变速箱箱体的机加工工艺计算及工装设计

任务书设计（论文）题目：变速箱箱体的机加工工艺计算及工装设计1设计的主要任务及目标（1）任务：1)镗床夹具装配图及零件图2)设计说明书一本3)电子资料一份（2）目标：以所学专业知识为基础，以实用为目的，通过对变速箱箱体的工艺分析计算及对镗孔工序所用到的专用夹具的制作，使学生能够掌握工艺设计的方法和专用夹具的设计方法，能熟悉操作各种机床，综合运用所学知识解决生产中的实际问题，锻炼自己的工艺设计能力，专用夹具设计能力和熟练的绘图能力，熟练操作各种机床的能力，掌握各种资料的查阅方法，培养自学能力和工程意识。2设计的基本要求和内容（1）基本要求1）认真学习相关书籍，查阅中外文资料，制定出合理的加工工艺及工装设计方案；2）认真做好各环节计算与分析，使零件的加工工艺分析正确，工装设计合理；3）勤于思考，应用所学的专业知识来解决设计中遇到的问题；4）翻译一篇与本课题相关的英文文献；（2）主要内容1）对变速箱箱体的工艺性进行科学的分析；对相关参数进行准确的计算。2）通过查阅相关的资料，制定出合理的加工工艺，设计出合理的夹具。3）探索总结出一套相关的零件加工工艺方法及夹具设计规律。3主要参考文献1陈宏钧实用机械加工工艺手册（第2版）M.机械工业出版社，20042王世刚，张秀亲机械设计实践（修订版）M.哈尔滨工业大学出版社，20033艾兴，肖诗纲切削用量简明手册（第3版）M.机械工业出版社，19944孟宪栋，刘彤安机床夹具图册M.机械工业出版社，19994进度安排设计各阶段名称起止日期1资料查阅，完成开题报告2013.12.172014.03.102制定工艺方案，制定夹具大体结构2014.03.112014.04.233中期答辩2014.04.244绘制总体装配图、绘制零件图、撰写毕业设计2014.04.252014.6.125制作答辩PPT，准备毕业设计答辩2014.06.132014.6.205附图变速箱箱体的机加工工艺计算及工装设计摘要：本次毕业设计以减速器的箱体为设计对象，主要任务有两项：第一项是箱体零件加工工艺规程的设计；第二项是箱体零件的工装夹具的设计。在对加工工艺规程的设计中，首先对零件进行分析，根据零件的材质、形状、尺寸及生产纲领的要求，来确定毛坯的制造形式，确定加工基面及制定工艺路线，其次进行加工余量、工序尺寸及切削用量等的计算与确定。在工装夹具部分的设计中，首先是定位基准的选择，根据各自工序的不同特点来进行定位基准的选择，其次进行切削力及夹紧力的计算并设计工装，最后进行误差分析。通过本次毕业设计，使我在大学四年里所学的知识有了更进一步的巩固与提高，同时，也增强了自己分析问题与解决问题的能力，从而为今后更好地工作与学习打下了坚实的基础。关键词：工艺规程，定位，夹具ITransmissionhousingmachiningandtoolingdesignprocesscalculationAbstract:Thegraduationdesignreducerboxfordesignobjects,therearetwomaintasks:thefirstpartisthecabinetdesignprocessplanning;secondistheboxpartfixturedesign.Inthedesignofprocessplanning,thefirstpartistoanalyzetherequestpartofthematerial,shape,sizeandproductionprogramtodeterminethemanufacturerintheformofblanks,determinethebasesurfaceprocessingandformulationprocessroute,followedbyconductallowance,thestepsizeandcuttingdosagecalculationanddetermination.Inthedesignofthefixturepart,thefirstchoiceforthepositioningreference,thedifferentcharacteristicsofeachstepofthepositioningreferenceforselection,followedbythecuttingforceandtheclampingforceiscalculatedanddesignedtooling,thefinalerroranalysis.Bythisgraduationproject,theknowledgethatIhavelearnedinfouryearsofcollegehavefurtherconsolidateandimprove,whilealsoenhancingtheirabilitytoanalyzeproblemsandsolvetheproblem,inordertobetterworkandlearningforthefuturelayasolidfoundation.Keywords:processplanning,positioning,fixturesII目录前言.11减速器机体工艺规程.21.1零件的分析.21.3制定工艺路线.31.5确定切削用量及基本工时.72夹具设计.332.1问题的提出.332.2定位基准的选择.332.3切削力及夹紧力的计算.342.4定位误差分析.362.5镗床夹具设计及操作的简要说明.36参考文献.38致谢.390前言毕业设计是我们大家在大学学完全部基础课和专业课后的一次全面的、深入的、综合性的总复习，也是一次很重要的理论联系实际的训练，更是对大学四年课程学习的检验。这次毕业设计将对今后的工作与学习产生重要的影响，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位，对此，我很重视这次机会，并且很认真地全身心地投入其中。这次毕业设计的主要任务是减速器箱体的工艺规程和其工装夹具的设计。工艺规程在企业生产与技术改进方面有着非常重要的影响。机床夹具在保证产品优质、高产、低成本，充分发挥现有设备的潜力，便于工人掌握复杂或精密零件加工技术，减轻繁重的体力劳动等诸方面起着巨大的作用。机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。就我个人而言，我希望能通过这次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，为今后更好地工作，学习打下一个良好的基础。由于能力所限，设计中难免有许多不足之处，恳请各位老师和同学们给予指正。11减速器机体工艺规程1.1零件的分析1.1.1零件的作用题目所给的零件是减速器机体,位于减速器的下部,是减速器装配时的基准零件,主要起支撑作用,使减速器运行平稳,零件的下部有齿轮,轴承等零件,装配后要保证齿轮之间能正确地啮合,保证其能正确地传递动力。1.1.2零件的工艺分析减速器机体有三大组主要的加工面，它们之间有一定的位置要求。现在分别叙述如下：以结合面为基准进行加工这一组加工表面包括：尺寸为的机体下底面平面，六个的孔，其中，0.21412主要加工表面为六个的孔。2以下底面为基准进行加工这一组加工表面包括：尺寸为的机体结合面平面，以及在该表面上的两0.214个的锥销孔，六个的连接孔和两个的连接孔，主要加工面是尺寸为82的结合面平面。0.214以下底面为基准进行加工这一组加工表面包括：装轴的外面两端面，两侧共有四个端面，以及与箱体配合进行轴孔的镗加工，有两个轴孔分别是和，还包括油塞孔的加工，油标6282孔的加工等。其中主要加工面是箱体两侧面和轴孔。这三组加工面之间有一定的位置要求，主要是：（1）两个、的轴孔端面与两个轴孔的垂直度公差分别是6280.050mm、0.050mm。（2）两个轴孔之间的平行度公差为0.032mm由以上分析可知，对于这几组加工表面而言，可先加工一组表面，然后借助专用夹具加工另一组表面，并保证其位置精度要求。1.2工艺规程设计1.2.1分析毛坯的制造形式该零件材料为HT200。由于对该机体材料性能无太高性能要求，因此选用铸件就能够保证零件工作可靠。由于该机体零件年产量为1000台，为中批量生产水平，故可采用砂型铸造。1.2.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，在加工工艺过程中会问题百出，甚至会造成零件的成批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择根据粗基准选择原则，选择要求加工余量小而均匀的重要表面为粗基准。以保证该表面有足够而均匀的加工余量，且按粗基准在一般情况下只允许在第一道工序中使用一次，尽量避免重复使用原则。因此选择9的下表面为粗基准比较合理，如果选择机体的下底面为粗基准，则结合面的表面粗糙度与几何精度都不好保证，下底面误差会全部反映到结合面上，使结合面加工余量不均匀，这是我们不希望看到的。精基准的选择由精基准选择原则：基准重合原则，统一基准原则，互为基准原则，自为基准原则，便于装夹原则。可选箱体的下底面为精基准。31.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用专用机床与专用夹具，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。