铸造机盖加工工艺及夹具设计毕业论文

1、铸造机盖加工工艺及夹具设计摘 要 本次毕业设计的题目是“铸造机盖的加工工艺及夹具设计”，其主要任务有两项：第一项是箱体零件加工工艺规程的设计；第二项是箱体零件工装夹具的设计。在工艺规程的设计中，首先对零件进行分析，根据生产纲领、零件材料及其它要求来确定毛坯的制造形式；其次根据基准选择原则进行粗基准和精基准的选择，然后拟定工艺路线，通过综合比较与分析确定最终工艺方案；最后进行机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及基本工时的确定。在工装夹具部分的设计中，首先是定位方案的确定，根据各道工序的加工特点合理的选择定位基准并进行误差分析，如果定位基准与设计基准不重合则要进行尺寸链的计算；其次根据加工

2、特点进行切削力的计算，综合以上因素设计合理的夹紧方案并计算夹紧力，最后进行夹具整体设计。关键词：铸造、机盖、加工工艺、夹具 SummaryThe title of graduation project is " cast metal machine cover technological procedure and assembly technology clamp "there are two main tasks: The first is the design of technological procedure of box parts ,and the secon

3、d is the design of assembly technology clamp of box parts .During the design of technological procedure, the first step is to analysis the parts according to production program, materials of parts and the other requirements ,and to determine the manufacture form of rough;the followed is to select ro

4、ugh and precise in accordance with the principles of reference, then deciding the process routes ,and detetmining the final programme by the Integrated Comparison and analysis ; the final is to determine mechanical allowance, process dimension, blank dimensions, cutting parameters and the basic work

5、ing hours. In the design of part of assembly technology clamp, the first is the determination of location programme,choosing location reference reasonably and analysising error in accordance with the characteristics of every process. if the location reference does not coincide with design reference

6、, we must work out the dimension chain;the followed is the calculation of the cutting force by the characteristics of the processing .considering all the factors ,we will design the clamping programmes reasonably and calculate the clamping force, and design the clamp finally.Keyword: casting machine

7、 cover technological procedure; assembly technology clamp目 录摘要IABSTRACTII一. 绪论11.1课题研究的目的及意义11.2铸造机盖的现状与发展趋势11.3、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施.21.4、本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分4-二 工艺设计说明书.62.1、铸造机盖的功能及机构特点.62.2、图纸技术要求分析.62.3、生产纲领确定.62.4、材料、毛坯制造方法的选择以及毛坯图、生产纲领确定.72.5、定位基面的选择及分析.92.6、加工工作量及工艺手段组合.102.7、轴承支撑

8、孔端面加工夹具的计算与设计12 三.镗床夹具的设计143.1定位装置的设计163.2定位误差分析和计算163.3定位销参数的确定173.4镗床切削力的计算183.5夹紧力的确定183.6镗床夹具设计及操作的简要说明19四、设计总结20五 参考文献21-六 致谢- 22-一. 绪论1.1课题研究的目的及意义1.培养学生运用机械制造技术(含机床夹具设计)及有关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量、金属切削机床等)的知识，结合认识实习中学到的实践知识，独立地分析和解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量等工艺问题。初步具备设计一个中等复杂程度零

9、件的工艺规程的能力。2.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。3.培养学生熟悉并运用有关手册、标准、规范、图表等技术资料的能力。4.进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。1.2铸造机盖的现状与发展趋势 2007年国家为了促进经济结构调整和贸易增长方式转变，再次动用了关税这一宏观调控“指挥棒”，不仅对300多种商品实行进口暂定税率，而且进一步限制高耗能、高污染、资源性商品出口，对不锈钢锭及其初级产品等原材料新开征出口关税。而这一系列关税调整新政的实施，将为铸造业的发展带来重要机遇。 铸造生产是获得机械

