汽车变速箱上盖的机械加工工艺规程及夹具设计（含全套CAD图纸） .pdf

i 摘 要 汽车变速箱上盖是汽车变速箱的重要组成部分。它与变速箱箱体装配，为变速箱内 部的齿轮、轴等工作元件提供一个稳定安全的工作环境，防止内部零件在暴露环境下工 作。上盖上还设计了检查窗，是为了便于观查内部元件的工作情况。 本设计说明书是在毕业设计过程中撰写完成的，是对变速箱上盖加工工艺、工装设 计的说明、分析和论证。主要内容有：上盖的工艺规程制定、典型加工工序分析、专用 夹具设计、专用刀具设计、专用量具设计。 通过这些我对变速箱上盖零件制造活动有一个总体的，全貌的了解与把握，能够掌 握金属切削过程的基本规律， 掌握机械加工的基本知识， 能选择加工方法与机床， 刀具， 夹具及加工参数，具备制定工艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量的基础，初 步具备分析解决现场工艺问题的能力。 关键词：工艺；工装；夹具；刀具 ii abstract motor vehicle gearbox shelters is an important component of the gearbox. box it and gearbox assembly, the internal gear for the transmission, axle components, and other work.it provide a stable and secure working environment to prevent exposure of internal components in the working environment. also stamped on the design of the inspection windows, in order to facilitate the investigation of the internal components of the work. the design specification is in the process of writing graduate design completed, the gearbox cover processing technology, tooling design of the note, analysis and feasibility studies. elements include: the superstructure of developing a point of order, the typical processing of special fixture design, specialpurpose tool designed for measuring tool design. i passed these on the gearbox cover parts manufacturing activities have an overall, the understanding and grasp the full picture, metalcutting process to be able to master the basic law, grasp the basic knowledge of mechanical processing, and processing methods can choose machine tools, cutting tools, fixtures and processing parameters, with the development of protocols and the ability to master precision machining and surface quality of the foundation, a preliminary analysis of the scene to solve problems. key words: technology tooling fixture tool iii 目 录 绪 论.1 1 机械加工工艺规程的制定.2 1.1 零件的工艺性分析.2 1.1.1 零件的功用.2 