工艺规程方案设计书

1、南昌大学毕业设计目录摘要2第一章 绪论41.1 本课题的发展趋势和研究现状412本课题的研究内容8第二章 零件分析921 零件的功用922 零件的技术分析9第三章工艺规程的编制及参数的确定1131 毛坯的确定1132 基准面选择113.3 制定工艺路线和确定加工方案123.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定163.5 确定切削用量及机用时间17第四章 夹具设计1841问题的提出184.2 夹具设计194.3 夹具零件的设计21第五章刀具的选择235.1 刀具选择的依据235.2各类刀具的选择23第六章设计总结25第七章参考文献261摘要“最终传动箱壳体零件”的机械加工工艺规程及其中钻第

2、一轴3- 6 孔工序夹具设计专业：机制学号： 02122100 学生姓名：徐伟强指导教师：余廷摘要本文简述了 “最终传动箱壳体” 零件的机械加工工艺过程， 其中包括了整个机械加工工艺规程的设计和钻第一轴 3-6 孔工序夹具设计过程。在此之前，必须对该零件的结构性能和技术要求有深入的了解，通过这些加上已掌握的工艺知识来确定正确的工艺路线和加工方法，夹具的设计也是如此， 正确基准的选择非常重要， 加上合理的定位和夹紧。在我国制造业日益腾飞的今天， 对加工工艺的要求也日益提高，所以为了提高产品的质量和市场竞争力， 研究更加先进的加工工艺势在必行。关键词：箱体；机械加工工艺规程； 夹具；基准；定位夹紧

3、；制造业。The machine of “end spread to move a box of hull body spare parts ” processes the craft rules distance and design a fixture of drilling the 3-6 diameters hole in the first stalk2AbstractThis text Chien says the machine of end spread to move abox of hull body spare parts to process the craft pro

4、cess,among them including the whole machine to process the designofthecraftrulesdistanceand the process designinga fixtureofdrillingthe 3-6 diametershole in the firststalkPreviously,mustrequesttohave thethoroughunderstandingtothestructure function and techniques of that spare parts, passthese crafts

5、 knowledges that plus to have already control tomake sure the right crafts route and process the method, thedesign of the tongs also is such, the choices of therightbasisare count for much, plusing reasonable fixed positions andclipping tightly.In the our country manufacturing industryincreasinglyto

6、daythatfly,raisetowardsprocessingtherequest ofthecraftalsoincreasingly,so forthesake of theexaltationquantity and the market competition abilities ofthe product,studymore and advancedlyprocessthecraftpowerat go necessarily.Keyword:The machine processes the craft rulesdistanceFixtureBasis; locating a

7、nd clamping;Manufacturing3industry第一章绪论生产过程中，直接改变原材料 ( 或毛坯 ) 形状尺寸和性能， 使之变为成品的过程称为工艺过程。 工艺过程又包括若干道工序。 一台机器往往由几十个甚至上千个零件组成， 其生产过程是相当复杂的。 因此，拟订合理的工艺过程，合理安排各工序的先后顺序， 选取恰当的基准，对于提高生产效率、生产质量起着至关重要的作用 , 任何一个较为复杂的机械零件， 都有不同的加工工艺方案， 特别是一个新产品， 从开发设计，试制，小批量投产到产品发展和成熟时期的大批量生产， 都要经历不同的生产批量过程。 作为组成这一产品的机械零件必须根据生产批

8、量来确定其工艺方案。1.1 本课题的发展趋势和研究现状随着汽车工业和制造业的高度发展， 汽车传动箱体的机械加工得到越来越多的重视， 在数控技术广泛应用于机械加工领域的今天， 高速切削加工工艺的发展， 对传统的加工理念提出了挑战。 箱体的加工也不可避免，如今越来越多的箱体表面加工采用高速切削加工工艺。大批量条件普遍采用数控加工。箱体零件是机器或部件的基础件， 通过它把机器的零、 部件联结成一个整体。箱体零件都有精度高的平面和孔系要加工， 工序内容多、工艺路线长，其加工质量在很大程度上决定着部件或机器的装配精度与性能。随着技术进步和数控机床使用的迅速扩大， 在中小批量条件下，越来越多的企业使用加工

