减速器箱体零件机械加工工艺及夹具设计--镗Ø72H7孔
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减速器
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72
H7
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减速器箱体零件机械加工工艺及夹具设计--镗Ø72H7孔,减速器,箱体,零件,机械,加工,工艺,夹具,设计,72,H7
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毕 业 设 计（论 文）说 明 书题 目 减速器箱体零件的工艺设计及其加工72H7孔的夹具设计机械制造毕业设计题目: 减速器箱体零件的工艺设计及其加工72H7孔的夹具设计。 摘 要 设计机床气动夹具主要体现我们综合运用所学知识的能力和介绍气动夹具在机械加工中的作用和效率，减速器箱体零件的工艺设计及其加工72H7孔的夹具设计夹具的设计过程。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。用夹具装夹工件可以保证加工精度，降低人工等级，提高劳动生产率和降低加工成本，扩大机床工艺范围等作用，使得操作方便、安全。本文首先介绍了夹具的研究背景和被加工零件的材料.作用.和其一些特殊部位进行认真的分析，通过对参考文献进详细的分析，阐述了机械夹具的作用及相关内容；在技术路线中，论述了定位方案的最优化选取，夹紧力的计算及螺杆直径.压板.推杆.镗套.气缸.定位销及整体夹具体的确定，定位精度的分析；犁刀变速齿轮箱体上工艺孔的设置及计算；夹具总图上尺寸，公差及技术要求的。其他主要介绍了铣面，钻孔，镗孔的工艺设计和制作关键词 镗套 ，夹具，定位，夹紧，气缸，ABSTRCTMachine pneumatic fixture design is mainly reflected by the integrated use of our knowledge and the ability to introduce pneumatic fixture in the machinery(在机械) for processing and efficiency, reducer box parts of the design and processing of the D-72H - fixture design processMachine fixture with a combination fixture as a machine part machining become an indispensable technique and equipment. Fixture fixture with the workpiece machining accuracy can be guaranteed to reduce artificial hierarchy, raise labor productivity and reduce processing costs, Machine Technology to expand the scope of the role, the operation is convenient and safe. This paper introduces the background of the fixture and the workpiece material,role. and some of its special position seriously analysis of references into a detailed analysis of the mechanical fixture expounded the role and content; Technically, discussed the positioning of the optimization program selection, Clamping force and screw diameter . platen. Pusher. Boring presentation. Cylinder. pin and the overall identified specific folder, positioning accuracy of the analysis; Transmission gear box on a coulter-setting process and calculation; Fixture total map size, Tolerance and technical requirements of the tagging; workpiece machining accuracy analysis. Thesis Writing for the establishment of a schedule for future design work as a guide Keywords: Boring sets Fixture Positioning Clamping Cylinder 目 录中文摘2英文摘要3前言 5第一章 零件的分析1.1零件的作用 61.2零件的工艺分析 6第二章 工艺规程设计 72.1确定毛坯的制造形式 72.2基面的选择 82.3制定工艺路线 82.4机械加工余量、工序尺寸的确定 12 2.5确立切削用量及基本工时 17第三章 夹具设计223.1 问题的提出223.2 夹具设计 223.3 夹紧装置的组成及设计要求 283.4镗模导向装置的设计 293.5 夹具结构设计29第四章 总结 32参考文献 34附录附录1附录2前 言1.1 机械制造工艺学毕业设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及专业课之后进行的.