1.1.2 零件的结构特点与工艺性.2 1.1.3 主要加工表面及其技术要求.2 1.2 确定生产类型.2 1.3 零件毛坯选择.4 1.3.1 零件毛坯材料选择.4 1.3.2 变速箱上盖的毛坯.4 1.3.3 毛坯的制造方式.4 1.4 零件加工工艺规程的制定.5 1.4.1 选择加工方法和加工方案.5 1.4.2 定位基准的选择.5 1.4.3 热处理及检验的选择与安排.6 1.4.4 拟定工艺路线.6 1.4.5 选择各工序加工机床设备及工艺装备 .8 1.4.6 确定各工序的工序尺寸、表面粗糙度及检验方法.10 1.4.7 确定典型工序的切削用量及工序基本工时定额. 11 1.4.8 工艺过程的技术经济性分析.15 2 夹具设计.16 2.1 铣床夹具的设计.16 2.1.1 夹具功能简图和工作原理.16 2.1.2 铣床夹具的定位方案设计.17 2.1.3 铣床夹具的定位误差分析.18 2.1.4 切削力与夹紧力的计算.18 2.1.5 铣床夹具的夹紧装置与机构设计.21 iv 2.1.6 铣床夹具的动力装置设计.23 2.2 钻床夹具的设计.24 2.2.1 钻床夹具的定位方案设计.24 2.2.2 钻床夹具的定位误差分析.25 2.2.3 钻削力与夹紧力的计算.26 2.2.4 夹具的夹紧装置与机构设计.30 2.2.5 钻床夹具的动力装置设计.32 3 专用刀、量具设计.33 3.1 专用刀具设计.33 3.1.1 钻铰复合刀具设计应考虑的问题.33 3.1.2 钻铰复合刀具设计步骤及方法.34 3.1.3 钻铰复合刀具结构尺寸图.36 3.2 专用量具设计.37 3.2.1 量规工作尺寸的确定 .37 3.2.2 量规的技术要求.39 3.2.3 量规的结构尺寸.39 结 论.41 致 谢.42 参考文献.43 附录 a 英文文献.44 附录 b 中文翻译.52 i 绪 论 制造业是国家发展与社会进步的基础，而汽车制造将是未来面对普通消费者的主要 的机械制造产品，而随着国家的发展人民生活水平的提高，人们对汽车的需求和要求必 定变的更多，所以我们有必要对汽车及汽车零件的设计与加工投入更多的精力。而我将 在毕业后前往一家以机械生产为主的企业工作，所以了解机械中零件的加工工艺特点及 工艺工装设计是非常必要的。 通过对汽车变速箱上盖工艺工装设计可以对大学四年里所学习的机械制造工艺 学 ， 机床夹具设计 ， 金属切削原理与刀具 ， 互换性与技术测量等许多课程进行 复习与提高，并掌握综合应用专业知识的能力。在此设计中，我将绘制一张变速箱上盖 零件图；编写上盖加工的工艺规程；设计两套专用夹具；设计专用刀、量具各一套。通 过这些对汽车变速器制造活动有一个总体的，全貌的了解与把握，能够掌握金属切削过 程的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床，刀具，夹具及加工 参数，具备制定工艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量的基础，初步具备分析 解决现场工艺问题的能力，了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展状况。并为将 来毕业后的工作打下良好的基础。 为了更好的进行此次毕业设计我在校图书馆与辽宁省图书馆借阅了许多资料，其中 对设计帮助比较大的有侯家驹编的汽车制造工艺学 ，张耀宸编的机械加工工艺设 计实用手册 ，杨黎明主编的机床夹具设计手册 ，现代机械制造工艺装备标准应用手 册编委会编的现代机械制造工艺装备标准应用手册等许多图书。 由于本人水平有限， 经验不足， 设计中必定有许多错误的地方， 还请各位老师批评， 指正。 ii 1 机械加工工艺规程的制定 1.1 零件的工艺性分析 1.1.1 零件的功用 此次设计的课题是关于汽车变速箱上盖的工艺工装设计。变速箱的上盖是汽车变速 箱的重要组成部分。汽车变速箱内有很多的精密的齿轮，轴等零件，结构体系也较为复 杂。为了保证内部的全部零件不再暴露的环境下工作，防止灰尘油污以及其他一些物质 进入到箱体内部腐蚀零件，为箱体做一个上盖是很必需的。 1.1.2 零件的结构特点与工艺性 变速箱上盖是典型的铸造箱盖类零件。结构上的特点就是扁平，长度宽度尺寸大， 高度方向尺寸不大。