蜗杆减速器机盖的加工工艺规程及钻夹具设计—毕业设计论文.doc

毕业设计(论文)蜗杆减速器机盖的加工工艺规程及钻夹具设计worm reducer box bodys processing technological process and jig design学生姓名学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师 毕业设计(论文)徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘要蜗杆减速器箱体零件是减速器箱体的一种。它把减速器箱体中的轴和齿轮等有关零件和机构联接为一整体，使这些零件和机构保持正确的相对位置，以便其上各个机构和零件能正确、协调一致地工作，减速器箱体的加工质量直接影响减速器的装配质量，进而影响机器的使用性能和寿命。本课题要完成的内容有： （1）蜗杆减速器机盖的加工工艺设计根据给定的生产纲领60000台/年和零件的结构特点及加工精度要求，制定工艺方案，进行工艺计算，绘制并填写加工工艺综合卡。（2）钻孔专用夹具设计根据该孔系的尺寸精度和位置精度的要求，确定定位基准和定位方式，设计夹紧机构、导向机构、绘制夹具总装图，并拆画夹具的主要零件图。关键词：工艺；减速器；专用夹具abstractworm reducer box bodys are one of reducer box bodys。it links relevant parts and organizations such as the axle in the gearbox and gear wheel as a whole , ake these parts and organizations keep the correct relative position, and then influence serviceability and life-span of the machine.the content that this subject should be finished is as follows:(1) process technological design with worm reducer box bodysand structural characteristic and machining accuracy of part require according to designated production 60000 of guiding principle one year, make the craft scheme, carry on the craft to calculate, draw and fill in the comprehensive card of the preparation method.(2) the special-purpose jig of precise bore hole is designedaccording to the request of size precision that this hole is and precision of position, fix the basis of orienting and orient the way, design and clamp the organization , lead the organization , control system, draw the assembly of jig to pursue, dismantle the major part picture of the picture jig .keyword: gear box reducer box unit clampiii徐州工程学院毕业设计(论文)目 录1绪论 111机床夹具的概述 1 111机床夹具的概述及其组成 1 112机床夹具的分类 1 113机床夹具的功用 212工件在夹具中的定位 2 121工件的装夹方法及获得尺寸精度的方法 3 122常用定位方法及其所用的定位元件 313国外先进机床的夹具介绍 414机床夹具的发展 42零件的工艺规程 5 21零件的分析 5 22零件的工艺分析 5 23工艺规程的设计 5231确定毛坯的制造形式 5232基准的选择 5233制定工艺路线 63机械加工余量及工序尺寸的确定 8 31毛坯的外廓尺寸确定 8 32主要平面加工的工序尺寸及加工余量 8 33加工的工序尺寸及加工余量 84确定切削用量及基本工时 9 41工序50铣180120上端面 9 42工序60钻攻螺纹6-m6-7h 10 43工序70铣结合面 11 44工序8012 441钻8-17的孔12 442锪平35凸台13 443钻圆销孔10 13 444钻攻螺纹4-m16-7h14 4 5工序90铣床机盖两端面16 46工序100 17 461粗镗 17 462精镗 18 47工序110钻攻螺纹6-m12 185专用夹具设计 21 51钻床专用夹具的主要类型 21 52钻床专用夹具的设计要点 21 53问题的提出 22 54定位基准的选择 22 55定位元件的设计 22 56定位误差的分析 235. 