犁刀变速齿轮箱体结构设计说明

1、犁刀变速齿轮箱体结构设计犁刀变速齿轮箱体一、计算生产纲领，确定生产类型。犁刀变速齿轮箱体年产量为6000件年，现通过计算，该零件质量约为7Kg。根据教材表33,34,生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批量生产。现制订该零件的机械加工工艺规程。技术要求铸件应消除内应力；未注明铸造圆角为R2R3；铸件表面不得有粘砂、裂纹等缺陷；允许有非聚集的孔眼存在，其直径不大于5mn深度不大于3mni相距不小于30mm，整个铸件上孔眼数不多于10个；未注明倒角为0.5X450所有螺孔锪90°锥孔至螺纹外径；去毛刺，锐边倒钝；同一加工平面上允许有直径不大于3，深度不大于15，总数不超过5个孔

2、眼，两孔之间距不小于10，孔眼边距不小于3；涂漆按NJ22631执行；材料HT200二、零件的分析（一）零件的结构分析犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。旋耕机通过该零件的安装平面（图1一1零件图上的N面）与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓固定，实现旋耕机的正确联接。N面上的4一13mm即为螺栓联接孔，2一10F9孔即为定位销孔。如图11所示，犁刀变速齿轮箱体2内有一个空套在犁刀传动轴上的犁刀传动齿轮5,它与变速箱的一倒档齿轮常啮。图11犁刀变速齿轮箱体传动示意图1一左臂壳体2一犁刀变速齿轮箱3一操纵杆4啮合套5一犁刀传动齿轮6轴承7一右臂壳体8一犁刀传动轴9一链轮犁刀

3、传动轴8的左端花键上套有啮合套4,通过拨叉可以轴向移动，啮合套4和犁刀传动齿轮5相对的一面都有牙嵌，牙嵌结合时，动力传给犁刀传动轴8。其操作过程通过安装在S30H9孔中的操纵杆3,操纵拨叉而得以实现。（二）零件的技术要求分析由图1-6知，其材料为HT200O该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。该零件上的主要加工面为N面、R面、Q面和2一80H7孔。N面的平面度0.05mm直接影响旋耕机与拖拉机变速箱的接触精度及密封。2一80H7孔的同轴度0.04mm,与N面的平行度0.07mm,与R面及Q面的垂直度0.lmm以及R面相对Q面的平行度0.055mm,

4、直接影响犁刀传动轴对N面的平行度及犁刀传动齿轮的啮合精度、左臂壳体及右臂壳体孔轴线的同轴度等。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来。2-10F9孔的两孔距尺寸精度140±0.05mm以及140±0.05mm对R面的平行度0.06mm,影响旋耕机与变速箱联接时的正确定位，从而影响犁刀传动齿轮与变速箱倒档齿轮的啮合精度。三、确定毛坯、画毛坯一零件综合图根据零件材料HT200确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为6000件/年，该零件质量约为7Kg,可知，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。又由于箱体零件的内腔及2一80mm的孔需铸出。

5、故还应安放型芯。止匕外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。L铸件尺寸公差铸件尺寸公差分为16级，由于是大量生产，毛坯制造方法采用砂型机器造型，该种铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MAG级，故铸件尺寸公差等级为CT9级。2,铸件机械加工余量对成批和大量生产的铸件加工余量由参考文献1表2.35,用查表法，选取MA为G级，各表面的总余量如表12所小。表12各加工表面总余量加工表面基本尺寸（mm）加工余量等级加工余量数值（mm）说明R面168G4底向，双侧加工（取卜行数据）Q面168H5顶面降1级，双侧加工N面168G4.5侧面，单侧加工（取上行数据）凸台面106G3.5侧面单侧加工

6、孔2一8080H3孔降1级，双侧加工由参考文献1表2.37可得铸件主要尺寸公差如表13所示表13主要毛坯尺寸及公差（mm主要向尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CTN面轮廓尺寸168一1682.8N面轮廓尺寸1684+51772.8N面距孔80中心尺寸464.5512.8凸台面距孔80中心尺寸100+63.51102.8孔2一80803+3742.8铸件的分型面选择通过C基准孔轴线，且与R面（或Q面）平行的面。浇冒口位置分别位于C基准孔凸台的两侧。零零件一毛坯综合图由上面的分析和相关技术要求确定零件一毛坯综合图技术要求1 .毛坯精度等级CT为10级；2 .热处理：时效处理，180200HBS;3

