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机械毕业设计全套

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GY02-207@蜗轮箱I的工艺规程和夹具设计,机械毕业设计全套

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文献综述 蜗轮箱 I 夹具和工艺 设计文献综述 在做毕业设计之前要了解蜗轮箱的具体形状，发展现状如何，预计今后在做设计的时候遇到的困难，这就需要查找大量的的资料，为解决这些困难做准备。 1 国内外工艺和夹具设计的现状和发展趋势 随着设计水平和制造技术的提高，零件的 加工 工艺和夹具设计也有 很 大的发展。 在最早的工艺设计中，工艺设计就是一项技术性和经验性的工作，长期以来，都是依靠工艺设计人员个人积累的经验完成的，这种设计方法要花费相当多的时间，其实质的技术工作可能只占 5%-10%，大部分时间都是重复性劳动而后填写表格等事物工作，这样编写的工艺规程没有通用性，每个零件的工艺都要重新编写，这样的落后技术是跟不上现代 先进 制造技术， 在 20 世纪 60年代，人们开始在工艺过程设计领域应用计算机技术，进行计算机辅助工艺过程设计 CAPP 的研究与开发工作， 1976 年美国的国际性组织 CAM-I 开发的 CAPP系统。国内最早开发的 CAPP 系统是同济大学的 TOJICAPP 系统和西北工业大学的 CAOS 系统，这以后 CAPP 技术飞速发展，在设计对象上，在涉及的工作范围上，在系统 功能上和系统设计，系统开发上都有很大的开发和发展。 夹具是装夹工件的一种装置，使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持位置不变。然而夹具的设计是由工艺的制订来设计的，只有这样才能保证工件的加工精度和提高生产效率。 现在由于工艺的安排的改进，夹具也越来越先进， 随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达 5 m，夹具支承面的垂直度达到 0.01mm/300mm，平行度高达 0.01mm/500mm。 比如 德国 demmeler（戴美乐）公 司制造的 4m 长、 2m 宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为 0.03mm；精密平口钳的平行度和垂nts直度在 5 m 以内；夹具重复安装的定位精度高达 5 m；瑞士 EROWA 柔性夹具的重复定位精度高达 2 5 m。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 2 蜗轮箱 结构 的特点 蜗轮箱属于箱体零件，而箱体零件的加工属于典型零件加工，由于蜗轮箱的结构比较复杂， 加工工艺也相对复杂 ,通常都是采用铸铁材 料。先铸造成毛坯 ,然后经过时效处理后 ,进行机加工 。 本课题蜗轮箱体积不是很大，但是有两个较大的孔需要很好的配合精度，一个是 70 的孔，一个是 110 的孔，因为这两个孔都较大，需要镗孔，这就要求设计出镗孔的专用夹具，在安排工艺上也要注意保证这两个孔的的相互位置精度。 在箱体的主体上有和端盖配合的螺纹孔，在加工的时候可以用组合机床一起加工，这就要求设计一套组合夹具进行夹紧。 再一个就是箱体的表面需要上漆，因为是 铸铁，要防止生锈。总的来说蜗轮箱的设计还是要注意工艺的安排，这要有利于夹具的设计和加工的精度。 3 总述 鉴于以上这些特点，对于该课题 设计 以机床夹具设计为主要的参考资料，该书的主要内容是：工件在夹具中的夹紧以及各种夹紧机构，并讲到典型夹具的结构分析与设计的要点，对于 加工 一个箱 体 要保证工件的 加工 精度措施有以下几点： 1 孔的尺寸精度有镗杆和镗套的高尺寸精度与高形状精度保证。 2 两个孔系的同轴度由镗套的位置精度保证，两孔系的位置精度由设计在底座上的两个侧面作为找正夹具在机床的基准，因这两个面的垂直 精度很高。 3 孔系与工件上的其他表面位置精度由定位元件之间，定位元件与镗套之间，镗套与底座上所设计的基准之间都有高的位置精度来保证。 这和 本科题 设计的蜗轮箱有很大的相似，对 本课题 设计有相当大的启示 ，比如在镗本课题的 70 的孔时，就要保证和 110 孔的垂直度，在钻 8 螺纹孔的nts时候就要保证各个孔之间的位置精度。 另一个参考资料是机械加工工艺基础，对我有用的内容是箱体零件的工艺安排，叙述如下： 1 定位基准的选择 （ 1）粗基准的选择 ，一般选重要的孔为主要粗基准，而辅以内腔或其他毛胚孔为次要的基准面，对分离式箱体，因其支撑孔分布在箱体的两个不同部分上，很不规则，无法以孔的毛面定位，一般选对合面法不加工面为粗基准。 （ 2） 精基准的选择 ，箱体有较大的平面，且孔系加工的要求较高，需经多次装夹，因此尽可能采用统一的精基准。一般选箱体底面或者底面与底面上的两个定位销孔作为精基准。 2 工艺路线的安排 安排箱体零件加 工时，一般遵循下列原则： （ 1）先面后孔 这是因为箱体多采用平面做精基准，而精 基准是应该先加工出来。这也符合基准统一和基准重合原则。另外平面先加工可以为随后孔系的加工提供有利的条件。 （ 2）粗精分开 箱体零件壁薄，刚性差，而孔系加工精度要求一般都高，为了减少粗加工对精加工的影响，通常主要面的粗精加工分开。 （ 3）工序尽可能集中 因为箱体的体积一般较大，重量较中，且孔与孔，孔与面之间相互位置精度要求高，所以要工序集中。 根据以上的原则， 可以知道 箱体零件的工艺路线一般为：铸造毛胚，退火，划线，粗加 工平面，粗加工孔，划线，精加工平面，精加工孔，钻小孔，攻丝等 ，然后设计出使用的夹具。 