涡轮减速器箱体机械加工工艺规程及钻床夹具设计毕业论文

摘要本次毕业设计的主要内容是机械加工工艺规程编制和工序专用夹具设计。我能综合运用机械制造技术基础和其它课程的基本理论和方法，为了能够完成涡轮减速器箱体机械加工工艺及钻床夹具的设计任务，综合运用所学的知识，应用正确的设计方法，制订了涡轮减速器箱体的机械加工工艺规程。结合工艺设计内容，熟练应用工艺计算方法，对相关工艺内容进行了正确的分析设计和计算，如工艺参数、切削力、切削功率、切削速度、定位误差、夹紧力等。通过对涡轮减速器箱体的加工工艺路线的确定，该零件的加工以底面作为基准是合理的，本加工工艺方案满足粗基准选择的基本要求及精基准选择的四项原则。本夹具为钻床使用的专用夹具，该夹具的特点是针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。在本次设计中，夹具的设计满足机床夹具总体方案设计的基本要求，充分保证零件加工质量，具有较高的生产效率和较低的制造成本以及具有良好的结构工艺性。关键词机械加工；工艺规程；专用夹具；涡轮减速器箱体ABSTRACTTHEGRADUATIONDESIGNISTHEMAINCONTENTOFTHEMACHININGPROCESSPLANNINGPREPARATIONANDSPECIALFIXTUREDESIGNPROCESSICANCOMPREHENSIVEUSEOFMECHANICALMANUFACTURINGTECHNOLOGYANDOTHERBASICCURRICULUMOFBASICTHEORYANDMETHOD,INORDERTOBEABLETOCOMPLETETHETURBINESPEEDREDUCERMACHININGTECHNOLOGYANDDRILLINGMACHINEFIXTUREDESIGNTASK,THEINTEGRATEDUSEOFKNOWLEDGE,ANDAPPLYTHECORRECTDESIGNMETHOD,ANDDEVELOPEDATURBINESPEEDREDUCEROFTHEMACHININGPROCESSPLANNINGCOMBINECRAFTDESIGNCONTENT,SKILLEDINTHEAPPLICATIONPROCESSCALCULATIONMETHOD,THERELEVANTPROCESSTHECONTENTANALYSISOFTHECORRECTDESIGNANDTHECOMPUTATION,SUCHASPROCESSPARAMETERS,CUTTINGFORCEANDCUTTINGPOWER,CUTTINGSPEED,POSITIONINGERROR,CLAMPINGFORCE,ETCTHROUGHTHETURBINESPEEDREDUCERTOTHEPROCESSINGTECHNOLOGYOFTHEDETERMINATIONOFTHEROUTE,THEPARTSPROCESSINGTOTHEUNDERSIDEASTHEBENCHMARKISREASONABLE,THEPROCESSINGTECHNOLOGYSOLUTIONSTOMEETTHEBASICREQUIREMENTSOFBASICSELECTIONCOARSEANDFINEBASICSELECTIONOFTHEFOURPRINCIPLESTHISFIXTUREFORDRILLINGMACHINEUSESPECIALJIG,THISFIXTUREISCHARACTERISTICOFTHETARGETED,COMPACTCONSTRUCTION,SIMPLEOPERATION,HIGHPRODUCTIVITYINTHISDESIGN,THEDESIGNOFTHEMACHINETOOLFIXTURESMEETFIXTUREBASICREQUIREMENTSOFTHEOVERALLDESIGN,FULLYGUARANTEETHEQUALITYOFPARTSPROCESSING,HASTHEHIGHPRODUCTIONEFFICIENCYANDLOWERCOSTOFMANUFACTUREANDGOODSTRUCTURETECHNOLOGYKEYWORDSMACHININGPROCESSSPECIFICATIONSPECIALFIXTURETURBINEGEARUNITHOUSING目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111涡轮减速器箱体综述112涡轮减速器箱体国内外发展概况2121涡轮减速器箱体机械加工工艺发展概况2122涡轮减速器箱体夹具发展概况3第2章零件的机械加工工艺规程设计521涡轮减速器箱体的工艺分析5211涡轮减速器箱体的作用5212涡轮减速器箱体的工艺分析522选择毛坯623确定铸件机械加工余量、毛坯尺寸和公差624设计毛坯图7241确定圆角半径7242确定毛坯的热处理方式725机械加工工艺路线的制订9251选择定位基准9252制订工艺路线10253加工工艺过程的分析13254选择加工设备与工艺装备13255确定工序尺寸14256确定切削用量及基本时间15第3章机床专用夹具的设计3531确定设计任务、明确加工要求3532定位方案的确定3533夹紧机构的设计3534切削力和夹紧力的计算3535定位误差的分析与计算36351定位元件尺寸及公差确定37352定位误差计算3736夹具体的设计3737夹具与机床连接元件的选择3838夹具的使用说明3839夹具的结构特点39结论40致谢41参考文献42CONTENTSABSTRACTIICHAPTER1INTRODUCTION111TURBOGEARCASEREVIEW112TURBOREDUCERBOXDOMESTICANDINTERNATIONALDEVELOPMENTOVERVIEW2121TURBINEGEARUNITHOUSINGPROCESSFORDEVELOPMENTOVERVIEW2122TURBINEGEARUNITHOUSINGFIXTUREDEVELOPMENTABROAD3CHAPTER2PARTOFTHEPROCESSPLANNING521TURBOGEARUNITHOUSINGPROCESSANALYSIS5211TURBINEGEARUNITHOUSINGROLE5212TURBINEGEARUNITHOUSINGPROCESSANALYSIS522SELECTROUGH623DETERMINETHEROUGHCASTALLOWANCES,BLANKDIMENSIONSANDTOLERANCES624DESIGNROUGHFIGURE7241DETERMINETHEFILLETRADIUS7242TODETERMINETHEHEATTREATMENTOFBLANKS825TURBOGEARUNITHOUSINGPROCESSANALYSIS9251SELECTLOCATINGDATUM9252DEVELOPAPROCESSROUTE10253MACHININGPROCESSANALYSIS13254SELECTTHEPROCESSINGEQUIPMENTANDPROCESSEQUIPMENT13255TODETERMINEPROCESSSIZE14256TODETERMINETHECUTTINGPARAMETERSANDTHEBASIC15CHAPTER3MACHINEDEDICATEDFIXTUREDESIGN3531DETERMINETHEDESIGNTASK,ANDEXPLICITPROCESSINGREQUIREMENTS3532POSITIONINGPROGRAM3533CLAMPINGDESIGN3534OFCUTTINGFORCEANDCLAMPINGFORCECALCULATION3535POSITIONINGERRORANALYSISANDCALCULATIONOF36351POSITIONINGTHECOMPONENTANDTOLERANCESTODETERMINE37352THEPOSITIONINGERRORCALCULATION3736FOLDERSPECIFICDESIGN3737FIXTUREANDMACHINECONNECTEDCOMPONENTSELECTION3838JIGINSTRUCTIONS3839STRUCTURALCHARACTERISTICSOFTHEFIXTURE39CONCLUSION40THANKS41REFERENCES42第1章绪论11涡轮减速器箱体综述涡轮减速器箱体类零件是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因此，涡轮减速器箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命1。常见的减速器箱体类零件有机床主轴箱、机床进给箱、变速涡轮减速器箱体、减速器箱体、发动机缸体和机座等。根据减速器箱体零件的结构形式不同，可分为整体式减速器箱体。涡轮减速器箱体的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的主要特点形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。因此，一般中型机床制造厂用于涡轮减速器箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15202。对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。用夹具装夹工件时，工件相对于夹具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致，稳定的保证工件的加工精度。同时使用夹具装夹工件方便、快捷，工件不需要划线找正，可显著的减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，明显的降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上。每个工件增加的成本是极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著3。12涡轮减速器箱体国内外发展概况121涡轮减速器箱体机械加工工艺发展概况机械加工工艺及夹具随着科技的发展，并且与计算机技术、数控技术、控制论及系统工程与制造技术结合为制造系统，形成现代制造工程学。而物料流、能量流、信息流是组成制造系统的三个基本要素。现代加工逐渐演变为集成化的系统加工，这虽减轻了工人的劳动强度，但同时对工人的知识水平要求较高。这需要我们全方位的认知现代科技知识。因此，在以后的学习中需要我们全方位的学习其各个相关领域的知识，不能只注重一点，为将来的人才战略提出了新的要求4。制造业是国民经济的支柱产业，直接体现了一个国家的生产力水平，对产品质量有着重大的影响。而工艺与装备是制造业的基础，工艺是人、机料等软、硬要素集成的一项基础工程，它贯穿于产品生产的全过程5。工业发达国家极为重视工艺与装备问题，21世纪装备制造应是中国与发达国家竞争的主要领域之一6。