机床主轴箱加工工艺及钻孔夹具设计（全套CAD图+设计说明书）
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机床
主轴
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工艺
夹具
设计
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摘要： 本设计要求“以质量求发展，以效益求生存”，在保证零件加工质量的前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。通过对机床主轴箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对主轴箱体进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对主轴箱体的底孔、轴承孔的加工进行夹具设计与精度和误差分析，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。
关键词： 主轴箱 加工工艺 定位 夹具设计
- 内容简介：
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毕 业 设 计 设计题目 ： 机床主轴箱加工工艺及夹具设计 系 别 : 专 业 : 班 级 : 姓 名 : 学 号 : 设计小组 : 指导教师 : 完成时间 : 东莞理工学院城市学 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零件名称 零件号 主轴箱 工序名称 粗 ,精铣上平面 工序号 01 技检要求 按照图示要求保证粗糙度要求并保证尺寸 263,要求已加工平面无明显刀痕 基准面 下平面与侧面 材料 同时加工零件数 设备 牌号 硬度 名称 型号 00 立式铣床 具 定 额 代号 名称 单件时间（分） 每班次数 每台件数 工人等级 工步号 工步内容 走刀 长度(毫米） 走刀次数 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主轴转速（转 /分） 进给量（毫 米 /转） 机动时间（分） 辅助时间（分） 刀具 辅具 量具 名称规格 数量 名称规格 数量 名称规格 1 粗铣平面 ,控制尺寸到 26465 1 2 00 速钢三面刃 圆盘铣刀 1 1 专用量具 2 精铣平面 ,控制尺寸到 26365 1 2 5 速钢三面刃 圆盘铣刀 1 1 专用量具 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 页 第 页 东莞理工学院城市学 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零件名称 零件号 主轴箱 02 工序名称 粗 ,精铣下平面 工序号 技检要求 按照图示要求保证粗糙度要求并保证尺寸 260 平面无明显刀痕 基准面 上平面与侧面 材料 同时加工零件数 设备 牌号 硬度 名称 型号 00 立式铣床 具 定 额 代号 名称 单件时间（分） 每班次数 每台件数 工人等级 工步号 工步内容 走刀长度(毫米） 走刀次数 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主轴转速（转 /分） 进给量（毫 米 /转） 机动时间（分） 辅助时间（分） 刀具 辅具 量具 名称规格 数量 名称规格 数量 名称规格 1 粗铣平面 ,控制尺寸到 26165 1 2 00 速钢三面刃 圆盘铣刀 1 专用量具 2 精铣平面 ,控制尺寸到 26065 1 1 5 速钢三面刃 圆盘铣刀 1 专用量具 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 页 第 页 东莞理工学院城市学 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零件名称 零件号 主轴箱 工序名称 镗 侧平面两 孔 工序号 04 技检要求 按照图示要求保证粗糙度并保证各孔尺寸 ,各孔表面没有明显可见的刀痕迹 ,控制各孔的轴之间的同轴度要求 基准面 下平面与侧面 材料 同时加工零件数 设备 牌号 硬度 名称 型号 00 卧式镗床 618T 夹具 定 额 代号 名称 单件时间（分） 每班次数 每台件数 工人等级 工步号 工步内容 走刀长度(毫米） 走刀次数 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主轴转速（转 /分） 进给量（毫 米 /转） 机动时间（分） 辅助时间（分） 刀具 辅具 量具 名称规格 数量 名称规格 数量 名称规格 1 粗镗上面各孔 ,镗削余量单边为 2 2 000 质合金镗刀 1 塞规 2 精镗上面各孔 ,镗削余量单边为 000 质合金镗刀 1 塞规 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 页 第 页 东莞理工学院城市学 机 械 加 工 工 序 卡 产品型 号 零件名称 零件号 主轴箱 工序名称 钻上平面 6纹底孔 工序号 06 技检要求 采用塞规检查各孔的尺寸大小 ,不合格的产品杜决流入下道工序 基准面 下平面与侧面 材料 同时加工零件数 设备 牌号 硬度 名称 型号 200 200 立式钻床 具 定 额 代号 名称 单件时间（分） 每班次数 每台件数 工人等级 工步号 工步内容 走刀长度(毫米） 走刀次数 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主轴转速（转 /分） 进给量（毫 米 /转） 机动时间（分） 辅助时间（分） 刀具 辅具 量具 名称规格 数量 名称规格 数量 名称规格 1 钻上面各孔至 0 1 00 麻花钻 头 1 专用塞规 2 攻丝至 0 1 80 10 细柄机用丝锥攻螺纹 1 专用塞规 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 页 第 页 东莞理工学院城市学 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零件名称 零件号 主轴箱 08 工序名称 钻 铰前端面三个 孔 工序号 08 技检要求 采用塞规检查各孔的尺寸大小 ,不合格的产品杜决流入下道工序 基准面 上平面与侧面 材料 同时加工零件数 设备 牌号 硬度 名称 型号 00 立式钻床 具 定 额 代号 名称 单件时间（分） 每班次数 每台件数 工人等级 工步号 工步内容 走刀长度(毫米） 走刀次数 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主轴转速（转 /分） 进给量（毫 米 /转） 机动时间（分） 辅助时间（分） 刀具 辅具 量具 名称规格 数量 名称规格 数量 名称规格 1 定位夹紧 2 钻孔 25 1 00 直径的麻花 钻头 专用塞规 