这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。减速器箱体零件的工艺设计及其加工72H孔的夹具的毕业设计是在学完了机械制造工艺学，进行课程设计之后的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力。另一方面能让我们熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。1.2本课题的来源及目的意义 本课题来自于实践，夹具在机械加工中具有重要的作用，它能保证加工精度，提高产品质量，减轻工人的劳动强度，保证安全，提高劳动生产率，能以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配。而使用了分度钻的好处在于， 可采用多工位加工，能使加工工序集中，从而减轻工人的劳动强度和提高生产率。1.3精度设计技术分析 一般来说，夹具的精度都应比工件要求的精度高，才能加工出合格的工件。精度高出的部分称为夹具的精度储备或精度裕度。精度裕度用来补偿加工中的各项误差及定位、导向元件的磨损。当然精度裕度越大，加工工件的质量越稳定，夹具的易损件的使用寿命也越长。但从另一方面看，精度裕度越大，必须要求夹具的制造精度越高，从而会急剧增加夹具的制造成本，工件的加工成本也随之增加；反之，夹具制造的精度越小，将会使夹具在夹具中易损件主要是定位、导向元件需频繁地更换，维修周期短，增加维修费用，从而增加了工件的加工成本。所以夹具精度的设计准则是：应使夹具的设计精度与工件的加工精度要求相适应，不可盲目地提高夹具的精度要求。1.4 主要内容设计机床气动夹具主要体现我们综合运用所学知识的能力和介绍气动夹具在机械加工中的作用和效率，减速器箱体零件的工艺设计及其加工72H7孔的夹具设计夹具的设计过程。由于时间，修订版难免存在着不少缺点和错误，恳切广大读者批评指正35第一章、零件的分析1.1零件的作用 减速器箱体是减速器的重要组成部分。减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。 减速器的作用（1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。 （2）降速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。所以在日常的生活工作中运用得非常广泛，也起到非常重要的的作用。减速器箱体是减速器的外壳部分，在它里面存放齿轮轴等核心零件，对齿轮和轴的正常运行有着支撑作用。1.2 零件的工艺分析减速箱体共有两组主要的加工方面，它们相互间有一定的关联和要求。以面1和面2为中心的铣削加工。它包括铣面1和面2，面5，面6，面7，减速箱体结构较复杂、加工面多、技术要求高、机械加工的劳动量大。因此箱体结构工艺性对保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本有重要意义。减速箱体几个加工表面它们之间有一定的位置要求，现分述如下：.是12mm两侧面要保证一定的平面度要求公差为0.05mm。 .箱体底面与侧面都有一定的粗造度要求为12.5 ， 6.3.72H7孔与62H7孔有一定的位置度要求公差为0.04mm；且有一定的位置要求，保证相互位置尺寸为90和1200.06mm；与侧面也有一定的位置要求尺寸偏差为114mm。.由于加工孔 72H7时要以面1为基准，必须了保证箱体上下表面的精度 所以加工表面时必须先加工面2，再以面2为基准加工面1，确保其精度。第二章、 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式 2.11零件材料为HT200，零件为外壳零件。主要是用来支撑轴和保护机构的正常运行。HT200只适用于承受中等载荷的零件，如卧式机车上的支柱，底座，工作台，带轮等。它的抗压强度明显高于抗拉强度，具有优良的铸造性能，比较好的切削加工性能和耐磨及减振性，所以作为外壳零件非常合理。由于轴在工作中比较平稳，所以箱体所受的其它应力较小，由于零件产量为10000件，属于大批量生产，零件结构又比较简单，故选择铸造毛坯。 2.12 毛坯的确定 图2-1（毛坯图）1. 如图2-1所示 减速箱体零件材料为HT200，查机械设计课程设计手册硬度128192HBS，生产类型为大批量生产，采用砂型机器造型及壳型，铸造零件。 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如下：2 查得产品为10000件属于大批量生产。