自建国以来，特别是改革开放30多年来，我国机械制造业取得了较快发展，制造工艺取得了长足进步。但与西方先进工业国家相比，还存在着明显差距，我国的装备制造业发展速度相对缓慢，装备制造业工艺水平与国际先进水平相比，在技术方面仍有一定差距，主要表现为“两低”、“两高”，即产品精度和生产效率低，工艺成本和环境污染高。因此，要充分认识机械制造工艺在振兴我国装备制造业中的基础性作用7。在机械制造工艺不断发展的今天，其在国外表现出全球化、自动化、环保化、虚拟化、网络化等发展趋势8。而我国的现代机械制造加工工艺主要沿着“广义制造”（或称“大制造”）的方向发展，具体的发展方向可以归纳为四个方面和多个大项目。这四个方面体现为现代设计技术、现在成形和改性技术、现代加工技术、制造系统和管理技术，大项目则包括分层制造技术、微纳米制造技术、高速加工技术等9。当前，我国工艺发展的重点是并行设计、创新设计、改性技术与现代成形、材料成形过程仿真和优化等10。122涡轮减速器箱体夹具发展概况通用夹具一般被认为是在19世纪后期出现的，当时欧美工厂中出现天轴传动的车床，同时又有了夹持的卡盘，因为两者不可分割，这是最早出现的夹具。20世纪初，美国美国福特汽车公司推出T型轿车，订单随之激增。当时的机床精度还较差，为了保证零件的互换性，达到要求的孔距精度，出现壳钻模和镗模，有效地提高了生产率。到了20世纪20年代初，美国汽车工业的年产量已超过百万辆以上的规模。“普通通用机床专用夹具”这一生产方式拉开了近现代大批量生产的帷幕11。夹具的发展历程，大约可以分为三个阶段第一个阶段，主要表现在夹具与人的结合上，这时夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，使得加工效率提高；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧；第三阶段，表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备12。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。20世纪80年代以后，夹具在制造业中不仅应用于传统的机械加工领域，而且扩大到了检验、焊接等多种生产过程13。夹具结构和设计的发展主要受生产模式、制造工艺、机床或设备发展的影响。随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代化加工设备的广泛应用，传统的机械加工方法发生了重大变革，由一次装夹多面加工代替了传统的多次装夹和多次加工，由大批量生产转变为多品种小批量的生产。而数字化设备加工功能的扩大化，已经将夹具引导刀具的功能完全替代了，给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求14。随着机械制造业的飞速发展，产品的更新换代越来越快，传统的大批量生产模式逐步被中小批量生产模式所取代，机械制造系统欲适应这种变化需具备较高的柔性。国外己把柔性制造系统（FMS）作为开发新产品的有效手段，对机床夹具提出了新的要求，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济以及计算机辅助夹具设计等方向发展15。夹具元件多功能模块化，能单独使用也能与其他元件组合在一起使用的多功能模块化单元体的比例将进一步增加，如现在使用的各种定位夹紧座、定位压紧支承、精密虎钳等模块式单元体具有定位、夹紧以及调节的综合功能，可以一件单独使用，也可以几件组装在一起使用，T形基础、方箱能组装成一次能装夹多件相同或不相同的工件的夹具，使用这种夹具可以减少机床的停机时间，最大限度发挥数控、加工中心机床的高效性能16。专用夹具、组合夹具一体化，现代化加工设备的多功能化，使工艺过程高度集中、工件一次定位装夹后能完成多工序加工，这就需要一种通用而又能重复使用的组合可调式的夹具系统。它是由一系列统一化、标准化的元件和合件组成，利用这些元件、合件组装成各种不同形式、不同结构、可重复使用的夹具，供单件或中小批量生产使用。这种夹具系统保留了组合夹具的各种优点，组装又像专用夹具那样简单可靠。为了便于夹具与机床定位连接，夹具基体有统一标准的定位连接位置，使之专用、组合夹具向着一体化、组合化方向发展，以满足现代化加工设备的需要17。夹具设计自动化，也是现代夹具发展的趋势之一。随着市场竞争日益激烈，传统人工设计夹具的方法已无法满足现代制造业生产的需要。20世纪70年代后期，随着计算机技术的普及、CAD的出现，由于夹具的图形不大、结构比一般机械设备的结构简单，因此自然而然地想到将CAD技术用于夹具设计。因而，出现了计算机辅助夹具设计（CAFD）技术18。白俄罗斯院士早于1970年已发表了“在钻模版上设计长槽窗口的算法”一文。此后20世纪70年代前期院士发表了10篇有关在工艺装备和夹具设计中应用计算机的文章。20世纪80年代在美国也出现了有关“计算机辅助夹具设计”的文章、我国从20世纪80年代中期开始研究CAFD技术；到20世纪90年代初，清华大学开发了计算机辅助组合夹具夹具设计系统。随着CAFD技术的进一步发展和现代生产的需求，对组合夹具的设计和构形自动化、智能化提出了更高的要求19。第2章零件的机械加工工艺规程设计21涡轮减速器箱体的工艺分析211涡轮减速器箱体的作用题目所给定的零件是涡轮减速器箱体。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。