X3摆线针轮减速机机座加工工艺

1、1. X3摆线针轮减速器机座加工工艺1.1 机座结构分析机座是机器的基础部件之一。X3摆线针轮减速器机座结合了箱体和支架的特点。是整台机器装配和调整基准件，它将轴、套、传动轮等零件组装在一起，使各零件之间保持正确的位置关系，以满足机器或部件的工作性能要求。主要加工表面不但有一些固定联结各部件的平面，还有许多精度较高的轴承孔需要加工。除此之外，还有许多精度要求较低的紧固孔和螺纹孔需要加工。机体的底面作为装配的基准面，其它各面和孔的轴心线应以该面作为基准，保持一定的加工尺寸精度和相互位置精度。下图为X3摆线针轮减速器机座实物图。 图1.1 X3摆线针轮减速器机座实物图1.2 机座的主要技术要求X3

2、摆线针轮减速器机座结合了箱体和支架的特点。箱体的技术要求比支架更全面、更典型。其主要技术要求如下： 轴孔精度 轴孔的尺寸精度和形状精度对轴承的配合质量有很大关系，因而也对轴的回转精度、传动平稳性、噪音、轴承寿命等起重大影响。因此对机座上轴孔的公差、光洁度、形状精度都有一定的要求，对两个轴承孔80尺寸精度为标准公差IT8级，表面粗糙度值为1.6m，圆度应在0.01毫米左右。 联接平面 机座上的固定联接平面是确定机座上各零部件相对位置的重要表面。为了保证机座和所有联接零部件结合面的紧密贴合，保证密封性，防止工作时润滑油漏出，其粗糙度要求为3.2m。与轴心线的垂直度公差为0.02mm。机座下底面是固

3、定联接平面在加工过程当中作为定位基准面，直接影响轴孔的加工精度，因此，其表面粗糙度值为6.3m。与轴孔轴心线平行度在140mm长度上公差为0.1mm。可见，机座的主要加工平面为孔和平面，由于其尺寸不大，刚性较好，所以平面加工一般没有多大困难，但在加工轴孔时，因为其刀具（例如钻头和镗杆）的尺寸都受到孔径尺寸的限制，不能过大，因而容易变形，影响加工质量。此外，任何轴孔的加工不但要保证轴孔本身的尺寸精度和同轴度，而且还要照顾它和其他平面的位置精度，所有这些情况都说明加工孔比较困难，它是机座加工中的关键。1.3 机座的材料与毛坯分析零件的材料常选用铸铁。铸铁具有较好的耐磨性、铸造性、切削性和减振性，且

4、成本低廉。普通中小型箱体可选用HTl50或HT200；铸件毛坯在单件小批量生产时，多采用手工木模造型，毛坯精度低，加工余且大；大批量生产的毛坯多采用金属模机器造型毛坯精度高，加工余量可减小。单件小批量生产时直径大于50mm的孔及成批生产时直径大于30mm的孔，一般都在毛坯上预铸出孔，以减少加工余量及节约材料。由于灰口铸铁流动性好，容易成形，价格低廉，切削性能好，又有较好的吸振性，因此支架箱体零件的材料通常采用灰口铸铁。对于精度高、刚性不好的零件粗加工之后需要安排一次时效处理，以消除切削加工产生的内应力，减少精加工之后的变形，稳定切削加工所获得的各项精度。所以零件为HT200。根据制造厂现有毛坯

5、生产条件和X3摆线针轮减速机机座属于批量生产类型的生产纲领，采用金属模机器造型的方法生产毛坯。毛坯铸造时应防止砂眼和气孔产生。为了减少残余应力，机座铸造后应进行时效处理。1.4 加工顺序的安排在拟定支架箱体类零件的工艺过程时，一般应遵循“先面后孔”和“先粗加工再精加工”的两条原则 先面后孔原则：支架箱体类零件应先加工主要平面(包括其他较大的平面)，后加工支承孔(包括其他孔径较大的孔)。这是因为孔的加工比平面要困难得多，以平面为精基准加工孔，可为孔加工提供稳定可靠的精基准，容易保证孔的加工精度及有关技术要求。“先面后孔”原则也符合基准重合原则和基准同一原则，可减少因基准不重合造成的定位误差。对于

