面工序10:粗、半精镗、孔工序11:精镗、以及100h8, 805工序12:钻、扩，铰2-20h8工序13:钻1面上的孔:钻扩铰30h7 钻4-m12底孔10.2，钻4-17刮2617凹坑 钻8-m4底孔p3.3，4-m6底孔5工序14:钻4面上的孔:钻1322凹坑 钻m8底孔p6.8，扩1026凹孔工序15:钻5面上孔:钻3-8工序16:钻6面上孔，钻铰10h8 钻m10底孔8.5工序17：钻3面上孔9-m6底孔5工序18：攻丝 m4-6h m6-6h m8-6h m10-6h m12-6h工序19：检验工艺方案的比较分析:两种加工方案所选取的粗基准和精基准不同，由前面基准选取的确定和分析，可知方案的以、 组支承孔和平面作为粗基准，以面积最大的底平面作为精基准，更能满足整个加工过程中都能采用统一定位基准的要求。镗孔时方案只安排了粗、精镗两步工序，而方案中还安排了半精镗，有利于提高镗孔的精度，达到图纸对零件的要求，但要求工序适当集中，故粗镗和半精镗合二为一作为一道工序。另外，在钻孔时，方案工序虽然集中，但在某一道工序中太过于集中，使其中的某一道工序的工作量太大。工时较多不利于流水线式作业，而方案采用加工某一个面上的孔作为一道工序，装夹可靠，有利于流水线作业。故此次设计采用工艺方案。4 确定机械加工余量，工序尺寸及其公差4.1 平面的机械加工余量，工序尺寸及其公差根据表2.3-5， 表2.3-6，表2.3-9，表2.3-11 ，表2.3-59，采用尺寸公差等级ct-9级，加工余量等级ma-f级。表4.1 平面的机械加工余量，工序尺寸及其公差(单位:mm)平面总加工余量毛坯尺寸公差精铣余量粗铣余量5面2.59011.51、3面24.52422222.52面2.5371.51.54、6面23.52072122.54.2 孔的机械加工余量，工序尺寸及其公差根据表2.3-48查得工序余量其公差和根据表2-2查得：各公差等级标准公差计算式： it7： 16i it11:100iit12: 160i it8: 25i i=0.45+0.001 （4.1）计算后列表4.2于后表4.2 孔的机械加工余量，工序尺寸及其公差(单位:mm)孔精镗余量尺 寸公 差半精镗余量it11尺寸公差粗镗余量it12尺寸公差毛坯尺寸左62h70.10.5552h70.10.5562h70.10.55右80j70.10.5562j80.10.5580j70.10.55表4.3 钻、扩、铰孔的加工尺寸(单位:mm)孔钻扩铰2-20h81819.720h830h72829.730h710h88.59.710h85 确定切削用量、工时定额、切削力及切削功率5.1 切削用量的选择原则正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。5.1.1 粗加工切削用量的选择原则:粗加工时加工精度与表面光洁度要求不高，毛坯余量较大。因此,选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切除量(金属切除率)和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。金属切除率可以用下式计算 (5.1)式中: 单位时间内的金属切除量（mm3/s）v切削速度（m/s）f进给量（mm/r）ap切削深度（mm）提高切削速度，增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度ap，其次选择一个较大的进给量f，最后确定一个合适的切削速度v。选用较大的ap和f以后，刀具耐用度t显然也会下降，但要比v对t的影响小得多，只要稍微降低一下便可以使回升到规定的合理数值，因此，能使v、f、ap的乘积较大，从而保证较高的金属切除率。此外，增大ap可使走刀次数减少，增大又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。5.1.1.1 切削深度的选择：粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切掉。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。5.1.1.2 进给量的选择粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。5.1.1.3 切削速度的选择粗加工时，切削速度主要是受刀具耐用度和机床功率的限制。合理的切削速度一般不需要经过精确计算，而是根据生产实践经验和有关资料确定。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。5.1.2 精加工时切削用量的选择原则精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且较均匀。因此，选择精加工的切削用量时应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。5.1.2.1 切削深度的选择精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大，否则，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。5.1.2.2 进给量的选择精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断屑，但残留面积高度增大，切削力上升，表面质量下降。5.1.2.3 切削速度的选择切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制面不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生范围。由此可见，精加工时应选用较小的吃刀深度和进给量，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度v，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。