9、中心加工箱体。4现以最终传动箱壳体为例， 说明在大生产批量情况下， 如何合理选择定位基准和装夹方法， 设计最佳的工艺方案和专用夹具。 采用适宜的生产设备和工艺手段，以保证加工质量可靠，满足市场的需求，达到生产批量的能力，同时投资小，见效快，成本低，从而获得企业的最大经济效益。1）箱体类零件的功用及结构特点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。常见的箱体类零件有：机床主轴箱、机床进给箱、变速箱体、减速箱体、发动机缸体

10、和机座等。 根据箱体零件的结构形式不同， 可分为整体式箱体，如图 81a、b、 d 所示和分离式箱体，如图 81c所示两大类。前者是整体铸造、整体加工，加工较困难，但装配精度高；后者可分别制造，便于加工和装配，但增加了装配工作量。箱体的结构形式虽然多种多样， 但仍有共同的主要特点： 形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，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。因此，一般中型机床制造厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的 15%20%。2）箱体类零件的主要技术要求、材料和毛坯（1）箱体零件的主要技术要求箱体类零件中以机床主轴箱的精度要求最高

11、。以某车床主轴箱，如图 82 所示为例，箱体零件的技术要求主要可归纳如下：51. 主要平面的形状精度和表面粗糙度箱体的主要平面是装配基准， 并且往往是加工时的定位基准， 所以，应有较高的平面度和较小的表面粗糙度值， 否则，直接影响箱体加工时的定位精度，影响箱体与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。一般箱体主要平面的平面度在 0.1 0.03mm，表面粗糙度 Ra2.50.63 m，各主要平面对装配基准面垂直度为 0.1/300 。2. 孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度箱体上的轴承支承孔本身的尺寸精度、 形状精度和表面粗糙度都要求较高，否则，将影响轴承与箱体孔的配合精度， 使轴的回转精度下

12、降，也易使传动件（如齿轮）产生振动和噪声。一般机床主轴箱的主轴支承孔的尺寸精度为 IT6 ，圆度、圆柱度公差不超过孔径公差的一半，表面粗糙度值为 Ra0.63 0.32 m。其余支承孔尺寸精度为 IT7 IT6 ，表面粗糙度值为 Ra2.50.63 m。3. 主要孔和平面相互位置精度6同一轴线的孔应有一定的同轴度要求， 各支承孔之间也应有一定的孔距尺寸精度及平行度要求， 否则，不仅装配有困难， 而且使轴的运转情况恶化，温度升高，轴承磨损加剧，齿轮啮合精度下降，引起振动和噪声，影响齿轮寿命。支承孔之间的孔距公差为0.12 0.05mm，平行度公差应小于孔距公差，一般在全长取 0.10.04mm。

13、同一轴在线孔的同轴度公差一般为 0.04 0.01mm。支承孔与主要平面的平行度公差为 0.10.05mm。主要平面间及主要平面对支承孔之间垂直度公差为 0.1 0.04mm。（2）箱体的材料及毛坯箱体材料一般选用HT200400的各种牌号的灰铸铁，而最常用的为 HT200。灰铸铁不仅成本低，而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性。 在单件生产或某些简易机床的箱体， 为了缩短生产周期和降低成本， 可采用钢材焊接结构。 此外，精度要求较高的坐标镗床主轴箱则选用耐磨铸铁。负荷大的主轴箱也可采用铸钢件。毛坯的加工余量与生产批量、 毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等因素有关。有关数据可查有关数

14、据及根据具体情况决定。毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生。 为了减少毛坯制造时产生残余应力，应使箱体壁厚尽量均匀， 箱体浇铸后应安排时效或退火工序。3）箱体类零件加工工艺分析（ 1）主要表面加工方法的选择箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。主要平面的加工， 对于中、小件，一般在牛头刨床或普通铣床上进行。对于大件，一般在龙门刨床或龙门铣床上进行。 刨削的刀具结构简单，机床成本低， 调整方便，但生产率低；在大批、大量生产时，多采用铣削；当生产批量大且精度又较高时可采用磨削。 单件小批生产精度较高的平面时， 除一些高精度的箱体仍需手工刮研外， 一般采用宽刃精刨。当生产批量较大或为保证平面间的相互位置精

15、度， 可采用组合铣削和组合磨削，如图 8-68 所示。箱体支承孔的加工，对于直径小于 ?50mm的孔，一般不铸出，可采用钻扩 ( 或半精镗 ) 铰 ( 或精镗 ) 的方案。对于已铸出的孔， 可采用粗镗半精镗精镗 ( 用浮动镗刀片 ) 的方案。由于主轴轴承孔精度7和表面质量要求比其余轴孔高， 所以，在精镗后，还要用浮动镗刀片进行精细镗。对于箱体上的高精度孔， 最后精加工工序也可采用珩磨、滚压等工艺方法。（ 2）拟定工艺过程的原则1先面后孔的加工顺序箱体主要是由平面和孔组成， 这也是它的主要表面。先加工平面，后加工孔，是箱体加工的一般规律。 因为主要平面是箱体往机器上的装配基准，先加工主要平面后加

16、工支承孔， 使定位基准与设计基准和装配基准重合， 从而消除因基准不重合而引起的误差。 另外，先以孔为粗基准加工平面， 再以平面为精基准加工孔， 这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准， 并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平，对后序孔的加工有利， 可减少钻头引偏和崩刃现象， 对刀调整也比较方便。2粗精加工分阶段进行粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行， 即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。 这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。粗、精加工分

17、开进行， 会使机床，夹具的数量及工件安装次数增加，而使成本提高，所以对单件、小批生产、精度要求不高的箱体，常常将粗、精加工合并在一道工序进行，但必须采取相应措施， 以减少加工过程中的变形。 例如粗加工后松开工件， 让工件充分冷却， 然后用较小的夹紧力、以较小的切削用量，多次走刀进行精加工。1 2本课题的研究内容本课体主要研究如何设计 S195柴油机中“最终传动箱壳体”的加工工艺和工艺流程中某道工序的专用夹具。在加工工艺研究中，我们又要涉及到：此零件的工艺结构分析和技术分析及如何绘制零件图和毛坯图。机械加工工艺规程如何制定及加工工艺路线如何制定。加工阶段及工序如何划分和工步次序的制定。每道工序如

18、何加工。 包括：每道工序中工件机加工时如何选择定8位基准、如何定位及定位组件如何选择。每道工序机床、夹具、刀具、辅具及量具的选择。定位误差的计算。在专用夹具设计时，又涉及到：工件的夹紧及夹具结构方案。夹具的装夹合理性分析。夹具的效率性和经济性分析。第二章零件分析2 1 零件的功用“最终传动箱壳体”是手扶拖拉机与六孔变速箱直接相连的最终部分，其主要作用为装载变速齿轮， 实行传动，是手扶拖拉机实行传动的枢纽。它的加工质量的好坏对于手扶拖拉机的工作性能有重要的影响，如其质量不好， 则易引起手扶拖拉机的噪音增大， 传动平稳性能下降，工作效率降低，并且会降低主机的使用寿命，因此，对于手扶拖拉机而言，最终

19、传动箱壳体的制造精度要求较高。2 2 零件的技术分析该零件为不规则内腔的壳体零件，有，轴两个轴孔，其中轴孔为通孔，而轴孔为盲孔，定位时得特别注意。两个 22 孔要求锪平。此外还有 N 面、 H面、 K 向面、 G面等加工平面。两个轴孔和各平面加工时都应保证精度要求。具体分析如下：轴孔精度轴孔的尺寸精度和形状精度对轴孔的配合质量有很大的关系，因而也对轴的回转精度、传动平稳性、燥声，轴承寿命有重大影9响。因此对，轴的尺寸精度、粗糙度、形状精度都要求较高。轴是直线与箱体相连，要保证安装的精度，而不至于偏斜，因此，轴的尺寸精度和形状精度对配合的好坏起决定性的作用。 因此轴对N面的垂直度为 0.04 ；

20、内圆粗糙度为 0.04 。轴两孔与轴承配合，而同轴心在线的垂直误差会使轴承歪斜， 影响轴上齿轮啮合质量。 因此零件图中 72 孔圆度为 0.08 ，85 孔的圆度为 0.01 ， 72 孔与 85 孔同轴度为 0.04 ，内孔为 3.2 。N面它是与箱体结合面，其质量好坏对轴承安装， 齿轮传动的平稳性，准确性均有极大影响。 若其质量不好， 会使轴承力不均， 降低轴承的使用寿命，而且会使噪音增大， 并且会影响回转精度， 因此其平面度为 0.05 ，粗糙度为 6.3 。H面其粗糙度为 6.3K 向面：它是底面，要求平稳性高，因此其平面度为 0.05 ，粗糙度为 6.3, 对轴轴心线平行度为0.04