常见的涡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。各种涡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。212涡轮减速器箱体的工艺分析该零件有三组加工面,但是没有位置要求,还有五组孔,其中有两组孔有位置和精度，机械加工工艺分析如下（1）零件的底面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为粗基准，表面粗糙度。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣的加工M512方式，即节省时间又能达到技术要求。（2）加工底面4个14孔，它是以底面为基准而加工的，它将作为精基准来完成以后孔的加工，为达到题目要求我采取钻四个孔锪平上面的4个24大孔工序过程。为以后的一面两销定位加工做好准备。（3）按照先面后孔的加工理论，我们以底面为基准面并采用两个定位销构成一面两销原理来粗铣和精铣工件的左侧面和98的左右端面，即可达到技术要求。（4）然后再来加工一些次要的面，只要粗铣65的左右端面和36即可。（5）钻、扩、铰这个比较重要的孔，必须分为粗加工然后再精扩0218铰此孔，采用钢球检查，即能满足技术要求。（6）加工好孔后再来镗和孔，因为此孔与0218061320374孔有位置要求，所以放在后面来加工，以来找正要镗孔的中心线，021828即可达到加工要求。（7）加工4M107H螺纹孔，由参考文献20查知底孔为85MM，又因为本孔是螺纹孔，考虑到工艺要求采取钻、攻丝二工步加工。（8）加工4M87H螺纹孔，由参考文献20查知底孔为68MM，采用钻、倒角、攻丝三工步加工。在加工的适当工艺过程中对产品进行质量检查，以满足工艺要求。（9）加工M126H螺纹孔，由参考文献20查知底孔为102MM采用钻、倒角、攻丝。按照以上加工过程来加工零件即可完成本零件的技术要求。22选择毛坯由该零件图要求可知，零件的材料为HT200，考虑到本零件在具体工作的受力情况，选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。23确定铸件机械加工余量、毛坯尺寸和公差根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，生产类型为中批量生产，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于MM和MM03740612的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。由参考文献21可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为HG级。综上所述毛坯主要加工表面的总余量及尺寸允许偏差见表21、表22所示表21主要加工表面的总余量主要加工表面公称尺寸（MM）加工余量等级加工余量数值（MM）底面74的孔0398的外圆端面132的孔6065的凸台端面36凸台20741011321843HHHHGH3445335表22铸件主要尺寸允许偏差主要加工表面毛坯尺寸（MM）尺寸允许偏差（MM）底面74的孔0398的外圆端面132的孔6065的凸台端面36凸台23661091221906505080808080524设计毛坯图241确定圆角半径铸件的内外圆角半径由参考文献4中的表2223来确定。结果为外圆角半径R3；内圆角半径R5。以上所取的圆角半径数值都能保证各表面的加工余量。242确定毛坯的热处理方式毛坯应安排人工时效处理，以消除残余的应力，从而可以改善加工性能本零件的毛坯图如图21所示图21涡轮减速器箱体毛坯图25机械加工工艺路线的制订251选择定位基准基准是用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点、线、面。基准根据其功用的不同可分别为设计基准和工艺基准。在工件工序图中，用来确定本工序加工表面位置的基准，加工表面与工序基准之间，一般有两次核对位置要求一是加工表面对工序基准的距离要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面对工序基准的形状位置要求，如平行度，垂直度等。定位基准的选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基准的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。1粗基准的选择粗基准的选择原则选择粗基准，主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。为了方便地加工出精基准，使精基准面获得所需加工精度，选择粗基准，以便于工件的准确定位。选择粗基准的的出发点是一要考虑如何合理分配各加工表面的余量；二要考虑怎么样保证不加工表面与加工表面间的尺寸及相互位置要求，一般应按下列原则来选择（1）工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应优先选择该表面为粗基准；（2）工件每个表面都有加工要求，为了保证各表面都有足够的加工余量，应选择加工量最少的表面为粗基准；（3）工件必须保证某个加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，则应选择某个加工面为粗基准；（4）选择粗基准的表面应尽可能平整，没有铸造飞边，浇口，冒口或其他缺陷。