摘 要
本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
减速器箱体零件的工艺规程及其镗2-Φ35孔的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
Abstract
This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.
Process design, gear reducer is part of the process and the boring 2- Φ 35 hole jig design is including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.
Keywords : the process, procedure, cutting dosage, clamping, positioning, error
目录
摘 要 I
Abstract II
目 录 III
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 研究内容 1
1.3 机械加工工艺规程 2
1.4 机械加工工艺规程的设计原则 2
1.5 机床夹具的工作原理及设计步骤 2
1.5.1 机床夹具的工作原理 2
1.5.2 机床夹具的设计步骤 2
第2章 工艺规程设计 4
2.1毛坯的制造形式 4
2.2零件分析 4
2.3 基面选择 4
2.3.1 精基准的选择 4
2.3.2粗基准的选择 5
2.4制定工艺路线 5
2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6
2.6确定切削用量及基本工时 7
第3章 减速器箱体的专用夹具设计 28
3.1问题的提出 28
3.2定位基准的选择 28
3.3切削力和夹紧力的计算 28
3.4定位误差分析 29
3.5定向键与对刀装置的设计 30
3.6夹具设计及操作简要说明 31
结论 33
参考文献 34
致 谢 35
第一章 绪论
1．1 引言
制造技术的重要性是不言而喻的，它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题，特别是在市场经济的今天，它更占有十分重要的地位。人类的发展过程是一个不断制造的过程，在人类发展的初期，为了生存，制造了石器以便于狩猎，此后，出现了陶器，铜器，铁器，和一些简单的机械，如刀，剑，弓，箭等兵器，锅，壶，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水车等农用工具，这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程，主要围绕生活必需和存亡征战，制造资源，规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展，制造技术的范围，规模的不断扩大，技术水平的不断提高，向文化，艺术，工业发展，出现了纸张，笔墨，活版，石雕，珠宝 ，钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会，出现了大工业生产，使得人类的物质生活和文明有了很大的提高，对精神和物质有了更高的要求，科学技术有了更快更新的发展，从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产，内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车，火车和舰船，喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展，集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平，纳米技术的出现开创了微创机械的先河，因此，人类的活动与制造密切相关，人类活动的水平受到了限制，宇宙飞船，航天飞机，人造飞机，人造卫星以及空间工作站等技术的出现，使人类活动走出了地球，走向太空 。
1．2 研究内容
机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。
制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。
制订工艺规程的程序：
1、计算生产纲领，确定生产类型
2、分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查
3、确定毛坯种类、形状、尺寸及精度
4、制订工艺路线
5、进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。）
1．3 机械加工工艺规程
制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。
制订工艺规程的程序：
6、计算生产纲领，确定生产类型
7、分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查
8、确定毛坯种类、形状、尺寸及精度
9、制订工艺路线
10、进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。）
1．4 机械加工工艺规程的设计原则
设计机械加工工艺规程应遵循如下原则：
1） 可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。在设计机械加工工艺规程时，如果发现图样上某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改图样或不按图样上的要求去做。
2） 必须能满足生产纲领的要求。
3） 在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要求工艺成本最低。
4） 尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。
1．5 机床夹具的工作原理及设计步骤
1．5．1 机床夹具的工作原理
工件通过定位元件在夹具中占有正确位置；工件和夹具通过连接元件在机床上占有正确位置；工件和夹具通过对刀、引导元件相对刀具占有正确位置，从而保证工件相对机床位置正确、工件相对刀具位置正确，最终保证满足工件加工要求。
1．5．2 机床夹具的设计步骤
1、明确设计任务，收集研究设计的原始资料
2、确定夹具结构方案，绘制结构草图
3、绘制夹具总图
4、标注总图尺寸、公差与配合和技术条件
5、编写零件明细表
6、绘制夹具零件图
第2章 工艺规程设计
2．1毛坯的制造形式
零件材料为铸铁，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为8级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的
2. 2零件分析
要对该零件的外圆面、平面和孔进行加工。具体加工要求如下：
箱体下端面、箱体上端面，侧面、侧面凸缘端面、底座两侧面上平面在铣床上进行加工。
Φ47孔 、Φ75孔 、Φ35孔 、Φ40孔 采用镗床加工
Φ9孔 、Φ14孔、2-Φ8锥孔、下端面3-M5-7H深10、上端面4-M5-7H深14、左端Φ66端面上3-M5-7H、右端Φ66端面上3-M5-7H、前端Φ66端面上3-M5-7H、后端Φ66端面上3-M5-7H ，在钻床上进行加工
技术要求：
1、内壁涂黄漆，非加工面涂底漆；
2、未注圆角R2；
3、不允许有气孔、砂眼等铸造缺陷。
2．3 基面的选择
定位基准有粗基准和精基准，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。
2．3．1 精基准的选择
选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。
1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。
2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。
3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。
4）为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。
5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。
根据该箱体零件的技术要求和装配要求，选择箱体的35mm孔及其端面作为主定位精基准，另外一侧面作为辅助基准，零件上有很多表面都可以采用它作为基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。
2．3．2 粗基准的选择
1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。
2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。
3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。
4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。
此设计选择?35的毛坯孔及其端面作为主定位粗基准、另一侧面作为辅助定位基准。
2．4制定工艺路线
制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。
工序01：铸造；去毛刺，飞边，清理浇口
工序02：人工时效
工序03：内壁涂黄漆，非加工表面涂底漆
工序04：以顶面与主要孔定位，画出外表面加工线
工序05：粗铣、半精铣箱体下端面Ra=3.2
工序06：粗铣、半精铣箱体上端面 Ra=3.2
工序07：铣侧面，精度
工序08：粗铣侧面凸缘端面，铣底座两侧上平面
工序09：粗镗、精镗Φ47孔、Φ75孔
工序10：粗、精镗孔Φ35孔至指定尺寸；
工序11：粗、精镗孔Φ40孔至指定尺寸；
工序12：钻鍃：钻孔；锪孔
工序13：钻、铰箱体下端面2-8锥孔
工序14：钻、攻箱体下端面3-M5-7H深10
工序15：钻、攻箱体上端面4-M5-7H深14
工序16：钻、攻箱体左端Φ66端面上3-M5-7H
工序17：钻、攻箱体右端Φ66端面上3-M5-7H
工序18：钻、攻箱体前端Φ66端面上3-M5-7H
工序19：钻、攻箱体后端Φ66端面上3-M5-7H
工序20：检验至图纸要求
工序21：入库
川公网安备: 51019002004831号