一级减速器箱体的加工工艺与镗孔夹具设计-机械毕业设计说明书论文CAD图
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一级
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一级减速器箱体的加工工艺与镗孔夹具设计-机械毕业设计说明书论文CAD图,一级,减速器,箱体,加工,工艺,镗孔,夹具,设计,机械,毕业设计,说明书,论文,CAD
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摘要随着机械工业的进步和发展，机加工逐渐开始普及。机械零部件机加工几乎是机加工技术应用最广泛的产业。机械零部件的多样性、高可靠性以及高精度性，这些都是符合机加工特性的。而与机加工直接相关的就是机械加工工艺设计和机械加工工艺装备设计。这两者直接关系到机加工产品能否完成加工和加工质量。本次设计的主题是一级减速器的加工工艺，并进行镗轴承孔的夹具设计，是一次针对机械零部件加工的工艺设计和工艺装备设计。减速器箱体是箱体机械零部件中极具代表性的零部件，其结构复杂、强度高、精度高。其复杂的受力结构和高强度的使用，都要求其具有较高的材料特性和加工质量。本次论文首先对机床和夹具进行概述，并对零件进行了工艺性分析、工艺方案的比较。接着制定了符合本零件的加工工艺路线，并对各工序的切削用量和时间定额进行了系统的计算。最后镗轴承孔工序进行了夹具设计。关键词 机加工；工艺分析；夹具；可靠性分析IIAbstractWith the progress and development of machinery industry, machining gradually began to popularize. Mechanical parts machining is almost the most widely used industry of machining technology. The diversity, high reliability and high precision of mechanical parts are in line with machining characteristics. And machining is directly related to machining process design and machining equipment design. These two are directly related to the machining products can complete the processing and processing quality. The theme of this design is the processing technology of primary reducer, and the fixture design of boring bearing hole, which is a process design and process equipment design for mechanical parts processing. Reducer box is a very representative part of the box mechanical parts, its structure is complex, high strength, high precision. Its complex structure and high strength require high material properties and processing quality. In this paper, firstly, the machine tool and fixture are summarized, and the parts are analyzed and compared. Then, the processing route of the part is established, and the cutting parameters and time quota of each process are calculated systematically. Finally, the fixture of boring bearing hole is designed.Keywords machining process analysis fixture reliability analysis 目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 课题研究背景11.2 国内外研究现状11.3 研究目的21.4 主要研究内容22 一级减速器箱体的工艺分析32.1 零件工艺性分析32.2 减速器的结构工艺性分析53 设计机械加工工艺规程73.1 零件毛坯的确定73.2 定位基准的选择83.2.1 粗基准83.2.2 精基准93.3 加工工艺路线的拟定103.3.1 各表面加工方法的确定103.3.2 加工阶段的划分113.3.3 加工顺序的安排123.3.4 拟定工艺路线133.4 确定加工余量154 切削用量以及时间定额的计算164.1 切削用量的选用164.2 切削用量及时间定额175 镗轴承孔夹具设计295.1 总体设计方案及需要注意的问题295.2 选择合适的定位基准295.3 设计夹具元件295.3.1 设计定位元件295.3.2 选择夹紧方案与夹紧元件315.3.3 设计导向元件315.4 分析定位误差315.5 计算镗削力以及夹紧力325.6 夹具体设计345.7 夹具设计及操作的简要说明34结论35致谢36参考文献37IV1 绪论1.1 课题研究背景减速器是工农业的一个不可或缺的零部件，其所具有的调速、变矩功能实现了工农业大多数由相同的动力源获得不同的转速和扭矩，保证了工农业正常发展，也使得动力拥有变向传递的可能性，进而得以在有限空间、不同方向等特殊工况下获得动力的可能性。而减速器作为机械加工中一种至关重要的零件，它的主要作用就是帮助改变速度的大小。为了实现此种功能，它带有的传动结构通常不会简单，主要包括从动轴和主动轴，还有轴上的用于传动的齿轮。作为一种传递动力的枢纽，减速器一般是从中实现自己的功能，将动力源的动力结构改变，从而获得其所需要的动力形式，以及动力方向。而机械加工过程中，对工件起装夹作用的夹具无疑在加工生产过程中极其地重要。正因为机床夹具的发展越来越被人们看重，所以，它的发展历史也算得上悠久了，至今，可以将其发展史分为以下个过程：起初，夹具在大家眼中只是纯粹地作为对机械加工起很小的帮助作用工具而已，仅仅起到加速加工的作用；渐渐地，它所能起到的作用也越来越大，逐渐开始更多地在工定位以及夹紧工件的过程中起到作用，它的应用从此多了起来。这主要得益于它的应用可以帮助加工质量的提高由此，有越来越多的人开始关注夹具在加工过程的应用；夹具发展到现在，已经渐渐与机床融为一体了，二者相辅相成，能极大地帮助各种工件的生产加工。