7、.未注铸造圆角为R2-R3,拔模斜度2;4 .铸件表面应无气孔、缩孔、夹砂等；5 .材料：HT200O四、工艺规程设计（一）定位基准的选择1 .精基准的选择犁刀变速齿轮箱体的N面和2一10F9孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面二孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，N面的面积较大，定位比较稳定、夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。2 .粗基准的选择考虑到以下几点要求，选择箱体零件的重要孔（2一80mm的毛坯孔与箱体内壁作粗基准： 保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的

8、加工余量尽量均匀； 装入箱内的旋转零件（如齿轮、轴套等）与箱体内壁有足够的间隙； 能保证定位准确、夹紧可靠。最先进行机械加工的表面是精基准N面和2一10F9孔，这时可有两种定位夹紧方案：方案一：用一浮动圆锥销插入80mm毛坯孔中限制二个自由度；用三个支承钉支承在与Q面相距32mm并平行于Q面的毛坯面上，限制三个自由度；再以N面本身找正限制一个自由度。这种方案适合于大批大量生产类型中，在加工N面及其面上各孔和凸台面及其各孔的自动线上采用随行夹具时用。方案二：确定设计方案:这道工序所加工的凸台面因其与N面有夹角为30°,为斜面。故其主定位面应设计成斜面。从对工件结构形状分析，若工件以N面

9、放在支撑板上，定位夹紧都比较稳定，可靠，也容易实现。但由于工件凸台面与N面成一定角度。故支撑板亦应该与其呈一定角度。本道工序，因为单铣凸台面，定位方案较为简单。定位方案采用“一面两孔”方案。工件以N面在夹具上定位，限制三个自由度，其余三个自由度由N面上的小13孔来限制保证，一个短圆柱销限制两个自由度，一个菱形销限制一个自由度。即由一个圆柱销和一个菱形销可以限制其余的自由度。夹具设计时，在满足加工需要，且操作方便的前提下，尽量使夹具设计简单。故本道工序夹具采用手动夹紧。（二）制订工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：N面：粗车一精铳；R面和Q面：粗铳

10、一精铳；凸台面：粗铳；2一80mm孔：粗链一精链；7级9级精度的未铸出孔：钻一扩一较；螺纹孔：钻孔一攻螺纹。因R面与Q面有较高的平行度要求，2一80mmJL有较高的同轴度要求。故它们的加工宜采用工序集中的原则，即分别在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来，以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将N面、R面、Q面及2一80mmJL的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又首先加工N面，后再链2一80mmJL。R面及Q面上的8N8孔及4M13螺纹孔等次要表面放在最后加工。初步拟订加工工艺路线如下：工序号工序内容铸造时效涂漆10粗车N面20钻扩校2一10F9

11、孔（尺寸留精较余量），孔口倒角1X45030粗铳凸台面40粗铳R面及Q面50粗链孔2一80,孔口倒角1X45060钻孔2070精铳N面80精钱孔2一10F990精铳R面及Q面100精镇孔2一80H7110扩校球形孔S30H9,钻445°,攻螺纹M6螺纹底孔,孔口倒角1X4M6120钻孔4一13130物平间4一22140钻8-M12螺纹底孔，孔口倒角1X450孔口倒角,钻钱孔2一8N8,1X450,攻螺纹8M12150检验160入库上述方案遵循了工艺路线拟订的一股原则，但某些工序有些问题还值得进一步讨论。如粗车N面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们的惯性力较大，平衡较困

12、难，又由于N面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削，容易引起工艺系统的振动，故改用铳削加工。工序40应在工序30前完成，使R面和Q面在粗加工后有较多的时间进行自然时效，减少工件受力变形和受热变形对2一80mm?L加工精度的影响。精铳N面后，N面与2一10F9孔的垂直度误差难以通过精校孔纠正，故对这两孔的加工改为扩校，并在前面的工序中预留足够的余量。4一13mmJL尽管是次要表面，但在钻扩校2一10F9孔时，也将4一13mmJL钻出，可以节约一台钻床和一套专用夹具，能降低生产成本，而且工时也不长。同理，钻20mmJL工序也应合并到扩校S30H9球形孔工序中。这组孔在精镇2一80H7孔后加工，容易

13、保证其轴线与2一80Hz孔轴线的位置精度。工序140工步太多，工时太长，考虑到整个生产线的节拍，应将8M12螺孔的攻螺纹作另一道工序。修改后的工艺路线如下:在舁厅P工序内容简要说明铸造时效消除内应力涂底漆防止生锈10粗铳N面先加工基准面20钻扩校2一10F9孔至2一9F9,孔口倒角1X450,钻孔4一13留精扩钱余量30粗铳R面及Q面先加工主要表面40铳凸台面5060粗链孔2一80,孔口倒角1X450精铳N面后加工孔粗加工结束精加工开始70精钦孔2一10F9至2一10F7（工艺要求）提高工准精度80精铳R面及Q面先加工向90精钱孔2一80H7后加工孔100钻孔20,扩校球形孔S30H9,钻4-

