蜗轮减速箱体加工工艺及镗φ180孔夹具设计

目录TOC\o"1-3"\h\u14166目录 绪论1.1课题的目的及意义以蜗轮减速箱体为研究对象，发现其在应用中出现的一些问题并且进行改良，使加工所使用的实际时间大大缩短，进而效率大大提高，同时也可以保证精度，使加工过程中出现的一些问题得到很好的解决。首先，对蜗轮减速箱体零件进行了功用、材料、性能、技术要求等方面的分析，制定了加工工艺路线；然后设计了蜗轮减速箱体零件钻孔所需专用夹具，其中涵盖了对夹紧装置、导向装置及对刀的设计计算，并对夹具进行了工程分析；最后使用CAD软件绘制出蜗轮减速箱体零件镗Φ180孔夹具并拆画各非标件。通过分析和研究零部件，在加工精度和生产效率上都得到了提高。夹具的好坏对最终的产品质量有着最为直接的影响，例如精度，效率，成本等因素。怎样提高机床夹具的质量及性能是设计人员的首要任务，也是如今机械生产行业的最主要的条件之一。为了使被加工工件的技术要求得到满足，就一定要让定位夹紧过程科学合理，这样才能让被加工工件的相对位置得到保证。1.2国内外发展动态据以往机床中的工装夹具中，传统的而且使用的比较多的夹具夹装方法有压板夹持法、螺栓夹持构件、凸轮夹持法。而现如今常用的是型架工具，在设计此类型时要遵从以下几点：我们设计的这些夹具首先要可以确保工件的定位能够精准，且可以牢牢固定在目标位置；但不能施加过度的力以避免将工件损坏；夹紧工件时要在接触面处添加保护装置，也是为了避免使零件损坏；加工时因为夹具也会承受作用力，所以其本身的强度要满足要求；为避免被加工工件安装错误，要设置保护装置；同时夹具也要有可以被操作人员验证其位置是否到位的客观条件；夹具的关键部位如果易磨损易腐蚀，则其也要满足互换的条件，易磨损的工装夹具部位，要采用硬度较高的材料，也可以采取其它手段，如使用热处理；设计的成本不可以过高。1.3主要研究内容机床夹具的设计在工艺装备设计中是一个十分重要的环节，它是确保产品的质量和生产率的一个特别关键的技术指标[22]。设计时要贴合实际，综合实际情况并参考国内外的技术，去其糟粕取其精华，再完善设计方案。具体可以参考下列的一些要素资料：1.工件图纸：首先要读懂图纸，了解基本结构和技术要求，对工件的作用和位置有一个大致了解，随后深入剖析具体内容。2.工艺文件：先对加工的过程做一个大致的了解，随后对加工时候的一些要求比如工艺过程再做一个细致的了解，比如工件是怎么加工出来的，工件的表面粗糙度怎么样等一些因素，选取哪个基准面才能保证加工精度，需要使用什么样的机床去完成这个工序等，这些因素都需要考虑在内。3.生产纲领：要合理的控制夹具生产的时候物料成本、技术成本、时间成本、人工成本等，确保保证产品质量合格的情况下，尽量的提高经济效益。1.4研究现状在我国商品市场的带领下，我国的夹具行业已经进入高速发展期，尤其是在近十年之内，我国夹具行业飞速发展，在不断对夹具进行高端化生产的过程中，我国与发达国家之间的差距在不断缩小。目前的差距主要体现在夹具设计和制造方面，以及夹具在生产过程中的生产效率和效益。根据目前现有资料显示，我国的夹具生产总量已经处于世界第三，但是高端夹具需要大量进口，所以如何能够提高现有设计水平就显得十分重要。在对多篇参考文献进行分析之后得到了如下几点方法：第一点：首先我们国家在夹具的设计方面，与其他国家是有差距的，但这还不是最主要的。因为我国机械制造业的发展起步很晚，这就造成我国的制造基础很不扎实，很多高精度机床我国是无法生产的，进而就造成了我国的夹具行业在对夹具生产过程中，虽然能够设计出很多优良的夹具，但是由于没有相应的制造技术对其进行加工，最终我国夹具企业所生产出的夹具精度较差，进而导致生产出的商品质量较差。我国目前已经认识到此问题，开始大力发展设备制造。但是与国外进口设备相比，目前还是存在很大的差距。第二点：我国的工程软件，尤其应用于夹具生产的工业软件都依赖于进口，没有我国自主生产的工程软件。而且，我国目前很多工厂不指导员工利用工程软件对夹具进行分析，这就使得夹具企业在夹具生产过程中会耗费大量的时间对设计的夹具进行试验。不仅造成了资源的大量的浪费，而且使公司生产效率大大降低，不能够满足当下瞬息万变的市场环境。第三：虽然我国目前有大量的夹具生产企业，但是愿意进行高端夹具研发的企业少之又少，所以我国目前高端夹具供不应求。第四：在机械制造的过程中，尤其是在夹具制造过程中，如果使用了大量的标准件，那么该夹具的生产效率会大大提高，从而使得该夹具的经济效益大大提高。但是由于我国标准件厂商少，所以在夹具设计过程中对标准件的利用程度就很低，在发达国家中，往往一套夹具可以有80%以上的标准件，这就使得夹具生产效率很高，从而使夹具价格降低，进而获得大量的市场。第五：我国企业之所以无法追赶上外国夹具企业的制造水平，除了在很多硬件设施上有很大差距，我国夹具企业的整体管理与发达国家相比，其水平很低。从而造成大量人才转向其他行业。根据目前的形势来看，我国能够快速追赶上发达国家的可能性不高。如何才能尽快弥补此差距，只有通过我们今后的从业人员辛苦工作。第2章工艺规程设计2.1蜗轮减速箱体生产类型根据不同类型的生产纲领对生产类型进行划分，得到如下的三个结果：1.单件生产：设计生产的产品数量在三种生产类型中最少，并且定制性和专业化产品很高，比如制造新的产品，专用的零件或者定制化程度高的产品和零件。2、批量生产：产品数量较多，同一种产品在一年中批量生产，并以循环重复的方式进行生产。而小批量生产则向单件生产靠拢，大批量生产则向批量生产靠拢。3.大量生产：设计生产的产品数量在三种生产类型中最少，因此需要引入流水线工作重复的进行生产，达到巨大的出货量。生产类型的判断要根据不同的特性和各种，具体情况见表2-1。表2-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000生产纲领：年生产纲领是在一整个年度计划时间内生产的合格品，废品以及备用产品的总数量，有如下公式计算。