nts参考文献 1 吴宗泽主编 .机械设计实用手册（第二版） .化学工业出版社， 2003 2 何玉林 沈荣辉 贺元成主编 .机械制图 .重庆大学出版社， 2000 3.纪名刚主编 机械设计 西工大出版社 . 2000 4.黄云清主编 公差配合与测量技术 机械工业出版社 . 2000 5.谢家瀛主编 组合机床设计简明手册 机械工业出版社 . 1992 6.纪名刚主编 机械设计 西工大出版社 . 2000 7.刘鸿文主编 材料力学 高等教育出版社 . 1991 8.李天无主编 简明机械工程设计手册 云南科技出版社 . 1988 9.李元奇主编 计算机辅助设计多孔钻主轴箱 机械工业自动化 . 1983 10.李庆余等编 机械制造装备设计 机械工业出版社 . 2003 11汪万清 曾庆享 郝建华编 机械加工工艺基础 重庆大学出版社 1994 12余光国 马俊 张兴发主编 机床夹具设计 重庆大学出版社 1997 nts本科生毕业设计（论文）文献综述评价表 毕业设计（论文）题目 蜗轮箱工艺规程及夹具设计 综述名称 蜗轮箱工艺规程及夹具设计 文献综述 评阅教师姓名 卢宗彪 职称 副教授 评 价 项 目 优 良 合格 不合 格 综述结构 01 文献综述结构完整、符合格式规范 综述内容 02 能准确如实地阐述参考文献作者的论点和实验结果 03 文字通顺、精练、可读性和实用性强 04 反映题目所在知识领域内的新动态、新趋势、新水平、新原理、新技术 等 参考文献 05 中、英文参考文献的类型和数量符合规定要求， 格式符合规范 06 围绕所选毕业设计（论文）题目搜集文献 成绩 综合评语： 评阅教师（签字）： 年 月 日 nts 本科毕业设计（论 文） 文献综述 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级 ： 04 级机制 1 班 学生姓名： 学 号 : 2009 年 6 月 8 日 nts I 本科毕业设计（论文） 蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 的 工艺规程和夹具设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）： 机电工程学院 年级专业： 指导教师： ntsII 二 九 年六月 摘 要 蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 的工艺规程和夹 具设计是一个贴近实际的毕业设计。该零件结构有一定复杂性，有两个主轴孔，并且有底面的大平面，因此零件毛坯采用灰铸铁铸造成形，箱体零件是一种典型零件，因此其加工工艺规程和夹具设计也具有典型性。在加工过程中，采用先面后孔的加工路线，以保证工件的定位基准统一、准确。为了消除由粗加工所造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，整个工艺过程中主要是先加工基准面，在加工其他的平面和孔，达到零件图上的要求。 对各平面加工时，首先是考虑定位，以保证平面的尺寸精度、相互位置精度和表面粗糙度，同时提高了生产率。箱体零 件的轴孔是箱体零件的关键，因此我采用专用夹具 卧式镗床镗孔来保证各孔系的尺寸精度、平行度、同轴度等要求，对其他的油孔、螺纹孔、紧固孔的加工可放到最后进行。 蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 的主要加工部位为两端面和轴孔。为了满足零件要求，采用专用铣床夹具和镗床夹具来进行加工，将大大提高产品质量和生产率。 关键词 ： 夹具，镗模，余量，误差，精度ABSTRACT I worm me the process of order and fixture design is a graduate close to the actual design. Parts of the structure of a certain complexity, there are two spindle hole, and a large flat bottom, so parts of rough forming a gray iron foundry, cabinet parts is a typical parts, so its processing procedures and fixture design also has typical . In the process, using surface after the first hole of the processing line, to ensure that the workpiece positioning benchmark unified and accurate. In order to eliminate the rough caused by stress, cutting force, the clamping force and cutting heat on the accuracy of processing, the whole process is the first major processing base level, in the processing of the plane and the other hole, reaching parts of the map Requirements. On the plane processing, the first is to consider positioning, to ensure