6、箱体上某些次要小平面、凸台面及螺钉孔，可视具体情况安排在适当阶段进行加工。 粗，精分开原则：对于精度较高刚性较差的箱体零件，一定要粗、精加工分开进行，即在主要平面(包括次要的大平面)和主轴孔粗加工之后再进行各表面的精加工。这样不仅有利于在粗精加工之间进行时效处理，而且有利于保证加工精度。对于精度不太高、刚性比较好的支架箱体零件，粗、精加工可不必分开。经过以上的分析，成批生产时机体工艺过程大体作如下安排： 铸造人工时效划线粗加工平面精加工平面粗加工孔自然时效半精加工孔次要表面加工精加工孔钻小孔、攻丝等。1.5 定位基准的选择1.5.1 定位基准选择原则在加工过程中，定位对加工质量有很大的影响，所

7、以需要合理地选择定位基准。进行某一加工工序时,该工序所用的定位基准，必须在加工以前准备好。定位基准本身准确与否，要影响定位的精度，从而影响被加工表面的位置准确性。由于工序性质的不同，在各个加工阶段中，对定位基准的要求也不同。 粗加工阶段因为粗加工的主要任务是切除大部分余量，因此，要考虑能用较大的切削用量以提高生产率。在选择定位基准时，应着重保证工件在安装时要稳定可靠。如轴套在粗加工时，采用较大的外圆作为径向定位基准和夹紧表面，以利于传递较大的扭矩。 细加工阶段在这个阶段中，由于要达到一般次要表面的最终要求，并为主要表面精加工作准备，因此就要较多的考虑位置精度的保证问题。在细加工阶段开始时，要将

8、某些表面进一步加工准确，尤其是在粗加工阶段后安排有热处理工序时，对作为定位基准的表面，有必要进行修复。 精加工阶段在精加工阶段，主要的任务是保证精度问题。因为此时大部分余量已经切除，工件的刚度相对下降，而加工精度要求更高，因此，要特别注意保证有高的定位精度。由以上分析可知，在选择定位基准时，应该使定位准确、稳定可靠，并使夹具的构造比较简单。另外，在选择定位基准时，还应考虑它和原始基准的关系。1.5.2 辅助定位基准在加工过程中，有时会找不到合适的表面作定位基准，为了便于安装和易于获得所需要的加工精度，可以在工件上特意作出供定位用的表面，或把工件上原有的某些表面，提高它们的加工精度。这类用作定位

9、的表面，称之辅助定位基难。辅助定位基准在加工中是经常采用的，典型的例子是轴类零件上的中心孔。利用中心孔就能很方便地将轴安装在顶尖间进行加工。某些工件在毛坯上多增加一块材料，作为辅助定位基准，如图1.2所示的小壳体。在毛坯铸造时，中心部分多制出一段圆柱，作为加工时的定位基准。在加工过程中完成定位任务以后，把它们从工件上切除。又如图1.3所示为发动机的叶片，在叶片端部增加了一个工艺凸台，利用凸台上的平面和小孔来进行定位。图1.2 在铸件上铸出的辅助定位基准另外，还会遇到不用工件上的表面作辅助定位基准，而是在工件上加上一个辅助件，用辅助件上的表面作为辅助定位基准的情况。如压气机轴在精加工时，要用内花

10、键进行定位，（如图1.4）由于轴较长而花键又很短，所以在加工内花键以前，先在轴的另一端压入一个辅助件，然后在工件和辅助件上同时将花键拉出，作为定位基准。在完成定位作用后，再将辅助件压出。 图1.3叶片的辅助定位基准有时，将零件上某些原来要求不高的表面加工得比较准确，作为以后工序的定位基准。使用这种辅助定位基准，在制造上一般比较简单，为以后工序作定位基准。所以这种方法使用也较多。 图1.4 用辅助件作辅助定位基准1.5.3 初次定位基准当工件由毛坯进行初次加工时，所用的定位表面称为初次定位基准。初次定位基准是毛坯上的表面，一般精度较低，粗糙度Rx的数值也较大。所以，一般只使用一次，在以后的加工中

