涡轮减速器箱体工艺说明书)

1、毕业论文涡轮减速器箱体工艺设计摘要涡轮减速器箱体类零件是机器及其部件的基础件，其主要特点：形状复杂、壁薄且不均匀，部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔 . 在加工过程中也要许多加工工艺。关键词：涡轮减速器箱体零件 , 夹具 , 加工工艺。摘要第 1 章 绪论 11.1 涡轮减速器箱体浅析 11.2 涡轮减速器箱体零件简介 21.2.1 涡轮减速器箱体类零件的功用及结构特点 21.2.2 涡轮减速器箱体零件加工工艺特点 21.3 本章小节 3第 2 章零件的分析 42.1 零件的作用 42.2 零件的工艺分析 52.3 本章小节 7第 3

2、章 零件的工艺规程设计 83.1 确定毛坯的制造形式 83.2 基准的选择 93.3 制定工艺路线 103.4 涡轮减速器箱体加工工序的工艺过程安排 1113.5 加工工艺过程的分析 123.6 机床设备的选择和介绍 123.7 刀具量具的选择 133.7.1 量具的选择 143.7.2 刀具的选择 143 8 计算切削用量及加工工时 143.9 本章小节 26第 4 章 夹具设计 27加紧机构 284.1 定位方案的选定 284.2 夹具夹紧装置的确定 304.2.1 夹紧力的方向和作用点的确定 304.2.2 夹紧力大小的估算 324.2.3 夹紧机构及元件的选择 334.3 夹具传动装置

3、的确定 334.4 夹具体的设计 344.4.1 夹具体毛坯类型的选择 344.4.2 夹具体上排屑措施的确定 354.5 本章小节 36第 5 章 夹具定位方案的分析 375.1 工件定位自由度分析 375.3 本章小节 40结论 41参考文献 42第 1 章 绪论1.1 箱体浅析我国摩托车工业经过二十多年的飞跃发展，取得了长足的进步，已成为国民经济中的重要一环， 尤其在 1993 年就以 367.49 万辆的产量首次超过摩托车王国日本，成为世界头号摩托车生产大国，1997 年则突破 1000 万辆大关，达1003.7 万辆。截止2005 年，我国摩托车产量连续12 年位居世界第一。然而，我

4、国虽是世界摩托车生产第一大国，但不是世界摩托车的强国。我国摩托车的产品质量与欧、美、日等摩托车强国相比，特别是可靠性方面，仍有相当大的差距。摩托车行业面临着开发能力低、产品同质化严重、中小排量技术欠缺、知识产权意识尚待提高等诸多问题。目前我国摩托车主要集中在50mL、 70mL、 80mL、 90mL、 100mL、 110mL、 125mL、150mL等几款中小排量车型上，而 250mL 350mL 400mL 750mL以上中高排量车型很 少，有的甚至是空缺。这说明我国摩托车生产技术水平只限于中、小排量低速车上，而且过于集中。例如，某些型号的跨式车用发动机（如CG12歌挺杆机型），全国竟然

5、有 256 种型号与其外观相似，简单重复、千车一面、水平一般是我国摩托车品种的特点，真正有个性化且作为企业标记性的、有自主知识产权的产品寥寥可数，中、大排量及高速车的开发能力及成熟技术还没有真正掌握，大排量摩托车一直被进口车所垄断，这也是导致我国摩托车市场竞争过于激烈的一个重要原因。减速器箱体的性能要求具有高的输出功率和良好的经济性。1）提高发动机转速，是提高发动机性能的主要手段。（ 2）提高发动机指示平均有效压力，提高发动机扭矩。（ 3）降低摩擦平均有效压力。（ 4）其他提高发动机性能的各项措施。1.2 箱体零件简介1.2.1 箱体类零件的功用及结构特点涡轮减速器箱体的结构形式虽然多种多样，

6、但仍有共同的主要特点：形状复杂、壁薄且不均匀，部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。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。常见的减速器箱体类零件有：机床主轴箱、机床进给箱、变速涡轮减速器箱体、减速器箱体、发动机缸体和机座等。根据减速器箱体零件的结构形式不同，可分为整体式减速器箱体固孔。因此，一般中型机床制造厂用于涡轮减速器箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的