N=Qn(1+a+)式中：N——零件的生产纲领（件/年）Q——机器产品的年产量（台/年）n——每台机器在年度计划内可以生产的产品数量（件/台）a——备品百分率——废品百分率2.2零件分析蜗轮减速箱体底面粗糙度Ra12.5；顶面粗糙度Ra12.5；Ф210端面粗糙度Ra3.2；Ф120端面粗糙度Ra3.2；Ф180孔粗糙度Ra1.6；Φ90孔粗糙度Ra1.6；Φ120右端面粗糙度Ra1.6；Φ210端面上M8螺纹粗糙度Ra12.5；Φ120端面上M8螺纹粗糙度Ra12.5；底面M16螺纹粗糙度Ra12.5；顶面M6螺纹粗糙度Ra12.5；4×M16螺纹孔粗糙度Ra12.5。Ф180孔中心为基准A，与基准B的垂直度公差0.06；两Ф180孔同轴度公差0.06；Ф90孔中心为基准B，两Ф90孔同轴度公差Ф0.052.3确定毛坯制定形式蜗轮减速箱体零件材料为HT200，由文献[1]表1.3-1知，蜗轮减速箱体毛坯金属型浇注，精度等级CT8~10，加工余量等级MA-G。2.4确定毛坯余量由文献[1]表2.2-4知，蜗轮减速箱体各加工表面描述如下：表2-2加工余量加工面加工余量等级加工余量底面CT94.5mm顶面CT94.5mmФ210端面CT94.5mmФ120端面CT93.5mmФ180孔CT94.0mmФ90孔CT92.5mm底面M16螺纹CT9实心顶面M6螺纹CT9实心后侧M16螺纹CT9实心后侧M8螺纹CT9实心前侧M16螺纹CT9实心前侧M8螺纹CT9实心左侧M8螺纹CT9实心右侧M8螺纹CT9实心2.4基准选择在工艺规程的制定中，要严格的选择工艺基准，对于加工质量的控制有着重要的意义，可以直接的影响到生产效率，对于基准的选择，如果正确，那么可以极大的降低生产的难度，提高产品的良品率。反之，如果选择了不合适的工艺基准则有可能提高生产的加工难度，增加废品率，甚至导致零件无法加工。2.4.1精基准选择1.在对精基准时进行选择的时候，要充分的考虑各方面的问题，不仅要有利于加工的进行，并且还要保证夹具的加紧方便，紧固，稳定，满足工作中的性能要求。2.遵循基准重合原则，把设计基准和定位基准统一起来，避免因为基准的重复变换导致产生较大的加工误差，使得产品报废。3.尽量的将分误差统一起来。4.可以选择自身做为基准。5.利用“互为基准”使蜗轮减速箱体加工余量均匀，且在重复加工中保证其位置精度。6.观看蜗轮减速箱体零件图，选择外圆作为定位精基准，简化夹具结构，铰链压板夹紧机构夹紧工件，夹紧可靠。由蜗轮减速箱体零件图和精基准选择原则，以蜗轮减速箱体Ф120右端面、Ф90孔和后端面作为定位精基准。2.4.2粗基准选择1.在对零件进行加工的时候，一般都要保证足够的加工余量进行二次加工，所以在进行粗加工的时候，要在加工余量小的地方选择粗基准。2.选作粗基准的表面应该具有良好的表面加工质量，没有各种加工缺陷，这样才能保证获得足够的加工质量，满足客户的加工要求。3.粗基准在加工的时候不到万不得已不要多次使用，需要特别注意的是主要定位基准，这样操作的位置误差才不会影响到加工结果。由蜗轮减速箱体零件图及以及根据上述原则选择的粗基准（如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准），选择蜗轮减速箱体顶面作为定位粗基准。2.5工序尺寸及公差表2-3底面工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/粗铣1.5IT1312.5290290毛坯4.5CT9294.5294.5表2-4顶面工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/粗铣1.5IT1312.5290290毛坯4.5CT9294.5294.5表2-5两Φ210端面工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/精铣1.0IT83.2135135半精铣2.0IT116.3136136粗铣6.0IT1312.5138138毛坯9.0CT9144144表2-6两Φ120端面工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/精铣1.0IT83.2215215半精铣2.0IT116.3216216粗铣4.0IT1312.5218218毛坯7.0CT9222222表2-7Φ90孔工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/精镗0.5IT71.6Φ90Φ90半精镗0.5IT93.2Φ89Φ89粗镗1.5IT116.3Φ88Φ88毛坯2.5CT9Φ85Φ85表2-8Φ180孔工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/精镗0.5IT71.6Φ180Φ180半精镗1.0IT93.2Φ179Φ179粗镗2.5IT116.3Φ177Φ177毛坯4.0CT9Φ172Φ172表2-9底面M16螺纹工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/攻丝1.2IT12Ra12.5M16M16钻6.8IT12Ra12.5Ф13.6Ф13.6毛坯8.0CT900表2-10顶面4×M6螺纹工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/攻丝0.5IT12Ra12.5M6M6钻2.5IT12Ra12.5Φ5Φ5毛坯3.000表2-11后侧2×M16螺纹工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/攻丝1.2IT12Ra12.5M16M16钻6.8IT12Ra12.5Ф13.6Ф13.6毛坯8.0CT900表2-12后侧4×M8螺纹工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/攻丝0.6IT12Ra12.5M8M8钻3.4IT12Ra12.5Φ6.8Φ6.8毛坯4.000表2-13前侧2×M16螺纹工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/攻丝1.2IT12