11、，应利用经过机加工的表面进行定位。 在选择初次定位基准时，应特别注意下列几个方面： 对于不需要加工全部表面的零件，应选取始终不加工的表面作初次定位基准。这是因为要较好地保证加工表面组和不加工表面组之间有较高的位置精度。 对于要加工全部表面的零件，则应选取加工余量小的表面作初次定位基准。由于毛坯上各表面的本身精度和各表面间的位置精度都很低，所以首先要使余量小的表面的余量分布均匀，以避免加工不出来。 由于初次定位基准的精度不高，加以粗加工时的切削用量大，因此要持别注意定位和夹紧的稳定和可靠。1.5.4 定位基准转换在设计工艺路线时、选择定位基准不能只考虑一个工序的要求，而应该对整个加工过程中的定位

12、基准系统进行分析。特别是航空、航天产品，因其构形复杂，位置精度要求很高，一般均不能在一次安装或只用一个定位基准来完成全部加工。因此，定位基准在整个零件的加工过程中就产生了转换问题。定位基准转换以后，不但会影响余量的不均，而且会影响表面本身精度而且更重要的是影响位置精度的保证。因此，对这一定位基准系统，必须保证有较高的位置精度。为了保证位置精度，一般经常采用以下四种方法： 一次安装在一次安装的条件下，可以保证有较高的位置精度。因为在一次安装时所加工的各表面的位置精度，主要取决于设备的精度，而与定位误差和定基误差无关。 互为基准有位置精度要求的两个表面，在加工时，用其中任何一个表面作为定位基准来加

13、工另一个表面，用这种方法来保证位置精度的，称为互为基准法。由于这种方法的定位基准与原始基准重合，不产生定基误差，只有一次定位误差的影响，因此这种方法只要使定位准确，也能保证较高的位置精度。 同一基准有位置精度要求的两个表面，在加工时都采用另一个表面作为定位基准。用这种方法来保证这两个表面间的位置精度，称为同一基准法。这种方法有定位误差和定基误差的影响。但是，必须指出，当有位置精度要求的两个表面均不适宜于作定位基准、且不能在一次安装中进行加工时，则只能采用同一基准的方法进行加工。此时，若能减小定位误差，也能达到较高的位置精度。为此，有时采用辅助定位基准，使用简单的表面定位、以减小定位误差，从而使

14、同一基准法也能保证较高的位置精度。 不同基准有位置精度要求的两个表面，在加工时，采用两个不同的表面作为各自的定位基准，这种方法称为不同基准法。这种方法不但有定位误差的影响，而且有较大的定基误差的影响。因为在这种方法中，定基误差不但要包括用同一基准法时的定基误差，而且还要包括两个定位基准之间的位置公差。因此，这种方法只能保证较低的位置精度。所以，它一般只用于次要表面间位置精度的加工。在以上四种方法中，一次安装和互为基准的方法能保证较高的位置精度。因此，定位基准的制造与转换，一般均采用这两种方法。1.5.5 粗基准的选择 一般选重要的孔(如轴承孔)为主要粗基准而辅以内腔或其它毛坯孔为次要基准面，X

15、3摆线针轮减速机机座选主轴孔作为粗基准，侧面支撑定位。1.5.6 精基准的选择机座有较大的平面，且孔系的加工的要求较高，因此应尽可能采用统一的精基准。所以选机体底面的两连接孔为定位销孔，用底面与两定位销孔(一面两销)作为精基准。1.6 机座加工工艺过程X3摆线针轮减速器机座生产工艺过程序号工序内容定位基准1铸造2时效3上底漆4粗铣底面主轴孔与A面5精铣底面主轴孔与A面6钻底面连接孔， 扩，铰工艺孔并反锪425主轴孔及支承两侧7粗铣A面及凸缘底面及工艺孔8铣各次要侧面凸台底面及工艺孔9铣两斜槽及结合齿底面及工艺孔10精铣A面及凸缘底面及工艺孔11粗车A面环型槽底面及工艺孔12粗镗主轴孔底面及工艺

16、孔13精车A面环型槽底面及工艺孔14钻A面连接孔并锪A面及支承两侧15铣主轴孔油槽底面及工艺孔16半精镗主轴孔底面及工艺孔17精镗主轴孔底面及工艺孔18划线19钻圆柱面上各孔底面及工艺孔20钻侧面各孔和M12螺孔底面及工艺孔21钳工攻丝去毛刺、清洗22按零件图要求进行最终检验1.7 加工余量的确定在确定工序尺寸时，首先要确定加工余量。正确地确定加工余量具有很大的经济意义。若毛坯的余量过大，不但要浪费材料，而且要增加机械加工的劳动量，从而使生产串下降，产品的成本增高。反之，若余量过小，一方面使毛坯制造困难，另一方面在机械加工时也因余量过小而使安装困难，甚至因加工不出来而造成废品。加工总余量的数值

