减速箱体夹具设计说明书

1、全套图纸联系QQ1345656915机械制造技术基础课程设计说明书 设计题目:变速箱体加工工艺规程及夹具设计 晋 中 学 院 机 械 学 院 专业:机械设计制造及其自动化 班级:13机自本三 学生姓名:武宏杰 学号:1314112335 指导教师:田富根 2016年4月20日 目 录1. 零件分析 1.1 零件的作用 1.2 零件的工艺分析 1.3 确定零件的生产类型2. 确定毛坯类型绘制毛坯件图 2.1选择毛坯 2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 2.3 绘制变速箱体毛坯件图3. 工艺规程设计 3.1 定位基准的选择 3.2 拟定工艺路线的制定 3.3 加工设备及工艺装备的使用 3.4

2、加工余量、工序尺寸和公差的确定 3.5 切削用量的确定 3.6 时间定额的计算4. 专用镗床夹具设计 4.1 夹具设计任务 4.2 拟定镗床夹具结构方案与绘制夹具草图 4.3 绘制夹具装配总图 4.4 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 4.5 夹具专用零件图设计绘制致谢（略）参考文献（略)附录（略）1零件分析1.1零件的作用箱体零件是机器或部件的基础零件，它把有关零件联结成一个整体，使这些零件保持正确的相对位置。变速箱体中的主轴时车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的价值也将大打折扣。图1-1减速箱体1.2零件的工艺分析零件的材料为H

3、T200,灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。传动箱体需要加工表面以及加工表面的位置要求。现在分析如下：(1) 主要加工表面：1） 铣上下平面保证尺寸230mm，平行度误差为0.032） 铣侧面保证尺寸190mm，平行度误差为0.023） 镗上下面平面各孔到所要尺寸，并保证各误差要求4） 钻侧面5*M10螺纹孔5） 钻孔攻丝上平面各孔（2）主要基准面1）以上平面为基准的加工平面这一组加工表面包括：变速箱体上表面各孔，变速箱体上表面。2) 以下平面为基准的加工平面这一组加工表面包括：主要是下平面各孔及螺纹孔1.3确定零件的生产类型由题目可知，生产批量为中批量生产，查机械制造技术基础课

4、程设计指导书表2.2估计变速箱体质量为20kg,可知变速箱体为轻型零件。2 确定毛坯类型绘制毛坯图2.1选择毛坯 变速箱体的材料为灰铸铁，铸造而成，因为生产效率很高，所以可以免去每次造型起模斜度为5度2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量铸件的公差等级由箱体的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为一般精度。根据上述各因素，由表2.8，2.10，2.13表2.1 变速箱体加工余量和毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸机械加工余量毛坯尺寸左侧面3263.5329.5右侧面3265331上端面2302.8232.8下端面2304234807236980803778062359809238980421.540

5、.52.3绘制变速箱体铸造毛坯图由表2.1所得结果，绘制毛坯图如图2-1所示。 3工艺规程设计 机械加工工艺规程是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作安全生产，技术检验和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种，上质量，上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。在实际生产中，由于另外的生产类型，材料，结构，形状，尺寸和技术要求等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种方法就能够完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。因此，不仅要根据零件的具体要求，结合现场的具体条件，对零件各组成表面选择合适的加工方法，还要合理的安排加工顺序，

6、逐步得到把零件加工出来。对于某个具体零件，可采用集中不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以，加工出合格的零件，但从生产效率和经济效益来看，要选择合适的方案，拟定合理的工艺过程。3.1基准的选择加工的第一个平面是盖或底座的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖和底座的面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘A面为粗基准。这样可以保证对面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。3.1.1粗基准的选择 根据大批大量生产的变速器箱体，通常以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和定位销孔为精基

7、准，平面为330X20mm,两定位销孔以直径6mm,这种定位方式很简单地限制了工件的6个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有5个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小，易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。3.1.2 粗基准的选择按以下几点要求选择箱体零件重要孔系的80和72毛坯体和箱体侧面壁作为粗基准:第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔加工余量尽量均匀；第二，装入箱体内的旋转零件要与箱体内壁有足够的间隙；此外还应能保证准确的定位，可靠的夹紧。3.2