14、M6螺纹次要表卸在后卸加底孔，孔口倒角1X450,攻螺纹4-M66H工110惚平闻4-22120钻8-M12螺纹底孔，孔口倒角1X450,钻钱孔2一8N8,孔口倒角1X450130攻螺纹8-M12-6H工序分散，平衡节拍140检验150入库（三）选择加工设备及工艺装备加工设备宜以通用数控机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主。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。L粗铳N面考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铳，选择X53K立式数控铳床（参考文献1表415）。选择直径D为200mm的C类可转位面铳刀（参考文献2

15、表4.440）,专用夹具和游标卡尺。2 .精铳N面选才IX53K立式数控铳床（参考文献1表418）。选择与粗铳相同型号的刀具。采用精铳专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。3 .铳凸台面采用立式数控铳床X53K、莫氏锥柄面铳刀、专用铳夹具、专用检具。4 .精铳R及Q面采用功率为1.5kW的120M型铳削头组成的X53K立式数控铳床。精铳刀具类型与粗铣的相同。采用专用夹具。粗铣R及Q面采用卧式双面组合铣床，因切削功率较大，故采用功率为5.5kW的仃X32型铳削头。选择直径为160mm的C类可转位面铳刀（参考文献2表4.440）、专用夹具、游标卡尺。5 .粗镇2一80H7采用卧式万能铳床X60W选择功率

16、为1.5kW的仃A20链削头（参考文献2表3.2 44）。选择镗通孔的镗刀、专用夹具、游标卡尺。6 .精镇2一80H7孔采用卧式万能铳床X603考文献1选择功率为1.5kW的1TA20链刀、专用夹具。7 .工序20（钻扩钱孔2一10F9至2一9F9孔口倒角lX45°,钻孔4一13mm）选用卧式万能铳床X60W选用锥柄麻花钻；锥柄扩孔复合钻，扩孔时倒角；选用锥柄机用铰刀、专用夹具、快换夹头、游标卡尺及塞规。锪4一22mm平面选用直径为22mm、带可换导柱锥柄平底物钻（参考文献2表4.3438）,导柱直径为13mm、8. 工序100所加工的最大钻孔直径为20mm,扩较孔直径为30mm、故

17、仍选用卧式万能车床X60W（参考文献1表417）。钻20mmJL选用锥柄麻花钻（参考文献2表4.39）,扩校S30H9孔用专用刀具，4M6螺纹底孔用锥柄阶梯麻花钻（参考文献2表4.316），攻螺纹采用机用丝锥及丝锥夹头。采用专用夹具。20mm、30mmJL径用游标卡尺测量，4M6螺孔用螺纹塞规检验，球形孔S30H9及尺寸mm用专用量具测量，孔轴线的倾斜30°用专用检具测量。9. 8M12螺纹底孔及2一8N8孔选用卧式万能铳床X60W（参考文献1表417）加工。8M12螺纹底孔选用锥柄阶梯麻花钻（参考文献2表4.316）>选用锥柄复合麻花钻及锥柄机用钱刀加工2一8N8孔。采用专用

18、夹具。选用游标卡尺和塞规检查孔径。10. 8M12螺孔攻螺纹选用摇臂钻。采用机用丝锥（参考文献2表4.6-3）>丝锥夹头、专用夹具和螺纹塞规（四）加工工序设计确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解1.工序10粗铳及工序60精铳N面工序查看（参考文献4表531）平面加工余量表，得精加工余量为l.5mm已知N面总余量总为4.5mm故粗加工余量=（4.51.5）mm=3mm如图19所示，精铳N面工序中以B孔定位，N面至B、A

19、孔轴线的工序尺寸即为设计尺寸=46±0.05mmm则粗铳N面工序尺寸为47.5mm。B(N)XN-B粗Zn精XN-B精图19N面工序尺寸查教（参考文献1表531）平面加工方法，得粗铳加工公差等级为IT1113,取IT11,其公差=0.25mm,所以=47.5±0.125mm（注：中心距公差对称标注）。校核精铳余量:ZN精minXN唯minXNB精max=(47.5-0.125)-(46+0.05)mm=1.325mm故余量足够。查阅（参考文献5表2-40）,取粗铳的每齿进给量=0.3mm/z;精铳的每转进给量？=0.05mm/z,粗铳走刀1次，=3mm精铳走刀1次，=1.5