（1） 铣平面 铣5面根据表3-28，表3-30，取铣刀进给量， =0.2 mm/齿，初取切削速度=1.5 mm/s。采用刀具，根据工件的材料为ht15-33，选取硬质合金端铣刀，型号为yg6，铣刀直径为250 mm，齿数z=10，根据表2.4-81查得：切削速度：=1.16m/s=69.6 m/min切削功率：=3.0 kw耐用度：t=240 min实际转速： （5.2）取实际转速： =89计算基本工时.工作台的进给量为:=0.21089=177.32 mm/min （5.3）取=175 mm/min基本工时： （5.4）其中，加工长度l=140 mm切入长度=+（13）mm （5.5）切出长度=13 mm按表7-7取=250 mm =3 mm （5.6）故切削力 (n) （5.7） 铣4面按前述方法分别查表和计算的结果如下：铣刀进给量： =0.2 mm/齿实际切削速度： =69.6 m/min工作台进给量： =175 mm/min基本工时： =1.903 min刀具耐用度： =240 min切削功率： =3.0 kw切削力: =2586 n 铣6面铣刀进给量： =0.2 mm/齿实际切削速度： =76.2 m/min工作台进给量： =155 mm/min基本工时： =2.03 min刀具耐用度： =240 min切削功率： =2.7 kw切削力： =2126 n 铣1面铣刀进给量： =0.2 mm/齿实际切削速度： =69.6 m/min工作台进给量： =175 mm/min基本工时 ： =7.06 min刀具耐用度： =240 min切削功率： =3.0 kw切削力： =2586 n 铣3面铣刀进给量： =0.2 mm/齿实际切削速度： =76.2 m/min工作台进给量： =243.2 mm/min基本工时： =4.14 min刀具耐用度： =180 min切削功率： =2.6 kw切削力： =2047 n 铣2面（根据表2.4-84）铣刀进给量： =0.2 mm/齿实际切削速度： =12.6 m/min工作台进给量： =20.16 mm/min基本工时： =7.22 min刀具耐用度： =180 min切削功率： =0.7 kw切削力： =55.6 n（2）孔加工 粗镗同轴孔i.工序尺寸分别为,两孔同时用一根镗刀杆加工，按表3-123取v=0.8 m/s f=0.6 mm/r则主轴转速： （5.8）两孔一次加工完毕，故基本工时计算如下：行程长度： （5.9）已知： mm ， mm ，则： =46+4+0=50 mm 于是，基本工时： （5.10） 粗镗同轴孔, 工序尺寸分别为 , 两孔同时用一根镗刀秆加工，取：v=0.8 m/s f=0.6 mm/r则主轴转速和基本工时分别计算如下： （5.11） （5.12） 粗镗同轴孔，与()相同，取v=0.8 m/s f=0.6 mm/r计算得： =194 r/min=43min 半精镗同轴孔：工序尺寸分别为，取 v=1.15 m/s f=0.45 mm/r则 =4.59 r/s=275 r/min =0.32 min 半精镗同轴孔：工序尺寸分别为 ,取v=1.15 m/s f=0.45 mm/r则 =5.93 r/s=356 r/min =0.26 min 半精镗同轴孔iii：80j7-62h7与()相同取v=1.15 m/s f=0.45 mm/r则 =275 r/min =0.404 min 精镗同轴孔：80j7-62h7取v=1.5 m/s f=0.15 mm/r则 =358 r/min =0.93 min 半精镗同轴孔ii：62j8-52h7取v=1.5 m/s f=0.15 mm/r则 =462 r/min =0.59 min 精镗同轴孔iii：80j7-62h7取v=1.5 m/s f=0.15 mm/r则 =358 r/min =0.93 min 镗 100h8取v=1.0 m/s f=0.3 mm/r则 =191 r/min =0.39 min(3) 钻孔加工 钻4-m12 底孔10.2深30 mm（通孔）按表3-117.取v=0.3 m/s f=0.18 mm/r则可计算出 （5.13）根据表7-5可知 （5.14） 其中 （5.15） l1= （5.16）且l=30 ，d=0 (钻孔) 盲孔 =0 通孔=(14)则计算出=4 =4故 =0.38 min 按前述方法计算得到的结果如下 钻4-17 深30 mm(通孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=337.2 r/min =0.56 min钻8-m4底孔3.3 深16 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.1 mm/r =1737 r/min =0.12 min钻3-m6底孔5 深18 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.12 mm/r =1146 r/min =0.16 min钻2-13深22 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r =441 r/min =0.295 min钻3-m8底孔6.8 深13.5 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=843 r/min =0.1 min钻3-m8 深15 mm(通孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=716.6 r/min =0.16 min钻m10底孔8.5 深28 mm(通孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=674.4 r/min =0.27 min钻10h8 深28 mm(盲孔)至9.7v=0.3 m/s f=0.2 mm/r=591 r/min =0.305 min钻9-m6底孔5 