选用的砂型机器造型及壳体，产品HT200为,选择CT9级H级加上表面基本尺寸为114，而表面尺寸334则以表面尺寸为基本由于是双面加工则选择下面的加工余量为4.5。加工下表面时的基本尺寸为114，表面尺寸为284以表面尺寸为基本是双面加工则选择下面的加工余量为4.5。零件侧面尺寸为136，由于是双侧加工同上选择加工余量也同为3。3. 减速箱体有两孔分别为62H和72H加工时是以底面为基准其基准尺寸为114，大于62H 72H。则在确定毛坯尺寸时，以114为基准，通过得其尺寸公差CT9级加工余量加工余量等级为G级，为双侧加工则毛坯余量为34. 在加工平面5时要以平面1，6为基准将减速箱体翻盖在铣床工作台上加工，基准其基准尺寸为4.5 通过的毛坯余量为32.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取工件底面1作为粗基准。因为这个零件是长方体类的零件,可以用通用夹具来装夹定位（如台虎钳）。由于零件属于箱体零件体积较大而且是在上下箱体合箱后，再进行镗孔加工。所以一定要保证其加工的精度和质量。从零件我们很容易分析得道要想对零件进行加工必须限止6个自由度，我采用一面两孔定位方式，其中以端面1和一个固定圆柱销和一个削边销共同定位，其中一面能够限止3个自由度 ，而一个圆柱销能限止2个自由度 ，一个削边销能限止1个自由度。再通过两块压板对其进行加紧。这样就能很好的对其进行镗孔加工，尽可能的保证其精度。（2）精基准的选择。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，此处不再制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺重复。2.3 制定工艺路线寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 图22（简图）如图2-1所示1.工艺路线方案一：工序一 以端面1为基准铣端面2再铣油槽。工序二 以端面2为基准铣端面1。工序三 合箱后以端面1及7为基准，分别粗.半精.精镗62.72，并倒两处 2X45 工序四 将零件翻转后以面1，2为基准对面5进行铣削加工。工序五 以端面1，6为基准对面7进行铣削加工。工序六 以端面1，7为基准对面6进行铣削加工。工序七 合箱后以面1和两锥箱孔为基准，钻削加工10-11孔再锪 25孔 工序八 合箱后以面1和两锥箱孔为基准，钻削加工10-11孔再锪 25孔 工序九 以端面2，6为基准钻孔13.6 锪28最后攻螺纹M16。 工序十 以面1，7为基准，钻削加工8-M8底孔再攻螺纹M8。工序十一 检查2.工艺路线方案二工序一 以端面2为基准铣端面1。工序二 以端面1为基准铣端面2。工序三 以端面1，6为基准对面7进行铣削加工。工序四 以端面1，7为基准对面6进行铣削加工。工序五 将零件翻转后以面1，6为基准对面5进行铣削加工工序六 将零件翻转后以面2，7为基准钻4-15孔，然后锪平32。 工序七 合箱后以面1和两锥箱孔为基准，钻削加工10-11孔再锪 25孔。用锥柄 机用1：50锥度销子铰刀铰7.8加工到8的锥销孔 。工序八 以端面2，6为基准钻孔13.6 锪28最后攻螺纹M16，再钻孔28底孔最后攻螺纹M20。工序九 以面1，7为基准，钻削加工8-M8底孔再攻螺纹M8。工序十 和箱后以端面1及2销孔为基准，分别粗.半精.精镗62.72，并倒两处2X45 工序十一 检查3.工艺路线方案三工序一 以端面1为基准铣端面2。 工序二 以端面2为基准铣端面1。工序三 以端面1为基准铣油槽。工序四 以端面6为基准对面7进行铣削加工。工序五 以端面7为基准对面6进行铣削加工。工序六 将零件翻转后以面1，6为基准对面5进行铣削加工。工序七 。将零件翻转后以面2为基准钻4-15孔，然后锪平32。 工序八 合箱后以面1和两孔15为基准，钻削加工10-11孔8销孔再锪 25孔 工序九 以面1，7为基准钻销加工20底孔后攻螺纹M20。工序十 以端面2，6为基准钻孔13.6 锪28最后攻螺纹M16。 工序十一 将上下箱体和箱后，以面1，6为基准钻孔8-M8底孔再攻螺纹M8工序十二 和箱后以端面1及2销孔为基准，分别粗.半精.精镗62.72，并倒两处2X45 工序十二 检查4.工艺路线方案的比较与最终工艺路线方案如下：上述三个工艺方案的特点在于：方案一是先加工面1再加工面2，这样以来会影响精度。因为我在定位时是以面1为基准的，所以我们在加工面2后再以面2为基准，加工面1，这样就提高了面1的精度。从工序1中我们可以看出其加工顺序不和理，因为它们所用的机床都不同，这样影响了加工精度，装夹延长了工作时间降低了工作效率。方案二是以面2为基准加工端面1，大概方案是先在铣床加工再在钻床加工但在工序2， 8不太合理。油槽不能与铣面一起同时加工，而工序8则销孔不能和钻孔一起加工的。方案三是综合工艺路线1 、2所得其大体方安比较和理，但也存在一些问题。比如工序九应该以面1和两锥孔为基准这样配合精度高些。另外铣面6、7时应该以两个面为基准，这样才能保证加工精度，综上所述我们解决前面的的不合理的地方在不断改进最中得到第四种方案：工序一 以端面1为基准面铣端面2。工序二 以端面2为基准面铣端面1。 工序三 以端面1为基准面铣油槽。 工序四 以端面1、6为基准面对面7进行铣削加工。工序五 以端面1、7为基准面对面6进行铣削加工。工序六 将零件翻转后以面1、6为基准面对面5进行铣削加工。