现代社会，国际机械行业中大为盛行的夹具企业以中小型居多，使用何种种类的夹具主要依其自身生产零件的特点而定。其中，专用夹具的适用要求生产企业的专业度高一些。专用夹具也是我国目前大力研究的主力点。随着近些年来我国制造业的出色崛起以及其他各种促进发展的因素，通用夹具的发展面貌焕然一新，其发展也越来越广阔。特别是随之各种各样的新式加工技术的叠出不穷和换代更迭，由此在加工时对机床夹具的要求也愈发多了些。1.2 国内外研究现状国外工业实力雄厚，有成熟的工农业技术，在工农业零部件的设计、加工应用上都有成熟的技术和理念。特别是在零件材料的开发上有着得天独厚的领先优势，优秀的材料技术可以使得零件结构更加精简，体积更小、强度硬度更高、安全性更高、性能更佳。而优良的材料还需要有好的加工技术以及加工工艺，这样才能减少材料缺陷，提高加工质量，保证零件的性能。欧洲工业的减速器加工工艺，在世界工业上是具有指导性的。首先德国是一个工业强国，具有雄厚的工业基础和成熟的工业生产技术。在一些重要的车型零件中，采用加工中心一次完成所有重要部位的定位加工，再分散进行加工，这样保证了减速器重要部位的位置精度。国内工业基础薄弱，加上工农业行业起步较晚，在工农业零部件发展上，不论是设计理念和流程，还是新材料开发应用、加工工艺、加工技术条件等都相对落后。在国内加工中材料多使用40Gr和锰系合金钢，以锻铸成毛坯进行加工。如今国内加工也在向着专门化发展，专用加工夹具应用已经较为普遍，但在专用刀具的开发和专用机床的发展上仍然不足，仍然是以通用刀具为主，主流加工方式仍然是以车铣加工为主。但随着国内工农业行业发展日渐成熟，工农业零部件供应链日趋完整，在减速器开发和加工上都有较大发展。在专用刀具方面已经有某些适用标准出现，预示着专用刀具开发已经进入了标准化、系列化的时刻。而专用机床也在一些实力雄厚的加工企业和零部件供应商中开始使用。1.3 研究目的专用夹具设计课题的研究正是为了提高零件加工质量。目前专用加工机床应用还未提上日程，而专用刀具的使用也仍未普及，在此情况下使用专用夹具进行过渡是非常有必要的。专用夹具的开发使用不仅有利于零件加工、提高零件加工质量，还有利于合理利用现有加工条件进行加工成本的降低。在本次方案设计中需要完成大批量生产的加工工艺设计，完成对轴承孔加工的夹具设计。综合应用加工技术、工艺学，结构设计等理论知识，再结合目前主流的夹具技术，对课题进行分析，完成夹具设计。1.4 主要研究内容本文主要是对一级减速器箱体进行加工工艺设计，并针对镗轴承孔这道工序进行机床选择和专用夹具设计。主要内容如下：（1）根据开题报告，介绍本课题的研究内容的背景、发展现状以及研究的主要目的和内容。然后对零件的结构和工艺性进行分析；（2）根据零件的加工工艺性，设计工艺规程。主要包括零件毛坯以及定位基准的选择，工艺路线的拟定等。还要对其加工余量进行确定，完成切削用量和时间定额的计算；（3）根据制定的工艺路线等，选择合适的加工机床；（4）接着需要完成对减速器箱体镗轴承孔的夹具设计。首先需要选择合适加工的定位基准，还要对夹具元件进行合理而具体的设计，然后计算加工时的切削力以及夹紧力，并对定位误差进行系统的分析，进行检验和校核；（5）最后对毕业设计论文的主要工作做一个总结，并进行汇总报告。402 一级减速器箱体的工艺分析2.1 零件工艺性分析对零件进行系统的工艺性分析，是设计合理的零件加工工艺的前提条件，分析零件结构有利于掌握零件结构特性，确定加工方式和加工路线的拟定。一级减速器采用整体式锻铸毛坯，其结构复杂，具体结构呈现多枝叉状。主要结构如下：零件主要结构包括销钉孔、轴承孔、底孔、观察窗和螺纹孔。其主体为轴承孔及其外圆，多臂呈悬置装向外衍生。而且经常会有较为集中的应力分布于它的多臂交叉的部位，为了去除此应力最好分多步进行加工。其轴承孔末端易有变形，应用其精度特别是孔系的位置精度做检测和工序保护。为防止加工应力使中间轴承孔有大的变形量，因对中间轴承孔做多次检测和分步加工保护。对于一级减速器零件进行系统而全面的工艺性分析是非常必要的，它的重要性贯穿加工的全过程。此次设计的一级减速器零件图如下图所示，一级减速器壳体是一个复杂的腔体,结构复杂，主要加工表面为内孔表面、端面，但是此零件要加工的要素属于空间要素，表面不相互连续且不在同一个平面上，内孔在不同的轴并且位置没有规律性。所以该零件加工的工艺性很差，每道工序需要有专用夹具保证其精度要求，并且需要专用检具来检验零件是否合格。以下为对减速器的相关的技术要求的分析结果：1、内壁的为非工作表面，其精度及粗糙度要求都不很高，故而可以为铸造面。2、两个轴承孔是高精度尺寸，是整个壳体的关键尺寸，其精度关乎整个减速器的运行稳定性及工作性能。需要组合加工保证其同轴度，以及单个轴承孔的圆度。3、除此以外，零件的其他需要加工的部位都不是十分重要的工作面，它们的位置精度方面的要求也不高，因此，可分别对它们加工。图2-1箱盖零件图图2-2箱体零件图根据图纸的观察和分析，对本次设计的零件加工的主要技术要求如下：第一，经过对以上减速器的零件图的分析，我们可以知道零件轴承孔的孔轴配合度是。第二，是对表面进行加工的粗糙度要求。其要求的垂直度为；需要圆度应是，需要同轴度应该是。除此以外，加工时对锥销孔的粗糙度应满足，剩下的孔均按的要求进行加工。第三，为箱盖上的平面加工的表面粗糙度要求，而箱盖上的端面要求的表面粗糙度。第四，加工过程中，对零件下箱体的端面也有粗糙度的要求，必须要能满足。第五，为加工箱盖与箱体之间的结合面所要求的表面粗糙度。第六，加工时对结合处留有的缝隙要求是小于等于。分析整理出以上技术要求之后，根据减速器箱体的工艺性要求，综合考虑合理以及经济的前提条件，对减速器主要的各待加工部位初步选定以下加工方法:（1）、箱盖顶斜面：粗铣精铣；（2）、分割面：粗铣精铣；（3）、箱体底面：粗铣精铣；（4）、侧面：粗铣精铣；（5）、轴承孔端面：粗铣精铣；（6）、销钉孔：钻孔铰孔；（7）、连接孔：钻孔；（8）、轴承孔：粗镗精镗；（9）、螺纹孔:钻孔、攻丝。2.2 减速器的结构工艺性分析我们对零件进行工艺分析，主要有以下两个目的：首要目的就是通过观察分析减速器的形状、结构和尺寸，还有各加工表面的粗糙度、位置精度，以及应用的材料和热处理这些方面的加工技术要求，判断是否满足加工需求，更重要的是要有利于装配和加工。分析零件的工艺性的第二个目的是通过加深对减速器工艺性技术要求的了解，我们可以将工艺规程制作的更加合理。 （1）对于铸件，为了消除应力，合理有效的时效处理是必不可缺的一个重要环节。最好是在露天环境下，将铸件保存不少于365日，届时再将其取出加工效果最佳。（2）应该确定统一的定位基准，这样才可以得到更加准确的加工精度。此设计中减速器的定位基准，大多数分布于和面上。（3）在通常情况下，镗孔时，最好将粗、精加工各自单独进行，不能同时加工孔。这样做都是为了进一步保证所镗孔的精度。（4）为了使加工精度得到提高，在进行镗孔加工的时候，应该尽可能地对待加工孔使用支承镗削进行加工，使用此种方法可以让镗杆的刚性在最大程度上得到增高。（5）对零件上的一些直径十分小的孔，最好对其使用钻扩铰的方式来进行加工，以求好的加工效果。