21、 。，轴的平行度。 如果轴心线之间的距离偏差太小， 会使齿轮啮合时无齿侧间隙，甚至咬死。他们的平行度为 0.04 。6） 为批量生产由以上分析可知， 该零件加工表面较多， 加工方法较为繁杂， 所以加工时可以考虑几个加工处一组加工，譬如，轴上的 72 和 85 孔，轴上的 72 和48 孔，N面上包括 N端面、 85 外圆、外圆端面等，此外粗加工和精加工分别加工。10第三章工艺规程的编制及参数的确定3 1 毛坯的确定选择毛坯或拟订毛坯图是制定工艺规程的最初阶段之一， 毛坯种类的选择决定于零件的材料、 形状、生产性质以及在生产中获得的可能性。毛坯可以采用以下两种：1 轧制材料（截面为圆形、六角形或

22、正方形的棒料、带料及板料等）；2成见毛坯（铸件、锻件、模锻件及冷冲件等） 。显然第一种是不适合的， 现在考虑其为铸件、 锻件、模锻件及冷冲件的可能性。零件材料 HT20-40，考虑到该零件为薄壁零件，而且其只是作为承受变速齿轮转动所产生的不大的支持力， 在手扶拖拉机运动时也不产生运动，所以采用锻造并不合适。 大批量生产采用金属型铸造， 二级精度。这样可以很好的保证生产率和加工精度。3 2 基准面选择基准面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出， 更有甚者，还会造成零件大批报废， 使生产无法正常进行。粗

23、基准的选择。粗基准的选择对零件的加工产生重大影响 , 该零件为箱体零件 , 没有明显的外圆面 , 不存在外圆作为粗基准 , 而如果以，轴的轴孔中心线作为粗基准 , 则易造成零件壁厚不均匀等 , 按照有关粗基准选择原则 , 即当零件有不加工表面时 , 应以这些不加工表面作粗基准 ; 若零件有若干个不加工表面时 , 则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做粗基准。 选择 N面作为粗基准， 加工 H 面，利用一大支撑面进行定位，以消除 X 、Y 旋转、 Z 旋转，自由度，保证准确定位。11精基准的选择主要应考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。3.3 制定工艺

24、路线和确定加工方案3.3.1 工艺路线的制定制定工艺路线的出发点 , 应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。 在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具， 并尽量使工序集中来提高生产效率。 除此以外，还应当考虑经济效果， 以便使生产成本尽量下降。以下是初步制定的工艺方案：工艺路线方案一工序 10金属铸造工序 20清理工序 30热处理工序 40粗镗（） 650.6 、780.6 两通孔工序 50粗铣 H端面工序 60粗车 N端面、 890.6 外圆面及其端面工序 70粗铣底面工序 80粗镗（）孔 65 0.6 、42工序 90铣 G面工

25、序 100半精镗 84 和半精镗 71工序 110精车 N面、 84 端面和半精车 84 外圆面工序 120半精镗 71 和半精镗 47工序 130钻 2- 12.5 、锪凸台 2- 22工序 140精铰孔 2- 12.5工序 150钻 3- 6 孔，孔深 16工序 160攻丝 3-M8-6H 深 13工序 170钻 3- 10.2 孔工序 180攻丝 3-M12-6H工序 190钻底面孔 6- 412工序 200攻丝 6-M6-6H工序 210钻 G面孔 12工序 220攻丝 M14-6H工序 230精车 82.4 外圆面工序 240精镗（） 84.6 、71.6 两通孔工序 250金刚镗

26、71.6 、47.6工序 260精铣 H端面工序 270精铣底面工序 280车槽工序 290倒角工序 300清理（去毛刺和清洗）工序 310检验2工艺路线方案二工序 10金属铸造工序 20清理工序 30热处理工序 40粗铣 H端面工序 50粗镗（） 650.6 、780.6 两通孔工序 60粗铣底面工序 70粗车 N端面工序 80890.6 外圆面及其端面工序 90粗镗（）孔 65 0.6 、42工序 100铣G面1工序 110半精镗 84 和半精镗 7工序 120精车 N面工序 130精车 84 端面工序 140半精车 84 外圆面工序 150半精镗 71 和半精镗 47工序 160检验工序