that the plane the size of accuracy, precision and location of each other surface roughness, while improving productivity. Parts of the box-axis is the key parts box, so I used special fixture - Boring horizontal boring machine to ensure the accuracy of the size of the hole, nts1 parallel, coaxial, and other requirements on other hole, thread Hole, fastening holes into the final processing can be carried out. I worm me the main processing sites at both ends of the shaft and the hole. To meet the requirements of spare parts, used for milling and boring machine fixture fixture for processing, will greatly improve product quality and productivity. Key words: fixture, boring mode, margin of error, coants III 目 录 5.1 镗 47 7J 主轴孔夹具设计 . 21 5.2.2 定位方案及定位元件设计 . 21 5.2.3 夹紧方案 及夹紧元件设计 . 21 5.2.4 夹具体的设计 . 21 5.2.5 镗套，衬套的设计 . 22 5.2.6 定位元件的设计 . 23 5.2.7 定位误差分析 . 25 5.2.8 镗削力与夹紧力计算 . 26 5.2.9 夹具精度的计算 . 26 5.2.10 夹具操作的简要说明 . 27 6 结论 . 36 致 谢 . 38 nts 1 1 蜗轮箱 加工工艺规程设计 1.1 零件的分析 1.1.1 零件的作用 题目给出的零件是蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 。蜗轮箱箱体的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证蜗轮箱各部件的正确安装。因此蜗轮箱箱体零件的加工质量，不但直接影响箱体内各个部件的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。蜗轮箱安装轴主要是实现能量的传递。在两个轴的端面都有挡盖，两个轴相互垂直安装，前后端面支承孔33 7J mm 、左右端面支撑孔 47 7J mm 用以安装传动轴，实现其能量传 递。 1.1.2 零件的工艺分析 由蜗轮箱零件图可知：这是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有六个平面需要进行加工，支承孔系在分别在前后和左右端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （ 1）以顶面为主要加工表面，这一组加工表面包括：顶面的铣削加工； M20螺纹孔的钻和攻丝。其中顶面有表面粗糙度要求为 12.5Ra m ，螺纹孔因为是安装吊环的，精度要求不是很高。 （ 2）以底面为主要加工表面，这一组加工表面包括：底面的铣削加 工；钻4 18mm 的工艺孔，因为底面和工艺孔都要作为以后加工面的定位基准，所以精度要求高，底面需要精铣，工艺孔则需要铰。 （ 3）以 33 7J mm 、 47 7J mm 两个相互垂直的支承孔为主要加工表面。这一组加工表面包括：镗 33 7J mm 、 47 7J mm 和 1 个 185 8H mm 的孔；另外还有一个长 120mm的内表面，尺寸为 195mm 的与 90 7J mm 孔轴线相垂直的前后端面；前后端面上有 6 8 10M 深 的螺孔，以及 1个 14 30M mm深 的油孔；尺寸为 278mm与孔轴线垂直的左右端面，端面上有 3 10 12M 深 的螺纹孔，除此就是前后端面的铣削和左右端面的车削。其中前端面有表面粗糙度要求为 mRa 3.6 ，后端面有粗糙度要求为 12.5Ra m 3，左 右端面有表面粗糙度要求为 mRa 3.6 ， 6 8 10M 深 和3 10 12M 深 的螺纹孔都要求均布在圆周上，尺寸 120mm 圆周表面要求粗糙度为1.6Ra m ，镗的这三个孔的内表面的粗糙度要求为 1.6Ra m ，并 70 7J mm 和90 7J mm 两个孔的中心线有尺寸要求为 1 0 5 0 .0 9 0 mm ，而且这两个控的圆度公差要求 0.015mm。 nts 2 1.2 零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 由以上分析可知。该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于蜗轮箱 错误 !未找到引用源。来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。 由于生产量也相当大，怎样满足生产率要求也是蜗轮箱 错误 !未找到引用源。加工过程中的主要考虑因素。 