（6）同一个轴上，为了使各个孔有较为可靠的同轴度，我们可以先将导向套安装在已经加工过了的孔上，然后再去对其他未加工的孔进行加工。（7）对那些共用一条轴线却各不相同的孔，它们同轴度的验查最好用心轴进行。零件位置精度的保证对加工过程来说十分地重要，甚至贯穿加工过程始终。故而，在各个孔系间，要特别注意使它们相互间的位置精度达到加工的要求。不仅是大批量生产，在单件的小批量生产过程中，专用镗模、组合夹具都可以使用，以达到提高加工质量的目的。在批量较大的情况下，一般使用组合夹具而选择专用镗模来进行生产加工。本设计中的零件属于小批量的生产，因此为了加工效率的提高，对加工零件设计其所需要的且可靠的专用夹具是十分有效的。由于减速器箱体有较多的表面需要加工，其加工要求也较高，还有较为复杂的结构形状，对它进行加工还需耗费较大的工作量大，因此，对它结构的工艺性方面有以下方面我们应当特别注意：在加工过程中，换刀次数应尽可能低，这时减速器上的紧固孔就至关重要，因此，应该保持它们的尺寸规格一致。3 设计机械加工工艺规程3.1 零件毛坯的确定为考虑加工效率、经济效益、和现有的加工条件，普通机械零件毛坯成型主要为两种方式铸造和锻造。铸造毛坯是机加工零件过程中，比较经常使用到的一种可靠的毛坯获取方式。采用熔融的金属注入型腔，冷却凝固而成型，再经简单的表面清理即可得到零件毛坯。而此种零件毛坯获取方法有以下特点：（1）过程简单，生产过程没有过多的操作需求，对生产条件要求较低，对大多数零件和工厂具有普适性；（2）其不仅拥有较高的生产效率以及较快的生产速度，而且还拥有获取价格较低的优点；（3）零件内部疏松、机械性能一般、不具备优良的力学性能；（4）铸造精度不高，对于昂贵材料有较大浪费。锻造也是目前使用较多的零件毛坯成型方式。通过锻压机和模具使材料发生塑性变形，来到达零件毛坯成型的目的。此种获取方式有如下特点：（1）加工过程相对复杂，对生产条件要求较高。（2）生产效率高。（3）其获取需要不低的成本，因此通常不参与小批量零件的生产。（4）零件内部精密，纤维连续，具有良好的机械性能和力学性能。通常情况下，大多数的箱体零件都会使用铸铁作为材料，这主要是因为铸铁拥有极好的耐磨性与切削性，它的抗振性能也十分突出，而且它还很容易成形，除此之外，它的价格也很是便宜。正因为铸铁的如此多的优越性能，因此，它经常作为大多箱体类零件挑选材料的第一选择。HT200是代表它的牌号。 本次设计的减速器箱体，其拥有较为复杂的外形结构，而且其外形及尺寸都不小，选择使用HT200作为加工的材料，综合以上减速器箱体的结构性能，可以得出只能采用铸件，而不可以选择锻造的结论，并且毛坯要选择使用砂型铸造毛坯，具体毛坯图详见图纸。本减速器采用的生产方式为小批量的造型生产。另外，关于零件各表面的加工余量，可以先分析考察减速器主要待加工的表面的表面粗糙度，然后据此查阅相关工具书等参考文献，就可以对零件各表面的加工余量得出准确的数值。谨慎避免毛坯出现气孔与砂眼，这是我们在铸造毛坯时必须要主意的问题。在制造毛坯的过程中，必须尽量使残余应力的出现减少到最低限度，为此，可以使用的方法有两个：第一是要最大程度地使减速器的壁厚达到十分均匀的效果；第二是在浇铸完成之后，要再一次对其减低残余应力，即对减速器箱体再进行一道工序：退火或者时效。综上，选择为零件加工的材料。另外，因为减速器有着较为复杂的结构及外形，因此，对于毛坯的制造形式采用铸件。最后，内应力的消除也是至关重要的一个步骤，使用时效处理可以达到此效果，还可以使零件的加工精度保持在一个稳定的状态。3.2 定位基准的选择基准的选择十分重要，其与零件的加工质量息息相关。正确的基准选择有利于提高生产效率、提高加工质量以及降低生产的废品率。工序基准是使用已加工表面为加工定位基准，主要是为保证零件加工精度。所以，为使加工精度提高、方便定位加工、夹紧可靠、简化夹具结构，精基准的选用一般遵循自位基准、互为基准等基准选用原则。 本次设计中的减速器箱体拥有较为复杂的结构特征，它没有较强的刚性、其各壁壁厚相对而言十分不均，但其对加工精度却有较高的要求。因此，在减速器箱体进行加工的时候，对其上的一些比较重要的待加工的表面应该分阶段加工：先粗后精。这是因为这样做可以在加工时最大程度上使减速器的加工精度得到保证。定位基准通常有粗、精基准之分。应该先定下精基准，再确定适合加工的粗基准。3.2.1 粗基准而此减速器结构相对复杂，采用普通的划线加工法达不到想要的加工效果，所以，粗基准的选择中应符合以下几个原则：（1）采用零件上相对重要的表面做粗基准：所谓重要表面，就是工件上的对表面质量有高要求的，以及要求加工精度较高的表面。（2）将工件上不加工的表面选为粗基准：当工件的非加工表面不只有一个时，优先选和重要表面有多些位置要求的，这是为了提高重要表面的加工质量，从而保证零件整体的加工质量。（3）应选择表面较大，且无浇口、无冒口、无飞边的面为粗基准：为使零件定位精准、方便夹紧。（4）应选择一次加工可以获得更多基准、或有利于基准链获取的面为粗基准：同一基准面在同方向加工中只能使用一次，所以应选取一次加工可获取多个加工基准的表面，或者使用该基准加工的表面为基准链的始端。在进行加工的时候，箱盖与机座的对合面是要第一个进行加工的平面。因为此减速器是分离式的，它上面的轴承孔的毛坯孔并不是一个整体，机座和箱盖上都有其毛坯孔的分布。因此，当需要对对合面进行加工时，粗基准的话，是不能使用分属两部分的轴承孔的毛坯面的，而最好选择凸缘的不加工面作粗基准。所以，箱盖和机座的粗基准为凸缘面。其表面较大、无浇注口、无飞边、无冒口，与减震臂、轴承孔、锥度孔等都有位置要求。所以选用该表面做加工粗基准既符合粗基准选用原则，也满足对加工的需求。由于生产类型有大批量生产及单件小批量生产之分，虽然同样是选择主轴孔做粗基准，其操作时可实现的工件的安装方法却是大不相同的。当进行的是大批量生产时，因为拥有精度比较高的毛坯，所以即使直接把箱体上的一些比较重要的孔当作定位的基准，应用在专用夹具上，也是可以的。采用这样的方式不仅可以提高工件的安装速度、节省时间，还可以保证较高的生产率。但是，上述方法却不适用于单件小批量生产的情况。这主要是因为通常小批量生产的毛坯的精度都偏低，如果直接选择重要的孔作为粗基准的话，将会造成往往会造成十分严重的后果，最常见的就是减速器箱体会发生外形偏斜的情况，更有甚者，还会致使局部加工余量的匮乏。因此，为了解决上述问题，在单件小批量生产的情况下，经常第一道工序会选择主轴孔和中心线为加工的粗基准，然后凭此基准，去完成对毛坯的划线以及检查。这种方法被称为划线找正。通过此种方法可以及时地实现对毛坯余量的检查，以便可以在出错前纠正。 由于此次设计的减速器的生产类型是单件小批量的生产，其毛坯的精度不高，所以，在对其进行加工生产的过程中，我们选择使用划线找正的方式来进行安装。其具体操作如下：第一步，在划线之前首先要找正主轴孔的中心；第二步，再通过把找到的主轴孔做基准，进而顺利找出其余的需要加工的平面的正确位置。对此减速器箱体进行加工的时候，选择合适的粗基准：主轴孔，进而可以根据划线找正的方法通过所划的线找准安装工件的位置。3.2.2 精基准精基准是使用已加工表面为加工定位基准，主要是为保证零件加工精度。