7、15%20%。1.2.2 涡轮减速器箱体零件加工工艺特点涡轮减速器箱体类零件的主要结构特点是：有一对和数对要求严、加工难度大的轴承支承孔；有一个或数个基准面及一些支承面；结构一般比较复杂，壁薄且壁厚不均匀；有许多精度要求不高的紧固用孔。涡轮减速器箱体类零件的主要技术要对孔和平面的精度和表面粗糙度的要求；支 撑孔的尺寸精度、 几何形状精度和表面粗糙度； 孔与孔的轴线之间的相互位置精度 (平行度、垂直度)；装配基准面与加工时的定位基准面的平面度和表面粗糙；各支承孔轴线和平面基准面的尺寸精度、平行度和垂直度。这些技术要保证机器与设备的性能与精度的重要措施。涡轮减速器箱体加工工艺的原则：(1) “先面

8、后孔”的原则。先加工平面，后加工孔，是涡轮减速器箱体零件加工的一般规律。(2) “粗精分开，先粗后精”。由于涡轮减速器箱体类零件结构复杂，主要表面的精度要求高，为减少或消除粗加工时产生的切屑力、夹紧力和切屑热对加工精度的影响， 一般应尽可能把粗精加工分开， 并分别在不同机床上进行。 至于要求不高的平面，则可将粗精两次进给安排在一个工序完成，以缩短工艺过程，提高功效。(3) 主要表面加工方法的选择。 涡轮减速器箱体的主要加工表面为平面和轴承支承孔。涡轮减速器箱体平面的粗加工和半精加工，主要采用刨削和铣削。铣削的生产率比刨削高，在成批和大量生产中，多采用铣削。涡轮减速器箱体平面的精加工多用磨削。涡

9、轮减速器箱体上的轴承支承孔，一般采用钻- 扩 - 粗铰 - 精铰或镗 - 半精镗 -精镗的加工方案进行加工。 前者用于加工直径较小的孔， 后者用于加工直径较大的孔。1.3 本章小节本章介绍箱体的发展前景以及箱体类零件的功用及结构特点 , 涡轮减速器箱体零件加工工艺特点 : 先面后孔 , 粗精分开 , 先粗后精的加工工艺原理。第2章零件的分析2.1 零件的作用题目所给定的零件是涡轮减速器箱体。由它将机器和部件中许多零件连接成一个 整体，并使之保持正确的相互位置，彼此能协调地运动.常见的涡轮减速器箱体零件有 各种形式的机床主轴箱.减速箱和变速箱等.各种涡轮减速器箱体类零件由于功用不同，形状结构差别

10、较大，但结构上也存在着 相同的特点。2.2 零件的工艺分析在机体上的加工：(1)加强筋。如图2.1所示。(2) 4-小18的孔。如图2.2所示。(3) 周围设置螺钉安装孔前机体。如图 2.3所示。(4)前机体使用时不能太重，不能变形太大，丧失精度。故前机体使用了铸造铅合金ZL10ZY铸出中间部位设置加强筋。图2.1加强筋2 in图2.2孔图2.3安装孔前机体2.3本章小节本小节主要介绍常见的涡轮减速器箱体零件有：各种形式的机床主轴箱.减速箱和变速箱等，以及各种涡轮减速器箱体类零件由于功用不同，形状结构差别较大，但结构 上也存在着相同的特点，零件的工艺分析图解第3章 零件的工艺规程设计3.1 确

11、定毛坯的制造形式根据生产批量，零件的力学性能，参考以下三种铸造方法，分别是离心铸造、熔 模铸造、金属型铸造的工艺特点如表3.2。涡轮减速器箱体它的生产批量大，故前机体毛坯宜用压铸方法铸造。铸 造 方 法基本尺寸形 状 复 杂 性适用材料生产方式铸造孔 的最小 孔径铸造 最大 深径 比铸造 最小 壁厚尺寸 公差 等级CT尺寸公 差值机械 加工 余量 等级加工 余量 值浇注位置经 济 合 理 性砂 型 机 器 造 型6301000复 杂铸铁 和有 色金 属大批 大量301058102. 86687.05.0顶，侧面 底面合理熔 模 铸 造6301000非 常 复 杂适于 切削 困难 的材 料单件

12、及成 批生 产51021571.02.0687.05.0顶，侧面底面不 合 理金 属 型 铸 造6301000复 杂铸铁 和有 色金 属小批 到大 量10 2084.5792.04.0687.05.0顶，侧面底面不 合 理表3.1mm)（ 资料来源： 机械加工工艺手册 ）3.2 基准的选择基准是用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点、线、面。基准根据其功用的不同可分别为设计基准和工艺基准。在工件工序图中， 用来确定本工序加工表面位置的基准， 加工表面与工序基准之间，一般有两次核对位置要求：一是加工表面对工序基准的距离要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面对工序基准的形状位置要求，如