考虑到上盖零件的毛坯选择铸造加工而成，在构型方面基本符合毛 坯铸造方法的要求。非加工的成形面都采用了利于脱模的倒圆角设计。为了能在不拆卸 上盖全体的条件下观察与检修内部元件的运作和故障情况，在零件设计时考虑到了在上 盖的顶部设计一个检查口，为一凸台结构。与箱体装配的接合面尺寸很大，当用螺栓和 定位销将其与变速箱主体结合的时候，大的接合面能保证接合的密封性。但是考虑到加 工的质量和经济性，零件设计中简化了加工平面。在能保证接合的要求的前提下，加工 表面的粗糙度等精度要求尽量降低。并且还在接合面上设计了装配定位孔和工艺定位 孔，保证了装配的精度。 1.1.3 主要加工表面及其技术要求 变速箱上盖的加工内容主要是关于平面和孔的加工。 平面的加工主要包括： 1、 底部大接合面的加工，技术要求：表面粗糙度 ra6.3m。 2、 凸台小平面的加工，技术要求：表面粗糙度 ra6.3m，至大接合面距离要求 90 2 . 0 2 . 0 + mm 3、 上盖内侧两端面的加工,技术要求：表面粗糙度 ra12.5m，两端面之间距离要 求 90 2 . 0 2 . 0 + mm。 孔的加工包括： iii 1、 大接合面上 14 个直径 11mm 的通孔加工，没有特别的技术要求。 2、 2 个直径 13mm 的装配定位孔的加工，技术要求：表面粗糙度 ra1.6m，直径 精度要求 13 03 . 0 03 . 0 + mm 3、 2 个直径 11mm 的工艺定位孔的加工，技术要求：表面粗糙度 ra1.6m，直径 精度要求 11 027 . 0 0 + mm 4、 内壁顶部的 4 个 9.6mm 的深孔加工，技术要求：表面粗糙度 ra6.3m，相对 d 基准位置度要求 0.2mm，孔最深处至大接合面距离要求 78 2 . 0 2 . 0 + m 5、 顶平面的 4 个 m10 螺纹孔的加工，技术要求：相对于 d 基准位置度要求 0.4mm，深 18mm。 6、 凸台上 m16 螺纹孔的加工，技术要求：表面粗糙度 ra6.3m，相对于 d 基准 位置度要求 0.4mm，通孔。 7、 上盖上 m14 螺纹斜孔的加工，技术要求：孔中心轴线与 z 轴角度 45 度，高度 方向尺寸要求 55 15 . 0 15 . 0 + mm,深度尺寸要求 26 2 . 0 2 . 0 + mm。 8、 上盖两端 4 个直径 16mm 的深孔钻扩加工，技术要求：表面粗糙度 ra6.3m， 钻孔 16 077 . 0 050 . 0 + mm,外扩孔要求 20 05 . 0 05 . 0 + mm,孔中心线间距 30.1mm，高度方向 距大接合面距离 37 1 . 0 1 . 0 + mm.其中一端两个深孔的加工提出更高的形位要求：直 线度 0.03mm,相对 d 基准位置度 0.2mm，相对 e 基准位置度 0.3mm。（参见 变速箱上盖零件图）。 9、 上盖内壁阶梯孔的加工， 技术要求：孔直径为 8.5 2 . 0 0 + mm, 9mm,12mm，深 139mm,形位要求有 2 个，相对 c 基准的位置度要求 0.3mm,相对 f 基准的垂 直度要求 0.06mm. 1.2 确定生产类型 因变速箱上盖的生产产量很大，采用专用设备和专用工艺装备，广泛采用高效的专 用机床等，且大多数设备经常重复进行某个工序的加工。根据变速箱上盖的这些生产特 点，确定生产类型为大量生产。 iv 1.3 零件毛坯选择 1.3.1 零件毛坯材料选择 考虑到变速箱上盖的生产类型是大批量生产，结构形状较为复杂，制造精度不高， 几何尺寸也比较大，以及考虑到生产经济性。所以其毛坯的材料选用容易成型，吸震性 好，加工工艺性好和成本低的灰口铸铁，ht2040. 其性能 hb170241 20 3 。 1.3.2 变速箱上盖的毛坯 毛坯图是毛坯制造和编制零件加工工艺的重要零件。制定工艺过程时，需要分析毛 坯图，主要是分析粗加工的定位基准，其次分析铸件毛坯的分型面，浇口，冒口的位置， 拔模斜度，圆角半径的大小。 铸件毛坯如图 2.1 所示： （a） (b) (c) 图 1.1 1.3.3 毛坯的制造方式 毛坯制造方法的选择时应考虑下列因素，生产类型；工件结构和尺寸；工件的机械 v 加工性能要求；工件的工艺性能要求。 分析此减速器箱体，毛坯采用砂型浇注成型，在砂型中保温 2030min，直到冷却消 除铸件的应力，最终进行喷漆处理。