基于UG的变速齿轮箱体数控加工生产线的设计毕业设计说明书

1、 学校代码 ： 学 号：hefei university本本科科毕毕业业设设计计 （论论文文）bachelor dissertation论文题目：基于 ug 变速齿轮箱体数控加工生产线设计学科专业： 机械设计制造及自动化 作者姓名： 导师姓名： 完成时间： 2012.5.20 2012 年 5 月 20日基基于于 u ug g 变变速速齿齿轮轮箱箱体体数数控控加加工工生生产产线线设设计计摘摘 要要 加工中心简称 cnc。是一种 由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。 加工中心的突出特点为加工工序集中和能够实现自动换刀，对于形状复杂、精度要求较高和要求换刀频繁的零件

2、的加工能够提高生产效率、缩短生产周期以获得较好的经济效果。本次设计 针对的零件为三星齿轮箱体，形状复杂、有一定的精度要求并且加工工序较多，因而选择在加工中心上加工很合适。设计首先用 ug 软件绘制零件图、毛坯图，然后 对零件进行分析 ，确定合适的加工工序，根据工序选择相应的定位基准，制定加工工艺，选择切削用量并计算基本工时，用autocad 绘制加工工艺综合卡，用 ug 导出其中一道工序的数控加工 g 代码，选择两道加工工序设计夹具并用cad 绘制夹具装配图 。 关关键键词词：三三星星齿齿轮轮箱箱体体；工工艺艺；工工序序；加加工工中中心心；夹夹具具ug-based design of cnc

3、machining production line of the gear box abstract processing center referred to as cnc. composed by mechanical equipment and numerical control systems used for processing complex shape of workpiece, cnc is a kind of high efficiency automation machine tools. processing operations focused and able to

4、 achieve automatic tool change is a prominent characteristic of the machining center. when used to process workpieces which are of complex shape, of high accuracy and require for frequent tool change, it can improve production efficiency, shorten the production cycle in order to obtain better econom

5、ic effects.this design is for partnorton gear box who have complex shape, certain degree of accuracy and more processing process.so it is relatively appropriate to process in the processing center.the first step of this design is to use ug to draw the part drawing, blank drawing and process work pre

6、face diagram. then analysing the part so as to determine appropriate manufacturing procedure, using the ug software export procedure of nc machining process, selecting the appropriate location basis to develop a process route, choosing processing equipment and tools, fixtures, measuring, and calcula

7、ting each procedure of the basic working hours, drawing processing process card. finalize the fixture design of two process and complete the fixture drawings with cad. key word: norton gear box；technology；process；processing center; fixture ii目目录录前前 言言.iv第第 1 1 章章 零零件件分分析析 .11.1. 零件作用分析 .11.2. 零件工艺分析

8、 .2第第 2 2 章章 确确定定毛毛坯坯尺尺寸寸 .32.1. 确定毛坯尺寸 .3第第 3 章章 工工艺艺过过程程设设计计 .43.1. 定位基准的选择 .43.2. 制定工艺路线 .43.3. 选择加工设备及刀具 .63.4. 加工工序设计 .12第第 4 4 章章 三三星星齿齿轮轮箱箱体体夹夹具具设设计计 .304.1. 夹具设计的相关要求 .304.2. 定位夹紧方案的确定 .304.3. 切削力及夹紧力的分析 .324.4. 定位误差分析 .37第第 5 5 章章 铣铣削削下下底底面面 g g 代代码码 .39第第 6 6 章章 结结 论论 .45参参考考文文献献 .46致致 谢谢

9、.47前前 言言本次设计是在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而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件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。其目的在于：1巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的综合性的检验；2加强我们查阅资料的能力，熟悉有关资料；3树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；4.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。5通过零件图，装配图绘制，使我们对于ug 和 autoca

10、d 等绘图软件的使用能得到进一步的提高。本次设计的主要内容为：首先运用ug 软件绘制 三星齿轮箱体的三维零件图立体模型 ，然后根据图纸的技术要求等确定生产类型，经分析本次设计的零件年产量为 6000 件，属大批量生产。其次进行工艺分析，确定零件的数控加工工艺路线，完成机械加工工序设计 以及数控加工中心对零件的机加工编程 。最后，对某 两道加工工序进行夹具装配图的设计。机械毕业设计0第第 1 1 章章 零零件件分分析析1 1. .1 1. . 零零件件作作用用分分析析箱体零件是机器或部件的基础零件 ,它把有关零件联结成一个整体 ,使这些零件保持正确的相对位置 ,彼此能协调地工作 .因此,箱体零件

11、的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量 ,进而影响机器的使用性能和寿命 .因而箱体一般具有较高的技术要求 。由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是 :结构形状复杂 ,箱壁薄而不均匀 ,内部呈腔型 ;有若干精度要求较高的平面和孔系 ,还有较多的紧固螺纹孔等 。毛坯的铸造方法 ，取决于生产类型和毛坯尺寸 ，在单件小批生产中 ,多采用木模手工造型 ；在大批量生产中广泛采用金属模机器造型 ，毛坯的精度较高 ，箱体上大于3050mm 的孔，一般都铸造出顶孔 ，以减少加工余量 。此毕业设计零件为三星齿轮箱体，材料为合金铸铝，其零件图如下 . 图 1.1

