涡轮减速器箱体工艺工装课程设计说明书

1、 机械制造技术课程设计说明书题 目： 蜗轮减速器箱体设计 院 （部）： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 2012年7月1日 蜗轮减速器箱体工艺工装课程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，它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。因此，涡轮减速器箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。其主要特点：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

2、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15%20%。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，稳定的保证工件的加工精度。同时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

3、具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、使用技术等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，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。 关键词：涡轮减速器箱体类零件，夹具，II 蜗轮减速器箱体工艺工装课程设计目 录摘 要I目 录IV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11.2.1 涡轮减速器箱体类零件的功用及结构特点11.2.2 涡轮减速器箱体零件加工工艺特点2第2章零件的分析32.1 零件

4、的作用32.2零件的工艺分析3第3章 零件的工艺规程设计631选择零件的材料632确定毛坯的制造形式733基准的选择834 制定工艺路线1035涡轮减速器箱体加工工序的工艺过程安排1136加工工艺过程的分析1337机床设备的选择和介绍1338刀具量具的选择143.8.1量具的选择143.8.2刀具的选择1439计算切削用量及加工工时.15第4章 夹具设计164.1定位方案的选定254.2夹具夹紧装置的确定284.2.1夹紧力的方向和作用点的确定304.2.2夹紧力大小的估算304.2.3夹紧机构及元件的选择324.3夹具传动装置的确定334.4夹具体的设计344.4.1夹具体毛坯类型的选择35

5、4.4.2夹具体上排屑措施的确定36第5章 夹具定位方案的分析365.1工件定位自由度分析265.2工件定位精度分析29结 论40参考文献41蜗轮减速器箱体工艺工装课程设计第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

6、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CG125款挺杆机型），全国竟然有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

7、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

8、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，如图8 1a、b、d所示和分离式减速器箱体，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。涡轮减速器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涡轮减速器箱

9、体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的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求是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。这些技术要求是保证机器与设备的性能与精度的重要措施。

10、涡轮减速器箱体加工工艺的原则：1） “先面后孔”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内完成，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

11、速器箱体平面的精加工多用磨削。涡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。42 蜗轮减速器箱体工艺工装课程设计第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价加工：(1) 加强筋。如图2.1.(2) 侧面螺孔

12、。如图2.2(3) 4-18的孔。如图2.3(4) 上部设置螺栓孔。如图2.4(5) 周围设置螺钉安装孔前机体。如图2.5(6) 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图2.2蜗轮减速器箱体工艺工装课程设计图2.3图2.5第3章 零件的工艺规程设计31确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、其制造方法的工艺特点如表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

13、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30105810286687050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及成批生产5102571.02.0687050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1020845792.04.0687050顶，侧面底面不合理 （单位：mm）(资料来源：机械加工工艺手册，3-33-20)表3.233基准的选择基准：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

14、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

15、提高。否则，会使加工困难，甚至造成加工零件报废。机械制造技术基础P110(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)

16、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，粗基准选用前机体内一个较大的非加工面在毛坯图上已经标出。(2) 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

17、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

18、只作角向定位，零件使用时，它们仍是螺钉安装孔。34 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。精度检验的内容有：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

19、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。 工艺方案表2.1表 2.1 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，铣底面，留2mm余量，以底面为基准，铣四周，工序4：330右侧留2mm余量做工艺基准面，台阶20到22，其余到尺寸。工序5：划各孔粗镗孔线 （注意底面及330左侧面有2mm余量）

20、。工序6：以底面为基准，校正330左侧工艺基准面，粗镗90H7内孔单边放2 mm，工作台旋转90，镗185H7，70H7孔单边放2 mm（即Ra1.6内孔放2mm余量）其余孔单边放1 mm到尺寸。（注意：上立式镗床）工序7：时效工序8：油漆工序9：以195左侧面为基准，精铣底面到尺寸，以底面为基准精铣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4-18孔工序11：以底面为基准，校正330左侧工艺基准面，精镗90H7内孔与115孔到尺寸，保证。工作台旋转90，镗185H7，70H7到尺寸。（注意：上立式镗床）工序11：检验工序12：入库36加工