20、mm。取粗铳的主轴转速为150r/min,取精铳的主轴转速为300r/min。又前面已选定铳刀直径D为200mm,故相应切削速度分别为业口冗Dn3.14200150m/o一粗加工：x/ffim/.94.2m/minV粗10001000/min任名口力冗Dn3.14200300dOO一精加工：/蚌m/.=188.4m/minv精10001000/min校核机床功率（一般只校核粗加工工序）：参考（参考文献1表414）得：铳削时的切削功率pmPm=167.9X10-5a：f0.74aeZnkpm取Z=10个齿，n=2.5r/s,ae=168mm,3p=3mm,f=0.3mm/z,kpm=1;将它们代

21、入式中，得：=7.78kwpm又从1表45到表47机床X53K说明书（主要技术参数）得机床功率为10KW机床传动效率一股取0.750.85,若取=0.85,则机床电动机所需功率：O=8.5kw>7.78kWPm故机床功率足够。2.工序20钻扩校2一10F9孔至2一9F9，钻4一13mm孔2一9F9孔扩、较余量参考2表2.3-48MZ=0.9mm,Z钱=0.1mm,由此可算出7钻=（9-0.9-0.1）mm=3.5mmZ钻24一13mm孔因一次钻出，故其钻削余量为钻=13mm=6.5mm7Z钻2各工步的余量和工序尺寸及工差列于表14XF.图110钻定位孔工艺尺寸链图中，XR内侧为零件图上R

22、面与内侧尺寸3801.1mm,是封闭环。X内侧-中为内腔尺寸92±1mm的一半，即为46±0.5mm；Xr-g为零件图上销孔连线与R面的尺寸115±0.1mm。用概率法计算如下：Xr-内侧=3801.1mm=37.45±0.55mmXR一内侧XRGX内侧-中XG中Xg一中=XR_*GX内侧-中一Xr一内侧=(1154637.45)mm=31.55mm2T R-内侧一一2T R-G2T内侧-中2Tg-中G一中一22：=1.1-0.1-1mm=0.412mm故Xg-中=31.55±0.206mm=31.55±0.2mm参考1表4-5Z30

23、25机床技术参数表，取钻孔4小13mm的进给量f=0.4mm/r,取钻孔2小7mm的进给量f=0.4mm/r。参考1表5-22,得钻孔小13mm的切削速度vc=0.445m/s=26.7m/min,由此算出转速为r/min =654 r/min1000v1000X26.7n=冗d3.14X13按机床实际转速取n=630r/min,则实际切削速度为25.7 m /min3.14X13X630,.m/min1000同理，参考1表5-24得钻孔7mm的V=0.435m/s=26.1m/min,由此算出转速为：1000v n=冗d1000 X26.13.14 X7r/min=1187 r/min按机床

24、实际转速取n=1000r/min,则实际切削速度为:3.14X7X1000一“一vc=m/min22m/min1000查2表2.4-69得：Ff=9.81X42.7d°f0.8Kf(N)M=9.81X0.021d0f0.8Km(Nm)分别求出钻13mm孔的Ff和及钻孔7mm的Ff和M如下:Ff=9.81X42.7X13X0.40.8乂1=2616NM=9.81义0.021义132X0.40.8义1=16.72N-mF f =9.81 X 42.7 X 7 X 0.30.8X 1=1119NM=9.81X0.021X72X0.30.8乂1=4Nm扩孔2一小8.8mm,参考1表4-7有关

25、资料，并参考机床实际进给量，取f=0.3mm/r（因扩的是盲孔，所以进给量取得较小）。因为，扩孔切削速度为钻孔时的（11），故取v扩=-x22m/min=23211m/min由此算出转速n=1000v=1000x10r/min=370r/min。按机床实际转速取ud3.14X8.6n=400r/min。参考2表2.4-58,较孔的进给量取f=0.25mm/r（因钱的是盲孔，所以进给量取得较小）。同理，参考2表2.4-60,取钱孔的切削速度为v=19m/min。由此算出转速n=1000V=1000X19r/min=707.8r/min。按机床实际转速取为n=1000r/min。ud3.14X9则

26、实际切削速度为vc=JLdri=3.14x9x1000m/min=28.3m/min。100010003.工序50粗链，得粗链以后的直径为79.5mm,故两孔的精链余量Z A精=7局=Zb精80-79.52mm=0.25mm又已知Za总=Zb总=3mm,故Za粗=Zb粗=（3-0.25）mm=2.75mm精链及精链工序的余量工序尺寸及公差列于表15表15链孔余量和工序尺寸及公差（mm）加工表面加工方法示jm精度等级工序尺寸及公差2一小80粗链2.75H100.120.©79.5小2(卜80粗链0.25H7+0.030680因粗、精链孔时都以N面及两销钉定位，故孔与N面之间的粗链工序尺