12、三星齿轮箱体机械毕业设计11 1. .2 2. .零零件件工工艺艺分分析析零件三星齿轮箱体的材料 为合金铸铝 。该零件上主要加工面为 箱体下底面，50.4mm和86.8mm所在环形凸台在箱体外部的 上端面，56mm与65.8mm所成的台阶面，65.8mm内圆表面，56mm与128.8mm在箱体上表面所成的环形凸台面 ，77mm与126mm在箱体外侧所成的环状凸台 ，2- 12mm孔和7mm孔所在的箱体内部三个凸耳下表面，420mm所在凸台上表面，77mm孔，56mm孔，50.4mm孔，4个加强肋终端的48m螺纹孔，外部环形凸台与内部四耳花型凸台相连的48m螺纹孔，侧面环状凸台上的410m螺纹孔

13、，与下底面凸缘相连的78m螺纹孔、12m螺纹孔，箱体内侧三个凸耳上的212m和8m螺纹孔，7mm工艺孔，12 10mm矩形孔，0.10163.6内圆表面与其端面的垂直度为0.05，孔0.03077与孔0.080.02372.8的轴心线不相交度为 0.03，孔0.080.02372.8与内表面0.10163.6的同心度为 0.02。机械毕业设计2第第 2 2 章章 确确定定毛毛坯坯尺尺寸寸2 2. .1 1. .确确定定毛毛坯坯尺尺寸寸 零件材料 为合金铸铝 ，已知零件的生产纲领为 6000 件/年，其生产类型为大批 量生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型 及壳型。此外，为消除残余应力，铸造后安

14、排人工时效处理。 由机械制造工艺设计简明手册 第 38 页表 2.2-3 可查得尺寸公差等级 ct79 级，选择 8 级，由机械制造工艺设计简明手册 第 41 页表 2.2-5 可查得加工余量等级 ma 为 g，第 74 页加工余量表 2.321 可得86.8mm所在环形凸台加工余量数值 2.5mm,下底面加工余量 5.0mm，128.8mm在箱体上表面所成的环形凸台面余量为 3.0mm，56mm与65.8mm所成的台阶面余量为 2.5mm，65.8mm内圆表面单边余量为 2mm，126mm在箱体侧面所成的环状凸台余量为3.0mm，420mm所在凸台表面余量为 2.5mm，2- 12mm孔和7

15、mm孔所在的箱体内部三个凸耳表面余量为2.5mm，77mm孔单边余量为 2mm，56mm孔单边余量为 2mm，50.4mm孔单边余量为 2mm，72.8mm内圆柱面单边余量为 2mm。图 2.1 三星齿轮箱体毛坯图 3第第 3 3 章章 工工艺艺过过程程设设计计3 3. .1 1. .定定位位基基准准的的选选择择精基准的选择： 三星齿轮箱体 的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循 “基准重合 ”的原则，避免产生基准不重合误差 。50.4mm孔、上表面各凸台 、4 个加强肋终端的48m螺纹孔，外部环形凸台与内部四耳花型凸台相连的48m螺纹孔，侧面环状凸台上的410m螺纹孔

16、及77mm与126mm在箱体外侧所成的环状凸台 的加工都采用下底面和底面两孔 作为基准，这使得工艺路线又遵循 “基准统一”的原则， 避免了产生基准转换误差，下底面覆盖 面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。粗基准的选择 ：在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，因而粗基准选为173.6mm箱体外圆弧 面部分和50.4mm和86.8mm所在环形凸台的 上表面，采用 v 形块和圆头支撑钉 夹持定位。3 3. .2 2. .制制定定工工艺艺路路线线根据各表面 、孔的加工要求，和各种加工方法能

17、达到的经济精度，可确定各表面及孔的加工方法如下 .表 3.1 零件加工方案表待 加 工 部 分加 工 方 案下底面粗铣、半精铣、精铣作为精基准的 2-m8 螺纹孔钻孔、铰孔、攻丝不作为精基准 6-m8 螺纹孔钻孔、攻丝7mm孔、3-m12 螺纹孔钻孔、攻丝86.8mm凸台表面粗铣、半精铣、精铣420mm所在凸台表面粗铣420mm凸台上的48m螺纹孔钻孔、攻丝128.8mm凸台表面粗铣、精铣机械毕业设计450.4mm孔粗镗56mm孔粗镗65.8mm内圆表面粗镗、半精镗128.8mm凸台上410m螺纹孔钻孔、攻丝箱体内部三个凸耳表面粗铣、精铣72.8mm内圆面粗镗、半精镗50.4mm与72.8mm

18、所成的台阶面粗镗、半精镗 12 10mm矩形槽粗铣126mm凸台表面粗铣、精铣77mm孔粗镗126mm凸台上410m螺纹孔钻孔、攻丝表 3.2 加工工序工序表工 序 号工 序 内 容定 位 基 准01铸造02时效粗铣、半精铣、精铣下 底面86.8mm凸台表面03钻6-m8孔、7mm孔、钻铰作为精基准的2-m8孔、钻并攻丝3-m12孔86.8mm凸台表面粗铣、半精铣、精铣86.8mm凸台表面下底面和2-m8孔420mm所在凸台表面下底面和2-m8孔钻攻丝420mm凸台上的48m螺纹孔下底面和2-m8孔粗铣、精铣128.8mm凸台表面下底面和2-m8孔镗50.4mm内圆面下底面和2-m8孔镗56m

