通用减速器机壳体加工工艺及夹具设计【二级圆柱齿轮减速器】【铣分割面】【说明书+CAD】
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二级圆柱齿轮减速器
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说明书
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湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计题目通用减速器机壳体加工工艺及装备设计作者 范 广 帅学院 机电工程学院专业 机械设计制造及其自动化学号 1103010101指导教师 李 鹏 南二一五 年 五 月 二十八 日湖 南 科 技 大 学毕业设计任务书 机电工程学院 院 机械制造 系（教研室）系（教研室）主任: （签名） 年 月 日学生姓名: 范广帅 学号: 1103010101 专业: 机械设计制造及其自动化 1 设计（论文）题目及专题： 通用减速器机壳体加工工艺及装备设计 2 学生设计（论文）时间：自 2015 年 3 月8 日开始至 2015 年5 月 30 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：（1）二级斜齿圆柱齿轮减速器机上、下壳体零件图（2）机械制造工艺手册4 设计（论文）应完成的主要内容：（1）上下壳体制造工艺过程卡（2）工序卡（3）关键工序的夹具设计5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：（1）工艺过程卡；工序卡；夹具装配图和部分零件图。（2）设计说明书。 (3)一篇不少于1500汉字的外文文献翻译。6 发题时间： 2015 年 3 月 8 日指导教师： （签名） 学 生： （签名）湖 南 科 技 大 学毕业设计指导人评语主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价指导人： （签名）年 月 日 指导人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学毕业设计评阅人评语主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价评阅人： （签名）年 月 日 评阅人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学毕业设计答辩记录日期： 学生： 学号： 班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图 纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价答辩委员会主任： （签名）委员： （签名）（签名）（签名）（签名） 答辩成绩： 总评成绩： 摘要本文设计了二级圆柱齿轮减速器的上、下壳体机械加工工艺过程，合理的选择了刀具、量具、机床等加工用具。确定了各工序的安装工位和该工序所需要的工位，以及加工该工序的机床进给量、切削深度、主轴转速、切削速度、走刀长度等。设计了铣分割面的专用机床夹具，并计算了该夹具的夹紧力，保证了该夹具的使用精度。通过严格的查阅书籍和计算，保证了零件加工的精度。关键词：机械加工工艺；机床夹具；工序；加工余量ABSTRACTIn this paper, the mechanical machining process of the two cylindrical gear reducer，s upper、lower shell is designed, and the tools, measuring tools and machine tools are chosen reasonably.Determine the installation station and the process required by the station, and machining of the machine tool feed, cutting depth, spindle speed, cutting speed, knife length, etc.The design of the milling surface segmentation fixture, clamping force of the clamp and calculation, to ensure the accuracy of the fixture.Through strict access to books and calculations, to ensure the accuracy of parts processing.Keywords: machining process;machine tool ficture; working procedure;machining allwancei湖南科技大学本科生毕业设计目 录第一章 前言.1第二章 零件的工艺分析.22.1 零件的工艺性.2 2.2 确定毛坯的铸造形式.2 2.3 确定零件的生产类型.2第三章 拟定壳体的加工工艺路线.43.1 定位基准的选择.43.1.1粗基准的选择. 43.1.2精基准的选择.43.2 加工路线的拟定.5第四章 加工余量、加工刀具等设备确定.64.1 上壳体.64.1.1各加工面的总加工余量.64.1.2选择加工设备及刀具、夹具、量具等.64.2 下壳体.74.2.1各加工面的总加工余量.74.2.2选择加工设备及刀具、夹具、量具等.7 4.3 合箱后的加工设备及刀具、夹具、量具等的选择.7第五章 确定切削用量及基本工时.95.1 上壳体.95.2 下壳体.165.3 合箱.25第六章 铣分割面的夹具设计.34第七章 结论.36参考文献.37致谢.38ii第一章 前 言减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速器是一种相对机密的机械，使用它的目的是减低转速，增加转矩。减速器是一种封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，它常用作原动件和工作机之间的减速传动装置。在现代机械中应用极为广泛。据统计资料表明，一般中型机械制造厂花在箱体类零件的机械加工工时约占整个产品加工工时的15%-20%。