变速箱上壳体机械加工工艺规程与夹具设计【钻底面孔】【铣侧面】
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变速箱上壳体机械加工工艺规程与夹具设计【钻底面孔】【铣侧面】,钻底面孔,铣侧面,变速箱,壳体,机械,加工,工艺,规程,夹具,设计,底面,侧面
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沈阳工学院机械与运载学院毕业设计（论文）规范一、毕业设计（论文）的结构及要求毕业设计（论文）包括：封面、中文摘要、英文摘要、目录、正文、致谢、参考文献及附录八部分。1、封面由学校统一印制，按要求填写。论文题目一般不超过25个字，要简练准确，可分二行书写。2、中（英）文摘要及关键词中文摘要在前，“摘要”字样位置居中，字数应在400字左右；关键词一般3至5个，以显著字符另起一行，排在摘要正文部分左下方。英文摘要与中文摘要内容要一致。3、目录按三级标题编写，要求层次清晰，且要与正文标题一致，主要包括绪论、正文主要层次标题、结论、致谢、参考文献、附录等。4、正文正文包括绪论（或前言、概述等）、主体、结论。工科论文要求符合科技论文格式，正文要标明章节，图表和公式要按章编号，公式应另起一行书写，并按章编号。（1）绪论：简要说明工作的目的、意义、范围、研究设想、方法、选题依据等，应当言简意赅，不要与摘要雷同。（2）主体：主体是设计（论文）的核心部份，本科学生设计（论文）字数应在10000字以上，专科生论文字数应在8000字左右，包括：设计（实验）方案的论证，设计（实验）方法手段与结果，仪器设备，原始材料，计算方法，编程原理，数据处理，设计（论文）说明与依据，加工整理和图表，形成论点和导出的结论等。（3）结论：毕业设计（论文）的结论应当准确、完整、明确精炼。但也可在结论或讨论中提出建议、设想和尚待解决问题等。 5、致谢该部分要简单地表述作者在结束毕业设计（论文）后的一些收获和感想，并向在毕业设计（论文）过程中给予自己指导和帮助的老师表示感谢。6、参考文献 必须是学生本人真正阅读过的，以近期发表的杂志类文献为主，图书类文献不能过多，且要与论文工作直接相关。参考文献要按照引用的顺序列出。文献是期刊时，书写格式为：作者，文章题目，期刊名，年份，卷号，期数，引用内容所在页码；文献是图书时，书写格式为：作者，书名，出版单位，年月，论文在刊物中页码。7、附录 附录部分主要包括重要的原始数据、数学推导、程序清单、框图、结构图、流程图、零件图和装配图，如果安排有毕业实习，须提供毕业实习报告等。二、毕业设计（论文）的书写规范与打印要求1、论文书写论文（设计说明书）要求统一使用Microsoft Word软件进行文字处理，统一采用A4页面（210297）复印纸，单面打印。其中上边距30、下边距30、左边距30、右边距20、页眉15、页脚15。字间距为标准，行间距为固定值22磅。页眉内容统一为“沈阳工学院毕业论文”，采用宋体五号字居中排写。页码在下边线下居中放置，Times New Roman小五号字体。摘要、关键词、目录等文前部分的页码用罗马数字（、）编排，正文以后的页码用阿拉伯数字（1、2）编排。字体和字号要求：论文题目用二号（分两行书写时用小二号）黑体字。第一层次（章）题序和标题用三号黑体字，题序和标题之间空两个字，不加标点，下同。第二层次（节）题序和标题用四号黑体字。第三层次（条）题序和标题用小四号黑体字。以下各层次题序和标题一律用小四号黑体字。正文：小四号宋体页码：小五号宋体数字和字母：Times New Roman体2、摘要（1）中文摘要“摘要”字样（三号黑体），字间空一字符，“摘要”二字下空一行打印摘要正文（小四号宋体）。摘要正文后下空一行打印“关键词”三字（小四号黑体），其后为关键词（小四号宋体），关键词一般为35个，每一关键词之间用分号“；”隔开，最后一个关键词后不打标点符号。（2）英文摘要英文摘要另起一页，其内容及关键词应与中文摘要一致，并要符合英语语法，语句通顺，文字流畅。英文和汉语拼音一律为Times New Roman体，字号与中文摘要相同。3、目录目录应包括论文中全部章节的标题及页码，含摘要与关键词（中、外文）、正文章节题目、致谢、参考文献、附录等。目录题头用三号黑体字居中排写，隔行书写目录内容。理工类专业目录的三级标题，按（1、1.1、1.1.1）的格式编写，社科类专业目录的三级标题，按（一、（一） 1、）的格式编写，目录中各章题序的阿拉伯数字用Times New Roman体，第一级标题用小四号黑体，其余用小四号宋体。4论文正文（1）章节及各章标题论文正文分章节撰写, 每章应另起一页。每章标题以三号黑体居中打印，章下空一行为节，以四号黑体左起打印，换行后以小四号宋体打印正文。节下空一行为小节，以小四号黑体左起打印，换行后以小四号宋体打印正文。各章标题要突出重点、简明扼要。字数一般在15字以内, 不得使用标点符号。标题中尽量不采用英文缩写词，对必须采用者，应使用本行业的通用缩写词。（2 ）层次层次以少为宜，根据实际需要选择。正文层次的编排和代号要求统一，层次为章（如“1”）、节（如“1.1”）、条（如“1.1.1”）、款（如“1、”）、项（如“（1）”）。层次用到哪一层次视需要而定，若节后无需“条”时可直接列“款”、“项”。5、参考文献（1）文献标识论文正文中须标识参考文献编号，按出现顺序用小四号字体标识，置于所引内容最末句的右上角（上标）。文献编号用阿拉伯数字置于方括号“ ”中，如：1；4，5；68。当提及的参考文献为文中直接说明时，其序号应该与正文排齐，如“由文献8，1014可知”。（2）书写格式参考文献题头用黑体四号字居中排写。其后空一行排写文献条目。参考文献书写格式应符合GB771487文后参考文献著录规则。按论文引用顺序编排，文献编号顶格书写，加括号“ ”，其后空一格写作者名等内容。文字换行时与作者名第一个字对齐。常用参考文献编写规定如下：著作图书类文献序号作者书名版次出版者，出版年：引用部分起止页 翻译图书类文献序号作者书名译者版次出版者，出版年：引用部分起止页 学术刊物类文献序号作者文章名学术刊物名年，卷（期）：引用部分起止页 学术会议类文献序号作者文章名编者名会议名称，会议地址，年份出版地，出版者，出版年：引用部分起止页 学位论文类文献序号学生姓名学位论文题目学校及学位论文级别答辩年份：引用部分起止页其中：文献作者为多人时，一般只列出3名作者，不同作者姓名间用逗号相隔。