工序七 。将零件翻转后以2、7面为基准面钻4-15孔，然后锪平32。 工序八 合箱后以面1、6为基准，先用D=7.8的直柄麻花钻钻7.8的孔再用锥柄机用1：50锥度销子铰刀铰7.8加工到8的锥销孔。 工序九 合箱后以面1和两锥箱孔为基准，钻削加工10-11孔再锪 25孔 工序十 以端面2，6为基准钻孔13.6 锪28最后攻螺纹M16。 工序十一 以端面2，6为基准钻孔17 后攻螺纹M20。工序十二 将上下箱体和箱后，以面1，6为基准钻孔M8底孔再攻螺纹M8倒角0.5X45 工序十三 和箱后以端面1及2销孔为基准，分别粗.半精.精镗62.72，并倒两处2X45 工序十四 检查。2.4 机械加工余量、工序尺寸的确定 图23（毛坯图）1. 如图2-3所示 “减速器箱体”零件材料HT200，生产类型为大批生产，采用金属型铸造毛坯。铸造精度CT8，表6-90，P516；铸造斜度3，表6-79，P510；未注明圆角半径R3；查书机械加工工艺设计实用手册张耀宸主编，航空工业出版社。 铸件加工余量等级F，表3-1，P78；铸件机械加工余量查表3-3，P80；铸件尺寸公差查表3-6，P84；见书机械加工余量与公差手册马贤智主编，中国标准出版社。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如下：表21加工表面加工内容加工余量（mm）精度等级工序尺寸（mm）粗糙度（um）工序余量（mm）最小最大端面铸件4.5CT9118.51.25铣削4.5IT812.53.255.8端面铸件 4.5 CT91211.25铣削 4.5 IT96.33.255.8端面铸件3 CT9142 铣削3 IT91396.33 3铣面铸件 3 CT9铣削 3 IT96.3 3 3端面铸件 3 CT9铣削 3 IT96.3 3 3镗孔72H7铸件 6 CT9精镗 0.4 IT7 3.2 0.326 0.403半精镗 1.6IT96.31.31.674粗镗 4 IT1212.5 2.9 4.3镗孔62H7铸件 6CT9561.1精镗 0.4 IT73.20.326+0.403半精镗 1.6 IT9 6.31.31.674粗镗 4 IT12 12.52.94.32 设备和工艺装备的选择在设计工序时，需要具体选定所用的机床、夹具、切削工具和量具。先具体各个工序装备选择如下：工序1： 铣334mm的端面2，以尺寸288的底面为粗基准。查书机械制造工艺设计手册P224表4-16，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择X53K立式铣床；查书机械制造工艺设计手册P270表5-42，根据加工表面为大面积平面选择套式面铣刀D=160mm,d=50mm,Z=16；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加工面为平面现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用通用夹具夹紧加工工序2： 铣288mm的端面 ，以尺寸344的端面为粗基准。查书机械制造工艺设计手册P224表4-16，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择X53K立式铣床；查书机械制造工艺设计手册P270表5-42，根据加工表面为大面积平面选择套式面铣刀D=160mm,d=50mm,Z=16；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加工面为平面现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用通用夹具夹紧加工工序3： 铣油槽，以尺寸288的底面为粗基准。查书机械制造工艺设计手册P224表4-16，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择X53K立式铣床；查书机械制造工艺设计手册P270表5-42，根据加工表面为大面积平面选择套式面铣刀D=160mm,d=50mm,Z=16；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加工面为平面现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用通用夹具夹紧加工工序4： 铣端面7。以面1，6的端面为粗基准。查书机械制造工艺设计手册P224表4-16，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择X53K立式铣床；查书机械制造工艺设计手册P270表5-42，根据加工表面为大面积平面选择套式面铣刀D=160mm,d=50mm,Z=16；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加工面为平面现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用通用夹具夹紧加工工序5： 铣的端面6 以端面1，7为粗基准。