19、m孔下底面和 2-m8 孔镗65.8mm内圆表面下底面和 2-m8 孔04钻并攻丝410m螺纹孔下底面和 2-m8 孔 5粗铣、精铣 内部三个凸耳表面86.8mm凸台表面镗72.8mm内圆面及50.4mm与72.8mm所成的台阶面86.8mm凸台表面05 12 10mm矩形槽86.8mm凸台表面粗铣、精铣126mm凸台表面下底面和2-m8孔镗77mm孔下底面和2-m8孔06钻、攻丝126mm凸台上410m螺纹孔下底面和2-m8孔07攻丝8-m8螺纹孔86.8mm凸台表面及50.4mm孔08入库3 3. .3 3. .选选择择加加工工设设备备及及刀刀具具根据零件加工要求 ，加工设备 选择数控加工

20、中心 ，工件在 加工中心 上的装卸由人工完成。铣铣下下底底面面：根据加工工序选择功率为 15kw 的加工中心。由于铣削下底面的夹具夹持不便于采用大直径的盘铣刀一次横向一次铣削，故采用小直径的端铣刀沿着箱体下底面边缘轨迹铣削，下底面边缘最宽处宽度约为30mm，则铣削宽度=30mm60mm，由切削用量简明手册 第 84 页表 3.1 和机械制造工ae艺设计简明手册 第 100 页表 3.1-28 知应选用直径 d=5080mm 的硬质合金镶齿套式面铣刀。 虽然下底面表面粗糙度要求仅12.5，但要作为精基准，故表面粗糙度至少需要达到 3.2，铣削深度8mm，铣削宽度=30mm60mm，查切削用量简明

21、手册 第 84 页ae表 3.1 和切削用量简明手册 第 96 页表 3.16 知选用=80mm 的硬质合金端铣刀。0d由于合金铸铝硬度 40110hbs，小于 220hbs，因而由 切削用量简明手册 第 6 页表 1.2 选择硬质合金牌号为 yg6 的硬质合金刀片，由 切削用量简明手册 第 96 页表 3.16 知齿数为 10；查切削用量简明手册 第 84 页表 3.2，由于合金铸铝硬度 110hbs150hbs，而铣削余量较小，则铣刀主偏角，过渡刃偏角，副偏角，45kr30kr5kr机械毕业设计6，0801020s 015钻钻 6 6- -m m8 8 孔孔、7mm孔孔、钻钻铰铰 2 2-

22、 -m m8 8 孔孔、钻钻攻攻丝丝 3 3- -m m1 12 2 孔孔： 作为精基准两孔表面粗糙度至少需要达到3.2 m，但由于各孔径均小于1520mm，故查机械制造工艺设计简明手册 第 20 页表 1.4-7 知对于作为精基准的两孔只需要经过钻孔、铰孔、攻丝三次加工，经济精度为it810 级。而其余诸孔只需要经过钻孔、攻丝即可。由于作为精基准的两孔不便于在此道工序就进行攻丝，故此道工序对于 8-m8 螺纹孔只进行其中 6-m8 螺纹孔的钻孔和作为精基准的2-m8 螺纹孔的钻孔、铰孔，对于 3-m12 螺纹孔在此道工序即进行钻孔和攻丝加工。钻孔：由 机械制造工艺设计简明手册 第 70 页表

23、 2.3-20 知 m8 螺纹孔攻丝前钻孔用麻花钻钻头直径有 为 6.8mm，m12 螺纹孔攻丝前 钻孔用麻花钻钻头直径有 为10.2mm，由机械制造工艺设计简明手册 第 84 页表 3.1-6 知硬质合金锥柄麻花钻直径系列有 d=6.5mm、6.8mm、10.2mm，因而对于不作为精基准的6-m8 螺纹孔钻孔时选择直径 d=6.8mm 硬质合金锥柄麻花钻，而7mm孔无需攻丝，且只需要粗加工即可，故对于7mm孔钻孔时选择直径为 d=7mm 硬质合金锥柄麻花钻，对于需要作为精基准的2-m8 螺纹孔钻孔时选择直径为 d=6.5mm 的硬质合金 锥柄麻花钻，为铰孔留下余量，而对于 3-m12 螺纹孔

24、钻孔时选择直径为 d=10.2mm 硬质合金锥柄麻花钻。由于被加工材料为合金铸铝，由 切削用量简明手册 第 46 页表 2.2 知钻头几何参数分别为，取为；290 140118铰孔：由于被加工材料为合金铸铝，硬度较小，故可选择高速钢铰刀，需要做铰孔处理的为 2-m8 孔，铰刀 直径为 d=6.8mm，由切削用量简明手册 第 49 页表 2.6 选择的铰刀几何参数后角为010 12，齿背倾斜角为115 20，由于在加工中心上加工，则机用铰刀主偏角；60kr攻丝： 对于 3-m12 螺纹孔在此道工序即进行攻丝加工， 由于在之前已经将待加工3-m12 螺纹孔孔径钻至 10.2mm，则可根据相应的直径