27、 170钻 2- 12.5 、锪凸台 2- 22工序 180精铰孔 2- 12.5 6 攻丝13工序 190钻 3- 6 孔，孔深 1工序 2003-M8-6H 深 13工序 210钻 3- 10.2 孔工序 220攻丝 3-M12-6H工序 230钻底面孔 6- 4工序 240攻丝 6-M6-6H工序 250钻 G面孔 12工序 260攻丝 M14-6H工序 270精车 82.4 外圆面工序 280精铣 H端面工序 290精铣底面工序 300精镗（） 84.6 、71.6 两通孔工序 310金刚镗 71.6 、47.6工序 320车槽工序 330倒角工序 340清理（去毛刺和清洗）工序 35

28、0检验3.3.2工艺方案的比较和分析，确定加工方案上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工孔， 然后以孔中心线为基准加工两侧面， 整个工艺路线比较简洁； 而方案二则与此相反，先一平面为粗基准来加工，工序比较繁杂。两相比较可以看出，方案一显然粗基准选择错误，也不符合先面后孔的原则，方案二，工序繁杂，没有利用工序集中的原则，此外, 方案一在半精加工后没进行检验测量 , 不能保证安全性。将第一和第二套方案综合确定最终方案为：工序 10金属铸造工序 20清理工序 30热处理工序 40粗铣 H端面。以 N面为粗基准，选用X63铣床并加专用夹具。工序 50粗镗（） 650.6 、780.6 两通孔。以孔

29、中心线为基准，选用T68 镗床加专用夹具。14工序 60粗铣底面。以两孔中心线为基准，选用X63铣床加专用夹具。工序 70 粗车 N端面、890.6 外圆面及其端面。 以 H面及 1 轴轴线为基准，选用 C616车床加专用夹具。工序 80 粗镗（）孔 65 0.6 、42。以 N面及中心线为基准，选用 T68 镗床加专用夹具。工序 90 铣 G面。以底面及中心线为基准，选用 X63铣床加专用夹具。工序 100 半精镗 84 和半精镗 71。以内孔中心线为基准，选用 T68 镗床加专用夹具。工序 110 精车 N面、 84 端面和半精车 84 外圆面。以 H 面及轴轴心线定位，选用 C616车床

30、加专用夹具。工序 120 半精镗 71 和半精镗 47。以 H面及轴轴心线定位，选用 T68 镗床加专用夹具。工序 130检验工序 140 钻 2- 12.5 、锪凸台 2- 22。以 N面及轴中心线定位，选用 Z535 钻床加专用夹具。工序 150精铰孔 2- 12.5 。以 N面及轴中心线定位， 选用Z535 钻床加专用夹具。工序 160 钻 3- 6 孔，孔深 16。选用 Z535 钻床加工，以两轴轴线及 N面定位。工序 170 攻丝 3-M8-6H 深 13。选用 Z535 钻床加工，以两轴轴线及 N面定位。工序 180钻 3- 10.2 孔。选用 Z535 钻床，以两轴线及 H面定位

31、。工序 190攻丝 3-M12-6H。选用 Z535 钻床，以两轴线及 H面定位。工序 200钻底面孔 6- 4。选用 Z535 钻床加工，以两轴轴线及 N面定位。工序 210攻丝 6-M6-6H。选用 Z535 钻床加工，以两轴轴线及N面定位。工序 220钻 G面孔 12。以底面及中心线定位，选Z535 钻床加工。工序 230攻丝 M14-6H。以底面及中心线定位，选Z535 钻床15加工。工序 240精车 82.4 外圆面。以 H面及轴轴线定位，选C616车床加工加专用夹具。工序 250精铣 H端面。以 N面为基准，选 X63 铣床加工。工序 260精铣底面。工序 270精镗（） 84.6

32、 、71.6 两通孔。以中心线及 N面为定位，选用T68 镗床加工。工序 280车槽工序 290 金刚镗轴 71.6 、47.6 。以轴轴线及 H面定位，选用 T68 镗床加工。工序 300倒角工序 310清理（去毛刺和清洗）工序 320检验以上工艺过程更详见“机械加工工艺过程卡”。3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“最终传动箱壳体” 零件材料为 HT20-40，硬度为 187255HBS，毛坯重量约为 9.5kg ，生产类型为大批生产，采用金属铸造毛坯。根据以上原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯及毛坯尺寸如下：1.N 端面、 82 外圆面、 82