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 共 页 第 页 机械加工工艺过程卡 产品型号 零（部）图号 共 页 产品名称 零（部）名称 主轴 箱 第 页 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 4000 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 准终 单件 1 铸造 铸造 2 时效 时效 3 涂底漆 涂底漆 4 铣 粗 ,精铣 上平 面 至尺寸 263, 保证粗糙 度达到 式铣床 专用 5 铣 粗 ,精铣 下平 面 ，保证尺寸 260， 保证粗糙度达到 式铣床 专用 6 铣 粗 ,精铣 右端面保证 宽度为 668 两侧面 ,保证粗糙度达到 式铣床 专用 7 铣 粗 ,精铣 左端面保证 宽度为 665 两侧面 ,保证粗糙度达到 式铣床 专用 8 钻 钻 前端面 三个 孔 式钻床 专用 9 钻 钻 上平面 6 式钻床 专用 10 镗 镗左侧平面各孔 ,各孔同圆柱度达到 糙度达到 保证各孔尺寸 卧式镗床 618T 专用 11 镗 镗右侧平面孔各孔同圆柱度达到 糙度达到 保证各孔尺寸 卧式镗床 618T 专用 12 钳 钳工，攻丝各螺纹孔 式钻床 专用 13 检验 检验 式钻床 专用 14 入库 入库 15 设计 （日期） 审核（日期） 标准化 （日期） 会签（日期） 标记 处记 更改文件号 签字 日期 毕业设计（论文）任务书 13 学生姓名 专业班级 学号 指导教师姓名及职称 题 目 机床主轴箱加工工艺及夹具设计 论文（设计）的主要任务与具体要求 （有实验环节的要提出主要技术指标要求） 1. 开题报告 2. 撰写有关 机械设计制造 专业文献综述 (不少于 5 千字 ) 3. 有关 机械设计制造 专业文献英译汉 (不少于 5 千字 ) 4. 机床主轴箱加工工艺及夹具设计 1)机械加工工艺规程设计 :机械加工工艺过程卡设计 ;机械加工工艺过程综合卡设计 ;机械加工工序卡设计 (指定 3工序 );2)夹具设计 :指定 工序夹具装配图 (总图 )设计 (0#图 1 张 );3) 夹具零件图设计 (累计 0#图 2 张 ) 不少于 10 页 1 万字 ,打印 2 份以上 ) 进度安排 （包括时间划分和各阶段主要工作内容） 毕业设计时间：第 4 周 第 16 周共 13 周 开题报告：第 4 周（ 3 月 14 日前）完成；文献综述：第 9 周前（ 4 月 17 日前）完成； 英译汉译文：第 9 周前（ 4 月 17 日前）完成； 第 6 周 : 1)机械加工工艺规程设计 第 7 : 夹具装配图 (总图 )设计 第 11 : 夹 具零件图设计 第 15 周 :编写 机床主轴箱加工工艺及夹具设计 计算说明书 第 16 周 :准备毕业答辩 第 17 周 : 评定成绩 ,上报材料 主要参考文献 机械制图 ;公差配合与技术测量 ;工程材料与热处理 ;机械制造技术基础 机械制造工艺学课程设计指导书 ;机械设计手册 , 机床夹具设计原理 , 夹具设计手册 ;夹具设计图册 系审核意见： 审核人签名及系公章： 年 月 日 任务下达人（签字） 年 月 日 任务接受人（ 签字） 年 月 日 备注 ： 1、本任务书一式三份，由指导教师填写相关栏目，经系审核同意后，系、教师和学生各执一份。 2、本任务书须与学生的毕业设计（论文）一并装订存档。 1 摘要： 本设计要求“以质量求发展，以效益求生存”， 在保证零件加工质量的前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。通过对机床主轴箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对主轴箱体进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对主轴箱体的底孔、轴承孔的加工进行夹具设计与精度和误差分析，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。 关键词： 主轴箱 加工工艺 定位 夹具设计 2 to on to , of of is of of of so as to of of of of of of in ， 3 前言 加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。 机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展 ,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。 题背景及发展趋势 材料 、 结构 、 工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看 ，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的 “ 功能 ” 作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的 “ 功能 ” 。 技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。 工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种 ，对 中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必 然对 机床夹具提出更高的要求。 具的基本结构 及夹具设计的内容 夹具 在其发展的 200 多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用 。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床 工件 工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动 化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。 按在夹具中的作用 ,地位结构特点 ,组成夹具的元件可以划分为以下几类 : 4 (1)定位元件及定位装置； (2)夹紧元件及定位装置 (或者称夹紧机构 )； (3)夹具体 ； (4)对 刀 ,引导元件及装置 (包括刀具导向元件 ,对刀装置及靠模装置等 )； (5)动力装置； (6)分度 ,对定装置； (7)其它的元件及装置 (包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉 ,销钉 ,键和各种手柄等 )； 每个夹具不一定所有的各类元件都具备 ,如手动夹具就没有动力装置 ,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之 ,按照加工等方面的要求 ,有些夹具上还需要设有其它装置及机构 ,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。 