8、 拟定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能到达的经济精度，确定各表面的技工方法如下：地面粗铣，顶面粗铣，两侧面粗铣一半精铣，各纵向孔粗镗一半精镗，2-30、2-22孔 钻-扩-粗绞-精绞，螺纹孔，钻孔-攻螺纹。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和弦粗加工后精加工的原则，将顶面底面和两侧面的粗铣放在前面，精加工放在后面，每一个阶段中又首先加工面。然后再镗各纵向孔。2-22、2-30和各个螺纹孔放在最后加工。各纵向孔有同轴速度要求，并且表面粗糙度要求较高，故他们的加工宜采用工序集中的原则，即在一次装夹下将两面或者两孔同时加工出来，以保证其精度。1）表面加工的方法根据零件图上各加工表面的尺寸精

9、度和表面粗糙度，查表2.25平面加工方法的经济精度和表面粗糙度；查表2.24孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定箱体零件各表面的加工方法，如表3-1所示表3-1箱体零件各表面的加工加工表面尺寸及偏差尺寸精度登记表面粗糙度加工方案左侧面326IT10Ra12.5粗铣一半精铣右侧面326IT10Ra12.5粗铣一半精铣上端面230IT8Ra6.3粗铣一半精铣下端面230IT8Ra6.3粗铣一半精铣72孔72IT8Ra3.2粗扩-精扩80孔80IT8Ra3.2粗扩-精扩62孔62IT8Ra3.2粗扩-精扩92孔92IT8Ra3.2粗扩-精扩42孔42IT8Ra3.2粗扩-精扩2）加工阶段的划分该箱

10、体加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；在半精加工阶段，完成端面的精铣加工和螺纹孔的钻、铰加工；在精加工阶段，进行箱体端面的削加工。3）工序顺序的安排 （1）机械加工工序 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准；遵循“先精后粗” 原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，后加工次要表面；遵循“先面后孔”原则。由此初拟箱体机械加工工序安排，见表3-2。表3-2托架机械加工工序安排（初拟）工序号工序内容简要说明10粗铣底面“先精后粗

11、”20粗铣顶面“先精后粗”30粗铣两侧面“先精后粗”40粗镗各纵向孔“先主后次” “先面后孔”50半精铣两侧面“先精后粗” “先主后次”60半精镗各纵向孔“先精后粗” “先主后次”70精镗各纵向孔“先精后粗” “先主后次”80钻扩饺2-30“先面后孔”90钻扩饺2-22“先面后孔”100钻7M10螺纹底孔（深22）孔口倒角45度，攻螺纹深16，钻5M10螺纹底孔，孔口倒角45度钻2M16螺纹底孔孔口倒角45度“先面后孔”110钻顶面8M10和M10螺纹底孔深24，孔口倒角45度，攻螺纹深18“先面后孔”120钻底面沉头孔，铰孔13，锪孔26深4“先面后孔”130钻G1/8、G1/4螺纹底孔，孔

12、口倒角45度，攻螺纹“先面后孔”另外一位同学的加工工序安排是：粗精铣底面粗铣两侧面粗镗各纵向孔粗镗各纵向孔精镗各纵向孔半精铣两侧面钻扩饺2-30钻7M10螺纹底孔（深22）孔口倒角45度，攻螺纹深16，钻5M10螺纹底孔，孔口倒角45度，钻2M16螺纹底孔孔口倒角45度（1）热处理工序铸造成形后，进行调质处理，调质硬度为241285HBS，箱体上端面进行局部淬火。（2）辅助工序粗加工箱体上端面和热处理后，应安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序综上所述，该托架工序的安排顺序为：基准加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面精加工和次要

13、表面加工热处理主要表面精加工。4）确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，拟定托架的机械加工工艺路线，见表3-3。表3-3箱体机械加工工艺路线工序号工序内容定位基准10粗（精）铣箱体两侧面箱体前后端面20粗（精）铣箱体上下端面箱体上下端面30粗扩、精扩孔272mm箱体下端面40粗扩、精扩孔62mm箱体下端面50粗扩、精扩孔80mm箱体下端面60粗扩、精扩孔92mm箱体下端面70粗扩、精扩孔42mm箱体下端面80粗扩、精扩孔222mm箱体下端面90钻底面沉头孔，铰孔13，锪孔26深4箱体下端面100去毛刺110中检3.3加工设备及工艺装备的选用机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺

14、的需要和可靠的保证零件加工质量的前提下与生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准备费用。箱体的生产类型为中批生产，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备，所选用的夹具均为专用夹具。各工序加工及工艺装备的选用见表3-4.工序号工序内容加工设备工艺装备10粗铣箱体上端面立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺20粗铣箱体底面立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺30精铣箱体底面立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺40精铣箱体上端面立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺50粗扩、精扩孔272mm立式钻床525扩孔钻、卡尺、塞规60粗扩、精扩