33、 端面的加工余量N面最大尺寸为 Lmax=60+113+32+41=246mm,这个数据在 120 和 260 之间 , 查金属机械加工工艺人员手册 （下简称手册）表 5-5得 Z 取 3.5 ，尺寸偏差则按表 6 查得，取 0.8 。其中 : 对于 N面和 82 端面 , 表面粗糙度均为 6.3 ，采用粗车和半精车加工，即可满足精度要求，查手册取粗车余量 3mm，半精车 0.5mm,对于 82 外圆面，精度为 IT7 ，表面粗糙度为 1.6 ，采用粗车加精车加工，查手册表 5-48 得精车加工余量 2Z=1.2mm，所以粗车余量为 2Z=71.2=5.8mm.2. H 端面加工余量查手册 5

34、-5 得 Z=3.5 ，其表面粗糙度为6.3 ，查制造工艺学16表 1-13 ，采用粗铣及精铣加工，查手册表 5-72 的精铣加工余量Z=1mm，由此，粗铣加工余量 Z=3-1=2.5mm3. 轴上 72、85 孔加工余量由手册表 5-5 查得两孔加工总余量均取 Z=3.5mm，此二孔精度均为 IT7 ，表面粗糙度为 3.2 ，查制造工艺学表 1-13 ，采用粗镗，半精镗，精镗加工可以满足精度要求。由手册表 5-60 查的，精镗余量为 Z=0.5 粗加工余量为 Z=5mm,因此，半精镗加工余量为Z=7-5-0.5=1.5mm。4轴上 48、72 孔加工余量由手册表 5-5 查得： 72 孔加工

35、余量为 Z=3.5mm，48 孔加工余量为 Z=3mm。此二孔表面粗糙度均为 0.2 ，精度要求为 IT7 ，查制造工艺学 1-14 知，仅用精镗不能满足精度要求，所以采用粗镗，半精镗加金刚镗加工，查表 5-68 得金刚镗加工余量 Z=0.4mm, 粗加工余量前者为 5mm,后者为 4mm,因此 , 72 孔半精加工余量为 Z=7-5-0.4=1.6mm, 48 孔半精加工余量为 Z=6-4-0.4=1.6mm。5底面和 G面由手册表 5-5 查得：底平面和 G面加工总余量为 Z=3.5mm。底面粗糙度为 6.3 ，查制造工艺学表 1-14 ，采用粗铣和精铣加工，再查手册表 5-72 得：精铣

36、加工余量 Z 取 1mm,所以粗铣加工余量为 Z=3.5-1=2.5mm。6其它如 12.5 孔、3-M8-6H 螺孔、3-M12-6H 螺孔、底面螺孔6-M6-6H、G面 12 孔铸造时铸成实心，其中：1）查手册图 2-10 得，d1=d-1.0825t,再查表 2-57 知 t=1.25,得 d1=6.65, 所以加工 3-M8-6H 螺孔前先钻 3- 6 孔。2）如上所述，对于 3-M12-6H孔，d1=12-1.0825*1.5=10.3,对于6-M6-6H 孔， d1=6-1.0825*1=4.9 。所以加工 3-M12-6H螺孔前先钻3- 10.2 孔，加工 6-M6-6H 孔前先

37、钻 6- 4 孔。3.5 确定切削用量及机用时间工序 160 钻 3-6孔确定进给量 f ：由钻头直径 6，工件材料为 HT20-40，查工艺人员手册表 10-66 知进给量取 0.38mm/r切削速度：查工艺人员手册表10-70 ，查得切削速度为1721.2m/min 。所以ns=1000v100021.2dw6=1125 r/min根据机床说明书（参看手册表 6-20 ），取 nw=1010,因此实际切削速度为dwnw6 1010V=10001000=19 m/min切削工时：l1=3mml=H=16mm l2=0ll1 l 2163tm1=nwf10100.38 =0.049 min以上