Ra12.5M16M16钻6.8IT12Ra12.5Ф13.6Ф13.6毛坯8.0CT900表2-14前侧4×M8螺纹工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/攻丝0.6IT12Ra12.5M8M8钻3.4IT12Ra12.5Φ6.8Φ6.8毛坯4.000表2-15左侧4×M8螺纹工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/攻丝0.6IT12Ra12.5M8M8钻3.4IT12Ra12.5Φ6.8Φ6.8毛坯4.000表2-16右侧4×M8螺纹工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/攻丝0.6IT12Ra12.5M8M8钻3.4IT12Ra12.5Φ6.8Φ6.8毛坯4.0002.6工艺规程设计工艺路线一：工序01：铸造工序02：时效处理以消除内应力工序03：铣底面工序04：铣顶面工序05：粗铣、精铣Φ210端面工序06：粗铣、精铣Φ120端面工序07：粗镗、半精镗、精镗Φ90孔工序08：粗镗、半精镗、精镗Φ180孔工序09：钻、攻底面M16螺纹工序10：钻、攻顶面4×M6螺纹工序11：钻、攻后侧2×M16螺纹；钻、攻4×M8螺纹工序12：钻、攻前侧2×M16螺纹；钻、攻4×M8螺纹工序13：钻、攻左侧4×M8螺纹工序14：钻、攻右侧4×M8螺纹工序15：去毛刺工序16：检验至图纸要求并入库工艺路线二：工序01：铸造工序02：时效处理以消除内应力工序03：铣底面；铣顶面；粗铣、精铣Φ210端面；粗铣、精铣Φ120端面工序04：粗镗、半精镗、精镗Φ90孔；粗镗、半精镗、精镗Φ180孔工序05：钻、攻底面M16螺纹；钻、攻顶面4×M6螺纹工序06：钻、攻后侧2×M16螺纹；钻、攻4×M8螺纹；钻、攻前侧2×M16螺纹；钻、攻4×M8螺纹；钻、攻左侧4×M8螺纹；钻、攻右侧4×M8螺纹工序07：去毛刺工序08：检验至图纸要求并入库工艺路线一与工艺路线二区别在于，方案二工序相对集中，在相同机床上加工的位置一次加工成型，这样做的优点工艺路线少，操作工人少，机床也采用数控铣床、卧式铣镗床和组合机床；缺点就是需要反复拆装、对换刀，对操作者技术水平要求较高。适用于单件或者小批量生产。而方案一则是采用工序分散与集中相结合，所以选择方案一作为加工方案夹具设计方案。

第3章切削工时计算3.1工序03工序03：铣底面1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体底面；加工方案为粗铣；刀具为硬质合金端面铣刀Ф160，2.确定切削深度蜗轮减速箱体底面粗糙度Ra12.5，单边加工余量Z=4.5mm，由表2-3知，粗铣切削深度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，粗铣进给量=0.25mm/r，切削速度，粗铣蜗轮减速箱体底面切削速度4.确定主轴转速≈159r/min由文献[1]表4.2-36知，X52K主轴转速=150r/min5.粗铣蜗轮减速箱体底面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗铣蜗轮减速箱体底面机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故粗铣蜗轮减速箱体底面切削加工长度3.2工序04工序04：铣顶面1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体顶面；加工方案为粗铣；刀具为硬质合金端面铣刀Ф160，2.确定切削深度蜗轮减速箱体顶面粗糙度Ra12.5，单边加工余量Z=4.5mm，由表2-4知，粗铣切削深度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，粗铣进给量=0.25mm/r，切削速度，粗铣蜗轮减速箱体顶面切削速度4.确定主轴转速≈159r/min由文献[1]表4.2-36知，X52K主轴转速=150r/min5.粗铣蜗轮减速箱体顶面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗铣蜗轮减速箱体顶面机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故粗铣蜗轮减速箱体顶面切削加工长度3.3工序05工序05：粗铣、半精铣、精铣Φ210端面工步一：粗铣Φ210端面1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Φ210端面；加工方案为粗铣、半精铣、精铣；刀具为高速钢立铣刀Ф20，2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ210端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=4.5mm，由表2-5知，粗铣切削深度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，粗铣进给量=0.25mm/r，切削速度，粗铣蜗轮减速箱体Φ210端面切削速度4.确定主轴转速≈239r/min由文献[1]表4.2-56知，数控铣床XK7132主轴转速=250r/min工作台进给量按数控铣床XK7132标准选取6.粗铣蜗轮减速箱体Φ210端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗铣蜗轮减速箱体Φ210端面机动工时计算公式：——工作台直径工步二：半精铣Φ210端面1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Φ210端面；加工方案为粗铣、半精铣、精铣；刀具为高速钢立铣刀Ф20，2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ210端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=4.5mm，由表2-5知，半精铣切削速度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，半精铣进给量=0.2mm/r，切削速度，半精铣蜗轮减速箱体Φ210端面切削速度4.