查书机械制造工艺设计手册P224表4-16，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择X53K立式铣床；查书机械制造工艺设计手册P270表5-42，根据加工表面为大面积平面选择套式面铣刀D=160mm,d=50mm,Z=16；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加工面为平面现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用专用夹具夹紧加工工序6： 铣端面5以面1，6底面为粗基准。查书机械制造工艺设计手册P224表4-16，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择X53K立式铣床；查书机械制造工艺设计手册P270表5-42，根据加工表面为大面积平面选择套式面铣刀D=160mm,d=50mm,Z=16；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加工面为平面现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用通用夹具夹紧加工工序7： 钻孔4-15孔，再锪平32以面2，7为粗基准。查书机械制造工艺设计简明手册P147表4.1-11，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择Z35；查书机械制造工艺设计简明手册P83表3.1-5和P893.1-12，根据加工孔为15所以选择直柄麻花钻d=12.6和直柄锥面钻；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加孔现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用通用夹具夹紧加工工序8： 钻孔7.8的直孔和8锥孔，以面1，6为粗基准。查书机械制造工艺设计简明手册P147表4.1-11，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择Z35；查书机械制造工艺设计简明手册P83表3.1-5和P893.1-12表，根据加工孔为15所以选择直柄麻花钻d=7.8和90直柄锥面锪钻；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加孔现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用通用夹具夹紧加工工序9： 钻孔10-11的直孔和锪25，以面和两锥孔为粗基准。查书机械制造工艺设计简明手册P147表4.1-11，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择Z35；查书机械制造工艺设计简明手册P83表3.1-5和P893.1-12表，根据加工孔为15所以选择直柄麻花钻d=8.5和90直柄锥面锪钻；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加孔现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用通用夹具夹紧加工工序10： 钻孔13.6的直孔和锪28再攻螺纹，以面2，6为粗基准。查书机械制造工艺设计简明手册P147表4.1-11，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择Z35；查书机械制造工艺设计简明手册P83表3.1-5和P893.1-12表，根据加工孔为15所以选择直柄麻花钻d=13.6和90直柄锥面锪钻粗牙普通螺纹用丝锥；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加孔现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用通用夹具夹紧加工工序11： 钻孔17的直孔和再攻螺纹，以面2，6为粗基准。查书机械制造工艺设计简明手册P147表4.1-11，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择Z35；查书机械制造工艺设计简明手册P83表3.1-5，根据加工孔为15所以选择直柄麻花钻d=17和粗牙普通螺纹用丝锥；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加孔现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用通用夹具夹紧加工工序12： 钻孔6.5的直孔和再攻螺纹，以面1，6为粗基准。查书机械制造工艺设计简明手册P147表4.1-11，根据刀杆直径、主轴孔径及主轴端面与工作台面距离选择Z35；查书机械制造工艺设计简明手册P83表3.1-5和P893.1-12表，根据加工孔为15所以选择直柄麻花钻d=6.5和粗牙普通螺纹用丝锥；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加孔现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；使用通用夹具夹紧加工工序13：粗、半精镗孔72H7，以尺寸为288mm面及；两销孔为定位基准。