外文姓名按国际惯例，将作者名的缩写置前，作者姓置后；学术刊物文献无卷号的可略去此项，直接写“年，（期）”。 6、公式原则上居中书写。若公式前有文字（如“解”、“假定”等），文字顶格书写，公式仍居中写。公式末不加标点。公式序号按章编排，并在公式后靠页面右边线标注，如第1章第一个公式序号为“（1.1）”格式见下例：F=ma.1.1V=S/t.1.2文中引用公式时，一般用“见式（1.1）”或“由公式（1.1）”。公式较长时在等号“”或运算符号“、”处转行，转行时运算符号书写于转行式前，不重复书写。公式中应注意分数线的长短（主、副分线严格区分），长分线与等号对齐。公式中第一次出现的物理量应给予注释，注释的转行应与破折号“”后第一个字对齐，格式见下例：式中 试样断裂前的最大扭矩（Nm）；试样断裂时的单位长度上的相对扭转角7、插表表格一般采取三线制，不加左、右边线，上、下底为粗实线（1磅），中间为细实线（0.75磅）。比较复杂的表格，可适当增加横线和竖线。表序按章编排，如第1章第一个插表序号为“表1.1”等。表序与表名之间空一格，表名不允许使用标点符号。表序与表名置于表上，居中排写，采用黑体五号字。表内文字说明用五号宋体，起行空一格、转行顶格、句末不加标点。表头设计应简单明了，尽量不用斜线。表头中可采用化学符号或物理量符号。全表如用同一单位，将单位符号移到表头右上角，加圆括号。表中数据应正确无误，书写清楚。数字空缺的格内加“”字线（占2个数字宽度）。表内文字和数字上、下或左、右相同时，不允许用“”、“同上”之类的写法，可采用通栏处理方式。文经管类论文插表在表下一般根据需要可增列补充材料、注解、资料来源、某些指标的计算方法等。补充材料中中文文字用楷体五号字，外文及数字用Times New Roman体五号字。8、插图插图应符合国家标准及专业标准，与文字紧密配合，文图相符，技术内容正确。（1）图题及图中说明图题由图号和图名组成。图号按章编排，如第1章第一图图号为“图1.1”等。图题置于图下，图注或其他说明时应置于图与图题之间。图名在图号之后空一格排写，图题用五号黑体字。（2）插图编排插图与其图题为一个整体，不得拆开排写于两页。插图应编排在正文提及之后，插图处的该页空白不够时，则可将其后文字部分提前排写，将图移到次页最前面。（3）照片图论文中照片图均应是原版照片粘贴，不得采用复印方式。照片应主题突出、层次分明、清晰整洁、反差适中。对显微组织类照片必须注明放大倍数。（4）制图标准机械工程图：采用第一角投影法，严格按照GB44574460-84, GB131-83机械制图标准规定。电气图：图形符号、文字符号等应符合有关标准的规定。流程图：原则上应采用结构化程序并正确运用流程框图。对无规定符号的图形应采用该行业的常用画法。9、数字按国家语言文字工作委员会等七单位1987年发布的关于出版物上数字用法的试行规定, 除习惯用中文数字表示的以外, 一般均采用阿拉伯数字。年份一概写全数，如2003年不能写成03年。注：论文装订方式统一规定为左装订。三、论文装订顺序1、封面2、中文摘要、关键词3、外文摘要、关键词4、目录5、论文主体6、参考文献7、附录8、封底注：毕业设计图纸、计算机程序等可另外装订或折叠。四、归档装袋要求：1、毕业设计（论文）清单2、毕业设计（论文）任务书3、开题报告4、学生自查表5、指导教师评审表6、评阅人评审表7、答辩评审表8、论文9、译文（打印）、原文（复印）10、附图11、毕业设计成绩评审表12、毕业论文答辩记录表注：任务书、开题报告由指导教师签字后生效；译文与原文装订成册。编号： 沈阳工学院毕业设计(论文)题 目：上壳体工艺规程及夹具设计院 （系）： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 2015 年 5月 10 日40沈阳工学院毕业设计（论文）摘 要本设计上壳体零件加工过程的基础上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则是先加工面后加工孔表面。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。的基础上，通过输入输出底面作一个良好的基础过程的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程中的第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。整个过程是一个组合的选择工具。专用夹具夹具的选择，有自锁机构，因此，更高的生产力，对于大批量，满足设计要求。关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差AbstractBased on this design process of shell parts. The main processing part is plane and hole machining. In general, it is easy to ensure precision machining holes than guarantee. Therefore, the design principle is the first processing surface after machining hole surface. Phase plane hole machining obvious to ensure the accuracy of machining and rough machining hole. On the basis of the foundation, through the input and output of the bottom surface as a good basis for the process. The main process is supported in the positioning hole in the process of the