分型面选用在轴承孔的轴向垂直面，取外面一侧为 上盖，便于浇注，排气和出砂 3 。 1.4 零件加工工艺规程的制定 1.4.1 选择加工方法和加工方案 上盖零件各个加工表面的加工方法和加工方案具体如下： 1、 底部大接合面：粗铣精铣； 2、 凸台小平面：粗铣精铣； 3、 内侧两端面：粗铣半精铣； 4、 大接合面上 14 个 11mm 的通孔：钻孔； 5、 2 个 13mm 的装配定位孔的：钻孔铰孔； 6、 2 个 11mm 的工艺定位孔：钻孔铰孔； 7、 内壁顶部的 4 个 9.6mm 的深孔：钻孔粗铰； 8、 顶平面的 4 个 m10 螺纹孔：钻螺纹预孔攻丝； 9、 凸台上 m16 螺纹孔：钻螺纹预孔攻丝； 10、 上盖上 m14 螺纹斜孔：钻螺纹预孔攻丝； 11、 上盖两端 4 个 16mm 的深孔：钻孔扩孔； 12、 上盖内壁阶梯孔：钻孔扩孔； 1.4.2 定位基准的选择 由于各加工阶段的加工性质不同，所以对定位基准的要求也有所不同。粗加工阶段 的主要任务是切除大部分余量，切削力大，对定位基准的要求主要是稳定可靠。定位基 准表面应该足够大，并便于施加较大的夹紧力而不致引起工件变形。精加工阶段的主要 任务是保证精度问题。此时大部分余量都已经被切除，工件的刚度有所下降，而加工精 度要求更高，因此要在选择定位基准是要保证因定位而引起的误差很小。 由于工序性质不同，定位基准也不同。如在第一道工序中只能用毛坯表面来定位， 这是粗基准。在以后各工序的加工中，可以采用已经切削加工的表面作为定位基准，这 vi 就是精基准。 根据以上关于定位基准选择的概述，具体到变速箱上盖的工艺加工过程，定位基准 的选择大致如下：开始，先是凸台小平面和上盖底部大接合面两个加工表面互为基准进 行粗精铣加工。先是以大接合面为粗基准加工小平面，然后在以加工过的小平面为基准 加工大接合面；在工序钻、扩、铰接合面上一系列孔以及螺纹预孔的工序当中，考虑到 工件加紧的稳定可靠，以及考虑到与设计基准的重合，宜选择大接合面为精基准加工； 在铣削内壁两端面的工序时，考虑铣削的力度加大，为保证加紧稳定可靠，依然宜选大 接合面为精基准加工；在内壁顶部钻、铰 4 个 9.6mm 深孔工序中，考虑到保证工件在 加工中不变形，宜选小平面为定位基准；在钻、扩内壁阶梯孔、两端 16mm 深孔，以 及攻丝螺纹预孔的工序中，考虑到加工方便、加紧可靠、且与设计基准重合等因素，还 是选择大接合面为定位基准。 1.4.3 热处理及检验的选择与安排 在本次设计中，因为设计相关的零件材料为铸件，在其装配工作时承受的作用力很 小，且没有较高要求的接合或者配合工作面，所以不需要安排调质，正火、退火等等的 热处理工序。但需要安排一个清理砂冒口，喷砂的工序。 至于检验工序，考虑到零件本身的加工精度不是很高，且加工过程中变形破坏的可 能性不大，所以不需要特别安排中间检验的工序。每道工序结束后，正常用游标卡尺、 极限量规等检验。在最后的工序里，再按图样要求做全面检查即可。 1.4.4 拟定工艺路线 拟订工艺路线是制订工艺规程的关键。工艺路线不仅影响加工质量和效率，而且影 响工人劳动强度，设备投资，车间面积，生产成本等，必须进行多种方案的分析比较。 加工方法的选择首先要保证加工质量；其次还要考虑生产率和经济性。 机加工工序安排应满足先基准后其他；先主后次，先粗后精，先面后孔等原则。 1、工艺路线表 表 1.4.1 的第一套工艺方案是根据机加工序安排的原则，参考类似零件的加工工艺 编排的。 vii 表 1.1 第一套工艺路线方案 (mm) 工序号 工序名称 1 铸造毛坯 2 清理烧冒口，喷砂 3 粗铣，半精铣上盖凸台小平面 4 粗铣，半精铣底部大接合面 5 钻、铰 14 个 11 孔 6 钻、铰 2 个 13 的装配定位孔。 7 钻、铰 2 个 11 工艺定位孔 8 中间检查 9 粗铣、半精铣内侧两端面 10 在内壁顶部钻铰 4 个9.6 的深孔 11 在凸台上钻 m10，m16 的螺纹孔预孔 12 钻 m14 的螺纹斜孔的预孔 13 对 m10,m16 螺纹预孔攻丝 14 对 m14 螺纹预孔攻丝 15 钻、扩上盖内壁 8.5、9、12 的阶梯深孔 16 在上盖一端钻、扩 16 深孔 17 在上盖另一端钻、扩 16 深孔 18 钳，去毛刺，清洗上油 19 按图样要求检查入库 表 1.4.2 第二套工艺方案是参考长春一汽变速箱加工的现场工艺编排的。 