17、与毛坯制造精度有关，若毛坯精度差，余量分布不均匀，必须规定较大的余量。加工总余量的大小还与生产类型有关。生产批量大队总余量应小些，相应地要提高毛坯精度。为了获得零件上某一表面所要求的精度和表面粗糙度，而从毛坯这一表面上切去的全部多余的金属层，称为该表面的总加工余量。在完成一个工序时，从某一表面上所切去的金属层称为工序加工余量。工序余量还有单面和双面之分，孔采用直径上的双边余量，平面采用单边余量。由于此处均为简单情况下的余量问题，所以可以直接由并结合生产实际进行选取。X3摆线针轮减速器机座主轴孔的加工方法为：粗镗半精镗精镗 从查得各工序的加工余量和所能达到的精度，其结果如下72孔（单位mm）:工

18、序名称工序间余量达到公称等级最小极限尺寸尺寸及极限偏差精镗0.5H8（0.046）72720.046半精镗1.5H10（0.12）720.571.571.50.12粗镗2.5H12（0.38）71.51.570700.38毛坯4.5(总)1702.567.567.5180孔（单位mm）: 工序名称工序间余量达到公称等级最小极限尺寸尺寸及极限偏差精镗0.5H8（0.046）80800.046半精镗1.5H10（0.12）800.579.579.50.12粗镗2.5H12（0.38）79.51.578780.38毛坯4.5(总)1782.575.575.51机坐底面和结合面（A面）的加工方法为 粗

19、铣精铣 从查得各工序的加工余量和所能达到的精度，其结果如下：下底面（单位mm）:工序名称工序间余量最小极限尺寸尺寸及极限偏差精铣11411410.16粗铣2.514111421440.4毛坯3.5(总)1422.5144.5144.51A面（单位mm）:工序名称工序间余量最小极限尺寸尺寸及极限偏差精铣11031030.16粗铣2.510311041040.4毛坯3.5(总)1042.5106.5106.51其他次要表面为一次铣削，其余量为3.5mm。采用一次铣削到位的方法加工。加工底面连接孔和A面连接孔采用一次钻的加工方法，由于其精度要求不高所以只需采用： 钻锪 的加工方法，选底面前端两孔作为

20、加工精基准是的工艺孔，采用钻铰的方法加工。在加工次要侧面各孔时，均采用一次钻削的方法。螺纹孔则采用 钻孔攻丝的方法。1.8 切削用量的选择正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。1.8.1 粗加工切削用量的选择原则：粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。金属切除率可以用下式计算：Vf1000式中：单位时间内的金属切除量（mm/s）V切削速度（m/s）f 进给量（mm/r）切削深度（mm）提高切削速

21、度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度,其次选择一个较大的进给量度f，最后确定一个合适的切削速度V.选用较大的和f以后，刀具耐用度t 显然也会下降，但要比V对t的影响小得多，只要稍微降低一下V便可以使t回升到规定的全理数值，因此，能使V、f、的乘积较大，从而保证较高的金属切除率。此外，增大可使走刀次数减少，增大f又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。 切削深度的选择

22、：粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。 进给量的选择：粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。 切削速度的选择：粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者

23、决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。1.8.2 精加工时切削用量的选择原则：精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且均匀。因此，选择精加工的切削用量时应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。 切削深度的选择：精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大，否则，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。 进给量的选择：精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断屑，但残留面积高度增大，切削力上升，表面质量下降。 切削速度的选择：切削速度

24、提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀表具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生范围。由此可见，精加工时选用较小的吃刀深度和进给量f，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。1.9 工艺尺寸的计算计算工序尺寸和标注是制定工艺规程的主要工作之一。工序尺寸公差一般按经济加工精度确定。当定位基准和设计基准重合时，可采用“层层剥皮”的方法既将条量层一层层叠加在背加工表面上可以清楚看到每道工序的工序尺寸，再按这种加工