粗基准一般只允许使用一次22。基于上述的要求和考虑到安装装配面的精度要求和便于夹紧等实际情况，对一般的箱体零件来说，以底面作为基准是合理的，但从零件的分析得知，涡轮减速器箱体以左侧面作为粗基准。2精基准的选择精基准的选择原则选择精基准时，应从整个工艺过程来考虑如何保证工件的尺寸精度和位置精度，并要达到使用起来方便可靠。一般应按下列原则来选择（1）基准重合原则；应选择设计基准作为定位基准；（2）基准统一原则；应尽可能在多数工序中选用一组统一的定位基准来加工其他各表面，采用统一基准原则可以避免基准转换过程所产生的误差，并可使各工序所使用的夹具结构相同或相似，从而简化夹具的设计和制造；（3）自为基准原则；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择加工表面本身来作为定位基准；（4）互为基准原则；对于相互位置精度要求高的表面，可以采用互为基准，反复加工的方法；（5）可靠，方便原则；应选择定位可靠，装夹方便的表面作为精基准7。本零件精基准选择，采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择底面作为精基准。252制订工艺路线制定工艺路线的出发点，是应该使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善保证，在生产纲领确定成批生产的情况下，我们尽量集中工序，除此之外我们还应该考虑经济效益，工艺简单、工序集中，尽量降低成本。1工艺路线方案一工序1铣底面。工序2钻414锪平24的孔。工序3粗铣98的左右侧面和工件的左侧面。工序4铣前后65的凸台面。工序5铣36凸台面。工序6粗镗74孔、孔口倒角2545，粗镗132孔。工序7钻、扩、铰孔，孔口倒角145。0218工序8精镗孔和132的孔。037406工序9精扩铰孔。218工序10钻M126H螺纹底孔，孔口倒角245，攻螺纹M126H。工序11钻4M107H螺纹底孔，攻螺纹4M107H。工序12钻4M87H螺纹底孔，攻螺纹4M87H。2工艺路线方案二工序1铣底面。工序2钻414锪平24的孔。工序3粗铣98的左右侧面和工件的左侧面。工序4铣前后65的凸台面。工序5铣36凸台面。工序6钻、扩、铰孔，孔口倒角145。0218工序7粗镗孔、孔口倒角2545，粗镗132孔。30406工序8精铣98凸台的左侧面和工件的左侧面。工序9精镗孔和132的孔。006工序10钻M126H螺纹底孔，孔口倒角245，攻螺纹M126H。工序11钻4M107H螺纹底孔，攻螺纹4M107H。工序12钻4M87H螺纹底孔，攻螺纹4M87H。3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于两个方案都是按先粗后精，加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先加工74孔、孔口倒角2545，132孔。然后以底面为基准经过尺寸链换算找正的中心线再来加工孔孔，02180218而方案二则与此相反，先钻、扩、铰孔，倒角45，然后以孔的中心线为基准找正孔的中心线来加工孔，这时的垂直度和精度容易保证，0374并且定位和装夹都很方便。因此，选择方案二是比较合理的。4确定工艺过程方案该零件拟定工艺过程见表23所示表23拟定工艺过程工序号工序内容简要说明010020030040050060070080090010001100120013001400150一箱多件砂型铸造进行人工时效处理涂漆铣底面钻414锪平24的孔粗铣98的左右侧面和工件的左侧面精铣98凸台的左侧面和工件的左侧面铣前后65的凸台面铣36凸台面钻扩铰18孔,孔口倒角14502粗镗74孔、孔口倒角2545，粗镗132孔3006精镗74孔和132孔06钻M126H螺纹底孔，孔口倒角245，攻螺纹M126H钻4M107H螺纹底孔，攻螺纹4M107H钻4M87H螺纹底孔，攻螺纹4M87H检验入库消除内应力防止生锈先加工面先粗加工后精加工后加工孔253加工工艺过程的分析1保证相互位置精度多道工序的加工都是以大孔、小孔以及平面组合定位，这种方法减少了工件的安装误差，能获得很高的相互位置精度，其结构简单，制造精度容易保证的主要是孔定位基准的夹具是心轴和定位销。以孔定位其定心精度很高。2防止变形的工艺措施前机体在加工过程中，常由于夹紧力、切削力和切削热、热处理等因素的影响而产生变形，使加工精度降低，防止变形注意以下几点（1）与减少切削力和切削热的影响。粗、精加工应分开进行，使粗加工产生的变形在精加工中可以得到纠正，也可以采用辅助支撑，增加安装刚性，减少切削力影响。（2）减少夹紧力的影响，工艺上可采取一些措施。可以分散应力，减少变形。夹紧力不应集中于工件的某一点，使应力分布在比较大的面积上，以使工件单位面积上所受力较小，从而减少变形。还可以采用夹紧工件的夹具。254选择加工设备与工艺装备由于生产类型为中批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。1选择夹具本零件除铣、镗及钻孔等工序需要专用夹具外，其它各工序使用通用夹具即可。2选择刀具，根据不同的工序选择刀具（1）铣刀选择硬质合金铣刀。（2）钻孔、攻螺纹选用高速钢麻花钻、机用丝锥。3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，根据参考文献23选择如下（1）选择加工面的量具用分度值为005MM的游标卡尺测量，以及读数值为001MM。