确定主轴转速≈318r/min由文献[1]表4.2-56知，数控铣床XK7132主轴转速=300r/min5.工作台进给量按数控铣床XK7132标准选取6.半精铣蜗轮减速箱体Φ210端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知半精铣蜗轮减速箱体Φ210端面机动工时计算公式：——工作台直径工步三：精铣Φ210端面1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Φ210端面；加工方案为粗铣、半精铣、精铣；刀具为高速钢立铣刀Ф20，2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ210端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=4.5mm，由表2-5知，精铣切削速度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，精铣进给量=0.16mm/r，切削速度，精铣蜗轮减速箱体Φ210端面切削速度4.确定主轴转速≈398r/min由文献[1]表4.2-56知，数控铣床XK7132主轴转速=400r/min5.工作台进给量按数控铣床XK7132标准选取6.精铣蜗轮减速箱体Φ210端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知精铣蜗轮减速箱体Φ210端面机动工时计算公式：——工作台直径3.4工序06工序06：粗铣、半精铣、精铣Φ120端面工步一：粗铣Φ120端面1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Φ120端面；加工方案为粗铣、半精铣、精铣；刀具为高速钢立铣刀Ф20，2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ120端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=3.5mm，由表2-6知，粗铣切削深度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，粗铣进给量=0.25mm/r，切削速度，粗铣蜗轮减速箱体Φ120端面切削速度4.确定主轴转速≈239r/min由文献[1]表4.2-56知，数控铣床XK7132主轴转速=250r/min5.工作台进给量按数控铣床XK7132标准选取6.粗铣蜗轮减速箱体Φ120端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗铣蜗轮减速箱体Φ120端面机动工时计算公式：——工作台直径工步二：半精铣Φ120端面1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Φ120端面；加工方案为粗铣、半精铣、精铣；刀具为高速钢立铣刀Ф20，2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ120端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=3.5mm，由表2-6知，半精铣切削速度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，半精铣进给量=0.2mm/r，切削速度，半精铣蜗轮减速箱体Φ120端面切削速度4.确定主轴转速≈318r/min由文献[1]表4.2-56知，数控铣床XK7132主轴转速=300r/min工作台进给量按数控铣床XK7132标准选取6.半精铣蜗轮减速箱体Φ120端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知半精铣蜗轮减速箱体Φ120端面机动工时计算公式：——工作台直径工步三：精铣Φ120端面1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Φ120端面；加工方案为粗铣、半精铣、精铣；刀具为高速钢立铣刀Ф20，2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ120端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=3.5mm，由表2-6知，精铣切削速度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，精铣进给量=0.16mm/r，切削速度，精铣蜗轮减速箱体Φ120端面切削速度4.确定主轴转速≈398r/min由文献[1]表4.2-56知，数控铣床XK7132主轴转速=400r/min工作台进给量按数控铣床XK7132标准选取6.精铣蜗轮减速箱体Φ120端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知精铣蜗轮减速箱体Φ120端面机动工时计算公式：——工作台直径3.5工序07工序07：粗镗、半精镗、精镗Φ90孔工步一：粗镗Φ90孔1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Ф90孔；加工方案为粗镗、半精镗、精镗；刀具为GB/T6135.4-1996镗刀2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ90孔粗糙度Ra1.6，单边加工余量Z=2.5mm，由表2-7知，粗镗削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-21，镗削进给量=0.05～16mm/r，取粗镗进给量=0.52mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-20，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.