15、孔62mm立式钻床525扩孔钻、卡尺、塞规70粗扩、精扩孔80mm立式钻床525扩孔钻、卡尺、塞规80粗扩、精扩孔92mm立式钻床525扩孔钻、卡尺、塞规90粗扩、精扩孔42mm立式钻床525扩孔钻、卡尺、塞规100粗扩、精扩孔222mm立式钻床525扩孔钻、卡尺、塞规110钻底面沉头孔，铰孔13，锪孔26，深4立式钻床525麻花钻、扩孔钻、卡尺、塞规表3-4加工设备及工艺装备3.4确定切削用量及基本公时（机动时间）3.4.1 铣面1) 工序1 粗铣顶面（1）加工条件； 工件材料：灰铸铁（2）加工要求：粗铣箱盖上顶面，保证顶面尺寸3mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d

16、w=225mm,齿数Z=20 量具：卡板计算铣削用量已知毛坯被加工长度为190mm,最大加工余量为Zmax=2.5mm,可一次铣削，切削深度ap=2.5mm确定进给量f:根据机型加工工艺设计手册，表2.4-75，确定fz=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册，确定v=0.45m/s,即27m/minns= 根据表2.4-86,取nw=37.5r/min故实际切削速度为: V=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弓箭,则行程为1+11+12=125+3+2=130mm故机动工

17、时为: tm=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1的单件时间: Tdj=tm+tf+tb+tx=63.4s 2)工序2 粗铣箱体底面 (1)加工条件:加工材料:灰铸铁加工要求:粗铣箱体底面,保证底面尺寸3mm 机床:卧式铣床X63 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350mm,最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm,可一次铣削,切削深度ap=2.45mm确定进给量f:根据机型加工工艺手册

18、,表2.4-75,确定fz=0.2mm/Z切削速度:参考有关手册,确定V=0.45m/s,即27m/minns=根据表2.4-86,取nw=37.5r/min故实际切削速度为: V=当nw=37.5r/min,工作台每分钟的进给量应为: 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1+11+12=330+3+2=335mm故机动工时为: Tm=2.23min=134s辅助时间为: tf=0.15tm=0.15134=20.1s其他时间计算: tb+tx=6%(134+20.1)=9.2s故工序2的单件时间: Tdj=tm

19、+tf+tb+tx=163.3s3)工序 精铣箱体底面（1）加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：精铣箱体下底面，保证顶面尺寸3mm 机床:卧式铣床X63 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190mm,最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm,可一次铣削确定进给量f:根据机型加工工艺手册,表2.4-75,确定fz=0.2mm/Z切削速度:参考有关手册,确定V=0.45m/s,即27m/minns=根据表2.4-86,取nw=37.5r/min故实际切削速度为: V=当nw=37.5r/min,工作

20、台每分钟的进给量应为: 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1+11+12=140+3+2=145mm故机动工时为: Tm=0.966min=58s辅助时间为: tf=0.15tm=0.1558=8.7s其他时间计算: tb+tx=6%(58+8.7)=4s故工序3的单件时间: Tdj=tm+tf+tb+tx=70.7s4) 工序4 精铣箱体顶面1)加工条件:加工材料:灰铸铁加工要求:粗铣箱体底面,保证底面尺寸3mm 机床:卧式铣床X63 刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=225mm,齿数Z=20 量具:卡板

21、 (2)计算铣削用量已知毛坯被加工长度为190mm,最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm,可一次铣削,切削深度ap=2.45mm确定进给量f:根据机型加工工艺手册,表2.4-75,确定fz=0.2mm/Z切削速度:参考有关手册,确定V=0.45m/s,即27m/minns=根据表2.4-86,取nw=37.5r/min故实际切削速度为: V=当nw=37.5r/min,工作台每分钟的进给量应为: 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1+11+12=330+3+2=335mm故机动工时为: Tm

22、=2.23min=134s辅助时间为: tf=0.15tm=0.15134=20.1s其他时间计算: tb+tx=6%(134+20.1)=9.2s故工序4的单件时间: Tdj=tm+tf+tb+tx=163.3s3.4.2 扩孔 1)工序5 扩72mm孔 （1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：扩蜗杆面72mm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）计算扩削用量 粗扩孔至71.4mm,单边余量Z=0.3mm,切削深度ap=2.2mm,走刀长度分别为11=230mm，12=275mm确定进给量f:根据机型加工工艺手册，表2.4-6