查书机械制造工艺设计手册P221表4-7，根据最大加工孔径及工作台宽度，选择T612卧式镗床；查书机械加工工艺手册P1064表4.3-63，根据加工孔的大小情况顶选取硬质合金镗刀，B=12，H=12,d=12；查书机械制造工艺设计手册P287表6-7，根据加工面为平面现选取量具为多用游标卡尺，测量范围为0-200mm读数值为0.05mm；采用专用夹具夹紧加工。2.5 确立切削用量及基本工时工序一：以端面1为基准粗铣半精铣端面2。错齿三面刃铣刀X53K游标卡尺. 2.5.1.1 切削用量 工件材料：HT200，硬度128192HBS，最小抗拉强度：160。所选刀具为高速钢镶齿套面端铣刀。铣刀直径D=200，宽度L=45 齿数=20。由于加工材料为HT200，故选 后角=12（周齿）=8（端齿） =90。2.5.1.2 选定每齿进给量 根据表表4.2-35可查出X53立式铣床的功率为7.5KW，工艺系统刚性中等，查表3-28得高速钢端面铣刀在加工灰铸铁时每齿的进给量=0.1 0.3mm/z，现取=0.2mm/z.2.5.1.3 选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表表3-26和表3-27。可以查得用高速钢加工铸铁时，后刀面的磨钝标准值最大磨损值1.6mm,铣刀直径D=200耐用度T=240min2.5.1.4 决定切削速度v和工作台每分钟进给量 根据表3-29得 （2-1） 式中=4.5 =139.8 =26 T=210 m=0.2。 = =15.48m/min n=24.65r/min根据X=53K立式铣床主轴转速表4.2-36 n=25 r/min.s实际切削速度v=0.26m/s。工作台每分钟进给量为，则实际每齿进给量为=0.2mm/z.2.5.1.5 校验机床功率根据表3.28的公式铣削时功率为 （2-2） 式中 = = =10724.3N V=0.26 =2.79kw X53铣床主动电机的功率为7.5kw，故所选切削用量可用所确定的切削用量为 =0.2mm/z. r/min v=0.26m/s2.5.1.6基本时间 根据表6.2-7端面铣刀铣端面的基本时间为 （2-3）其中 （2-4）=30.5 l=334 则=3.66min=219.6s2.5.2. 半精铣端面2选用镶齿套面端铣刀，X53K 游标卡尺 2.5.2.1 切削用量 所选刀具为高速钢铣刀，d=200 D=50 L=45 Z=20 每齿进给量 本工序要求保证的表面粗糙度为6.3。根据表3.3 每分钟进给量。现取 ，则2.5.2.2 选择铣刀磨钝标准及耐用度，根据表3.7 3.8得铣刀刀齿后面最大磨损量为0.4mm，耐用度 T=240min 。2.5.2.3 决定切削速度V和工作台每分钟进给量 。按表3.27中公式计算，得 = n= n=0.52r/s v=0.32m/s 工作台每分钟进给量 查表（4.2-37） 则实际每齿进给量2.5.2.4 基本时间 工序十 以端面2，6为基准钻孔13.6 锪28最后攻螺纹M16。 选用Z35 直柄麻花钻 90锥柄锥面锪钻 游标卡尺 粗牙普通螺纹用丝锥2.5.3.1 钻孔12.8mm确定进给量f 根据表2.7 时 f=(0.37-0.45)mm/r.由于本零件在加工 12.8mm孔时属于低钢度零件，故进给量应剩系数0.75，则f=(0.520.64)0.75=(0.390.48)mm/r . 切削速度：根据表3-42 （2-5）查得切削速度v=33m/min所以根据机床说明书，取 。故实际切削速度为 （2-6）切削工时 l=27.9 （2-7） 2.5.3.2.扩钻13.6mm孔 利用13.6mm的钻头对25mm的孔进行扩孔，根据扩钻的切削用量根据钻孔的切削用量选取f=(1.53.0)0.7=(1.052.1)(mm/r) 查机床说明书 取f=1mm/r 机床主轴转速：取取 l=27.9 2.5.3.3.采用90锪钻 为缩短辅助时间，取主轴转速与扩孔时相同。N=265(m/min)2.5.3.4 .采用D=16的丝锥手工攻螺纹M16工序十三 合箱后以端面1及2销为基准，分别粗.半精.精镗62.72，并倒两处2X45 选T612 圆形镗刀 游标卡尺 2.5.4.1 加工条件工件材料：HT200 金属型铸造加工要求：粗 半精 精镗孔72H7，表面粗糙度3.2机床 ：T68卧式镗床刀具 ：刀片材料为硬质合金YG6 前刃面，无屑槽，刀杆尺寸为12mm12mm 长度为500m2.5.4.2 计算切削用量 粗镗孔至70，单边余量z=2mm 一次加工确定进给量查表3-22机械制造工艺设计手册，加工铸铁刀杆长度500mm时 f=0.20.4mm/r.根据T612取f=0.37 查表3-18机械制造工艺设计手册硬质合金切削速度的计算公式 （2-8） 式中 m=0.2 f=0.37 t=60 取 实际速度 .v=1.73m/s当切削时：当加工1个孔时 l=130 （2-9） 所以加工两孔时的动机时间为t=0.992=1.98(min) 半精镗孔直径到71.6mm，单边余量Z=0.8 依次镗去全部余量 进给量同上刀杆长度500mm f=0.20.4mm 取f=0.27mm/r. 同上， 机械制造工艺设计手册表3-19 取 则实际速度 切削时 当孔为1个孔时 当为两个孔时 精镗孔直径到720mm，单边余量Z=0.4依次镗去全部余量 进给量同上刀杆长度500mm f=0.20.4mm 取f=0.2mm/r. 