7切削力及夹紧力计算 23 571切削力计算 23 572夹紧力计算 2458主要零件的设计 25 581支承体的设计 25 582底座的设计 26 583钻模板的设计 27 584支承板的设计 285.9操作的简要说明 28结 论 29致 谢 30参考文献 31翻译部分 32 英文部分 32 中文部分 39321绪论机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。当用夹具装夹加工一批工件时，是通过夹具来实现这一要求的。而要实现这一要求，又必须满足三个条件：一批工件在夹具中占有正确的加工位置；夹具装夹在机床上的准确位置；刀具相对夹具的准确位置。这里涉及了三层关系：零件相对夹具，夹具相对于机床，零件相对于机床。工件的最终精度是由零件相对于机床获得的。所以“定位”也涉及到三层关系：工件在夹具上的定位，夹具相对于机床的定位，而工件相对于机床的定位是间接通 过夹具来保证的。工件定位以后必须通过一定的装置产生夹紧力把工件固定，使工件保持在准确定位的位置上，否则，在加工过程中因受切削力，惯性力等力的作用而发生位置变化或引起振动，破坏了原来的准 确定位，无法保证加工要求。这种产生夹紧力的装置便是夹紧装置。目前，机床的夹具设计对于机械工件的加工是很有必要的，也是必须要搞的研究项目，如果工件在加工的过程中不能定位的话，则工件会成为废品或根本不能达到预期加工的效果。再者，为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计组合机床夹具。1.1机床夹具的概述1.1.1 机床夹具的概述及其组成机床夹具是在机床上将工件定位、夹紧，将刀具进行导向的一种装置，简称“夹具”。其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。如卡盘、平口钳和各种钻模等。辅助工具是将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置，如钻夹头、铣刀杆及镗刀杆等。工艺装备是指在加工过程中，使用的刀具、夹具、量具及其他辅助工具的总称。机床夹具根据功用一般可以分为：定位元件、夹紧元件或装置、对刀及导向元件、夹具体、连接元件、其他元件和装置。1.1.2 机床夹具的分类机床夹具可按以下几种方法进行分类：1.按专门化程度分类 （1）通用夹具 通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。 （2）专用夹具 专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。 （3）通用可调夹具和成组夹具 其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。 （4）组合夹具 组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。 （5）随行夹具 随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。 2.按使用的机床分类 由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。 3.按夹紧动力源分类根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。1.1.3 机床夹具的功用1.能稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时，工件相对于刀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，使一批工件的加工精度趋于一致。 2.