25、方法的经济加工精度公差按“入体方法”标注相应的工序尺寸。 图1.5 工艺尺寸示意图1.10 工时定额的计算1.10.1 时间定额的内容时间定额就是完成一个工序所需要的时间，它是劳动生产的指标。根据时间定额可以安排生产作业计划，进行成本核算，确定设备数量和人员编制，规划生产面积。因此时间定额是工艺规程中的重要组成部分。确定时间定额应根据本企业的生产技术条件，使大多数工人经过努力都能达到，部分先进工人可以超过，少数工人经过努力可以达到或接近的乎均先进水乎。合理的时间定额能调动工人的积极性，促进工人技术水平的提高，从而不断提高劳动生产率。随着企业生产技术条件的不断改善，时间定额应定期进行修订，以保持

26、定额的平均先进水平。时间定额通常由定额员、工艺人员和工人相结合，通过总结过去的经验，并参考有关的技术资料直接估计确定的；或者以同类产品的工件或工序的时间定额为依据进行对比分析后推算出来的；也可以通过对实际操作时间的测定和分析后确定。为了正确地确定时间定额通常把工艺消耗的单件时间分为基本时间、辅助时间、布置工作地时间，休息和生理需要时间和准备与终结时间等。 基本时间 基本时间是直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置t表面状态成材料性质等工艺过程所消耗的时间。对机械加工而言，就是直接切除工序余量所消耗的时间(包括刀具的切入和切出时间)。基本时间可用计算方法确定。 辅助时间 辅助时间是为实现工艺过程

27、所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。它包括：装卸工件、开停机床、引进或退出刀具、改变切削人员、试切和测试工件等所消耗的时间。辅助时间的确定方法随生产类型而定。大批大量生产时，为使辅助时间确定得合理，需将辅助动作进行分解，再分别确定分解动作的时间，最后予以综合；中批生产则可以根据以往的统计资料来确定；单件小批生产则常以基本时间的百分比进行估算。基本时间和辅助时间的合相称为作业时间，它是直接用于制造产品或零、部件所消耗的时间。 布置工作地时间布置工作地时间是为位加工正常进行，工人照管工作地(如更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等)所消耗的时间。不是直接消耗在每个工件上的，而是消耗在一个工作班

28、内的时间、再折算到每个工件L的。一般按作业时间的27计算。 休息与生理需要时间休息与生理需要时间是工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间也是按一个工作班为计算单位，再折算到每个工件上的。对由工人操作的机床加工工序一般校作业时间的24计算。 准备与终结时间(简称准终时间) 准终时间是工人为厂生产一批产品或零、部件，进行准备和结束工作所消耗的时间。例如，在单件或成批生产中，每当开始加工一批工件时工人需要熟悉工艺文件，领取毛坯、材料工艺装备安装刀具和夹具，调整机床和其它工艺装备等所消耗的时间；加工一批工件结束后，需拆下和归还工乙装备，送交成品等所消耗的时间。既不是直接消耗在每个工件上

29、，也不是消耗在一个工作班内的时间，而是消耗在一批工件上的时间，因而分摊到每个工件上的时间为n，其中n为批量。1.10.2 各工序时间定额的计算(1) 粗铣底面选用X62W卧式铣床根据表选取数据铣刀直径D63mm 切削速度1.5 mm/s切削宽度55mm 铣刀齿数Z16 切削深度2.5 mm 每转进给量 根据表 按机床选取主轴转速n475r/min 铣削工时为：按表 I55 mm 13mm LI 550.5(63-)1.4375 基本时间(L/)i(75/120)0.62(min)辅助时间 查表得 0.87min(2)、精铣底面选用X62W卧式铣床根据表选取数据铣刀直径D63mm 铣削速度1.5

30、 mm/s切削宽度55mm 铣刀齿数Z=16 切削深度1 mm 每转进给量 根据表按机床选取主轴转速n600r/min铣削工时为：按表 l55 mm 13mm Ll(L/)i30.5(63-)1.4375基本时间（L/)i(75/140)1=0.5 (min)辅助时间 查表得 0.87min(3)、钻底面连接孔，铰工艺孔选用钻床Z3025根据表和表等选取数据钻头直径d14.5mm 钻头进给量f0.30mm切削速度V0.35 mm 切削深度25mm按表 主轴转速 n1000r/min钻削工时为：(按表) I25mm 1.5mm 2.5mm 基本时间L/ (25+1.5+2.5)/( 0.3010

