收割机链箱体制造工艺及工艺装备设计

1、本科生毕业论文（设计）题 目: 收割机链箱体制造工艺及工艺装备设计 姓 名: 学 院: 工学院 专 业: 班 级: 学 号: 指导教师: 职称: 讲师 2013 年5月12日南京农业大学教务处制29目 录摘要1关键词1Abstract1Key words1引 言11 零件的工艺分析31.1 零件的作用31.2 零件的技术要求31.3 零件的工艺分析41.3.1 零件材料的选用41.3.2 零件的生产类型41.3.3 该零件主要加工表面及技术要求分析：42 零件的工艺规程设计42.1 确定毛坯的制造形式42.1.1 确定毛坯种类42.1.2 确定铸件余量52.1.3 绘制毛坯图52.2 定位基准

2、的选择52.3 工序的集中与分散62.4 工序顺序的安排62.4.1 机械加工顺序62.4.2 辅助工序62.5 制定工艺路线62.5.1 制定工艺过程、选择加工方法62.5.2 工艺过程的确定62.6 选择加工设备与工艺设备72.7 确定工序尺寸82.8 确定切削用量92.9 确定基本工时的计算163 夹具的设计213.1 专用铣床夹具213.1.1 问题的提出213.1.2 分析资料213.1.3 确定结构方案213.1.4 夹具操作简要说明223.2 专用铣镗床夹具233.2.1 问题的提出233.2.2 分析资料233.2.3 确定结构方案233.2.4 夹具操作简要说明24致谢25参

3、考文献26收割机链箱体制造工艺及工艺装备设计机械设计制造及其自动化 邹海洋指导老师 丁兰英摘要：箱体零件是机器的基础件，它将机器及部件中的轴、轴承和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。因此，箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。零件的工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺规程编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求，同时，夹具的设计也是必不可少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此，这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。本文针对箱体类零件中的收割机连箱体的结构特点，结合中批

4、量生产的加工方法与工艺特点，通过深入分析和研究，编制了一套简便合理的机械加工工艺规程，同时对加工过程中刀具、机床、切削用量等进行了分析，总结了一套适用于本箱体的完整的工艺分析方法，并对其中两道工序进行了专用夹具设计。关键词：箱体；粗糙度；工艺规程；夹具；方法。The Harvester chain box manufacturing processes and design of process equipment Student majoring in Mechanical Design,Manufacturing and Automation Zou HaiyangTutor Ding L

5、anyingAbstract: Box Parts are the basic parts of the machine, it put shaft, bearings and gears and other parts of the machine and components at a certain mutual positional relationship as a whole, according to a predetermined transmission relations to coordinate their movement. Therefore, the cabine

6、t processing quality not only affect the accuracy of the assembly and movement precision, but also affects the accuracy of the machine performance and life. Parts of the preparation process, occupies a very important position in the machining parts process planning is reasonable, which is directly r

7、elated to the ultimate parts meet quality requirements, at the same time, the design of the fixture is an essential part of it is related whether we can improve the processing efficiency. Therefore, both in the machining industry is a vital link. In this paper, a box-type parts harvester even cabine

8、t structural features, combined with mass production processing methods and process characteristics, through in-depth analysis and research, prepared a set of easy-to-reasonable machining process, while the process in cutting tools, machine tools, cutting, summed up in the box set of the complete pr

9、ocess of analysis methods, and one of the two processes dedicated fixture design.Key words: Case; roughness; technical rules; fixture; method.引 言箱体的种类很多，其尺寸大小和结构形式随着机器的结构和箱体在机器中功用的不同有着较大的差异。但从工艺上分析它们仍有许多共同之处，其结构特点是：（1）外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体，又分成整体式和组合式两种。（2）结构形状比较复杂。内部常为空腔形，某些部位有“隔墙”，箱体壁薄且厚薄不均。（3）箱壁

10、上通常都布置有平行孔系或垂直孔系。（4）多为铸造件，加工部位多，加工难度大。（5）箱体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。零件的工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制的合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。另外，箱体是机器设备中的基础件和基准件，它和一些零件组装在一起，在本课题的设计过程中，它和收割机链条组装在一起，并要求其与链条间保持准确的位置，因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命等