粗镗Ф90孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗镗蜗轮减速箱体Ф90孔机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故粗镗蜗轮减速箱体Ф90孔切削加工长度工步二：半精镗Φ90孔1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Ф90孔；加工方案为粗镗、半精镗、精镗；刀具为GB/T6135.4-1996镗刀2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ90孔粗糙度Ra1.6，单边加工余量Z=2.5mm，由表2-7知，半精镗削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-21，镗削进给量=0.05～16mm/r，取半精镗进给量=0.37mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-20，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.半精镗Ф90孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知半精镗蜗轮减速箱体Ф90孔机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故半精镗蜗轮减速箱体Ф90孔切削加工长度工步三：精镗Φ90孔1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Ф90孔；加工方案为粗镗、半精镗、精镗；刀具为GB/T6135.4-1996镗刀2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ90孔粗糙度Ra1.6，单边加工余量Z=2.5mm，由表2-7知，精镗削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-21，镗削进给量=0.05～16mm/r，取精镗进给量=0.27mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-20，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.精镗Ф90孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知精镗蜗轮减速箱体Ф90孔机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故精镗蜗轮减速箱体Ф90孔切削加工长度3.6工序08工序08：粗镗、半精镗、精镗Φ180孔工步一：粗镗Φ180孔1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Ф180孔；加工方案为粗镗、半精镗、精镗；刀具为GB/T6135.4-1996镗刀2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ180孔粗糙度Ra1.6，单边加工余量Z=4.0mm，由表2-8知，粗镗削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-21，镗削进给量=0.05～16mm/r，取粗镗进给量=0.52mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-20，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.粗镗Ф180孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗镗蜗轮减速箱体Ф180孔机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故粗镗蜗轮减速箱体Ф180孔切削加工长度工步二：半精镗Φ180孔1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Ф180孔；加工方案为粗镗、半精镗、精镗；刀具为GB/T6135.4-1996镗刀2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ180孔粗糙度Ra1.6，单边加工余量Z=4.0mm，由表2-8知，半精镗削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-21，镗削进给量=0.05～16mm/r，取半精镗进给量=0.37mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-20，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.半精镗Ф180孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知半精镗蜗轮减速箱体Ф180孔机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故半精镗蜗轮减速箱体Ф180孔切削加工长度工步三：精镗Φ180孔1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体Ф90孔；加工方案为粗镗、半精镗、精镗；刀具为GB/T6135.4-1996镗刀2.