first, and then the processing hole plane and hole positioning technology support. The whole process is a combination of selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, higher productivity, in large quantities, meet the design requirements.Key words: process, process, cutting, clamping, positioning, error目 录摘 要IIAbstractIII1 序言12 零件的分析22.1 零件的形状22.2 零件的工艺分析23 工艺规程设计43.1 确定毛坯的制造形式43.2 基面的选择43.3 制定工艺路线43.3.1工艺路线方案一53.3.2 工艺路线方案二53.3.3 工艺方案的比较与分析63.4 选择加工设备和工艺装备73.4.1机床选用73.4.2选择刀具73.4.3选择量具73.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定83.6 确定切削用量及基本工时94 设计钻底面孔夹具224.1设计分析224.2设计方案论证224.3切削力及夹紧力的计算224.4 设计及操作的简要说明234.5 结构分析234.6 夹具的公差254.7 工序精度分析265 铣侧面夹具设计275.1 问题的提出275.2 夹具设计275.2.1夹具体设计275.2.2定位基准的选择275.2.3定位方案和元件设计285.2.4定位误差的计算285.2.5夹紧力计算295.2.6夹紧机构的设计315.2.7定向键与对刀装置设计325.2.8确定夹具体结构尺寸和总体结构345.2.9夹具设计及操作的简要说明35总 结36参考文献37致 谢381 序言机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，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，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。而本次对于零件加工工艺及夹具设计的主要任务是： 完成零件加工工艺规程的制定； 完成专用夹具的设计。通过对零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出零件加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切削力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。2 零件的分析2.1 零件的形状题目给的零件是上壳体零件，主要作用是起连接作用。零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。2.2 零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT20-40，该材料为灰铸造，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。上壳体零件主要加工表面为：1. 粗铣底面、半精铣，表面粗糙度值为3.2。2. 粗铣、半精铣上端面，表面粗糙度值3.2。3. 车外圆，表面粗糙度值3.2。5.两侧面粗糙度值6.3、12.5，面粗糙度值6.3。上壳体共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：(1)底部端面的加工表面： 这一组加工表面包括：端面，内圆，倒角钻孔并攻丝。这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。(2).端面的加工表面： 这一组加工表面包括：端面，粗糙度为3.2；的端面，并带有倒角；中心孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，内圆直接在车床上做镗工就行了。3 工艺规程设计本上壳体假设年产量为10万台，每台车床需要该零件1个，备品率为19%，废品率为0.25%，每日工作班次为2班。该零件材料为HT20-40，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求Q=100000件/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取19%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=2XQn(1+)（1+)=238595件/年3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT20-40，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像上壳体这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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。3.3.1工艺路线方案一10铸造铸造20时效时效30涂底漆涂底漆40粗铣粗铣底部大端面 50精铣精铣底部大端面60粗铣粗铣顶部凸台端面 70精铣精铣顶部凸台端面 80钻扩铰钻扩铰底部2-11孔, 2-13孔，钻,14-11孔90铣削铣削中间凹槽两端面 100铣削铣削两侧面110钻孔钻凸台26 120钻攻丝钻M16螺纹孔并攻丝130钻扩铰钻扩铰左侧4-16、20台阶孔140钻扩铰钻扩铰右侧4-16、20台阶孔150钻钻左侧4-9.6孔机加工160钻扩铰钻扩铰右侧8.5、9、12台阶孔170去毛刺去毛刺180检查检查3.3.2 工艺路线方案二10铸造铸造20时效时效30涂底漆涂底漆40粗铣粗铣底部大端面 50精铣精铣底部大端面60粗铣粗铣顶部凸台端面 70精铣精铣顶部凸台端面 90铣削铣削中间凹槽两端面 100铣削铣削两侧面110钻孔钻凸台26 80钻扩铰钻扩铰底部2-11孔, 2-13孔，钻,14-11孔120钻攻丝钻M16螺纹孔并攻丝130钻扩铰钻扩铰左侧4-16、20台阶孔140钻扩铰钻扩铰右侧4-16、20台阶孔150钻钻左侧4-9.6孔机加工160钻扩铰钻扩铰右侧8.5、9、12台阶孔170去毛刺去毛刺180检查检查3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便。