减速箱体工艺工装设计及加工仿真

目录摘 要VAbstractVI第1章 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21.3 本次课题应该达到的要求3第2章 加工工艺路线设计42.1 分析零件42.1.1 零件的作用42.1.2 零件的工艺分析42.1.3定义毛坯52.2 减速箱体加工过程中存在的问题及改进措施52.2.1 平面和孔系的加工顺序原则52.2.2 孔系加工方案的拟定62.3 减速器箱体加工定位基准的选择62.3.1 粗基准的选择62.3.2 精基准的选择72.4 拟定工艺过程的原则72.5 加工顺序的安排82.6 工艺路线82.7 安排辅助工序92.8计算工序尺寸及公差102.8.1确定加工余量102.8.2确定切削用量12第3章 镗孔夹具设计263.1 镗孔的功效263.2 夹紧方案263.3计算切削力和夹紧力263.4 计算并分析误差283.5夹紧装置的选用293.6 夹具设计及操作的简要说明30第4章 铣侧面夹具设计314.1定位方案和夹具体314.2计算定位误差314.3计算夹紧力和切削力324.4确定夹具体结构尺寸和总体结构344.5夹具设计及操作的简要说明34第五章 CAXA自动编程365.1自动编程概述365.2零件加工程序的编制365.2.1粗铣、半精铣290mm的凸台365.2.2粗铣前端面上410mm凸台385.2.3粗铣底部凸台235和24凸台两端面405.2.3粗镗、精镗258mm孔, 445mm孔，35mm孔，25孔425.2.4攻16mm螺纹孔：435.2.5攻816mm螺纹孔454.3仿真总结46结论47参考文献48致谢50摘 要分析减速器箱体零件图样，再设计减速箱体的加工工艺路线，并且按照加工工艺路线的要求设计出对应的夹具。加工减速器箱体的表面和孔是主要加工内容。在整个减速箱体的加工过程中，由于加工时间长和加工路线多的缘故，再者由于加工零件的精度高，从而导致了加工成本是很高的。根据零件的加工工艺要求，以确保孔和第一孔的表面处理后的平面精度，所以分为粗加工和精加工阶段。粗基准选择一般是加工表面尽量少的面，故选择90凸台所在面。精基准选择一般选择是处加工面，故选择90所在凸台面。确定加工过程中的各种参数，从而拟定加工零件的工艺路线。在设计零件夹具的时候，需要考虑加工过程中的加工工艺要求，考虑设计的固定原件，它应限制的零件的自由度数，根据该定位元件的选定部分的表面特性的数字，然后选择定位元件可以定义的解析极限的自由度从而确定夹紧装置。采用CAXA制造工程师软件画出零件的三维图形，根据零件图的精度要求，使用软件中的cnc数控加工系统完成零件中部分表面精度要求的加工。关键词:减速器箱体；加工工艺路线；加工工序；专用夹具设计；CAXA制造工程师加工仿真减速箱体工艺工装设计及加工仿真AbstractThere is a the pattern after the analysis of the gear unit housing machining process route design gear unit housing, as well as in accordance with the requirements of the design in which the processing step jig.The main content of the processing of the gear unit housing surface and holes. Its long processing line, processing more time, high processing costs, machining precision parts is high. In accordance with the requirements of the machining process, follow the principle of first bore surface after processing and the hole and the plane clearly divided into roughing and finishing stages in order to ensure accuracy. Select to the bottom surface of the base as a crude reference to the bottom surface of the hole as a fine reference both processes, determine the route of its processing technology