1.3.1工艺路线方案一工序划线（划结合面与下底面的线）工序粗刨结合面（以厚度为的下表面为定位基准）04.9工序刨下底面（以结合面为基准）工序磨结合面（以下底面为基准）工序划线（划对称中心线，齿轮孔、下底面孔的中心线）工序钻6-12孔和2-10，锪平26和22，去毛刺工序粗、精铣轴承孔端面工序粗、精镗轴承孔工序划线（螺纹孔中心线）工序钻攻螺纹孔M12x1.5、M10x1.5工序修锉毛刺，清洗，打标记工序检验1.3.2工艺路线方案二工序划线（划结合面与下底面的线，考虑轴承孔的余量要均匀）工序粗铣结合面，粗铣下底面工序人工时效工序半精铣下底面精铣结合面工序铣两端面工序将机盖与机体对准夹紧合拢，配钻铰二定位销孔，打入锥销，根据箱体配钻机体结合面的6-12孔、4-10孔，并按图纸要求将背面锪平工序拆开机盖与机体，清除机体结合面的毛刺和切屑，重新装配打入锥销，4拧紧螺栓工序粗、精铣轴承孔端面工序粗、精镗轴承孔端面工序钻攻螺纹孔M12x1.5孔、M10x1.5孔工序修锉毛刺、清洗工序检验1.3.3工艺方案的分析与比较上述两个方案的特点在于：方案一采用了刨床和磨床来加工零件的表面，并且工序和工序同为加工表面却需要更换加工设备，这样无形中就加大了该零件的加工成本。而方案二则采用了铣床来加工零件的表面，这样不仅节省了装夹时间，而且也减少了一些不必要的生产成本；其次，方案二在工序中间加入了人工时效，这样可以消除零件在切削加工中产生的内应力，减少精加工之后的变形，稳定切削加工所获得的各项精度；另外，方案二增加了箱体与箱体合并加工孔与面的工序，这样在加工整个减速器的过程中有效的保证了各加工面的精度要求。两种方案都有划线的工序，可以作为找正的依据，合理的分配各表面的加工余量，确定加工表面与不加工表面的相互位置关系，这种形状较复杂、余量不均匀的铸件的安装尤为重要。因此，机体在加工之前划线是必要的。在该箱体零件中所需加工的孔径在小于40mm时一般不铸出，而采用钻-扩-铰的工艺，对于已铸出的孔，可采用粗、精镗的工艺，这在两套方案中都有所体现。对于那些要求加工精度不高的螺旋孔、紧固孔及放油孔则放在最后加工，这样可以防止由于面或孔在加工过程中出现问题（如发现气孔或夹杂物等）时，浪费这一部分的工时，整个加工过程中，无论是粗加工阶段还是精加工阶段，都应遵循“先面后孔”的原则，就是先加工平面，而后以面定位，再加工孔。这是因为，第一，面是整个机体的装配基准；第二，平面的面积较孔的面积大，以面定位使零件装夹稳定，可靠。因此，以面定位加工孔，有利于提高定位精度和加工精度。根据以上两套方案分析，决定采用第二套方案，同时对其稍做修改，确定最终方案如下：铸造，时效，检验铸件各部分尺寸工序划线（划结合面线与下底面的加工线）5工序粗铣尺寸为结合面（以尺寸为9的下表面为基准）选用X2010C0.41龙门铣床及专用夹具工序粗铣下底面（以尺寸为的结合面为基准）选用X2010C龙门铣床0.4及专用夹具工序精铣尺寸为结合面（以箱体下底面为基准）。选用X2010C龙门铣0.41床及专用夹具工序钻铰4-16地脚螺栓孔，锪平32，选用Z3025摇臂钻床及专用夹具工序将机盖与机体对准夹紧合拢，配钻铰二定位销孔，打入锥销，根据箱体配钻机体结合面的6-12、2-10孔,并按图纸要求将背面锪平，选用Z3025摇臂钻床加专用夹具工序拆开机盖与机体，清除结合面的毛刺和切屑后，重新装配打入锥销，拧紧螺栓工序粗、精铣轴承孔端面，选用X62卧式铣床及专用夹具工序粗、精镗轴承孔，选用T68卧式镗床及专用夹具工序钻攻轴承孔端面上16-M8螺栓孔,选用Z3025摇臂钻床及专用夹具工序拆开机盖与机体，钻攻油塞孔M101.5，选用Z3025摇臂钻床及专用夹具工序钻攻M12的油标孔并锪平20,选用Z3025摇臂钻床及专用夹具修锉毛刺，清洗，打标记检验油漆底漆以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。1.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定该减速器箱体的材料为HT200，硬度200220HBS，毛坯重量约为8kg，生产类型为中批生产，采用砂型铸造毛坯。根据上述原始材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、尺寸公差及毛坯尺寸如下：61.4.1机体结合面的尺寸公差及加工余量查公差配合与测量技术（以下简称公差配合）表2-3,加工精度等级为IT9，结合面尺寸公差数值取0.10mm。