确定切削深度蜗轮减速箱体Φ180孔粗糙度Ra1.6，单边加工余量Z=4.0mm，由表2-8知，精镗削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-21，镗削进给量=0.05～16mm/r，取精镗进给量=0.27mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-20，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.精镗Ф180孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知精镗蜗轮减速箱体Ф180孔机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故精镗蜗轮减速箱体Ф180孔切削加工长度3.7工序09工序09：钻、攻底面M16螺纹工步一：钻底面M16螺纹底孔Ф13.61.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体底面M16螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996直柄麻花钻Ф13.62.确定切削深度蜗轮减速箱体底面M16螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-9知，钻削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.钻底面M16螺纹底孔Ф13.6的基本时间根据文献[1]表6.2-1知钻削蜗轮减速箱体底面M16螺纹底孔Ф13.6机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故钻削蜗轮减速箱体底面M16螺纹底孔Ф13.6切削加工长度工步二：攻底面M16螺纹1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体底面M16螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996丝锥M162.确定切削深度蜗轮减速箱体底面M16螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-9知，攻丝深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取攻丝进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.攻底面M16螺纹孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知攻蜗轮减速箱体M16螺纹孔机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故攻蜗轮减速箱体M16螺纹孔切削加工长度3.8工序10工序10：钻、攻顶面4×M6螺纹工步一：钻顶面4×M6螺纹底孔Ф51.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体顶面M6螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996直柄麻花钻Ф52.确定切削深度蜗轮减速箱体顶面M6螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-10知，钻削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.钻顶面M6螺纹底孔Ф5的基本时间根据文献[1]表6.2-1知钻削蜗轮减速箱体顶面M6螺纹底孔Ф5机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故钻削蜗轮减速箱体顶面M6螺纹底孔Ф5切削加工长度工步二：攻顶面4×M6螺纹1.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体顶面M6螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996丝锥M62.确定切削深度蜗轮减速箱体顶面M6螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-10知，攻丝深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取攻丝进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.攻顶面M6螺纹孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知攻蜗轮减速箱体顶面M6螺纹孔机动工时计算公式：蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故攻蜗轮减速箱体顶面M6螺纹孔切削加工长度3.9工序11工序11：钻、攻后侧2×M16螺纹；钻、攻4×M8螺纹工步一：钻后侧2×M16螺纹底孔Ф13.6深251.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体后侧M16螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996直柄麻花钻Ф13.62.确定切削深度蜗轮减速箱体后侧M16螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-11知，钻削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.