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蜗轮
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本工序号 零件图号 名 称 编 制 第 1 页指 导 XXX 机 械 加 工 工 序 卡 片 1 粗铣、精右端平面 蜗轮箱 审 核 共 页设 备 名 称X2010C 铣床材 料 牌 号HT200冷 却 液切削液夹 具名 称 代 号专用夹具量 具工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数走 刀长 度切 削深 度 进给量切 削速 度主 轴转 数 名称 规格粗铣右端平面 专用夹具，铣刀，游标卡尺 1 2 0.5 117.75 316精铣右端平面 专用夹具，铣刀，游标卡尺 1 2 0.5 117.75 316本工序号 零件图号 名 称 编 制 第 2 页指 导 XXX 机 械 加 工 工 序 卡 片 2 粗铣、精铣左平面 蜗轮箱 审 核 共 页设 备 名 称X2010C 铣床材 料 牌 号HT200冷 却 液切削液夹 具名 称 代 号专用夹具量 具工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数走 刀长 度切 削深 度 进给量切 削速 度主 轴转 数 名称 规格1 粗铣左面 专用夹具，铣刀，游标卡尺 1 2 0.5 117.75 3162 精铣左平面 专用夹具， ，铣刀，游标卡 1 2 0.5 117.75 316尺本工序号 零件图号 名 称 编 制 第 3 页指 导 XXX 机 械 加 工 工 序 卡 片 3 铣 6mm 面 蜗轮箱审 核共 页设 备 名 称X2010C 铣床材 料 牌 号HT200冷 却 液切削液夹 具名 称 代 号专用夹具量 具工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数走 刀长 度切 削深 度 进给量切 削速 度主 轴转 数 名称 规格1 铣 6mm 面 专用夹具，铣刀，游标卡尺 1 2 0.5 117.75 3161 2 0.5 117.75 316本工序号 零件图号 名 称 编 制 第 4 页指 导 XXX 机 械 加 工 工 序 卡 片 钻，铰1810.5孔蜗轮箱审 核共 页设 备 名 称Z535 钻床材 料 牌 号HT200冷 却 液切削液夹 具名 称 代 号专用夹具量 具工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数走 刀长 度切 削深 度 进给量切 削速 度主 轴转 数 名称 规格1 钻，铰 18 孔 专用夹具，钻头，游标卡尺 1 7.5 0.27 59.69 550 11 钻 10.5 孔 专用夹具，钻头，游标卡尺 1 5.25 0.20 20 750本工序号 零件图号 名 称 编 制 第 5 页指 导 XXX 机 械 加 工 工 序 卡 片 5 车 M27 孔、15 孔 蜗轮箱 审 核 共 页设 备 名 称CA6140 车床材 料 牌 号HT200冷 却 液切削液夹 具名 称 代 号专用夹具量 具工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数走 刀长 度切 削深 度 进给量切 削速 度主 轴转 数 名称 规格1 钻 15 孔，扩螺纹底孔 专用夹具，钻头，游标卡尺 1 7.5 0.27 59.69 5501 攻螺纹 专用夹具，车刀，游标卡尺 1 7.5 0.27 59.69 550本工序号 零件图号 名 称 编 制 第 6 页指 导 XXX 机 械 加 工 工 序 卡 片6镗80、18孔蜗轮箱审 核共 页设 备 名 称镗床材 料 牌 号HT200冷 却 液夹 具名 称 代 号专用夹具量 具工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数走 刀长 度切 削深 度 进给量切 削速 度主 轴转 数 名称 规格1 镗 18 孔 专用夹具，镗刀，游标卡尺 1 2 0.5 16 6002 镗 80 孔 专用夹具，镗刀，游标卡尺 1 5 0.5 16 600本工序号 零件图号 名 称 编 制 第 7 页指 导 XXX 机 械 加 工 工 序 卡 片 7 磨右端平面 蜗轮箱审 核共 页设 备 名 称M7475B 磨床材 料 牌 号HT200冷 却 液切削液夹 