专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计：（ 1）定位装置的设计；（ 2）夹紧装置的 设计；（ 3）对刀 4）夹具体的设计；（ 5）其他元件及装置的设计。 小结 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50% 80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹 具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 5 目录 1 前言 . 1 题背景及发展趋势 . 1 具 的 基 本 结 构 及 设 计 内 容 . 1 2 箱体 加 工 工 艺 规 程 设 计 . 3 件的分析 . 3 件的作用 . 3 件的工艺分析 . 3 体 加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 4 定毛坯的制造形式 . 4 面的选择 . 4 定工艺路线 . 4 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 5 定切削用量 . 6 结 . 17 3 专用夹具设计 . 18 三 孔夹具设计 . 20 位基准的选择 . 20 位元件的设计 . 21 位误差分析 . 21 削力与夹紧力的计算 . 21 套、衬套、钻模板及夹具体设计 . 21 紧装置的设计 . 38 具 设 计 及 操 作 的 简 要 说 明 . 38 结 . 39 4 结 束语 . 40 参考文献 . 41 6 2 主轴 箱体 加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目给出的零件是 主轴 箱体 ， 它的主要的作用是用来支承、固定的 。 它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时 主轴 箱分出部分动力将运动传给进给箱。 主轴 箱中 的主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直 接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值 也将大打折扣。 件的工艺分析 零件的材料为 铸铁生产工艺简单，铸造性能优良， 减震性能良好。主轴 箱体 需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下： （ 1）主要加工面： 1） 铣上下平面保证尺寸 100行度误差为 ） 铣侧面 保证 尺寸 62与 20与下平面的平行度误差为 ） 镗上 、 下面平面各孔 至所要求尺寸，并保证各位误差要求 4） 钻侧面 4 纹孔 5）钻孔攻丝底平面各孔 （ 2）主要基准 面： 1）以 下平 面为基准的加工表面 这一组加工表面包括： 传动箱上表面 各 孔、 传动箱上 表面 2） 以下平 面为基准的加工表面 这一组加工表面包括： 主要是下平面各孔及螺纹孔 轴 箱体 加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 根据零件材料确定毛坯为铸件，根据其结构形状、尺寸大小和材料性能毛坯的铸造方法选用 球墨铸铁：在铁水（球墨生铁）浇注前加一定量的球化剂（硅，镁）使铸铁中石墨球化，由于碳以球状存在于铸件基体中，改善其对基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度，屈服强度 ，塑性，冲击韧性大大提高，并且有耐磨，减震。工艺性能好，成本低等优点因为零件要求无砂眼，所以在毛坯铸造时要注意气孔的 7 产生 气孔原因： 1空气夾杂在熔汤中 2气体的来源：熔解时、在料管中、在模具中、离型剂 改善方法： 1适当的慢速 2检查流道转弯是否圆滑，截面积是否渐減 3检查逃气道面积是否够大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方 4检查离型剂是否噴太多，模温是否太低 5使用真空 定毛坯的制造形式 零件的材料 于年产量为 4000 件，达到大批生产的水平，而且零件的轮 廓尺寸 较 大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。 面的选择 （ 1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照 互为 基准的选择原则，选择本零件的 下 表面作为加工的粗 基 准，可用装夹对肩台进行加紧，利用 底面定位 块支承和底面作为 主要定位 基准 ，以限制 z、 z、 y、 y、五 个自由度。再以一面定位消除 x、向 自由度，达到定位 ,目的 。 （ 2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用 已加工结束的上、下平面 作为精基准。 定工艺路线 定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。 在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题： (1) 以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行 ? (2) 为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面 ? (3) 是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面 ? 精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下， 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。 8 表 工序 1 粗精铣 上 平 面 工序 2 粗精铣下 平 面 工序 3 粗精铣 左右端 侧面及保证尺寸 665的面 工序 4 镗左侧平面各孔 工序 5 镗右侧下平面孔 工序 6 钳工，攻丝各螺纹孔 工序 7 钻前端平面三孔 工序 8 钻上平面 6表 工序 1 粗精铣上平面 工序 2 粗精铣下平面 工序 3 粗精铣左右端侧面及保证尺寸 665的面 工序 4 钻前端平面三孔 工序 5 钻上平面 6工序 6 钳工，攻丝各螺纹孔 工序 7 镗左侧平面各孔 工序 8 镗右侧下平面孔 工艺路线的比较与分析 ： 第二条工艺路线不同于第一条是将 镗工序 放到后面。 加工 完上下平面各 螺纹孔 它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动 提高了 生产效率。而且 对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。 采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精基准再加工两平面上 的 各孔 ， 这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面 上各孔保证了垂直度要求 。