27、寸47.5±0.125mm,精链工序尺寸46±0.05mm及平行度0.07mm,与一销孔之间的尺寸66±0.2mm,均系基准重合，所以不需做尺寸链计算。两孔的同轴度小0.04mm由机床保证。与R及Q面的垂直度小0.1mm是间接获得的。在垂直方向，它由2小80mm孔轴线与N面的平行度0.07mm及R和Q面对N面的垂直度来保证。取一极限位置如图111所示计算精铳R及Q面工序中Q面对N面的垂直度公差XQ-N垂。图中，Y孔-q垂为孔轴线对Q面的垂直度0.1mm,它是封闭环；Y孔-n垂为Q面对N面在168mm长度上的垂直度，Y孔-n平为孔轴线对N面的平行度0.07mmo因在

28、精铳R和Q面及精链2小80mm孔两工序中，面和孔轴线的位置都做到极限位置的情况很少，故用概率法计算此尺寸链，使加工容易。由于Y孔-Q垂=、（Y孔-N平）2十（丫孔-N垂）所以丫Q-N平=NY孔-N垂）2-（Y"）=0.12-0.072=0.07mm在图中，因为/BAC=/EDFCBFE所以=CAFDCA则Xq-n垂=FE=CB-FD0.07X(46+55)mm=0.04mm8同理，R面与N面的垂直度公差也应为0.04mm。2小80mm孔轴线与R面的垂直度小0.1mm在水平方向是由R面对定位销孔连线的平行度0.06mm及2（|）80mm孔对定位销孔连线的垂直度保证的。取一极限位置，如图

29、112所小，计算精链2880mmfL工序中2小80mm孔轴线对定位销孔连线的垂直度公差为Y孔-g垂。图L11日面对N画的垂直度尺寸链si-12孔对销孔锄耀直靛寸健图中，Y孔-r垂为孔轴线对R面的垂直度小0.1mm,它是封闭环；Xr-g平为R面对定位销孔连线的平行度0.06mm,由于ABC公'EFH,所以Yr-g平=Xg-r平。同理，也用概率法计算此尺寸链如下：因为Y孔-R垂=J(Yr_g平)2(JYr-g垂)Y孔-g垂=(v)2-(v)2YR-G(YR-G)二,0.12-0.062mm=0.08mmY孔-G垂受两定位销孔与定位销配合间隙而引起的转角误差的影响如图112所示。参考有关夹具

30、设计资料设计两定位销如下：按零件图给出的尺寸，两销孔为2小10F9，即2-100.黑mm;中心距尺.寸为140±0.05mm。取两定位销中心距尺寸为140±0.015mm。按基轴制常用配合，取孔与销的配合为F9/h9,即圆柱销为小10h9=1000Q36mm。查有关夹具资料，取菱形销的b=4mm,B=8mm。由于a=上n=-2mm=0.065mm22所以，菱形销最小间隙为：X 2mm2abD 2min2 X0.065 X410+ 0.013mm= 0.052 mm菱形销的最大直径为：d2ma=D2min-X2min=(10.013-0.052)mm=9.9612mm故菱形销

31、为d2ma广小9.961h9mm=()9.96100.036mm-0.03910-0.075mm卜面计算转角误差X1max+X2maxtanAa=2L=(。049+。036)+(0.049+0.075)mm2X140=0.00074mm图113定位副的转角误差由Aa引起的定位误差Y孔-g定=168tanAa,故该方案也不可行。同理，该转角误差也影响精铳R面时R同对两销孔连线的平行度0.06mm,此时定位误差也大于工件公差，即0.118mm>0.06mm,故该方案也不可行。解决上述定位精度问题的方法是尽量提高定位副的制造精度。如将2一小10F9提高精度至2小10F7,两孔中心距尺寸140&

32、#177;0.05mm,提高精度至140±0.03mm,并相应提高两定位销的径向尺寸及两销中心距尺寸的精度，这样定位精度能大大提高，所以工序70“精扩校孔2小10F9并提高精度至2一小10F7 ”对保证加工精度有着重要作用 精度要求。此时，经误差计算和公式校核，可满足粗链孔时因余量为2.75mm，故ap=2.75mm。查有关资料得：取vc=0.5m/s=30m/min取进给量为f=0.2mm/r。r/min= 96r/min1000v1000X24n=d3.14X79.5查有关资料得:Fc =9.81 X 60nFZCFZapXFZfYFZvnFZkFZ-3Pn=FzvX10取CFZ