能减少辅助工时，提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，可加大切削用量；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.能扩大机床的使用范围，实现一机多能 根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工。1.2工件在夹具中的定位1.2.1 工件的装夹方法及获得尺寸精度的方法1.工件的装夹方法将工件在机床或夹具中的定位、夹紧的过程称为装夹。定位就是确定工件在机床上或夹具中具有正确的位置。夹紧就是工件定位后将其压紧、夹牢的过程，使其在加工过程中保持定位不变的操作，能保持定位时已获得正确的位置不变。工件的装夹，可根据工件加工的不同技术要求，采取先定位后夹紧或在夹紧的过程中同时实现定位这两种方式，其目的都是为了保证工件在加工时相对刀具及成形运动具有正确的位置。一般有如下的几种装夹方法：（1）直接装夹。（2）找正装夹。（3）夹具装夹。2.获得尺寸精度的方法装夹的方法解决了被加工表面间的位置精度，尺寸精度可由以下方法获得。（1）试切法。（2）定尺寸刀具法。（3）调整法。（4）自动获得尺寸法。1.2.2 常用定位方法及其所用的定位元件1.工件以平面定位时可以分为主要支承和辅助支承。其中主要支承包括：（1）固定支承。（2）可调支承。（3）自位支承。2.工件以圆柱孔定位（1）定位销。（2）刚性心轴。（3）小锥度心轴。3.工件以外圆柱面定位（1）定位套。（2）支承板。（3）v型块。4.工件以圆锥孔定位工件以圆锥孔定位时，最常用的定位方式是用圆锥心轴，限制工件的五个自由度。作为圆锥孔定位的特例是用顶尖定位，固定顶尖限制工件的三个自由度。5.组合定位（1）一个平面及与其垂直的两个孔的组合。（2）一个平面及与其垂直的孔的组合。1.3国外先进机床夹具的介绍1.mf薄膜卡盘：带有hsk型快速可更换卡爪，重复夹持精度小于0.005mm，特别适合于精加工，如精车或磨削。 2.kubfn轴向后拉力型卡盘/浮动卡盘：带有球形杠杆式夹紧机构，使卡盘具备轴向后拉力，能够更好地固定夹紧各种轴类，盘类零件，特别是曲轴的粗加工，或带有锥度的盘状零件。最大后拉行程为0.5mm，并且可以根据实际需要，分5档调整后拉力大小。 3.htf曲轴分度卡盘：用于加工曲轴连杆颈的分度卡盘,适合于数控车拉床，磨床。 4.duro-nces快换卡爪卡盘：可以用扳手快速拆装单独任何一只卡爪，或同时拆装3只卡爪。带有离心力平衡机构，具备特别高的极限转速，具备很高的回转精度。 5.kfd立式车床专用卡盘，最大外径2000：卡盘自身带有防水密封机构，有效隔离外部流体，灰尘进入卡盘，能长期保持原有精度和更长的使用寿命。 6.hsf改进型翻转卡盘：适合十字轴，传动轴等多边加工的自动翻转卡盘，翻转精度达0.01mm，翻转速度更快。1.4机床夹具的发展回顾夹具的历史，它是来源于以大量生产为基础的互换性零件的加工。夹具最早出现于1988年，当时作为大量生产方式的创造者而名利前茅的“惠特尼”公司接受了美国政府订购的三年间制造一万支步枪的合同，把原来告手工操作的步枪枪管锻件，有一个人从头到尾制造下来的方式改为雇用不熟练工人进行简单操作、制造，使用了一系列夹具，使步枪按时交货。继而在1853年“科尔特”根据互换性方式建造了大型兵工厂，据说把涉及1400台机床的大部分作为了专用机床，并花费与机械设备的数量相同的费用，消耗在制造刀具和夹具上。这样通过使用刀具和夹具才使制造有互换性的零件成为可能。同时也简化了操作，为后来向大量生产的发展准备了条件。第二次世界大战时期，世界机床技术的发展在很大程度上受军火生产所影响，战前用于生产汽车、无线电、民用产品的大量技术，在战时广泛移用于军需品的生产。为了提高生产率，应付熟练技术工人的不足，机床夹具得到了更大的发展。1920年，世界上第一部介绍夹具的书籍在德国出版。在近几十年中，夹具的基本组成部分并无明显变化，但随着机械行业的迅速发展，对产品品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种、中小批生产成为机械工业生产的主流，为了适应机械工业这种发展的趋势，必然对机床夹具提出了更高的要求。2零件的工艺规程2.1零件的分析零件类箱体是机器式部件的基础零件，它把有关零件联结成一个整体，使这些零件正确的相对位置，因此能协调的工作，因此箱体零件的制造精度将直接影响机器的装配质量，进而影响机器的使用性能和寿命，因此箱体具有较高的技术要求。题目所给的零件是蜗杆的减速器的上机盖，机盖与机座相连接，使传动部分密封，且具有良好的润滑性。2.2零件的工艺分析1 以6-m6-7h为中心的加工表面。