and the various process parameters required for processing.In fixture design parts, primarily based on parts machining process requirements, analysis should be limited to the number of degrees of freedom, and then depending on the surface characteristics of selected parts of the positioning element, and then analyze the selected positioning element can be defined limit freedom. After determining the positioning elements also need to select the clamping element, it is to determine the final form of the structure of the special fixture.Keywords: gear unit housing; processing; step; special fixture第1章 绪论1.1 本课题的研究内容和意义工艺设计和工装夹具课程是为了巩固一次学习知识，整体全面的学习进行彻底审查的每一个过程中，实际学习的知识与此次毕业设计很好的结合，起着很好的催化作用。设计的过程同样也会促进工艺水平更好的发展，起着很重要的作用。机械加工工艺整个过程是准备生产工作的重要举措。据供应，空组织的原料，机器，特殊的设计和制造技术，设备，生产计划，分销和劳动力生产成本的会计调整。处理步骤策划，制作，是规划和调度的组织基础。让开发产品，生产计划及整体规划，很好的关联到每一个细节，从而实现生产流畅和平衡，进而很好的实现加工过程的高效率，低能耗。编辑加工工艺过程卡和加工工序卡。编辑工艺卡片，其中记录的加工零件的过程。在单件，小批量生产的操作过程图的目的指导生产，详细进行了编制每张卡项目的过程。加工操作时，拟定了生产工人直接指导的每一个步骤，是用于大规模生产零件重要组成部分。机械行业中的高精度，保证工件的加工成本和确保满足零件的精度问题是实质性问题，在夹具设计的时候主要考虑以上的问题。设计出高效的工件夹具，保证精度的同时如何使设备的高效性和经济性，是需要我们更加深入考虑的问题。随着科学的不断发展社会不停的进步，最新的技术不断发展更新，并且逐渐发展到各个技术部门，怎么样才能使研发出来的技术应用到生活当中去，如何将这些技术应用到机械行业以及其他优势行业，还需要广大科研人员进一步去探索，去创新，并为之不懈努力。随着市场的不断开拓和科学水平的日益完善，夹具的设计开发慢慢的向柔性制造蔓延。到目前为止，夹具设计仍是制造不可或缺的一部分。工装夹具和产品密切相关的产品变更，恢复，大多属于工具的特殊性需求，夹具已经发展成为一个独立的产业;夹具在国内外逐渐成为机械行业的单独或小的行业。夹具的模块化，标准化，模块化，组合等现代先进的设计理念，并根据保护自然资源的原则，环境原则的保护，更适合生产绿色环保。这样的夹具装置技术，再以后的研发上会投入更多的人力物力。装置通常使用的工件夹紧装置：作为许多与夹紧装置的工具通常被称为“辅助”。辅助工装夹具的范围内，有时广泛。根据应用的范围和设备可以被分为通用装置，特殊装置和可调夹具。有了这个毕业时，在这个过程中广泛使用各种知识，尤其是理论知识部分，自生的水平得到了很大的提升。在设计过程中，充分挖掘自身的潜力，分析问题并解决问题。并且到了毕业之后，锻炼出了理性分析问题的能力，认真工作的态度，为工作打下了良好的基础，起到很好的催化作用。1.2 国内外的发展概况工装、夹具属于现有的连接，不仅与焊接是在机械加工也是有用的，在许多情况下，需要装配几部分组成，并提供准确的定位时。产品设计与夹具体密切相关。因为安排是专为一些特定的工件，所以需要工件和夹具体之间不会相互影响到其中一者。对于夹具体的要求是，准确的定位，操作起来简单明了。夹具体的目的就是夹紧工件，不产生其他不利的影响。从发明夹具到现如今，大致可以分为三个重要阶段。第一个阶段：主要体现在人和夹具体的有机结合，这个过程夹具体就是单纯的作为人的辅助工具，使加工过程快速发展并趋于完善。第二个阶段：夹具体铸件成为一个枢纽，将人与机床很好的结合在一起，它的作用也发生显著变化，它的直接作用就是用于工件的夹紧和定位。此时人们也意识到夹具的重要性，夹具、工作人员不断改进的方案及机床的自身性能三者之间的关系相辅相成，一些工作人员的任务就是协调好三者之间的关系，使生产率最大化。