33、=180XFC=1YFC=0.75nfc=0Kfc=1也可查阅教材表21和表25、表26得至则Fz=9.81X60oX180X2.751乂0.20.75乂0.40义1=1452.3NPm=1452.3义0.4义10-2=0.58kW取机床效率为0.85,则所需机床功率为1.5X0.85=1.27kW>0.58kW,故机床功率足够。精链孔时，因余量为0.25mm,故ap=0.25mm。查有关资料，取v=65m/min,取f=0.12mm/r。1000v 1000 X65 n=7d3.14 X80r/min = 2 59(r/min)4mm 。4 .工序40铳凸台面工序凸台面因要求不高，故可

34、以一次铳出，其工序余量即等于总余量凸台面距孔S小30H9球面中心6002mm。，这个尺寸是在扩校孔S小30H9时直接保证的。球面中心（设计基准）距2小80mm孔轴线（工艺基准）100±0.05mm则为间接保证的尺寸。本工序工艺基准与设计基准不重合，有基准不重合误差。铳凸台面对应保证的工序尺寸为凸台面距2I小80mm孔轴线的距离XD-B用图表跟踪法解尺寸链如图所示。A1铸件尺寸及偏差B110063.5109.501.21-0.5设计尺寸0.2A1000.5mm；A160mm；B110063.5109.5mmA2A0A1106确定工序尺寸的基本尺寸首先：A0为封闭环，A1，A2为组成环A

35、1为减环A2为增环由设计零件图可知A1=6A0=100A2=A0+A1=106确定工序尺寸A2的公差EI2ES2ES00(0.5)0.5ES2EI2EI00.20.50.30.5A2=1060.3参考文献：1表2?4-73取粗铣的每尺进给量fz=2mm/r粗铣走刀一次ap=3.5mm参考文献：1表3?1-74,取粗铣的主轴转速为600r/min,又前面已选定铣刀直径为200mm故相应的切削速度为：v粗=376.8mm/min校核该机床功率(一般只校核粗加工工序)参考文献：1表2?4-96得切削功率Pm为：apP卡167.9x10-5xap。9xfz074XaeXkpmXzn取z=io个齿，n=

36、10,ae=5Qap=3.5mm,fz=0.12,kpm=1代入公式得Pm=5.4kw则10X0.85kw=8.5kw>5.4kw故机床功率足够。5 .时间定额计算10的时间定额。机动时间。参考1表5-43,得计算公式为：t_LLiL2Tj=fMzL2=13,钻盲孔时L2=0。粗铳N面：fMz=450mm/min22'Li=0.5(d-qdae)+(13)mm=46.7mmL=177mm,取L2=1mm。将以上数据及前面已选定的f及n代入公式，得：Tj=0.499minTf=18%*T=0.090minTb=5%*(Tj+Tf)=0.029minTx=3%*(Tj+Tf)=0.0

37、18minTz/n=4%(Tj+Tf)=0.024min总机动时间Tj(即基本时间Tb*)为：Tb=(Tj+Tf+Tb+Tx)min=0.636min下面计算工序20的时间定额。机动时间。参考1表5-41,得计算公式为：Tj=LL1L2fnL1Dctgkr+(12)2L2=14钻盲孔时L2=0钻 4- 13mmfL:,13,118、L1ctg()1.5=5.4mm22L=19.5mm;取L2=3mm.将以上数据及前面已选定的f及n代入公式，得:19.55.43,T=0.11min0.46304T=40.11min=0.44min钻2-7mnfL:7118L1ctg()1.5=3.32mm22L

38、=11.5mmL2=0将以上数据及前面已选定的f及n带入公式，得:0.037 min丁11.53.320Tj=j0.410002Tj=20.037min=0.074min参考文献1表5-41,得扩校和较孔的计算方式为:T_LL1L2Tj=fL1±&ctgkr(12)L2=02扩2-8.8mmfL:L18.87ctg601.52mmL=11.5mmL=0将以上数据及前面已选定的f及n带入公式，得:Tj11.5Tj 2 0.0524min=0.1048min 0.10min总机动时间Tj（即基本时间Tb）为:Tb 0.44min+0.074min+0.22min+0.10min=

39、0.834min卜面计算工序30的时间定额机动时间。参考1表5-43,得计算公式为：Tj = L L1 L2 f MzL2=13 , 钻盲孔时L2 =0 0粗铳R面及Q面：d=200mm ae=120L=120mmfMZ =450mm/min00.11minj0.34002Tj=20.11min=0.22min较2-9mrnfL:98.8L1ctg451.51.6mmL=11.5mmL=0将以上数据及前面已选定的f及n带入公式，得:Tj11.5 1.6 00.25 10000.0524 minLi=0.5(d-v,d2ae2)+(13)mm=21mm将以上数据及前面已选定的f及n代入公式，得：