表 1.2 第二套工艺路线方案 (mm) 工序号 工序名称 1 铸造毛坯 2 清理烧冒口，喷砂 viii 3 粗铣，半精铣上盖凸台小平面 4 粗铣，半精铣底部大接合面 5 钻、铰 211 工艺定位孔；钻、铰 213 的装配定位孔；钻、铰 1411 孔 6 粗铣、半精铣内侧两端面 7 在内壁顶部钻铰 4 个 9.6 的深孔 8 在上盖一端钻、扩、铰 16 通孔 9 在上盖另一端钻、扩、铰 16 通孔 10 钻、铰、扩上盖内壁 8.5、9、12 的阶梯深孔 11 在凸台上钻 m10，m16 的螺纹孔预孔并攻螺纹 12 钻 m14 的螺纹斜孔的预孔并攻螺纹 13 钳，去毛刺，清洗上油 14 按图样要求检查入库 2、两套工艺路线方案比较 第一套方案，虽然也能达到加工要求，但是工序明显不如第二套工序集中。钻铰上 盖表面的一系列孔可以集中到一个工序中完成，减少装夹的次数，提高效率。钻螺纹预 孔完全可以像第二套方案中集中到一个工序中完成。在第八个工序中，方案一安排了一 次中间检查，其实也是没有必要的。因为总体上前面这些加工工序精度要求都不是很高 的，而且每道工序完成后都有专用的量具检验。增加一道工序不妥。还有就是第二套方 案中将钻扩阶梯孔的工序安排在钻扩两端 16mm 深孔之后，因为阶梯孔很深，且与 16mm 的深孔相贯穿，当加工完 16mm 孔时，在阶梯孔钻铰的时候自然就没有那么多 的钻铰深度了，难度降低，更易保证精度。 第二套方案联结紧凑，适当选用一些专用工装、设备，效率和加工精度都更加有保 障。对于大批量生产是比较合理的方安，加工中辅助时间少，可以高质、高效达到各工 序所需达到的要求。所以选用第二套工艺方案。 1.4.5 选择各工序加工机床设备及工艺装备 各个工序加工机床设备及工艺装备的选用情况具体如下： 1、 粗精铣凸台小平面：立式铣床 x53,专用夹具，立铣刀，游标卡尺。 ix 2、 粗精铣上盖底部大接合面：卧式（万能）铣床 x62w,专用夹具，端铣刀，游标 卡尺。 3、 钻铰 14 个 11mm 孔：立式钻床 z550,专用夹具，专用复合钻铰刀具，游标卡 尺。 4、 钻、铰装配定位孔 213 03 . 0 03 . 0 + ：立式钻床 z550，专用夹具，专用钻铰复合刀具， 专用塞规。 5、 钻、铰工艺定位孔 211 027 . 0 0 + ：立式钻床 z550，专用夹具，专用钻铰复合刀具， 专用塞规。 6、 铣内侧两端面：卧式（万能）铣床 x62w，专用夹具，端铣刀，游标卡尺。 7、 在内壁顶部钻、 铰 4 个 9.6mm 的深孔： 立式钻床 z550， 专用夹具， 直径 9.4mm 的直柄麻花钻，直径 9.6mm 锥柄长刃机用铰刀，专用塞规，深度卡尺，孔距 量规。 8、 在凸台上钻 m10、m16 螺纹孔的螺纹预孔：立式钻床 z550，专用夹具，直径 分别为 14.5mm 和 8.5mm 的短麻花钻，游标卡尺。 9、 钻 m14 螺纹斜孔的预孔：立式钻床 z550，专用夹具，短麻花钻，游标卡尺。 10、 钻、扩上盖内壁阶梯孔：立式钻床 z550，专用夹具，直径 8.2mm 的锥柄 加长麻花钻，直径分别为 9mm 和 12mm 的标准扩孔钻，直径 8.5mm 专用 加长铰刀,专用塞规，深度卡尺。 11、 对 m10、m16 螺纹预孔攻丝：立式钻床 z550，专用夹具，直径分别 10.0mm 和 14.00mm 的细柄机用丝锥，游标卡尺。 12、 对 m14 螺纹斜孔预孔攻丝：立式钻床 z550，专用夹具，直径 14.00mm 的 细柄机用丝锥，游标卡尺。 13、 在上盖一端钻、扩 16mm 深孔：立式钻床，专用夹具，直径 15.7 的锥柄 加长麻花钻， 直径 20mm 的标准扩孔钻， 直径 16mm 的专用铰刀， 专用塞规， 孔距量规，深度卡尺。 14、 在上盖另一端钻、扩 16mm 深孔：立式钻床，专用夹具，直径 15.7 的锥 柄加长麻花钻，直径 20mm 的标准扩孔钻，直径 16mm 的专用铰刀，专用塞 规，孔距量规，深度卡尺。 x 1.4.6 确定各工序的工序尺寸、表面粗糙度及检验方法 各个工序的工序尺寸、表面粗糙度及检验方法如表 1.3 所示 3 ： 表 1.3 各工序的工序尺寸、表面粗糙度及检验方法 (mm) 工序号 工序尺寸 检验方法 1 铸造毛坯 2 清理 3 粗洗上盖凸台小平面到尺寸（件高）95.395 半精铣小平面到尺寸（件高）94，保证图纸尺寸 80,保证 ra 为 6.3 游标卡尺 0125；0.1 粗糙度比较样块 4 粗铣上盖底部大接合面至尺寸（件高）91.391 半精铣底部大接合面至尺寸 90 2 . 