11、，收割机链箱体的设计工艺是否完好，对整个机器运行时的工作效率和配合精度影响很大。特别是现代工艺对箱体零件的要求越来越高，已经运用于各种场合，很多工业设备对其运用非常重要，所以我们对它进行深入的研究显得非常重要。加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。 机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制

12、约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。一般中型机床制造

13、厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%20%。因此，在生产之前，首先应该进行工艺设计，使加工工件的整个工艺过程都能实现科学操作。工艺的科学合理性，工艺的先进性，工艺的稳定性，工艺的规范性，将突破制造技术发展的关键。此外，机械制造本身离不开工艺装备的应用，工艺装备就是机械制造中所用到的刀具、工卡具、量具、模具、辅具等的总称。本课题以此为背景，要求编制的工艺要合理、能保证加工精度、符合中批量生产要求，工艺要有先进性和创新性。设计的夹具、结构要合理、操作方便、满足中批量生产要求。任务介绍：设计题目：收割机链箱体制造工艺及工艺装备设计。课题简介：零件的机械加工工艺编制和专用夹具、量

14、具设计是机械制造企业常见的技术问题。链箱体是联合收割机中一个链传动的箱体，它的结构比较复杂，精度要求较高。本课题是链箱体的机械加工工艺编制和夹具、专用检验量具设计。根据提供的链箱体的零件图，按照中批量生产纲领，制定出链箱体生产的工艺规程。编制出工艺过程卡、全套工序卡。同时进行二维和三维设计并进行仿真。要求如下：编制的工艺要合理、能保证加工精度、符合中批量生产要求，工艺要有先进性和创新性。设计的夹具、专用量具结构要合理、操作方便、满足中批量生产要求。对夹具设计要有精度的校核。同时进行二维和三维设计，并进行加工过程模拟仿真。零件结构设计、结构工艺性及选材要合理。所有二维图纸要符合制图相关规范要求。

15、工艺方案采用先进的技术和工艺，达到较佳的经济效益。夹具要保证加工精度，操作方便。具体内容为：（1）根据生产类型，对零件进行工艺分析；（2）选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯零件图；（3）制订零件的机械加工工艺过程，选择工序加工设备及工艺装备，确定各 工序切削用量及工序尺寸，并计算工序的工时定额；（4）填写工艺卡片，编制全套工序卡；（5）撰写设计说明书。收割机链箱体零件图如图1所示。图1 收割机链箱体零件图1 零件的工艺分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是收割机的链箱体，它将机器及部件中的轴、轴承、链条和链轮等零件按一定的相互关系装配成一个整体，并按预定的传动关系协调其运动，因此，收割机链箱体

16、在整个机器运行过程中起着非常重要的作用，箱体的尺寸精度、表面粗糙度直接影响机器的工作稳定性和寿命；根据所给零件图可知，其主要加工表面为上下端面，各通孔及螺纹孔。1.2 零件的技术要求 （1）铸件表面不允许有裂纹、气孔、粘沙等缺陷。（2）铸件拔模斜度3-5°，未注圆角半径R3-5。未注倒角C0.5（3）铸件经回火，除内应力处理，硬度HBS187-255。（4）所有螺纹空口倒角至螺纹大径。（5）去锐边毛刺，非加工表面涂硝化油漆。1.3 零件的工艺分析箱体类零件属于薄壁型零件，形状复杂而不规则。该类零件在加工和使用过程中都要重点考虑零件的变形问题，通过对此零件图纸的分析及重新绘制，了解到设