10、产品毛坯的主要方法之一，是机械制造工业的重要基础，在国民经济中占着相当重要的位置。在许多机械中，铸件重量占整机重量的比例很高，内燃机80%，拖拉机65%-80%，液压件、泵类机械50%-60%。作为我国支柱产业正在大力发展的汽车工业，其心脏部分发动机的关键零件，如缸体、缸盖、曲轴、缸套、活塞、进气管、排气管等八大件几乎全部由铸造成而成；冶金、矿山、电站等重大关键设备需求优质的重大型铸件；另外国民经济的基础设施和人民生活也需要大量铸件，输水（气）管道则需要各种尺寸的高韧性球墨铸铁管。 我国不仅以1700万吨左右的铸件年产量位居全球首位，成为世界铸造大国，而且我国铸造业的区域特色也十分鲜明，已形成

11、了“长三角”地区、山东、山西、辽宁、广东等地的铸造产业集群。这些地区的产业集聚有助于创造更多的合作机会，使培训、金融、开发、市场营销、出口等方面形成互动，促进了铸造产业的发展。“长三角”铸造产业集群是我国目前最大的铸造产业集群，它包括上海市、江苏省及浙江省，铸件年产量近500万吨，几乎占全国的三分之一。这一地区是我国的经济发达地区，其机械工业、家电行业、冶金行业也在全国名列前茅，根植于这些产业的铸造业必然成为了全国的领头羊。 全球经济一体化的浪潮对铸造行业的影响巨大，铸件市场上的竞争手段越来越多。在越来越苛刻的对铸件本身的质量要求、价格和交付期限、相关服务的基础上，采购商们普遍地提出了一些额外

12、的附加要求。体现在贸易技术壁垒方面，对于供应商所采取的种种认证、认可方面的要求，已经成为最常用的手段。我国铸造行业处于成长期，具有较好的发展前景。外国大型铸造企业纷纷加大了在华投资的力度，通过直接投资和并购的方式增加在华投资。一方面提高了我国铸造业的总体水平，另外一方面也增加了国内市场的竞争程度。 本研究咨询报告依据国家统计局、国家海关总署、国家发改委、国务院发展研究中心、国家商务部、中国铸造协会、中国行业研究网、全国及海外多种相关报刊杂志的基础信息，结合深入的市场调查资料，以独特精辟的视角，对我国铸造市场的发展现状、重点城市的铸造市场发展状况、以及我国铸造设备进出口情况进行了深入分析，探究我

13、国铸造行业技术的发展趋势，寻求中国铸造企业做大做强的策略。报告还对国家相关产业政策进行了介绍和政策趋向研判，是从事钢铁铸造、机械铸造、等相关行业的企业了解市场发展动态，把握企业定位和市场命脉不可多得的精品。1.3、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施本设计的主要内容有以下几个方面：1. 设计思路2. 设计方案3. 零件CAD制图4. 零件工艺分析5 零件加工方案铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系

14、统、浇口形状等有关6 (1) 流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。 实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外，还必须改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。 7.(2) 收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为

15、三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。 缩孔和疏松是铸件的主要缺

16、陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多，并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度，使其同时或快速凝固。 线收缩 线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺寸及形状变对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率，即使同一合金，铸件不同，收缩率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的

17、收缩率也不同。应根据具体情况而定。 (3) 热裂性 铝铸件热裂纹的产生，主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化，失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。 不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝固过程中开始形成完整的结晶框架的温度与凝固温度之差越大，合金收缩率就越大，产生热裂纹倾向也越大，即使同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。生产中常采用退让性铸型，或改进铸铝合金的浇注系统等措施，使铝铸件避免产生裂纹。通常采用热裂环法检测铝铸件热

18、裂纹。 (4) 气密性 铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程度，气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。 铸铝合金的气密性与合金的性质有关，合金凝固范围越小，产生疏松倾向也越小，同时产生析出性气孔越小，则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏，还与铸造工艺有关，如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下凝固结晶等，均可使铝铸件的气密性提高。也可用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性。 (5) 铸造应力 铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。各种应力产生的原因不尽相同。化也越大。1.4、本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析根据

19、不同的研究对象拟采用不同的研究手段（途径），本课题包括两方面内容：铸造机盖的加工工艺规程及夹具设计制定工艺规程的研究途径和可行性分析毛坯的选择：根据生产纲领和零件结构选择毛坯，毛坯的类型一般在零件图上已有规定。对于铸件和锻件应了解其分模面、浇口、冒口位置和拔模率，以便在选择定位基准和计算加工余量时有所考虑。如果毛坯是棒料或型材，则按其标准确定尺寸规格，并决定每批加工件数。毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有密切的关系。同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。铸造机盖毛坯材料为QT400-5，硬度范围在150200HBS，承受中等载荷,采用钢模锻方法。拟订工艺路线：表示零件的加工顺