0 保证 ra 为 6.3 游标卡尺 0125； 0.05 5 钻两个工艺定位孔达到 10.810.82 铰孔至尺寸 11 027 . 0 0 + ，保证 ra 为 1.6 钻两个装配定位孔至尺寸 12.712.8 铰孔至尺寸 13 03 . 0 03 . 0 + ，保证 ra 为 1.6 钻 14 个 11 的通孔至尺寸 10.510.6 粗铰孔至尺寸 11 专用量规 粗糙度比较样块 孔距量规 6 粗铣内壁一端面至尺寸（两端面间距）92 半精铣内壁一端面至尺寸（两端面间距）91.5，距定位孔尺 寸保证 147 1 . 0 粗铣内壁另一端面至尺寸（两端面间距）90.5 半精铣此端面至尺寸 （两端面间距） 90 2 . 0 ,保证表面粗糙 度 ra12.5 游标卡尺 01500.05 粗糙度比较样块 7 在内壁顶部钻 4 个深孔，直径至 9.49.42，深度 59 精铰孔至图纸尺寸 9.6 15 . 0 0 + ，保证 ra6.3 专用塞规 孔距量规 深度卡尺 粗糙度比较样块 xi 8 在上盖一端钻 2 个通孔至尺寸 15.715.8 扩两孔至 20 05 . 0 ,深 3，保证 ra 为 6.3 铰两孔，至尺寸 16 017 . 0 050 . 0 + ，保证 ra 为 6.3 专用塞规 孔距量规 深度卡尺 粗糙度比较样块 9 在上盖另一端钻 2 个通孔至尺寸 15.715.8 扩两孔至 20 05 . 0 ,深 3，保证 ra 为 6.3 铰两孔，至尺寸 16 017 . 0 050 . 0 + ，保证 ra 为 6.3 专用塞规 孔距量规 深度卡尺 粗糙度比较样块 10 在上盖内壁钻深孔至尺寸 8.38.35,深 151 半精铰孔至尺寸 8.5 2 . 0 0 + 扩孔至尺寸 9,扩孔深 13 扩孔至尺寸 12,扩孔深 3 专用塞规 深度卡尺 11 在凸台上钻 m10 螺纹预孔至尺寸 8.5,深度 20 对 m10 螺纹预孔攻丝，有效螺纹长度 18 钻 m16 螺纹预孔至尺寸 14.5，通孔 对 m16 预孔攻丝，攻透，保证 ra 达 6.3 专用塞规 深度卡尺 粗糙度比较样块 12 钻 m14 斜孔的预孔至尺寸 12.5,通孔 对预孔攻丝，攻透，保证 ra 达 6.3 专用塞规 角度仪器 粗糙度比较样块 13 清洗 14 检查入库 1.4.7 确定典型工序的切削用量及工序基本工时定额 选择第 7 道工序，钻铰内壁顶部 49.6 15 . 0 0 + mm 的深孔。 加工条件：立式钻床 z550，专用刀具，专用夹具。 1、钻孔至 9.49.42mm ，深 59mm 确定背吃刀量 a p =1/2*d=4.7mm ；钻头：9.4mm 由于工件材料是 ht2040；hb=170， xii 查得： 进给量 f=0.22mm ， t=2100s=35min 7,3 ； 刀具材料选用高速钢，由资料查知： 125 . 0 , 55 . 0 , 0 , 25 . 0 , 7 . 14 = = = = = m y x z c v v v v 7 ； 又查表得： 75 . 0 , 88 . 0 , 0 . 1 = = = sv apv tv k k k ； 0 . 1 , 0 . 1 = = tv cv k k 7 ； 由于： v y p x a m v v k f t z d c v v v 0 = （1.1） 式中 v钻削速度（m/s） ； f 钻削进给量（mm/r） ； p a 背吃刀量（mm） ； t 耐用度（t） ； 0 d 钻头直径(mm)； m y x z c v v v v 、 、 、 、 系数,由被加工的材料性质和钻削条件决定； 所以由以上数据可知道： s m v / 62 . 16 0 . 1 0 . 1 88 . 0 75 . 0 0 . 1 0 . 1 22 . 0 7 . 4 35 4 . 9 7 . 14 55 . 0 0 125 . 0 25 . 0 = = ； 由于： 0 1000 d v n = （1.2） 式中 n钻头转速（r/min） ； v钻头切削速度（r/min） ； 0 d 钻头直径（mm） 。 