查实用机械加工工艺手册（以下简称工艺手册）表6-28和表6-29，故结合面加工余量数值选择4.5mm。粗铣结合面时Z=3.5mm精铣结合面时Z=1mm2、机体下底面的尺寸公差及加工余量查公差配合表2-3，加工精度等级为IT11,选择下底面的尺寸公差数值为0.25mm,加工余量查工艺手册表6-28，选择2.5mm。粗铣下底面Z=2.5mm3、6-12孔的尺寸公差及加工余量毛坯上孔径小于40mm的孔是不容易铸的，由于这六个孔的精度不是很高，因此采用直接钻头钻孔。钻头直径是d=12mm。4、轴承孔端面的尺寸公差及加工余量查公差配合表2-3,加工精度等级为IT9,选择该轴孔端面尺寸公差数值是0.10mm,加工余量查工艺手册表6-15和6-16后选择单侧数值3mm。粗铣轴承孔端面2Z=4mm,精铣轴承孔端面2Z=2mm,5、轴承孔的尺寸公差及加工余量查公差配合表2-3,加工精度等级为IT8,选择该轴孔端面尺寸公差数值是0.063mm,加工余量查工艺手册表6-22后选择单侧直径数值6mm。粗镗孔2Z=10mm,精镗孔2Z=2mm,1.5确定切削用量及基本工时工序：粗铣机体的结合面0.51（1）加工条件工件材料：HT200，硬度200220HBS，铸件工件尺寸：宽度，长度的平面156eam32lm加工要求：用标准硬质合金端铣刀粗铣，以厚度为9mm的下表面为定位基准，加工余量h=3.5mm机床：选用X2010C龙门铣床加专用夹具(2)选择刀具7根据切削用量简明手册（以下简称切削用量）表1.2，选择YG6硬质合金刀片（如下图所示）。图一根据切削用量表3.1，由于铣削宽度180mm,故选择=250mm。由于采ea0d用标准硬质合金端铣刀，故齿数z=20（切削用量表3.13）。铣刀几何形状（切削用量表3.2）：由于铸件硬度250HBS，故选择：，（假定），45k20r5rk80mac8.x10，。s(3)选择切削用量决定铣削深度：由于粗加工余量不大，故可在一次走刀完成，则：=Z=3.5mmpapa决定每齿进给量zf由于采用不对称端铣刀来提高进给量，根据切削用量表3.5，当使用YG6刀片、铣床功率15kw时，有zmfz/28.01.但因采用不对称端铣，故取6选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径，故刀具寿命T=300min（切削用量表3.8）。025dm决定切削速度和每分钟进给量cvfv切削速度可根据切削用量表3.13中查出，当，z=20，025dm，时，有ap4zfz/26.0min/0ctin/89rt8min/392vft各修正系数为：89.0MvfnMVK0.1SvfnSvK故vctKi/3.62i/0.1897ntmi/21.79in/0.8rvtftfKin/8.34i/0.根据X2010C龙门铣床说明书选择mi/0rncmin/235vfc因此，实际切削速度和每齿进给量为in/103254.10dvci/.zznfcfzz/9.检验机床功率根据切削用量表3.24，当铸件硬度为208248HBS，Z=20，时，mae180ap5.3md250min/235vf近似为kwPc5.根据X2012C龙门铣床说明书，机床主轴允许的功率为kwPcM.1.故，因此所选择的切削用量可以采用，即cMp，3.5ain/235vfin/30rcin/5.23vczmfzc/09计算基本工时根据公式：式中，根据切削用量表3.26，不对fvLtyl32lm称安装铣刀，入切量及超切量，则算得74327496Lm故396min1.8i25mflt9工序：粗铣机体下底面至0.14(1)加工条件工件材料：HT200，硬度200220HBS，铸件工件尺寸：宽度，长度的平面15eam260lm加工要求：用标准硬质合金端铣刀粗铣，以结合面为基准，加工余量Z=2.5mm机床：选用X2010C龙门铣床加专用夹具(2)选择刀具根据切削用量简明手册（以下简称切削用量）表1.2，选择YG6硬质合金刀片（如图1所示）。根据切削用量表3.1，由于铣削宽度180mm,故选择=250mm。由于采ea0d用标准硬质合金端铣刀，故齿数z=20（切削用量表3.13）。铣刀几何形状（切削用量表3.2）：由于铸件硬度250HBS，故选择：，（假定），45k20r5rk80mac8.x10，。s(3)选择切削用量决定铣削深度：由于粗加工余量不大，故可在一次走刀完成，则：=Z=2.5mmpapa决定每齿进给量zf由于采用不对称端铣刀来提高进给量，根据切削用量表3.5，当使用YG6刀片、铣床功率15kw时，有zmfz/28.01.