具名 称 代 号专用夹具量 具工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数走 刀长 度切 削深 度 进给量切 削速 度主 轴转 数 名称 规格1 磨右端平面 专用夹具，砂轮，游标卡尺 1 0.5 0.50 15 1200本工序号 零件图号 名 称 编 制 第 8 页指 导 XXX 机 械 加 工 工 序 卡 片 8 钳工 蜗轮箱审 核共 页设 备 名 称材 料 牌 号HT200冷 却 液夹 具名 称 代 号量 具工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数走 刀长 度切 削深 度 进给量切 削速 度主 轴转 数 名称 规格1 去除锐边毛剌本工序号 零件图号 名 称 编 制 第 9 页指 导 XXX 机 械 加 工 工 序 卡 片 9 终检 蜗轮箱审 核共 页设 备 名 称材 料 牌 号HT200冷 却 液夹 具名 称 代 号工步号 工步内容 工 具 走 刀 走 刀 切 削 进给量 切 削 主 轴 量 具次 数 长 度 深 度 速 度 转 数 名称 规格1 按图示尺寸检查 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零（部）件图号 共 1 页产品名称 零（部）件名称 蜗轮箱 第 1 页材料牌号 HT200 毛坯种类 铸造 毛坯外型尺 寸 每毛坯可制件 数 每 台 件 数 备 注工序号工序名称 工 序 内 容 车间工段 设 备 工 艺 装 备工 时1 铸造 铸造、清砂 铸造2 钳 清理 喷砂后上底漆 机加3 铣 粗铣、精右端平面 机加 X2010C 专用夹具，铣刀 游标卡尺4 铣 粗铣、精铣左平面 机加 X2010C 专用夹具，铣刀 游标卡尺5 铣 铣 6mm 面 机加 X2010C 专用夹具，铣刀 游标卡尺6 钻 钻，铰 18 孔、钻 10.5 孔 机加 Z535 专用夹具，钻头 游标卡尺7 镗 镗 18, 80 孔 机加 T618 专用夹具，镗刀 游标卡尺7 车 车 M27 孔、15 孔 机加 CA6140 专用夹具，车刀 游标卡尺8 磨 磨右端平面 机加 MB7475B 专用夹具，砂轮 游标卡尺9 钳工 去除锐边毛剌 机加10 检 终检 机加- 0 -前 言机床夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧，以接受加工的工艺装备。它的主要作用是：可靠地保证工件的加工位置，提高加工效率，以减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性性。因此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位。而专用夹具是指专为某一工件的某一道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大的生产中。专用夹具由定位装置、夹紧装置、对刀引导装置、其他元件及装置、夹具体。1.1 定位装置这种装置包括定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中的位置，即通过它使工件加工时相对于刀具及切削成形运动处于正确的位置，如支承钉、支承板、V 形块、定位销等。1.2 夹紧装置它的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在定位时所占据的位置在加工过程中不因受重力、惯性力以及切削力等外力作用而产生位移，同时防止或减小振动。它通常是一种机构，包括夹紧元件（如夹爪、压板等） ，增力及传动装置（如杠杆、螺纹传动副、斜楔，凸轮等）以及动力装置（如气缸、油缸）等。1.3 对刀引导装置它的作用是确定夹具相对于刀具的位置，或引导刀具进行加工，如对刀块、钻套、镗套等。1.4 其他元件及装置如定位件、操作件以及根据夹具特殊功用需要设置的一些装置，如分度装置、工件顶出装置、上下料装置等。1.5 夹具体用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，并与机床有关部位连接，以确定夹具相对于机床的装置。就我而言，我希望能通过这次做毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。