17、计人员为了提高零件抗变形的能力，在壁上设计有一定高度的加强筋；由于以上端面为基准加工下端面时，上端面接触面积比较小，而且其中一面出现悬空状态，所以使该零件没有一个相对较为可靠的基面作为粗基准，所以给加工下端面和镗孔带来较大的困难。1.3.1 零件材料的选用由于链箱体的外形比较相对来说比较复杂，在机器中起着保护轴与链条等零件的作用，抗拉强度小于200Mpa，因此零件选用材料为HT200，俗称灰口铸铁，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，耐磨、耐热性较好，但塑性较差，脆性高，不适合磨削加工。1.3.2 零件的生产类型 该零件的生产类型为中批量生产。1.3.3 该零件主要加工表面及技术要求分析：（1）

18、上端面包括56与58的端面的加工无公差等级要求，表面粗糙度为Ra12.5um，所以，只需一次粗加工即可，无需精加工（2） 下端面及76表面及箱体内表面的加工无公差等级要求，下端面表面粗糙度为Ra6.3um，需半精铣；76表面及箱体内表面表面粗糙度为Ra12.5um，只需粗铣即可。（3）56外圆表面粗糙度要求为Ra6.3um，需半精车。（4）40，47的孔及49.5的槽都有其公差要求，加工时应保证这些尺寸，使其满足给定的公差要求。（5）40与47的孔的内表面粗糙度为Ra3.2um，需进行精镗。而50的孔的内表面粗糙度为Ra12.5um，一次粗镗即可保证。（6）8.5的螺栓孔，只需钻孔，且粗糙度要

19、求不高。（7）8个M6的孔与箱体上一个M6的孔需要钻孔与攻丝。根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面尺寸，上述各表面的技术要求采用常规的加工工艺均可以保证。零件机械加工的工艺过程卡见附表一。2 零件的工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机器运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较复杂且为薄壁零件，零件为中批量生产，且零件上孔比较多，故我们选择精密铸造毛坯，此时可满足零件图上大多数粗糙度要求。2.1.1 确定毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸件，具有高的抗压强度、良好的铸造性、耐磨性、消振性和低的缺口敏感性、可切屑加工性。考虑

20、到铸造可以铸造内腔、外形很复杂的毛坯，工艺灵活性大，铸造成本低，并依据其结构形状、尺寸大小和生产类型，选用毛坯的铸造方法为金属模机械砂型。铸件的机械加工余量等级G级，公差等级8-12级。2.1.2 确定铸件余量表1 铸件加工余量加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工总余量铸件尺寸58端面与下端面4575256端面与下端面54761上下端面46.5753.556外圆5666276及箱体内表面7668240孔400.025634±0.02547孔470.025641±0.02549.5槽490.34643±0.3450孔506448.5定位销孔8.58.5M6螺纹孔66

21、2.1.3 绘制毛坯图图2 收割机链箱体毛坯图2.2 定位基准的选择定位基准是影响箱体类零件加工精度的关键因素，基准选择的合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则，加工过程中奖问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择：对于零件而言，应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，我们首先选下端面与两个孔作为粗基准（一面两孔）。精基准的选择：主要应该考虑基准重合、统一基准、互为基准等原则。采用互为基准反复加工两个孔，然后以精铣后的下端面为精基准。2.3 工序的集中

22、与分散已知零件的生产规模为中批量生产，初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分阶段，工序都要集中，采用工序集中可以减少工件的装夹次数，在一次装夹中可以加工许多表面，有利于保证各表面之间的相互位置精度。加工设备主要以通用设备为主，采用专用夹具，这样生产质量高，投产快生产率较高。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。2.4 工序顺序的安排2.4.1 机械加工顺序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即前面加工阶段，先加工下端面。同时考虑位置精度要求，对左右两个孔采用互为基准，反复加工。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排精加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”

23、原则，先加工端面，后加工孔。2.4.2 辅助工序毛坯铸造成型后，应当对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验，然后再进行机械加工。在对零件的所有加工工序完成之后，安排喷漆、去毛刺、清洗、终检工序。2.5 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得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具进行生产，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。2.5.1 制定工艺过程、选择加工方法（1）上端面：粗铣（Ra12.5）（2）58端面：粗铣（Ra12.5）（3）5