20、序及加工方法，分出工序，安装或工位及工步等。并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。拟订工艺路线从实际出发，理论联系实际和工人结合起来。常常需要提出几个方案，进行分析比较后再确定。计算切削用量、加工余量及工时定额：查阅切削用量手册等资料并进行计算确定。目前，对单件小批量生产不规定切削用量，而是由操作工人根据经验自行选定，但对于自动线和流水线，为保证生产的节拍，必须规定切削用量，并不能随意改变。计算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工质量以保证最终加工质量。工时定额一般按各工厂的实际经验积累起来的统计资料来估算。随着生产的发展，工艺的改进，新工艺，新技术的不断出现，工时定额应进

21、行相应的修改。对机械加工工艺规程基本要求可归结为质量、生产率和经济性。虽然有时互相矛盾，但只要把它们处理好，就会成为一个统一体。在三个要求中，质量是首要的。质量表现在机械产品的各项技术性能指标，质量不能保证，根本谈不上数量；质量和生产率之间是密切联系的，在保证质量的前提下，应该不断地最大限度地提高生产率，满足生产量的要求。如果两者矛盾，则生产率要服从于质量，应在保证质量的前提下解决生产率问题。在保证质量的前提下，应尽可能的节约耗费，减少投资，降低制造成本，这就是经济性。因此，铸造机盖的工艺规程研究途径应该体现质量、生产率和经济性的统一，达到经济合理及可行的最优方案。夹具设计的研究途径和可行性分

22、析铸造机盖工序使用的专用夹具，此类夹具的特点是针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决此问题，首先得了解影响定位精度的因素。然后采取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间二 工艺设计说明书2.1、铸造机盖的功能及机构特点铸造机盖内部是靠输出和输入的齿轮的啮合来确定的，传动

23、轴之间的中心距及平行度直接影响了铸造机盖的质量好坏。支承各传动轴，保证各传动轴之间的中心距及平行度，并保证铸造机盖部件与发动机的正确安装是铸造机盖组装的首要要求。铸造机盖加工质量的优劣，将直接影响到轴与齿轮等零件相互位置的准确性及减速器总成的使用寿命和可靠性。那么对铸造机盖的输出输入轴承支撑孔的键。铸造机盖箱体是典型的箱体类零件，其结构形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多强筋。有精度要求较高的多个平面、轴承孔系、螺孔等需要加工。因为刚度较差，切削中受力受热大，易产生振动和变形。铸造机盖的主要作用是进行速度的减速作用，在各种加工车床上还是机动工件上都必须要用到的，特别是在车辆行业中是必不可

24、少的备件，可以说减速器是当代发展的机械行业中关键的部分之一。该铸造机盖箱体，结构复杂，壁薄，设有加强筋、凸台、凸边、内腔。精度和相互位置精度要求高，这些孔和面的加工精度直接影响机器的装配精度、使用性能和使用寿命。有许多紧固螺钉孔和定位孔。铸造机盖是在垂直方向上传递运动，对齿轮的润滑要求很高，而且运动的传递的精确度很高。这些方面对箱体的加工面有特别的要求，轴承孔和结合面的加工精度必需达到要求。 2.2、图纸技术要求分析机盖和机座的主要加工部位有：轴承支撑孔、对合面、轴承端面和底面等，对这些加工部位的主要技术要求有： （1）机盖铸成后，应清理并进行时效处理。（2）机盖和机座合箱

25、后，边缘应平齐，相互错位每边不大于2mm。（3）应检查与机座结合面的密封性，用0.05mm塞尺塞入深度不得大于结合面宽度的三分之一，用涂色法检查接触面积达每平方厘米一个斑点。（4）与机座联接后，打上定位销进行镗孔，镗孔时结合面处禁放任何衬垫。（5）机械加工未注偏差尺寸处精度为IT12。（6）铸造尺寸精度为IT18。（7）未注明的倒角为2×450，其粗糙度为Ra12.5。（8）未注明的铸造圆角半径3-5mm。2.3、生产纲领确定 查表1（划分类型的参考数据）可知：表1生产类型同一种零件的年产量重型零件中型零件轻型零件中批量生产1003002005005005000 

