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小型 涡轮 减速器 箱体 180

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附表3 专用工艺装备设计任务卡产品型号零（部）件图号831020生产批量产品名称零（部）件名称箱体每台件数1工序图 技术要求工件夹紧方式：对工装形式的初步设想：其他特殊要求：工装编号使用车间工装名称镗夹具使用设备镗床T68同时加工件数适用其他产品工装等级中制造数量工序号工序内容9以直径90的那个孔镗为基准镗直径180的孔旧工装编号库存数量设计理由旧工装处理意见执行记录设计者完成日期校对者完成日期编制（日期）校对（日期）标准（日期）审核（日期） 编制 校对 审核 附表2 机械加工工序卡工序名称工序图镗直径180的孔工序号第 1 页9共 1 页 产品名称零件名称零件图号箱体831020机床名称机床型号冷却液镗床T68毛坯材料铸件工时定额min准终时间毛坯尺寸辅助时间夹具名称镗夹具基本时间夹具编号TJJ02单件时间每台产品零件数工时定额上道工序下道工序序号工步内容转速（r/min）切削速度（m/s）进给量（mm/r）刀 具辅助工具量 具名称尺寸/编号名称编号名称编号1以直径90的那个孔镗为基准镗直径180的孔8009.80.28镗刀卡尺 编制 校对 审核 学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称箱体共2页第1页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1铸铸造铸造车间2热处理人工时效处理机加工3铣先以直径180的孔为粗基准 然后粗铣底平面 机加工X52K铣床，铣床夹具，量具4铣以底面定位装夹工件，粗铣顶面，保证尺寸为290mm机加工X52K铣床，铣床夹具，量具5钻把底平面下面的孔M16螺纹底孔14加工出来机加工Z3050钻床夹具，量具6铣以底面定位，压紧顶面按线90+0.027 0mm两孔侧面凸台，保证尺寸为217mm机加工X52K铣床，铣床夹具，量具7铣以底面定位，压紧顶面按线找正，铣180+0.035 0mm两孔侧面，保证尺寸为137mm机加工X52K铣床，铣床夹具，量具8镗再以底面孔插销和挡销镗直径90的那个孔机加工T68镗床夹具，镗床，量具9镗再以直径90的那个孔镗直径180的孔机加工T68镗床夹具，镗床，量具 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称箱体共3页第2页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时准终单件10精镗将机床旋转回零度，调整工件压紧力（工件不动），精镗90+0.027 0mm至图样尺寸，精刮两端面至尺寸215mmT68镗床夹具，镗床，量具11精镗将机床上工作台旋转90，精镗180+0.035 0mm孔至图样尺寸，精刮两侧面保证总厚135mm，保证与90+0.027 0mm孔距尺寸100+0.12 -0.12 mm机加工T68镗床夹具，镗床，量具12钻钻、攻各螺纹两处8M8、4M16、各螺纹孔机加工Z3050钻床夹具13检验按图样检查工件各部尺寸及精度14入库入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期工学院课程设计报告课程名称： 机械制造工艺学指导老师：班 级： 姓 名： 学 号： 学 期： 20 20 学年 第 学期南京农业大学工学院教务处印 工学院课程设计报告目录1 序言12零件的认识与分析12.1 零件的认识12.2工艺分析33 毛坯的选择43.1 确定毛坯类型及其制造方法43.2 估算毛坯的机械加工余量43.3绘制毛坯简图54 定位基准的选择64.1选择精基准64.2粗基准的选择75 拟定加工工艺路线75.1 选择加工方法75.2 拟定机械加工工艺路线86加工设备与量具的选择136.1机床选用136.2选择量具137 加工余量及工序尺寸的确定137.1 确定290mm上、下端面的加工余量及工序尺寸137.2 确定215mm左、右端面的加工余量及工序尺寸147.3 135mm前、后端面的加工余量及工序尺寸147.4 确定180 mm孔的加工余量及工序尺寸157.5确定90 mm孔的加工余量及工序尺寸168 定位方式、压紧方式设计与选择169 切削用量的确定（参考切削用量简明手册）1710 夹具的设计1710.1结构分析1810.2 镗孔夹具设计1810.3定位基准的选择1810.4夹具设计及操作的简要说明1811 参考文献1912 设计总结1911 序言我们小组本次课程设计主要研究减速器箱体，在着手研究时，先要对这种减速器的箱体结构、特点有一个大致的了解。