24、6端面：粗铣（Ra12.5）（4）下端面： 粗铣（Ra12.5）半精铣（Ra6.3）（5）56外圆：粗车（Ra12.5）半精车（Ra6.3）（6）76及内平面：粗铣（Ra12.5）（7）40孔：粗镗（Ra12.5）半精镗（Ra6.3）精镗（Ra3.2）（8）47孔：粗镗（Ra12.5）半精镗（Ra6.3）精镗（Ra3.2）（9）49.5槽：粗加工（Ra6.3）（10）50孔：粗镗（Ra12.5）（11）螺栓、定位销孔：钻孔（Ra12.5）（12）螺纹孔：钻孔（Ra12.5）2.5.2 工艺过程的确定表2 工艺过程卡工序号工序内容定位基准10铸造20人工时效30粗铣下端面上端面、两孔粗铣76及箱

25、体的内平面上端面、两孔40粗铣上端面、58端面、56端面下端面、两外圆50粗车、半精车56外圆、倒角50内表面60半精铣下端面上端面、两孔70钻3x8.5的定位销孔下端面、两孔80钻9xM6螺纹孔下端面、两孔90粗镗2x40的孔、倒角下端面、两螺纹孔100粗镗2x47的孔、倒角下端面、两螺纹孔110粗镗2x49.5x1.7的孔下端面、两螺纹孔120粗镗50的孔下端面、两螺纹孔130半精镗2x40的孔下端面、两螺纹孔140半精镗2x47的孔下端面、两螺纹孔150精镗2x40的孔下端面、两螺纹孔160精镗2x47的孔下端面、两螺纹孔170攻9xM6螺纹孔下端面、两孔180去锐边毛刺190非加工表面

26、涂硝化油漆200清洗210终检入库2.6 选择加工设备与工艺设备表3 加工设备与工艺设备 工序号 工序内容 加工装备工艺装备10铸造20人工时效30粗铣下端面立式铣床XA5032YT15硬质合金端铣刀、游标卡尺粗铣76及箱体的内平面立式铣床XA5032高速钢立铣刀、游标卡尺40粗铣上端面、58端面、56端面立式铣床XA5032YT15硬质合金端铣刀、游标卡尺50粗车、半精车56外圆、倒角卧式车床CA6140硬质合金车刀、游标卡尺60半精铣下端面立式铣床XA5032YT15硬质合金端铣刀、游标卡尺70钻3x8.5的定位销孔立式钻床Z3025高速钢钻、游标卡尺、钻模板80钻9xM6螺纹孔立式钻床Z

27、3025高速钢钻、游标卡尺、钻模板90粗镗2x40的孔、倒角立式铣镗床T7220C高速钢镗刀、游标卡尺100粗镗2x47的孔、倒角立式铣镗床T7220C高速钢镗刀、游标卡尺110粗镗2x49.5x1.7的孔立式铣镗床T7220C高速钢镗刀、游标卡尺120粗镗50的孔立式铣镗床T7220C高速钢镗刀、游标卡尺130半精镗2x40的孔立式铣镗床T7220C高速钢镗刀、游标卡尺140半精镗2x47的孔立式铣镗床T7220C高速钢镗刀、游标卡尺150精镗2x40的孔立式铣镗床T7220C高速钢镗刀、游标卡尺160精镗2x47的孔立式铣镗床T7220C高速钢镗刀、游标卡尺170攻9xM6螺纹孔立式钻床Z

28、3025高速钢钻、游标卡尺、钻模板180去锐边毛刺190非加工表面涂硝化油漆200清洗210终检入库2.7确定工序尺寸表4 工序尺寸工序号工步号工步内容工序尺寸加工余量（mm）101粗铣下端面502.52粗铣76及箱体的内表面763（单边）201粗铣58端面463.52粗铣56端面553.53粗铣上端面47.53.5301粗车56外圆2（单边）2半精车56外圆1(单边)401半精铣下端面46.51501钻3x8.5的定位销孔8.58.5（直径）601钻9xM6螺纹孔4.84.8（直径）701粗镗2x40的孔、倒角371.5（单边）801粗镗2x47的孔、倒角441.5（单边）901粗镗2x49