25、参数选择对应的丝锥进行攻丝加工。铣铣削削86.8mm凸凸台台表表面面：机床仍然为上述相同的加工中心 。因铣削宽度=86.8mm120mm，由切削用量ae简明手册 第 84 页表 3.1 和机械制造工艺设计简明手册 第 100 页表 3.1-28 知应选用直径 d=100200mm 的硬质合金镶齿套式面铣刀。 已知总余量为 2.5mm，则铣削深度6mm，铣削宽度=86.8mm120mm，查切削ae用量简明手册 第 84 页表 3.1 和切削用量简明手册 第 96 页表 3.16 知选用=125mm 的硬质合金端铣刀。由于 合金铸铝 硬度 40110hbs，小于 220hbs，因而由0d切削用量简

26、明手册 第 6 页表 1.2 选择硬质合金牌号为 yg6 的硬质合金刀片，由切削用量简明手册 第 96 页表 3.16 知齿数为 12； 7查切削用量简明手册 第 84 页表 3.2，由于合金铸铝 硬度 110hbs150hbs，而铣削余量较小，则铣刀主偏角，过渡刃偏角，副偏角，45kr30kr5kr，0801020s 015粗粗铣铣420mm所所在在凸凸台台表表面面：机床仍然为上述相同的加工中心 。因铣削宽度=20mm60mm，由切削用量简ae明手册第 84 页表 3.1 和机械制造工艺设计简明手册 第 101 页表 3.1-28 知应选用直径 d=5080mm 的硬质合金镶齿套式面铣刀。

27、已知总余量为 2.5mm，则铣削深度6mm，铣削宽度=20mm60mm，查切削用ae量简明手册 第 84 页表 3.1 和切削用量简明手册 第 96 页表 3.16 知选用=80mm 的硬质合金端铣刀。由于 合金铸铝 硬度 40110hbs，小于 220hbs，因而由0d切削用量简明手册 第 6 页表 1.2 选择硬质合金牌号为 yg6 的硬质合金刀片，由切削用量简明手册 第 96 页表 3.16 知齿数为 10； 查切削用量简明手册 第 84 页表 3.2，由于合金铸铝 硬度 110hbs150hbs，而铣削余量较小，则铣刀主偏角，过渡刃偏角，副偏角，45kr30kr5kr，0801020s

28、 015钻钻并并攻攻丝丝420mm凸凸台台上上的的48m螺螺纹纹孔孔： 由于各孔径均小于 1520mm，故查机械制造工艺设计简明手册 第 20 页表1.4-7 知对于各孔只需要经过钻孔后即可攻丝，经济精度为it810 级。钻孔：由 机械制造工艺设计简明手册 第 70 页表 2.3-20 知 m8 螺纹孔攻丝前钻孔用麻花钻钻头 直径有为 6.8mm，由机械制造工艺设计简明手册 第 84 页表3.1-6 知硬质合金 锥柄麻花钻 直径系列为 d=6.8mm，因而对于48m螺纹孔钻孔时选择直径 d=6.8mm 硬质合金 锥柄麻花钻 。由于被加工材料为合金铸铝， 由切削用量简明手册第 46 页表 2.2

29、 知钻头几何参数分别为，取为；290 140118 攻丝： 由于在之前的工序已经将 4 孔径钻至 6.8mm，则根据直径参数选择对应的丝锥进行攻丝加工。铣铣128.8mm凸凸台台表表面面 ：机床仍然为上述相同的加工中心 。机械毕业设计8因铣削宽度=128mm180mm，由切削用量简明手册 第 84 页表 3.1 和机械ae制造工艺设计简明手册 第 100 页表 3.1-28 知应选用直径 d=200250mm 的硬质合金镶齿套式面铣刀。 已知总余量为 3mm，则铣削深度6mm，铣削宽度=128mm260mm，查切削用ae量简明手册 第 84 页表 3.1 和切削用量简明手册 第 96 页表 3

30、.16 知选用=200mm 的硬质合金端铣刀。由于 合金铸铝 硬度 40110hbs，小于 220hbs，因而由0d切削用量简明手册 第 6 页表 1.2 选择硬质合金牌号为 yg6 的硬质合金刀片，由切削用量简明手册 第 96 页表 3.16 知齿数为 16；查切削用量简明手册 第 84 页表 3.2，由于合金铸铝 硬度 110hbs150hbs，而铣削余量较小，则铣刀主偏角，过渡刃偏角，副偏角，45kr30kr5kr，0801020s 015镗镗56mm孔孔、镗镗50.4mm孔孔：机床仍然为上述相同的加工中心， 已知各孔 加工单边总余量为 2mm，由机械加工工艺师手册第 3-284 页表

31、3.3-41 知选用机夹单刃镗刀，由于最小镗孔直径为d=56mm63mm，故选择的镗刀各参数分别为杆部直径d=50mm，总长 l=350mm，尺寸00.2535fmm.镗镗65.8mm孔孔及及56mm与与65.8mm所所成成的的台台阶阶面面：机床仍然为上述相同的加工中心，65.8mm孔加工单边总余量为 2mm，在镗削65.8mm孔的同时56mm与65.8mm所成的台阶面的尺寸及粗糙度即可得到保证。由机械加工工艺师手册第 3-284 页表 3.3-41 知选用机夹单刃镗刀，由于最小镗孔直径为 d=65.8mm80mm，故选择的镗刀各参数分别为杆部直径d=60mm，总长 l=400mm，尺寸00.