所以为使加工精度提高、方便定位加工、夹紧可靠、简化夹具结构，精基准的选用一般遵循以下原则：1、基准重合原则：即选择设计基准做精基准，这主要是防止加工误差继续变大。2、基准统一原则：即在加工中，如果采用一组基准进行定位，就能完美地对其他的加工面进行定位和加工的话，就可以选定该组基准做加工基准。因为可以尽可能地使成本降低，且便于加工。3、互为基准原则：工件的加工余量均匀以及较小的情况下，且还要求较高的加工位置精度时，可以让两个面互相做各自的基准。4、自为基准原则：工件的加工余量均匀以及较小的情况下，且还要求较高的加工精度时，还能选定加工面自身做基准。精基准并不是随便选定的，采用的精基准不仅要能够使工件得到可靠的安装和加工，而且还要能够保证会给操作带来方便、易于加工，且使得夹具设计更加地简单。此次设计的零件分属箱体类，通常参照基准重合和基准统一原则进行精基准的选定。这主要是为了使零件的各个待加工部位相互之间的位置精度得以较好的保证，同时也是为了使它们之间的距离及尺寸精度也得到保证。小批量生产的情况，可以按基准重合来选定基准。定位基准和装配基准重合，基准重合后可以使零件上的各个加工表面相互之间的位置精度得到有效的提高，同时还可以规避产生基准的不重合误差的情况。而基准统一原则则常适用于大批的生产情况，简单来说就是一面两孔的定位方式。如果频繁变换基准的话就会将误差累积的越来越大，而如果将基准统一的话就可以消除这种累积而成的误差。此设计中，减速器箱体以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。3.3 加工工艺路线的拟定 本次设计中的减速器箱体属于分离式箱体，它区别于整体式箱体，二者在工艺路线上也有很大的不同，其主要区别如下：分离式箱体由于整个箱体是分离式的，所以，决定对其进行分阶段的加工。即首先分别完成箱盖以及机座各自的加工工作，等二者全部加工完之后再将箱盖与机座进行装配，紧接着对合箱后的整个箱体继续剩下的加工。第一阶段的加工：其主要是对各平面、零件上的定位孔以及紧固孔来加工，以便为接下来的将箱盖和机座合箱做好准备；第二阶段的加工：对合箱后的轴承孔端面进行加工，还有镗轴承孔。将分别加工好的箱盖和机座装合在一起是在第一和第二阶段之间进行的，为此选择使用一道钳工工序来达到合箱目的。3.3.1 各表面加工方法的确定经过工艺分析，得知主要的加工表面有箱盖顶部斜面、分割面、箱体底面及其侧面、轴承孔端面、轴承孔、连接孔及其端面、销钉孔。1、箱盖顶斜面：对其粗加工可以车、铣为主，精加工可以铣为主；2、分割面：对其粗加工可以车、铣为主，精加工可以铣为主；3、箱体底面及侧面：可选用铣削加工；4、轴承孔端面，粗加工可以车、铣为主，精加工可以铣为主；5、轴承孔，作为典型回转面，加工方式多样。对其粗加工可以镗、铣为主；精加工，以镗为主。6、连接孔：对其粗加工用钻孔，精加工可以选用铰孔。7、销钉孔；对其粗加工主要用钻，精加工可选用铰孔。 在零件加工过程中，零件的平面加工精度相对容易达到，而零件的孔系的位置精度，和轴承孔的轴线与端面的垂直度，却相对要难以保证。所以在加工过程中将这些位置精度和较为重要得轴承孔的形状精度作为重点考虑对象。加工过程采用粗精分别，分步加工的方式，能够有效避免切削应力集中使零件精度降低。安排实效热处理，以消除在锻造过程中巨大的内应力，避免造成工件的较大的变形，保证零件的设计性能和寿命。3.3.2 加工阶段的划分有的时候，对零件会有着较高的技术要求，在此种情况下，通常在对零件进行加工之前，我们应该根据各工序性质的不同，完成加工阶段的划分工作。一般可划分为以下几个不同的加工阶段：1、粗加工：此阶段的主要任务时切除待加工面上的大部分余量。经过粗加工，毛坯的尺寸以及形状得以与成品相差无几。但是，其表面质量却很低，而且它也无法拥有较高的加工精度，达不到加工要求。2、半精加工：对零件的次要表面进行加工，这主要包括攻丝、钻、铣键槽等等加工工作，以为精加工做铺垫。此阶段的主要任务就是要尽可能地将粗加工时产生的误差减少到最低，以便在加工后仍然保留足够的加工余量。3、精加工：此阶段主要保证零件整体的加工质量，并切除少量的加工余量。使零件的各主要表面都能满足要求是其主要目的，因此，精加工之后所得的零件的表面质量非常高，而且它的加工精度也很高。4、光整加工：对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面，还需要进行光整加工阶段。这个阶段的主要目的是提高表面质量，一般不能用于提高形状精度和位置精度。常用的加工方法有研磨、珩磨、超精加工、镜面磨、抛光及无屑加工等。划分加工阶段的原因：(1) 保证加工质量 粗加工时，由于加工余量大，所受的切削力、夹紧力也大，将引起较大的变形，如果不划分阶段连续进行粗精加工，上述变形来不及恢复，将影响加工精度。所以，需要划分加工阶段，使粗加工产生的误差和变形，通过半精加工和精加工予以纠正，并逐步提高零件的精度和表面质量。(2) 合理使用设备 粗加工要求采用刚性好、效率高而精度较低的机床，精加工则要求机床精度高。划分加工阶段后，可避免以精干粗，可以充分发挥机床的性能，延长使用寿命。(3) 便于安排热处理工序，使冷热加工工序配合的更好 粗加工后，一般要安排去应力的时效处理，以消除内应力。精加工前要安排淬火等最终热处理，其变形可以通过精加工予以消除。 (4)有利于及早发现毛坯的缺陷(如铸件的砂眼气孔等) 粗加工时去除了加工表面的大部分余量，若发现了毛坯缺陷，及时予以报废，以免继续加工造成工时的浪费。 综上所述，可以从零件的批量，以及以上划分加工阶段的内容得出，将此次设计中的加工，划分为阶段如下：第一为粗加工，即对零件各平面和孔的端面，进行粗铣加工，对各主轴孔进行粗镗加工；第二个阶段为半精加工，即对各主轴孔进行半精镗加工，并对各次要的孔进行加工；第三为精加工，即磨加工后的各平面，并对各主轴孔进行精镗加工3.3.3 加工顺序的安排通常情况下，结构复杂的工件往往需要较为复杂的机加工工艺路线，其中要进行不少加工工序，例如切削加工，热处理等，还有辅助工序。怎样让以上这些加工工序合理、有效地组成工艺路线，并它们的加工顺序尽可能地符合要求，这是一个十分重要地问题。对此，我们可以参考生产中的一些非常具有指导性的原则来进行加工顺序的安排。加工顺序应遵守以下加原则：（1）先基准后其他：意思是在加工过程中应先加工基准面，再考虑加工其他非基准平面。这样有利于基准面的利用，和提高零件的加工质量。（2）主次分明、粗精有序：在加工中应先考虑主要部位的加工，且优先考虑主要部位的加工精度。先粗加工，再来精加工。这样有利于保证重要尺寸精度的保证。（3）对重要表面的加工前应先对基准进行相应的加工：若待加工表面是重要的基准或者重要的工作部分、性能部分，那在加工前都应对基准进行相应的加工。若该部分精度要求较高，则应提高基准面的精度，以此来保证定位精度从而提高加工面的加工精度。（4）对废品集中工序可适量提前：对于某些极易出现废品的加工工序，应综合考虑提前，以保证经济性。特别是某些易出现废品、且后续加工中无相应夹持、定位等操作的精加工和光整加工，可以适量提前。（5）减少换刀次数的原则：在数控加工中，应尽可能按刀具进入加工位置的顺序安排加工顺序。