箱体类的零件结构相对复杂，壁薄且不均，加工部位多，加工难度大。因此，在生产之前，首先应该进行加工工艺设计，使加工工件的整个工艺过程都能实现科学操作。工艺的科学合理性、先进性、稳定性、规范性，将突破制造技术发展的关键。此外，机械制造本身离不开工艺装备的应用，工艺装备就是机械制造中所用到的刀具、量具、磨具等的总称。加工工艺设计的水平是衡量一个工厂技术能力的重要技术指标。因此，工艺和装备设计在机械加工中起到了很重要的作用。第二章：零件的工艺分析2.1零件的工艺性减速器机壳属于箱体类零件，箱体类零件主要的技术要求是孔和平面的精度和表面粗糙度要求，箱体轴承支承孔的尺寸精度,形状精度,位置精度与表面粗糙度对轴承的工作质量影响很大,它们直接影响机器的回转精度,传动平稳性,噪声和寿命。减速器箱的主要加工表面是孔系和装配基准平面.如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度,孔系之间以及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度,是箱体类零件加工的主要工艺问题。支撑孔的尺寸精度一般为IT6IT7，表面粗糙度一般为Ra1.6-0.4um，同轴线上的支撑孔的同轴度一般为0.01-0.03mm，支撑孔之间的平行度可为0.03-0.06mm，中心距的公差应为+0.020.08mm。经综合考虑工艺性如下：1：47H7与52H7位置度公差值为0.030；2：72H7与52H7位置度公差值为0.030；3：分割面的平面度为0.025；4：47H7,52H7,72H7与端面的垂直度公差为0.10；2.2确定毛坯的制造形式箱体零件的材料常用铸铁,这是因为铸铁容易成型,切削性能好,价格底,且吸振性和耐磨性较好。而且材料选择为HT200，其用于强度、耐磨性要求较高的重要零件和气密性高的铸件，并且有好的耐磨性和良好的减振性，铸造性能好，需要进行人工时效。鉴于产品为成批和大量生产，其毛坯铸造方法采用砂型机器造型，因为砂模铸造适用于各种金属材料的铸造成型。而手工造型适用于单件及小批量生产，机器造型适用于大批量生产，比手工有较高的效率和精度。但是为消除残余应力,铸造应安排人工时效处理。2.3确定零件的生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、工作地等）生产专业化程度的分类，对工艺规程的制定具有决定性的影响。零件的生产类型大致可分为大量生产类型、成批生产和单件生产三种，不同的生产类型有着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的生产纲领来确定的。生产纲领是指企业在计划期间内应该生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的生产纲领N为式中 N-零件的生产纲领（件/年）； Q-产品的的年产量（台、辆/年）； m-每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）； a%-备品率，一般取2%-4%； b%-废品率，一般取0.3%-0.7%。该零件的年产量为Q=4000台/年，取a%=3%,b%=0.5%则=件/年=4141件/年该零件质量小于15千克，故属于中、小型机械的轻型零件，查阅文献12的表1-3和1-4知，该生产类型属于中批量生产。第三章：拟定壳体的加工工艺路线3.1定位基准的选择定位基准分为粗基准和精基准。 3.1.1粗基准的选择由于箱体的结构比较复杂，加工表面多，粗基准选择的恰当与否，对加工面和不加工面间的相互位置关系及个加工面的加工余量分配了很大的影响，必须全面考虑，应注意以下几点。1，选加工余量小的面做粗基准，以保证各加工面都有足够的加工余量。2，选重要表面为粗基准，以保证重要表面的加工余量均匀。3，装入箱体内的齿轮和其他回转零件与箱体内壁有足够的间隙，不致发生干扰。4，注意保持箱体必要的外形尺寸。此外，还应保证定位，加紧可靠。考虑到粗基准的两条基本原则：保证相互位置要求原则和余量均匀原则。且分割表面的加工余量比较均匀，而且还便于工件装夹，夹具结构也比较简单，操作方便，所以应选用分割面作为粗基准加工顶斜面，再以顶斜面做粗基准，粗加工分割面。最后以分割面为基准钻孔。 3.1.2精基准的选择精基准的选择有四条原则分别为：基准重合原则、基准统一原则、互为基准原则、自为基准原则。（1） 基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准作为精基准，这样可避免由于基准而引起的误差。（2） 基准统一原则 若工件以某一组表面作为精基准定位，可以比较方便地加工大多数其他表面，则应尽早地把这一组基准表面加工出来，并达到一定进度，在后续工序均以其作为精基准加工其他表面，这称之为基准统一原则。采用基准统一原则可以避免基准转换所产生的误差；可以减少夹具数量和简化夹具设计；可以减少装夹次数，便于集中，简化工艺过程，提高生产率。（3） 互为基准原则 对于某些位置精度要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的方法来保证其位置精度，这就是互为基准原则。（4） 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，在加工时就应尽量选择加工表面本身作为精基准，这就是自为基准原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。对于上壳体以顶斜面及一侧面定位，精加工分割面。对于下壳体以底座面及一侧面定位，精加工分割面。3.2加工路线的拟定分离式壳体工艺路线与整体式的主要区别在于：整个加工过程分为两个明显的大阶段，先对盖和底座分别加工，然后再将盖和底座合在一起加工。第一阶段主要完成平面和各种孔的加工，为壳体的装合做准备。第二阶段将上下壳体合在一起，加工轴承孔及其端面。（具体加工路线见附件）第4章 ：加工余量、加工刀具等设备的确定4.1上壳体 4.1.1各加工面的总加工余量其零件的外轮廓尺寸为38018094mm，查阅实用机械制造工艺设计手册，由表2-3及表2-4知，尺寸公差等级为8-10，选10级，其毛坯尺寸为380196100mm。表4.1 各加工表面的总余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值前端面轮廓尺寸后端面轮廓尺寸顶斜面分割面47H7孔52H7孔72H7孔262262110380475272GGGGGGG6.06.03.06.05.55.55.5 4.1.2选择加工设备及刀具、夹具、量具 由于生产类型为大批量生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水作业生产线。