减速器箱体类零件的主要结构特点是：有一对和数对要求严、加工难度大的轴承支承孔；有一个或数个基准面及一些支承面；结构一般比较复杂，壁薄且壁厚不均匀；有许多精度要求不高的紧固用孔。减速器箱体类零件的主要技术要求是对孔和平面的精度和表面粗糙度的要求；支承孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度；孔与孔的轴线之间的相互位置精度（平行度、垂直度）；装配基准面与加工时的定位基准面的平面度和表面粗糙；各支承孔轴线和平面基准面的尺寸精度、平行度和垂直度。这些技术要求是保证机器与设备的性能与精度的重要措施。2零件的认识与分析2.1 零件的认识箱体是机器的基础零件，它将机器和部件中的轴、齿轮等有关零件连接成一个整体，并保持正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此箱体的加工质量直接影响机器的工作精度、使用性能和寿命。箱体的种类很多，其尺寸大小和结构形式随着机器的结构和箱体在机器中功用的不同有着较大的差异。但从工艺上分析它们仍有许多共同之处，其结构特点是：（1）外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体，又分成整体式和组合式两种。（2）结构形状比较复杂。内部常为空腔形，某些部位有“隔墙”，箱体壁薄且厚薄不均。（3）箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系。（4）箱体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。我们组所给定的工件是减速器箱体，以下为其零件图:由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体,并使之保持正确的相互位置,彼此能协调地运动.常见的蜗轮减速器箱体零件有:各种形式的机床主轴箱.减速箱和变速箱等.各种蜗轮减速器箱体类零件由于功用不同,形状结构差别较大,但结构上也存在着相同的特点。下图为此减速器箱体的三维立体图： 2.2工艺分析2.2.1零件图样分析1） 两对轴承孔的尺寸精度为IT8，表面粗糙度Ra值为1.6um，一对90的轴承孔和一对180的轴承孔同轴度公差分别为0.05mm、0.06mm，其中两对轴承孔轴线的垂直度公差为0.06mm；2）铸件不得有砂眼、疏松等铸造缺陷；3）非加工表面涂防锈漆；4）铸件进行人工时效处理；5）箱体做煤油渗漏实验；6）材料HT200。2.2.2零件工艺分析减速器箱体的主要技术要求：表1 减速器箱体的主要加工技术要求箱体180轴承孔直径：180（+0.035，0）公差：IT8表面粗糙度Ra：1.6m180（+0.063，0）与90（+0.027，0）中心距距离：1000.12公差：IT10箱体90轴承孔直径：180（+0.027，0）公差：IT8表面粗糙度Ra：1.6m90（+0.054，0）孔对180（+0.035，0）的形位公差特征项目：同轴度公差值：0.06基准：轴线180（+0.035，0）孔对180（+0.035，0）的形位公差特征项目：同轴度公差值：0.06基准：轴线180（+0.063，0）孔对90（+0.054，0）的形位公差特征项目：垂直度公差值：0.06基准：轴线3 毛坯的选择3.1 确定毛坯类型及其制造方法按技术要求蜗轮减速器箱体的材料是HT200，其毛坯是铸件。铸铁容易成型、切削性能好、价格低廉，并且具有良好的耐磨性和减振性，也是其它一般箱体常用的材料。故其毛坯类型为铸件。根据蜗轮减速器箱体的材料，查附表2机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点可得出，对于单件小批量生产，一般采用木模手工造型。3.2 估算毛坯的机械加工余量采用木模手工造型的蜗轮减速器箱体零件毛坯的精度低，加工余量大，其平面余量一般为 712mm，孔在半径上的余量为814mm。为了减少加工余量，无论是单件小批生产还是成批生产，均需在两对轴承孔位置在毛坯上铸出预制孔。根据蜗轮减速器箱体零件毛坯的最大轮廓尺寸(290 )和加工表面的基本尺寸（按最大尺寸290) ，查附表6铸件的机械加工余量(按中间等级3级精度查表)可得出，顶面的机械加工余量为7 ，底面及侧面的机械加工余量为6 。各加工表面的机械加工余量统一取7 。查附表9铸件的尺寸偏差可得出，减速箱箱体毛坯的尺寸偏差为2.5 。表3是应用查表法得到的小批量手工砂型铸造时减速箱箱体的毛坯尺寸公差及机械加工余量。