40、Tj=0.316minTf=18%*T=0.057minTb=5%*(Tj+Tf)=0.019minTx=3%*(Tj+Tf)=0.011minTz/n=4%(Tj+Tf)=0.015min总机动时间Tj(即基本时间Tb)为：Tb=(Tj+Tf+Tb+Tx+Tz/n)min=0.403min下面计算工序40的时间定额。机动时间。参考1表5-43,得计算公式为：Tj=LL1L2fMz铳凸台面：当主偏角Kr=90时，Li=0.5(d-Jd2ae2)+(1-3)an当主偏角Kr<90时，L1=0.5(d-Vd2ae2)+(12)'tankrL2=13L=50mmae=50d=200mm

41、z=10f=0.3N=150r/min取Kr=90时L2=2minL1=0.5(d-V,d2ae2)+(13)=5.18mm将以上数据及前面已选定的f及n代入公式，得：Tj=0.1137minTf=18%*T=0.0205minTb=5%*(Tj+Tf)=0.006minTx=3%*(Tj+Tf)=0.004minTz/n=4%(Tj+Tf)=0.0054min总机动时间Tj(即基本时间Tb)为：Tb=(Tj+Tf+Tb+Tx+Tz/n)=0.1492min下面计算工序50的时间定额。机动时间。查资料1表5-39,得计算公式为：fnL=38-14+1=25mmf=0.12mm/r单件小批量将以

42、上数据及前面已选定的f及n代入公式，得：Tj=1.281min币=18%*T=0.231minTb=5%*(Tj+Tf)=0.076minTx=3%*(Tj+Tf)=0.045minTz/n=4%*(Tj+Tf)=0.06min总机动时间Tj(即基本时间Tb)为：Tb=(1.281+0.231+0.076+0.045+0.06)min=1.693min下面计算工序60的时间定额精铳机动时间。参考1表5-43,得计算公式为：Tj=LL1L2fMzL2=13,钻盲孔时L2=0。L=168+1.5+1.5=171mmL2=1mmLi=0.5(d-v,d2ae2)+ap+(13)=46.7mmtank

43、r将以上数据及前面已选定的f及n代入公式，得：Tj=1.094min下面计算工序70的时间定额。精扩校2-10F9孔，并提高精度至2-10F7扩钻扩孔及较圆柱孔:=、=LL1L2fnfnLi=d1cotkr+(12)2扩钻盲孔扩盲孔、较孔时：L2=0扩钻扩孔时：L2=24L=10mmdi=9mmD=10mmLi=6.5mmf=0.4n=630r/min将以上数据及前面已选定的f及n代入公式，得：Tj=0.077min下面计算工序80的时间定额。精铳R面及Q面机动时间。参考1表5-43,得计算公式为：.LL1L2T=fMzL1=0.5(d-Jd2ae2)+(1-3)L2=13钻盲孔时L2=0。取

44、L2=1mmL=120mmd=200mmf=0.12mm/rn=287r/minLi=21mmfMZ=34.44mm/min将以上数据及前面已选定的f及n代入公式，得：Tj=4.12minTf=18%*T=0.7416minTb=5%*(Tj+Tf)=0.243minTx=3%*(Tj+Tf)=0.146minTz/n=4%(Tj+Tf)=0.194min总机动时间Tj(即基本时间Tb)为：Tb=(Tj+Tf+Tb+Tx+Tz/n)=5.445min下面计算工序90的时间定额。精链2-80H7孔查资料1表5-39机动时间，得计算公式为：Tj=iLL1L2fnfnL=(23)L2=35取L2=3

45、Li=0.067mmf=0.12n=287r/min以上数据及前面已选定的数据代入公式得：Tj=0.844minTf=18%*T=0.090minTb=5%*(Tj+Tf)=0.050minTx=3%*(Tj+Tf)=0.030minTz/n=4%(Tj+Tf)=0.038min总机动时间Tj(即基本时间Tb)为：Tb0.844+0.090+0.050+0.030+0.038=1.052min下面计算工序100的时间定额。钻20孔，扩较S30H9球型孔,钻4-M6螺纹底孔，孔口倒角1,攻螺纹4-M6-6H1 .钻20孔机动时间。参考有关资料，得计算公式为：LLL1L2ijfnfnLi=Dcot

46、kr+(12)2L2=14取L2=3kr=f=0.3n=500r/min将以上数据及前面已选定的数据代入公式，得：Li=7.5mmTj=0.137minTf=18%*T=0.0247minTb=5%*(Tj+Tf)=0.008minTx=3%*(Tj+Tf)=0.005minTz/n=4%(Tj+Tf)=0.007minTb=(Tj+Tf+Tb+Tx+Tz/n)min=0.1817min下面计算工序110的时间定额。物4-22平面参考1表5-41,得计算公式为：Tj=LL1fnfnL112f=0.3L=3mmN:机床主轴转速D=2mmn=400r/min将以上数据及前面已选定的数据代入公式，得