（6）先粗后精原则 各表面的加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的顺序进行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。综上所述，本次设计中，选择的基准大都是平面，故而选择对其按先面后孔的顺序来加工。具体的理由分析如下：首先，先对平面加工，就可以将加工之后的平面作为精基准再去对轴承孔进行加工。这无疑更加的可靠且稳定，即在很大程度上提高了加工精度。其次，如果先对平面进行加工的话，不仅可以增加加工时对刀以及调整的便利，而且还能直接切除铸件上存在的影响加工的不平整的表面。在钻孔的过程中，可能会发生一些不利情况，而先加工平面则可以很大程度上减少以上这些不好现象的发生。对减速器箱体的孔系进行加工的时候，需要根据先主后次的加工顺序进行安排。3.3.4 拟定工艺路线在本减速器的加工中主要的加工部分为轴承孔，需要保证的位置精度是轴承孔于其他各孔系的位置精度。依照工艺设计原则，制定减速器加工工艺规程如下。零件加工工序是零件机加工工艺文件的重要组成部分，对零件加工具有指导意义。主要包括零件定位、夹紧位置的选择，加工具体步骤、机床刀具的选择、转速设定、进给量的确定等。是直接影响零件加工质量的的工艺指导文件。优良的工序设计可以降低工人专业素质要求、提高生产效率，提高工艺装备的寿命、提高加工质量。工艺路线的制定，必须要以以下要求为设计的出发点：要满足零件加工的技术要求：位置精度，尺寸精度等等。我们还需要零件加工的经济因素以及效果，其目的是要将生产的成本降到最低。其具体的路线方案如下：拟定箱体的加工工艺路线：工序1 铸造；工序2 清理：清除飞边、飞刺；工序3 时效（热处理）：人工进行时效处理；工序4 粗铣箱体底面：以箱体箱盖结合面为基准；工序5 粗铣箱体的结合面：以箱体的底面作为基准；工序6 粗铣排油孔的台阶面：以箱体的底面为基准；工序7 粗铣各轴承孔端面：以箱体的底面作为基准；工序8 精铣箱体的底面：以其结合面作为基准；工序9 精铣箱体的结合面：以底面作为基准；工序10 精铣排油孔台阶面：以箱体的底面作为基准；工序11 钻地脚螺栓孔、锪直径为的孔：以结合面、侧面作为基准，并对对角线的两孔进行铰孔；工序12 钻孔扩孔排油螺栓孔、并攻其螺纹：以底面为基准；工序13 钻铰两定位锥销孔：把箱体和箱盖放一起对准，合箱并夹紧，然后钻2个定位的锥销孔并将锥销装入，进行铰孔；工序14 对轴承孔旁边的连接孔进行钻孔扩孔：以底面作为基准；工序15 钻、铰孔：钻、铰直径为的孔；工序16 拆箱、去毛刺，清洗工序17 检验工序18 喷漆拟定箱盖的加工工艺路线：工序1 铸造；工序2 清理：清除飞边、飞刺；工序3 时效（热处理）：人工进行时效处理；工序4 粗铣顶斜面：选择减速器结合面当作定位基准，按线找正，装夹工件，留加工余量；工序5 粗铣结合面：选择减速器经过加工之后的顶斜面当作基准，按线找正，装夹工件，留加工余量；工序6 精铣顶斜面：选择已加工过的结合面当作基准，按线找正，装夹工件，同时保证零件尺寸的要求；工序7 精铣结合面：选择已加工过的顶斜面当作基准，按线找正，装夹工件，同时保证零件尺寸的要求；工序8 钻攻观察窗螺纹孔：选择减速器的已加工的端面（结合面）作为定位基准，钻、攻螺钉孔；工序9 合箱；工序10 钻、铰销钉孔：以结合面为基准，并装定位销；工序11 钻连接孔：以结合面为基准；工序12 粗铣轴承孔端面：以底面为基准，注意留有余量；工序13 精铣轴承孔端面：以底面为基准；工序14 钻孔：以结合面为基准，钻轴承孔旁边的连接孔；工序15 粗镗轴承孔：选择减速器的底面、端面当作定位基准；工序16 半精镗轴承孔：选择减速器的底面、端面当作定位基准；工序17 精镗轴承孔：选择减速器的底面、端面当作定位基准；工序18 将上下箱体拆卸，去毛刺，清洗；工序19 钳：合箱，并装入锥销、紧固；工序20 终检：对其各部分的尺寸以及精度进行检验，看是否符合加工要求；工序21 涂漆；工序22 入库。本设计方案在进行镗孔的时候，根据粗精分开的加工原则，对轴承孔分别进行粗镗加工、半精镗加工以及精镗加工。这主要是因为若不对工件进行粗精分开的加工，极有可能在加工过程中导致加工应力不能释放出来的危害。而进行粗精分开的加工，则可以帮助工件有效避免这种危害，从而使减速器的加工精度得到保证。另外，安排四个孔在同一时间进行加工，这样同时加工能够节省加工时间。最重要的是这样还能使零件的各个主轴孔相互之间的位置精度得以有效的保障。严格按照这样逐步加工的顺序能够让每次加工之后零件的表面质量都得到提高，而且还可以将零件的表面质量进一步提高。最重要的是，不仅能保证减速器各轴孔自身的尺寸精度以及它们相互之间的位置精度，还能使各个轴孔在质量要求方面得到进一步的提升，以便使减速器箱体零件在整体技术要求方面得到保证。因此，决定将以上所述的零件加工的方案作为本次设计的加工工艺路线。3.4 确定加工余量此次设计中的减速器箱体选择作为材料，因为减速器有着较为复杂的结构，因此，毛坯选择使用铸件。综合分析，各个需加工表面的加工余量的分析确定如下：1、顶面：以铸件的加工宽度以及加工长度为出发点，综合考虑零件的尺寸公差等级，通过工具书的查阅，可以得出减速器的顶面在长度方向上的单边加工余量，具体如下：精加工余量为：；粗加工余量为：； 因此毛坯余量为：；2、两侧面：为了确定铸件的机械加工余量，以铸件的加工宽度以及加工长度为出发点，综合零件的尺寸公差等级，通过工具书的查阅，可以得出减速器的两侧面在长度方向、上的单边加工余量，具体如下：精加工余量为：；粗加工余量为：； 因此毛坯余量为：；3、平面：为了确定铸件的平面的机械加工余量，以铸件的加工宽度以及加工长度为出发点，考虑零件的尺寸公差等级，可以得出减速器的平面在长度方向、上的单边加工余量，具体如下：精磨余量为：； 粗磨余量为： ；半精刨余量为：；粗刨余量为： ；因此毛坯余量为： 。4 切削用量以及时间定额的计算4.1 切削用量的选用切削用量是零件加工过程中，在进行零件切削加工时非常重要的参数，即切削用量三要素，具体为进给量、切削速度以及背吃刀量这三个参数。选择它们，首先需要对所使用的刀具的材料以及几何角度做出选择，然后再以此为基础对进给量、切削深度以及切削速度做出合理的选择。当然，“切削用量三要素”的选择并不是随意的，它需要遵循一定的准则，其合理的选择原则如下： （1） 背吃刀量 ：粗加工时，需要根据加工余量确定背吃刀量，可以尽量选的大一些。精加工时，要保证精加工余量不仅要小还要均匀。切削深度应根据工件的加工余量来确定。粗加工时，除留下精加工余量外，应该尽可能的用一次走到来切除零件毛坯中的大量的余量，以提高零件加工效率和和提高零件加工经济性能。当加工余量过大的时候就有可能发生着下裂情况，工艺系统刚度较低，机床功率不足，刀具强度不够 或断续切削的冲击振动较大，这时候为了考虑整个加工系统的质量和加工稳定性就必须要分多次走刀来完成加工切削量了。切削表面层有硬皮的铸锻件时，应尽量使大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和表面质量，也可采用二次走刀。多次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，其余可以查相关表格。