26、1、确定生产类型：按计算公式N=Q·n(1+%+%) 其中零件在每台产品中的数量n=1（件/台），年产量Q=10000（件/年），废品率%=2%，备品率%=3%所以N=Q·n(1+%+%) =1000×1×（1+2%+3%）=10500由于属于中型零件，确定箱体的生产属于大批量生产。 2、检查主要技术要求：（1）首先检查图纸，检查公差制定、形位公差、表面粗糙度是否合理。（2）分离式箱体的主要加工部位有：轴承支撑孔、结合面、端面和底面（装配面）等。对这些主要加工面加工的主要技术要求有：a. 底座的底面与结合面必须平行，其误差不超过0.55mm/1

27、000mm；b. 结合面的表面粗糙度Ra值小于1.6m，两结合面的接合间隙不超过0.03mm：c. 轴承支承孔的轴线必须在结合面上，其误差不超过±0.2mmd. 轴承支承孔的尺寸公差一般为H7，表面粗糙度Ra值小于1.6m，圆柱度误差不超过孔径公差的一半，孔距精度允许为±0.03±0.05 mm；e. 两个或两个以上箱体夹壁上的轴承支承孔的同轴度误差不超过最小孔径的公差一半。（3）圆锥齿轮减数器箱体的主要技术要求：a. 安装滚动轴承的孔系孔径公差等级为IT7，粗糙度为Ra1.6；b. 各轴承孔中心距偏差为±0.05；c. 各轴承孔中心线的平行度公差67级

28、；d. 箱体前端面是变数箱的安装基准，变数箱主轴与发动机输出轴连接，因此图纸要求端面跳动为0.08，后端面仅为安装轴承盖，端面圆跳动为0.1。装配基面、定位基面及其余各面的粗糙度为Ra3.2；e. 箱体安装螺孔的位置公差为0.16；f. 机座铸成后应清理并进行时效处理；g. 机座和上盖和箱后，边缘应平齐，相互交错为每边不大于2mm；h. 检查与机盖结合面的密封性，用0.05mm塞尺塞入深度不得大于结合面宽度的1/3，用涂色发检查接触面积达1mm一个斑点；i. 与机盖连接后，打上定位销进行镗孔，镗孔时结合面处禁放任何的衬垫。j. 机械加工为标注偏差尺寸精度为IT/2；k. 铸造尺寸精度IT/8；

29、l. 未标注的铸造圆角半径R=35mm；m. 未标注的倒角尺寸为2×450，粗糙度为Ra12.5。n. 机座不漏油。2.4、材料、毛坯制造方法的选择以及毛坯图由于该铸造机盖外形和内腔比较复杂，有加强筋、凸台、凸边、凹槽，壁厚较薄，故选用流动性好，减振性好，加工工艺性强和成本低的灰口铸铁，材料牌号为HT200。 优点：     由于有石墨存在，有利于润滑及储油，故耐磨性能好，且消震性由于钢；     工艺性能好。由于灰铸铁含碳量高，接近与共晶成分，故熔点比钢低，因而铸造流动性好，切削、加工性好。&

30、#160;    经济效率高； 缺点：力学性能低，抗拉强度远低于钢。若无灰铸铁，可选蠕墨铸铁，它的抗拉强度、屈服强度、弯曲强度、伸长率、弹性模量、断面收缩率均优于灰铸铁。热处理方法：退火，高频感应加热表面淬火。箱体属于大批量生产，采用铸造的方法，金属模造模，必须采用自动线机器造型，两箱造型。这样铸造机盖的主要轴承孔在铸造成直接铸出，只有注油孔，油塞孔和加油孔等到直径铸造机盖小于25mm的不铸出，留待机械加工时钻出。因为该箱体属于大批量生产，必须采用金属模机器造型，分为上下两箱。上、下箱的分型面分别选在机盖、机座的中心面上。由于采用这种方式，起模方便，且有