13、平行度，垂直度等。工件定位时，用以确定工件在夹具中位置的表面（或点，线）称为定位基准，定位基准的选择，一般应本着基准重合原则，尽可能选用工序基准作为定位基准，工件在定位时，每个工件的夹具中的位置是不确定的，一般是限制工件的六个自由度，分别是指：沿三坐标轴的移动自由度，和绕三坐标轴转动的自由度。基面的选择是工艺规程设计的重要工作之一， 基面选择正确合理， 可以使加工质量的到保证，减轻劳动强度，生产效率得到提高。否则，会使加工困难，甚至造成加工零件报废。（1） 粗基准的选择粗基准选择原则：选择粗基准，主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。 为了方便地加工出精基准， 使精

14、基准面获得所需加工精度，选择粗基准，以便于工件的准确定位。选择粗基准的的出发点是：一要考虑如何合理分配各加工表面的余量； 二要考虑怎么样保证不加工表面与加工表面间的尺寸及相互位置要求，一般应按下列原则来选择：(1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应优先选择该表面为粗基准。(2) 若工件每个表面都有加工要求，为了保证各表面都有足够的加工余量，应选择加工量最少的表面为粗基准。(3) 若工件必须保证某个加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，则应选择某个加工面为粗基准。(4) 选择基准的表面应尽可能平整，没有铸造飞边，浇口，冒口或其他缺陷。粗基准一般只允许使用一次。基于上述的要求和考

15、虑到安装装配面的精度要求和便于夹紧等实际情况， 粗基准选用前机体一个较大的非加工面在毛坯图上已经标出。(5) 精基准的选择精基准选择原则： 选择精基准时， 应从整个工艺过程来考虑如何保证工件的尺寸精度和位置精度，并要达到使用起来方便可靠。一般应按下列原则来选择：(1) 基准重合原则；应选择设计基准作为定位基准。(2) 基准统一原则；应尽可能在多数工序中选用一组统一的定位基准来加工其他各表面，采用统一基准原则可以避免基准转换过程所产生的误差，并可使各工序所使用的夹具结构相同或相似，从而简化夹具的设计和制造。(3) 自为基准原则；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择加工表面本身来作

16、为定位基准。(4) 互为基准原则；对于相互位置精度要求高的表面，可以采用互为基准，反复加工的方法。(5) 可靠，方便原则；应选择定位可靠，装夹方便的表面作为精基准。本零件精基准选择前机体上一个最大平面，此平面专配时隔一纸垫在曲轴箱上。此平面由于长、宽两方向是最大，用它做支靠，加工时安装稳定性好。精基准放在工序最前面加工。为了使零件在安装加工时角向位置准确，在前机体上选择相互距离较大的两个螺钉孔精加工为定位销孔，两销孔只作角向定位， 零件使用时，它们仍是螺钉安装孔。3.3 制定工艺路线（ 1）热处理工序的安排加工工艺不安排热处理，因此铸件一般不另进行热处理，使用状态极为铸态。（ 2）定位基准的选

17、择粗基准如果选择其他面， 则由非加工面到加工面多个尺寸就不一定能保证准确度达到图纸要求。精基准加工时支靠面不选择最大平面， 因为加工时稳定性差一些， 加工精度就受到了影响，角向定位也是这样。（ 3）前机体的检验前机体零件加工到工序时，已加工好全部表面，此时安排检验，接着是该零件所属组件组合，这样安排较好。精度检验的容有：表面几何形状精度、尺寸精度、各表面的相互位置精度。所用量具有专用卡规、百分尺、游标卡尺、塞规、对表环、表架等。通过对工件进行检验， 不仅可以确定工件的加工质量是否能满足设计使用上的要求，而且可以发现影响加工质量关键所在，以使在误差分析的基础上采取有效措施，从而提高加工质量。3.

18、4 蜗杆减速器箱体加工工序的工艺过程安排由于生产类型为大批生产，应尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应降低生产成本表3.2工艺方案表工序1:铸件清砂、去毛刺、去飞边、退火。工序2:以孔为基准，划粗外形线，工序3:以195左侧面为基准，铳底面，留2mn量，以底面为基准，铳四周，工序4:330右侧留2mmBt量做工艺基准面，台阶20到22,其余到尺寸。工序5:划各孔粗链孔线（注意底面及330左侧面有2mmft量）。工序6:以底向为基准，校正330左侧工艺基准面，粗链小90H7孔单边1放2 mm 工作台旋转900 ,链小185H7,小70H7孔单边放2 mm（即Ra1.6孔放2mm重）其余孔单