但因采用不对称端铣，故取6选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径，故刀具寿命T=300min（切削用量表3.8）。md250决定切削速度和每分钟进给量cvfv切削速度可根据切削用量表3.13中查出，当，z=20，md250，时，有,ap4zmfz/26.0in/70mctin/89rtin/39vft各修正系数为：89.MvfnMVK0.1SvfnSvK故vct10min/3.62i/0.1897vtftfKin/8.34i/0.19根据X2012C龙门铣床说明书选择min/30rcmin/235vfc因此，实际切削速度和每齿进给量为i/103254.10ndvci/5.2zmzfcfz/z/9.检验机床功率根据切削用量表3.24，当铸件硬度为208248HBS，mae180，Z=20，时，近似为map4d250min/235vfkwPc5.根据X2010C龙门铣床说明书，机床主轴允许的功率为kwPcM.15.故，因此所选择的切削用量可以采用，即，c2.5pa，。in/23vfin/30rcin/5.23vczmfzc/039计算基本工时根据公式：式中，根据切削用量表fmvLtyl60l3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量，则算得74260743L故in1.42i5mfltv工序精铣机体结合面至0.5（1）加工条件工件材料：HT200，硬度200220HBS，铸件工件尺寸：宽度，长度的平面14eam32lm加工要求：用标准硬质合金端铣刀粗铣，以箱体下底面为基准，加工余量h=1mm11机床：选用X2010C龙门铣床加专用夹具（2）选择刀具根据切削用量简明手册（以下简称切削用量）表1.2，选择YG6硬质合金刀片（如图1所示）。根据切削用量表3.1，由于铣削宽度180mm,故选择=250mm。由于采ea0d用标准硬质合金端铣刀，故齿数z=20（切削用量表3.13）。铣刀几何形状（切削用量表3.2）：由于铸件硬度250HBS，故选择：，（假定），45k20r5rk80mac8.x10，。s（3）选择切削用量决定铣削深度：由于精加工余量不大，故可在一次走刀完成，则：=Z=1mpapa决定每齿进给量zf由于采用不对称端铣刀来提高进给量，根据切削用量表3.5，当使用YG6刀片、铣床功率15kw时，有zmfz/28.01.但因采用不对称端铣，故取z6选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm；由于铣刀直径，故刀具寿命T=300min（切削用量表3.8）。md250决定切削速度和每分钟进给量cvfv切削速度可根据切削用量表3.13中查出，当，z=20，md250，时，有ap2zfz/26.min/70ctin/89rtin/392vft各修正系数为：89.MvfnMVK.1SvfSvK故vctKmi/3.62i/0.1897nti/21.79i/0.8rvtftfK12min/8.34i/0.192根据X2012C龙门铣床说明书选择min/30rncmin/235vfc因此，实际切削速度和每齿进给量为i/10254.310ndvci/.25zmzfcfz/z/39.检验机床功率根据切削用量表3.24，当铸件硬度为208248HBS，mae180，Z=20，时，近似为map2d250min/235vfkwPc7.2根据X2010C龙门铣床说明书，机床主轴允许的功率为M5.故，因此所选择的切削用量可以采用，即，cMP1pa，。in/235vfin/30rcin/5.23vczfzc/039.计算基本工时根据公式：式中，根据切削用量表fmvLtyllm3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量，则算得250325072L故in.43imfltv工序钻4-16地脚螺栓孔，锪平32工步I:钻4-16地脚螺栓孔（1）.加工条件加工材料:HT200，硬度200220HBS，铸件工艺要求：孔径d=16mm，孔深，通孔，精度H12H13,用乳化液冷却ml14机床：选用Z3025摇臂钻床加专用夹具(2)选择钻头选择高速钢麻花钻头（如图2所示），其直径016d钻头几何形状为（根据切削用量表2.1及表2.2）：双锥修磨横刃，后角，横刃长度，弧20.0172,05mb5.0面长度。ml5.13图2(3)选择切削用量决定进给量f按加工要求决定进给量：根据切削用量表2.7，当铸铁硬度200HBS，时，有。016dm0.37.45/fmr由于，所以应乘孔深修整系数，则186ld0.75lfK(.).0.2834/fr按钻头进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.8，当灰铸铁硬度=200220HBS，钻头强度允许的进给量。