第三个阶段：为了夹具与机床更好的结合，夹具体已经发展成机床的一部分。并成为不能缺少机械的加工工艺设备之一。现代工业水平的快速发展，与此同时为代表的夹具设计有了更高的要求。为了满足要求这种生产，有必要计算处理的处理步骤，因为如根据夹紧夹紧力计算以所述特定装置的大小所确定的部件和所需的扭矩，切削力，重力，由夹具设计产生惯性力减少，有必要增加模具定位范围，使得由夹紧力，正压力，并由于摩擦所产生的摩擦力矩，以将设备与小而精致达到这样的目的。同时，为了减轻劳动强度，而且提高工件的夹紧效率，还设计就行电枢夹紧机构把手达到最短的行程，以最佳的夹紧效果。1.3 本次课题应该达到的要求分析零件需要满足的尺寸及粗糙度要求，了解减速箱体的结构和基本功能，在此基础上，联系到之前学习过的，机械制造工艺学、金属切削原理与刀具、机械设计，对变速箱体的零件图纸进行详细分析，熟悉并了解零件图及零件的加工要求。通过查阅相关资料，了解并熟悉不同机床所加工的零件类型和特点。进行机械加工工艺分析，并对数控加工工序进行详细的设计，对铣工序和镗工序进行专业夹具设计。绘制夹具零件图，编写零件的工艺规程与特点。熟练掌握caxa制造工程师数控编程软件，进行零件加工仿真。在此软件下对零件进行造型，模拟试切生成零件的数控加工代码。完成仿真，与此同时录制下仿真过程的视频，一并提交。50第2章 加工工艺路线设计2.1 分析零件2.1.1 零件的作用2.1零件图零件名称是减速器箱体。它的主要作用支持的每个轴，确保轴间的距离和平行度，并确保部件安装正确。装配精度处理，不仅直接影响运动的准确性，也影响了工作精度高，性能好，使用寿命长。它是在为了实现变速换档。2.1.2 零件的工艺分析如图减速器箱体部分，它的外表面具有所需的处理的。孔的前部和穿用者的背部。的各自的表面上的螺钉孔的必要数量进一步处理。因此，它可以分为加工表面三组。之间相互特定功能的要求。现在以下：（1）以90所在凸台面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：顶面的铣削加工，螺孔加工其中顶面有表面粗糙度要求为，（2）以35,24所在凸台面为主要加工表面。加工内容：粗铣凸台所在面，钻16孔并攻丝。（3）以410所在的凸台面为主要加工表面。粗铣410的凸台，加工表面的粗糙度达到6.3um。2.1.3定义毛坯毛坯的种类有很多种，也有着不同的加工方法，一般有：锻造、铸造、钢板型材和焊接件。一般都是根据不同的需求，选择毛坯的类型。减速线体用于支撑，需要有着足够的强度和刚度。自身重量也尽量减少，从而来减少惯性力带来的危害。所以选择材料型号为HT200的铸件。变速箱体需要量产，选用生产方式为金属膜机器铸造。零件形状复杂程度一般，故零件和毛坯的形状大致一致。毛坯尺寸通过计算完加工余量后方可确定。2.2 减速箱体加工过程中存在的问题及改进措施有之前的零件工艺分析可以得到，平面和一些孔系是此变速箱体加工过程中需要主要处理的。一般来说，表面精密加工精度优于确保简单孔的寿命。例如最大的问题的方法是尺寸精度和孔的位置精度与开口和确保的平面之间的比率有很好的一致性。考虑到大批量生产变速箱体，怎样满足生产要求是一个需要考虑的重要因素。2.2.1 平面和孔系的加工顺序原则减速箱体零件加工是需要遵循优先加工基准面，再加工其他平面这一原则。在大面积的平面由平面定位可保证可靠的定位夹具，它很容易保证孔的加工精度。它可以第一次加工切削加工的铸件表面凹凸不平。让利于更高的精度孔，刀和调整的条件，也有利于保护零件。粗精加工孔的分离和平面的原理明确地分为预处理和后处理阶段，以确保后续能够达到孔系的精度要求。2.2.2 孔系加工方案的拟定分析减速器箱体零件图的尺寸要求和粗糙度要求，结合实际情况，此次加工使用镗床加工出合适的成型孔。（1） 用镗模法镗孔成型镗模法：镗床加工共建的时候，放置一个镗模在工件前面。镗模的作用是指引镗刀向前，在大规模生产，用镗模法镗孔成型镗加工。按照尺寸要求设计和制造工件的加工孔，由精密模具镗杆确保向键孔的正确性。（2）坐标镗孔坐标法是在坐标镗床镗孔加工的常用方法之一，按照孔的坐标来确定孔的位置，从而提高镗床镗孔的准确性。在尺寸方面需要到减速器箱体，考虑孔箱坐标和公差直角坐标系中尺寸和公差，然后选择机器可以做到用直角坐标精度的运动的机床来镗孔。2.3 减速器箱体加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择粗选引用必须满足以下要求：（1） 保证孔之间的相互位置。（2） 保证加工余量的合理分陪。（3） 粗基准不重复使用。为了满足这些要求，在主轴承孔需要选择作为主要参考。即，在输入轴和作为粗略基准箱的输出轴支撑孔。