19、边放1 mm到尺寸。（注思：上立式镇床）工序7:时效工序8:油漆工序9:以195左侧面为基准，精铳底面到尺寸，以底向为基准精铳330左侧面到尺寸，保证两面，。工序10:钻攻3-M10深20, ,6-M10深14,M20螺孔，钻4-小18孔工序11:以底向为基准，校正330左侧工艺基准面，精链小90H7孔与小115孔到尺寸，保证。工作台旋转 90 ,键小185H7,小70H7至IJ尺寸。（注意：上立式链床）工序11:检验工序12:入库3.5 加工工艺过程的分析3.5.1 保证相互位置精度全部加工分在几次安装中进行，先加工孔 ， 后以孔为精基准最终加工其他表面。前机体多道工序的加工都是以大孔、小孔

20、以及平面组合定位，这种方法减少了工件的安装误差，能获得很高的相互位置精度，其结构简单，制造精度容易保证的主要是孔定位基准的夹具是心轴和定位销。以孔定位其定心精度很高。3.5.2 防止变形的工艺措施：前机体在加工过程中，常由于夹紧力、切削力和切削热、热处理等因素的影响而产生变形，使加工精度降低，防止变形注意以下几点：1. 与减少切削力和切削热的影响。粗、精加工应分开进行，使粗加工产生的变形在精加工中可以得到纠正，也可以采用辅助支撑，增加安装刚性，减少切削力影响。b. 减少夹紧力的影响，工艺上可采取一些措施。可以分散应力，减少变形。夹紧力不应集中于工件的某一点， 使应力分布在比较大的面积上， 以使

21、工件单位面积上所受力较小，从而减少变形。还可以采用夹紧工件的夹具。3.6 机床设备的选择和介绍汉川卧式链床T(X)611B.斗山加工中心 DNM500主要参数如下：(1) 汉川卧式镗床T(X)611B 主要参数 ：表3.3汉川卧式链床T(X)611B主要参数主轴行程315 mm主轴锥孔（莫氏）3# No.主轴轴转速围25-2000 r/min主轴转速级数16主轴进给量围0.04-3.20 mm/r主轴转速级数16工作台尺寸500X 630 mm主轴箱水平移动跑离1250mm主电机功率3 kw机床重量3500 kg机床外型尺寸（长X宽X面2500X1070>2840 mm（2）斗山加工中心

22、 DNM500主要参数：表3.4斗山加工中心 DNM500主要参数工作台尺寸（长X宽）mm450X500作台行程mm3001轴中心线至导轨面跑离mm335（轴端面至工作台面距离mm0-750（电机功率kw3.0（大钻孔直径mm40“大送刀抗力N16000轴最大输送扭矩N.m350，轴孔锥度Morse4（轴及速级数级12（轴及速围r/min31.5-1400E行程mm250，轴箱行程mm200工刀级数级9工刀围mm/r0.056-1.80外形尺寸（长X宽X高）mm1080X810X2510“床重量kg20003.7 刀具量具的选择3.7.1 量具的选择依据金属机械加工工艺人员手册所选量具如下：测

23、量围为：0100的深度值深度值用于精确测量凹台和沟槽深度。测量围为0.47350的塞规塞规具有独特的导向圆柱体设计，方便、快、准。适用于现场测量。测量围为1030的槽卡钳槽卡钳适用于测量各种筒形工件、管材径以及凹槽尺寸。3.7.2 刀具的选择依据金属机械加工工艺人员手册所选刀具如下:带柄槽铳刀小60:用于小90,6119工序；面铳刀小170:用于铣两个工艺面工序；丝锥M10， M20：用于共M10 M20工序；镗刀：扩孑Id 90.6119:麻花钻，小18:用于加工4-618的孔3.8 确定切削用量及基本工时计算工序3:以195左侧面为基准，铳底面，留2mm量，以底面为基准，铳四周（ 1）加工

24、条件：工件材料：灰铸铁加工要求：粗铣箱体四周，保证尺寸195 mm机床： 5036B 鲁南精机升降台式铣床刀具：采用高速钢镶齿三面刃铳刀，dw=225mm齿数Z=20量具：卡板工序 4：（ 2）计算 铣削用量已知毛坯被加工长度为195 mm最大加工余量为Z-F2mm打一次铳削，切削深度确定进给量f:根据工艺手册)，确定f z=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册，确定 V=0.45m/s,即27m/min1000v1000 27ns 38(r/min)dw 3.14 225根据表 2.4 86,取 nw=37.5r/min,故实际切削速度为：V=tt dwrw/1000=26.5(m/min)

25、当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：f m=fzznz=0.2 >20>37.5=150(mm/min)切削时由于是粗铳，故整个铳刀刀盘不必铳过整个工件，则行程为l+l 1+l2=125+3+2=130mm故机动工时为：tm =130 T50=0.866min=52s辅助时间为：tf=0.15tm=0.15 >52=7.8s其他时间计算：tb+tx=6阳52+7.8)=3.58s工序5:(2)计算链削用量粗镇孔至89.4mm，单边余量Z=0.3mm,切削深度ap=2.2mm走刀长度分别为l 1=230mm, l2=275mm确定进给量f:根据工艺手册，表2.