29、.5x1.7的孔49.53（单边）1001粗镗50的孔503（单边）1101半精镗2x40的孔391（单边）1201半精镗2x47的孔461（单边）1301精镗2x40的孔400.5（单边）1401精镗2x47的孔470.5（单边）1501攻9xM6螺纹孔4.84.8（直径）2.8 确定切削用量工序10工步1：粗铣下端面（1）切削深度（2）进给量的确定XA5032立式铣床功率为7.5kw，查切削用量简明手册表3.15知YT15硬质合金端铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.1mm/z。 （3）铣削速度由本工序采用YT15硬质合金端铣刀，=8

30、0mm、齿数z=4.查表3.15硬质合金端铣刀铣削速度，确定铣削速度=57.6m/min，则由本工序采用XA5032型立式铣床，查表3.30，取转速为：故实际铣削速度为：工作台的每分钟进给量为：根据表3.30查得机床的进给量为95mm/min。工步2：粗铣76及箱体的内表面（1）切削深度（2）进给量的确定XA5032立式铣床功率为7.5kw，查切削用量简明手册表3.14知高速钢立铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.05mm/z。 （3）铣削速度由本工序采用高速钢立铣刀，=16mm、齿数z=6.查表3.14高速钢立铣刀铣削速度，确定铣削速度

31、=15m/min，则由本工序采用XA5032型立式铣床，查表3.30，取转速为：故实际铣削速度为：工作台的每分钟进给量为：根据表3.30查得机床的进给量为23.5mm/min。工序20工步1：粗铣上端面、58端面、56端面（1）切削深度（2）进给量的确定XA5032立式铣床功率为7.5kw，查切削用量简明手册表3.15知YT15硬质合金端铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.1mm/z。 （3）铣削速度由本工序采用YT15硬质合金端铣刀，=80mm、齿数z=4.查表3.15硬质合金端铣刀铣削速度，确定铣削速度=57.6m/min，则由本工序

32、采用XA5032型立式铣床，查表3.30，取转速为：故实际铣削速度为：工作台的每分钟进给量为：根据表3.30查得机床的进给量为95mm/min。工序30工步1：粗车56外圆（1）切削深度（2）进给量的确定根据切削用量简明手册表1.4知，在粗车灰铸铁、刀杆尺寸为16x25mm，以及工件直径为60100时fz取0.60.8，根据卧式车床CA6140使用说明，取fz=0.66mm/r（3）确定切削速度根据表切削用量简明手册1.11，用硬质合金车刀加工铸铁时，f0.8时，切削速度m/min，故=109x0.65x0.92x0.8=52.1m/min选择工步2：半精车56外圆（1）切削深度（2）进给量的

33、确定根据切削用量简明手册表1.4知，在半精车灰铸铁、刀杆尺寸为16x25mm，以及工件直径为60100时fz取0.20.5，根据卧式车床CA6140使用说明，取fz=0.3mm/r（3）确定切削速度根据表1.11，用硬质合金车刀加工铸铁时，f0.8时，切削速度156m/min，由于切削速度的修正系数均1，则切削速度156m/min。选择工序40工步1：半精铣下端面（1）切削深度（2）进给量的确定XA5032立式铣床功率为7.5kw，查切削用量简明手册表3.15知YT15硬质合金端铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.07mm/z。 （3）铣

34、削速度由本工序采用YT15硬质合金端铣刀，=80mm、齿数z=4.查表3.15硬质合金端铣刀铣削速度，确定铣削速度=203m/min，则由本工序采用XA5032型立式铣床，查表3.30，取转速为：故实际铣削速度为：工作台的每分钟进给量为：根据表3.30查得机床的进给量为118mm/min。工序50工步1：钻8.5的定位销孔由工件材料为HT200、高速钢钻头，查表5.20高速钢钻削灰铸铁的切削用量得，切削速度=20m/min，进给量f=0.36mm/r，取=8.5mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速=1000r/min，故实际切削速度为：工序60工步1：钻M6螺纹孔为4