这就是说，在最接近的孔作为一个重要准则的上表面的平面的，以便限制所述四个自由度的工作，然后到另一重要支撑孔定位限制第五自由的后端之前。由于孔正常工作作为一个粗略的参考平面。于是，基准定位，然后精加工支柱孔后，孔应均匀紧贴。故选择90凸台所在的面为粗基准。2.3.2 精基准的选择选择精基准要考虑如何实现技术要求、准确装夹。尽可能选择被加工表面的设计基准，尽可能选择位置度要求很高的表面，尽可能选择自身作为基准，这样一来，减小了加工余量，减小表面粗糙度，保证加工余量均匀的工序。孔和平面的孔，以确保壳体和平面与平面之间的齿轮单元壳体的位置。细参考，在选择减速器壳体箱，以便能够把基本上均匀的参考系统的全过程。故选择90凸台所在的凸台面作为精基准。2.4 拟定工艺过程的原则(1)先面后孔的加工顺序对于箱体、支架类零件，应先加工平面，后加工平面上的孔，先加工平面方便孔加工时刀具的切入、零件的测量和尺寸调整等工作。此外，第一孔作为粗参照工作平面，然后参考平面为精细加工孔，以便提供对于空穴的处理的稳定和可靠的定位参考，并在操作面削减地壳和不均匀的有利后续加工的浇注孔可以减少偏见，造成崩刃钻，刀调整也更加方便。(2）粗加工阶段粗加工阶段，就是切除大部分的加工余量，将毛坯加工成接近成品，毛坯通常是粗糙的，就是预处理主面涉及每个支架孔，然后将主要面和支承孔加工完。粗加工阶段，需要提高安装的准确性，以增加成本固定装置和设备的数量，从而使单件，小批量生产，精度要求不高的零件，在合并后整理进行了处理，一般会采取措施减少变形。工件前处理，通过该工件充分冷却，然后用小的夹紧力，以切割，精加工少量后释放。（3）热处理工序合理安排为了消除浇注粗铸造后的铸件安排人工时效处理时，半精加工也老化处理中产生消除内部电压控制有时即使经过后的内部应力时，铸造和加工的内部残余应力。对于特别复杂的箱体操作时，也应提供更多的自然老化（如坐标镗头盒）。表2-1零件表面加工方法的选择加工表面表面粗糙度Ra/um 加工精度等级 加工方法凸台后端面3.2自由公差粗铣-半精铣前端面6.3 自由公差粗铣底部两凸台端面 6.3 自由公差粗铣 58, 45孔内孔表面 3.2 IT8粗镗-半精镗-精镗 58, 45孔内孔表面 3.2 IT8粗镗-半精镗-精镗35, 25孔表面 3.2 IT8粗镗-半精镗-精镗218的孔 IT7钻底孔-攻螺纹2.5 加工顺序的安排安排加工的先后顺序之前，需要确定变速箱体相关的各个表面加工方法，考虑加工方法对应的加工工序是否合适，对着变速箱体的加工质量，生产效率和经济性是否会产生各种影响。安排机械加工工序的时候，需要遵循基准面先行，先加工主要面再加工次要面，先加工面再加工孔，先粗加工再精加工四个原则。对于变速箱体零件复杂程度较高的情况，需要工序进行分散和集中的原则来加工，并把工艺过程划分为不同的阶段。2.6 工艺路线10铸造铸造,清理20时效处理30划线 对零件的轴线及以主轴孔为基准画加工面的线，了解各道工序加工要求及加工余量40铣粗铣、半精铣后面90凸台端面，保证尺寸要求，粗糙度达到3.2um50铣粗铣前端面上的410凸台，保证尺寸要求，粗糙度达到6.3um 60铣铣底部两凸台端面上35和24的凸台面，保证尺寸要求，粗糙度达到6.3um70镗 粗镗、半精镗、精镗58, 245孔80镗粗镗、半精镗、精镗58, 245孔90镗粗镗、半精镗、精镗35, 25孔100钻M16X1.5底孔，然后进行攻丝110钻218孔120钻8M8底孔，然后进行攻丝130去毛刺140检验入库（退火 正火时效） （氮 化） 毛 坯粗 加 工精 加 工 （调 质 退 火） （高频渗透渗碳淬火整体淬火去应力）2.7 安排辅助工序根据变速箱体零件的加工需求，安排和的辅助工序来确保零件的加工质量，辅助工序主要包括：划线、检验、去毛刺、清洗、退磁、平衡、防锈、包装等，根据加工工艺的需求安排在加工工序当中。2.8计算工序尺寸及公差2.8.1确定加工余量为了保证零件的质量，需要有一个过程，这个过程就是毛坯到零件中，会去除一些材料，这个过程中剔除的材料层就是加工余量。合理的选择零件的加工余量，不仅可以保证零件的加工质量，而且对整个零件的生产率也会起着促进的作用，对降低成本也会有重要的意义。如果余量选择的过小，将会导致零件的表面上会存在缺陷层，会出现误差，导致工件无法装夹一系列问题，进而严重影响加工质量。如果余量确定的过大，即造成浪费能源和原材料，又降低了生产率和增加机械加工量，容易造成零件报废。(1) 铣表面的加工余量表2-2平面加工余量(2) 镗孔时的加工余量表2-3镗孔加工余量由工件的材料，刀具材料及零件的精度要求来确定切削用量。充分利用刀具的切削性能和机床的特性，从而获取高生产率和低成本，前提是保证工序质量。粗加工时，零件粗糙度要求不高，对机床的加工精度也不高，与此同时，毛坯余量达。