1.2.1 孔和 平面的加工顺序 箱体零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工箱体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 箱体的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。 蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 零件的加工工艺应遵循粗先加工基准面的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工 阶段以保证孔系加工精度。这样处理还有一个好处就是在粗加工以后零件表面有应力集中的现象，粗精分开可以在粗加工以后进行热处理以消除应力。 1.2.2 孔系加工方案选择 蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择最经济的机床。 根据蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 零件图所示的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。 （ 1）用镗模法镗孔 在大批量生产中，蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 箱体孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。 采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。 （ 2）用卧式镗 孔 nts 3 在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而卧式镗孔却能适应这种要求。 综合以上的特点，本零件孔的加工采用卧式镗床镗孔。 1.3 蜗轮 箱箱体加工定位基准的选择 1.3.1 粗基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）保证各重要支承孔的加工余量均匀； （ 2）保证装入箱体的零件与箱壁有一定的间隙； （ 3）保证 33 7J mm 和 47 7J mm 两个孔相互位置要求。 为了满足上述要求，应选择变速箱的主要支承孔作为主要基准。但是从蜗轮箱的零件结构上看，两个主轴孔作为主要基准是不行的，为了能实现要求，在加工两个孔的时候都选用底面作为基准，以减少定位基准不重合所带来的精度误差。也就是以底面和底面两个孔限制 6 个自由度。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。 1.3.2 精基准的选择 从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间 的位置 。精基准的选择应能保证蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 零件图分析可知，它的底平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后和左右端面，虽然它是蜗轮箱错误 !未找到引用源。 的装配基准，但因为它与蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 的 主要支承孔系垂直和平行。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。 1.4 蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 加工主要工序安排 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以47 7J mm 外圆表面定位粗、精加工底平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于底平面加工完成后一直到蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 加工完 成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，底面上的两工艺孔的需要铰。由于 M14nts 4 的油孔要作为加工 6 8 10M 深 的螺孔自由度的限制，所以尽管它们在同一平面上，但是 M14油孔要先 6 8 10M 深 的螺孔先加工出来。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹顶孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 ，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精 加工平面再加工孔系。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 的含 0.4% 1.1%苏打及 0.25% 0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 200mg。 根据以上分析过程，现将蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 加工工艺路线确定如下： 方案一： 工序 1：粗铣底面。以 47 7J mm 外圆作为粗基准， 内表面进行夹紧。选用 X701铣床和专用夹具。 工序 2：钻、铰底面工艺孔。同样以 47 7J mm 外圆作为基准，内表面进行夹紧。