方案二采用镗床加工，需要要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。因此综合工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：10铸造铸造20时效时效30涂底漆涂底漆40粗铣粗铣底部大端面 50精铣精铣底部大端面60粗铣粗铣顶部凸台端面 70精铣精铣顶部凸台端面 80钻扩铰钻扩铰底部2-11孔, 2-13孔，钻,14-11孔90铣削铣削中间凹槽两端面 100铣削铣削两侧面110铣削铣削凸台26 120钻攻丝钻M16螺纹孔并攻丝130钻扩铰钻扩铰左侧4-16、20台阶孔140钻扩铰钻扩铰右侧4-16、20台阶孔150钻钻左侧4-9.6孔机加工160钻扩铰钻扩铰右侧8.5、9、12台阶孔170去毛刺去毛刺180检查检查3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1机床选用.工序是粗铣、和精铣。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用铣床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的X52K铣床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表4.2-7。.工序是钻孔，选用Z525摇臂钻床。3.4.2选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。3.4.3选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“上壳体” 零件材料为HT20-40，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸造的硬度HB为143269，表2.2-23 灰铸造的物理性能，HT20-40密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量21202506.04.0顶、侧面底 面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6 确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。工序10、20、30：铸造 时效处理无切削加工，无需计算工序40、50：粗铣、精铣底部大端面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：， ，齿数。单边余量：Z=3mm所以铣削深度：精铣面余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照文献，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：,取切削工时被切削层：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序60、70：粗铣、精铣顶部凸台端面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：， ，齿数。单边余量：Z=3mm所以铣削深度：精铣面余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取，取铣削速度机床主轴转速：按照文献，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：取切削工时被切削层：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序80：钻扩铰底部2-11孔, 2-13孔，钻,14-11孔机床：立式钻床Z525刀具：根据选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度：进给量：取。切削速度取。机床主轴转速：，按照文献，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层：刀具切入： 刀具切出： 取走刀次数为1机动时间： 刀具：选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。片型号：E403切削深度：进给量：取。切削速度：取。机床主轴转速：按照文献取所以实际切削速度：切削工时被切削层：刀具切入有：刀具切出： ，取走刀次数为1机动时间：工序90：铣削中间凹槽两端面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。单边余量：Z=3mm所以铣削深度：精铣面余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：取切削工时被切削层：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序100：铣削两侧面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。单边余量：Z=3mm所以铣削深度：精铣面余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：取切削工时被切削层：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序120：钻M16螺纹孔并攻丝机床：立式钻床Z525刀具：根据选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度：进给量：取。