符合先加工面再钻孔的原则。若选 第一 条工艺路线 ， 加工 不 便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定 了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一 条工艺路线并不可行。 如果选取第二条工艺方案，先镗上、下平面各孔，然后以这些已加工的孔为精基准，加工其它各孔便能保证 6从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第 二 个方案比较合理 。所以我决定以第 二 个方案进行生产。具体的工艺过程 见工艺卡片 所示。 9 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 主轴 箱体 的材料是 产类型为大批生产。由于 毛坯用采用金属模铸造 , 毛坯尺寸的确定 如下 ： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义 上 的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 1）加工 箱体的上下平 面，根据 参考文献 8表 4表 4虑 3加工 2金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工 1 2）加工 两端 面 时，用铣削的方法加工 两侧面 。由于 侧面 的加工表面有粗糙度的要求 ，而铣削的精度可以满足，故采取分 二 次的铣削的方式， 粗 铣削的深度是 2铣削的深度是 1） 镗上、下平面各传动轴孔时， 由于粗糙度要求 ，因此考虑加工余量 一次粗加工 2次精加工 可达到要求。 6）加工 6 孔，根据 参考文献 8表 4虑加工余量 一次钻削加工余量 次攻螺纹 可达到要求。 定切削用量 工序 粗、精铣 传动 箱体 下 平面 （ 1） 粗铣 下 平面 加工条件 ： 工件材料： 造。 机床： 式铣床 。 查 参考文献 7表 30 34 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=2以铣削深度2pa 齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 34，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000式（ 式中 V 铣削速度 ； d 刀具直径。 10 由式 床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 300 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /a Z n m m s 工作台每分进给量4 . 8 / 2 8 8 / m i m m s m m a：根 据参考文献 7表 40a （ 2） 精铣 下 平面 加工条件 ： 工件材料 ： 造。 机床： 式铣床 。 参考文献 7表 30 31 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15 100D ，齿数 12，此为细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量： Z=1削深度1pa 齿进给量据参考文献 7表 30 31，取 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照 参考文献 7表 30 31，取 V m s 机床主轴转速 n ，由式（ ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 7表 75 / 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量式（ ： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i m m s m m 粗铣的切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 315l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 4 0 ) ( 1 3 ) 7 刀具切出长度2l：取 2 11 走刀次数为 1 机动时间121 3 1 5 7 2 1 . 1 3 m i l lt f 根据 参考文献 5表 查得铣削的辅助时间1 精铣的切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯 尺寸可知 665l 刀具切入长度 1l ：精铣时1 100l D m m刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间222 6 6 5 1 0 0 2 1 . 0 9 m i l lt f 根据 参考文献 5表 查得铣削的辅助时间2 铣下 平 面的总工时为 ： t=1序 2：加 工 上 平面，各切削用量与加工上平面相近，因此省略不算，参 照 工序 1 执行。 工序 3：粗精 两端 侧面： （ 1） 粗铣 侧面 加工条件 ： 工件材料： 造。 机床： 式铣床 。 查 参考文献 7表 30 34 刀具：硬质合金三面刃圆 盘铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=2以铣削深度2pa 齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参 考文献 7表 30 34，取 V m s 。 由式 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 300 / m 12 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /a Z n m m s 工作台每 分进给量4 . 8 / 2 8 8 / m i m m s m m a：根据参考文献 7表 60a 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 60l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 式（ 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 1 1 3 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 （ 2） 精铣 两端 加工条件 ： 工件材料 ： 造。 机床： 式铣床 。 