31、利于型芯的定位、固定、排气与清理，以及便于检查铸件壁厚与不易错箱。浇注口的选择有以下原则：铸件的重要加工面或主要工作面应在下面，因为在浇注位置的上面部位，缺陷（砂眼、气孔、）出现的机会较下部多；铸件的大平面应放在下面；铸件的厚实部分容易形成缩孔，这些部分的浇注位置应放在分型面附近的上部或侧面；上、下两箱采用中注式浇注系统，浇铸位置设在机盖、机座中心面的左侧，由于上、下箱关于中心面对称，产生的毛刺也更容易清除，并且对轴承孔有更高的性能要求。   箱盖的分型面如下图:箱座的分型面如下图: 分型选择的理由：使铸型的分型面最少，以减少铸型的误差，提高铸件的精度；使铸件的全

32、部或大部分应尽量可能放在一个砂箱内，便于保证铸件的精度；根据毛坯加工方法查出各加工面的加工余量: 单位:mm 毛坯尺寸设计尺寸加工余量上偏差下偏差机座的结合面234.52304.5+1.5-1.5机座底平面236.52306.5+1.5-1.5机盖的结合面19.5154.5+1.2-1.2机盖的斜方孔面1257.0+1.5-1.5圆锥齿轮轴承孔端面3603509+2.0-2.0圆柱齿轮轴承孔端面5955905.0+2.5-2.5轴承孔6.5+1.2-1.2 2.5、定位基面的选择及分析1、  以边缘不加工面为粗基准，夹具夹紧中间轴承孔来粗铣和精铣结合面，边缘不加工

33、面限制了Z，X，Y自由度，满足加工要求。2、  以结合面为定位基准，箱体两侧通过支承点作为第二类定位基准，以一侧不加工端为粗基准。定位基准限制了X自由度，通过模孔钻箱体上所有孔，先通过锪平刀锪平，再换刀钻孔。3、  以结合面为精基准，以两侧和一端不加工的侧端为粗基准，为第二类定位基准，加工窥视孔端面，粗铣，再精铣。4、  以3步骤的定位基准，攻丝注油孔和吊耳孔，以及攻丝窥视孔端面螺孔。5、  下箱体以结合面为粗基准加工（粗、精铣）下底面，再以下底面为精基准加工结合面，夹具夹紧两侧，作为第二类定位基准。6、  下箱体以结合面为精基准，以两侧定位作

34、为第二次定位基准，以一侧端面加工的边缘面为粗基准，限制X自由度，加工各个轴端通孔（首先锪平再钻孔）。以下底面为定位基准锪平底座6个孔，再钻孔。7、  上、下箱结合，拧紧各个螺栓，以下底面为定位基准，以输出轴为粗基准，加工两个锥销孔。8、  以底座四孔为定位基准，夹具夹紧两侧，同时粗铣、精铣输出端两端面和一端输入轴的端面。底座四孔定位限制自由度X、Y、X、Y、Z。9、  以底座四孔为定位基准，钻孔和攻丝输出轴两端面和输入轴端面。10、  以底面与两锥销孔为定位基准，精加工轴承孔，夹具夹紧机座底面的不加工面，以输入轴端面为精基准，精加工输出轴承孔，以底面与两

35、定位孔为定位基准。2.6、加工工作量及工艺手段组合根据铸造机盖结构简图，分析可知，有以下一些加工表面：1、主要平面：机座底面和对合面，机盖的对合面和顶部方形孔、各凸台面，轴承支撑孔的端面。2、主要孔：主轴承支撑孔140 Ra1.6与轴承支撑孔140 Ra2.5。3、其他加工部分主要有8个凹槽联接孔、2个凸缘联接孔、4个地角螺钉孔（其中两个先加工成定位工艺孔）、2个销钉孔、顶部方形面上6个螺纹孔，轴承端面共18个螺纹孔以及斜油标孔、油孔、油塞孔、2个起吊螺纹孔、起盖螺钉孔。 机盖结合面：平面度要求为0.025，表面粗糙度Ra1.6，毛坯加工余量为4.5。以机盖凸缘的不加工面为基准工序名