26、460，确定fz=0.37mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/mintdj=tm+tf+t b+t x =52+7.8+3.58=63.4s工序6 粗链90mmH孔(1)加工条件工件材料:灰铸铁加工要求:粗镇90mnW承孔，留加工余量 0.3mm加工2.2mm机床:T68键床刀具:YT30链刀量具：塞规1000v1000 300ns 868(r/min)dw 3.14 100根据表 3.1 41，取 n=800r/min,故加工蜗杆轴承孔：t l l1 l2nw f机动工时为:230 3 4 0.8 min 48s800 0.37辅助时间为:f=0.15tm=0.15 >4

27、8=7.2ss其他时间计算:b+tx=6阳48+7.2)=3.3s则工序6的总时间为:tdji=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s工序7 粗链185mmH7L(1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：粗镇 185m格由承孔，留加工余量 0.3mm 加工2.2mm机床：T68链床刀具：YT30链刀量具：塞规(2)计算链削用量粗镇孔至184.4mm单边余量Z=0.3mm,切削深度ap=2.2mm走刀长度分别为l i=230mm, l2=275mm确定进给量f:根据工艺手册，表2.460，确定fz=0.37mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/min1000v100

28、0 300ns 868(r/min)dw3.14 100根据表 3.1 41，取 n=800r/min,故加工蜗杆轴承孔：机动工时为:t l l1 l2nw f230 3 4 0.8min 48s800 0.37辅助时间为:f=0.15tm=0.15 >48=7.2ss其他时间计算：tb+tx=6阳48+7.2)=3.3s则工序7的总时间为：tdji=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s工序8精铳330面(1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：精铳箱体左2个端面机床：5036B鲁南精机升降台式铳床 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铳刀，dw=225mm齿数Z=20 量具：

29、卡板(2)计算铳削用量已知毛坯被加工长度为165 mm最大加工余量为Zmax=0.5mm留磨肖量0.05mm可一次铳削，切削深度ap=0.45mm 确定进给量f:根据工艺手册，表2.475，确定fz=0.15mm/Z 切削速度:参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min1000v1000 27、ns 38(r/min)dw 3.14 225根据表 2.4 86,取 nw=37.5r/min,故实际切削速度为:dwnw100026.5(m/ min)当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为:f m=fzznz=0.15 >20 >37.5=112.5(mm/m

30、in)切削时由于是半精铳，故整个铳刀刀盘不必铳过整个工件，则行程为l+l 1+l 2=165+3+2=170mm故机动工时为：tm =170 T12.5=1.5min=90s辅助时间为：tf=0.15tm=0.15 >90=13.5ss其他时间计算：tb+tx=6阳90+13.5)=6.2s故铳一端面的时间：tdj =tm+tf+t b+t x =90+13.5+6.2=109.7s由于要求铳2个端面，则工序8的总时间为：T=2 Xdj=2 M09.7=219.4s序9钻孔工件材料：灰铸铁加工要求：攻钻3个公制螺纹M10mm深20mnf口攻钻6个公制螺纹M10mm深14mm的孔(1)攻钻

31、 3>M10mm深 20mm?L机床：组合钻床刀具：8.5mm的麻花钻乂血锥钻3-8.5mm的孔f=0.32mm/r (工艺手册2.438, 3.1-36 )v=0.57m/s=34.2m/min(工艺手册2.4-41 )n s=1000v/ 兀 dw=435(r/min)按机床选取nw=400r/min,(按工艺手册3.1-36 ) 所以实际切削速度dw nw 3142031.42(m/min)100010003 (l l1 l2)26.7snw f 100 0.32V t2 辅助时间为：tf=0.15tm=0.15 >26.7=4s其他时间计算：tb+tx=6阳26.7+4)=

32、1.8s故单件时间：t5 =tm+tf+t b+t x =26.7+4+1.8=32.5s攻 3-M10mmfLv=0.1m/s=6m/minn s=238(r/min) 按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度故机动加工时间：l=15mm, l i =3mm,b =3mm,t2 J11一l- 0.646min 38.7s nw f辅助时间为：tf=0.15tm=0.15 >38.7=5.8其他时间计算：tb+tx=6%(38.7+5.8)=2.7s故单件时间：tdj =tm+tf+t b+t x =38.7+5.8+2.7=47.2s攻钻 6-M10mm 714mm?L机床：