这一组加工表面包括机盖的上端面和m6的6个螺纹孔。2 以160为中心的加工表面。这一组表面包括以机座相联接的结合面，粗糙度为1.6，尺寸为18的4个孔，并且锪平35的凸台，还有2个10的圆销孔，4个17的孔。3 以下底面为加工的表面，加工机盖160的2端面，以机座配合加工尺寸为140的孔并倒角，12的6个螺纹孔并攻丝。2.3工艺规程的设计2.3.1确定毛坯的制造形式由于铸铁容易成型，切削性能好，价格低廉，且抗震性和耐磨性也较好，因此该机盖的材料选用的是牌号ht200，由于零件的年销量较多，达到大批量生产，采用金属机器造型，这对提高生产率，保证加工质量也是有利的。2.3.2基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定粗基准，然后确定精基准。a)粗基准的选择粗基准的选择主要影响不加工表面与加工表面的相互位置精度，以及加工表面的余量分配。选择粗基准时必须注意以下几个问题：1. 如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置精度要求，应以不加工表面作为粗基准。如果工件上由很多不需加工的表面，则应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。2. 必须首先保证工件上的某种要表面的加工余量均匀，则应选择该表面作为粗基准。3. 选作粗基准的表面应尽量平整光洁，不应有飞边、浇口、冒口等缺陷。4. 粗基准一般只能使用一次。对于一般的轴类零件而言，以外圆做为粗基准，是完全合理的。但对本零件来说，以机盖的下底面作为粗基准b) 精基准的选择精基准的选择应重保证零件的加工精度，特别是加工表面的相互位置精度来考虑，同时也要考虑到装夹方便，夹具结构方便。选择精基准应遵循下列原则：1.“基准重合”原则 即应尽可能选用设计基准作为精基准。这样可以避免由于基准不重合而引起的误差。2.“基准统一”原则 即应尽可能选择加工工件的多个表面时都能使用的一组定位基准作为精基准。这样就便于保证各加工表面的相互位置精度，避免基准变换说产生的误差，并能简化夹具的设计制造。3.“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度以及他们自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可以采取互为基准的原则，反复多次进行加工。4.“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，再加工时就应尽量选择加工表面本身作为精基准，而该表面与其他表面之间的位置精度则有先行工序保证。精基准的选择主要应该考虑基准重合问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算2.3.3制定工艺路线拟定机械加工工序，要依照“先粗后精，先主后次，先面后孔”加工箱体零件的原则。必要的热处理，检验等辅导工序安排在各加工段之间。加工工序的方案如（表1.1）工序号工序名称工序内容工艺装备10铸造毛坯铸成形20清砂清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等30热处理人工时效处理40涂漆非加工面涂防锈漆50粗铣以底面及孔为定位，按线找正，装夹工件，铣面留余量0.5-0.8mm立式铣床精铣60钻钻攻6-m6-7h摇臂钻床攻70粗铣以顶面为定位并用钻用液压装置夹紧，分三部铣底面立式铣床半精铣精铣80钻钻8-17的孔摇臂钻床锪锪平35凸台摇臂钻床钻钻圆销孔10摇臂钻床攻攻丝m16-7h摇臂钻床90粗铣铣160两端面，分为粗铣和精铣两部分立式铣床精铣100粗镗粗镗140的孔加工中心倒角倒角245精镗精镗140的孔110钻钻孔6-12的孔加工中心攻攻丝6m12表1.13机械加工余量及工序尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分析确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：3.1毛坯的外廓尺寸确定考虑其加工外廓尺寸为500290185mm，铸件的材料为ht200。根据机械加工工艺手册中查得公差等级ct,机械加工余量rma。由公式 得毛坯长：宽：高：则毛坯的外轮廓尺寸为：3.2主要平面加工的工序尺寸及加工余量为了保证加工后的工件的尺寸，在铣削工面时，工序4和工序7的铣削深度为3mm工序9的铣削深度为3.85mm3.3加工的工序尺寸及加工余量1攻钻6-m6-7h孔 钻孔6 2z=6 攻丝m62. 