测量范围100MM125MM的外径千分尺。（2）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001MM。测量范围50MM125MM的内径千分尺即可。255确定工序尺寸1确定面的加工（所有面）根据加工长度的为60MM，毛坯的余量为3MM，粗加工的量为2MM。根据参考文献24表2321加工的长度的为60MM、加工的宽度为60MM，经粗加工后的加工余量为05MM。对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。2确定孔的加工（1）MM063毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。由参考文献24查表238确定工序尺寸及余量。粗镗MM2Z16MM104精镗MM632（2）MM07毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。由参考文献24查表238确定工序尺寸及余量。粗镗MM2Z10MM0743精镗MM（3）MM2018毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT6IT7之间。由参考文献24查表238确定工序尺寸及余量。钻孔MM2Z2MM056扩孔MM2Z04MM317铰孔MM208（4）钻414MM锪平24MM的孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。由参考文献24查表238确定工序尺寸及余量。铰孔414MM锪平424MM（5）钻M126H螺纹底孔，孔口倒角245，攻螺纹M126H毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。由参考文献24查表238确定工序尺寸及余量。钻孔102MM2Z09MM孔口倒角245攻丝M126H（6）钻4M107H螺纹底孔，攻螺纹4M107H毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。由参考文献24查表238确定工序尺寸及余量。钻孔85MM2Z075MM攻丝M10（7）钻4M87H螺纹底孔，攻螺纹4M87H毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。由参考文献24查表238确定工序尺寸及余量。钻孔468MM2Z06MM攻丝4M87H256确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量AP、进给量F和切削速度V。确定顺序是先确定AP和F，再确定V。1工序40切削用量及基本时间的确定本工序为铣底面。已知工件材料为HT200，铣削宽度AE60MM，铣削深度AP3MM，根据参考文献25中的表31选择铣刀的基本形状。选择硬质合金YG8端面铣刀直径D200MM，齿数Z10。机床选用X62W型卧式万能铣床。（1）切削用量1）确定每齿进给量FZX62W型卧式铣床的功率为75KW，根据参考文献26中的表2173所知，工艺系统刚性为中等。硬质合金端面铣刀加工灰铸铁，查得每齿进给量FZ02029MM/Z，现取FZ02MM/Z。2）选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献26中的表2175所知，用硬质合金端面铣刀粗加工灰铸铁，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为15MM。根据参考文献26中的表2176所知，铣刀直径D200MM，耐用度T300MIN。3）确定切削速度和工作台每分钟进给量FM根据参考文献26中的表2177公式所知，依据铣刀直径D200MM，齿数Z10，铣削深度AP3MM，耐用度T300MIN时，故相应的切削速度为VVKZAFDCPUEYXPMQ式中D铣刀直径，MM；T耐用度，MM；AP铣削深度，MM；FZ每齿进给量，MM/R；AE铣削宽度，MM；Z铣刀齿数。根据参考文献26中的表2177，查取203，QV02，M032，02，035，UV02，PV0，KV1。则切削速VCVXVY度为6176M/MIN1062030235152再根据公式9834R/MIN147DVN根据X62W型卧式万能铣床主轴转速表，选择N95R/MIN，则实际切削速度为60M/MIN109523V工作台每分钟进给量为FMZFZZN021095190MM/MIN4）校验机床功率根据参考文献27中表2496得切削功率为MPPE740Z9P5M167NKAFP式中Z10，N150/6025R/S，60MM，AP3MM，03MM/Z，KPM1。EZF将它们带入上式中得KW152063019677495M78又根据参考文献28中表637查得机床功率为75KW，若取效率为085，750856375KW278KW故机床功率足够。（2）基本时间根据参考文献28中表335，铣底面的基本时间为MFLT21J式中TJ基本时间，S；切削加工长度，MM；L刀具切入长度，MM；1刀具切出长度，MM；2LFM工作台每分钟进给量，MM。其中，13。M31502E1ADL2L工时定额是指完成零件一道工序的时间定额，也称为单件时间定额。T可按下式计算NTT/ZXBFJD式中单件时间定额；D辅助时间，一般取（1520）TJ，TJ与之和称为作业时间；FTF布置工作时间，约为作业时间的27；B休息及生理需要时间，约为作业时间的24；X准备与终结时间，大量生产时可忽略不计，中小生产时按作业ZT时间的35（在本工艺中可忽略不计）。