33、立式钻床Z535型刀具：8.5mm的麻花钻乂血锥钻6-8.5mm的孔f=0.25mm/r (工艺手册2.438, 3.1-36 )v=0.51m/s=30.6m/min(工艺手册2.4-41 ) n s=1000v/ 兀 dw=402(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按工艺手册3.1-36 ）所以实际切削速度dw nw 31420 31.42(m/min)100010004 (l 11 12)1201.2min 72snw f 100 0.25辅助时间为:tf=0.15tm=0.15 >72=10.8s其他时间计算：tb+tx=6阳72+10.8)=5s故单件时间：t5

34、=tm+tf+t b+t x =72+10.8+5=87.8s攻 4-M12mmfLv=0.1m/s=6m/minn s=238(r/min)按机床选取nw=195r/min,则实际切削速度V=4.9(m/min)故机动加工时间:l=25mm, l 1 =3mm,l2 =3mm,76.3s2 (l l1 l2)nw ft 4 1.27 min 辅助时间为:tf=0.15tm=0.15 >76.3=11.5s其他时间计算:tb+tx=6阳76.3+11.5)=5.3s故单件时间：t5 =tm+tf+t b+t x =76.3+11.5+5.3=93s故工序 9 的总时间 T=32.5+47

35、.2+87.8+93=244.8s工序10钻孔(1)钻 4- 18mmfL工件材料：灰铸铁加工要求：钻4个直径为18mmi勺孔机床：立式钻床Z535型刀具：采用 16mm勺麻花钻头走刀一次,扩孔钻18mmI1刀一次16mm勺麻花钻：f=0.30mm/r (工艺手册2.4-38 ) v=0.52m/s=31.2m/min (工艺手册2.4-41 )1000v ns 397(r/min)dw按机床选取nw=400r/min,（按工艺手册3.1-36V dw nw 1000 l l1 l2 t1 nw f所以实际切削速度3142031.42(m/ min)0.24min 14.5s100018mmT

36、孔:f=0.57mm/r (工艺手册2.4-52 )切削深度ap=1.5mmv=0.48m/s=28.8m/min (工艺手册2.4-53ns=1000v/ 兀 dw=336(r/min)按机床选取nw=400r/min,（按工艺手册3.1-36 所以实际切削速度Vt1dw nw 1000l 11 12nw f31420100031.42(m/ min)0.12min 7.6s由于是加工4个相同的孔，故总时间为T=4不 1 +t 2)= 4 X14.5+7.6)=88.4s辅助时间为：tf=0.15tm=0.15 >88.4=13.3s其他时间计算：tb+tx=6阳88.4+13.2)=

37、6.1s故单件时间：tdj =tm+tf+t b+t x =88.4+13.3+6.1=207.8s工序11 精链(1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：粗链 90mnW承孔，加工0.1mm机床：T68链床刀具：YT30链刀量具：塞规(2)计算链削用量粗镇孔至 90mm 切削深度ap=0.1mm走刀长度分别为l 1=230mm, l2=275mm确定进给量f:根据工艺手册，表2.460，确定fz=0.27mm/Z 切削速度:参考有关手册，确定V=300m/min1000v nsdw1000 3003.14 100868(r/min)根据表 3.1 41，取 n=800r/min,加工蜗轮轴承孔

38、：机动工时为：t辅助时间为：t其他时间计算：tb+tx=6%(78+11.7)=5.4s则工序11的总时间为：l 11 12nw f275 3 4 1.3 min 78s800 0.27f=0.15tm=0.15 >78=11.7ss峡=tm+t f+t b+t x =78+11.7+5.4=95.1s工序13精链(1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：粗镇 185m格由承孔，加工0.1mm机床：T68链床刀具：YT30链刀量具：塞规(2)计算链削用量粗镇孔至 185mm 切削深度ap=0.1mm走刀长度分别为l二230mm, l2=275mm确定进给量f:根据工艺手册，表2.460，确

39、定fz=0.27mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/min1000v1000 300ns 868(r/min)dw 3.14 100根据表 3.1 41，取 n=800r/min ,故加工蜗杆轴承孔：机动工时为：空二，1min 60s 800 0.37t l 11 12nw f辅助时间为：tf=0.15tm=0.15 >60=9ss其他时间计算：tb+tx=6阳60+9)=4.1s则工序13的总时间为：tdj1=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s工序14精链(1)加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：半精链蜗杆面 70mntt承孔，留加工余量0.1mm加工0