所以在选择粗加工切削用量时，尽可能保证较高的切除率，从而提高生产率。精加工时，零件的粗糙度要求高，对机床的加工精度要求也高，加工余量小。所以选择切削用量时，赢注重加工质量，提高生产率。（1）铣90凸台面，表面粗糙度要求为Ra=6.3um各工序的加工余量：分析零件可以的选出毛坯的加工余量：毛坯的总余量为1.50粗铣是的加工余量为1.00半精加工余量为：0.50工序对应的加工经济精度和表面粗糙度情况：粗铣后为IT12，Ra=6.3um半精铣后的加工精度IT10，Ra=3.2um（零件的设计要求）（2）铣底部凸台35和24凸台两端面，表面粗糙度要求Ra=6.3um各工序的加工余量，查询机械加工工艺手册查得，毛坯余量为1.00mm粗铣余量为1.00工序对应的加工经济精度和表面粗糙度：粗铣后的加工精度IT12，Ra=6.3um（零件的设计要求）（3）铣前后端面四个10的凸台，表面粗糙度要求Ra=6.3um各工序的加工余量，由机械加工工艺手册查得，毛坯余量为1mm粗铣余量为1mm各工序的加工经济精度和表面粗糙度：粗铣后为IT10, Ra=6.3um2.8.2确定切削用量工序40：粗铣、半精铣后面90凸台端面，保证尺寸要求，粗糙度达到3.2um,粗铣：由机械加工工艺手册（第二卷）表2.1-20，选择直径d0为32mm，齿数为4的莫氏锥柄立铣刀查阅机械加工工艺手册（第二卷）表3.4-15得，/齿，由进给运动速度公式，切削速度公式 可以推导出： 由此查询机械加工工艺手册，选择粗铣主轴转速，进给速度半精铣：查询机械加工工艺手册（第二册）表2.1-20，选择镗刀的参数：直径，齿数：5，类型：莫氏锥柄。其中 /齿，由进给运动速度公式 ，切削速度公式 可以推导出：由此来查询加工工艺手册，选择半精铣主轴转速n=255r/min，进给速度Vc=105m/min。由机械加工工艺手册（第二卷）表3.4-15得：，/齿，由进给运动速度公式，切削速度公式 可以推导出： 由此来查询加工工艺手册，选择半精铣主轴转速n=255r/min，进给速度Vc=65m/min。工序号50：粗铣前端面上的410凸台，保证尺寸要求，粗糙度达到6.3um 粗铣：查询机械加工工艺手册（第二册）表2.1-20，选择镗刀的参数：直径，齿数：5，类型：莫氏锥柄。其中=0.20mm/齿，=60m/min确定背吃刀量ap：=1.00mm根据公式 ， 可计算出：n=318r/min，=125mm/min所以粗加工时选择主轴转速为350r/min，进给速度为125mm/min工序号60 铣底部两凸台端面上35和24的凸台面，保证尺寸要求，粗糙度达到6.3um 本工序为粗铣：查机械加工工艺手册得到，选择直径mm，齿数为5的硬质合金面铣刀。其中=0.20mm/齿，=60m/min确定背吃刀量：=1.00mm根据公式 ， 可计算出：n=318r/min，=125mm/min所以粗加工时选择主轴转速为350r/min，进给速度为125mm/min工序号70 粗镗、半精镗、精镗58孔, 245孔已知加工材料为HT200铸铁，铸件；由机械加工工艺手册（第二卷）表1.2-1选择卧式镗床：T612，工件装在夹具中。（1）粗镗58孔，245孔刀具：莫氏锥柄镗刀57.2，44.2。背吃刀量（单边余量）： 进给量f：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得进给量的范围：。根据机床的属性，选择f=0.74mm/r切削速度v：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得切削速度范围：。根据加工需要选择切削速度。 根据T612机床的转速属性，故选择，此时实际切削速度V：计算定额工时： 公式中：， ，。（2） 半精镗58孔, 245孔刀具：莫氏锥柄镗刀57.8，44.8确定背吃刀量：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得进给量的范围：。根据机床的属性，选择f=0.50mm/r切削速度v：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得切削速度范围：。根据加工需要选择切削速度。根据T612机床的转速属性，故选择，此时实际切削速度V：计算定额工时： 公式中：， ，。（3） 精镗58孔,245孔 刀具：莫氏锥柄镗刀58，45确定背吃刀量：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得进给量的范围：。根据机床的属性，选择f=0.30mm/r切削速度V：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得切削速度范围：。