31、00) 0.097(min)所以总的基本时间约为10j0.97（min）按表辅助时间0.5min 按表 其他时间0.2 min(4)、粗铣A面及凸缘 选用铣床X62W根据表选取数据铣刀直径D40mm 切削速度0.35 mm/s切削宽度40mm 铣刀齿数Z12 每齿进给量0.12mm/r根据表 按机床选取主轴转速n475r/min工作台进给量zn855(mm/min)铣削工时为：按表 基本时间 A面L/D工作台/0.73min 凸缘L/0.44min按表辅助时间=0.40.450.18min(5) 铣各次要侧面凸台选用专用卧式双面铣床根据选取数据铣刀直径D40mm 铣削速度2 mm/s切削宽度4

32、0mm 铣刀齿数Z14 切削深度3.5 mm 每转进给量 根据表 按机床选取主轴转速n750r/min铣削工时为：按表 l30 mm 13mm 基本时间(L/)i(40/120)20.66 (min)查表得 辅助时间 0.90min(6) 铣两斜槽及结合齿选用铣床X52K根据表选取数据铣刀直径D10mm 切削速度V0.30 mm/s切削宽度10mm 铣刀齿数Z10每转进给量 根据表 按机床选取主轴转速n600r/min铣削工时为：按表基本时间 ：按表辅助时间=0.68min(7) 精铣A面及凸缘选用铣床X62W根据表选取数据铣刀直径D40mm 切削速度V0.30 mm/s切削宽度40mm 铣刀

33、齿数Z12 每转进给量0.14mm/r工作台进给量zn0.1516 (mm/min)根据表按机床选取主轴转速n600r/min铣削工时为：按表 基本时间 A面L/D工作台/0.43min 凸缘L/0.26min按表辅助时间 =0.40.450.18min(8) 粗车A面环型槽选用CA6410卧式车床根据选择刀杆尺寸为1625的硬质合金车刀；切削速度 进给量 取根据表按机床选取主轴转速 铣削工时为：按表 基本时间按表辅助时间0.87min(9) 粗镗主轴孔选用镗床T68根据表选取数据镗杆直径D65mm 切削速度V0.6 mm/s进给量f0.8mm/r 切削深度2.5 mm 根据表按机床选取主轴转

34、速n64r/min镗削工时为：按表 I25mm 8mm 2mm 基本时间 (L/)i (25+8+2)/(0.8064) 0.68(min)按表辅助时间0.50min(10) 精车A面环型槽选用CA6410卧式车床根据选择刀杆尺寸为1625的硬质合金车刀，刀尖半径；切削速度 进给量 根据表按机床选取主轴转速车削工时为：按表基本时间按表 辅助时间0.87min(11) 钻A面连接孔选用钻床Z3025根据表选取数据钻头直径D9.8mm 莫氏锥度 1号切削深度20 mm进给量f0.25mm/r根据表按机床选取主轴转速n600r/min钻削工时为：(按表)I20mm 1.5mm 2.5mm基本时间L/

35、 (20+1.5+2.5)/( 0.25600) 0.16(min)所以总的基本时间约为按表辅助时间0.3min按表其他时间0.18min(12) 铣主轴孔油槽选用铣床X52K根据表选取数据铣刀直径D14mm 切削速度V0.30 mm/s切削宽度14mm 铣刀齿数Z10每转进给量 根据表 按机床选取主轴转速n600r/min铣削工时为：按表基本时间 按表辅助时间=0.68min(13) 半精镗主轴孔选用镗床T68根据表选取数据镗杆直径D65mm 切削速度V0.9 mm/s进给量f0.3mm/r 切削深度1.5 mm 根据表按机床选取主轴转速n125r/min镗削工时为：按表I25mm 8mm

36、2mm 基本时间 (L/)i (25+8+2)/(0.3125) 0.93(min)按表辅助时间0.30min(14) 精镗主轴孔选用镗床T68根据表选取数据镗杆直径D65mm 切削速度V1.5 mm/s进给量f0.15mm/r 切削深度0.5 mm 根据表 按机床选取主轴转速n300r/min镗削工时为：按表I25mm 8mm 2mm 基本时间 (L/)i (25+8+2)/(0.15300) 0.78(min)按表 辅助时间0.4min(15) 钻圆柱面上各孔选用钻床Z3025根据表选取数据钻头直径D8.5mm 切削深度20 mm进给量f0.25mm/r根据表按机床选取主轴转速n400r/