表2 蜗轮减速器箱体毛坯尺寸公差及机械加工余量加工零件机械加工余量尺寸关系毛坯尺寸及公差箱体长度2153.511（5.5）227.55.5箱体高度2903.512（6）3036箱体宽度1353.510（5）14752个轴承孔180（+0.035，0）3.511（5.5）167.55.52个轴承孔90（+0.027，0）3.59（4.5）78.55.53.3绘制毛坯简图 4 定位基准的选择4.1选择精基准精基准的选择原则：基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。基准统一原则。应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准此外，还应选择工件上精度高、尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。经分析零件图可知，箱体底面或顶面是高度方向的设计基准， 中心轴线是长度和宽度方向的设计基准。 一般箱体零件常以装配基准或专门加工的一面两孔定位，使得基准统一。蜗轮减速器箱体中90轴承孔和180轴承孔有一定的尺寸精度和位置精度要求，其尺寸精度均为IT7级、位置精度包括：90轴承孔对90轴承孔轴线的同轴度公差为0.05、 180轴承孔对180轴承孔轴线的同轴度公差为0.06、180轴承孔轴线对90轴承孔轴线的垂直度公差为0.06。为了保证以上几项要求，加工箱体顶面时应以底面为精基准，使顶面加工时的定位基准与设计基准重合；加工两对轴承孔时，仍以底面为主要定位基准，这样既符合“基准统一”的原则，也符合“基准重合”的原则，有利于保证轴承孔轴线与装配基准面的尺寸精度。同时为了定位更加准确可靠，外加底面M16的螺纹孔和箱体的右侧面作为精基准。4.2粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。 粗基准选择应当满足以下要求：粗基准的选择应以不加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。若必须首先保证工件的某些重要表面的加工余量均匀，应选择该表面做粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。若需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面做粗基准。应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。粗基准一般只使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。一般箱体零件的粗基准都用它上面的重要孔和另一个相距较远的孔作为粗基准，以保证孔加工时余量均匀。此蜗轮减速器箱体加工选择以重要表面孔180为粗基准，通过划线的方法确定第一道工序加工面位置，尽量使各毛坯面加工余量得到保证，即采用划线装夹，按线找正加工即可。5 拟定加工工艺路线5.1 选择加工方法根据加工表面的精度和表面粗糙度要求，查表可得各箱体表面和轴承孔的加工方案，详见表3。表3 减速器箱体表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案箱体底面IT13Ra12.5粗铣箱体顶面IT13Ra12.5.粗铣120凸台IT8Ra3.2粗铣精铣250凸台IT8Ra3.2粗铣精铣180轴承孔IT8Ra1.6粗镗半精镗精镗90轴承孔IT8Ra1.6粗镗半精镗精镗4xM16IT13Ra12.5钻孔攻丝4xM6IT13Ra12.5钻孔攻丝8xM8IT13Ra12.5钻孔攻丝5.2 拟定机械加工工艺路线1、表面加工方法的确定此减速器箱体的主要加工表面可归纳为以下三类：(1)主要表面 ：箱体的底面、180轴承孔和90轴承孔的端面等。(2)主要孔 ：180和90 轴承孔。(3)其他加工部分 ：4*M6螺孔、16*M8螺孔、4*M16等。根据蜗轮减速器箱体零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定个表面的加工方法，如表3所示。2、加工阶段的划分减速箱体整个加工过程可分为两大阶段，即先对箱盖和底座分别进行加工，然后再对装合好的整个箱体进行加工合件加工。在加工时，粗、精加工阶段要分开。减速箱箱体毛坯为铸件，加工余量较大，而在粗加工中切除的金属较多，因而夹紧力、切削力都较大，切削热也较多。加之粗加工后，工件内应力重新分布也会引起工件变形，因此，对加工精度影响较大。为此，把粗精加工分开进行，有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来，然后在精加工中将其消除。3、工序的集中与分散箱体的体积、重量较大，故应尽量减少工件的运输和装夹次数。