工件在各机床上装卸及各机床间的传送均有人工完成。铣顶斜面。斜面长120mm，宽78mm，选择X5032型立式铣床（参考文献3表7.23）选择100mm硬质合金三面刃铣刀（参考文献4表1123）专用夹具和游标卡尺。铣分割面。分割面长380mm，宽180mm，选择X5032型的立式铣床（参考文献3表9.12）选择直径D为315mm的硬质合金三面刃铣刀铣刀（参考文献4表1123）钻411孔，锪418孔，钻814孔，锪824孔，选用摇臂钻床Z3025（参考文献2表3.130）选用锥柄麻花钻（参考文献2表4.39）选用1811带可换导柱锥柄平底锪钻（参考文献3表10.247）。专用夹具，快换夹头，游标卡尺及塞规。钻攻M10螺纹孔，M10螺纹底孔采用阶梯麻花钻（参考文献2表4.63）及丝锥夹头。采用专用夹具，用螺纹塞规测量。钻214孔，选择钻床Z3025（参考文献2表3.130）选用锥柄麻花钻（参考文献2表4.39），专用夹具及塞规。钻攻顶斜面上4M87H螺纹孔，选择Z3025摇臂钻床（参考文献3表10.114）螺纹底孔用锥柄阶梯麻花钻（参考文献2表4.316）攻螺纹采用机用丝锥（参考文献2表4.63）及丝锥夹头，采用专用夹具，用螺纹塞规测量。 磨分割面选择M7120A磨床磨削分割面（参考文献3表13.36）专用夹具，游标卡尺。4.2下壳体 4.2.1各加工面的总加工余量 其零件的外轮廓尺寸为380184125mm，尺寸公差等级同上壳体，毛坯尺寸为380196137mm.表4.2 各加工表面的总余量 加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值前端面轮廓尺寸后端面轮廓尺寸底座下平面分割面47H7孔52H7孔72H7孔262262341380475272GGGGGGG6.06.06.06.05.55.55.5 4.2.2选择加工设备及刀具、夹具、量具铣底座下平面。下平面长341mm，宽184mm，选择X5032立式升降台铣床（参考文献4表10-18）。选择D为315mm的硬质合金三面刃铣刀铣刀（参考文献4表1123）。铣分割面。分割面长380mm，宽180mm，选择X53K型的立式铣床（参考文献3表9.12）选择直径D为315mm的硬质合金三面刃铣刀铣刀（参考文献4表1123）。钻420，锪33的孔，选用摇臂钻床Z3025（参考文献2表3.130）选用锥柄麻花钻（参考文献2表4.39）钻411孔，锪418孔，钻814孔，锪824孔，选用摇臂钻床Z3025（参考文献2表3.130）选用锥柄麻花钻（参考文献2表4.39）选用1811带可换导柱锥柄平底锪钻（参考文献3表10.247）。专用夹具，快换夹头，游标卡尺及塞规。 磨分割面选择M7120A磨床磨削分割面（参考文献3表13.36）专用夹具，游标卡尺。4.3合箱后钻铰28，1：50锥度销孔，装入锥度销。采用钻床Z3025（参考文献2表3.130）选择锥柄麻花钻（参考文献2表4.39）锥柄机用1：50锥度销子铰刀，专用夹具及塞规。 粗铣铣端面采用卧式双铣床。因切削功率较大，故采用功率为5.5KW的ITX32型铣削头（参考文献2表3.243）选择直径为125mm的C类可转位面铣刀（参考文献2表4.440），专用夹具，游标卡尺。 精铣端面采用铣削头组成的卧式铣床，铣刀具类型与粗铣相同，采用专用夹具。 2M87H深15均布选用摇臂钻床，采用机用丝锥（参考文献2表4.63）丝锥夹头，专用夹具和螺纹塞规。 粗镗47H7，52H7， 72H7三轴承孔采用卧式双面组合镗床，选择功率为1.5KW的ITA20镗削头（参考文献2表3.244）。选择粗镗通孔的镗刀，专用夹具，游标卡尺。 半精镗47H7，52H7， 72H7三轴承孔采用卧式镗床，选择功率为1.5KW的ITA20镗削头（参考文献2表3.244）。选择半精镗通孔的镗刀，专用夹具，游标卡尺。精镗47H7，52H7， 72H7三轴承孔采用卧式镗床，选择功率为1.5KW的ITA20镗削头（参考文献2表3.244）。选择精镗通孔的镗刀，专用夹具，游标卡尺。第5章 ：确定切削用量及基本工时5.1上壳体 5.1.1粗铣顶斜面 刀具采用100mm硬质合金三面刃铣刀，齿数选择8，切削深度ap=2.5mm，进给量由查阅工艺手册知，选择每齿进给量fZ=0.2mm/z，参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min则n= （5.1） =85.99r/min按机床实际转速选择n=95r/min 切削速度：v粗= (5.2) =29.83m/min当n=95r/min,工件每转进给量应为：f=fzz=0.28=1.6mm/r切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+l2=120+12=132mm（其中l1+l2=12mm，由文献4表8-33知）故机动工时为： tm = (5.3) =0.868min=52.08s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1552.08=7.812s 其他时间计算：tb+tx=6%(52.08+7.812)=3.59s故单件时间为tdj=tm+tf+tb+tx =52.08+7.812+3.59=63.48s 5.1.2精铣顶斜面刀具采用100mm硬质合金三面刃铣刀，齿数选择8，切削深度ap=0.5mm，进给量由查阅工艺手册知，选择fZ=0.2mm/z，切削速度选择70m/min则n= = =223r/min按实际转速取n=235则其实际速度为：v精= =73.79m/min当n=235r/min,工件每转进给量应为：f=fzz=0.28=1.6mm/r且l+l1+l2=120+12=132mm（其中l1+l2=12mm）故机动工时为： tm = =0.35min=21s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1521=3.15s 其他时间计算：tb+tx=6%(21+3.15）=1.45s故单件时间为tdj=tm+tf+tb+tx =21+3.15+1.45=25.6s 