钻后侧M16螺纹底孔Ф13.6的基本时间根据文献[1]表6.2-1知钻削蜗轮减速箱体后侧M16螺纹底孔Ф13.6机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故钻削蜗轮减速箱体后侧M16螺纹底孔Ф13.6切削加工长度工步二：攻后侧2×M16螺纹孔深201.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体后侧M16螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996丝锥M162.确定切削深度蜗轮减速箱体后侧M16螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-11知，攻丝深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取攻丝进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.攻后侧M16螺纹孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知攻蜗轮减速箱体M16螺纹孔机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故攻蜗轮减速箱体M16螺纹孔切削加工长度工步三：钻4×M8螺纹底孔Ф6.8深121.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体后侧M8螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996直柄麻花钻Ф6.82.确定切削深度蜗轮减速箱体后侧M8螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-12知，钻削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.钻后侧M8螺纹底孔Ф6.8的基本时间根据文献[1]表6.2-1知钻削蜗轮减速箱体后侧M8螺纹底孔Ф6.8机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故钻削蜗轮减速箱体后侧M8螺纹底孔Ф6.8切削加工长度工步四：攻4×M8螺纹深121.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体后侧M8螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996丝锥M82.确定切削深度蜗轮减速箱体后侧M8螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-12知，攻丝深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.攻后侧M8螺纹底孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知攻削蜗轮减速箱体后侧M8螺纹孔机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故攻削蜗轮减速箱体后侧M8螺纹孔切削加工长度3.10工序12工序12：钻、攻前侧2×M16螺纹；钻、攻4×M8螺纹工步一：钻前侧2×M16螺纹底孔Ф13.6深251.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体前侧M16螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996直柄麻花钻Ф13.62.确定切削深度蜗轮减速箱体前侧M16螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-13知，钻削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.钻前侧M16螺纹底孔Ф13.6的基本时间根据文献[1]表6.2-1知钻削蜗轮减速箱体前侧M16螺纹底孔Ф13.6机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故钻削蜗轮减速箱体前侧M16螺纹底孔Ф13.6切削加工长度工步二：攻前侧2×M16螺纹孔深201.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体前侧M16螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996丝锥M162.确定切削深度蜗轮减速箱体前侧M16螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-13知，攻丝深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取攻丝进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.攻前侧M16螺纹孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知攻蜗轮减速箱体M16螺纹孔机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故攻蜗轮减速箱体M16螺纹孔切削加工长度工步三：钻4×M8螺纹底孔Ф6.8深121.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体前侧M8螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996直柄麻花钻Ф6.82.确定切削深度蜗轮减速箱体前侧M8螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-14知，钻削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.