所以： min / 3 . 563 4 . 9 62 . 16 1000 1 r n = = ； 查表 1 n 取标准值 500r/min 由文献中知： xiii f n l l l t + + = 3 2 1 0 （1.3） 式中 1 l 为钻孔深度（mm） ； 3 2 l l 、 分别为刀具切入、退出长度（mm） ； n钻头转速（r/min） ； f 钻头纵向进给量(mm/r)。 而 mm d l mm l mm l 91 . 2 4 . 9 31 . 0 31 . 0 5 . 7 59 3 2 1 = = = = = 所以： min 63 . 0 22 . 0 500 91 . 2 5 . 7 59 0 = + + = t 2、铰孔至 9.6 15 . 0 0 + ，达图纸要求 铰刀选用直径 9.6mm 锥柄长刃机用铰刀，由于工件材料是 ht2080；hb=170，所 以查资料知：进给量 f=1.3mm/r。刀具材料选用高速钢 3,7 。 查知： 3 . 0 , 5 . 0 , 0 , 2 . 0 , 6 . 15 = = = = = m y x z c v v v v ； 又查表得： 95 . 0 , 88 . 0 , 0 . 1 = = = sv apv tv k k k ； 7 . 0 0 . 1 , 0 . 1 = = = dv tv cv k k k ， 3,7 ， 由于： v y x p m m z v k f a t d c v v v v ) 1 0 1 60 = （ m/s （1.4） 式中 v铰削速度（m/s） ； f 铰削进给量（mm/r） ； p a 背吃刀量（mm） ； t 耐用度（t） ； 0 d 铰刀直径(mm)； m y x z c v v v v 、 、 、 、 系数,由被加工的材料性质和铰削条件决定。 xiv 所以由以上数据可知： s m v / 59 . 8 95 . 0 0 . 1 88 . 0 7 . 0 0 . 1 0 . 1 3 . 1 45 60 6 . 9 6 . 15 5 . 0 3 . 0 7 . 0 2 . 0 1 = = 由于： 0 1000 d v n = （1.5） 式中 n铰刀转速（r/min） ； v铰刀切削速度（r/min） ； 0 d 铰刀直径（mm） 。 所以： min / 7 . 285 6 . 9 59 . 8 1000 2 r n = = 查表 1 n 取标准值 250r/min 由文献中知： f n l l l t + + = 3 2 1 0 而 mm l mm d l mm l 5 . 2 976 . 2 6 . 9 31 . 0 31 . 0 59 1 2 查表可知为 = = = = 所以： min 198 . 0 3 . 1 250 976 . 2 5 . 2 59 , 0 = + + = t 3、辅助时间计算 由文献查表得： a.装卸工件时间：工件重量为 3040kg 之间，t1=0.1min b.钻换时间 t2=0.10min c.铰换时间 t3=0.10min d.排屑时间 t4=0.06min e.电机起动 t5=0.02min f.快进，快退 t6=0.05min xv g.工作台移动 t7=0.1min h.液压缸夹紧时间 t8=0.05min i.快速工作其他时间：t9=0.13min 1,3 总的辅助时间为： min 3 . 2 1 . 0 13 . 0 05 . 0 ) 1 . 0 2 05 . 0 02 . 0 06 . 0 1 . 0 1 . 0 ( 4 ) . ( 4 9 8 1 7 2 , , 0 = + + + + + + + + = + + + + + = t t t t t t 4、加工此工序所需的总时间 加工此工序所需的总时间 t 计算如下： min 62 . 5 3 . 2 ) 20 . 0 63 . 0 ( 4 ) ( 4 , , 0 , 0 0 = + + = + + = t t t t 1.4.8 工艺过程的技术经济性分析 制订工艺规程时，在保证质量的前提下，往往会出现几种不同的方案。其中有些方 案生产率很高，但设备和工夹具的投资比较大；另一些方案可能投资比较省，但生产率 较低。因此，不同的方案就有不同的经济效果。本设计的减速器壳体属于大量生产。其 长年生产所以本设计中采用大投资建立生产