5.1.3粗铣分割面刀具采用315mm硬质合金三面刃铣刀，齿数选择20，切削深度ap=5.5mm，进给量由查阅工艺手册知，选择fZ=0.2mm/z，V=0.45m/s,即27m/min则n= =27.3r/min按实际转速取n=30r/min，则实际转速为：v精= =29.67m/min当n=30r/min,工件每转进给量应为：f=fzz=0.220=4mm/r则行程为 l+l1+l2=380+33=413mm（其中l1+l2=33mm，由文献4表8-33知）故机动工时为： tm = =3.44min=206.4s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15206.4=30.96s 其他时间计算：tb+tx=6%(206.4+30.96)=14.24s故单件时间为tdj=tm+tf+tb+tx =206.4+30.96+14.24=251.6s 5.1.4精铣分割面刀具采用315mm硬质合金三面刃铣刀，齿数选择20，切削深度ap=0.45mm,留有0.05mm的磨削量，进给量由查阅工艺手册知，选择fZ=0.2mm/z，切削速度选择70m/min。则n= =70.77r/min按实际转速选择n=75r/min，则其实际速度为：v精= =74.2m/min当n=75r/min,工件每转进给量应为：f=fzz=0.220=4mm/r行程为 l+l1+l2=380+33=413mm（其中l1+l2=33mm，由文献4表8-33知）故机动工时为： tm = =1.377min=82.62s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1582.62=12.39s 其他时间计算：tb+tx=6%(82.62+12.39)=5.7s故单件时间为tdj=tm+tf+tb+tx =82.62+12.39+5.7=100.71s 5.1.5磨分割面采用砂轮进行磨削，加工余量为0.05m。 砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程) 工件速度Vw =10m/min 径向进给量fr =0.015mm/双行程 切削工时 工艺手册式中L加工长度，L=380mm b加工宽度，196mm Zb单面加工余量，Zb =0.05mm K系数，1.10 V工作台移动速度（m/min） fa 工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm） fr工作台往返一次砂轮径向进给量（mm 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15163.06=24.46s 其他时间计算： tb+tx=6%(163.06+24.46)=11.25s 故单件总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =163.06+24.46+11.25=198.77s 5.1.6钻孔 （1）钻411mm孔，锪418孔 采用11mm锥柄麻花钻，进给量f1=0.52mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）机床为摇臂钻床Z3025，由此计算出转速： n=607.99r/min按实际转速取机床主轴转速630r/min，则实际切削速度为V=21.76m/min则t1=（其中l=12mm，l1+l2=1+2mm） =0.0458min=2.748s采用18mm锪刀锪孔，切削深度2mm，进给量f=0.2mm/r，切削速度12m/min，由此计算出转速：n= =212.3r/min按机床实际转速选择n=200r/min，则实际切削速度为V= =11.304m/min 则t2=（l=2，l1+l2=1+0mm） =0.075min=4.5s由于加工四个孔则 T=4（t1+t2） =4（2.748+4.5）s =28.992s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1528.992=4.35s 其他时间计算： tb+tx=6%(28.992+4.35)=2s 故总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =28.992+4.35+2=35.342s (2)钻814孔，锪平824孔采用14mm锥柄麻花钻，进给量f1=0.65mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）由此计算出转速：n=n=477.7r/min取机床主轴转速500r/min，则实际切削速度为v=21.98m/min则t1=（l=38，l1+l2=2+3m） =0.132min=7.92s 采用24mm锪刀锪孔，切削深度2mm，进给量f=0.2mm/r，切削速度12m/min。由此计算出转速：n=159r/min按机床实际转速选择n=125r/min，则实际切削速度为V= =9.42m/min则t2= = =0.12min=7.2s由于加工八个孔则 T=8（t1+t2） =8（7.92+7.2）s =120.96s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15120.96=18.144s 其他时间计算： tb+tx=6%(120.96+18.144)=8.346s 故总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =120.96+18.144+8.346=147.75s (3)钻214孔采用14mm锥柄麻花钻，进给量f1=0.65mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知），由以上步骤（2）可知机床主轴转速n=500r/min，实际切削速度为21.1m/min则t= =0.046min=2.76s由于加工两个孔则 T=22.76=5.52s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.155.52=0.828s 其他时间计算： tb+tx=6%(5.52+0.828)=0.38s 故总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =5.52+0.828+0.38=6.728s （4）钻攻顶斜面上的M10孔 