40、.2mm机床：T68链床 刀具：YT30链刀 量具：塞规(2)计算链削用量镇孔至 70mm单边余量Z=0.1mm,切削深度ap=0.2mm走刀长度分别为l 1=230mm,12=275mm确定进给量f:根据工艺手册，表2.460，确定fz=0.27mm/Z 切削速度:参考有关手册，确定V=300m/min1000v1000 300ns 868(r/min)dw 3.14 100根据表 3.1 41，取 nw=800r/min,加工蜗轮轴承孔:t l l1 l2nw f机动工时为:275 3 41.3min 78s800 0.27 辅助时间为:f=0.15tm=0.15 >78=11.7s

41、s其他时间计算:b+tx=6%(78+11.7)=5.4s故总时间:dj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s则工序14的总时间为:T= t dj1 +tdj2 =73.1+95.1=168.2S3.9本章小节本章主要介绍基准面的选择，蜗杆减速器箱体加工工序的工艺过程安排，机床道具 , 量具的选择, 以及计算切削量的计算及加工第 4 章 夹具设计对工件进行机械加工时， 为了保证加工要求， 首先要使工件相对于机床有正确的位置， 并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。 为此， 在进行机械加工前，先要将工件装夹好。用夹具装夹工件有下列优点：(1) 能稳定的保证工件的

42、加工精度用夹具装夹工件时， 工件相对于道具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工极度趋于一致。(2) 能提高劳动生产率使用夹具装夹工件方便、快捷，工件不需要划线找正，可显著的减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切屑用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。(3) 能扩大机床的使用围(4) 能降低成本在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、使用技术级较低的工人以及废品率下降等原因， 明显得降低了生产成本。 夹具制造成本分摊在一批工件上。每个工件增加的成本时极少的，

43、 远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著。夹具上的各种装置和元件通过夹具体连接成一个整体。因此，夹具体的形状及尺寸取决于夹具上各种装置的布置及夹具于机床的连接。对于夹具体有以下几点要求：(1) 有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面， 应有适当的尺寸和形状 精度，它们之间应有适当的位置精度。加工过程中，夹具体要承受较大的切屑力和夹紧力。(2) 有足够的强度和刚度 为保证夹具体不产生不允许的变形和震动，夹具体应有足够的强度和刚度。(3) 结构工艺性好 夹具体应便于制造、装配和检验。 铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸出凸台，以减少加工面积。夹

44、具体结构形式应便于工件的装卸。(4) 排屑方便切屑多时，夹具体上应考虑排屑结构。(5) 在机床上安装稳定可靠 夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装与机床上相应表面的接触或配合实现的。 当夹具在机床工作台上安装时， 夹具的重心应尽量低，重心越高则支撑面应越大；夹具底面四边应凸台，使夹具体的安装基面与机床的工作台面接触良好。夹具采用最常用的一面两销定位原理，及一个圆柱销一个菱形销，铣两个面，一个面以毛坯定位， 另一个面以上一个面的铣面定位。 支撑机构采用硬质合金块来支撑。夹具原理图¥压紧缸图4-1夹具原理4.1夹紧机构夹具机构采用油缸，因为铸件的切削力较大，油缸的出力较大，所以适宜采

45、用油缸夹紧工作原理如下图液压缸杆，做上下运动同时作旋转运动图4-2缸夹紧工作原理如液压缸杆做上下运动，同时还旋转运动4.2 定位方案的选定该零件的定位方案我选择的是一面两孔定位方式。这种定位方式在涡轮减速器箱 体、杠杆、盖板等类零件的加工中用的很广。工件的定位面一般是加工过的精基面， 两定位孔可能是工件上原有的，也可能是专为定位需要而设置的工艺孔。当工作部分直径D<3mm寸采用小定位销(JB/T 8014.1 1999),夹具体上应有沉孔，使定位销圆角部分沉入孔而不影响定位。 大批量生产时，应采用可换定位销(JB/T 8014.3 1999)。工作部分的直径，可根据工件的加工要求和安装方

46、便，按g5、g6、f6、f7制造，与夹具体配合为 H7/r6或H7/n6,衬套外径与夹具体配合为 H7/h6,其 径与定位销配合为H7/h6或H7/h5。当采用工件上孔与端面组合定位时，应该加上支承垫板或支承垫圈。如图4.1 o具体的尺寸见图4.2.A型定位销为圆柱定位销，B型 定位销为菱形定位销。1mW-/T0-U&JfJB/T 3014.1-1999皿 草单4.2-1909菅第JE/T 8014.3-199图4.3定位销A生固定式定位朝B型固定式定位悄图4.4A-B固定式定位销4.3 夹具夹紧装置的确定4.3.1 夹紧力的方向和作用点的确定(1) 夹紧力的方向，主要夹紧力的方向一般