32、2545fmm.钻钻并并攻攻丝丝410m螺螺纹纹孔孔： 由于各孔径均小于 1520mm，故查机械制造工艺设计简明手册 第 20 页表1.4-7 知只需要经过钻孔、攻丝即可。钻孔：由 机械制造工艺设计简明手册 第 70 页表 2.3-20 知 m10 螺纹孔攻丝前钻孔用麻花钻钻头 直径有为 8.5mm，由机械制造工艺设计简明手册 第 84 页表3.1-6 知选用硬质合金 锥柄麻花钻 直径系列为 d=8.5mm。由于被加工材料为合金铸铝，由切削用量简明手册 第 46 页表 2.2 知钻头几何参数分别为，取为290 140 9；118攻丝： 对410m螺纹孔在此道工序即进行攻丝加工， 由于在之前已经

33、将待加工410m螺纹孔孔径钻至 8.5mm，则可根据相应的直径参数选择对应的丝锥进行攻丝加工。铣铣削削内内部部三三凸凸耳耳下下表表面面 ：机床仍然为上述相同的加工中心， 铣削宽度=28.4mm，由机械制造工艺设计ae简明手册 第 102 页表 3.1-31 知应选用直径 d=40mm 的 7:24 锥柄立铣刀。专用夹具及游标卡尺。 已知总余量为 2.5mm 即为铣削深度 ，铣削宽度=28.4mm，铣削材料为合金铸铝，ae硬度偏小， 查切削用量简明手册 第 84 页表 3.1 知选用=40mm 的高速钢立 铣刀0d即可满足要求 。由机械制造工艺设计简明手册 第 102 页表 3.1-31 知齿数

34、为 8； 查切削用量简明手册 第 84 页表 3.2，由于合金铸铝 硬度40110hbs150hbs，而铣削余量较小，则 所选择的 7:24 锥柄高速钢立 铣刀刀齿螺旋角，后角，前角20016015镗镗72.8mm内内圆圆表表面面及及50.4mm与与72.8mm所所成成的的台台阶阶面面 ：机床仍然为上述相同的加工中心， 已知加工单边总余量为 2mm，由机械加工工艺师手册第 3-284 页表 3.3-41 知可选用机夹单刃镗刀，由于最小镗孔直径为d=72.8mm80mm，故选择的镗刀各参数分别为杆部直径d=20mm，总长 l=150mm.铣铣削削12 10mm 矩矩形形槽槽：机床仍然为上述相同的

35、加工中心， 铣削宽度=12mm，铣削高度 h=10mm，由机ae械制造工艺设计简明手册 第 101 页表 3.1-30 知粗铣时选用直径11dmm的莫氏锥柄立铣刀，标准92lmm，22lmm，选择中齿，齿数为 4，由机械制造工艺设计简明手册 第 101 页表 3.1-30 知半精铣时 选用直径12dmm的莫氏锥柄立 铣刀，标准96lmm，26lmm，选择细齿，齿数为 5。铣铣削削126mm与与77mm形形成成的的凸凸台台表表面面：机床仍然为上述相同的加工中心 。因铣削宽度=126mm180mm，由切削用量ae简明手册 第 84 页表 3.1 和机械制造工艺设计简明手册 第 100 页表 3.1

36、-28 知应选用直径 d=200250mm 的硬质合金镶齿套式面铣刀。 机械毕业设计10已知加工 总余量为 3mm，铣削深度6mm，铣削宽度=126mm180mm，查切削ae用量简明手册 第 84 页表 3.1 和切削用量简明手册 第 96 页表 3.16 知选用=200mm 的硬质合金端铣刀。由于 合金铸铝 硬度 40110hbs，小于 220hbs，因而由0d切削用量简明手册 第 6 页表 1.2 选择硬质合金牌号为 yg6 的硬质合金刀片，由切削用量简明手册 第 96 页表 3.16 知齿数为 16； 查切削用量简明手册 第 84 页表 3.2，由于合金铸铝 硬度 110hbs150hb

37、s，而铣削余量较小，则铣刀主偏角，过渡刃偏角，副偏角，45kr30kr5kr，0801020s 015镗镗77mm孔孔：机床仍然为上述相同的加工中心， 已知加工单边总余量为 2mm，由机械加工工艺师手册第 3-284 页表 3.3-41 知可选用机夹单刃镗刀，由于最小镗孔直径为d=77mm80mm，故选择的镗刀各参数分别为杆部直径d=20mm，总长 l=150mm.钻钻并并攻攻丝丝126mm凸凸台台上上410m螺螺纹纹孔孔： 由于各孔径均小于 1520mm，故查机械制造工艺设计简明手册 第 20 页表1.4-7 知对于各孔只需要经过钻孔后即可攻丝，经济精度为it810 级。钻孔：由 机械制造工

38、艺设计简明手册 第 70 页表 2.3-20 知 m10 螺纹孔攻丝前钻孔用麻花钻钻头 直径有为 8.5mm，由机械制造工艺设计简明手册 第 84 页表3.1-6 知硬质合金 锥柄麻花钻 直径系列为 d=8.5mm。由于被加工材料为合金铸铝， 由切削用量简明手册 第 46 页表 2.2 知钻头几何参数分别为，取为；290 140118 攻丝： 由于在之前的工序已经将 4 孔径钻至 8.5mm，则根据直径参数选择对应的丝锥进行攻丝加工。攻攻丝丝 8-m8 螺螺纹纹孔孔： 由于在之前的工序已经将作为精基准的2 孔径钻、铰至 6.8mm，不作为精基准的6 孔也钻至 6.8mm,则根据相应的直径参数选