b016dmrmf/2.1按机床进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.9，当灰铸铁硬度，机床进给机构允许的轴向力200HBS，时，有。d120rmf/39.01.由于，所以应乘孔深修整系数，则70582l0.9lfK(.).2835/fmr按钻头进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.8，当灰铸铁硬度=200220HBS，钻头强度允许的进给量。bmd120rf/2.1按机床进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.9，当灰铸铁硬度b16，机床进给机构允许的轴向力8830N时，进给量为HBS210md1.20。.53/r从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为。根据Z3025钻床说明书（按工艺手册表4.2-13），选择rf/7.29.。360由于是加工通孔，为了避免即将钻穿时钻头容易折断，故在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。查表可查钻孔时的轴向力,当时,轴向力.mdrf12,/36.00NFf3580轴向力的修整系数均为1.0,故NFf58根据Z3025钻床说明书（按工艺手册表4.2-13），机床进给机构强度允许的最大轴向力为所以选择.max,max,830f由于rf/36.决定钻头磨钝标准及寿命根据切削用量表2.12，当时，钻头后刀面最大磨损量取为d1200.6mm，寿命。in60T决定切削速度根据切削用量表2.14，当铸铁硬度=200220HBS时，加工性属于6类.b。由表2.13，加工性属于6类，标准钻头的进给量，rmf/36.0rmvt/1。md120切削速度的修正系数为：，.1TvK0.Mv85.SvK0.tv故vckin/850.1in/390dnin/24.39r4.2r根据Z3025型摇臂钻床说明书（见工艺手册表4.2-12可选择，但因所选转速较计算转速高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降mi/27rc低一级，即取。rf/36.0检验机床扭矩及功率根据切削用量表2.20，当，rmf/3.0md2.10扭矩的修正系数均为1.0，故。根据Z3025型摇臂钻NMt5.12NMc5.床说明书，当时，。min/72rnc2.14根据切削用量表2.23，当铸铁硬度=200220HBS，进给量bd12017，时，。rmf/38.0min/4.17vckwPc0.1根据Z3025型摇臂钻床说明书（见工艺手册表4.2-11）81.02EP.kw71由于，故选择的切削用量可用，即mcMEcP，。rf/28.0in/27rnmin/1vc(4)计算基本工时根据公式fLtm式中，入切量及超切量由切削用量表2.29查出yl70lm，则算得y570566in2.8ytnf（）.i工步:锪平6-26根据相关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2-1/3,故按机床取0.11mm/r1/3/0.28.9/ffmr钻1367inv钻103.674.9/min2svrD按机床取n=46r/min,所以实际切削速度24./i10cDnv式中，入切量及超切量由切削用量表2.29查出ylL7lm，则算得3ym73661.86min40.ytnf（）工步：钻孔210(1).加工条件加工材料:HT200，硬度200220HBS，铸件工艺要求：孔径d=10mm，孔深，通孔，精度H12H13,用乳化液冷却18lm机床：选用Z3025摇臂钻床加专用夹具(2)选择钻头选择高速钢麻花钻头（如图2所示），其直径md10钻头几何形状为（根据切削用量表2.1及表2.2）：双锥修磨横刃，后角，横刃长度，弧面20.0172,065b1长度。ml18(3)选择切削用量决定进给量f按加工要求决定进给量：根据切削用量表2.7，当铸铁硬度200HBS，时，有。md10rmf/34.028.由于，所以应乘孔深修整系数，则14l95.0lfKrmf/32.6.95.).(按钻头进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.8，当灰铸铁硬度=200220HBS，钻头强度允许的进给量。