37、min钻削工时为：(按表)I20mm 1.5mm 2.5mm基本时间L/ (20+1.5+2.5)/( 0.25400) 0.24(min)所以总的基本时间约为30.72（min）按表辅助时间0.3min按表其他时间0.18min(16) 钻侧面各孔和M12螺孔选用钻床Z525根据表选取数据钻头直径14.8mm 10.5mm切削深度20 mm进给量f0.28mm/根据表按机床选取主轴转速n392r/min钻削工时为：(按表)I20mm 1.5mm 2.5mm基本时间L/ (20+1.5+2.5)/( 0.28392) 0.31(min)所以总的基本时间约为30.93（min）按表辅助时间0.2

38、8min按表 其他时间0.3min2. 机座夹具的设计机床专用夹具的设计是工艺准备的重要工作内容之一。机床专用夹具设计的质量，直接影响工件的精度、质量、生产率和加工成本，有时甚至决定了所设计的夹具是否有使用价值。在生产实践中，由于某些因素考虑不周到，设计和制造出来的夹具不能使用的例子时有出现。因此，只有充分应用夹具设计的基本原理和知识，正确掌握夹具设计的基本方法才能设计出先进、合理和实用的机床专用夹具。设计专用夹具时必须使加工质量、生产率、劳动条件和经济性等几方面达到辨证的统一。其中保证加工质量是最基本的要求。为了提高生产率采用先进的结构和机械传动装置，往往会增加夹具的制造成本，但当工件的批量

39、增加到一定的规模时，因单件工时下降所获得的经济效益将得到补偿，从而降低制造成本。因此只有所设计的夹具其复杂程度和工作效率必须与生产规模相适应，才能获得良好的经济效益。但是，任何技术措施都会遇到某些特殊的情况，设计夹具时，对质量、生产率、劳动条件和经济性几方面，有时也有所侧重。如对于位置精度要求很高的加工，往往着眼于保证加工精度；对于位置精度要求不高而加工批量较大的情况，则着重考虑提高夹具的工作效率。 对夹具的基本要求可总括为四个方面： 1、稳定地保证工件的加工精度； 2、提高机械加工的劳动生产率； 3、结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件； 4、应能降低工件的制造成本。在考虑上述四方面要求时

40、，应在满足加工要求的前提下与劳动条件、生产率与经济性的关系，力图解决主要矛盾。根据具体情况处理好生产率与劳动条件、生产率与经济性的关系，力图解决主要矛盾2.1、铣下底面夹具设计2.1.1、 工件的加工工艺分析 工件为粗加工，其切削力比较大，切削力的大小和方向也是变化的，而且又是断续切削，因而，加工时的冲击和振动也较严重。要特别注意工件定位稳定性和夹紧可靠性；夹紧装置要能产生足够的夹紧力，手动夹紧时要有良好的自锁性能；夹具上各组成元件的强度和刚度要高。为此，要求夹具的结构比较粗壮低矮，以降低夹具重心，增加刚度、强度，夹具体的高度H和宽度B之比取H/B1：1.25为宜，并应合理布置加强筋和耳槽。夹

41、具体较宽时，可在同一侧布置两个耳槽，这两个耳槽的距离要与所选择床工作台两T形楷之间的距离相同，耳槽的大小要与T形槽宽度一致。铣削的切屑较多夹具上应有足够的排屑空间，应尽量避免切屑堆积在定位支承而上。因此，定位支承面应高出周围的乎面，而且在夹具体内尽可能做出便于情除切屑和排出冷却液的出口。 粗铣时振动较大，不宜采用偏心夹紧，因振动时偏心夹紧易松开。 对于毛坯件，压板与工件接触处应开有尖齿纹、以增大摩擦系数。2.1.2、确定夹具的结构方案(1)定位装置设计为了保证加工面与主轴孔的尺寸1401，从基准重合的要求出发，定位基准最好选择此端面辅以A面，采用六点定位原则。主轴孔选用斜楔式定心机构（如图2.