先钻9mm的孔，采用9mm锥柄麻花钻，进给量f1=0.52mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）由此计算出转速：n= =743.10r/min按机床实际转速选择n=630r/min，则实际切削速度为V=17.8m/min则t1= =0.0458min=2.748s（）再攻10mm的螺纹孔，采用麻花钻丝锥，进给量f1=0.52mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）由此计算出转速：n=668.79m/min按机床实际转速选择n=630r/min，则实际切削速度为V= =19.782m/min则t2= =0.0458min=2.748s（）则T=t1+t2 =2.748+2.748=5.496s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.155.496=0.824s 其他时间计算： tb+tx=6%(5.496+0.824)=0.379s 故总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =5.496+0.379+0.824=6.699s(5)钻攻顶斜面上4M87H螺纹孔 先钻孔，采用刀具7mm的麻花钻，进给量选择f=0.40mm/r速度为v=0.35m/s=21m/min，由此计算出转速n= =955.4r/min按机床实际转速选择n=1000r/min，则实际切削速度为V= =21.98m/min则t1= =0.035min=2.1s（）再采用8mm的丝锥攻螺纹，其进给量选择f=0.40mm/r速度为v=0.35m/s=21m/min，由此计算出转速：n= =836r/min按机床实际转速选择n=1000r/min，则实际切削速度为V=25.12m/min则t2=2.1s故T=4（2.1+2.1）=16.8s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1516.8=2.52s 其他时间计算： tb+tx=6%(16.8+2.52)=1.16s 故总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =16.8+2.52+1.16=20.48s5.2下壳体 5.2.1粗铣分割面刀具采用315mm硬质合金三面刃铣刀，齿数选择20，切削深度ap=5.5mm，进给量由查阅工艺手册知，选择fZ=0.2mm/z，V=0.45m/s,即27m/min则n= = =27.3r/min按实际转速取n=30r/min，则实际转速为：v精= = =29.67m/min当n=30r/min,工件每转进给量应为：f=fzz=0.220=4mm/r则行程为 l+l1+l2=380+33=413mm（其中l1+l2=33mm，由文献4表8-33知）故机动工时为： tm = =3.44min=206.4s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15206.4=30.96s 其他时间计算：tb+tx=6%(206.4+30.96)=14.24s故单件时间为 tdj=tm+tf+tb+tx =206.4+30.96+14.24=251.6s 5.2.2精铣分割面刀具采用315mm硬质合金三面刃铣刀，齿数选择20，切削深度ap=0.45mm,留有0.05mm的磨削量，进给量由查阅工艺手册知，选择fZ=0.2mm/z，切削速度选择70m/min。则n= =70.77r/min按实际转速选择n=75r/min，则其实际速度为：v精= =74.2m/min当n=75r/min,工件每转进给量应为：f=fzz=0.220=4mm/r行程为 l+l1+l2=380+33=413mm（其中l1+l2=33mm，由文献4表8-33知）故机动工时为： tm = =1.377min=82.62s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1582.62=12.39s 其他时间计算：tb+tx=6%(82.62+12.39)=5.7s故单件时间为tdj=tm+tf+tb+tx =82.62+12.39+5.7=100.71s 5.2.3磨分割面采用砂轮进行磨削，加工余量为0.05mm 切削用量的选择： 砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程) 工件速度Vw =10m/min 径向进给量fr =0.015mm/双行程切削工时 工艺手册式中L加工长度，L=380mm b加工宽度，196mm Zb单面加工余量，Zb =0.05mm K系数，1.10 V工作台移动速度（m/min） fa 工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm） fr工作台往返一次砂轮径向进给量（mm 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15163.06=24.46s 其他时间计算： tb+tx=6%(163.06+24.46)=11.25s 故单件总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =163.06+24.46+11.25=198.77s5.2.4粗铣下壳体下平面刀具采用315mm硬质合金三面刃铣刀，齿数选择20，切削深度ap=5.5mm，进给量由查阅工艺手册知，选择fZ=0.2mm/z，V=0.45m/s,即27m/min则n= =27.3r/min按实际转速取n=30r/min，则实际转速为：v精= =29.67m/min当n=30r/min,工件每转进给量应为：f=fzz=0.220=4mm/r则行程为 l+l1+l2=341+33=374mm（其中l1+l2=33mm，由文献4表8-33知）故机动工时为： tm = =3.12min=187.2s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15187.2=28.08s 其他时间计算：tb+tx=6%(187.2+28.08)=12.92s故单件时间为tdj=tm+tf+tb+tx =187.2+28.08+12.92=228.2 5.2.5精铣下壳体下平面 刀具采用315mm硬质合金三面刃铣刀，齿数选择20，切削深度ap=0.5mm,进给量由查阅工艺手册知，选择fZ=0.2mm/z，切削速度选择70m/min。