38、为钻一个孔时的机动时间，故本工序的机动工时为tm = tm1 *2=0.049 *3=0.147 min第四章夹具设计为了提高劳动生产率， 保证加工质量， 降低劳动强度， 需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计第 160 道工序钻 3- 6 孔，孔深 16。的钻床夹具。本夹具将用于 Z535 立式钻床。刀具为直柄麻花钻，附加 3 个钻套，对 3- 6 孔进行钻削加工。4 1问题的提出本夹具主要用来钻削 3- 6 孔，此三个孔在 R54圆上均匀分布，故考虑使用钻摸和分度装置配合使用，这样可以很好的提高生产率，降低工时和劳动强度。184.2 夹具设计1定位基准的选择由零件图可知 , 三个

39、6 孔在以轴轴线为中心的 R54孔上均匀分布 , 且孔深 16, 所以以轴轴线及 N面为基准 , 显然选用此二基准还不能满足定位要求 , 限制的自由度不够 (Z 轴旋转 ), 再加一个辅助基准, 选择轴轴线为辅助基准 , 但这样一来 , 会造成重复定位 , 所以定位选择为 : 轴定位选择一圆柱短销 , 轴选择削边销。2切削力及夹紧力的计算工件材料为灰铸铁，刀具为直柄麻花钻，刀具材料为硬质合金，查机床夹具设计手册 （下简称夹具手册）表 1-2-7 得:钻削夹具力为 p=412D(1.2)s(0.75)Kp其中：D钻头直径（ mm）,p 轴向切削力S每转进给量 （mm/r）,Kp修正系数查表得：

40、D=6mm,s=0.38 Kp=(HB/190)0.6=(221/190)0.6=1.095所以： Px=412*6(1.2)*0.38(0.75)*1.095=1875 N 在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数K=K1K2K3K4。其中： K1 为基本安全系数1.5 ；K2为加工性质系数1.1 ；K3为刀具钝化系数1.1 ；K4为断续切削系数1.1 。所以F=K*Px=1.5*1.1*1.1*1.1*1875=3743 N该夹具采用螺旋夹紧机构 , 由于钻削切削力与螺旋夹紧力方向相同 , 仅需较小的夹紧力来防止工件在加工过程中产生振动和转动。故能满足夹紧要求。3 定位误差的分析（

41、1）定位组件尺寸的确定。设计该夹具时采用一面两孔定位，两孔直径相同，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， 同时为消除重复定位， 夹具两定位销应采用一圆柱销和一削边销。下面进行两定位销的设计计算：定位销的最大允许高度H19查夹具手册表1-1-10 得：H=(L+l+0.5D)/(L+D)*2(L+D)1min(1/2)其中： L 为工件两定位孔的距离（mm）;l 为工件定位孔到端面间的距离 (mm)； D 为工件定位孔的最小直径（ mm）；min 为工件定位孔与定位销间的最小间隙（mm）。L=113，D=71.6，l=69.8,1min=0.09计算得 :H=19.

42、67mm削边销的设计查金属切削机床夹具设计手册表3-2:确定圆柱销的直径d1=71.6根据圆柱销的直径，取削边销宽度b=12,B=65.6eLg=0.09,elx=1/3 eLg=0.03于是，削边销与基准孔的最小配合间隙2=2b( eLg+elx -1min/2)/D=0.04削边销的直径 d2=D2- 2=71.56mm 4定位误差的计算工件上与使用夹具有关的工序尺寸及工序要求有：孔深 16；3 个 6 孔均布于以轴中心线为中心的R54的圆周上；3 孔中心平面过轴线对于第一项要求，工序基准为H端面，而定位基准为与N端面，存在基准不重合误差，其值为两端面距离的尺寸公差，为 0.12mm，又其

43、基准位置误差为 0.5mm，所以对于第一项要求，其定位误差为：dw=Jw+Jb=0.5+0.12=0.62 mm对于第二项要求， 工序基准为轴中心线， 与定位基准一致，故不存在基准不重合误差。 只需计算位置误差。 如下图示意的化出了工件两孔中心线 O1O2与夹具上两销中心联机偏移的情况。20当两孔直径均为最大， 而两销直径均为最小时， 可能出现的最大偏角为：a = arctg(1max+2max/2L)=arctg(D1max-d1min+D2max-d2min/2L)此即为基准位置误差，并由此可得到一面两孔定位时转角定位误差的计算公式为：dw = arctg(D1max-d1min+D2ma