根据加工需要选择切削速度。根据T612机床的转速属性，故选择，此时实际切削速度V：计算定额工时： 式中：， ，。工序 80粗镗、半精镗、精镗58孔, 245孔已知加工材料为HT200铸铁，铸件；由机械加工工艺手册（第二卷）表1.2-1选择镗床：T612，工件装在夹具中。（1）粗镗58孔，245孔刀具：莫氏锥柄镗刀57.2，44.2。背吃刀量（单边余量）： 查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得进给量的范围：。根据机床的属性，选择f=0.74mm/r切削速度v：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得切削速度范围：。根据加工需要选择切削速度。 根据T612机床的转速属性，故选择，此时实际切削速度V： 计算定额工时： 式中：， ，。（2半精镗58孔, 245孔刀具：莫氏锥柄镗刀57.8，44.8背吃刀量：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得进给量的范围：。根据机床的属性，选择f=0.50mm/r确定切削速度v：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得切削速度范围：。根据加工需要选择切削速度。根据T612机床的转速属性，故选择，此时实际切削速度V：计算定额工时： 式中：， ，。（3）精镗58孔,245孔 刀具：莫氏锥柄镗刀58，45确定背吃刀量：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得进给量的范围：。根据机床的属性，选择f=0.30mm/r确定切削速度v：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得切削速度范围：。根据加工需要选择切削速度。根据T612机床的转速属性，故选择，此时实际切削速度V：计算定额工时： 式中：， ，。工序号90粗镗、半精镗、精镗35, 25孔已知加工材料为HT200铸铁，铸件；由机械加工工艺手册（第二卷）表1.2-1选择镗床：T612，工件装在夹具中。（1）粗镗35, 25孔刀具：莫氏锥柄镗刀34.2,24.2背吃刀量： 进给量f：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得进给量的范围：。根据机床的属性，选择f=0.74mm/r切削速度v：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得切削速度范围：。根据加工需要选择切削速度。 根据T612机床的转速属性，故选择，此时实际切削速度V： 计算定额工时： 式中：， ，。（2） 半精镗35, 25孔刀具：莫氏锥柄镗刀34.8,24.8背吃刀量： 进给量f：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得进给量的范围：。根据机床的属性，选择f=0.50mm/r切削速度v：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得切削速度范围：。根据加工需要选择切削速度。 根据T612机床的转速属性，故选择，此时实际切削速度V： 计算定额工时：式中：， ，。（3） 精镗35, 25孔刀具：莫氏锥柄镗刀35,25背吃刀量： 进给量f：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得进给量的范围：。根据机床的属性，选择f=0.30mm/r切削速度v：查询机械加工工艺手册（第二卷）中表3.3-14，查得切削速度范围：。根据加工需要选择切削速度。 根据T612机床的转速属性，故选择，此时实际切削速度V： 计算定额工时： 式中：， ，。 工序100 钻M16的底孔，完成后攻丝此工序为钻孔，毛坯的材料是HT200铸铁；由机械加工工艺手册（第二卷）表3.1-5选用机床为Z3025B型摇臂钻床，工件装在夹具中。毛坯上不预留孔，为实心件。由机械加工工艺手册（第二卷）表3.3-11攻M16螺纹前用莫氏锥柄钻头直径为15.85mm钻中心孔，再用M16的丝锥攻丝。（1） 钻中心孔背吃刀量： 进给量f：查阅机械加工工艺手册（第二卷）表3.2-13，查得进给量的范围：f=0.31.0mm/r。取f=0.25mm/r。切削速度v：查阅机械加工工艺手册（第二卷）表3.2-13，查得切削速度范围：，选择=25m/min。 计算定额工时：工式中：mm，取。取，=1。取=2mm，=0.32mm/r，=1。