为了便于保证各加工表面的位置精度，应在一次装夹中尽量多加工一些表面。工序安排相对集中。箱体零件上相互位置要求较高的孔系和平面，一般尽量集中在同一工序中加工，以减少装夹次数，从而减少安装误差的影响，有利于保证其相互位置精度要求。4、工序顺序的安排1）机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”的工艺原则，首先加工精基准对合面。（2）遵循“先粗后精”的工艺原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”的工艺原则，由于轴承孔及各主要平面，都要求与对合面保持较高的位置精度，所以在平面加工方面，先加工对合面，然后再加工其它平面。（4）遵循“先面后孔”的工艺原则，还遵循组装后镗孔的原则。因为如果不先将箱体的对合面加工好，轴承孔就不能进行加工。另外，镗轴承孔时，必须以底座的底面为定位基准，所以底座的底面也必须先加工好。2）热处理工序箱体零件的结构复杂，壁厚也不均匀，因此，在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形和保证精度的稳定，所以，在铸造之后必须安排人工时效处理。人工时效的工艺规范为：加热到500550 ，保温4h6h ，冷却速度小于或等于30/h ，出炉温度小于或等于200 。普通精度的箱体零件，一般在铸造之后安排 1次人工时效出理。对一些高精度或形状特别复杂的箱体零件，在粗加工之后还要安排1次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力。本例减速箱体在铸造之后安排 1次人工时效出理，粗加工之后没有安排时效处理，而是利用粗、精加工工序间的停放和运输时间，使之得到自然时效。箱体零件人工时效的方法，除了加热保温法外，也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。3）辅助工序在铸造后安排了清砂、涂漆工序；箱盖和底座拼装前，安排了中间检验工序和底座的煤油渗漏试验工序；箱体精加工后，安排了拆箱、去毛刺、清洗、合箱和终检工序。5、确定工艺路线方案一：工 序 号工 名序 称工 序 内 容1铸铸造2清砂清砂3热处理人工时效处理4涂漆涂红色防锈底漆5划线划180+0.035 0mm、90+0.027 0mm孔加工线、划上、下平面加工线6铣以顶面毛坯定位，按线找正，粗、精铣底面7铣以底面定位装夹工件，粗、精铣顶面，保证尺寸为290mm8划线钳工划线9铣以底面定位，压紧顶面按线90+0.027 0mm两孔侧面凸台，保证尺寸为217mm10铣以底面定位，压紧顶面按线找正，铣180+0.035 0mm两孔侧面，保证尺寸为137mm11镗以底面定位，按90+0.027 0mm孔端面找正，压紧顶面。粗镗90+0.027 0mm孔至尺寸为88 0 -0.5mm粗刮平面保证总长尺寸215mm为216mm，刮90+0.027 0mm内箱面，保证尺寸35.5mm12镗将机床上工作台旋转90，加工180+0.035 0mm孔尺寸到178 0 -0.5mm粗刮平面，保证总厚136mm，保证与90+0.027 0mm孔距尺寸100+0.12 -0.12 mm13精镗将机床旋转回零度，调整工件压紧力（工件不动），精镗90+0.027 0mm至图样尺寸，精刮两端面至尺寸215mm14精镗将机床上工作台旋转90，精镗180+0.035 0mm孔至图样尺寸，精刮两侧面保证总厚135mm，保证与90+0.027 0mm孔距尺寸100+0.12 -0.12 mm15钻钻、攻各螺纹两处8M8、4M16、各螺纹孔16钳修毛刺17钳煤油渗漏试验18检验按图样检查工件各部尺寸及精度19入库入库方案二：工 序 号工 名序 称工 序 内 容1铸铸造2热处理人工时效处理3铣工先以直径180的孔为粗基准粗铣底平面 4铣工以底面定位装夹工件，粗铣顶面，保证尺寸为290mm5钳工把底平面下面的孔M16螺纹底孔14加工出来6铣工以底面定位，压紧顶面按线90+0.027 0mm两孔侧面凸台，保证尺寸为217mm7铣工以底面定位，压紧顶面按线找正，铣180+0.035 0mm两孔侧面，保证尺寸为137mm8镗工以底面为基准，镗直径90的那个孔，镗至尺寸90+0.027 0mm并精刮平面保证总长尺寸215mm，刮90+0.027 0mm内箱面，保证尺寸35mm。9镗工镗直径180的孔，精镗180+0.035 0mm孔至图样尺寸，精刮两侧面保证总厚135mm，保证与90+0.027 0mm孔距尺寸100+0.12 -0.12 mm。10钻工钻、攻各螺纹两处8M8、4M16、各螺纹孔11检验按图样检查工件各部尺寸及精度12入库入库两种方案都依照工序集中原则组织工序,都是按先粗后精，加工面再加工孔的原则进行加工的优点是工艺路线短，减少工件的装夹次数，易于保证加工面相互位置精度，使需要的机床数量少，减少工件工序间的运输，减少辅助时间和准备终结的时间，同时产量也较高。