44、x-d2min/2L)其中： D1max=0.030 d1min=-0.002 D2max=0.030 d2min=-0.002所以 dw = 1 （分）对于第三项要求， 工序基准为轴线， 与定位基准重合， 因此只需计算基准位置误差，为孔销配合最大间隙，即dw= Jw = D1max- d1min=0.032 mm4.3 夹具零件的设计1钻模板的设计。由于采用螺旋夹紧机构， 为有利于工件向上取出， 该钻范本采用可翻转钻模板，查机床夹具设计手册 图 5-191 及附表，设计钻模板时以图中 D的大小为基准，为减小误差和保证配合精度在钻模板21内孔加一衬套（钻套用衬套） ，然后装上钻套，所以D的大小

45、为衬套的外径大小，而衬套内径大小即为钻套外径，根据国标 GB2264-80 查手册，此钻套用于钻 6 孔，所以其内孔直径大小取 6 和 8 之间，据此查的钻套外径为 12，再根据国标 GB2263-80查手册知衬套外径为 18。所以可翻转钻范本D 大小取 18，查表，如图知：钻范本宽度为 B为 34， l3 为 16，K 为 8，r 为 1.5 ，H 为 20，R为 10, d 为 10, l 为 40,d 为 18, d2 为 18, h 为 4, l1 为 70, l2 为 17。于是，可翻转钻模板设计完毕。2夹具体的设计夹具体是夹具的基础件。是用来将夹具各个部分联结成为一个整体的组件，

46、它是夹具上最大最复杂的组件。 在它上面要安装定位件、夹紧装置，刀具引导件以及其它各种装置和组件。对夹具体的一般要求，主要有： 1、足够的刚度和强度 2、较轻的重量 3、安装需稳定 4、保证装卸工件方便 5、工艺性要好由于该夹具体结构较为复杂， 所以选择铸造结构， 这种结构工艺性好，也可以保证较好的刚度，而且重量轻、机械加工量小。 选择的钻床为 Z575，其工作台尺寸 L*B*H 为 750*600* （0-850 ），所以所设计的夹具尺寸不应超过这一尺寸， 该夹具上要装上刻度盘和支撑板，同时要安装分度装置， 所以根据各零件的布置， 夹具体设计为如22夹具零件图所示，此外，此夹具体第五章刀具的选

47、择5.1 刀具选择的依据在选择刀具的型式和构造时，应当考虑下列几项主要因素：生产性质：生产的批量，从经济观点上来看， 影响着刀具的选择。例如在大量生产时采用特殊刀具， 可能是合理的； 而在单件或批量生产时，一般应用标准刀具。机床类型：刀具类型（钻、车到或铣刀）的选择决定于完成某种工序所选用的机床。 此外，在急茬上能保证工件及刀具系统刚性好的条件下，才允许采用高生产率的刀具， 例如高速钢切削车刀和大进给量车刀。工艺方案：不同的加工方案可采用不同类型的刀具。 例如，孔的加工可以用钻及扩钻，也可以钻及镗刀来进行加工。工件的尺寸及外形： 影响刀具大尺寸及构造的选择。 例如特型表面要采用特殊的刀具来加工

48、。加工表面粗糙度： 影响刀具构造和切削用量。 例如，去皮粗铣时，可采用粗齿铣刀；精铣时最好用细齿铣刀。加工精度：影响精加工刀具类型和构造的选择。 例如，孔的最后加工依据孔的精度可用钻、扩孔钻、铰刀或镗刀来加工。工件材料：影响刀具材料和切削部分几何参数的选择。刀具材料：与工件的加工精度、硬度等有关。5.2各类刀具的选择最终传动箱壳体零件的加工主要有平面加工和孔系加工，此外还23有螺纹加工，外圆面加工以及凸台加工等， 其中平面加工和外圆面加工用到铣刀和车刀，孔系加工用到钻头 , 螺纹加工用到丝锥，凸台加工用到锪刀，下面就这几种车刀的选择进行较详细的介绍。1车刀在该零件中 , N 面、 84 端面和半精车 84 外圆面的车削加工用到车刀 , 根据切削面的性质，所选的机床，以及切削用量，选择直头通切车刀，查手册根据工件材料选择硬质合金刀具2铣刀在