42、1）。a图结构简单，但只实用于直孔，对于阶梯孔则不实用，而且是从下面操作，使设计复杂，且操作起来也不方便。c图虽然可以用于机座的定位，但其定位不牢靠，稳定性不强，不能满足铣削时的要求，采用b图操作方便，只须稍作改动即可用于机座的主轴孔定位。 （c）图2.1 定位装置比较工件定位的实质，就是要使工件在夹具中占有某个确定的位置这一确定的位置可通过定位支承限制相应的自由度来获得。一个物体在空间直角坐标系中具有六个自由度。有三个互相垂直的坐标轴的移动自由度，以及绕这三个坐标轴的转动自由度，如图2.2（a）所示。在定位分析中，习惯上用X、Y、Z分别表示沿X轴、Y轴和Z轴的移动自由度，用X、Y、Z分别表示

43、绕X轴、Y轴和Z轴的转动自由度。由此可见，要使工件在夹具中占有确定的位置，就是要在空间直角坐标系中，通过定位元件限制工件的上述六个自由度。分析时可将具体的定位元件抽象化，转化为相应的定位文承点，用这些定位支承点来限制工件的自由度。工件定位基准面A与三个定位支承相接触，限制了沿Z轴移动及X轴和Y轴转动的三个自由度，工件定位基准面B与两个定位支承相接触，限制了沿x轴移动或绕Z轴转动的两个自由度工件定位基准面。与一个定位支承相接触，限制了沿y轴移动的自由度六个定位支承抽象为六个定位支承点，限制六个自由度，故称六点定位。（a）物体在空间具有的六个自由度(b) 工件的六点定位图2.2 自由度的分析(2)

44、 夹紧装置设计在机械加工过程中，工件将受到切削力、离心力、惯性力等外力的作用。为了保证在这此外力作用下，工件仍能在夹具中保持由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动或位移，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置将工件可靠地夹紧。根据零件加工时的实际情况，机座的夹紧需要用联动方式夹紧才能保证夹紧的可靠，如图2.3，采用（a）(b) 夹紧方式从方案上说都没错，但由于加工为铣削，其加工时的冲击和振动也较严重，而钩型压板一般用于切削力比较稳定的加工，所以考虑用（b）图结构的压紧。（a）(b)图2.3 夹紧装置比较 夹紧力的计算：根据表 （初螺旋外机构的效率，其值为0.850.95）根据表 M16螺

45、母 夹紧力所以产生的压紧力为69332=13867（N）铣削力的计算： 根据 =9.8154.5550.42.28160.015=6436（N）在计算切削力时，必须考虑安全系数。 安全系数: 式中：基本安全系数；取1.5 加工性质系数；取1.1 刀具钝化系数；取1.1 断续切削系数；取1.1则 钻削力小于夹紧力 ，所以该夹紧装置可靠。(3) 夹具对定位方案的确定夹具的设计除了考虑工件在夹具上的定位之外，还要考虑夹具如何在机床上定位，以及刀具相对夹具的位置如何确定。对于铣床夹具，在机床的定位是以夹具体的底面放在铣床工作台面上，再通过两个定向键与机床工作台的T形槽相连接来实现的，两定向键之间的距离

46、应尽可能远些。刀具相对夹具位置圆形对刀块（GB2240-80）其高度为3mm的塞尺来确定，以保证加工面的精度要求。2.1.3、绘制夹具总图工件装夹方案确定以后，要进行切削力，夹紧力以及定位误差的计算，以确定夹紧机构的结构形式和尺寸及定位元件的结构尺寸和精度。另外还要根据定位元件及夹紧机构所需的空间范围及机床工作台的尺寸，确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图（附图HZ00）2.2、镗主轴孔夹具设计2.2.1、工件的加工工艺分析工件是典型的支架型零件，对其孔的直径度皮和表面祖糙度均要求比较高，而且主轴孔是阶梯孔，给加工带来了困难，在加工的时候采用粗镗半精镗精镗三个工步进行加工。依靠所设计的夹具来保证加工表面的下列位置精度：孔与和端面的垂直度公差为100 ：0.02；72H8与80H8的同轴度要求在100mm上不超过0.02mm；主轴孔轴心线与与底面的距离尺寸为1400.1；孔的壁厚均匀。 2.2.2、确定夹具的结构方案(1)、定位装置设计 工件以一平面及两圆孔实现组合表面定位，为补偿工件两定位孔直径和中心距误差及夹具两定位销直径和中心距误差，夹具两定位销应采用一圆柱销和一削边销。削边销的设计计算和定位销高度的计算如下： 图2.4 削边销的设计两定位销中心距