35、.8由工件材料为HT200、高速钢钻头，查简明手册表2.3-20，高速钢钻削灰铸铁的切削用量，切削速度=20m/min，进给量f=0.12mm/r,取=4.8mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速=1000r/min，故实际切削速度为：工序70工步1：粗镗40的孔一经查切削用量简明手册表3.15，高速钢镗刀切削铸铁材料时，粗镗取=24m/min, f=0.5mm/r，粗镗孔时因余量为1.5mm，故=1.5mm，则由，计算切屑力：功率 取机床效率为0.85，则所需机床功率为，故机床功率足够，切削用量选择合理。工步2：粗镗40的孔二步骤方法与工步1相同工序80工步1：粗镗4

36、7的孔一经查阅资料，高速钢镗刀切削铸铁材料时，粗镗取=24m/min, f=0.5mm/r，粗镗孔时因余量为1.5mm，故=1.5mm，则由，计算切屑力：功率 取机床效率为0.85，则所需机床功率为，故机床功率足够，切削用量选择合理。工步2：粗镗47的孔二步骤方法与工步1相同工序90工步1：粗镗49.5x1.7的槽一经查阅资料，高速钢镗刀切削铸铁材料时，粗镗取=24m/min, f=0.5mm/r，粗镗孔时因余量为3mm，故=3mm，则由，计算切屑力：功率 取机床效率为0.85，则所需机床功率为，故机床功率足够，切削用量选择合理。工步2：粗镗49.5x1.7的槽二步骤方法与工步1相同工序100

37、工步1：粗镗50的孔经查阅资料，高速钢镗刀切削铸铁材料时，粗镗取=24m/min, f=0.5mm/r，粗镗孔时因余量为3mm，故=3mm，则由，计算切屑力：功率 取机床效率为0.85，则所需机床功率为，故机床功率足够，切削用量选择合理。工序110工步1：半精镗40的孔一查表切削用量简明手册5.27，高速钢镗刀切削铸铁材料时，半精镗取=35m/min, f=0.5mm/r，半精镗孔时因余量为1mm，故=1mm，则工步2：半精镗40的孔二步骤方法与工步1相同工序120工步1：半精镗47的孔一查表切削用量简明手册5.27，高速钢镗刀切削铸铁材料时，半精镗取=35m/min, f=0.5mm/r，半

38、精镗孔时因余量为1mm，故=1mm，则工步2：半精镗47的孔二步骤方法与工步1相同工序130工步1：精镗40的孔一查切削用量简明手册表5.27，高速钢镗刀切削铸铁材料时，精镗取=30m/min, f=0.3mm，精镗孔时因余量为0.5mm，故=0.5mm，则工步2：精镗40的孔二步骤方法与工步4相同。工序140工步1：精镗47的孔一查切削用量简明手册表5.27，高速钢镗刀切削铸铁材料时，精镗取=30m/min, f=0.3mm，精镗孔时因余量为0.5mm，故=0.5mm，则工步2：精镗47的孔二步骤方法与工步4相同。工序150工步1：攻螺纹M6高速钢机动丝锥加工螺纹取其切削速度=8.9m/mi

39、n,背吃刀量=0.6mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表4.2-11得，转速=400r/min，故实际切削速度为：2.9 确定基本工时的计算工序10工步1：粗铣下端面查机械制造工艺设计简明手册得此工序机动时间计算公式： ，由端铣刀不对称铣平面、主偏角=，查表5.41铣削基本时间计算，。确定，则该工序的基本时间为：工步2：粗铣76及箱体的内表面该工序的基本时间为：工序20工步1：粗铣上端面、58端面、56端面查机械制造工艺设计简明手册得此工序机动时间计算公式： ，由端铣刀不对称铣平面、主偏角=，查表5.41铣削基本时间计算，。确定，则（1）铣上端面的基本时间为：（2）铣58端面的基本时