23、0，确定fz=0.37mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/minns=868r/min根据表3.1-41，取nw=800r/min,故加工蜗杆轴承孔：机动工时为：t=0.8min=48s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1548=7.2s其他时间计算： tb+tx=6（48+7.2）=3.3s则工序5的加工时间为： Tdj=tm+tb+tx=48+7.2+3.3=58.5s2) 工序6 扩62mm孔（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：扩蜗杆面62mm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）计算扩削用量 单边余量

24、Z=0.1mm,切削深度ap=0.2mm,走刀长度分别为11=230mm，12=275mm确定进给量f:根据机型加工工艺设计手册，表2.4-60，确定fz=0.27mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/minns=868r/min根据表3.1-41，取nw=800r/min,故加工蜗杆轴承孔：机动工时为：t=1min=60s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1560=9s其他时间计算： tb+tx=6（60+9）=4.1s则工序6的加工时间为： Tdj=tm+tb+tx=60+9+4.1=73.1s3)工序7 扩80mm孔 （1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：扩蜗杆面80

25、mm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）计算扩削用量 单边余量Z=0.1mm,切削深度ap=0.2mm,走刀长度分别为11=230mm，12=275mm确定进给量f:根据机型加工工艺手册，表2.4-60，确定fz=0.27mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/minns=868r/min根据表3.1-41，取nw=800r/min,故加工蜗杆轴承孔：机动工时为：t=1.3min=78s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1578=11.7s其他时间计算： tb+tx=6（78+11.7）=5.4s故总时间为： Tdj=

26、tm+tb+tx=78+11.7+5.4=95.1s则工序7的总时间为：T=tdj1+tdj2=73.1+95.1=168.2s4)工序8 扩92mm孔 （1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：扩92mm轴承孔,加工0.1mm 机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规（2）计算扩削用量 切削深度ap=0.1mm,走刀长度分别为11=230mm，12=275mm确定进给量f:根据机型加工工艺手册，表2.4-60，确定fz=0.27mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/minns=868r/min根据表3.1-41，取nw=800r/min,故加工蜗杆轴承孔：机动工时为：t

27、=1min=60s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1560=9s其他时间计算： tb+tx=6（60+9）=4.1s故工序8的总时间为： Tdj=tm+tb+tx=60+9+4.1=73.1s3)工序9 扩42mm孔 （1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗镗42mm轴承孔,加工0.1mm 机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规（2）计算扩削用量 切削深度ap=0.2mm,走刀长度分别为11=230mm，12=275mm确定进给量f:根据机型加工工艺手册，表2.4-60，确定fz=0.27mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=300m/minns=868r/min根据表3

28、.1-41，取nw=800r/min,故加工蜗杆轴承孔：机动工时为：t=1.3min=78s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1578=11.7s其他时间计算： tb+tx=6（78+11.7）=5.4s故总时间为： Tdj=tm+tb+tx=78+11.7+5.4=95.1s6） 工序10 钻2个22mm孔（1） 加工条件工件材料：灰铸铁 加工要求：钻2个22mm孔，深度为16mmd 孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：18mm的麻花钻 22mm扩孔钻 (2)计算钻削用量 钻2个22mm的孔 f=0.25mm/r（机型加工公家设计手册2.4-38,3.1-36） v=0.51m/s=30.

29、6m/min(机型加工工艺设计手册2.4-41) ns= =402(r/min) 按机床选取n=400r/min，（按机型加工工艺设计手册3.1-36） 所以实际切削速度V=31.42(m/min)T=4=4=0.8min=48s辅助时间为： Tf=0.15tm=0.1548=7.2s其他时间计算： Tb+tx=6（48+7.2）=3.3s故单件时间：Tdj=tm+tf+tb+tx=48+7.2+3.3=58.5s攻4-M12mm孔V=0.1m/s=6m/minNs=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： 1=16mm 1

30、1=3mm 12=3mm t=2=0.9min=54s辅助时间为： tf=0.15tm=0.1554=8.1s其他时间计算： tb+tx=6%（54+8.1）=3.7s故单件生产时间： tdj=tm+tf+tb+tx=54+8.1+3.7=65.8s则工序10单件生产总时间： T=58.5+65.8=124.3S7)工序11 钻4个13mm孔 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻4个直径为13mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：采用10mm的麻花钻头走刀一次， 扩孔钻13mm走刀一次10mm的麻花钻： f=0.30mm/r（机型加工工艺设计手册）2.4-38） v=0.52m/s=31.2m/