方案一是以顶面为粗基准铣底面，这种方式可能不能保证加工时余量均匀，一般箱体零件的粗基准都用它上面的重要孔和作为粗基准，以保证孔加工时余量均匀。因此，选择方案二是比较合理的。6加工设备与量具的选择6.1机床选用粗铣前后左右端面专用夹具装夹，立式升降台铣床（X5032）；粗细顶面专用夹具装夹，立式升降台铣床（X5032）；钻、攻各螺纹两处8M8、4M16、各螺纹孔专用夹具装夹，摇臂钻床（Z3025）；粗镗、半精镗、精镗90和180的孔专用夹具装夹，卧式镗床（T68）。6.2选择量具 本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：选择加工面的量具 ：用分度值为0.05mm的游标长尺测量，以及读数值为0.01mm测量范围100mm125mm的外径千分尺。选择加工孔量具：因为孔的加工精度介于IT7IT9之间，可选用读数值0.01mm 测量范围50mm125mm的内径千分尺即可。7 加工余量及工序尺寸的确定7.1 确定290mm上、下端面的加工余量及工序尺寸 290mm上、下端面的加工余量、工序尺寸和公差的确定如表4所示，加工过程：（1）以直径180的孔为粗基准粗铣底平面 （2）以底面定位装夹工件，粗铣顶面，保证尺寸为290mm表 4工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸粗铣（上端面）2.5290IT13(0.81)粗铣（下端面）2.5292.5IT13(0.81)毛坯5295CT13（12）7.2 确定215mm左、右端面的加工余量及工序尺寸215mm左、右端面120凸台的加工余量、工序尺寸和公差的确定如表5所示，加工过程：（1）以左端面为基准，找正所划右端面加工线，粗铣右端面，留余量。（2）以左端面为基准，精铣右端面，保证工序尺寸。（3）以右端面为基准，粗铣右端面，留余量。（4）以右端面为基准，精铣左端面，保证工序尺寸。表5工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精铣（左端面）1.0215IT8(0.072)粗铣（左端面）2.0216IT8(0.072)精铣（右端面）1.0218IT13(0.72)粗铣（右端面）2.0219IT13(0.72)毛坯6.0221CT13（11）7.3 135mm前、后端面的加工余量及工序尺寸135mm前、后端面250凸台的加工余量、工序尺寸和公差的确定如表6：加工过程：（1）以后端面为基准，找正所划前端面加工线，粗铣前端面，留余量。 （2）以后端面为基准，精铣前端面，保证工序尺寸。 （3）以前端面为基准，粗铣后端面，留余量。 （4）以前端面为基准，精铣后端面，保证工序尺寸。表6工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精铣（后端面）1.0135IT8(0.063)粗铣（后端面）2.5136IT13(0.63)136-0.630精铣（前端面）1.0138.5IT8(0.063)138.5-0.0630粗铣（前端面）2.5139.5IT13(0.63)毛坯7142CT13(10)7.4 确定180 mm孔的加工余量及工序尺寸180 mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定如表7所示，表7工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精镗1.3180IT8(0.063)半精镗1.5178.7IT10(0.16)粗镗2177.2 IT12（0.35）177.20+0.35毛坯4.8175.2175.20+0.5737.5确定90 mm孔的加工余量及工序尺寸90mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定如表9所示，表9工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精镗1.390IT8(0.054)半粗镗1.588.7IT10(0.14)88.70+0.14粗镗287.2 IT12(0.35）87.20+0.35毛坯4.885.285.200.5448 定位方式、压紧方式设计与选择工序8镗直径90的孔工序图如下：以底面为工序基准面，以一面两销方式实现六点定位定位，底面限制了三个自由度，底面孔插销限制两个移动自由度，再配合一个挡销限制一个转动实现六点定位。从顶面用压紧装置压紧。