选用专用组合钻床 Z35和专用夹具。 工序 3：粗铣前后端面。以底面和两对称工艺孔为基准。选用专用双面组合铣床 X364和专用夹具。 工序 4：粗铣左右两侧面。以底面和两对称工艺孔为基准。选用专用双面组合铣床 X364和专用夹具。 工序 5：粗铣顶面。以底面和两对称工艺孔为基准，选用 X701 铣床和专用夹具。 工序 6：精铣底面。以 47 7J mm 外圆作为粗基准，内表面进行夹紧。选用 X701铣床和专用夹具工序 工序 7：精铣前后端面。以底面和两对称工艺孔为基准。选用专用双面组合铣床 X364和专用夹具。 工序 8：精铣左右两侧面。以底面和两对称工艺孔为基准。选用专用双面组合铣床 X364和专用夹具。 工序 9：粗镗 47 7J mm 主轴孔，以底面和两对称工艺孔为基准，选用卧式镗床 T611。 工序 10：粗镗 33 7J mm 主轴孔，同时镗 185mm 孔和尺寸为 120mm 的右端面，以底面和两对称工艺孔为基准，同样选用卧式镗床 T611。 工序 11：精镗 47 7J mm 主轴孔，以底面和两对称工艺孔为基准，选用卧式镗床 T611。 nts 5 工序 12：精镗 33 7J mm 主轴孔，同时镗 185mm 孔和尺寸为 120mm 的右端面，以底面和两对称工艺孔为基准，同样选用卧式镗床 T611。 工序 13：钻 M14 油孔。以 33 7J mm 内孔和 120mm 左端面定位，选用专用组合钻床 Z35和专用夹具。 工序 14：钻 M20 吊环孔。以底面和两对称工艺孔为基准，选用专用组合钻床Z35和专用夹具。 工序 15：钻、攻 68M 孔。以 70 7J mm 内孔和 120mm 左端面定位，同时以M14油孔定绕 Z轴的旋转，选用专用组合钻床 Z35和专用夹具。 工序 16：钻、攻 3 10M 孔。以 90 7J mm 内孔和底面左端面定位，同时以 M20油孔定绕 Z轴的旋转，选用专用组合钻床 Z35 和专用夹具。 工序 17：清洗，选用清洗机清洗。 工序 18：检验入库。 方案二： 工序 1：粗铣底面。以 47 7J mm 外圆作为粗基准，内表面进行夹紧。选用 X701铣床和专用夹具。 工序 2：钻、铰底面工艺孔。同样以 33 7J mm 外圆作为基准，内表面进行夹紧。选用专用组合钻床 Z35和专用夹具。 工序 3：粗铣前后端面。以底面和两对称工艺孔为基准。选用专用 双面组合铣床 X364和专用夹具。 工序 4：粗车左右两侧面。以底面和两对称工艺孔为基准。选用专用双面组合铣床 X364和专用夹具。 工序 5：粗铣顶面。以底面和两对称工艺孔为基准，选用 X701 铣床和专用夹具。 工序 6：精铣底面。以 47 7J mm 外圆作为粗基准，内表面进行夹紧。选用 X701铣床和专用夹具工序 工序 7：精铣前后端面。以底面和两对称工艺孔为基准。选用专用双面组合铣床 X364和专用夹具。 工序 8：精铣车左右两侧面。以底面和两对称工艺孔为基准。选用专用双面组合铣床 X364和专用 夹具。 工序 9：粗镗 47 7J mm 主轴孔，以底面和两对称工艺孔为基准，选用卧式镗床 T611。 工序 10：粗镗 33 7J mm 主轴孔，同时镗 185mm 孔和尺寸为 120mm 的右端面，以底面和两对称工艺孔为基准，同样选用卧式镗床 T611。 工序 11：精镗 47 7J mm 主轴孔，以底面和两对称工艺孔为基准，选用卧式镗nts 6 床 T611。 工序 12：精镗 33 7J mm 主轴孔，同时镗 185mm 孔和尺寸为 120mm 的右端面，以底面和两对称工艺孔为基准，同样选用卧式镗床 T611。 工序 13：钻 M14 油孔。以 70 7J mm 内孔和 120mm 左端面定位，选用专用组合钻床 Z35和专用夹具。 工序 14：钻 M20 吊环孔。以底面和两对称工艺孔为基准，选用专用组合钻床Z35和专用夹具。 工序 15：钻、攻 68M 孔。以 70 7J mm 内孔和 120mm 左端面定位，同时以M14油孔定绕 Z轴的旋转，选用专用组合钻床 Z35和专用夹具。 工序 16：钻、攻 3 10M 孔。以 90 7J mm 内孔和底面左端面定位，同时以 M20油孔定绕 Z轴的旋转，选用专用组合钻床 Z35 和专用夹具。 工序 17：清洗，选用清洗机清洗。 工序 18：检验入库。 根据以上的分析，这两个工序过程主要是左右端面的加工方法不同，根据零件图的分析左右端面有一个凹坑，用双面铣床不好加工，只好用车床，所以综合以上的分析，选用第二种工艺程序。 以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片（附表 1）。 nts 7 2 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “蜗轮箱 错误 !未找到引用源。 箱体”零件材料采用灰铸铁制造。材料为 HT200，硬度 HB为 170 241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。 2.1 加工余量的计算 2.1.1 顶面的加工余量 根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷 2表 3.2-23。其余量值规定为mm5.10.1 ，现取 mm5.1 。表 3.2-27粗铣平面时厚度偏差取 0.27mm 。 精铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷 2表 3.2-24，其余量值规定为mm7.06.0 ，现取 0.7mm 。 铸造毛坯的基本尺寸为 。mm2.3105.17.0308 根据机械加工工艺手册第 1卷表 3.1-21,铸件尺寸公差等级选用 IT7，铸件尺寸公差为 。