31、min（机型加工工艺设计手册）2.4-41） ns=397r/min按机床选取nw=400r/min（按机型加工工艺设计手册）2.4-36）所以实际切削速度 V=31.42(m/min)t1=0.24min=14.5s26mm扩孔：f=0.57mm/r（机型加工工艺设计手册）2.4-52）切削深度ap=1.5mmV=0.48m/s=28.8m/min（机型加工工艺设计手册）2.4-53）Ns=336r/min按机床选取nw=400r/min, （按机型加工工艺设计手册）3.1-36） V=31.42(m/min) t1=0.12min=7.6s由于式加工4个相同的孔，故总时间为 T=4（t1+

32、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故单间时间： tdj=tm+tf+tb+tx=88.4+13.6+6.1=207.8s3.5时间定额计算及生产安排 1.辅助时间tf的计算 根据文件2的第五章第二节所述，辅助时间tf与基本时间tj之间的关系tf=(0.15-0.2)tj,本零件tf=0.15tj。tf=0.15tj=0.15（7.8+20.1+24.3+12.96+12.2+11.2+13.3+12.96+12.2+4+10.8+11.5+2.7+3.9+6.3

33、+4.4+10.2+10.2+13.5+13.5+7.2+8.6+9+11.7+9+11.7）=53.688s4专用夹具的设计4.1粗镗孔夹具（1）因为所镗孔的长度很短，既刀具的悬伸长度很短，而导柱直径又大于镗孔径、所以刀具的刚性很好，加工精度也高。（2）这种布置型式可用同一尺寸的后镗套而进行多工步加工。（3）因无前导柱，故装卸工件更换刀具均叫方便。（4）用于立镗时，无切削落入镗套之虑。3、当镗削的通孔或不通孔时，刀具虽然仍是悬挂式，但导柱直径d则应小于所镗孔经D。如果这时仍采用上述dD的方式，则在加工这种较长的孔时，刀具的悬伸长度h必然很大，起码应大于L.由于刀具悬伸长度大，所以刀具易引偏，

34、严重时会使镗杆与镗套蹩住，否则须增加镗套长度，以保证足够的导引刚度。但这样将导致整个镗套部分的结构庞大。上述两种的单支承引导的镗杆与机床主轴作刚性联接，这样，要使镗套中心对准机床主轴中心，不容易做到很准确，而且还需要技术水平较高的工人能胜4.1.1夹紧力大小的确定原则夹紧力大小对于确定夹紧装置的结构尺寸，保证夹紧可靠性等有很大影响。夹紧力过大易引起工件变形，影响加工精度。夹紧力过小则工件夹不紧，在加工过程中容易发生工件位移，从而破坏工件定位，也影响加工精度，甚至造成安全事故。由此可见夹紧力大小必须适当。计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个刚性系统，然后根据工件受切削力、夹紧力（大工件还应考虑

35、重力，运动的工件还需考虑惯性）后处于静力平衡条件，求出理论夹紧力，为了安全起见再乘以安全系数K。式中 W计算出的理论夹紧力；W实际夹紧力；K安全系数，通常k=1.53.当用于粗加工时，k=2.53,用于精加工时k=1.52。这里应注意三个问题：1.切削力在加工过程中往往方向、大小在变化，在计算机中应按最不利的加工条件下求得的切削力或切削合力计算。如图3.1.1所示切削方向进行静力平衡，求出理论夹紧力，再乘以安全系数即为实际夹紧力，图中W为夹紧力，N1、N1为镗孔各方向镗削力，可按切削原理中求切削力。而N1切削力将使夹紧力变大，在列静平衡方程式时，我们应按不利的加工条件下，即N1时求夹紧力。既

36、图3.1.12.在分析受力时，往往可以列出不同的工件静平衡方程式。这时应选产生夹紧力最大的一个方程，然后求出所需的夹紧力。如图所示垂直方向平衡式为 W=1.5KN;水平方向可以列出：,f 为工件与定位件间的摩擦系数，一般0.15,即W=10KN；对o点取矩可得下式比较上面三种情况，选最大值，既W=10KN。3.上述仅是粗略计算的应用注意点，可作大致参考。由于实际加工中切削力是一个变值，受工件材料性质的不均匀、加工余量的变动、刀具的钝化等因素影响，计算切削力大小的公式也与实际不可能完全一致，故夹紧力不可能通过这种计算而得到结果。生产中也有根据一定生产实际经验而用类比法估算夹紧力的，如果是一些关键