bd2.10rf/72.0按机床进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.9，当灰铸铁硬度，机床进给机构允许的轴向力200HBS，时，有。08drf/45.037.由于，所以应乘孔深修整系数，则196l95.0lfKrmf/43.50.).(按钻头进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.8，当灰铸铁硬度=200220HBS，钻头强度允许的进给量。b06.7dmrf/2.1按机床进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.9，当灰铸铁硬度，机床进给机构允许的轴向力200HBS，时，有。08.5drmf/45.037.由于，所以应乘孔深修整系数，则81ld95.0lfKrf/43.09.).0(按钻头进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.8，当灰铸铁硬度=200220HBS，钻头强度允许的进给量。b08.5dmrmf/2.128按机床进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.9，当灰铸铁硬度，机床进给机构允许的轴向力200HBS，时，有。md120rmf/39.01.由于，所以应乘孔深修整系数，则476ld95.0lfKrf/37.02.5.).(按钻头进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.8，当灰铸铁硬度=200220HBS，钻头强度允许的进给量。b01.6dmrmf/2.1按机床进给机构强度决定进给量：根据切削用量表2.9，当灰铸铁硬度b，机床进给机构允许的轴向力8830N时，进给量为。HBS210020.53/r从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为。根据Z3025钻床说明书（按工艺手册表4.2-13），选择rmf/37.29.。60由于是加工通孔，为了避免即将钻穿时钻头容易折断，故在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。由表2.19可查钻孔时的轴向力,当时,轴向力mdrf12,/36.00.轴向力的修整系数均为1.0,故NFf250NFf5根据Z3025钻床说明书（按工艺手册表4.2-13），机床进给机构强度允许的最大轴向力为所以选择.max,max,830NFf由于rf/36.决定钻头磨钝标准及寿命根据切削用量表2.12，当时，钻头后刀面最大磨损量取为01.6d0.6mm，寿命。in60T31决定切削速度根据切削用量表2.14，当铸铁硬度=200220HBS时，加工性属于6类.b。由表2.13，加工性属于6类，标准钻头的进给量，rmf/36.0rmvt/1。md120切削速度的修正系数为：，.1TvK0.Mv85.SvK0.tv故vckin/850.1in/35.90dnmi/24.39ri/4.r根据Z3025型摇臂钻床说明书（见工艺手册表4.2-12可选择，但因所选转速较计算转速高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降mi/27rc低一级，即取。rf/36.0检验机床扭矩及功率根据切削用量表2.20，当，扭rmf/3.0012dmNMt5.12矩的修正系数均为1.0，故。根据Z3025型摇臂钻床说明书，当NMc512时，。min/27rncm.4根据切削用量表2.23，当铸铁硬度=200220HBS，进给量bd120，时，。f/38.0in/.7vckwPc0.根据Z3025型摇臂钻床说明书（见工艺手册表4.2-11）8.EP.kw71由于，故选择的切削用量可用，即mcMEcP，。rf/28.0in/27rnmin/1vc(4)计算基本工时根据公式fLtm式中，入切量及超切量由切削用量表2.29查出yl24l，则算得0.51miny151i7.28mytnf（）工步：攻螺纹M12查切削手册，切削用量按加工M12选取=0.1m/s=6m/min=1mm/rv=238r/insf32按机床选取n=195r/mim,则=4.9m/minv根据公式nfLtm式中，入切量及超切量由切削用量表2.29查出yl24lm，则算得0.15min6y6in195mtnf（）工步：锪平20根据相关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2-1/3,故按机床取0.11mm/r1/3/0.28.9/ffr钻1367minv钻.5.4/20snrD按机床取n=58r/min,所以实际切削速度20583.64/min1cDnv式中，入切量及超切量由切削用量表2.29查出ylL4lm，则算得2ym20.94min58.1tnf（）332夹具设计“工欲善其事，必先利其器”，这是我国历史上劳动人民在生产斗争中对工具重要性所作的结论。