mm6.1 则： 毛坯的名义尺寸为： mm2.3 1 05.17.03 0 8 毛坯最小尺寸为： mm6.3086.12.310 毛坯最大尺寸为： mm8.3116.12.310 粗铣后最大尺寸为： mm7.3087.0308 粗铣后最小尺寸为： mm8.3 0 727.07.3 0 8 精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即 。mm308 2.1.2 四个底孔加工余量 毛坯为实心，不冲孔 。因为四个孔是用来固定箱体的，粗糙度不要求，但是这四个孔要做为以后加工其他面的定位基准，所以要有一定的粗糙度要求，现设表面粗糙度要求为 mRa 3.6 。参照机械加工工艺手册第 1卷 2表 3.2-9，确定工序尺寸及加工余量为： 钻孔： 17mm 扩孔： 17.5mm mmZ 85.02 （ Z为单边余量） 铰孔： mm18 0.15mm2Z mmZ 85.02 （ Z为单边余量） 铰孔： 18mm 0.15mm2Z 2.1.3 顶面 20 的孔 毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册第 1 卷 2表 3.2-9，现确定其工序尺寸及加工余量为： nts 8 钻孔： 18mm 扩孔： 20mm 2.1.4 前后端面加工余量 根据工艺要求，前后端面分为粗铣、精铣加工。各工序余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷 2表 3.2-23，其加工余量规定为mm7.20.2 ，现取 mm7.2 。 精铣：参照机械加工工艺手册第 1卷 2表 3.2-24，其加工余量取为 mm7.0 。 铸件毛坯的基本尺寸为 mm4.1 9 87.07.21 9 5 ，根据机械加工工艺手册第 1卷表 3.1-21，铸件尺寸公差等级选用 IT7。可得铸件尺寸公差为 mm4.1 。 毛坯的名义尺寸为： mm4.1 9 87.07.21 9 5 毛坯最小尺寸为： mm1974.14.198 毛坯最大尺寸为： mm8.1994.14.198 2.1.5 前后端面上螺孔 M8，螺孔 M10，螺孔 M14 的加工余量 毛坯为实心，铸件。参照机械加工工艺手册第 1 卷 2表 3.2-20，现确定螺孔加工余量为： 螺孔 8M mm 钻孔： 6.8mm 螺孔 10M mm 钻孔： 8.5mm 14mm 孔 钻孔： 12mm 2.1.6 镗孔的加工余量 根据工序要求，前后和左右端面配合孔加工分为粗镗、精镗两个工序完成，各个工序余量如下： 粗镗： 185 8H mm 孔，参照机械加工工艺手册 1表 2.3-48,其余量值为 mm3 ； 33 7J mm 孔，参照机械加工工艺手册1表 2.3-48,其余量值为 mm2 ；47 7J mm 孔，参照机械加工工艺手册1表 2.3-48,其余量值为 mm2 。 精镗： 185 8H mm 孔，参照机械加工工艺手册1表 2.3-48,其余量值为 mm1 ； 33 7J mm 孔，参照机械加工工艺手册1表 2.3-48,其余量值为 mm1 ； 47 7J mm 孔，参照机械加工工艺手册1表 2.3-48,其余量值为 mm1 。 铸件毛坯的基本尺寸分别为： mmH 8185 孔毛坯基本尺寸为 mm18113185 ； nts 9 mmJ733 孔毛坯基本尺寸为 mm301233 ； mmJ747 孔毛坯基本尺寸为 mm441247 。 2.1.7 两侧面加工余量 由工序要求，两侧面需进行粗、精铣加工。各工序余量如下： 粗车：参照机械加工工艺手册第 1卷 2表 3.2-2，其余量值为 2.5mm。 精车：参照机械加工工艺手册第 1卷 2表 3.2-5,其余量值规定为 mm5.1 。 铸件毛坯的基本尺寸分别为： mm2 8 15.15.22 7 8 ，。 根据机械加工工艺手册 1表 2.3-11，铸件尺寸公差等级选用 IT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差分别为 mm4.1 。 则两侧面毛坯名义尺寸分别为： mm2 8 15.15.22 7 8 毛坯最小尺寸分别为： mm3.2807.0281 毛坯最大尺寸分别为： mm7.2817.0281 2.1.8铣 185 8H 孔内端面加工余量 根据机械加工工艺手册 1表 2.2-25，只需进行粗、精铣加工才能达到所需表面粗糙度要求 1.6Ra m 及尺寸精度要求。参照机械加工工艺手册第 1卷 2表 3.2-23，其余量值规定为 mm0.25.1 ，现取 mm5.1 。 铸件毛坯的基本尺寸为 mm5.1235.1125 。根据机械加工工艺手册第 1卷2表 2.3-11，铸件尺寸公差等级选用 IT7，再查表 2.3-9 可得铸件尺 寸公差为mm1.1 。 毛坯名义尺寸为： mm5.1235.1125 毛坯最小尺寸为： mm95.12255.05.123 毛坯最大尺寸为： mm05.12455.05.123 其他各个面及控的加工余量照以上方式计算。 nts 10 3 确定切削用量及基本工时 3.1 粗、精铣顶面 机床：双立轴圆工作台铣床 X701 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） mmdw 400齿数 14Z 3.1.1 粗铣 铣削深度pa： mmap 3机床主轴转速 n ： 01000Vn d （式 3.1） 式中： V 铣削速度 0d 切削圆周直径 参照机械加工工艺手册 1表 2.4-81，取 4/V mm s 代入（式 3.1）得： 01 0 0 0 1 0 0 0 4 6 0 1 9 1 / m i n3 . 