40、间为：（3）铣56端面的基本时间为：工序30工步1：粗车56外圆查机械制造工艺设计简明手册得此工序机动时间计算公式： 则粗车56外圆的基本时间为：工步2：半精车56外圆查机械制造工艺设计简明手册得此工序机动时间计算公式： 则半精车56外圆的基本时间为：工序40工步1：半精铣下端面该工序的基本时间为：工序50工步1：钻8.5的定位销孔查机械制造工艺设计简明手册表5.39，可知钻削加工基本工时计算公式为：，该工序的基本时间为：工序60工步1：钻M6螺纹孔为4.8 查机械制造工艺设计简明手册表5.39，可知钻削加工基本工时计算公式为：，该工序的基本时间为：工序70工步1：粗镗2x40的孔由机械制造工

41、艺设计简明手册表5.57可知，镗削加工基本工时的计算公式，i为进给次数，i=2。该工序的基本时间为：工序80工步1：粗镗2x47的孔由机械制造工艺设计简明手册表5.57可知，镗削加工基本工时的计算公式为：，i为进给次数，i=2。该工序的基本时间为：工序90工步1：粗镗2x49.5x1.7的槽由机械制造工艺设计简明手册表5.57可知，镗削加工基本工时的计算公式为：，i为进给次数，i=2。该工序的基本时间为：工序100工步1：粗镗50的孔由机械制造工艺设计简明手册表5.57可知，镗削加工基本工时的计算公式为：，i为进给次数，i=2。该工序的基本时间为：工序110工步1：半精镗2x40的孔该工序的基

42、本时间为：工序120工步1：半精镗2x47的孔该工序的基本时间为：工序130工步1：精镗2x40的孔工序140工步1：精镗2x47的孔工序150工步1：攻螺纹M6查机械制造工艺设计简明手册表5.60可知，加工螺纹基本工时计算公式为：，式中。该工序的基本时间为：3 夹具的设计为了提高劳动生产率，保证价格加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。现决定设计第二道工序粗铣上端面、58端面56端面的专用铣床夹具与镗两孔用的专用镗床夹具。3.1 专用铣床夹具3.1.1 问题的提出本夹具主要用来粗铣端面，这三个端面只需一步粗加工，因此，在加工本道工序时，主要应该考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。3.1

43、.2 分析资料（1）本道工序为前期加工，其他尺寸还未确定，但工件已有合适的定位基准。（2）本工序加工的要求主要是保证位置尺寸。（3）此零件生产为中批生产，要求精度不高，所以夹具中采用手动加紧，降低夹具制造成本，提高经济效益。3.1.3 确定结构方案（1）定位方式：为保证加工时零件的位置固定，需限定其在3个方向上的自由度，为保证加工点的位置精确，需限定其绕X、Y、Z三个方向的旋转自由度。为了方便装夹，故采用两V型块定位方式，其中一V型块可浮动，定位基准选为下端面和两个外圆。（2）夹紧方式：经参考已有资料，初步选定用压板式夹紧方式。通过旋动手轮使两边的压板联动夹紧，并压紧工件，夹紧力为支撑板和压板

44、提供给工件的摩擦力，与铣削过程中的切向力方向一致（3）切削力及加紧力的计算刀具：YT15硬质合金端铣刀，d=80mm，z=4，经查切削手册表3.28可知，铣削时切削力计算公式为：，式中：=7900，=3.5mm，xF =1.0，fz=0.1mm，yz=0.75，e=50mm （在工件上测量的近似值）uF=1.1，d0=80mm，qF=1.3，wF=0.2，z=4，经计算，铣削力F=1638.3N，水平分力FH=1.1F=1802.1N，垂直分力FV=0.3F=491.5N。在计算切削力时应该考虑安全系数安全系数K=K1K2K3K4式中 K1基本安全系数，1.5； K2加工性质系数，1.1； K

45、3刀具钝化系数，1.1； K4断续切削系数，1.1；则F=KFH=1.5x1.1x1.1x1.1x1802.1=3597.9N 为克服水平切削力，实际夹紧力N应为N（）=KFH，即N=，其中与为夹具及加紧面上的摩擦系数，=0.25，则N=7195.8N，由于此套夹具设计时采用手动夹紧方式，故夹紧力可满足现有要求。3.1.4夹具操作简要说明如之前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，保证经济效益，故本道工序的铣床夹具采用了手动夹紧方式。由于本道工序为粗加工，切削力较大，故对夹紧机构要求颇高，为了夹紧工件，势必要增大夹紧力。因为应设法提高压板的刚度，以致在手动夹紧时，可满足夹紧力要求。夹具上装有对