则n= =70.77r/min按实际转速选择n=75r/min，则其实际速度为：v精= =74.2m/min当n=75r/min,工件每转进给量应为：f=fzz=0.220=4mm/r行程为 l+l1+l2=341+33=374mm（其中l1+l2=33mm，由文献4表8-33知）故机动工时为： tm = =1.247min=74.82s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1574.82=11.22s 其他时间计算：tb+tx=6%(74.82+11.22)=5.16s故单件时间为tdj=tm+tf+tb+tx =74.82+11.22+5.16=91.2s 5.2.6钻孔 （1）414，锪24的孔采用14mm锥柄麻花钻，进给量f1=0.65mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）由此计算出转速：n= =n=477.7r/min取机床主轴转速500r/min，则实际切削速度为v=21.98m/min则t1=（l=38，l1+l2=2+3mm） =0.0833min=5s 采用24mm锪刀锪孔，切削深度2mm，进给量f=0.2mm/r，切削速度12m/min。由此计算出转速：n=159r/min按机床实际转速选择n=125r/min，则实际切削速度为V= =9.42m/min则t2= =0.12min=7.2s由于加工四个孔则 T=4（t1+t2） =4（5+7.2）s =48.8s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1548.8=7.32s 其他时间计算： tb+tx=6%(48.8+7.32)=3.37s 故总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =48.8+7.32+3.37=59.49s （1）钻411mm孔，锪418孔 采用11mm锥柄麻花钻，进给量f1=0.52mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）机床为摇臂钻床Z3025，由此计算出转速： n=607.99r/min按实际转速取机床主轴转速630r/min，则实际切削速度为V= =21.76m/min则t1=（其中l=12mm，l1+l2=1+2mm） =0.0458min=2.748s采用18mm锪刀锪孔，切削深度2mm，进给量f=0.2mm/r，切削速度12m/min，由此计算出转速：n= =212.3r/min按机床实际转速选择n=200r/min，则实际切削速度为V= =11.304m/min 则t2=（l=2，l1+l2=1+0mm） =0.075min=4.5s由于加工四个孔则 T=4（t1+t2） =4（2.748+4.5）s =28.992s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1528.992=4.35s 其他时间计算： tb+tx=6%(28.992+4.35)=2s 故总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =28.992+4.35+2=35.342s （3）钻814孔，锪平824孔采用14mm锥柄麻花钻，进给量f1=0.65mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）由此计算出转速：n= =477.7r/min取机床主轴转速500r/min，则实际切削速度为v= =21.98m/min则t1=（l=38，l1+l2=2+3） =0.132min=7.92s采用24mm锪刀锪孔，切削深度2mm，进给量f=0.2mm/r，切削速度12m/min，由此计算出转速：n=159r/min按机床实际转速选择n=125r/min，则实际切削速度为V= =9.42m/min则t2= =0.12min=7.2s由于加工八个孔则 T=8（t1+t2） =8（7.92+7.2）s =120.96s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15120.96=18.144s 其他时间计算： tb+tx=6%(120.96+18.144)=8.346s 故总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =120.96+18.144+8.346=147.75s (4)钻16孔，锪22孔 采用16mm锥柄麻花钻，进给量f1=0.86mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）机床依然为摇臂钻床，由此计算出转速： n=418r/min按实际转速取机床主轴转速400r/min，则实际切削速度为V=20.1m/min则t1=（其中l=20mm，l1+l2=2+2mm） =0.1076min=6.46s采用22mm锪刀锪孔，切削深度2m，进给量f=0.15mm/r，切削速度v=0.35m/s=21m/min由此计算出转速：n= =304r/min按机床实际转速选择n=315r/min，则实际切削速度为V= =21.76m/min 则t2=（l=2，l1+l2=1+0mm） =0.0635min=3.81s钻孔与锪孔共用时T=6.46+3.81=10.27s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1510.27=1.54s 其他时间计算： tb+tx=6%(3.81+1.54)=0.32s 故总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =10.27+1.54+0.32=12.13s (5)攻钻M12 先钻10mm的孔，采用10mm锥柄麻花钻，进给量f1=0.52mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）由此计算出转速：n= =669r/min按机床实际转速选择n=630r/min，则实际切削速度为V= =19.78m/min则t1= =0.0488min=2.93s再攻12mm的螺纹孔，采用麻花钻丝锥，进给量f1=0.52mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）由此计算出转速：n=557m/min按机床实际转速选择n=630r/min，则实际切削速度为V= =23.74m/min则t2= =0.0488min=2.93s则T=t1+t2 =2.93+2.93=5.86s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.155.86=0.879s 其他时间计算： tb+tx=6%(5.86+0.879)=0.4s 故总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =5.86+0.879+0.4=7.139s5.3合箱 5.3.1钻铰28，1：50锥度销孔采用8mm锥柄麻花钻铰刀，进给量选择f=0.80mm/r（由文献4表8-14）知，速度v=0.35m/s=21m/min，由此计算出转速：n= =836r/min按机床实际转速选择n=1000r/min，则实际切削速度为V=25.12m/min则t= =0.034min=2.04s故T=22.04=4.08s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.154.08=0.612s 其他时间计算： tb+tx=6%(4.08+0.612)=0.28s 故单件总用时间： tdj=tm+tf+tb+tx =4.08+0.612+0.28=4.972s 5.3.1粗铣前后端面加工余量为6.0mm，刀具采用250mm硬质合金三面刃铣刀，齿数选择16，切削深度ap=5.5mm,进给量由查阅工艺手册知，选择fZ=0.2mm/z，切削速度选择27m/min。则n= =34r/min按实际转速取n=37r/min，则实际转速为：v粗= =29m/min当n=37r/min,工件每转进给量应为：f=fzz=0.216=3.2mm/r则行程为 l+l1+l2=262+15=277mm（其中l1+l2=15mm，由文献4表8-33知）故机动工时为： tm = =2.34min=140.4s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15140.4=21.06s 其他时间计算：tb+tx=6%(140.4+21.06)=9.69s故单件时间为tdj=tm+tf+tb+tx =140.4+21.06+9.69=171.15s故前后端面共用时：t=171.15s2=342.3s 5.3.2精铣前后端面加工余量为0.5mm，刀具采用250mm硬质合金三面刃铣刀，齿数选择16，切削深度ap=0.5mm,进给量由查阅工艺手册知，选择fZ=0.2mm/z，切削速度选择80m/min。则n= =102r/min按实际转速取n=118r/min，则实际转速为：v精= =92.63m/min当n=118r/min,工件每转进给量应为：f=fzz=0.216=3.2mm/r则行程为 l+l1+l2=262+15=277mm（其中l1+l2=15mm，由文献4表8-33知）故机动工时为： tm = =0.734min=44s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.1544=6.6s 其他时间计算：tb+tx=6%(44+6.6)=3.04s故单件时间为tdj=tm+tf+tb+tx =44+6.6+3.04=53.64s故前后端面共用时：t=53.64s2=107.28s 5.3.3（1）粗镗47轴承孔留加工余量1.25mm，加工3.75mm，机床选择T68，v=0.6m/s=36m/min，进给量f=0.3mm/r（由文献四表8-15知），粗镗至45.75mm则：n= =251r/min按实际机床转速选择n=250r/min，其实际速度:V= =35.9m/min 故机动工时为： tm =（l=184mm，l1+l2=（3+4）mm） =2.547min=152.82s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15152.82=22.92s 其他时间计算：tb+tx=6%(152.82+22.92)=10.54s故单件时间为 tdj=tm+tf+tb+tx =152.82+22.92+10.54=186.28s （2）半精镗47轴承孔留加工余量0.25mm，加工1mm，机床选择T68，v=0.8m/s=48m/min，进给量f=0.3mm/r（由文献四表8-15知）半精镗至46.75mm，则：n= =327r/min按实际机床转速选择n=315r/min,其实际速度:V= =46.2m/min 故机动工时为： tm =（l=184mm，l1+l2=（3+4）mm） =2.02min=121.2s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15121.2=18.18s 其他时间计算：tb+tx=6%(121.2+18.18)=8.36s故单件时间为 tdj=tm+tf+tb+tx =121.2+18.18+8.36=147.74s （3）精镗47轴承孔加工余量为0.25mm，机床选择T68，v=0.8m/s=48m/min，进给量f=0.3mm/r（由文献四表8-15知）半精镗至47mm，则：n= =325r/min按实际机床转速选择n=315r/min,其实际速度:V= =46.5m/min 故机动工时为： tm =（l=184mm，l1+l2=（3+4）mm） =2.02min=121.2s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15121.2=18.18s 其他时间计算：tb+tx=6%(121.2+18.18)=8.36s故单件时间为 tdj=tm+tf+tb+tx =121.2+18.18+8.36=147.74s 5.3.4（1）粗镗52轴承孔留加工余量1.25mm，加工3.75mm，机床选择T68，v=0.6m/s=36m/min，进给量f=0.3mm/r（由文献四表8-15知），粗镗至50.75mm则：n= =226r/min按实际机床转速选择n=250r/min,其实际速度:V= =39.8m/min 故机动工时为： tm =（l=184mm，l1+l2=（3+4）mm） =2.547min=152.82s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15152.82=22.92s 