9 切削用量的确定（参考切削用量简明手册）工序8：镗直径90的那个孔本工序一次性对孔进行粗镗、半精镗、精镗加工。粗镗后孔的基本尺寸为87.2，半精镗后孔的直径为88.7，精镗后要求达到图样尺寸90。之后再精刮端面到215mm,并按要求开倒角。1、 加工条件：工件材料为HT200,选用T68镗床。2、 刀具选择：选用通用刀具（粗镗刀、半精镗刀、精镗刀、刮刀、倒角刀）。3、 选择切削用量确定进给量：根据切削用量简明手册，查得进给量范围在0.30.5mm/r，现取f=0.35mm/r。粗镗孔时因余量为2mm，故=2mm。查表取v=40m/min。进给量f=0.35mm/r。 n=1000vd=1000403.1487.2=146r/min半精镗孔时因余量为1.5mm，故=1.5mm。查表取v=40m/min。进给量f=0.35mm/r。n=1000vd=1000403.1488.7=144r/min精镗孔时因余量为 1.3mm, 故=1.3mm。查表取v=40m/min。进给量f=0.35mm/r。n=1000vd=1000403.1490=142r/min因粗镗、半精镗、精镗刀具在同一镗刀杆上，应保持转速一致，因此选用镗床转速为n=140r/min。 10 夹具的设计设计专用夹具的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等的技术要求能够得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，应该使所设计的专用夹具在加工过程中装夹方便，有较高的生产效率。10.1结构分析加工工件为减速器箱体工件，我的工序是要求加工直径为90的轴承孔。本工序所加工的孔为8级精度，有同轴度要求，装配基面已精加工过。使用专用机床粗、半精、精镗90孔。由于定位基准是经过加工过的光平面，故定位元件等用夹具体把两个定位元件做成一体，工件放在上面，使重力与夹紧方向一致。10.2 镗孔夹具设计本夹具主要用来镗直径90的孔。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本道工序为箱体体加工到本道工序时完成了底面与顶面的粗、精铣以及钻开了底面孔。因此再本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。同时为了装夹方便，采用了弹簧压紧装置。10.3定位基准的选择由零件图可知，所镗孔其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与底面垂直。根据基准重合、基准统一原则。在定位基准应选择底面作为主要定位基面以限制工件的三个自由度，通过底面孔插一个销以限制工件两个自由度，再配合一个挡销限制一个自由度实现六点定位。10.4夹具设计及操作的简要说明夹具如夹具装配图所示。通过底面定位销定位，用弹簧压紧装置压紧，定好位后拧紧螺母，垫板与夹具体座通过定位销连接,定位精度高。夹紧装置旁用以挡销，挡销插入旁侧通孔，要求此处精度很高，这样就可以保证定位准确，误差小，另一端与零件未加工表面接触从而防止工件转动。拆卸时只需要拧掉压板零件和紧固件零件即可，方便直接，快捷有效，使用方便。11 参考文献1孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，19912李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，19933崇 凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社，19934王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社，19875黄如林主编.切削加工简明实用手册.化学工业出版社，20046薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社，19957崇 凯主编.机械制造技术基础课程设计指南. 化学工业出版社，2006.128陈 明主编.机械制造工艺学.机械工业出版社2012.112 设计总结机械制造工艺学是机械类专业的一门主要课程，对于我们农业机械化及其自动化专业来说十分必要。机械制造工艺学为我们以后进行实际的农用机械设计制造提供知识基础，而机械制造工艺学课程设计能够对所学理论知识的掌握程度及运用能力进行检验。正所谓“学以致用”“实践是检验真理的唯一标准”，所以在老师精心指导下进行此次课程设计尤为必要。这次机械制造工艺学课程设计的过程是艰辛而又充满乐趣的，在这短短三个星期里，我们学到了许多知识，同时获得了一定的宝贵的实践经验。通过这次课程设计，我们对课本知识更加融会贯通，对机械制造工艺学有了更深的认识，也通过查阅大量的书籍和手册，对有关机械制造工艺学的标准和参数有了一定的了解。