由 参考文献 7表 30 31 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15 100D ，齿数 12，此为细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量： Z=1削深度齿进给量据 参考文献 7表 30 31，取 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照 参考文献 7表 30 31，取 V m s 机床主轴转速 n ，由式（ ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 75 / 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量式（ ： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 210l 刀具切入长度 1l ：精铣时1 100l D m m刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 13 根据 参考文献 9：1t=249/(3)= 根据 参考文献 5表 查得铣削的辅助时间1 精铣宽度为 20下平台 根据 参考文献 9切削工时：2t=249/(3)=据 参考文献 5表 查得铣削的辅助时间2 粗精铣宽度为 30下平台 的总工时： t=1t+2t+1序 ：粗镗 62孔 机床：卧式镗床 618T 刀具：硬质合金镗刀， 镗刀材料： 5切削深度毛坯孔径0 57d 进给量 f ：根据参考文献表 杆伸出长度取 切削深度为因此确定进给量 f mm r 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 2 . 4 / 1 4 4 / m i nV m s m 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 4 4 8 0 4 . 5 6 / m i 1 4 5 7 ， 按照参考文献 3表 1 0 0 0 / m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 5 7 1 0 0 0 2 . 9 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 工作台每分钟进给量0 . 2 1 0 0 0 2 0 0 / m i f n m m 被切削层长度 l ： 30l 刀具切入长度 1l ：12 . 5( 2 3 ) 2 6 . 3 330p m mt g k t g 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间121 3 0 6 . 3 3 4 0 . 2 2 7 m i l lt f 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 镗下端孔 62床：卧式镗床 618T 刀具：硬质合金镗刀， 镗刀材料： 5切削深度14 进给量 f ：根据参考文献 3表 杆伸出长度取 切削深度为因此确定进给量 0 /f m m r 切削速度 V ：参照参考文献 3表 3 . 1 8 / 1 9 0 . 8 / m i nV m s m 机床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 1 9 0 . 8 1 0 2 9 / m i 1 4 6 1 ，取 1 0 0 0 / m 实际切削速度 v ，： 1 1000 1000 1000 62m s 工作台每分钟进给量0 . 1 5 1 0 0 0 1 5 0 / m i f n m m 被切削层长度 l ： 30l 刀具切入长度 1l ：10 . 5( 2 3 ) 2 2 . 8 730p m mt g k t g 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间121 3 0 2 . 8 7 4 0 . 2 7 9 m i l lt f 所以该工序总机动工时 0 . 2 2 7 0 . 2 7 9 0 . 5 0 6 m i 查参考文献 1，表 步辅助时间为 ： 序 5：粗镗 120孔 机床：卧式镗床 618T 刀具：硬质合金镗刀， 镗刀材料： 5切削深度毛坯孔径0 67d 进给量 f ：根据参考文献表 杆伸出长度取 切削深度为因此确定进给量 f mm r 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 1 . 9 2 / 1 1 5 / m i nV m s m 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 5 5 4 6 . 6 3 / m i 1 4 6 7 ， 按照参考文献 3表 600 / m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 6 7 6 0 0 1 . 7 5 /1 0 0 0 1 0 0 0 7 1m s 工作台每分钟进给量0 . 2 6 0 0 1 2 0 / m i f n m m 被切削层长度 l ： 60l 15 刀具切入长度 1l ：12 . 0( 2 3 ) 2 5 . 4 530p m mt g k t g 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间121 2 0 5 . 4 5 4 0 . 1 9 6 m i l lt f 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 镗下端孔到 120床：卧式镗床 618T 刀具：硬质合金镗刀， 镗刀材料： 5切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 杆伸出长度取 切削深度为因此确定进给量 0 /f m m r 切削速度 V ：参照参考文献 3表 2 . 8 6 / 1 7 1 . 7 2 / m i nV m s m 机床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 1 7 1 . 7 2 7 7 0 . 2 / m i 1 4 1 1 9 ，取 800 / m 实际切削速度 v ，： 1 800 1000 1000 120m s 工作台每分钟进给量0 . 1 5 8 0 0 1 2 0 / m i f n m m 被切削层长度 l ： 20l 刀具切入长度 1l ：10 . 5( 2 3 ) 2 2 . 8 730p m mt g k t g 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间121 5 0 2 . 8 7 4 0 . 2 2 4 m i l lt f 所以该工序总机动工时 0 . 1 9 6 0 . 2 2 4 0 . 4 2 m i 查参考文献 1，表 步 辅助时间为： 序 6：钻 下平在 6件材料为 ， 孔的直径为 10加工机床为 式钻床，加 工工序为钻 孔至 用 麻花钻头。