（2） 进给量 ：切削深度选定后，接着就应根据系统可接受的范围尽可能的选用较大的进给量来保证零件的加工效率体高机加工经济性。粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到下列因素限制：机床刀具工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。故粗加工时对表面粗糙度要求不高，在工艺系统刚度和强度好的情况下，可以选择较大一些的进给量。半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工表面粗糙度的限制。精加工应主要考虑工件表面粗糙度要求，一般表面粗糙度数值越小进给量也要相应减小。（3） 切削速度 ：切削速度主要应根据工件和刀具的材料以及工件所要的加工精度来确定。在背吃刀量和进给量选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度的值。粗车时，切削深度和进给量均较大，故选择较低的切削速度；精车时，则选择较高的切削速度。工件材料的加工性较差时，应选较低的切削速度。故加工灰铸铁的切削速度应较加工中碳钢低，而加工铝合金和铜合金的切削速度则较加工钢高得多。刀具材料的切削性能越好时，切削速度也可选得越高。因此，硬质合金刀具的切削速度可选得比高速钢高度好几倍，而涂层硬质合金、陶瓷、金刚石个立方氧化硼刀具的切削速度又可选得比硬质合金刀具高许多。转速： (4-1)加工中的实际切削所需要的基本时间： (4-2)加工中因上下料、安装、夹紧等辅助工作需要的时间，即辅助时间： (4-3)在加工过程中需要其他时间，如工序交接、质量互检、机床维护等需要的时间，即服务时间： (4-4)在实际加工中，综合各种其他因素实际生产一件产品的时间，即单件时间为： (4-5)根据通常情况下工人们的熟练程度取： (4-6)4.2 切削用量及时间定额工序4：粗铣顶斜面选择的材料为，本工序的加工要求为：对箱盖顶面进行粗铣加工，并保证顶面尺寸。选择铣床，考虑定位加夹紧要求较为复杂，在此工序中使用专用用夹具以提高零件质量加工稳定性、操作简便性、制造经济性。刀具选高速钢套式铣刀，其直径为，其齿数为。最大加工余量为，故而可进行一次切削加工，取背吃刀量即切削深度,每齿的进给量为，取切削速度，因此，转速为： 通过查表，取，则加工时的实际的速度为；粗铣时，因此不必让铣刀刀盘将整个工件都铣过，所以，其加工行程为： 则基本时间为： 在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序5：粗铣分割面本工序加工要求为：对箱体分割面进行粗铣加工，并保证顶面尺寸。机床选择铣床，由于此工序中有比较复杂的定位加夹紧的要求，因此为了使零件的制造经济性、其质量加工稳定性以及加工过程的操作简便性得到加强，故而决定选择采用专用夹具。使用高速钢套式铣刀，直径为，其齿数为。已知需要加工的毛坯的长度为，由于工件最大加工余量为，故而可进行一次切削加工，粗铣时去背吃刀量即切削深度,每齿的进给量为,根据切削用量的选取原则以及相关手册，取切削速度，因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为；加工行程为：基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：单件时间为： 工序6：精铣顶斜面加工要求为：对减速器箱盖上顶面进行精铣加工。选择铣床，考虑定位加夹紧要求较为复杂，在此工序中使用专用用夹具以提高零件质量加工稳定性、操作简便性、制造经济性。使用高速钢套式铣刀，直径为，其齿数为。粗铣时去背吃刀量即切削深度,每齿的进给量为，取切削速度，因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为；加工行程为：基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序7：精铣分割面加工要求为对减速器箱体分割面进行精铣加工。选择铣床，由于此工序中有比较复杂的定位加夹紧的要求，因此为了使零件的制造经济性、其质量加工稳定性以及加工过程的操作简便性得到加强，故而决定选择采用专用夹具。使用高速钢套式铣刀，直径为，其齿数为。精铣时去背吃刀量即切削深度,每齿的进给量为，取切削速度为，因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为；加工行程为：基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序8：钻、攻螺钉孔为了获得较高的加工效率，在此加工工序中选择的机床为立式钻床。加工要求为钻、攻箱盖顶斜面的螺纹孔。由于此工序中有比较复杂的定位加夹紧的要求，因此为了使零件的制造经济性、其质量加工稳定性以及加工过程的操作简便性得到加强，故而决定选择采用专用夹具。在加工过程中，选择硬质合金材料的麻花钻进行钻孔，使用的丝锥攻螺纹孔。选择背吃刀量,每齿的进给量为，取，因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为则基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序10：钻铰销钉孔为了获得较高的加工效率，在此加工工序中选择的机床为立式钻床。本工序的加工要求为对销钉孔进行钻铰孔。由于此工序中有比较复杂的定位加夹紧的要求，因此为了使零件的制造经济性、其质量加工稳定性以及加工过程的操作简便性得到加强，故而决定选择采用专用夹具。选择硬质合金材料的麻花钻来钻孔，；铰孔时，选择铰刀，。因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为：基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序11：钻连接孔为了获得较高的加工效率，在此加工工序中选择的机床为立式钻床。本工序的加工要求为钻减速器连接孔。由于此工序中有比较复杂的定位加夹紧的要求，因此为了使零件的制造经济性、其质量加工稳定性以及加工过程的操作简便性得到加强，故而决定选择采用专用夹具。选择硬质合金材料的麻花钻钻孔，；扩孔时，,；， 因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为则基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序12：粗铣轴承孔端面本工序的加工要求为对轴承孔端面进行粗铣加工，选择铣床，考虑定位加夹紧要求较为复杂，在此工序中使用专用用夹具以提高零件质量加工稳定性、操作简便性、制造经济性。由于本次的加工面既不是曲面也不是阶梯面，而是平面，因此选择高速钢套式铣刀作为粗铣端面的刀具，以便提高工件的加工经济性。此铣刀拥有加工面积广以及自身硬度较高的特点，其直径为，其齿数为。