- 1 -第 1 章 零件的分析涡轮箱体是与涡轮箱盖合在一起对零部件起到容纳，支撑的作用，使他们保持一定的相对位置，以得到正常的运动关系和足够的精度，他同时还为其内部的零件起到了较好的润滑条件，同时，他还有安全保护和密封的作用有一定的隔震的作用，起到保护内部零件不受到外部侵害的功用。所以在日常的生活工作中运用得非常广泛，也起到非常重要的的作用。- 2 -第 2 章 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式正确的选择毛坯，具有重大的经济技术意义，毛坯的材料、制造方法和制造精度对工件的加工过程、加工劳动量、材料利用率和工件成本都有很大的影响。由于蜗轮箱的结构较特殊，生产量又为批量的生产，所在毛坯应选用铸件，为了保证蜗轮箱的铸造精度和提高其生产率，应选用精度和生产率都经较高的毛坯制造方法，所以，这里选用机器造型的砂型铸造，一是为了提高生产率，二是为了降低工人的劳动强度。2.2 基准的选择2.2.1 粗基准的选择零件在加工时，考虑到粗基准的几个选择原则,以及更好的制订合理的加工工艺路线，这里，零件的粗基准按预先划好的加工线来找正，这样，更有利于保证准确的加工位置，对于划线的基准，由于蜗轮箱上右端面是一个重要面，所以这里先用该面作为基准。2.2.2 精基准的选择一般的零件在加工前，都应对基准进行的合理的选择，这样，才有利于保证零件加工时的精度。但是对于蜗轮箱来说在加工过程在只要调节好了蜗轮箱和刀具的相对位置，就相当于保证了蜗轮箱加工时的精度，在加工过程中可以以自身的重量来限制某些自由度。2.3 制定工艺路线由于生产类型为中批生产， 应尽量使工序集中来提高生产率，保证零件的各部份精度，除此以外，还应降低生产成本。制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。- 3 -方案一工序号 工序名称 工序内容1 铸造 铸造、清砂2 钳 清理 喷砂后上底漆3 铣 粗铣、精左右端平面、铣 6mm面4 镗 车 80、18 孔、M27 孔、15孔5 钻 钻 10.5 孔6 磨 磨右端平面7 钳工 去除锐边毛剌8 检 终检方案二工序号 工序名称 工序内容1 铸造 铸造、清砂2 钳 清理 喷砂后上底漆3 铣 粗铣、精右端平面4 铣 粗铣、精铣左平面5 铣 铣 6mm 面6 镗 镗 80、18 孔7 车 车 M27 孔、15 孔8 钻 钻 10.5 孔9 磨 磨右端平面10 钳工 去除锐边毛剌11 检 终检方案一由于工序过于集中，不利于批量生产，对于加工时效率过低，且对产品质量达不到保证 ，采用方案 2 便于生产管理，且加工基准与设计基准重合，产品质量达到保证。因此方案 2 是合理的- 4 -第 3 章 确定切削用量及基本工时3.1 工序 粗铣蜗轮箱右端平面：工零件材料：HT200 铸件机床选用：铣床 X2010C 刀具选用：选用 YG8 铣刀，刀杆尺寸 bh 为 20303.1.1 切削用量的选择：查机械制造工艺设计手册表 332 可知，取相应的切削用量如下：切削深度 1.5 mmpa进给量 f=1.8 mm/r切削速度 v=45 m/s3.1.2 计算切削时间查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.411 可知：.LTfn123Bll0vnLK双 纵12纵查表 1.410，取 K=0.4-0.75 35l235l所以有:L双纵 =692 n14013.72mi.5Tf20.4in.fn铣削蜗轮箱右底面切削时间- 5 -3410.65.LTfn所以，总切削时间 12340.72.650.2.7minTT3.2 工序 粗铣左端平面工零件材料：HT200 铸件机床的选择：选择铣床 X2010C P=13kw刀具：选用高速钢铣刀 d=60 z=163.2.1 切削用量的确定：（1） 、铣削宽度的选择查机械制造工艺设计简明手册表 3.127 可知：粗铣： 38 这里取 3ea（2） 、铣削每齿进给量的选择查机械制造工艺设计手册表 328 329 可知：0.10.3 这里取 0.2 1fapa（3） 、铣削速度的选择查机械制造工艺设计手册表 330 可知：V = 0.40.6 m/s 这时取 0.5m/s = 30m/min100159/min3.46vnrd查机械制造工艺设计实用手册表 1151取 /inr3.2.2 计算切削时间查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.415 可知：- 6 -122.0.615259380zmfppLTanlDlL所以， 3.1minzTf3.2.3 计算铣削力查机械制造工艺设计手册表 325 有 ：0.83.650.839.1zzefpFCadaz式中： 03.26zefad1z所以， 0.83.650.839.zzefpFCadaz.21616.N3.2.4 校核机床功率查切削用量简明手册表 3.28 有.136.804.130FvPkw所以，机床的功率足够3.3 工序 铣 6mm 面工件材料：HT200 铸件机床的选择：选择铣床 X2010C P=13kw刀具：选用高速钢铣刀 查 机械制造工艺设计简明手册3.139，刀具数据如下：50d2z25wd- 7 -3.3.1 切削用量的选择 （1） 、铣削宽度的选择查机械制造工艺设计简明手册表 3.127 可知38 这里取 3ea（2） 、铣削每齿进给量的选择查机械制造工艺设计手册表 328 329 可知 0.10.3 这里取 0.2 1.5fapa（3） 、铣削速度的选择查机械制造工艺设计手册表 330 可知0.45/27/minvs所以： 10143/in3.6vnrd3.3.2 计算切削时间查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.415 可知：122.0.314860536zmfppLTanlDlL所以， 1.84minzTf3.3.3 计算铣削力查机械制造工艺设计手册表 325 有 ：0.83.650.839.1zzefpFCadaz式中： 03.26zefad- 8 -201.5pza所以， 0.83.650.839zzefpFCadz.2152025N3.3.4 校核机床功率查切削用量简明手册表 3.28 有.25036.7131FvPkw所以，机床的功率足够3.4 工序 精铣蜗轮箱右端平面工件材料 HT200 铸件机床的选用: 铣床 X2010C刀具的选择: 选择 YG3 宽刃铣刀 刀杆尺寸 bh=20303.4.1 精铣蜗轮箱右面3.4.1.1 切削用量的选择查机械制造工艺设计手册表 333 有切削深度 0.pa进给量 1f双切削速度 .25/minvs3.4.1.2 切削工时的计算查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.411 1.410 可知：LTfn双 双 35l式中： 铣削宽度B123Lll0015469.vnK双 纵- 9 -1260392L纵0.40.75 K所以有:L双纵 =692 n14130.67mi.Tf2.2in.4fn精铣蜗轮箱右平面的切削时间3410.36min.28.LTfn所以，总切削时间 12340.672.3602.1minTT3.5.2 铣左端平面工件材料 HT200 铸件机床的选用: 选择铣床 X2010C刀具的选择: 选择 YG3 宽刃铣刀 刀杆尺寸 bh=20303.5.2.1 切削用量的选择查机械制造工艺设计手册表 333 有切削深度 0.pa进给量 1f双切削速度 .25/minvs3.5.2.2 切削工时的计算查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.411 1.410 可知：LTfn双 双 35l- 10 -式中： 铣削宽度B123Lll001566.vnK双 纵12832L纵0.40.75 所以有:L双纵 =162 n4.75mi.Tf3.6 工序、钻 10.5 孔工件材料 HT200 铸件机床的选用: 选用钻床 Z535 P=1.5kw3.6.1 切削用量的选择（1） 、钻削进给量的选择查机械制造工艺设计手册表 338 选取0.47/28/minfr（2） 、钻削速度的选择查机械制造工艺设计手册表 342 选取0.35/21/invs所以， 0682/min.4.5vnrd9.842pDam钻3.6.2 计算切削扭矩查机械制造工艺设计手册表 336 有切削扭矩 10myxMCdfk式中：25.6190.8mXy- 11 -所以， 310myxMCdfk.9.8325.647N3.6.3 计算轴向力查机械制造工艺设计手册表 336 有轴向力 .fFXYCdK式中 58610.F所以 0.8586947315N因零件材料为 HB=150，查机械制造工艺设计手册表 336 有0.60.6919mFHBK所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为：.5048.319263MNm3.6.4 