深16 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.1 mm/r =1146 r/min =0.175 min扩孔2-26 深17 mm(盲孔)v=0.3 m/s f=0.5 mm/r =220.5 r/min =0.19 min钻扩孔30h7深26 mm(通孔)至29.7 mm按表3-121取v=0.3 m/s f=0.25 mm/r=193 r/min =0.705 min钻、扩2-20h8至19.7深30 mm(通孔)v=0.3 m/s f=0.2 mm/r =291 r/min =0.65 min铰30h7(通孔)深26 mm按表3-122取v=0.05 m/s f=1 mm/r =31.85 r/min =1.07 min铰2-20h8 深30 mm(通孔)取v=0.05 m/s f=1 mm/r=47.8 r/min =0.795 min铰10h8 深28 mm(通孔) 取v=0.05 m/s f=0.5 mm/r=95.5 r/min =0.75 min钻9.8回油通孔 深30 mmv=0.3 m/s f=0.2 mm/r =585 r/min =0.325 min 螺纹加工（） 攻4-m12-6h透(30 mm)螺孔按表3-124 (以下相同)取v=0.04 m/s则 = =1.062 r/s=63.7 r/min （5.17）按表7-8 (以下相同)，可知 （5.18） 取 i=1 (单孔) =(13)f=(23)，则 min（） 攻3-m6-6h深18 mm螺纹取v=0.04 m/s则 =127 r/min=0.315 min（）攻8-m4-6h深16 mm螺纹取v=0.04 m/s则 =191 r/min =0.188 min （）攻3-m8-6h深15 mm螺纹取v=0.04 m/s则 =95.5 r/min =0.293 min（） 攻9-m6-6h深16 mm螺纹取v=0.04 m/s则=127 r/min =0.283 min6 绘制零件-毛坯合图在前面确定机械加工余量中已知各表面的各孔的总加工余量。见表（4.1） 表（4.2）所示。此处不再累述在绘制毛坯-零件合图时，按18-2 “三.绘制毛坯-零件综合图的方法”采用交叉的细实线（网络线）表示余量部分。7 填写工艺过程卡和工序卡7.1 机械加工工艺过程的组成7.1.1 工艺过程 改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。7.1.2 机械加工工艺过程 用机械加工方法,改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使其成为零件的过程。零件的机械加工工艺过程由许多工序组合而成,每个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。7.1.3 工序 一个或一组工人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。7.1.4 安装 工件经一次装夹(定位和夹紧)后所完成的那一部分工序。7.1.5 工位 为了完成一定的工序部分,一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起,相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。7.1.6 工步 当加工表面、加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一分工序。7.2 工序的合理组合确定加工方法以后,就要按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数有两种基本原则可供选择。7.2.1 工序分散原则 工序多,工艺过程长，每个工序所包含的加工内容很少，极端情况下每个工序只有一个工步，所使用的工艺设备与装备比较简单，易于调整和掌握，有利于选用合理的切削用量，减少基本时间，设备数量多,生产面积大。7.2.2 工序集中原则零件的各个表面的加工集中在少数几个工序内完成，每个工序的内容和工步都较多，有利于采用高效的机床，生产计划和生产组织工作得到简化，生产面积和操作工人数量减少，工件装夹次数减少，辅助时间缩短，加工表面间的位置精度易于保证，设备、工装投资大、调整、维护复杂，生产准备工作量大。批量小时往往采用在通用机床上工序集中的原则，批量大时即可按工序分散原则组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备按工序集中原则组织生产。零件加工顺序的安排原则见表2-5 表7.1 工序安排原则表 (机械加工部分)工序类别工序安排原则机械加工1) 对于形状复杂，尺寸较大的毛坯或尺寸偏差较大的毛坯，应首先安排划线工序，为精基准加工提供找正基准。2) 按“先基面后其他”的顺序，首先加工精基准面。3) 在重要表面加工前应对精基准进行修正。4) 按“先主后次，先粗后精”的顺序，对精度要求较高的各主要表面进行粗加工，半精加工和精加工。5）对于与主要表面有位置精度要求的次要表面应安排在主要表面加工之后加工。6）对于易出现废品的工序，精加工和光整加工可适当提前，一般情况主要表面的精加工和光整加工应放在最后阶段进行。将工艺规程的内容，填入具有规定的格式的卡片中，使之成为生产准备和施工依据的工艺规程文件。“机械加工工艺过程卡”和“机械加工工序卡”附后所示。8夹具设计8.1 夹具的定义以及分类“工欲善其事情,必先利其器”，这是我国历史上劳动人民在生产斗争中对工具重要性所作的结论.在现代化生产中，工具(工艺装备)的作用也是如此。在机械制造工业中，为了达到保证产品质量、改善劳动条件、提高劳动生产效率以及降低成本的目的，在工艺过程中,除机床等设备外，还大量使用着各种工艺装备。它包括夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。