在现代化生产中，工具（工艺装备）的作用也是如此。鉴于此，本次毕业设计的一个重要任务就是设计一套用来加工该减速器箱体的专用夹具。在机械制造工业中，为了达到保证的产品质量、改善劳动条件，提高劳动生产率及降低成本的目的，在工艺过程中，除机床等设备外，还大量使用着各种工艺装备。它包括夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。因此广义地说，夹具是一种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备。不同的夹具，其结构形式、工作情况、设计原则都不相同，但就其数量和在生产中所占的地位来说，应以“机床夹具”为首。所谓机床夹具就是机床上所使用一种辅助设备，用它来准确地确定工件与刀具相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对运动。所以机床夹具是用以使工件定位和夹紧的机床附加装置（以后简称夹具）。经过与指导教师协商，决定设计第道工序粗、精镗轴承孔的专用夹具。这套夹具将用于T68卧式镗床，刀具选用标准硬质合金单刃镗刀，对工件的轴承孔进行加工。2.1问题的提出本夹具主要用来粗镗和轴承孔，这两个轴承孔及与轴承孔端面都有一定628的技术要求。由于两个轴承孔还需进行精镗加工，因此，在本道工序加工时，主要考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度，而精度不是主要问题。2.2定位基准的选择由零件图可知，两个轴承孔及轴承孔中心线与轴承孔端面有平行度和垂直度要求，为了使定位误差为零，理应以轴承孔定位，但却因无法进行镗孔加工，所以采取以下底面为定位基准（此道工序之前已粗铣过箱体下底面），同时，在箱体下底面上两个对角地脚螺栓孔安放定位销进行“一面两孔”定位，并在在箱体两侧用两个活动铰链压板压紧，从而限制六个自由度，以满足加工要求。34为了提高加工效率和降低生产成本，现决定用硬质合金材料的单刃镗刀进行加工。2.3切削力及夹紧力的计算切削力：单刃镗头的受力如下图所示，同样受以下三个力的作用：GRFZyMzyMxO1FNx轴向力：（N）FxFxynxpCafK径向力：（N）yy主切削力：（N）FzFzxnzpf根据以上工艺切削用量计算=0.25mmf=0.15=1.5pa/mr/s由金属切削原理表4-1可知=294=199=270=1.0=0.9=1.0FxCFyFzCFxFyxFzx=0.5=0.6=0.75=-0.4=-0.3=-0.15yznnn同上可知，0.98bGPa对工件材料的修正系数为：()0.637FnbmFK根据金属切削原理表4-2可知上述公式指数分别为：=0.75=1.35=1.0zFnyFnxFn35=1.38=1.790.7598()63zmFK1.35098()67ymFK1.098()54637xmFK当=时：r0451.zrKF.yr.0xr当前角时：1000yxrF当刀倾角时：s.szF1.25syK.85sxF刀尖圆弧半径=1mm时：=0.93=0.82=1.0rzryrFxr于是01.38094.10.9328zzrsFmKFzrzFzrz751.5yyyyK0.5.8.xrsxxrxr1.0.750.159.8(6)272104.5FFzzzzzynzPCafN98().21518554FFyyyyyxnyPFafK9.8()2613960.43FFxxxxxynxPCafN夹紧力：在加工过程中，工件受到的扭矩为：1.250142.5zMFyNmA靠夹紧力夹紧时，产生摩擦矩，当时，工件被夹紧。fM2zf其中：K安全系数ffA根据金属切削机床夹具设计手册可知K=306P0123456KK其中：基本安全系数，=1.5加工状态系数，精加工=1.0011刀具钝化系数，=1.2切削特点系数，连续=1.02K233夹紧动力稳定系数=1.0考虑手动夹紧时手柄位置系数44K5仅在有力矩企图使工件回转时，才应考虑支承面接触情况的系数=1.566K36K=1.05加工中，由于夹紧力和切削力方向相反，K值应大于2.5。而上述K值为2.7，所以夹紧安全。根据表金