21、工艺过程的分析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。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：a) 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

22、。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。37机床设备的选择和介绍1) 汉川卧式镗床T(X)611B主要参数：最大镗孔直径40 mm主轴中心线至立柱母线距离 最大1600 mm最小350 mm主轴端面至底座工作面距离 最大1250 mm最小350 mm主轴行程315 mm主轴锥孔（莫氏）3# No.主轴轴转速范围25-2000 r/min主轴转速级数16 主轴进给量范围0.04-3.20 mm/r主轴进给级数16工作台尺寸500630 m

23、m主轴箱水平移动距离1250 mm主电机功率3 kw 机床重量3500 kg机床外型尺寸（长宽高)250010702840 mm2)鲁南精机立式铣床 5036B 主要参数：单 位/X52K工作面积 宽*长mm320*1250承载重量kg500T型槽数目个3T型槽宽度mm18T型槽间距mm70X向（工作台纵向）手动/机动mm700/680Y向（滑座横向）手动/机动mm255/240Z向（升降台垂向）手动/机动mm370/350最大回转角度deg45转速r/min30-1500转速级数Step18锥孔.ISO7：24 NO.50轴向移动距离mm85主轴端面至工作台距离最小/最大mm45/415主轴

24、中心线至床身垂直导轨面距离mm350切削进给速度mm/minX，Y：23.5-1180，Z：8-394快速移动进给速度mm/minX，Y：2300，Z：770进给级数Step18主轴电机功率KW7.5进给电机功率KW1.5机床外形尺寸（长*宽*高）mm2272*1770*2094机床净重（约）kg28004） 斗山加工中心 DNM500 主要参数:工作台尺寸（长X宽）mm450X500工作台行程mm300主轴中心线至导轨面距离mm335主轴端面至工作台面距离mm0-750主电机功率kw3.0最大钻孔直径mm40最大送刀抗力N16000主轴最大输送扭矩N.m350主轴孔锥度Morse4主轴变速级

25、数级12主轴变速范围r/min31.5-1400主轴行程mm250主轴箱行程mm200送刀级数级9送刀范围mm/r0.056-1.80外形尺寸（长X宽X高）mm1080X810X2510机床重量kg200038刀具量具的选择3.8.1量具的选择依据金属机械加工工艺人员手册所选量具公布如下：测量范围为：0100的深度规深度规用于精确测量凹台和沟槽深度。测量范围为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。测量范围为1030的内槽卡钳 内槽卡钳适用于测量各种筒形工件、管材内径以及凹槽尺寸。3.8.2刀具的选择依据金属机械加工工艺人员手册所选刀具公布如下：带柄槽铣刀：用于90，

26、119工序；面铣刀：用于铣两个工艺面工序；丝锥M10，M20： 用于共M10 M20工序；镗刀：扩孔90.119：麻花钻,18： 用于加工4-18的孔3.9确定切削用量及基本工时工序3 粗铣四周（1）加工条件： 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铣刀，dw=225mm,齿数Z=20量具：卡板 （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Zmax=2mm,可一次铣削，切削深度ap=2mm确定进给量f：根据工艺手册），表2.475,确定fz=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册，确定

27、V=0.45m/s,即27m/min 根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为：V=dwnw /1000=26.5(m/min)当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=125+3+2=130mm 故机动工时为： tm =130150=0.866min=52s辅助时间为： tf=0.15tm=0.1552=7.8s其他时间计算： tb+tx=6%(52+7.8)=3.58s故工序3的单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =

28、52+7.8+3.58=63.4s 工序6 粗镗 90mmH7孔（1）加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：粗镗90mm轴承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm机床：T68镗床刀具：YT30镗刀量具：塞规（2）计算镗削用量粗镗孔至89.4mm，单边余量Z=0.3mm, 切削深度ap=2.2mm,走刀长度分别为l1=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/min 根据表3.141,取nw=800r/min,故加工蜗杆轴承孔:机动工时为：辅助时间为： tf=0.15tm=0.1548=7.2ss其他