36、称加工余量（mm）经济精度工序尺寸公 差（um）精 铣1IT8±0.021515±0.0135Ra1.6粗 铣3.5IT13±0.13516±0.135Ra6.3毛 坯4.5±1.219.5±1.2±1.2 机座结合面：平面度要求为0.025，表面粗糙度Ra1.6，毛坯加工余量为4.5。以机座底面为基准进行粗精加工工序名称加工余量（mm）经济精度工序尺寸公 差（um）精 铣1IT8±0.036230±0.036Ra1.6粗 铣3.5IT13±0.36231±0.36Ra6.3

37、毛 坯4.5±1.5234.5±1.5±1.5 机座底面安装面：表面粗糙度Ra6.3，毛坯加工余量为6.5。以机座结合面毛坯为基准工序名称加工余量（mm）经济精度工序尺寸公 差（um）粗 铣6.5IT13±0.36234.5±0.36Ra6.3毛 坯6.5±1.5241±1.5±1.5 轴承支撑孔140 Ra1.6 镗削 工序名称加工余量（mm）经济精度工序尺寸公 差（um）精 镗0.5H7 140 Ra1.6半精镗2H10 139.5 Ra3.2粗 镗4H13 137.5 Ra6.3毛 坯6.

38、5±1.5133.5±1.5±1.5 输入轴轴承端面加工：表面粗糙度Ra3.2，两相对端面同时加工工序名称加工余量（mm）经济精度工序尺寸公 差（um）精 铣2IT9±0.14350±0.14Ra3.2粗 铣8IT13±0.89352±0.89Ra6.3毛 坯10±2.0360±2.0±2.0 输出轴轴承端面加工：两对轴承端面A与B垂直度要求为0.10mm，表面粗糙度要求为Ra1.6工序名称加工余量（mm）经济精度工序尺寸公 差（um）精 铣1IT8±0.03659

39、1±0.036Ra1.6粗 铣3.5IT13±0.55594.5±0.55Ra6.3毛 坯4.5±2.5595.5±2.0±2.5 2.7、轴承支撑孔端面加工夹具的计算与设计设计夹具要满足轴承孔端面的加工精度要求，采用一面两销来定位。 一面是机座的底面，两销是采用圆柱销和削边销在机座地脚螺钉孔上定位。 1、铣床的选择轴承孔端面采用粗、精加工方案。查金属机械加工工艺人员手册，使用卧式铣床铣端面，卧式铣床型号为X62，工作面积250×320mm，工作台最大行程700×255×360mm，主

40、轴转速301500转/分，功率7.5kw。 2、铣刀的选择轴承孔的孔径直径大小是160mm，为了满足每个工步的加工精度要求，选用双刃铣刀，刀具材料为硬质合金，牌号为YG6，齿数Z=12。 3、切削力的计算查阅铣工技术，铣刀主切削力计算公式为 （公斤），单位切削力 (公斤/平方毫米)其中： t：铣刀切削深度（mm） f：切削用量，即进给量（mm/r） B：铣削宽度 （mm）查手册取值，粗铣，精铣两种工步情况如下表：工步主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/r）切削深度（mm）进给次数精铣2601300.612粗铣140703.63.52 由于前后

41、轴承孔端面同时进行铣削，代入公式计算总切削力得：精铣 P1=130/ =87.83（公斤） 粗铣 P2=130/ =130（公斤） 精铣 =10.12（公斤） 粗铣 =157.25（公斤）  4、机动时间的计算先计算切削速度，由公式 ，其中，D为孔径大小，n为主轴转速精铣： = （m/min）粗铣： = （m/min）机动时间 ，其中L表示刀具与工件在进给方向上相对移动的距离，i表示进给次数。所以机动时间为，精铣： = （分）粗铣： = （分）切削功率：精铣 Pm=Pz·V=10.12×130.62×10/60=220.31 (w) 粗铣 Pm=Pz&#

42、183;V=157.25×70.34×10/60=1843.49 （w） 5、夹紧力的计算由于夹紧力方向与工件重力方向及切削力方向相同，所有根据夹具设计原则，夹紧力可忽略计算，故可以不作计算。 6、一面两销的设计计算孔径D=22mm， =300±0.1，而已经知道定位销孔孔径为22，取圆柱销直径为d1=22mm，查表得H=22mm，配合精度为H7/g6。削边销可由公式 求得，其中，D=22mm，查表得b=7， =0.1， =0.25 =0.025所以 = mm，取d2=22mm,H=18mm，配合精度为H7/h6。 7、计算孔与销的极