计算切削功率因为 68/in.7/rrs查机械制造工艺设计手册表 336 有31.72102.4980nmPM75kw所以，机床功率足够3.7 工序：粗镗 80、18 孔加工余量的确定，查机械加工工艺手册表 2.3-48 得：查机械加工工艺手册表 2.2-2 粗镗所能达到的尺寸精度为 IT8-IT10 级，根据机械加工工艺手册：rmf30.52 rmf40.15 rmf30.7rmf0.12查机械加工工艺手册表 2.4-41，刀具选用高速钢刀具钻铸铁：in2.52sv in4.105sv- 12 -min24.07sv min8.132.0sv根据上面可以确定其主轴转速为： i4783510rdv根据表 3.1-41,取机床转速相近值 :n=160(r/min)故求出实际切削速度应为： 26min10Dnv实时间定额的计算： (i)91.3.4532 fnLTj (in)52.160.8105fj (mi)1.4.270 fnLTjin45.0.831026120vfDj故总机动时间：min96.jT其他时间的确定：i35.01.80fin16.965wTm4.2.x故 单件时间定额：dmin476.20.16.35.0196. xwfjTT工序：精镗 80mm 孔进给量的选择与确定：（查机械加工工艺手册表 2.1-66）rmf.6 rf10.4镗削速度：in183.06sv min83.40sv根据上面可以确定其主轴转速为：- 13 -min1435801rdvn根据表 3.1-41,取机床转速相近值 :n=160(r/min)故求出实际切削速度应为： 20i1Dnv实机动时间定额的计算： 41.75(min).6jLTfn机其他时间的确定：0.1875.31ifT0.inw.2.4mx故 单件时间定额：dT1.7503.102.6injfwxT3.8 工序:车 M27 孔、15 孔机床：CA6140 卧式车床刀具：刀具材料 Y715，刀杆尺寸 ， ，2165m09,15rk05,.sarm机床加工工艺设计实用手册表 12-7。 钻 孔15切削深度：单边余量 ，进行 次走刀；2.5pam2进给量：根据机械加工工艺手册15-10 可得：选用 ；0.8/fmr计算切削速度：机械加工工艺手册表 8.4-8：(/min)vcxympTaf当 时，0.7f235,0.1,.45,0.2,6vvvT- 14 -0.2.150.45368/min确定主轴转速： 1/icswvnrd按机床选取 ，所以实际切削速度：60/mir281604.5/min1wnv切削工时: 其中2ltf12,ll故 5040.875in16.t车 槽27切削深度：单边余量 ，进行 2 次走刀；3.7pam进给量：根据机械加工工艺手册15-10 可得：选用 ；0.7/fmr计算切削速度： 95/in0.2.150.45367确定主轴转速： 19/in8cswvrd按机床选取 ，所以实际切削速度：60/minr1960.5/minwv切削工时: 其中12ltnf128,4ll故 840.5i6.7t车 M27 螺纹切削深度：单边余量 ，进行 次走刀；2pam进给量：选用 ；0.5/fr- 15 -计算切削速度： vcxympTaf0.2.150.35462./min确定主轴转速： 10.8/in7cswnrd按机床选取 ，所以实际切削速度：/ir27105.7/min10wnv切削工时: 其中2ltf124,34ll故 400.38in1.5t车端面切削深度：单边余量 ，进行 次走刀；0.7pam1进给量：选用 ；.5/fr计算切削速度： vcxympTaf0.2.150.354674.2/min确定主轴转速： 10./i98cswnrd按机床选取 ，所以实际切削速度：25/ir198250/min0wnv切削工时: 其中12ltf12,34ll故 904.7in25t0结论一个零部件其质量的高低取决于设计、加工等因素，那么机械加工就是不可缺少的一部分，零件从设计好，到拿到工厂去加工，要加工出合格的产品，就必须在工艺以及夹具上下工夫，工艺编制的合不合理，夹具结构设计的合不合理这些都是很重要的因素。因此在加工零件之前，要认真的分析，然后编制合理的工艺和对夹具进行合理设计。蜗轮箱作为机床的一个基础构件，其性能直接影响到机床的工作精度，进而影响到加工零件
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