最大加工余量为，取背吃刀量即切削深度,每齿的进给量为,取切削速度为：，因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为；(1)粗铣轴承孔端面:则基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：(2)粗铣轴承孔端面:则基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序13：精铣轴承孔端面：加工要求为对轴承孔端面进行精铣加工，选择铣床，考虑定位加夹紧要求较为复杂，在此工序中使用专用用夹具以提高零件质量加工稳定性、操作简便性、制造经济性。由于本次的加工面既不是曲面也不是阶梯面，而是平面，因此选择高速钢套式铣刀作为粗铣端面的刀具，以便提高工件的加工经济性。此铣刀拥有加工面积广以及自身硬度较高的特点，其直径为，其齿数为。最大加工余量为，取背吃刀量即切削深度,每齿的进给量为,取切削速度，因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为；(1)精铣轴承孔端面:则基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：(2)精铣轴承孔端面:基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序14：粗镗轴承孔加工要求为对轴承孔进行粗镗加工，机床选择使用卧式三面多轴组合镗床，考虑定位加夹紧要求较为复杂，在此工序中使用专用用夹具以提高零件质量加工稳定性、操作简便性、制造经济性。使用硬质合金浮动镗刀作为刀具，以便提高工件的加工经济性。取背吃刀量为,每齿的进给量为，取切削速度，因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为则基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序15：精镗轴承孔加工要求为对轴承孔进行精镗加工，选择使用卧式三面多轴组合镗床，考虑定位加夹紧要求较为复杂，在此工序中使用专用用夹具以提高零件质量加工稳定性、操作简便性、制造经济性。选择使用硬质合金浮动镗刀作为精镗轴承孔的刀具，以便提高工件的加工经济性。取背吃刀量,每齿的进给量为，取切削速度，因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为则基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为： 因此单件时间为：箱体加工工艺：工序4：粗铣箱体底面选择的材料为，本工序的加工要求为：对箱体底面进行粗铣加工，并保证顶面尺寸。选择铣床，考虑定位加夹紧要求较为复杂，在此工序中使用专用用夹具以提高零件质量加工稳定性、操作简便性、制造经济性。刀具选高速钢套式铣刀，其直径为，其齿数为。最大加工余量为，故而可进行一次切削加工，取背吃刀量即切削深度,每齿的进给量为，取切削速度，因此，转速为： 通过查表，取，则加工时的实际的速度为；粗铣时，因此不必让铣刀刀盘将整个工件都铣过，所以，其加工行程为： 则基本时间为： 在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序7：精铣箱体底面选择的材料为，本工序的加工要求为：对箱体底面进行精铣加工，并保证顶面尺寸。选择铣床，考虑定位加夹紧要求较为复杂，在此工序中使用专用用夹具以提高零件质量加工稳定性、操作简便性、制造经济性。刀具选高速钢套式铣刀，其直径为，其齿数为。最大加工余量为，故而可进行一次切削加工，取背吃刀量即切削深度,每齿的进给量为，取切削速度，因此，转速为： 通过查表，取，则加工时的实际的速度为；粗铣时，因此不必让铣刀刀盘将整个工件都铣过，所以，其加工行程为： 则基本时间为： 在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序10：钻地脚螺栓孔为了获得较高的加工效率，在此加工工序中选择的机床为立式钻床。本工序的加工要求为对地脚螺栓孔进行钻孔。由于此工序中有比较复杂的定位加夹紧的要求，因此为了使零件的制造经济性、其质量加工稳定性以及加工过程的操作简便性得到加强，故而决定选择采用专用夹具。选择硬质合金材料的麻花钻来钻孔，。因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为：基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序11：钻、扩、攻排油螺栓孔为了获得较高的加工效率，在此加工工序中选择的机床为立式钻床。由于此工序中有比较复杂的定位加夹紧的要求，因此为了使零件的制造经济性、其质量加工稳定性以及加工过程的操作简便性得到加强，故而决定选择采用专用夹具。选择硬质合金材料的麻花钻来钻孔，。因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为：基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：工序12：钻、攻右端面孔为了获得较高的加工效率，在此加工工序中选择的机床为立式钻床。由于此工序中有比较复杂的定位加夹紧的要求，因此为了使零件的制造经济性、其质量加工稳定性以及加工过程的操作简便性得到加强，故而决定选择采用专用夹具。选择硬质合金材料的麻花钻来钻孔，。因此，转速为：通过查表，取，则加工时的实际的速度为：基本时间为：在加工过程中，完成上下料、夹紧、安装等辅助工作所需的时间，即辅助时间为：在加工过程中，完成其他工作所需要的时间，例如完成工序交接、机床维护以及质量互检等工作，即服务时间为：因此单件时间为：5 镗轴承孔夹具设计5.1 总体设计方案及需要注意的问题要设计一套夹具，第一步需要了解并分析所要加工的零件的具体的技术要求，然后通过对所学夹具设计相关的知识的运用，如基本原理以及设计的方法等，设计出一个完整的夹具设计的方案；第二步就可以对工件进行定位、安装以及夹紧，但前提必须保证加工精度；第三步可以进行夹具草图的设计，还需要进一步分析各零件间相互连接的关系，以及定位销、螺钉和螺母等该以何种方式固定。本次夹具为镗床夹具，用于各轴承孔以及密封槽进行粗镗、半精镗以及精镗加工。夹具的主要精度主要取决于其定位精度。根据定位元件、夹紧元件等设计，再设计相应的安装元件的夹具本体，对各种元件进行相应合理的分布、安装，这样就完成了一个完整的夹具。根据镗轴承孔工序的简图，为了提高加工精度以及保证零件加工质量，定位基准选择减速器底面和两个的孔。故而在加工时，我们比较需要注意以下几个方面：第一是需要注意加工过程中零件尺寸精度的保证；第二是最好能有助于劳动生产率的提高；第三是要注意加工过程中加工表面质量的提高：第四是最好能符合工人们降低劳动强度的愿望。5.2 选择合适的定位基准当准备镗轴承孔的时候，箱体底面以及两个孔都已经加工完毕。所以，加工此工序的定位基准可以选择减速器下箱体底面和两个孔。