攻 纹，选用 柄机用丝锥攻螺纹。 16 进给量 f ：根据 参考文献 5表 切削速度 V ：参照 参考文献 5表 由式（ 床主 轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 3 6 0 1 6 4 3 / m i 1 4 5 ，取 900 / m 实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 5 9 0 0 0 . 2 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 被切削层长度 l ： 15l 刀具切入长度 1l ：1 5( 1 2 ) 1 2 0 2 3 . 522c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 攻 螺纹 机床： 床 刀具：细柄机用丝锥（ 10 ） 进给量 f ：由于其螺距 ,因此进给量 切削速度 V ：参照 参考文献 5表 m 48.0 由式（ 床 主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 8 . 8 8 4 7 1 . 3 / m i 1 4 6 ，取 480 / m 丝锥回转转速0n：取 4 8 0 / m 际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 6 4 8 0 0 . 1 5 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 被切削层长度 l ： 50l 刀具切入长度 1l ：1 具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 机动时间2 5 0 3 . 5 0 . 1 1 8 m i 2 5 8 0 0j l l lt 根据 参考文献 5表 查得钻削的辅助时间1 攻 纹 被切削层长度 l ： 10l 刀具切入 长度 1l ：1 17 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 机动时间 2 1 205 0 4 . 5 5 0 4 . 5 0 . 0 5 m i 5 4 8 0 1 . 5 4 8 0jl l l l l lt f n f n 根据 参考文献 5表 查得钻削的辅助时间1 总工时为： t=2结 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。 对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。 18 3 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工 主轴箱体 零件时，需要设计专用夹具。 夹具装配图 根据任务要求中的设计内容，需要设计 加工 主轴 箱体钻 前端面三个 孔夹具 一 19 套。钻 三孔 夹具采用立式钻床，先用麻花钻钻孔 。 一、对专用夹具的基本要求 专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。 专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。 专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设 置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外。还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 二、专用夹具设计步骤 夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料；确定本工序的加工表面、加工要 求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。 其次是根据设计任务收集有关资料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和厂订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计图样，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。 1） 确定工件的定位方案，设计定位装置。 2） 确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。 3） 确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。 4） 确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。 5） 确定和设计其它装置及元件的结构形式。如分度装置、预定位装 置 20 及吊装元件等。 6） 确定夹具体的结构形式及夹具在机床上的安装方式。 7） 绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。 1. 进行必要的分析计算 工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案。 夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。 夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采用 1： 1。主视图按夹具面对操作者的方 向绘制。总图应把夹具的工作原理、个种装置的结构及其相互关系表达清楚。 夹具总图绘制次序如下： 1） 用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具上的线条。 2） 依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。 3） 标注必要的尺寸、公差和技术要求。 4） 编制夹具明细表及标题栏。 完整的夹具装配总图的参阅“夹具图册”中的图。 夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺寸、公 差及技术要求。 前端三 孔夹具设计 位基准的选择 在加工 前端平面三孔 工序时， 主轴 箱体上、下两平面及工艺孔已经 加工到要求 尺寸。因此选用上平面 及 与其垂直的任意孔上 表面加作为定位基准。 一共 限制了工件的 6 个自由度， 符合六点定位法则 。工件以一面 与垫块，夹具上的定位元件是：定位板 。其中一面为 主轴 箱的 下 表面， 侧面为已加工完的端面 。 21 位元件的设计 本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因
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