46、刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以利于铣削加工。夹具的夹紧机构由轴配合滑块组成，使用时旋动手轮，手轮带动轴转动，轴与滑块上均开有螺纹（两个滑块螺纹旋向相反），这样滑块即可带动压板将工件夹紧。铣床夹具的装配图如图3、图4所示。图3 专用铣床夹具装配图图4 专用铣床夹具三维仿真图3.2 专用铣镗床夹具3.2.1 问题的提出本夹具主要用来镗相距219±0.1mm的两个孔系，由于这两个孔系有一定的位置度要求，故设计的夹具及机床在走刀时要满足此位置度要求，本道工序加工时，不仅要粗镗，还要半精镗及精镗，因此

47、在考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度的同时，主要要保证其精度要求。3.2.2 分析资料（1）本道工序为后期加工，其他位置尺寸及相对位置尺寸均已确定，故工件已有合适的定位基准。（2）本工序加工的要求主要是保证位置度要求与孔内表面的精度要求。（3）此零件生产为中批生产，所以夹具中采用手动加紧，降低夹具生产制造成本，以提高经济效益。3.2.3 确定结构方案（1）定位方式：为保证加工时零件的位置固定，需限定其在3个方向上的自由度，为保证加工点的位置精确，需限定其绕X、Y、Z三个方向的旋转自由度。由于本道工序为后期加工，螺纹孔已经钻好，为了方便装夹，故采用一面两销定位方式，其中两销分别为一短销，一削边

48、销，定位基准选为下端面和两个螺纹孔。（2）夹紧方式：经参考已有资料，初步选定用压板式夹紧方式。通过扳动把手使两边的压板联动夹紧，并压紧工件，夹紧力为支撑板和压板提供给工件的摩擦力，与镗削过程中的切向力方向一致。（3）确定定位元件尺寸因选择一面两销定位方式，一短销，一削边销配合对工件定位，因此需对两销尺寸，及其位置尺寸进行设计。两销的设计尺寸如图5所示。图5 短圆柱销与削边销 （4）计算定位误差 在加工过程中，要求两个孔系的位置度误差为±0.1，经计算可得，工件在夹具中的定位误差为0.03，小于位置度误差的三分之一，因此此方案可以满足两孔的位置度误差要求。3.2.4 夹具操作简要说明本

49、道工序为后期加工，故其他各尺寸已确定，因此可保证零件中两孔的位置度要求；为提高劳动生产率，保证经济效益，故本道工序的镗床夹具采用了手动夹紧方式。由于此工序加工为从粗镗到精镗，故夹紧力应满足粗镗时的夹紧要求。在此可通过提高夹爪刚度来实现。夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以利于铣削加工。夹具的夹紧机构由一凸轮配合两长销构成，使用时扳动把手使凸轮转动，当凸轮与长销转到死点位置时即可卡死，使夹爪夹紧工件，放松工件时，只需扳动把手，使凸轮和长销越过死点位置即可。镗床专用夹具装配图如图6、图7所示。图6 镗床专用夹具装配图图7 镗床专用夹具三维仿真图致谢四年大学时光伴随着毕业设计即将画上一个完整的句号。回首这四年的美好岁月，感觉自己真的浪费了太多的时间与精力，随着六月的临近，自己也即将离开大学校园，离开这个自己熟悉的地方，一念至此，不免有些伤感，所谓白驹过隙，百代过客等等，想来便是这般惆怅吧。四年的时光就这样不知不觉的悄然走过，在完成大学最后一项任务后，不仅是对自己这四年的一次总结，同时也是对自己四年学习成果的一次考核，更是自己工作前的一次演习。本次毕业设计的过程，也是自己不断回忆总结