39、择对应的丝锥进行攻丝加工。 113 3. .4 4. .加加工工工工序序设设计计一、 机械加工余量的确定铣铣削削下下底底面面 ： 由机械制造工艺设计简明手册 第 74 页加工余量表 2.321 可得虽然下底面表面粗糙度要求仅 12.5，但要作为精基准，故表面粗糙度至少需要达到3.2，需进行粗铣、半精铣、精铣三次铣削， 总余量为 5mm，粗铣时铣削深度=3mm，半精铣时铣ap削深度=1.5mm，精铣时铣削深度=0.5mm；apap加加工工下下底底面面作作为为精精基基准准的的 2 2- -m m8 8 螺螺纹纹孔孔： 虽然该螺纹孔无特殊加工要求，但由于要作为精基准，故攻丝前孔的内表面粗糙度要求至少

40、为 3.2，而孔径15 20mm，由机械制造工艺设计简明手册 第 20 页表1.4-7 知需经过钻、铰可满足要求。在上面工艺路线的设定中已查得钻头相关参数，m8 螺纹孔攻丝前孔径尺寸须为6.8mm，故作为精基准的两孔在钻孔时需选择直径系列小一级的 6.5mm 钻头，为铰孔留下 0.3mm 的余量。铣铣削削86.8mm凸凸台台表表面面： 该表面粗糙度要求为 2.5，由机械制造工艺设计简明手册 第 21 页表 1.4-8知需进行粗铣、半精铣、精铣才可达到要求，由机械制造工艺设计简明手册 第39 页表 2.2-4 知加工总余量为 2.5mm，粗铣时铣削深度=1.5mm，半精铣时铣削深ap度=0.5m

41、m，精铣时铣削深度=0.5mm.apap粗粗铣铣420mm所所在在凸凸台台表表面面： 该表面无粗糙度要求 ，由机械制造工艺设计简明手册 第 21 页表 1.4-8 知只需进行粗铣， 由机械制造工艺设计简明手册 第 39 页表 2.2-4 知总余量为2.5mm，将毛坯余量一次铣削完毕即可 。铣铣128.8mm凸凸台台表表面面 ： 表面粗糙度要求为 6.3，由机械制造工艺设计简明手册 第 21 页表 1.4-8 知只需进行粗铣、精铣即可达到要求， 由机械制造工艺设计简明手册 第 39 页表2.2-4 知加工总余量为 3mm，粗铣时铣削深度=2.5mm，精铣时铣削深度=0.5mm.apap镗镗56m

42、m孔孔、镗镗50.4mm孔孔： 56mm孔以及50.4mm孔内圆柱面粗糙度要求均为 12.5，由机械制造工艺设计简明手册 第 39 页表 2.2-4 知加工单边总余量为 2mm，由机械制造工艺设计简明手册第 21 页表 1.4-7 知只需经过粗镗即可满足粗糙度要求，粗镗深度2mm.镗镗65.8mm孔孔及及56mm与与65.8mm所所成成的的台台阶阶面面： 65.8mm孔内圆柱 面粗糙度要求为 3.2，由机械制造工艺设计简明手册 第 39机械毕业设计12页表 2.2-4 知加工单边总余量为 2mm，由机械制造工艺设计简明手册 第 20 页表1.4-7 知需经过粗镗和半精镗可达到要求， 粗镗65.

43、8mm内圆柱面深度 1.5mm，半精镗深度 0.5mm，在镗削65.8mm孔的同时只需控制镗刀的横向进给位置56mm与65.8mm所成的台阶面的尺寸及粗糙度即可得到保证，56mm与65.8mm所成的台阶面余量为 2.5mm.铣铣削削内内部部三三个个凸凸耳耳下下表表面面 ： 表面粗糙度要求为仅 6.3，由机械制造工艺设计简明手册 第 21 页表 1.4-8知只需进行粗铣和精铣即可达到要求， 由机械制造工艺设计简明手册 第 39 页表2.2-4 知总余量为 2.5mm，粗铣时铣削深度=2mm，精铣时铣削深度=0.5mm；apap镗镗72.8mm内内圆圆表表面面及及50.4mm与与72.8mm所所成

44、成的的台台阶阶面面 ： 表面粗糙度要求为 6.3，由机械制造工艺设计简明手册 第 20 页表 1.4-7 知需经过粗镗和半精镗即可满足要求， 由机械制造工艺设计简明手册 第 39 页表2.2-4 知加工单边总余量为 2mm，粗镗72.8mm内圆柱面深度 1.5mm，半精镗深度0.5mm.铣铣削削12 10mm 矩矩形形槽槽： 表面粗糙度要求为6.3 m，由机械制造工艺设计简明手册 第 21 页表 1.4-8 知只需要经过粗铣和半精铣即可达到要求，粗铣为半精铣预留1mm 余量即可。铣铣削削126mm凸凸台台表表面面：该表面粗糙度要求为 6.3，由机械制造工艺设计简明手册 第 21 页表 1.4-