则铣底面的基本时间为098MIN588S1902876JT辅助时间为015015588882SFJ其它时间为2002（）2002（588882）27SBTXFJT总单件时间定额TD588882277032SBXJF2工序50切削用量及基本时间的确定本工序为钻414MM的孔和锪424的沉头孔。选用硬质合金刀具，机床为Z3025摇臂钻床，工件装卡在专用夹具中，使用切削液。（1）确定钻孔414MM的切削用量1）确定进给量F根据参考文献26中的表341，查取进给量F025MM/R。2）确定切削速度V根据参考文献26中的表348的计算公式确定VPVKFATDCYXMZ式中81，0，025，055，M0125，T60，10。VCVXVZVVK197M/MIN12506481再有公式1DNV初步算出448R/MIN1437901DVN根据机床Z3025主轴转速表，选择N500R/MIN，所以实际速度V22M/MIN051V（2）确定锪424的沉头孔的切削用量1）确定进给量F根据参考文献26中的表341，查取进给量F012MM/R。2）确定切削速度V根据参考文献26中的表348公式计算得，V20M/MIN，再由公式2654R/MIN241300DN根据机床Z3025主轴转速表，选择N315R/MIN，所以实际切削速度V237M/MIN05V（3）基本时间1）钻414MM孔的基本时间根据参考文献28中表335，钻削的基本时间为IFNLFLT21J式中TJ基本时间，S；L总切削长度，MM；切削加工长度，MM；L刀具切入长度，MM；1刀具切出长度，MM；2L刀具进给量，MM/R；FN机床转速，R/MIN；I进给次数。其中，D为孔的直径（MM），得1LM21/COTRKD3MM，I4，14MM，当钻中心孔或盲孔时0，所以取0。所以2L2L2L0736MIN4416S4503JT2）锪424MM沉头孔的基本时间根据参考文献28中表335，钻削的基本时间为IFNLT1J其中5MM，2MM，I4L1L068MIN408S431520J单件总基本时间44164088496SJT辅助时间01584961274SF其它时间002（84961274）24SBTX总单件时间定额TD8496127441017SBXJFT3工序60切削用量及基本时间的确定本工序为粗铣98凸台的左右侧面和工件的左侧面，精铣98凸台的左侧面和工件的左侧面，根据参考文献切削用量简明手册中的表31选择铣刀形状。所选择的刀具为硬质合金YG8端面铣刀，其直径100MM，齿数1DZ10,MM,齿数Z10。机床选用X61W型卧式铣床。20D（1）切削用量1）确定每齿进给量ZF根据参考文献26中的表2173所知，查得粗铣和精铣每齿进给量02029MM/Z，现取粗铣02MM/Z，精铣024MM/Z。ZFZFZF2）选择铣刀磨钝标准及耐用度根据参考文献26中的表2175，查取铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为20MM。根据参考文献26中表2176，查取耐用度T130MIN。3）确定切削速度和工作台每分钟进给量FM依据上述参数，按照参考文献26中表2177的公式计算，得V85MM/S，N246R/MIN。根据X61W型卧式铣床主轴转速表，查取N255R/MIN，则实际切削速度V10D801M/MIN2543粗铣工作台每分钟进给量为FMFZZN0210255510MM/MIN精铣工作台每分钟进给量为FMFZZN02410255612MM/MIN根据X61W型卧式铣床工作台进给量表，选择粗铣FM510MM/MIN，精铣FM620MM/MIN，则实际的每齿进给量为粗铣02MM/Z,精铣ZF024MM/Z。Z4）校验机床功率根据参考文献27表2496，得切削功率为MPPM740Z9P5M167NKAFPE取Z10，N255/60425R/S，100MM，25MM，02MM/Z，1EAZPMK将它们带入上式中得KW125402051967749MP9又由参考文献28表637查得机床功率为75KW，若取效率为08570856375KW495KW故机床功率足够。（2）基本时间1）粗铣98MM凸台左右侧面基本时间045MIN27S2510698JT2）粗铣工件的左侧面基本时间TJ034MIN207S343）精铣98MM凸台左侧面基本时间019MIN114S620198JT4）精铣工件左侧面基本时间028MIN168S345J总基本时间27207114168759SJT辅助时间0157591139SFT其它时间2002（7591139）349SBX单件时间定额TD34975911399078SBXJFT4工序70切削用量及基本时间的确定本工序为铣前后65的凸台面。已知铣削宽度65MM，铣削深度EAAP3MM。所选择的刀具为硬质合金YG8端面铣刀，铣刀直径D80MM，Z10。故机床选用X62W卧式铣床。（1）切削用量1）确定每齿进给量ZF根据参考文献26中表2173所知用端面铣刀加工铸铁，查得每齿进给量02029MM/Z，现取02MM/Z。ZFZF2）选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献26中表2175所知，用端面铣刀加工铸铁，查取铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为20MM，根据参考文献26中表2176，查取耐用度T120MIN。