因此，广义地说，夹具是一种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备。不同的夹具，其结构形式、工作情况、设计原则都不相同，但就其数量和在生活中所占的地位来说，应以“机床夹具”为首。所谓机床夹具就是机床上所使用的一种辅助设备，用它来准确地确定工件与刀具的相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对运动。所以机床夹具是用以使工件定位和夹紧的机床附加装置（以后简称夹具）。至于使刀具定位，夹紧并实现某种特定切削运动的辅助设备称为辅助工具，也称为刀具用的夹具。夹具的型式很多，可以按照各种不同的特点进行分类，如下所示。夹具的合理分类是为了适应技术管理工作的需要。在统计工艺装备系数，估计设计制造工作量，进行资料分类保管，便于技术总结以及业务建设等方面，有着重要的作用。8.1.1 按夹具的使用特点分类8.1.1.1 通用夹具已经标准化的,可加工一定范围内不同工件的夹具,称为通用夹具,如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。这些夹具已经作为机床附件由专门工厂制造供应，只需选购即可。8.1.1.2 专用夹具专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。专用夹具一般在批量生产中使用。8.1.1.3 可调夹具夹具的某些元件可调整或可更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。它还分为通用可调夹具和成组夹具两类。8.1.1.4 组合夹具采用标准的组合夹具元件，部件。专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。8.1.1.5 拼装夹具用专门的标准化，系列化的拼装夹具零部件拼装而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。.此类夹具更适合在数控机床上使用。8.1.2 按使用机床分类夹具按使用机床可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其它机床夹具等。8.1.3 按夹紧的动力源分类夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。8.2 机床夹具在机械加工中的作用对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台或盘上；另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备，但效率低，一般用于单件和小批量生产。批量较大时，大都用夹具装夹工件。8.2.1 用夹具装夹工件有下列优点：8.2.1.1 能稳定地保证工件的加工精度用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。8.2.1.2 能提高劳动生产率使用夹具装夹工件方便，快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件，多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。8.2.1.3 能降低成本在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高，使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，明显地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上，每个工件增加的成本是极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著。8.3 机床夹具的组成机床夹具的种类和结构虽然繁多，但它们的组成均可概括为下面几个部分。8.3.1 定位装置定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。8.3.2 夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。8.3.3 对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。8.3.4 连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。夹具体可兼作连接元件。车床夹具上的过渡盘，铣床夹具上的定位键都是连接元件。8.3.5 夹具体夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。8.3.6 其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。如需加工按一定规律分布的多个表面时，常设置分度装置，为能方便，准确地定位，常设置预定位装置，对于大型夹具，常设置吊装元件等。8.4 夹具的设计本次设计的夹具是方案中的工序11.（即机械加工工艺过程卡片中的第100道工序）-精镗、三组支承孔及镗100h8，805的夹具。8.4.1 对工件进行工艺分析x6020b卧式升降台铣床的变速箱的三组支承孔，三组支承孔在1面和3面上各三组孔，、组孔的同轴度要求均为0.02 mm，且相对平行度要求为300:0.06，因此对于同轴孔需在专用镗床上同时加工，又因为1面上的孔均大于3面上的相对应孔直径，故镗刀杆应从1面上的孔伸入，从3面伸出，采用阶梯镗刀杆上两把镗刀同时镗同轴孔的双面单导向的导向支架的布置形式。图8.1 变速箱示意图8.4.2 定位装置的确定因为是镗1、3面上的孔，故x轴方面的移动，无需限制，其它五个自由度则需要限制，以保证镗孔的形状精度和位置精度，采用三个支承钉定位已加工平面5，限制,三个自由度，另外采用二个阶形定位销定位平行于支承孔的已加工平面4，限制,两个自由度。承钉选用a3016 gb 2226-80依据选