切削速度取。机床主轴转速：，按照文献，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层：刀具切入： 刀具切出： 取走刀次数为1机动时间： 刀具：选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。片型号：E403切削深度：进给量：取。切削速度：取。机床主轴转速：按照文献取所以实际切削速度：切削工时被切削层：刀具切入有：刀具切出： ，取走刀次数为1机动时间：工序130钻扩铰左侧4-16、20台阶孔本工序采用计算法。表3-5高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围（mm）用途GB1436-85直柄麻花钻2.020.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1437-85直柄长麻花钻1.031.5在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1438-85锥柄麻花钻3.0100.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1439-85锥柄长麻花钻5.050.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用Z525摇臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表2.4-37钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为4500，表10.2-5标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角=30，锋交2=118，后角a=10,横刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。表3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自GB6137-85） mm直径范围直柄麻花钻ll111.8013.20151101表3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据GB6137-85） （）d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（1）后刀面最大磨损限度mm刀具材料加工材料钻头直径d0（mm）20高速钢铸铁0.50.8（2）单刃加工刀具耐用度T min刀具类型加工材料刀具材料刀具直径d0（mm）1120钻头（钻孔及扩孔）铸铁、铜合金及合金高速钢60钻头后刀面最大磨损限度为0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.确定进给量查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表10.4高速钢钻头钻孔的进给量为f=0.250.65,根据表4.13中可知，进给量取f=0.60。.确定切削速度 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表10.4-17高速钢钻头在灰铸造（190HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V=12，参考机械加工工艺手册 孟少农 主编，表10.4-10钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17）则 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150则实际切削速度 = = =11.8工序140：钻扩铰右侧4-16、20台阶孔机床：立式钻床Z525切削深度：进给量：取。切削速度取。机床主轴转速：，按照文献，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层：刀具切入： 刀具切出： 取走刀次数为1机动时间： 扩孔刀具：选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。片型号：E403切削深度：进给量：取。切削速度：取。机床主轴转速：按照文献取所以实际切削速度：切削工时被切削层：刀具切入有：刀具切出： ，取走刀次数为1机动时间：工序160：钻扩铰右侧8.5、9、12台阶孔机床：立式钻床Z525切削深度：进给量：取。切削速度取。机床主轴转速：，按照文献，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层：刀具切入： 刀具切出： 取走刀次数为1机动时间： 扩孔刀具：选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。片型号：E403切削深度：进给量：取。切削速度：取。机床主轴转速：按照文献取所以实际切削速度：切削工时被切削层：刀具切入有：刀具切出： ，取走刀次数为1机动时间：4 设计钻底面孔夹具 设计在成批生产条件下,在专用立式钻床上设计钻孔夹具.4.1设计分析1、可一次钻削保证.该孔在轴线方向的设计基准是以钻套的中心线.径线的设计基准是以轴承孔与另一端面.2、面铣结合面是前一工序已完成的尺寸 3、专用钻床的最大钻孔直径为18mm.主轴端面到工作台面的最大距离H=700mm,工作台面尺寸为375x500mm2, 其空间尺寸完全满足夹具的布置和加工范围的要求。 4、本工序是对孔进行加工，采取移动的夹具，钻模板选用旋式；使用快换钻套。4.2设计方案论证1、定位基准的选择工序结合面是已加工过的平面，且又是本工序要加工的孔19mm的设计基准，按照基准重合原则选择它作为定位基准是比较恰当的。若定位元件采用110的轴承孔，则基准不重合。