47、：Tji=0.267minTj=4Ti=1.067minTf=18%*T=0.192minTb=5%*(Tj+Tf)=0.063minTx=3%*(Tj+Tf)=0.038minTz/n=4%(Tj+Tf)=0.050min总机动时间Tj(即基本时间Tb)为：Tb=(T+Tf+Tb+Tx+Tz/n)=1.360min下面计算工序120的时间定额。钻8-M12螺纹底孔，孔口倒角1,钻钱2-8N8球型孔，孔口倒角11 .钻8-M12螺纹底孔，孔口倒角1丁LLLiL2lj=fnfnf=0.2L=5.1mmL1=4.56mm取L2=1mmn=500r/min将以上数据及前面已选定的公式，得：Tj1=0

48、.107minTj=4Ti=0.428min2 .钻钱2-8N8球型孔，孔口倒角1(1)钻R面8N8至7H10n=1600r/minf=0.2L=3.5mmLi=D_d1cotkr+(12)=3.9mm2取L2=1mm将以上数据及前面已选定的公式，得：T=0.026min(2)扩R面8N8至7.9N9Tj=L一一9L2=24fnfnLi=D-d1cotkr+(12)2D=7.9mmML2=3mmLi=1.53mm将以上数据及前面已选定的公式，得：T=0.050minTf=18%*T=0.201minTb=5%*(Tj+Tf)=0.066minTx=3%*(Tj+Tf)=0.040minTz/n

49、=4%(Tj+Tf)=0.053min总机动时间Tj(即基本时间Tb)为：Tb=(T+Tf+Tb+Tx+Tz/n)=1.423min下面计算工序130的时间定额。攻螺纹8-M12-6H用丝锥攻螺纹查1表5-46得公式：Tj=(LL1L2+LL1L2)ifnfn0Li=(13)pL2=(23)p攻盲孔时L2=0d螺纹大径p螺距q螺纹线数查表p=0.2f=0.63i=1n=6000r/minf=1N=200将以上数据及前面已选定的公式，得：Tj1=0.1494minTj=8Tj1=1.1952min(公式2-7)Tf=18%*Tj=0.215minTb=5%*(Tj+Tf)=0.0705minTx

50、=3%*(Tj+Tf)=0.0425minTZ/N=4%(Tj+Tf)=0.0564min总机动时间Tj(即基本时间Tb)为：Tb=(Tj+Tf+Tb+Tx+TZ/N)=1.52min五.夹具设计本次设计的夹具为第二十道工序钻扩铰29F9孔、孔口倒角145o，钻413mm孔夹具。（一）确定设计方案由参考文献【7】，查表1-2-11，应为夹具的夹紧力与切削力方向相反，所以，实际所需的夹紧力与切削力与夹紧力之间的关系为：5夹二"式中，K为安全系数。由参考文献【6】，可知，当夹紧力与切削力相反时，取K=&由之前的计算，可知，最大的切削力为大背吃刀量粗铳凸台面时的力，所需机床白功率为

51、Pm=0.046kW,其切削速度为V=23.342mm/min=0.39mm/s,由公式P=FVWL=FL1/L2Li=70mm知,一个M10的螺杆能满足条件，但此处为增大安L2=43mm知，W=0.19kN查参考文献【7】，由表1-24全裕度，均取M16的螺杆。(二)定位精度分析凸台面的位置基准是小80孔轴线，但本夹具是以N面定位，故存在基准不重合误差，在垂直方向上的定位误差dw(h)=Adw(h)-Adb,(h)1=±0.00387mm其中=±0.05mm,a=120°.本工序其他影响加工的尺寸为小13孔精度。因为4-小13孔的位置度为小0.5mm与其有关的夹具尺寸如140mm142mm的尺寸公差参考文献3表1-10-1,取工件公差的1/4,即夹具尺寸公差为1=±0.125mm贝U140mm勺公差Td/=Adw,(h)tan30°/4+1=±0.126mm142mm勺公差Td/=1=±0.125mm六.加工刀具表格工序刀具类型刀具编补偿号值粗铳N面小200C类可转位面铳刀01钻2-小10F9至小7小7mm锥柄麻花钻02扩2-小10F9至小8.8H10小8.8mm扩孔钻03较2-小10F9至小9F99F9孔钱力04钻4-小13孔小13锥柄麻花钻05粗铳R向及Q面小160mmC