减速器的下箱体底面能和夹具体的凸台面在一起相互配合，这样就可以限制三个自由度了，其中一个孔能和圆柱销在一起相互配合，这样也可以限制两个自由度，而另一各孔能和削边销在一起相互配合，它们可以限制一个自由度，由此，工件在此工序中就被完全定位住了，即实现了完全定位。有时候会出现过定位的情况，过定位会干涉定位的准确，因此，我们选择使用削边销，它还有利于工件的装夹。5.3 设计夹具元件5.3.1 设计定位元件在夹具设计中，定位元件的设计至关重要，这主要是因为定位元件能够左右加工精度。它是一种定位装置，其定位主要是指零件相对于加工机床的定位，因此，它十分直观地决定了所加工零件的位置及其摆放的方式。由于上文已经对本工序选择了一面两孔的定位基准，因此，一面两销的定位元件自然而然就成为了所设计的相应的夹具上的最佳选择。所以，设计本工序定位元件的主要内容就是对两销进行设计，即圆柱销和削边销的设计。1、设计固定式定位销：以下为固定式定位销的参考示意图：图5-1定位销示意图其技术要求为：其的允差要根据对配合的要求确定；对定位销的锐边要完成倒钝处理。2、设计削边销：以下为固定式削边销的参考示意图：图5-2削边销示意图根据对工艺孔进行加工的工序简图，得两个工艺孔的中心距： 因为此二工艺孔之间存在位置度公差，故而，它们的尺寸公差如下： 由此得出：此两个工艺孔之间的中心距为。通过查阅夹具设计手册，设计并计算心轴以及圆柱销的过程见下：1、确定用于定位的圆柱销和削边销的中心距的尺寸，同时计算其偏差： = (5-1)2、确定用于定位的圆柱销的直径，同时选取其合适的公差： 式中 表示基准孔的最小直径；取。综上所述，所设计的圆柱销的尺寸为。3、确定用于定位的削边销的直径，同时选取其合适的公差：取。综上所述，所设计的削边销的尺寸为。5.3.2 选择夹紧方案与夹紧元件夹紧元件是最终和加工零件接触的元件，它最终完成零件的夹紧以及固定。通常情况下对夹紧元件的要求是，它必须拥强度较高的特点，因为传力机构会向其传递夹紧力，所以设计的夹紧元件必须有能承受传过来的夹紧力的能力。此外，选择的夹紧元件的摩擦阻尼最好要好一些，因为如果摩擦阻尼很差的话，在加工过程中很有可能会发生零件滑移的情况，这样就会对加工的质量造成是十分严重的影响。按照工件的加工要求，设计的两个对零件进行夹紧的方案如下：第一种夹紧方案：其采用的夹紧方式是先利用螺栓联接压板，接着选择使用汽缸进行夹紧。此种夹紧方式的优点是其拥有十分可靠的夹紧力，而且它的辅助时间十分地短，由此大大地减少了工人们的劳动强度也小。但是，它也有一些不足之处，主要就是其成本十分之高。第二种夹紧方案：采用的也是压板，并使用螺栓以及螺母进行联接，但不同于第一种方案的是其采用的夹紧零件的方式是手动旋转螺母，从而夹紧。因为是手动工作，所以第二种方案的夹紧力会比前种气缸夹紧的方式小一些，但是，此种夹紧方式也有它的优点，就是它有着并不复杂的夹紧结构，而且其成本较第一种低。综上所述，经过仔细地考虑分析，本次夹具设计决定选择第二种夹紧方案。这主要是因为此次设计地减速器是小批量生产的零件，其所要求的加工成本本身就不高，再者，在对零件进行加工的过程中，其也并不需要太大的夹紧力。而选择使用螺栓以及螺母，来进行手动夹紧这种方式，已经能搞满足加工过程种对夹紧力的要求了。选择的压板为形压板。5.3.3 设计导向元件在对零件进行加工的过程中，一般会设计并放置对刀块在夹具上，因为它有利于对刀具相对于夹具的位置进行调整。常见的对刀块大都是采用角板或者钢板进行固定。通过考虑决定在此次设计中，选择对刀具即镗刀进行导向的导向元件为镗套，且选择的镗套是型镗套。它的优点是它的回转精度较高，不仅拥有能承受较强载荷的能力，还具有相当好的减振性能。5.4 分析定位误差在加工零件时，有许多会使加工过程偏离理想情况的影响因素，这些因素或多或少地都会导致加工误差的出现，同时它们的影响方式和程度也各不相同。这儿我们主要分析定位误差，就是在加工时，部件在定位安装中导致的误差。这主要是因为加工过程中的零件的加工误差主要来源于定位误差。而且定位误差也很大程度上会对零件的加工精度造成不好的影响。产生这种误差的主要原因是所设计的定位元件存在不足，或者定位基面的设计。定位误差主要由以下两种误差组成：（1） 基准位移误差：即定位副的制造误差或者定位副配合间而产生的定位基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量。（2） 基准重合误差：即因为定位基准和工序基准之间不重合，故而产生的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动范围。此次夹具设计采用一面两销的定位元件。因为所采用的定位基准与工序基准重合，所以，不存在基准不符误差。因为次设计中的定位孔较浅些，所以，定位孔的内孔中心线导致的基准位移误差很小，几乎可以忽略不算，另外这种误差的产生主要是因为其底面和内孔的垂直度误差的存在。此次设计中必须考虑的误差是被选为定位基准的两内孔产生的基准位移误差，这个误差主要来源于下：一是产生于两内孔和定位销的配合间隙；二是来源于销、孔中心距误差。采用一面两销的定位元件，则此次设计的定位误差主要为：移动时，产生的基准位移误差： (5-4) 式中 表示圆柱销的直径的公差； 表示定位基准孔的直径的公差； 表示定位孔和圆柱销之间的最小的间隙； 5.5 计算镗削力以及夹紧力1、镗削力的计算：通过机械加工工艺手册的查阅可以得出：此道工序的加工任务主要是需要对工艺孔完成镗孔加工。查阅切削手册可以得到如下计算公式：镗削力： (5-5)镗削力矩： (5-6)式中； (5-7)将分别代入以上公式(5-6)和(5-7)中计算得：2、计算夹紧力：在夹具设计中，夹紧力的方向一般与重要定位平面相垂直，以达到充分定位、保证定位精准、提高加工质量的目的。夹紧力的作用点应有以下规范。一是不作用于经过精加工的表面，以免对精加工表面造成伤害，出现废品。二是夹紧力应不引起作用部位有较大变形。三是作用于该部位有较好的夹紧效果，对零件有较好固定效果。四是，在该部位施加夹紧力，对零件的加工应无影响，不影响刀具的进给路线、退刀路线。五是，在该部位施加夹紧力零件的装夹、卸载都应较为方便。夹紧力方向和作用点的选择：（1）设计中夹紧力的作用点最好离支承的几何中心近一点，其最主要的夹紧力最好指向主要的定位基准；（2）夹紧力的方向最好能达到使夹紧力减小的目的；（3）夹紧力作用点最好作用在工件上刚性好些的地方，其方向也最好指向那个方向；（4）夹紧力的作用点，最好还要能离加工表面近一点。夹紧力的大小必须与实际加工参数相符，夹紧力过大可能使工件变形，影响零件的加工精度，使零件的加工质量下降。压紧力过小则零件在加工过程中可能发生震动、滑移、等破坏零件的定位，造成废品。采用下列公式计算夹紧力： (5-8) (5-9)式中 表示夹紧力 表示水平切削力表示摩擦系数（通常取）表示工件重力表示实际所需夹紧力表示安全系数（一般取）代入数据，得： 5.6 夹具体设计夹具体是机床夹具的基础零部件。在夹具体上既要考虑众多定位元件、夹紧机构的布局和固定，也要充分考虑零件在加工过程中的装夹和卸载是否方便等，还要考虑夹具与机床的链接、固定和夹具体的吊装等问题。所以夹具体的设计是一个复
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