钻孔锪平4-孔 钻孔 2z=17 锪平 2z=35 3. 钻孔锪平4-孔 钻孔 2z= 锪平 2z= 4. 攻钻6-m12-7h孔 钻孔 2z= 攻丝m12 4确定切削用量及基本工时4.1工序50铣180120上端面（1）加工条件工件材料：灰铸铁加工条件：粗铣机盖上端面，保证尺寸刀具：采用高速钢镶齿三面铣刀，齿数，则量具：卡尺（2）计算铣削用量确定进给量：根据机械加工工艺手册，确定 切削速度：参考有关手册，确定，即27，采用x63卧式铣床，根据机床使用说明书（见工艺手册）取故实际切削速度为当时，工作台的每分钟进给量应为：在机床说明书中刚好有，故直接选用该值。由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必经过整个工件，用作图法，可得行程故机动工时为：=540s辅助时间为：其他时间计算：故工序50时间：4.2工序60钻攻螺纹6-m6-7h工件材料：灰铸铁加工要求：攻钻6个公制螺纹m6mm攻钻6m6mm的孔 机床：摇臂钻床刀具：5mm的麻花钻m6丝锥a)钻6-6mm的孔：根据切削手册，查得切削速度为故 根据机床说明书取故实际切削速度为 =37s辅助时间为：其他时间计算：故单件时间：b)攻6-m6mm 孔 按机床选取，则利用作图法得，辅助时间为：其他时间计算：故单件时间：所以总时间t=69.5+45=114.5s4.3工序70铣结合面（1）加工条件工件材料：灰铸铁加工条件：粗铣机盖底面，保证尺寸505mm刀具：采用高速钢镶齿三面铣刀，齿数，则量具：卡尺（2）计算铣削用量确定进给量：根据机械加工工艺手册，确定 切削速度：参考有关手册，确定，即27，采用x63卧式铣床，根据机床使用说明书（见工艺手册）取故实际切削速度为当时，工作台的每分钟进给量应为：在机床说明书中刚好有，故直接选用该值。由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必经过整个工件，用作图法，可得行程故机动工时为：=798s辅助时间为：其他时间计算：故工序70时间：4.4工序804.4.1钻8-孔工件材料：灰铸铁加工要求：钻8个直径为17mm的孔 机床：摇臂钻床i3025 刀具：采用13-17mm的麻花钻头走刀两次， 扩孔钻17mm走一次量具：内径百分表确定进给量：根据切削手册，由于本零件在加工低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则：根据钻床z535机床说明书现取根据切削手册，查得切削速度为故 根据机床说明书取故实际切削速度为因为，故 以上为钻一孔的加工时间，故机动工时为： 辅助时间为：其他时间计算：故单件时间：4.4.2锪平35凸台（1）加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：用带有锥度90度的锪钻锪轴承孔内边缘，倒角445度 机床：摇臂钻床刀具：32-35的锪刀（2）计算钻削用量为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔时相同， =195r/min确定进给量： f=0.25mm/r（工艺手册）故机动加工时间：根据切削手册查得切削速度为所以 故实际切削速度为因为 ，机动工时： 辅助时间为： =0.15tm=0.154.2=0.6s其他时间计算： + =6%(4.2+0.6)=0.3s由于要锪4个凸台，故单件生产时间： =4（+ + ） =4（4.2+0.6+0.3）=20.4s4.4.3钻圆销孔工件材料：灰铸铁 加工要求：钻2个直径为11mm的孔 机床：摇臂钻床 刀具：采用10mm的麻花钻头走刀两次 量具：内径百分表10mm的麻花钻：确定进给量：根据切削手册根据切削手册查得切削速度为所以 故实际切削速度为因为 ，故 以上为钻一孔的加工时间，故机动工时为：辅助时间为：其他时间计算：故单件时间：4.4.4钻攻螺纹4-m16-7h工件材料：灰铸铁加工要求：攻钻4个公制螺纹m16mm（1） 攻钻6m16mm的孔 机床：摇臂钻床刀具：15mm的麻花钻m16丝锥a) 钻4-16mm的孔：确定进给量：根据切削手册根据切削手册，查得切削速度为故 根据机床说明书取故实际切削速度为因为 ， 以上为钻一孔的加工时间，故机动工时为;辅助时间为：其他时间计算：故单件时间：b)攻6-m16mm 孔 按机床选取，则利用作图法得，辅助时间为：其他时间计算：故单件时间：故工序80总时间： t=372+2.8+12.1+20.4=407s4.5工序90铣机盖两端面（1）加工条件工件材料：灰铸铁加工条件：粗铣机盖上端面，保证尺寸刀具：采用高速钢镶齿三面铣刀，齿数，则量具：卡尺（2）计算铣削用量确定进给量：根据机械加工工艺手册，确定 切削速度：参考有关手册，确定，即27，采用x63卧式铣床，根据机床使用说明书（见工艺手册）取故实际切削速度为当时，工作台的每分钟进给量应为：在机床说明书中刚好有，故直接选用该值。