同上， 机械制造工艺设计手册表3-19 取 则实际速度 切削时 当孔为1个孔时 当为两个孔时 第三章 夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，经过与老师协商，决定设计第13道工序镗72H7孔的镗孔卡具。本夹具将用于T612镗床。.刀具为圆形镗刀。为了提高劳动生产率，保证加工质量3.1 问题的提出 本夹具主要用来镗孔72H7的孔，其精度要求和加工技术要求都不是很高。因此在本道工序时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度加工难度都不是主要问题。3.2 夹具设计3.2.1 定位基准的选择由零件图可知，此零件为箱体零件，其结构并不复杂，镗孔72H7。在上下箱合箱后一起镗的，其要求的加工精度并不是很高，通过对零件的分析可知可以通过面1和两削对零件定位。 为了提高加工效率，现在决定设计的专用夹具，采用气动夹紧的方式，以便装夹。3.2.2夹紧力的确定确定一个机构的夹紧力,即确定夹紧力的大小,方向和作用点。它必须通过综合分析工件的结构特征、加工要求、工件的定位方案以及工件在加工过程中所受外力来确定。1确定夹紧力作用方向原则夹紧力的作用方向不仅影响工件的加工精度，而且还影响工件夹紧的实际效果。0确定夹紧力方向应考虑以下三点：一是夹紧力的作用方向不应破坏工件的即定位置；二是夹紧力的作用方向应使夹紧力尽可能最小。本夹具作用方向为向下。2确定夹紧力作用点的原则夹紧力作用点是夹紧元件与工件接触点处的面积。确定夹紧力作用点是指夹紧力方向已经确定后，来确定作用点的位置、数目及面积。本夹具的作用点为两个点。3夹紧力大小的确定夹紧力的大小关系到夹具使用的可靠性、安全性及工件的变形量。夹紧力过小加工过程中工件位置将发生变动，夹紧力过大将使将使工件产生变形。因此也不能过大。一套夹具的实际所需夹紧力的计算是一个很复杂的问题，为了简化计算，一般只考虑切削力对夹紧力的影响，并假定工艺系统是刚性的，切削过程是连续稳定的。根据静力平衡原理计算出理论夹紧力W，在乘上安全系数K即的实际夹紧力数值。3.2.3 切削力及夹紧力的计算。通过刀具对零件加工的受力分析，可得到刀具的切削力，可分为圆周切削力 根据表1-2-3 可得 （3-1） （3-2） （3-3）其某点受力分析图为 图31（受力图）其式中f-每分钟进给量 t-切削深度 v-切削速度 （3-4）根据1-2-4 1-2-5 1-2-6得 3.2.4粗镗时的切削力 = =984.2(N)= =663.0(N) = =800.0(N)计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个刚性系统以简化计算，然后根据工件受切削力，夹紧力后处于静力平静条件 计算出理论夹紧力，再剩以安全系数K，作为实际需要夹紧力。安全系数K可按以下计算：K= 其中 根据表1-2-12 查得 f=0.6 （3-5） （3-6） （3-7）3.2.5 定位误差的分析与计算 由于工件定位所造成的加工面相对其工序基准的位置误差简称为定位误差。以表示，在加工时夹具相对刀具及切削成形运动的位置经调定后不再变动，因此可认为加工面的位置是固定的（实际上由于在加工一批工件过程中多次重调刀，以及工艺系统变形等影响，加工面的位置会有变化，这在加工过程误差中以考虑。）在这种情况下，加工面对其工序基准的位置误差必然是工序基准的位置变动所引起的。所以定位误差也就是工件定位时工序基准沿加工要求方向上的变动量造成定位误差的原因，如前所述一个是前节讨论的基准位置误差；另一个是基准不重合误差。通过对零件的分析可得出零件的定位是一面两孔来实现的，其结构简图如下：图32（定位简图）选用的的固定定位圆柱销限制两个自由度与零件孔的配合15 第二个孔里装的是削边销限制一个自由度与孔配合 （3-8） （3-9） （3-10） （3-11）其中：第一定位孔与圆柱定位销间的最小间隙： 第二定位孔与削边销间的最小间隙3.2.6 气缸的设计与计算3.2.6.1 活塞式气缸1 气缸内径与输出轴向力计算根据表1-5-58 确定我所设计的气缸类型为单向作用气缸。表中： p气缸工作压力； 气缸的机械效率，D0.1m时，=0.80.9； D0.1m时，=0.650.8； d活塞杆直径（m）; R弹簧阻力（N），R=C（L+S）； L弹簧预压缩量（cm）;S活塞行程； C弹簧刚度（可取C=1.763.43）； 弹簧钢丝直径；气缸内径；气缸简图： 图33气缸简图 （3-12）R=C（L+S） C=2.5 L=1.5cm s=5.2cm 则 R=20.5 设各铰链的效率为0.98 气缸效率 0.88 通过夹紧力预算推力为P= （3-13）根据表选用p=0.5Mpa P=12321 带入上面的公式2 计算D值时，活塞杆直径d上为预定则 d=（）D 则 d=38mm 。弹簧的确定：查机械设计手册表25-10（GB2089-80） 弹簧材料直径为6，中径50mm 节距=16.5 一圈弹簧工作极限负荷下的变形量 f=9.4 最大 自由高度 H=52260 有效圈数n=2.514.5 单圈弹簧质量 0.0314kg(2) 活塞杆的直径与长度的确定及验算 根据表1-5-30。参数活塞杆直径 活塞杆长度内确定 d=（）D 按结构需要验 时容算，即d 选用杆的材料为20钢 d=0.038 合理选L=2 则合理表中：P活塞杆承受的轴向压力 活塞杆材料的许用应力（Pa） E活塞杆材料的弹性模量 A活塞杆的横截面积； m与气缸安装方式有关的安装系数，见表 1-5-31； n安全系数，一般取n=24,有冲击时取n=610; 承受压力时，活塞杆的最大安全长度。