45、8 知只需进行粗铣、精铣即可达到要求， 由机械制造工艺设计简明手册 第 39 页表2.2-4 知加工总余量为 3mm，粗铣时铣削深度=2.5mm，精铣时铣削深度=0.5mm.apap镗镗77mm孔孔：孔的内表面粗糙度要求为 6.3，由机械制造工艺设计简明手册 第 20 页表1.4-7 知需经过粗镗和半精镗即可满足要求， 由机械制造工艺设计简明手册 第 39页表 2.2-4 知加工单边总余量为 2mm，粗镗77mm内圆柱面深度 1.5mm，半精镗深度0.5mm.二、 确定切削用量及基本工时 粗粗铣铣、半半精精铣铣、精精铣铣 下下底底面面： 查切削用量简明手册 第 88 页表 3.5 得每齿进给量

46、为 0.180.28mm/z，fz粗铣时取，半精铣和精铣时取，由切削用量简明手册 0.28/mm zfz0.18/mm zfz 13第 96 页表 3.16 知切削速度，主轴转速66 / minnr，进给速度65/ mincmv，计算实际转速为229/ minfmmv10001000 65345 / min60cswvrnd由机械制造工艺设计简明手册 第 160 页表 4.2-36 知（加工中心按立式 x52k 铣床）转速 300r/min，计算实际切削速度为80 30075.36/ min1.26/10001000wwd nvmm s校验机床功率根据切削用量简明手册 第 105 页表 3.2

47、4 知合金铸铝 硬度在 40110hbs 之间，铣削宽度，粗铣铣削深度，铣刀每齿进给量，每分30mmae3mmap0.28/mm zfz钟进给量，查得近似功率，而加工中心的铣削加工按功率为229/ minmmvf5.5kwpc15kw 的立式铣床来看，机床主轴允许的功率为，故15 0.7511.25kwpcm，因此所选择的切削用量可以采用。5.511.25kwkwppcmc选择铣刀磨钝标准和刀具寿命查切削用量简明手册 第 89 页表 3.7 得铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5，而铣刀直径，查切削用量简明手册 第 89 页表 3.8 得铣刀寿命 t=180min。080mmd切削工时由机械制造工

48、艺设计简明手册 第 198 页表 6.2-7 公式计算： (1)12llltjfmz0(0.03 0.05)0.04 803.2dmmc1000.5()(1 3)0.5 803.2 (803.2)226.32ddmmlcc，为铣削轮廓长度 约为 1210mm3 532mmll机床工作台进给量 0.28 10 300840mm/ minzffnwmzz查机械制造工艺设计简明手册 第 161 页表 4.2-37 取工作台进给量为 786mm/min则 12121026.3231.6min786jllltfmz半精铣时 铣削深度，铣刀每齿进给量，则机床工作台进给量1.5mmap0.18/mm zfz

49、 0.18 10 300540mm/ minzffnwmzz查机械制造工艺设计简明手册 第 161 页表 4.2-37 取工作台进给量为 500mm/min机械毕业设计14则 12121026.3232.5min500jllltfmz精铣时铣削深度，铣刀每齿进给量，则机床工作台进给量0.5mmap0.18/mm zfz 0.18 10 300540mm/ minzffnwmzz查机械制造工艺设计简明手册 第 161 页表 4.2-37 取工作台进给量为 500mm/min则 12121020.2432.5min500jllltfmz则机动工时为 1.6+2.5+2.5=6.6min钻钻68孔孔

50、、钻钻并并铰铰28孔孔、钻钻7mm孔孔、钻钻并并攻攻丝丝 3 3- -m m1 12 2 螺螺纹纹孔孔： 钻孔：由切削用量简明手册 第 50 页表 2.7 知当铝合金硬度200hbs，进给量0.36 0.44/fmm r，由于本零件在钻各孔时属于中等刚性零件，故进给量应乘以系数 0.75，则 (0.36 0.44) 0.750.27 0.33/fmm r 取0.30/fmm r根据切削用量简明手册 第 55 页表 2.13 查得切削速度9/ minvm，所以钻88孔时 10001000 9358.1 / min8swvrnd钻312孔时 10001000 9238.9 / min12swvrn

51、d根据机床说明书，取300 / minwrn，故实际切削速度为钻7mm孔时 7 3006.6/ min10001000wwd nvm 钻88孔时 8 3007.5/ min10001000wwd nvm 钻312孔时 12 30011.3/ min10001000wwd nvm 15切削工时（钻一个7mm孔） 1210930.15min300 0.5jwllltfn切削工时（钻一个8mm孔） 1221 930.22min300 0.5jwllltfn切削工时（钻一个12mm孔） 1210930.15min300 0.5jwllltfn钻一个孔时，1210,9,3lmmmmmmll故本工序钻孔机

52、动工时为0.150.22 80.15 32.36min 由切削用量简明手册 第 54 页表 2.12 查得钻头磨钝限度为 0.40.8mm，7mm孔和钻88孔时，刀具寿命为 35min，钻312孔时，刀具寿命为 60min.铰孔：由于所加工的两个作为精基准的孔为盲孔，由切削用量简明手册 第53 页表 2.11 查得铰刀进给量为 0.20.5mm/r，取为 0.5mm/r，由切削用量简明手册第 66 页表 2.24 查得切削速度10 14/ mincmv，根据机床说明书，取300 / minwrn实际切削速度为8 3007.5/ min10001000wwd nvm 切削工时（一个孔）：1221