3）确定切削速度和工作台每分钟进给量FM根据参考文献26所知，依据铣刀直径D80MM，铣削宽度65MM，铣EA削深度AP3MM，耐用度T120MIN时。按照参考文献26中表2177的公式计算，得V74M/MIN，N297R/MIN。根据X62W型卧式铣床主轴转速表查取，N300R/MIN。则实际切削速度V10DN7536M/MIN384工作台每分钟进给量为FMFZZN0210300600MM/MIN根据X62W型卧式铣床工作台进给量表，选择FM600MM/MIN，则实际的每齿进给量为02MM/MIN。ZF4）校验机床功率根据参考文献27表2496,得切削功率为MPPME740Z9P5M167NKAF取Z10，N300/605R/S，65MM，3MM，02MM/Z，1EA将它们带入上式中得KW15020319677495MP26又由参考文献28表637查得机床功率为75KW，若取效率为085，则750856375KW621KW故机床功率足够。（2）基本时间铣前后65MM的凸台面基本时间0216MIN13S2605JT辅助时间015139SF其它时间2002（139）088SBTX单件时间定额TD139088228SBXJFT5工序80切削用量及基本时间的确定本工序为铣36凸台面，已知铣削宽度36MM，AP35MM。根据选择E铣刀的基本形状刀具选择选择硬质合金YG8端面铣刀，D50MM，Z8。选用X62W机床。（1）切削用量1）确定每齿进给量ZF根据参考文献26中表2173所知，用端面铣刀加工铸铁，查得每齿进给量0209MM/Z、现取02MM/Z。ZFZF2）选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献26中表2175所知，用端面铣刀加工铸铁，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为20MM，根据参考文献26中表2176查取耐用度T110MIN。3）确定切削速度和工作台每分钟进给量FM依据铣刀直径D50MM，铣削宽度36MM，铣削深度AP35MM，耐用EA度T110MIN时。按照参考文献26中表2177的公式计算，得V465M/MIN，N297R/MIN。根据X62W型立式铣床主轴转速表查取，N300R/MIN，则实际切削V10DN471M/MIN354工作台每分钟进给量为FMFZZN028300480MM/MIN根据X62W型立式铣床工作台进给量表，选择FM475MM/MIN，则实际的每齿进给量为019702MM/Z。ZF4）校验机床功率根据参考文献27表2496,得切削功率为MPPME740Z9P5M167NKAF取Z8，N235/6039R/S，36MM，AP35MM，02MM/Z，KPM1E将它们带入上式中得KW1830319677495MP63又由参考文献28中表637得机床功率为75KW，若取效率为085，则750856375KW306KW故机床功率够。（2）基本时间铣36MM凸台面基本时间0075MIN45S247513JT辅助时间015450675SF其他时间2002（450675）02SBTX单件时间定额TD02450675538SBXJFT6工序90切削用量及基本时间的确定本工序为钻、扩、铰孔，孔口倒角145，刀具选用高速钢复合0218钻头，直径D16MM，176MM扩孔钻和18MM的铰刀，选用机床为立式钻床Z535型，使用切削液。（1）钻MM孔至16MM的切削用量028051）确定进给量F根据参考文献26中的表341，查取进给量F037045MM/R，现取F043MM/R。2）确定切削速度V根据参考文献26中的表348的公式计算，得V035M/S21M/MIN，R/MIN。4179N根据立式钻床Z535型主轴转速表，选取N400R/MIN，所以实际切削速度M/MINV12014630DN（2）扩孔MM至MM的切削用量2018071）确定进给量F根据参考文献26中的表345，查取进给量F096MM/R。2）确定切削速度V根据参考文献27中表354所知，扩孔的切削速度为1/21/3钻，所以V1/2钻孔的速度2011/2105MM/MIN。再根据公式182R/MIN617435010DVN根据立式钻床Z535型主轴转速表，选取N195R/MIN,所以实际切削速度M/MINV019580（3）铰MM孔的切削用量02181）确定进给量F根据参考文献26中的表346，查取进给量F16MM/R。2）确定切削速度V根据参考文献26中表348公式计算，得V0121M/S726M/MIN，则由此算出转速1285R/MIN184326701DN根据立式钻床Z535型主轴转速表，选取N140R/MIN,所以实际切削速度M/MINV9710（4）基本时间1）钻MM孔至16MM的基本时间02805IFNLLT21J028MIN171S403J2）扩孔MM至MM的基本时间0218617026MIN157S1952JT3）铰MM孔基本时间02S13MIN201465J故总基本时间为171157131459SJT辅助时间0154596885SF其它时间2002（4596885）211SBTX单件时间定额TD211459688554895SBXJF7工序100切削用量及基本时间的确定本工序为粗镗孔、孔口倒角2545、粗镗孔,然后再精037406132镗孔和的孔。查参考文献23表3210，得粗镗以后的孔为034612和，故两孔的精镗余量ZA08MM和ZB05MM。镗孔时要保70证孔与孔的垂直度要求，镗孔时的孔中心线要由孔的中心线来8028保证。刀具选择为YT15硬质合金、主偏角K