其他时间计算：tb+tx=6%(152.82+22.92)=10.54s故单件时间为 tdj=tm+tf+tb+tx =152.82+22.92+10.54=186.28s （2）半精镗52轴承孔留加工余量0.25mm，加工1mm，机床选择T68，v=0.8m/s=48m/min，进给量f=0.3mm/r（由文献四表8-15知）半精镗至51.75mm，则：n= =295r/min按实际机床转速选择n=315r/min,其实际速度:V= =51.2m/min故机动工时为： tm =（l=184mm，l1+l2=（3+4）mm） =2.02min=121.2s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15121.2=18.18s 其他时间计算：tb+tx=6%(121.2+18.18)=8.36s故单件时间为 tdj=tm+tf+tb+tx =121.2+18.18+8.36=147.74s (3)精镗52轴承孔加工余量为0.25mm，机床选择T68，v=0.8m/s=48m/min，进给量f=0.3mm/r（由文献四表8-15知）半精镗至52mm，则：n= =294r/min按实际机床转速选择n=315r/min,其实际速度:V= =51.4m/min 故机动工时为： tm =（l=184mm，l1+l2=（3+4）mm） =2.02min=121.2s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15121.2=18.18s 其他时间计算：tb+tx=6%(121.2+18.18)=8.36s故单件时间为 tdj=tm+tf+tb+tx =121.2+18.18+8.36=147.74s 5.3.5（1）粗镗72轴承孔留加工余量1.25mm，加工3.75mm，机床选择T68，v=0.6m/s=36m/min，进给量f=0.3mm/r（由文献四表8-15知），粗镗至70.75mm则：n= =162r/min按实际机床转速选择n=160r/min,其实际速度:V= =35.5m/min 故机动工时为： tm =（l=184mm，l1+l2=（3+4）mm） =3.98min=238.8s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15238.8=35.82s 其他时间计算：tb+tx=6%(238.8+35.82)=16.48s故单件时间为 tdj=tm+tf+tb+tx =238.8+35.82+16.48=291.1s （2）半精镗72轴承孔留加工余量0.25mm，加工1mm，机床选择T68，v=0.8m/s=48m/min，进给量f=0.3mm/r（由文献四表8-15知）半精镗至71.75mm，则：n= =213r/min按实际机床转速选择n=200r/min,其实际速度:V= =45.06m/min故机动工时为： tm =（l=184mm，l1+l2=（3+4）mm） =3.18min=190.8s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15190.8=28.62s 其他时间计算：tb+tx=6%(190.8+28.62)=13.17s故单件时间为 tdj=tm+tf+tb+tx =190.8+28.62+13.17=232.59s (3)精镗72轴承孔加工余量为0.25mm，机床选择T68，v=0.8m/s=48m/min，进给量f=0.3mm/r（由文献四表8-15知）半精镗至72mm，则：n= =212r/min按实际机床转速选择n=200r/min,其实际速度:V= =45.2m/min 故机动工时为： tm =（l=184mm，l1+l2=（3+4）mm） =3.18min=190.8s 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15190.8=28.62s 其他时间计算：tb+tx=6%(190.8+28.62)=13.17s故单件时间为 tdj=tm+tf+tb+tx =190.8+28.62+13.17=232.59s 5.3.4在轴承孔端面上钻孔、攻内螺纹每个轴承孔上各钻65mm的孔，攻66mm的螺纹，深15mm。（1）钻5mm的孔，采用5mm锥柄麻花钻，进给量f1=0.3mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）机床为摇臂钻床Z3025，由此计算出转速： n=1337r/min按实际转速取机床主轴转速1000r/min，则实际切削速度为V= =15.7m/min则t1=（其中l=15mm，l1+l2=2+0mm） =0.0467min=2.8s（2） 攻6mm的螺纹，采用6mm的丝锥，选择进给量f=0.3mm/r，速度v=0.35m/s=21m/min（由文献4表8-10，8-12知）由此计算出转速： n= =1115r/min按实际转速取机床主轴转速1000r/min，则实际切削速度为V= =18.84m/min则t1=（其中l=15mm，l1+l2=2+0mm） =0.0467min=2.8s一个孔加螺纹用时t=2.8+2.8=5.6s故18个孔共需基本时间T=185.6=100.8s前后端面共需201.6s。 辅助时间为： tf=0.15tm=0.15201.6=30.24s 其他时间计算：tb+tx=6%(201.6+30.24)=13.92s故单件时间为 tdj=tm+tf+tb+tx =201.6+30.24+13.92=245.76s第6章 ：铣分割面夹具设计 6.1.1问题的指出 为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，扩大机床的使用范围，需要设计专用夹具。而机床夹具应满足的要求是：1、保证加工精度。2、夹具的总体方案应与年生产纲领相适应。3、安全、方便、减轻劳动强度。4、排屑顺畅。5、机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性。对于粗铣上壳体的分割面，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。 6.1.2方案的确立确定夹具结构方案时，主要考虑下列内容：1） 确定定位方案，选择定位元件。2） 确定刀具对刀或引导方式，选
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