53、,9,3lmmmmmmll 1221 930.22min300 0.5jwllltfn铰 2 个孔时的机动工时为0.22 20.44mint 攻丝312孔时：查询切削用量手册可知切削用量为0.1/6/ minvm sm，则转速为 10001000 6159 / min12swvrnd 按机床选取195 / minwrn，则 12 1957.4/ min0.12/10001000wwd nvmm s攻丝单个孔时，1210,9,3lmmmmmmll 则攻丝单个孔的机动工时 1210930.12min195 1jwllltfn机械毕业设计16则攻丝312孔的机动工时0.12 30.36mint 铣铣

54、削削86.8mm凸凸台台表表面面： 查切削用量简明手册 第 88 页表 3.5 得每齿进给量为 0.180.28mm/z，fz粗铣时取，半精铣和精铣时取，由切削用量简明手册 0.20/mm zfz0.18/mm zfz第 96 页表 3.16 知切削速度，主轴转速250 / minnr，进给速度98/ mincmv，计算实际转速为471/ minfmmv10001000 98249.6 / min125cswvrnd由机械制造工艺设计简明手册 第 160 页表 4.2-36 知（加工中心按立式 x52k 铣床）转速 300r/min，计算实际切削速度为125 300117.8/ min1.96

55、/10001000wwd nvmm s校验机床功率合金铸铝 硬度在 40110hbs 之间，铣削宽度，粗铣时铣削深度86.8mmae，半精铣时铣削深度，精铣时铣削深度，粗铣时 铣1.5mmap0.5mmap0.5mmap刀每齿进给量，每分钟进给量，根据切削用量简明手0.20/mm zfz471/ minmmvf册第 105 页表 3.24 可查得近似功率，而加工中心的铣削加工按功率为1.9kwpc15kw 的立式铣床来看，机床主轴允许的功率为，故15 0.7511.25kwpcm，因此所选择的切削用量可以采用。1.911.25kwkwppcmc选择铣刀磨钝标准和刀具寿命查切削用量简明手册 第

56、89 页表 3.7 得铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5，而铣刀直径=125mm，查切削用量简明手册 第 89 页表 3.8 得铣刀寿命 t=180min。0d切削工时由机械制造工艺设计简明手册 第 198 页表 6.2-7 公式计算： 12jllltfmz0(0.03 0.05)0.04 1255dmmc1000.5()(1 3)0.5 1255 (1255)240.0ddmmlcc，为铣削轮廓长度 86.8mm23 53mmll粗铣时机床工作台进给量0.20 12 300720mm/ minwzzffnmz查机械制造工艺设计简明手册 第 161 页表 4.2-37 取工作台进给量为 600m

57、m/min 17则粗铣时 1286.840.030.22min600jllltfmz半精铣时，则机床工作台进给量0.18/mm zfz0.18 12 300648mm/ minwzzffnmz查机械制造工艺设计简明手册 第 161 页表 4.2-37 取工作台进给量为 300mm/min则 1286.840.030.44min300jllltfmz精铣时，则机床工作台进给量0.18/mm zfz0.18 12 300648mm/ minwzzffnmz查机械制造工艺设计简明手册 第 161 页表 4.2-37 取工作台进给量为 300mm/min则 1286.840.030.44min300j

58、llltfmz则机动工时为 0.22+0.44+0.44=1.1min粗粗铣铣420mm所所在在凸凸台台表表面面： 查切削用量简明手册 第 88 页表 3.5 得每齿进给量为 0.180.28mm/z，取fz，由切削用量简明手册 第 96 页表 3.16 知切削速度，0.18/mm zfz110/ mincmv主轴转速439 / minnr，进给速度，计算实际转速为492/ minmmvf10001000 110436.5 / min80cswvrnd由机械制造工艺设计简明手册 第 160 页表 4.2-36 知（加工中心按立式 x52k 铣床）转速 300r/min，计算实际切削速度为80

59、30075.4/ min1.26/10001000wwd nvmm s校验机床功率合金铸铝 硬度在 40110hbs 之间，铣削宽度，只经一次粗铣， 粗铣时20mmae铣削深度，铣刀每齿进给量，每分钟进给量2.5mmap0.18/mm zfz，根据切削用量简明手册 第 105 页表 3.24 可查得近似功率492/ minmmvf，而加工中心的铣削加工按功率为15kw 的立式铣床来看，机床主轴允许的1.3kwpc功率为，故，因此所选择的切削用15 0.7511.25kwpcm1.311.25kwkwppcmc机械毕业设计18量可以采用。选择铣刀磨钝标准和刀具寿命查切削用量简明手册 第 89 页

60、表 3.7 得铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5，而铣刀直径=80mm，查切削用量简明手册 第 89 页表 3.8 得铣刀寿命 t=180min。0d切削工时由机械制造工艺设计简明手册 第 198 页表 6.2-7 公式计算： 12jllltfmz0(0.03 0.05)0.04 803.2dmmc1000.5()(1 3)0.5 803.2 (803.2)226.3ddmmlcc，为铣削轮廓长度 20mm23 53mmll机床工作台进给量0.18 10 300540mm/ minwzzffnmz查机械制造工艺设计简明手册 第 161 页表 4.2-37 取工作台进给量为 320mm/min则