因此，选择结合面与轴承端面作为定位比较合理。2、夹紧结构的确定当定位心轴水平放置时，在专用钻床上钻13 mm孔的钻前力和扭矩力均由重力与外力来承担，这时工件的夹紧可以有两种方案：（1） 在箱体的底面上，采用压板压紧，夹紧力与切削力处于平行状态。这种结构复杂，装卸工件比较麻烦。（2） 在箱体的底面上采用螺纹夹紧装置，加紧力与切削力平行，这种结构简单。装卸工件比较容易。4.3切削力及夹紧力的计算刀具：麻花钻，dw=13mm,则F=9.8154.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0Fz (切削手册)查表得：d0=13mm,ae=195, af =0.2, ap =9.5mm, Fz =1.06所以：F=(9.8154.52.50.90.20.74192201.06) 19=79401N查表可得，铣削水平分力，垂直分力，轴向力与圆周分力的比值：FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53故FL=0.8 FE =0.879401=63521N FV=0.6 FE=0.679401=47640N FX =0.53 FE=0.5379401=42082N在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数 K=K1K2K3K4 式中：K1 基本安全系数，2.5 K2加工性质系数，1.1 K3刀具钝化系数，1.1 K2断续切削系数，1.1则F/=K FH=2.51.11.11.163521 =211366N选用螺旋板夹紧机构，故夹紧力 fN=1/2 F/ f为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，f=0.25则 N=0.52113660.25=52841N4.4 设计及操作的简要说明在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺钉夹紧，本道工序的铣床夹具就是选择了手动螺旋板夹紧机构。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。4.5 结构分析按设计步骤，先在各视图部位用双点划线画出工件的外形，然后围绕工件的布置定位，加紧和导向元件再进一步考虑零件的装卸，各部件结构单元的划分，加工时操作的方便和结构工艺性的问题使整个夹具设计形成一个整体。夹具体是夹具的基本组成部分，为了满足加工要求，特定的文件夹应该有足够的刚度和强度，以及更好的结构的过程。由于铸造工艺性好，几乎没有零件的尺寸，形状，同时限制重量和结构的复杂性，良好的减振器，抗压能力好，因此铸造选择材料HT200铸件后，时效处理，以消除应力。对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度在加工过程中夹具体不允许因夹紧力和切削力等外力变形，夹具应有足够的厚度，适当加固刚度。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。1、夹具采用分铸式铸件组合的结构。铸造简单，刚性较好。为保证铸件壁厚均匀，内腔掏空；为减少加工面，各部件的结合面处设置铸件凸台。2、定位板和定位钉安装在夹具体的底面与侧面并通过夹具体的孔与底面的平行度，保证工件底面与夹具底面的平行度。3、为了便于装卸零件，夹具采用了铰链式的钻模板结构。以保证钻套的位置精度，用琐紧螺钉锁紧。4.6 夹具的公差1、制订夹具公差的基本原则和方法（1）满足误差不等式并有精度储备的的原则零件加工中受工艺系统各种误差因素的影响而使加工尺寸产生一定的误差，设除夹具本身之外工艺系统其他各误差环节所造成的总和，同时考虑到要维持夹具的使用精度，在寿命期内应留出允许的磨损公差为m.因此，夹具的制造误差应当保证被加工工件的尺寸误差在考虑上述两项误差之后。仍在允许的尺寸公差范围之内于是就有不等式 （2）、基本尺寸按工件相应尺寸的平均值标注并采用双向对称偏差的原则。为了便于尺寸计算和误差分析，并尽可能避免计算中的错误，凡是夹具上与被加工主件尺寸相应的尺寸，其基本尺寸均应按工件尺寸的平均尺寸标注，其公差取工件尺寸公差的1/21/5标注。底面与结合面的尺寸为160，选用尺寸偏差时为1600.36mm.2.与加工要求没有直接关系的加具尺寸公差的制订 与加工要求无直接关系的尺寸是指不直接与零件加工尺寸相对应的夹具尺寸。他们的尺寸公差无法从工件上相对应的尺寸来确定。但他们的公差也并非对加工精度没有影响。 属于这种夹具公差的多为夹具内部结构配合尺寸公差，如定位元件与夹具体、可换钻套与衬套、导向套与刀具、铰链连接的轴与孔、夹具机构上各零件的配合尺寸公差等。这类尺寸公差主要是根据零件的功用和装配要求，直接根据国家标准规定的公差配合来选用的。如夹具中起导向作用并相对滑动的连接副一般选用;有相对活动而无导向作用的连接副一般选用、；铰链连接则按基轴制选用、等间隙配合。4.7 工序精度分析 在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。影响原始尺寸18的各项误差分析1、重合,故产生定位误差。定位尺寸160mm定位尺寸公差=02mm，在加工尺寸方向上的投影，这里I的方向与加工方向是一致的，所以=0.2mm,因为平面定位。所以故2、垂直度所引起的夹具安装误差，对工序尺寸18的影响均小，既可以忽略不计。3、 面到钻套座孔之间的距离公差，按工件相应尺寸公差的五分之一，。4、 通常不超过0.005mm.。5、 偏移用概率法相加总误差为：0. 098137mm0.2mm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 铣侧面夹具设计5.1 问题的提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，需要设计专用夹具。对于铣侧面夹具设计，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低生产成本和降低劳动强度。