同时，在此次课程设计中，全体组员分工合作，齐心协力，保证了设计任务的顺利完成。大家不仅在一定程度上拓展了知识和提高了实践能力，而且都从中深深体会到了合作的力量，团队的力量，这对我们这群即将走出校门踏进社会年轻人来说，无疑是一笔无比宝贵的财富。最后，我们全体组员对给予此次机械制造工艺学课程设计耐心指导的老师及各位同学表示衷心的感谢！南京农业大学工学院课程考核情况表（实习、课程设计）20 20 学年第 学期课程名称：班 级： 姓 名：学 号： 学生表现：出勤学习态度学习主动性总体表现报告（说明书）评语： 优点不足总体评价（优良中差）成 绩：教师签名：日 期： 工序 镗180mm的孔（1）机床和刀具的选择机床：根据零件尺寸采用型号为T68 的镗床刀具：采用装夹式可调单刃镗刀（2）切削深度及进给量的选择实用金属切削加工工艺设计手册表9-2 机床的主电机功率为5.5KW，主轴进给量取0.044.28mm/z 故取=0.2mm/z(3)计算切削速度根据切削用量简明手册表4-1， = 108 m/min，切削直径到180mm429.96r/min查机床选取：n=465r/min116.8m/min(4)加工计算加工长度（mm） = 刀具的切入长度mm =0.5-2i 走刀次数已知=65mm =1mm i=1 =0.87min14五、镗180孔夹具设计为了达到提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度的目的。在加工粗镗、精镗180mm孔零件时，需要设计专用夹具。如前所述，应该注意提高生产率，虽然该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。但是由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，支承钉采用可调节环节。以便随时根据情况进行调整。5.1 问题的提出利用本夹具主要用来粗镗、精镗180mm孔。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底孔有位置度公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。5.2 定位基准的选择由零件图可知：粗镗、精镗180mm孔的轴线与底孔有位置度要求，在对孔进行加工前，小头孔进行了粗、精加工。因此，选底孔为定位精基准（设计基准）来满足位置度公差要求。粗镗、精镗180mm孔的轴线间有位置公差，选择小头孔左端面为定位基准来设计镗模，从而满足孔轴线间的位置度公差要求。工件定位用小头孔、大头孔端面和大头孔的侧面定位来定位。如图5.1： 图5.1 镗孔定位5.3 夹具方案的确定设计专用夹具的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等的技术要求能够得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，应该使所设计的专用夹具在加工过程中装夹方便，有较高的生产效率。因此，我设计了两个夹具方案以供选择，其方案如下：（1）夹具设计方案一在加工本工序之前，工件的大头孔两端面、小头孔及它的端面都均已经加工过。因此，我选择小头孔用长心轴定位，以大小头孔的左端面为定位面，并在大头孔的下方用一档销定位，以实现典型的一面两销定位。在大小头孔之间用一个移动压板压在连接板上，实现夹紧。并选用固定镗套作为刀具的导向装置。（2）夹具设计方案二在加工本工序之前，工件的大头孔两端面、小头孔及它的端面都均已经加工过。在小头孔用一长销定位，以小头孔的左端面作为定位面，在大头孔下方用一定位块作为档销以实现一面两销定位。在小头孔的心轴右端用一个带肩的螺母和开口垫圈作为压紧，在加工处用一辅助支撑以抵消加工时所产生的轴向力。所镗孔其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与底面垂直。根据基准重合、基准统一原则。在定位基准应选择底面作为主要定位基面以限制工件的三个自由度，通过底面孔插一个销以限制工件两个自由度，再配合一个挡销限制一个自由度实现六点定位。（3）方案的比较分析上述两个夹具方案的特点在于：它们都采用了典型的一面两销定位，它们的不同之处在于，方案一是以两个平面同时作为一个定位面，采用移动压板作为夹紧机构。方案二是以定位环作为定位面，在心轴上加一个螺母进行了夹紧，在加工处用一螺钉作为辅助支撑。通过对它们的比较方案一以两个不同的平面同时作为定位面，如果那两个平面在加工的时候，出现了加工误差，则在以这两个面作为定位面进行孔的加工会出现受力不均的情况，使工件受较大的外力而变形。