47、应垂直于主要定位基准，当火紧力和切削力，重力同方向时，需要的夹紧力最小；完全利用摩擦力来克服切削力和重力时，所需的火紧力最大。因此本设计的夹紧力方向应正好和重力方向平行。(2) 夹紧力的作用点，夹紧力的作用点应在支承点上，或在几个支承点所组成的平面。在多点夹紧时，如果平紧点在支承面之外，应采用联动夹紧机构，以保证各点的夹紧力同时均匀地作用到工件上。 夹紧力的作用点应选在工件刚性最好的部位，否则应设置辅助支承，夹紧力的作用点应靠近切削部位。(3)夹紧力的大小，夹紧力的大小应根据所需夹紧力最大时的加工位置来决定，并分析此时受力情况，然后进行计算。为了安全应将计算值的安全系数(一般取23) 作为所需

48、要的火紧力。4.3.2 夹紧力大小的估算加工过程中，工件受到切屑力、离心力、惯性力及重力的作用。理论上，夹紧力的作用应与上述力的作用平衡；而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题， 只能进行粗略的估算。 估算时应找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力。由机床夹具设计手册上提供的公式：WKW K式中WK - 实际所需夹紧力（N） ；W - 在一定条件下，由静力平衡计算出的理论夹紧力（N） ；K 安全系数。安全系数K可按下式计算：K Ko Ki K2 K3 K4 K5 K6取 K01

49、.3K11.2K21.5K31.0K41.3K51.0K6 1.0则 K 1.3 1.2 1.5 1.0 1.3 1.0 1.0K 3.042确定 W :根据机床夹具设计手册P32表1-2-3刀具材料为硬质合金Pz=902ts0.75Kp；Py=530t0.9s0.75Kp；R=451ts0.4Kp；式中,Pz圆周切削分力(N)；y径向切削分力(N)；x轴向切削分力(N);s-每转进给量(mm； t一切削深度(mm；Kp KmpL pKypK入p&pKmp-考虑工件材料机械性能的系数;L pKy pK入p( p-考虑刀具几何参数的系数。得，Km-cHBO) nKmp 考虑工件材料机械性

50、能的系数;KmpK pK pK pKrp考虑刀具几何参数的系数;计算Pz时，n取0.4;计算R时，n取0.4;计算 Pz 时，K p=1.0,计算 Py 时，K p=1.0,计算 Px 时，K p=1.0,K p =1.0 ,KK p = 1.0 , KK p =1.0 ,K计算Px时，n取0.4.P =1.0, Krp = 1.0；p=0.75, Krp=1.07;p=1.07, Krp=1.07;取 s=1mm, t=1mm算得：Pz = 991.4(N )Py =467(N)Px =397.8 (N)火紧力一般为估算，考虑 X、Y方向的摩擦，所以在Z方向的力约为：4000(N)由公式Wk

51、 W K ,算得所要的夹紧力为12168 (N)4.3.3 夹紧机构及元件的选择本零件夹紧采用液压机构(1) 材料： 45 按优质碳素结构钢钢号和一般技术条件 。(2) 热处理：HRC35 40。(3) 细牙螺母的支承面对螺纹轴心线的垂直度按GB1184-80形状和位置公差附录一表 3 规定的 9 级公差。(4) 其他技术条件按GB2259-80机床夹具零件及技术条件。螺母规格：56-76-M16M.5。螺栓为活节螺栓，规格为：M16>240或M16>220 (GB798-76)。根据机械设计上对紧螺栓联接的强度计算，有：bca 1.3 (T4.4 夹具传动装置的确定在设计夹具传动

52、装置的时候我选择了液压的传动方式。这是因为气压元件不受严格的空间位置限制，系统中各部分用管道连接，布局安装有很大的灵活性，能构成用其他方法难以组成的复杂系统。而且在传递运动时均匀平稳，易于实现快速启动、制动和频繁的换向。同时在操作控制时很方便、省力，易于实现自动控制、中远控制、过载保护。气压元件属于机械工业基础件，标准化、系列化和通用化程度较高，有利于缩短机器的输设计、制造周期和降低制造成本。除此之外，液压传动的单位质量输出功率大，在同等出功率下具有体积小、质量小、运动惯性小、动态性能好的特点。在设计液压传动系统时，液压传动的组成系统以及功用如表4.1示，在这个图中已经描述的很详细表4.1液压传动的组成系统以及功用组成部分常用元件主要期r动力部分电动泵、手动泵 ' 气液增压 器、液压增压器提供能满足预定要求