1 4 4 0 0Vnrd ， 取 n=200r/min 实际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 4 0 0 2 0 0 4 . 1 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s 式中： n为转速 进给量fV： ffV a Zn（式 3.2） 式中：fa 每齿进给量 Z 齿轮齿数 n 主轴转数 每齿进给量fa：根据机械加工工艺手册 1表 2.4-73，取 Zmmaf /25.0带入（式 3.2）得： smmZnaVff /67.1160/2001425.0 工作台每分进给量mf： mf fn（式 3.3） 式中： f 进给量 n 主轴转数 代入（式 3.2）得： m in/2.700/67.11 mmsmmVffm a： 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm nts 11 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( (1 3 )l D D a （式 3.4） 式中： D 铣刀直径 a 铣刀宽度 根据机械加工工艺手册 1表 2.4-81, mma 240代入（式 3.4）得 ： mmaDDl 42)31(5.0 221 刀具切出长度 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间jt：12 7 0 0 . 2 1 0 . 1 1 m i njml l lt f 3.1.2 精铣 铣削深度pa： 1.5pa mm每齿进给量fa：根据机械加工工艺手册 1表 2.4-73，取 0 .1 5 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册 1表 2.4-81，取 6/V mm s 机床主轴转速 n ，代入（式 3.1）得： m in/28840014.3 606100010000rd Vn ，取 min/300 rn 实际铣削速度 V ： smndV /28.6601000 30040014.31000 0 进给量fV，代入（式 3.2）得： smmZnaV ff /5.1060/3001415.0 工作台每分进给量mf： m in/630/5.10 mmsmmVf fm 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm 刀具切入长度 1l ：精铣时1 400l D m m刀具切出长度 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间2jt： min7.0630 240040212 mj flllt则： 本工序机动时间 m in81.07.011.021 jjj ttt nts 12 3.2 钻、铰定位孔 3.2.1 钻孔 机床：组合钻床 刀具：麻花钻 切削深度pa： 5.5pa mm钻刀直径取 16mm 进给量 f ：根据机械加工工艺手册 1表 2.4-39，取 0 .0 6 /f m m r 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册 1表 2.4-41，取 0.35 /V m s 机床主轴转速 n ，代入（式 3.1）得： m in/99.4 1 71614.3 6035.01 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/500 rn 实际切削速度 V ： smndV /41.0601000 5001614.31000 0 被切削层长度 l ： 20l mm 刀具切入长度 1l ： 1 (1 2 )2 rDl c tg k（式 3.5） 式中： D 钻孔的孔径 rk 钻头 的主偏角 由实际钻孔知道， D 取 16mm,所以代入（式 3.5）得： mmc t gc t g kDlr 6.621 2 0216)21(21 刀具切出长度 2l ：2 0l 走刀次数为 1 机动时间1jt： m in22.05 0 06.0 6.620211 fn lllt j 3.2.2 铰定位孔 切削深度pa： 0 .0 7 5pa m m进给量 f ：根据机械加工工艺手册 1表 2.4-58， 1 . 5 3 . 0 /f m m r 取1.5 /f mm r 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册 1表 2.4-60，取 0.15 /V m s 机床主轴转速 n ： 机床主轴转速 n ，代入（式 3.1）得： nts 13 m in/23.1 5 91814.3 6015.01 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/200 rn 实际切削速度 V ： smndV /19.0601000 2001814.31000 0 被切削层长度 l ： 20l mm 刀具切入长度 1l ： 01 ( 1 2 )2 rDdl c tg k （式 3.6） 式中： D 钻孔的孔径 rk 铰刀的主偏角 0d 扩，较前孔的直径 经查手册得：0d=17.85mm，则代入（式 3.6）得： mmc t gc t gkdDlr 04.221202 85.1718)21(2 01 刀具切出长度 2l ：2 0l 走刀次数为 1 机动时间2jt： m in07.02005.1 04.220212 fn lllt j 定位孔加工机动时间jt： m in29.007.022.021 jjj ttt 本工序机动时间 min29.0jt。 