由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必经过整个工件，用作图法，可得行程故机动工时为：=125s辅助时间为：其他时间计算：故工序90时间：4.6工序1004.6.1粗镗（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗镗140mm轴孔，留加工余量0.5mm，加工2mm 机床：加工中心 刀具：yt30镗刀 量具：内径百分表（2）计算镗削用量粗镗孔至139.5mm单边余量z=0.5mm，切削深度，走刀长度分别为l=140mm。确定进给量f：根据工艺手册确定 参考有关手册，确定 根据资料，取 故加工轴孔机动时间为： 辅助时间为： 其他时间计算： 则单件时间为： 4.6.2精镗（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗镗140mm轴孔，留加工余量0.5mm，加工2mm 机床：加工中心 刀具：yt30镗刀 量具：塞规（2）计算镗削用量粗镗孔至140mm，切削深度，走刀长度分别为l=140mm。确定进给量f：根据工艺手册确定 参考有关手册，确定 根据资料，取 故加工轴孔机动时间为： 辅助时间为： 其他时间计算： 则单件总时间为： 故工序100总时间： t=0.146+4.39=4.536min4.7工序110钻攻螺纹6-m12工件材料：灰铸铁加工要求：钻6个直径为12mm的孔 机床：加工中心刀具：12的麻花钻头，m6丝锥量具：内径百分表a)钻6-12mm的孔确定进给量：根据机械加工工艺手册，确定根据切削手册，查得切削速度为故 根据机床说明书取 故实际切削速度为因为，故 以上为钻一孔的加工时间，故机动工时为： =49.7s辅助时间为：其他时间计算：故单件时间：b)攻6-m12mm 孔 按机床选取，则利用作图法得 ，辅助时间为：其他时间计算：故单件时间：所以工序110总时间： t=1.8+60.6=62.4s5专用夹具的设计5.1钻床专用夹具的主要类型钻床专用夹具一般通称为“钻模”。钻模的结构类型很多。可按钻模有无夹具体，以及夹具体是否可动，可分为以下五类：1.固定式钻模这种钻模在使用时，是被固定在钻床工作台上的。用于在立轴式钻床上加工较大的单孔或在摇臂钻床上加工平行孔系。如果要在立式钻床上使用固定式钻模加工平行空系，则需要在机床主轴上安装多轴传动头。这种钻模的夹具体上，设有专供夹压用的凸缘和凸边。在立式钻床上安装钻模时，一般应先将装在主轴上的定尺寸刀具（精度要求高时用心轴）伸入钻套中，以确定钻模的位置，然后将其紧固。这种加工方式的钻孔精度比较高。2.回转式钻模回转式钻模主要用于加工同一圆周上的平行空系，或分布在圆周上的径向孔。有立轴，卧轴和斜轴回转等三中基本模式。由于回转台已标准化，并作为机床附件由专门厂生产供应，固回转式钻模的设计，大多数情况是设计专用的工作夹具和标准的回转台联合使用。3.翻转式钻模翻转式钻模主要用于加工小型工件分布在不同表面上的孔。使用翻转式钻模可减少工件装夹次数，提高各孔上工件的位置精度。4.盖板式钻模这类钻模没有夹具体，实际上是一块钻模板，但其上除钻套外，一般还装用定位元件和夹紧机构，将它覆盖在工件上定位夹紧后即可进行加工。盖板式钻模的主要特点是结构简单轻巧，清除切削方便；但每次需从工件上拆装，比较费事。对于大而笨重的工件，采用盖板式钻模尤为适宜。也适用于中小批生产工件钻孔后立即进行倒角，锪面，攻丝等工步的情况。工件钻铰孔后，即可取下盖板式钻模进行上述后序工布的加工。5.滑柱式钻模滑柱式钻模的结构已标准化和规格化了，具有不同的系列。使用时，只要根据工件的形状，尺寸和加工要求等具体情况，专门设计制造相应的定位，夹紧装置和钻套等，装在夹具体的平台或钻模板上的适当位置，即可进行加工。5.2钻床专用夹具设计要点1.钻模类型的选择钻模类型很多，在设计钻模时，首先要根据工件的形状尺寸，重量和加工要求和批量来选择钻模的结构类型。选择时要注意以下几点：（1）被钻孔直径大于10mm时（特别是加工钢件），宜采用固定式钻模。（2）翻转式钻模适用于加工中小件，包括工件在内的总重量不宜超过10kg。