（2）攻螺纹背吃刀量： 进给量f：查阅机械加工工艺手册（第二卷）表3.2-13，查得进给量的范围：f=0.31.0mm/r。取f=0.25mm/r。切削速度：查阅机械加工工艺手册（第二卷）表3.2-13，查得切削速度范围：，选择=24m/min。 计算定额工时：式中：=30mm，取=5mm，=14mm取=2mm，=0.32mm/r，=1。 工序110 钻218孔已知加工材料为HT200铸铁，铸件；由机械加工工艺手册（第二卷）表3.1-5选用Z3025B型摇臂钻床，工件装夹到在夹具中。刀具：硬质合金麻花钻18背吃刀量： 进给量f：查阅机械加工工艺手册（第二卷）表3.2-13，查得进给量的范围：f=0.31.0mm/r。取f=1.0mm/r。切削速度v：查阅机械加工工艺手册（第二卷）表3.2-13，查得切削速度范围：，选择=25m/min。 按Z525机床的属性，取故切削速度v： 计算定额工时： 式中：=30mm，取=3mm，=14mm取=3mm， =1.0mm/r，=315r/min，=1。工序 120 钻8个6.8的底孔，完成后攻丝零件的材料是IT200铸铁，铸件；由机械加工工艺手册（第二卷）表3.1-5选用机床为Z3025B型摇臂钻床，工件装在夹具中。毛坯上不预留孔，为实心件。由机械加工工艺手册（第二卷）表3.3-11攻M8螺纹前用莫氏锥柄钻头直径为6.8mm钻中心孔孔，最后用M8的丝锥攻丝。（1）钻孔背吃刀量： 进给量f：查阅机械加工工艺手册（第二卷）表3.2-13，查得进给量的范围：f=0.31.0mm/r。取f=0.25mm/r。切削速度v：查阅机械加工工艺手册（第二卷）表3.2-13，查得切削速度范围：，选择=25m/min。 计算定额工时：式中：=30mm，取=5mm，=14mm取=2mm，=0.32mm/r，=1。（2）攻螺纹背吃刀量： 进给量f：查阅机械加工工艺手册（第二卷）表3.2-13，查得进给量的范围：f=0.31.0mm/r。取f=0.25mm/r。切削速度v：查阅机械加工工艺手册（第二卷）表3.2-13，查得切削速度范围：，选择=24m/min。 计算定额工时：min式中：=30mm，取=5mm，=14mm取=2mm，=0.32mm/r，=1。经过计算后可以得到毛坯尺寸，故毛坯图如下：图2-2毛坯图第3章 镗孔夹具设计3.1 镗孔的功效加工孔需要用镗床进行，加工时不仅要满足孔系的尺寸大小和粗糙度，还得保证孔轴线之间的公差要求。保证这些要求的前提是确保零件的定位情况，考虑定位的同时也需要考虑镗床的加工效率和加工精度。3.2 夹紧方案先分析零件的特点，孔系加工之前，前端面90mm的凸台已经铣削加工了，底部的410凸台端面也都进行了铣削加工，底面采用对角线销定位，限制了、四个自由度。上端面采用螺旋压板压紧，限制、两个自由度。3.3计算切削力和夹紧力镗刀材料：（硬质合金）参数：，。由机械加工工艺手册（第二卷）表格可得：圆周切削分力公式： 式子里 由机械加工工艺手册（第二卷）表格得： 由机械加工工艺手册（第二卷）表格取： 找出表格得出数据： 所以：因此,轴的径向切削力： 式子里参数： 所以，轴的轴向切削力： 其中： 故：工件收到夹紧力和切削力，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，并考虑加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，代入式中。为了保证夹紧方案稳定可靠，乘以安全系数实际需要的夹紧力。安全系数：其中：为安全系数，找出相关引用书目中表格可得： 所以有： 夹紧时产生的夹紧力：式子里参数找出相关引用书目中得出结果： 其中： 则此时夹紧力：此夹具机构为螺旋夹紧机构，用螺栓移动压板压紧工件，受力示意图如下：图3-1 移动压板受力简图找出表格得：原动力计算公式 即： 通过计算可以得出： 通过以上计算可以得到：夹紧工件的夹紧力需要并不是很大，为了使夹具体的结构简单，操作方便，故选择此螺旋夹紧结构。3.4 计算并分析误差该夹具机构由1个平面和和2个定位销定位组成，要求是保证孔系的轴线之间尺寸公差。此夹紧过程中存在误差，只需保证误差总和等于或小于规定的尺寸公差。1、 定位误差： 圆柱销和零件以任意边接触的时候： 圆柱销和零件以固定边接触的时候： 其中为定位孔与定位销间的最小间隙通过分析可得：由此计算可以得到，当短圆柱销以任意边与零件接触的时候： 2、 夹紧误差 ： 接触变形移植为： 3、 夹具体与零件摩擦造成的加工误差，的范围：小于等于4、夹具相对刀具位置误差：取误差总和：通过上述的计算分析可以得到，设计的夹具体存在的误差能满足零件加工精度的要求。