而方案二用一个定位环作为定位面就解决了这个问题，因此，我选择方案二作为加工本工序的专用夹具。所镗孔其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与底面垂直。根据基准重合、基准统一原则。在定位基准应选择底面作为主要定位基面以限制工件的三个自由度，通过底面孔插一个销以限制工件两个自由度，再配合一个挡销限制一个自由度实现六点定位。如图5.2： 图5.2 夹具方案5.4 误差分析与计算该夹具以两个平面定位，要求保证孔轴线与端面间的尺寸公差以及孔轴线与底孔的位置度公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。由于本工序的加工是以心轴定位,工件孔和心轴的误差可分为以下两种:一是工件以圆孔在过盈配合圆柱心轴上定位,所以定位副之间无径向间隙,也即这时不存在径向基准位移误差(,)。工件在轴线方向上的轴向定位误差，则可利用夹紧力加以控制。由此可见，过盈配合圆柱心轴的定位精度是相当的高。二是以圆孔在间隙配合圆柱心轴上定位，根据心轴放置位置的不同，有不同情况。在设计中，是将心轴水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此，有径向基准位移误差。在重力作用下，定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴母线接触。故此时的径向基准位移误差仅在Z轴方向，且向下。如图5.3：图5.3 定位分析由机床夹具设计手册可得：定位误差（两个垂直平面定位）： （式5.1）式中 定位副间的最小配合间隙；工件圆孔直径公差； 心轴外圆直径公差， 由（式5.1）可知，（1）夹紧误差： （式5.2）其中接触变形位移值： （式5.3）（2） 磨损造成的加工误差：通常不超过（3） 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。5.5 切削力及夹紧力的计算镗刀材料：（硬质合金镗刀）刀具的几何参数： 由参考文献机床夹具设计手册查表可得：圆周切削分力公式： （式5.4）式中 圆周切削分力； 背吃刀量； 修正系数； f每转进给量。式中 （式5.5）式中 考虑工件材料机械性能的系数； 考虑刀具几何参数的系数。查参考文献10表得： 取 由参考文献10表可得参数： 即：同理：径向切削分力公式 ： （式5.6） 式中 径向切削分力； 背吃刀量； 修正系数； f每转进给量。式中参数： 即：轴向切削分力公式 ： （式5.7）式中 轴向切削分力； 背吃刀量； 修正系数； f每转进给量。式中参数： 即：根据工件受切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： （式5.8）式中 实际所需夹紧力； 在一定条件下，由静力平衡计算出的理论夹紧力； 安全系数。安全系数K可按下式计算， （式5.9）式中 加工性质； 刀具钝化程度； 切削特点；夹紧力的稳定性；手动夹紧时的手柄位置；仅有力矩使工件回转时工件与支承面接触的情况。式中：为各种因素的安全系数，见参考文献10表可得： 粗镗：代入（式5.9）得 所以，由（式5.8）有： 精镗：代入（式5.9）得 所以，有： 镗削产生的圆周切削分力由定位块和夹紧力所产生的摩擦力平衡。查表可得：所以， （式5.10）因此，所需的夹紧力为4668N，由于螺母产生的夹紧力，所以，且还有定位块可以作为支承，因此，满足要求。镗削产生的径向切削分力为由于有定位块、心轴和由夹紧力所产生的摩擦力远远大于F。镗削产生的轴向切削分力为由于有辅助支承和定位环作为轴向分力的支承，它所产生的支承力。由上面的计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构，满足设计要求。5.6 镗床夹具的分析用镗模镗孔时,工件的加工精度可以不受镗床精度的影响,而由镗模的精度来保证。机床的主轴和镗杆采用浮动联接,机床只是提供镗杆的转动动力。镗模的结构类型主要取决于导向的设置，导向的设置不仅是考虑加工孔的位置精度，更重要的是考虑加工时镗杆的刚度。因此以加工情况设置导向使镗杆获得高的支承刚度。镗杆在镗模中只有一个位于刀具前面或后面的镗套导向。这时镗杆与机床主轴采用刚性联接，镗杆的一端直接插入机床主轴的莫式锥孔中，并使镗套的轴线与主轴轴线重合。这项调整比较困难，机床主轴的回转精度会影响镗孔精度。因此，只适用于小孔和短孔。采用双支承导向的镗模。镗杆与机床主轴采用浮动联接。所镗的孔的位置精度主要取决于镗模架上镗套的位置精度，因此两镗套的同轴度要求很高。在本设计中，由于镗的空的直径比较的大为的，因此，在设计镗模时，采用双支承导向的镗模。固定镗套的支架称为镗模架，一般用铸铁铸造。镗模