43、限偏差查表：IT7=21um，IT6=13um(a)     圆柱销偏差计算es=-7um,则ei=-7-13=-20um基准孔的下偏差EI=0，则上偏差ES=EI+IT7=21um,所以孔偏差为22H7=22 ，圆柱销偏差22g6=22 定位误差：Iw1=X1max=TD1+Td1+Xmin=0.021+0.013+0.007=0.041（b）削边销偏差计算配合精度h6的上偏差es=0，下偏差ei=es-IT6=0-13=-13um基准孔的下偏差EI=0，则上偏差ES=EI-IT6=21um,则孔偏差为22H7=22 ，削边销偏差22g6=22 定位误

44、差：Jw2(x)=2(Tlg+Tlx)=2(0.1+0.025)=0.25Jw2(y)=X2max=TD2+Td2+X2min=0.021+0.013+0=0.034圆柱销与削边销角度误差：IJ(z)= ± Jw1(y)+Jw2(y)/2l =± (0.041+0.034)/2×416.38 =±0.0100mm三.镗床夹具的设计分析零件图，由六点定位原理可知，精镗106的孔，若采用不完全定位，需限制五个自由度、，方案一：如图a，以底面和B面为定位基准，考虑到定位点的配置对定位精度和稳定性有很大的影响，B面没有加工过，故其有平面度误差，若以B面定位，则会

45、有基准位置误差，且其定位基准和工序基准不重合又有基准误差。图a方案二：如图b，若以下底面和A面为定位基准，因A面未加工，故， 图B方案三：采用一面两孔完全地位如图C，其定位基准和工序基准重合即，为保证基准位置误差为零，对角线上的地脚螺栓孔要精铰。图c综合考虑，采用方案三3.1定位装置的设计因年产1000台属中批量生产，所以采用定位销GB204-80，工作部分根据工件加工要求和安装方便按g5、g6、f6、f7制造，与夹具体配合为或，3.2定位误差分析和计算 由方案三的分析可知，本工序的加工尺寸有，它们都没有定位误差，因为它们的大小主要取决于前面的加工精度，所以3.3定位销参数的确定 该镗床夹具的

46、主要定位元件为四个支撑板，一个圆柱销和一个菱形销。、确定两定位销的中心距两定位销的中心距基本尺寸应等于工件两定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般为因孔间距LD=407±0.0315mm,故取销间距Ld=407±0.0063mm。、确定圆柱销直径d1圆柱销直径的基本尺寸应等于与之配合的工件孔的最小极限尺寸，其公差带一般取g6或h7。因机体下底座定位孔的直径为mm，故圆柱销的直径d1=18g6即、确定菱形销的销边宽尺寸b1查（机床夹具设计表1-3），b1=4mm。、确定菱形销的直径d2查机床夹具手册表1-1-9，公差取h5或h6，其中，其中由上得：圆柱销在x和y方向的最大位移为：

47、e1x=e1y=TD1+Td1+C1min=0.033+0.007+0.013=0.027菱形销在x和y方向的最大位移为：ex= e1x +2Td=0.027+0.0063=0.0333 Ey= TD2+Td2+C2min=0.033+0.011+0.35=0.394两孔中心连线对两销中心连线的最大转角误差为：3.4镗床切削力的计算查表1-2-3 圆周力： 径向力： 轴向力：其中：查机床夹具手册表1-2-4，表1-2-5表1-2-6由上得：Fc=725N，Fp=459N，Ff=695N3.5夹紧力的确定 由机床夹具手册表1-2-1 由夹紧机构的特点得：由斜楔夹紧机构，查机床夹具手册1-2-18当 取 ，有斜楔如右图所示 ： 由表1-2-17有3.6镗床夹具设计及操作的简要说明如前所示，在设计夹具中，应该注意提高劳动生产率，为此首先应着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。本道工序的镗床夹具就选择了气动夹紧方式。而且此夹具上装有镗套，起到很好的导向作用，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀、同时，夹具体底面上的一对定位销（一个菱形销，一个圆柱销）可使整个夹具在机床作台上有一正确的安装位置，有利于镗孔加工的进行。在夹具体底面上的定位导向装置可以使整个夹具