值可用公式算得，几可从表1-5-32查出（1） 气缸筒壁厚的确定与验算由于设计为专用气缸设计，其壁厚可按表1-5-33选取，D=190 t=14 (铸铁HT1533) 必要时按下式进行强度计算： （3-14） 合理的式中： t气缸筒壁厚（mm）; p最高工作压力（Pa）; D气缸筒直径（mm）; 气缸筒材料的许用应力（Pa）,见表1-5-34。（2） 连接螺栓直径的确定与验算先根据螺栓材料与载荷，按表1-5-35初定螺栓直径d，在按螺栓直径d，再按下式计算；（3-15）合理 （3-16）故n取的颗式中气缸的有效截面面积（）; p气缸的工作压力（a）;螺栓材料的抗拉强度（a）; x许用应力与抗拉强度之比，取x=; n螺栓数目；3.2.6.2 气缸的密封气缸中需要密封的有以下各对零件之间：气缸筒与气缸盖，活塞与活塞杆，气缸筒与活塞.活塞杆与气缸盖。常用的密封形式见根据表-。在动密封中，型密封圈和型密封圈应用最为广泛。因为型密封圈的滑动接触面长度适中，摩擦阻力不大，密封性能好；采用形密封圈时。结构简单，摩擦阻力最小。由于接触面积小回降低密封性能，必要时适当增加密封圈数量以提高密封圈性能所以选择型3.3夹紧装置的组成及设计要求夹紧工件的方式是多种多样的，因而夹紧装置的结构也是千变万化的。夹紧装置一般分为简单夹紧装置与复合夹紧装置两类。夹紧装置一般由以下三大部分组成：3.3.1动力源在夹具中产生原始作用力的机构称为动力源。有手动与机动两类，采用机动夹紧的动力源，是为了减少辅助时间，减轻工人劳动强度，提高生产率。本夹具采用机动气压夹紧的动力源。3.3.2中间传力机构它是将动力源产生的原始作用力传递给夹紧元件的机构称为传力机构。有螺旋机构、铰链机构、偏心机构等。本夹具采用螺旋机构。3.3.3夹紧元件夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。它通过与工件被夹表面直接接触来实现夹紧的功能，如压板、压头等。本夹具采用钩形压板。如图3-4所示 图3-4（加紧图）3.4镗模导向装置的设计采用镗模镗孔，孔的位置尺寸精度除了采用刚性主轴加工外都是依靠镗模导向来保证的，而不决定于机床成形运动的精度。镗模导向装置的布置，结构和制造精度是保证镗模精度的关键。3.4.1导向支架的布置方式单面后导向向支架布置在刀具的后方，刀具与主轴刚性连接。加工D的长孔时，刀具导向部分直径d应小于所加工的孔径D。这是因为，此时镗杆能进入孔内，可以减少镗杆的悬伸量和利于缩短镗杆长度。3.4.2镗套的结构形式固定式镗套它是固定在镗模的导向支架上，不能随镗杆一起转动。刀具或镗杆在镗套内既有相对转动又有相对移动。它具有外形尺寸小、结构简单、中心位置准确的优点。为了减少镗套与镗杆的磨损，一般带有润滑油孔，用油枪注油润滑。3.4.3镗杆1） 镗杆导向部分采用开有直槽和开有螺旋槽的导向。这种导向与导套接触面积小，并有在沟槽中能存屑的优点，采用上述导向结构时，切削速度不宜超过20米/分，因此采用这种导向结构的镗杆直径一般不大于60毫米。2） 镗杆直径 确定镗杆直径时，在考虑到镗杆刚度的同时，还要考虑到镗杆和工件孔之间应留有足够的容屑空间。镗杆直径一般选取 ， 在设计镗杆时，镗孔直径D、镗杆直径d、镗刀截面BB之间一般按表考虑；查书机床夹具设计P140表5-4，取D=52mm、d=40mm、BB=12123） 镗杆材料及技术要求 镗杆要求表面硬度而内部有较好的韧性。因此镗杆材料多采用45钢。镗杆的导向部分的公差，粗加工采用db,精加工采用db1;镗杆在500毫米长度内弯曲小于0.01毫米；装刀的刀孔对镗杆的不对称度不大于0.01-0.1毫米，不垂直度不大于0.01-0.02/100，刀孔光洁度一般为；3.5夹具结构设计 3.5.1本夹具设计为气动夹具，主要是为了提高生产效率，便于操作。由于被加工零件为箱体零件，体积较大 但结构比较简单 从零件的结构我们可以得出 对零件定位可以用一面两销（前面已经介绍）来实现。减速器箱体必须把上下箱合箱后才能加工，才能保证其加工精度。而夹紧则用可以从上往下用力。就能使零件固定对其进行镗孔加工。示意图如下：图35夹具简图从上图中我们可以看到镗孔的结构图包括：气缸 杆 连接柄 压板等零件。其工作原理为：当向气缸里充气带动活塞向右运动。压缩气缸内的弹簧，使得杆3向右运动从而带动连接柄，影响到杆1，杆1向上运动使得压板一端向上运动另一端向下运动，把零件压紧。当气缸放气时弹簧给活塞一个想左的推力使得活塞向做运动。从而带动杆3向左运动，影响到杆1，杆1向下运动使得压板一端向下运动另一端向上运动，把零件放开。 从图中我们能够看出连接柄是以一端为基准绕其转动做的是圆周运动，而它所连接的杆却只是上下或左右运动，为的使机构不被卡死，我门设计并接柄与杆的连接孔时，将其设计为一个椭圆。最后由于设计的销孔配合很多为间隙配合所以在销的另一头用开口销以确保机构正常运转。第四章历经一学期的毕业设计终于圆满结束了。回忆这段日子，用一句话可以表达它痛并快乐着。忘不了在教学楼607和实验楼225度过的日子。遇到困难的做不出来的时候真的是很痛
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