3.3 粗镗 47 7J 的主轴孔 机床：组合镗床 刀具：高速钢刀具 VCWr418切削深度pa： 3pa mm进给量 f ：根据机械加工工艺手册 1表 2.4-66，刀杆伸出长度取 mm300 ，因此确定进给量 0.5 /f mm r 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册 1表 2.4-66，取 0.3 /V m s 机床主轴转速 n ： 机床主轴转速 n ，代入（式 3.1） 得： m in/6.1244614.3 18100010000rd Vn ，取 min/60 rn nts 14 实际切削速度 V ： smndV /28.060100 0 608914.3100 00 工作台每分钟进给量mf： 0 . 5 6 0 3 0 /mf m m r 被切削层长度 l ： 278l mm 刀具切入长度 1l ： 1 ( 2 3 )praltg k（式 3.7） 式中： pa 切削深度 rk 镗刀的主偏角 则代入（式 3.7）得： mmtgtg kalrp 0.72303)32(1 刀具切出长度 2l ：2 3 5l mm， 取2 4l mm行程次数 i ： 1i 机动时间1jt： m in6.9130 40.7278211 mj flllt3.4 精镗 47 7J 的主轴孔 机床：组合镗床 刀具：高速钢刀具 VCWr418切削深度pa： 1pa mm进给量 f ：根据切削 深度 1pa mm，再参照机械加工工艺手册 1表 2.4-66。 因此确定进给量 0.4 /f mm r 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册 1表 2.4-66，取 0 . 3 5 / 2 1 / m i nV m s m 机床主轴转速 n ，代入（式 3.1）得： m in/3.744714.3 21100010000rd Vn ，取 min/80 rn 实际切削速度 V ： smndV /38.0601000 804714.31000 0 工作台每分钟进给量mf： m in/32804.0 mmfnfm 被切削层长度 l ： 278l mm 刀具切入长度 1l ，代入（式 3.7）得： nts 15 mmtgtg kalrp 7.32301)32(1 刀具切出长度2l：2 3 5l mm取2 4l mm行程次数 i ： 1i 机动时间1jt： m in9.8132 47.3278211 mj flllt则：本工序用的时间jt： m in5.189.86.921 jjj ttt 3.5 加工 3 10M 螺孔 3.5.1 钻孔 机床：组合钻床 刀具：麻花钻 切削深度pa： 3.5pa mm钻刀直径取 8.4mm 进给量 f ：根据机械加工工艺手册 1表 2.4-39，取 0 .2 5 /f m m r 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册 1表 2.4-41，取 0.52 /V m s 机床主轴转速 n ，代入（式 3.1） 得： m in/89.1 1 824.814.3 6052.01 0 001 0 000rd Vn ，取 min/1000 rn 实际切削速度 V ： smndV /43.0601000 10004.814.31000 0 被切削层长度 l ： 12l mm 刀具切入长度 1l ，代入（式 3.5）得： mmc t gc t g kDl r 15.52120212)21(21 刀具切出长度2l：2 0l 走刀次数为 1 机动时间1jt： m in07.0100025.0 15.512211 fn lllt j 3.5.2 攻丝 机床：组合攻丝机 刀具：钒钢机动丝锥 进给量 f ：由于其螺距 1.5p mm ,因此进给量 1.5 /f mm r nts 16 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册 1表 2.4-105，取 0 .1 4 8 / 8 .8 8 / m inV m s m 机床主轴转速 n ，代入（式 3.1）得： m in/2831014.3 88.81 0 001 0 000rd Vn ，取 min/250 rn 丝锥回转转速 no：取 2 5 0 /n r mmo实际切削速度 V ： smndV /13.0601000 0251014.31000 0 被切削层长度 l ： 12l mm 刀具切 入长度 1l ： mmfl 5.45.13)31(1 刀具切出长度2l：2 0l （盲孔） 机动时间2jt： m in088.02505.1 5.4122505.1 5.412021212 fn lllfn lllt j 则：本工序用的时间jt： m in158.0088.007.021 jjj ttt 3.6 粗、精车两侧面 3.6.1 粗车 车床：卧式车床 刀具：硬质合金端面车刀 切削深度pa： 2.5pa mm进给量 f ：根据机械加工工艺手册 1表 2.4-3，取 1.2 /f mm r 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册 1表 2.4-9，取 0.99 /V m s 机床主轴转速 n ，代入（式 3.1）得： m in/2831014.3 88.81 0 001 0 000rd Vn ，取 min/250 rn 实际切削速度 V ： smndV /4.1601000 20013614.31000 0 被切