37、性的重要夹具，则往往还需要通过实验的方法来确定所需夹紧力。本夹具主要用来镗左端平面夹具，这个工艺孔有尺寸精度要求，表面粗糙度要求，表面粗糙度为，与顶面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本到工序为杠杆加工的第一道工序，加工到本道工序时只完成了传动箱体上表面的粗、精铣。因此再本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。4.1.2定位基准的选择由零件图可知，有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保证所钻的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基

38、准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣箱体的下表面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择选用下平作为定位基准，为了提高加工效率，根据工序要求先采用标准硬质合金镗刀刀具对工艺孔进行粗镗削加工；然后采用硬质合金镗刀对其进行精加工，准备采用手动夹紧方式夹紧。3.1.3切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的镗加工：镗削力 ： 镗削力矩 ： 式中： 本道工序加工工艺孔时，工件的下平面与台价台靠紧。采用带光面压块的压紧螺钉夹紧机构夹紧，该机构主要靠压紧螺钉夹紧，属于单个普通螺旋夹紧。根据参考文献11可查得夹紧力计

39、算公式： （3.1）式中： 单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）； 原始作用力（N）； 作用力臂（mm）； 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm）； 螺杆端部与工件间的摩擦角（）； 螺纹中径之半（mm）； 螺纹升角（）； 螺旋副的当量摩擦角（）。由式（3.1）得点接触的单个普通螺旋夹紧力：4.1.4夹紧元件及动力装置确定由于箱体的生产量很大，采用手动夹紧的夹具结构简单，在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。本道工序夹具的夹紧元件选用带光面压块的压紧螺钉。旋紧螺钉使其产生的力通过光面压块将工件压紧。4.1.5镗套、衬套、镗模板及

40、夹具体设计工艺孔的加工需粗、精镗切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。钻模板选用固定式钻模板，工件以底面及侧面分别靠在夹具支架的定位快，用带光面压块的压紧螺钉将工件夹紧。夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构见夹具装配图如上图所示：4.1.6夹具精度分析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。由工序简图可

41、知，本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用顶面为主要定位基面，故定位误差很小可以忽略不计。本道工序加工中主要保证工艺孔尺寸mm及表面粗糙度。本道工序最后采用精镗加工，选用标准硬质合金镗刀，直径为mm，并采用镗套，镗刀导套孔径为该工艺孔的位置度应用的是最大实体要求。工艺孔的表面粗糙度，由本工序所选用的加工工步粗镗精满足。影响两工艺孔位置度的因素有（如下图所示）：（1）镗模板上装衬套孔的尺寸公差：（2）两衬套的同轴度公差：（3）衬套与钻套配合的最大间隙：（4）钻套的同轴度公差：（5）镗套与镗刀配合的最大间隙：所以能满足加工要求。4.1.7夹具设计及操作的简要说明装卸工件时，先将工件放在定位块上

42、；用压块的压紧螺钉将工件夹紧；然后加工工件。当工件加工完后，将带光面压块的压紧螺钉松开，取出工件。本夹具主要用来粗、精铣传动箱上平面。由于加工本道工序的工序简图可知。粗、精铣传动箱上平面时，上平面尺寸为210315mm，粗糙度要求，传动箱上平面与下平面有平行度要求,并与工艺孔轴线分别垂直度的要求，本道工序是对传动箱上平面进行粗精加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。4.2确定夹具结构型式与夹具在机床上的安装方式本产品为中批生产，考虑夹具的刚度、强度和工艺性要求，采用铸造家具体结构，优点是工艺性号，可以铸造触各种复杂的形状，具有良好的抗压强度、刚度和抗震性。单生产周期长，需进行时效处理，以消除内应力。材料采用HT200，用于切削负荷大、振动大的场合。支座与支撑板、支撑板与夹具用螺钉连接。4.3 定位误差分析本工序选用平面定位，由于定位基准与箱体底面之间存在平行度误差，因此必将引起转角偏移误差。不过这的转角误差不再只是单向的了，而是在水平方向内任意方向上都有可能发生。误差计算公式如下： dw(y)=TD1=Td1+s=0.03+0.03+0=0.06 =tan=0.00004854式中 S-第一定位基准孔与圆柱定位销间的最小间隙； S-