3.5夹紧装置的选用该夹紧装置选用移动压板，其参数如下表：压板参数LH45208196.6765表3-1压板参数3.6 夹具设计及操作的简要说明工件定位的方法有很多种，可以用螺钉定位，也可以用圆环夹具，通过夹紧顶杆，盖环进行压紧。经过分析比较选用螺栓定位在底面进行定位，使用压板压紧顶面的定位方案。工件使用螺钉在底面进行定位，限制了、四个自由度。上端面采用了螺旋压板压紧，限制、两个自由度。根据加工需要可以自行调整压板高度，这样的夹紧机构结构简单，可靠性还，具有很大的通用性。减速箱体工艺工装设计及加工仿真第4章 铣侧面夹具设计4.1定位方案和夹具体由分析零件的结构特点和加工基准面，可以选择底面为固定基准面，及选用下半作为定位支撑板。图4.1 定位支承板根据零件图的结构特点，可以采用上述铣削加工的工地的方式。上图的支撑板起着支撑整个零件的作用，底面同样采取对角线定位销定位，这样定位限制了、四个自由度。顶面采用一般移动压板定位，这样定位限制了、两个自由度。4.2计算定位误差定位误差：式中：， 夹紧误差 ： 式中接触变形位移值： 其中参数：。 夹具体和零件之间的接触引起磨损，的范围小于或等于夹具体相对刀具引位置误差取0.01mm通过以上计算可以得到误差总和：通过上述的计算分析可以得到，设计的夹具体存在的误差能满足零件加工精度的要求。4.3计算夹紧力和切削力由零件的夹紧方案可以知晓，会产生夹紧力和切削路的。按照静力平衡原理计算出夹紧力，并考虑加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态。计算出的实际夹紧力数值再乘以安全系数保证夹紧力的可靠，故夹紧力公式：安全系数K：其中：都是各种安全系数，各种因素的安全系数：因此可以得到： 螺旋夹紧是的夹紧力：式中参数： 由此计算出螺旋夹紧力：此夹具机构为螺旋夹紧机构，用螺栓移动压板压紧工件，受力示意图如下：图4-2 移动压板受力简图找出表格得：原动力计算公式 即： 通过计算可以得出： 通过以上计算可以得到：夹紧工件的夹紧力需要并不是很大，为了使夹具体的结构简单，操作方便，故选择此螺旋夹紧结构。4.4确定夹具体结构尺寸和总体结构定位夹具，夹紧装置安装在终端，其中之一并安装在机器上。卡紧在其最大和最复杂的基础件上整体夹紧元件的各种设备和连接。夹具体形状和尺寸，取决于机器的布置中，并且在夹具夹紧若干设备，并且处理部，模具也能承受夹紧力，切割力和所得的冲击和振动，因此夹紧所需的强度应与有刚度。切削部分中零件将落在一个特定的夹具，金属屑堆积过多，会影响工件的夹紧和定位的可靠性，所以在设计特定的夹具时，必须考虑到结构应便于排屑。此外，装夹技术，在设计中需要考虑经济和容易组装和拆卸和零件的结构等。设计夹具体的基本要求：（1）有足够的稳定性和尺寸精确性表面上的重要特定夹具体，零件的夹紧面安装基座上的定位元件的安装面，应保持适当大小和形状保持精度，在它们之间适当的位置精度。夹持具体尺寸保持稳定固态铸造时效处理，焊接，锻造。（2）有着较好的刚度和强度夹具体夹紧是受到夹紧力和切削力的作用，为了确保不收到其影响，切削力和发生不能允许的变形和振动的过程中其它外力的作用下，夹钳必须具有足够的壁厚，应添加加强件的足够的刚度。（3）应妥善处理结构化和可用性较大的钳外观尺寸大，机构复杂情况一般，与表面之间的位置精确度要求比较高，需要注意该方法的结构应于工件的装卸制成，该装置易于维护。的前提下，以满足的刚性和强度，应能减轻重量，减少体积，保持简单。4.5夹具设计及操作的简要说明工件定位的方法有很多种，可以用螺钉定位，也可以用圆环夹具，通过夹紧顶杆，盖环进行压紧。经过分析比较选用螺栓定位在底面进行定位，使用压板压紧顶面的定位方案。工件使用螺钉在底面进行定位，限制了、四个自由度。上端面采用了螺旋压板压紧，限制、两个自由度。根据加工需要可以自行调整压板高度，这样的夹紧机构结构简单，可靠性还，具有很大的通用性。第5章 CAXA自动编程5.1自动编程概述数控加工：将加工数据和加工参数输入到数控机床中去，机床的控制系统对这些数据进行分析运算和控制，并向伺服电机发送脉冲信号，伺服机构驱动机床加工零件。自动编程相对与手动编程而言，自动编程利用计算机软件来编辑数控加工程序。编程的时候只需根据零件图样的要求，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算和后置处理，编写加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作，自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成，零件三维模型如下图：图5-1零件图5.2零件加工程序的编制此次加工仿真的零件毛坯状态是铸件，CAXA软件定义毛坯的状态只能是矩形体，需要提前加工成毛坯形状，其中抽壳部分无法完成