5.2 夹具设计5.2.1夹具体设计设计夹具，首先要仔细分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧；在完成夹具草图后，进一步考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理的结构实现个零部件间的相对运动；根据零件的使用要求，选择相应的材料。完成钻床夹具的所有设计后，用AutoCAD进行二位图形的绘制，首先画装配图，然后从装配图上拆画零件图，标注相关尺寸及技术要求，最后进行论文撰写、整理、修改完成该毕业设计。5.2.2定位基准的选择在加工中用作确定工件在夹具中占有正确位置的基准，称为定位基准。据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。该零件以三面定位，滑鞍上的装配基准为平面，而它们又是滑鞍上其他要素的设计基准，因此以这些装配基准平面作为定位基准，避免了基准不重合误差，有利于提高滑鞍各主要表面的相互位置精度。有零件图可知,根据本道工序，选底面和侧面为定位基准。 5.2.3定位方案和元件设计根据以上零件的结构分析以及定位基准的选择，可得定位基准为平面，因此可选择定位元件为支承板,如图4.1定位支承板所示。图4.1 定位支承板根据工序图及对零件的结构的分析，本道工序需限制4个自由度，为了增加定位的可靠行，实际限制了其6个自由度。本夹具采用6点定位原则，用两个固定的支撑板作为一大平面即D面，限制了工件的两个旋转自由度和一个移动自由度；用W面作为一小平面，限制了工件的一个旋转自由度和一个移动自由度；用一个底面C来限制了工件上下移动自由度。5.2.4定位误差的计算 定位误差 ： 其中：， 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 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。5.2.5夹紧力计算根据工件受力切削力、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：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 所以有： 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下：图4.1受力简图由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由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。5.2.6夹紧机构的设计采用螺旋直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧工件的机构，统称螺旋夹紧机构。由于这类夹紧机构简单，夹紧可靠，通用性大，故在机床夹具中得到广泛运用。它的主要缺点是夹紧和松开工件时比较费力。本夹具采用移动压板进行夹紧，同时保证了夹紧可靠和动作迅速的要求。同时，由于移动压板标准件，可直接购买，降低了夹具的制造成本。夹紧力的计算单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按下列计算：式中： W0单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）； Q 原始作用力（N）； L作用力臂（mm）； 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm），其值视螺杆端部的结构形式而定，参见机床夹具设计手册第三版表1-2-20； 螺杆端部与工件间的摩擦角（）； 螺纹中径之半（mm）； 螺旋升角（），参见机床夹具设计手册第三版表1-2-21； 螺旋副的当量摩擦角（）， 式中为螺旋副的摩擦角（），为螺纹牙型半角（），参见机床夹具设计手册第三版表1-2-22。5.2.7定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图所示： 图4.1 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表4.4：表4.4 定向键 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图4.3所示： 图4.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表4.5：表4.5 塞尺公称尺寸H允差dC30.0060.255.2.8确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体：夹具的定位、引导、夹紧装置装在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。夹具体是将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体的最大最复杂的基础件。夹具体的形状和尺寸取决于夹具上各种装置的布置以及夹具与机床的连接，而且在零件的加工过程中，夹具还要承受夹紧力、切削力以及由此产生的冲击和振动，因此夹具体必须具有必要的强度和刚度。切削加工过程中产生的切屑有一部分还会落在夹具体上，切屑积聚过多将影响工件的可靠的定位和夹紧，因此设计夹具体时，必须考虑结构应便于排屑。此外，夹具体结构的工艺性、经济性以及操作和装拆的便捷性等，在设计时也应加以考虑。夹具体设计的基本要求（1）应有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。 为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。（2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。（3）应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，
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