29、时间计算： tb+tx=6%(48+7.2)=3.3s则工序6的总时间为： tdj1=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 工序7 粗镗 185mmH7孔（1）加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：粗镗185mm轴承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm机床：T68镗床刀具：YT30镗刀量具：塞规（2）计算镗削用量粗镗孔至184.4mm，单边余量Z=0.3mm, 切削深度ap=2.2mm,走刀长度分别为l1=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/min 根据表3.141,取

30、nw=800r/min,故加工蜗杆轴承孔:机动工时为：辅助时间为： tf=0.15tm=0.1548=7.2ss其他时间计算： tb+tx=6%(48+7.2)=3.3s则工序7的总时间为： tdj1=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 工序8 精铣330面（1）加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：精铣箱体左2个端面机床：5036B 鲁南精机 升降台式铣床刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20量具：卡板 （2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为165 mm，最大加工余量为Zmax=0.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削, 切削深度ap=0.4

31、5mm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/min根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为：当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fzznz=0.152037.5=112.5(mm/min)切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=165+3+2=170mm 故机动工时为： tm =170112.5=1.5min=90s辅助时间为： tf=0.15tm=0.1590=13.5ss其他时间计算： tb+tx=6%(90+13.5)=

32、6.2s故铣一端面的时间： tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 由于要求铣2个端面，则工序8的总时间为： T=2tdj=2109.7=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20mm和攻钻6个公制螺纹M10mm，深14mm 的孔（1） 攻钻3M10mm，深20mm 孔 机床：组合钻床刀具：8.5mm的麻花钻M10丝锥钻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） ns=1000v/dw=435(r/min)按机床选取nw=400

33、r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度辅助时间为： tf=0.15tm=0.1526.7=4s其他时间计算： tb+tx=6%(26.7+4)=1.8s故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =26.7+4+1.8=32.5s 攻3-M10mm 孔v=0.1m/s=6m/min ns=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=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm,辅助时间为： tf=0.15tm=0.1538.7=5.8其他时间计算： tb+tx=6%(38.7+5.8)=2.7s故单件时间：

34、 tdj=tm+tf+tb+tx =38.7+5.8+2.7=47.2s(2)攻钻6-M10mm，深14mm 孔 机床：立式钻床Z535型刀具：8.5mm的麻花钻M10丝锥钻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） ns=1000v/dw=402(r/min)按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度辅助时间为： tf=0.15tm=0.1572=10.8s其他时间计算： tb+tx=6%(72+10.8)=5s故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =7

35、2+10.8+5=87.8s 攻4-M12mm 孔v=0.1m/s=6m/min ns=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, l1 =3mm,l2 =3mm,辅助时间为： tf=0.15tm=0.1576.3=11.5s其他时间计算： tb+tx=6%(76.3+11.5)=5.3s故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =76.3+11.5+5.3=93s故工序9的总时间T=32.5+47.2+87.8+93=244.8s工序10 钻孔（1）钻4-18mm 孔 工件材料：灰铸铁加工要求：钻4个直径

36、为18mm的孔 机床：立式钻床Z535型刀具：采用16mm的麻花钻头走刀一次， 扩孔钻18mm走刀一次16mm的麻花钻： 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）按机床选取nw=400r/min, （按工艺手册3.1-36）所以实际切削速度 18mm扩孔: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2.4-53）ns=1000v/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 由于是加工4个相同的孔

37、，故总时间为T=4(t1 +t2)= 4(14.5+7.6)=88.4s辅助时间为： tf=0.15tm=0.1588.4=13.3s其他时间计算： tb+tx=6%(88.4+13.2)=6.1s故单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx =88.4+13.3+6.1=207.8s 工序11 精镗 （1）加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：粗镗90mm轴承孔，加工0.1mm机床：T68镗床刀具：YT30镗刀量具：塞规（2）计算镗削用量粗镗孔至90mm， 切削深度ap=0.1mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm确定进给量f：根据工艺手册，表2.460,确定fz=0.27mm