（3）当加工分布不在同心圆周上的平行空系时，如工件和夹具的总重量超过15 kg，宜采用固定钻模和摇臂钻床加工。如生产批量大，则可在立式钻床上采用多轴传动轴加工。（4）对于孔的垂直度和孔心距要求不高的中小型工件，宜优先采用滑柱钻模。如孔的垂直度公差小于0.1mm，孔距位置公差小于0.15mm时，一般不宜采用这类钻模。（5）钻模板和夹具体为焊接式的钻模，因焊接应力不能彻底消除，精度不能长期保持，故一般在工件孔距公差要求不高（0.15）时采用。（6）孔距与孔和基面公差小于0.05mm时采用固定式钻模。2.钻套的选择和设计根据钻套的结构有固定钻套，可换钻套，快换钻套及特殊钻套四种类型，分别适用不同情况。3.钻模板的设计钻模板是供安装钻套用的，钻模板多装配在夹具体或支架上，与夹具上的其他元件相连接或与夹具体铸成一体。设计钻模板时应注意以下几点：（1）钻模板上安装钻套的孔之间及孔与定位元件的位置应有足够的精度。（2）钻模板应具有足够的刚度，以保证钻套位置的准确性，但又不能做的太厚太重。注意布置加强筋以提高钻模板的刚性。钻模板一般不承受夹紧力。（3）为保证加工的稳定性，悬挂式钻模板导杆上的弹簧力必须足够，使钻模板在夹具上能维持足够的定位应力。如钻模板本身重量超过80kg时，导杆上可不装弹簧。5.3问题的提出本夹具主要用来钻分布在面上的六个直径为m6-7h的孔。由零件图可知这六个螺纹孔的精度要求是相当高的。这六个孔的位置度要求是我们首要解决的问题。5.4 定位基准的选择由零件图可知，b面有平面度要求,设计基准是中心轴线。为了使定位误差为零，应选择以中心轴线为定位的自动定心夹具，以端面定位。但这种自动定心夹具在结构上将过于复杂。考虑到我们的生产要求，这种夹具不适用。因此，我们为本道工序设计了专用夹具，如图（钻孔夹具装配图），是以底面和两个支承块定位的5.5 定位元件的设计本工序选用的定位基准为三面定位，所以相应的夹具上的定位元件应是三个支承板。因此进行定位元件的设计主要是对三个支承板的设计。由加工工艺孔工序简图可计算出两支承板中心距。 由于两支承板有位置度公差，所以其尺寸公差为： 所以两支承板的中心距为，根据机床夹具的设计手册三支承板的设计计算过程如下：（1） 确定两支承板中心距尺寸及其偏差 （2） 确定支撑板尺寸及其公差 长 宽d5.6定位误差分析本夹具选用的定位元件为三面定位。其定位误差主要为：（1）、移动时基准位移误差 =0.009+0.027+0.016 =0.052mm（2）、转角误差 其中： 5.7 切削力及夹紧力的计算5.7.1 切削力的计算刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀，225mm,z=20,则 （见切削手册）式中：，,，（在加工面上测量的近似值），,z=20,所以 当用两把刀铣削时， 水平分力: 垂直分力：在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数为： 式中：基本安全系数，1.5； 加工性质系数，1.1； 刀具钝化系数，1.1； 断续切削系数，1.1。 则 为克服水平切削力，实际夹紧力n应为： 所以 其中及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，=0.25，则 5.7.2 夹紧力的计算螺旋面可视为绕在圆柱体上斜契，当加给螺杆以原始力矩时，螺纹中径处将受到夹具体的摩擦，反作用力矩，而螺杆末端将受到工件的摩擦反作用力矩，且,根据上述契块的受力分析可得螺旋的夹紧力w为： = 式中： 螺纹中径的半径； 螺纹的升角； 螺杆末端与工件（或压块）间的当量摩擦半径； 螺杆与螺母间的摩擦角，上式按矩形螺纹求得：对于梯形或三角形螺纹应以当量摩擦角 代入， 为螺纹半角； 螺杆末端与工件（或压块）间的摩擦角。 的数值视螺杆末端的形状而定，若末端为球面，=0；若为平面=；若为环形端面或螺母夹紧；因为本设计所选用的螺杆末端的形状为球面，所以。通常采用标准的夹紧螺钉，很小，故自锁可靠。因为w=12817.2n大于所需的12790n的切削力，故本夹具可安全工作。因此选用m18的夹紧螺钉即可。5.8主要零件的设计钻模板支架和底座多为铸铁件（一般为ht200），常分开制造，这对于夹具的加工、装配和铸件的时效处理都有利。要求支架与底座有足够的强度和刚度以及保持尺寸的稳定性，为了增强支架的刚度，支架和底座的装配连接要牢固。一般采用圆柱销和螺钉紧固，尽量避免采用焊接结构。要注意不允许钻模板支架承受夹紧反力作用，防止支架变形，影响加工精度。钻模板底座要承受安