38、/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/min 根据表3.141,取nw=800r/min,加工蜗轮轴承孔：机动工时为：辅助时间为： tf=0.15tm=0.1578=11.7ss其他时间计算： tb+tx=6%(78+11.7)=5.4s则工序11的总时间为： tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 工序13 精镗 （1）加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：粗镗185mm轴承孔，加工0.1mm机床：T68镗床刀具：YT30镗刀量具：塞规（2）计算镗削用量粗镗孔至185mm， 切削深度ap=0.1mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm确定进

39、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/min 根据表3.141,取nw=800r/min,故加工蜗杆轴承孔：机动工时为：辅助时间为： tf=0.15tm=0.1560=9ss其他时间计算： tb+tx=6%(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精镗 （1）加工条件工件材料：灰铸铁加工要求：半精镗蜗杆面70mm轴承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2mm机床：T68镗床刀具：YT30镗刀量具：塞规（2）计算镗削用量镗孔至70mm，单边余量Z=0.1m

40、m, 切削深度ap=0.2mm,走刀长度分别为l1=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/min 根据表3.141,取nw=800r/min,加工蜗轮轴承孔：机动工时为：辅助时间为： tf=0.15tm=0.1578=11.7ss其他时间计算： tb+tx=6%(78+11.7)=5.4s故总时间： tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 则工序14的总时间为： T= tdj1 +tdj2 =73.1+95.1=168.2S第4章 夹具设计对工件进行机械加工时，

41、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) 能扩大机床的使用范

42、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、使用技术等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，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。2) 有足够的强度和刚度 加工过程中，夹具体要承受较大的切屑力和夹紧力

43、。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基面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

44、一个面的铣面定位。支撑机构采用硬质合金块来支撑。夹具原理图如下图1压紧缸定位销图1粗定位销能使装夹更快，更方便。螺钉固定孔主视图支撑面，既是与工件接触部位俯视图（三）夹紧机构连杆，起到推拉的作用夹具机构采用油缸，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液压缸体压臂的压紧极限位置液压缸杆做上下运动， 同时还旋转运动。4.1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

45、置的工艺孔。当工作部分直径D3mm时采用小定位销（JB/T 8014.11999），夹具体上应有沉孔，使定位销圆角部分沉入孔内而不影响定位。大批量生产时，应采用可换定位销（JB/T 8014.31999）。工作部分的直径，可根据工件的加工要求和安装方便，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，其内径与定位销配合为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。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。图4.1图4.24.2夹具夹紧装置的确定4.2.1夹紧力的

46、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应垂直于主要定位基准，当夹紧力和切削力，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，所需的夹紧力最大。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内。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

47、进行计算。为了安全应将计算值的安全系数(一般取23)作为所需要的夹紧力。4.2.2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：式中 -实际所需夹紧力（N）； -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：取 则 确定: 根据机床夹

48、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；Px=451ts0.4Kp；式中，Pz圆周切削分力（N）； Py径向切削分力（N）； Px轴向切削分力（N）； s-每转进给量（mm）； t切削深度（mm）； -考虑工件材料机械性能的系数； -考虑刀具几何参数的系数。 查表1-2-4，得，Kmp=（）nKmp考虑工件材料机械性能的系数；KmpKpKpKpKrp考虑刀具几何参数的系数；计算Pz时，n取0.4；计算Py时，n取0.4； 计算Px时，n取0.4.计算Pz时，Kp=1.0， Kp =1.0， Kp =1.0， Krp=1

49、.0；计算Py时，Kp=1.0， Kp = 1.0， Kp=0.75， Krp=1.07；计算Px时，Kp=1.0， Kp =1.0， Kp=1.07， Krp=1.07； 取s=1mm, t=1mm 算得： Pz = 991.4(N )Py =467(N)Px =397.8（N） 夹紧力一般为估算，考虑X、Y方向的摩擦，所以在Z方向的力约为：4000（N）。 由公式，算得所要的夹紧力为12168（N）。4.2.3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：HRC3540。（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-M161.5。 螺栓为活节螺栓，规格为：M16240或M16220（GB798-76）。 根据机械设计上对紧螺栓联接的强度计算，有： 4.3夹具传动装置的确定在设计夹具传动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