钻前侧M8螺纹底孔Ф6.8的基本时间根据文献[1]表6.2-1知钻削蜗轮减速箱体前侧M8螺纹底孔Ф6.8机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故钻削蜗轮减速箱体前侧M8螺纹底孔Ф6.8切削加工长度工步四：攻4×M8螺纹深121.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体前侧M8螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996丝锥M82.确定切削深度蜗轮减速箱体前侧M8螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-14知，攻丝深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.攻前侧M8螺纹底孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知攻削蜗轮减速箱体前侧M8螺纹孔机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故攻削蜗轮减速箱体前侧M8螺纹孔切削加工长度3.11工序13工序13：钻、攻左侧4×M8螺纹工步一：钻4×M8螺纹底孔Ф6.8深121.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体左侧M8螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996直柄麻花钻Ф6.82.确定切削深度蜗轮减速箱体左侧M8螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-15知，钻削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.钻左侧M8螺纹底孔Ф6.8的基本时间根据文献[1]表6.2-1知钻削蜗轮减速箱体左侧M8螺纹底孔Ф6.8机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故钻削蜗轮减速箱体左侧M8螺纹底孔Ф6.8切削加工长度工步二：攻4×M8螺纹深121.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体左侧M8螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996丝锥M82.确定切削深度蜗轮减速箱体左侧M8螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-15知，攻丝深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.攻左侧M8螺纹底孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知攻削蜗轮减速箱体左侧M8螺纹孔机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故攻削蜗轮减速箱体左侧M8螺纹孔切削加工长度3.12工序14工序14：钻、攻右侧4×M8螺纹工步一：钻右侧4×M8螺纹底孔Ф6.8深121.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体右侧M8螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996直柄麻花钻Ф6.82.确定切削深度蜗轮减速箱体右侧M8螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-16知，钻削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.钻右侧M8螺纹底孔Ф6.8的基本时间根据文献[1]表6.2-1知钻削蜗轮减速箱体右侧M8螺纹底孔Ф6.8机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故钻削蜗轮减速箱体右侧M8螺纹底孔Ф6.8切削加工长度工步二：攻右侧4×M8螺纹深121.刀具选择加工位置为蜗轮减速箱体右侧M8螺纹孔；加工方案为钻、攻丝；刀具为GB/T6135.3-1996丝锥M82.确定切削深度蜗轮减速箱体右侧M8螺纹孔粗糙度Ra12.5，由表2-16知，攻丝深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.3mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现主轴转速定位4.切削速度切削速度5.攻右侧M8螺纹底孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知攻削蜗轮减速箱体右侧M8螺纹孔机动工时计算公式：盲孔时蜗轮减速箱体生产批量为大批量，故攻削蜗轮减速箱体右侧M8螺纹孔切削加工长度

第4章镗Φ180孔夹具4.1设计任务设计任务：蜗轮减速箱体镗Ф180孔，粗糙度控制在Ra1.6。4.2工件的定位方案分析蜗轮减速箱体镗Ф180孔夹具设计，由精基准选择中“基准统一”原则，选择蜗轮减速箱体Φ120端面、Ф90孔和后端面定位，对应的定位元件为心轴、紧定螺钉。定位分析如下：1.蜗轮减速箱体Φ120端面与心轴端面配合定位，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴移动和Z轴转动。2.蜗轮减速箱体Φ90孔与心轴外圆配合定位，限制两个自由度，即X轴移动和Z轴移动。3.蜗轮减速箱体后端面与紧定螺钉配合定位，限制一个自由度，即Y轴转动。工件六个自由被完全限制，属于完全定位图4-1定位实体建模4.3心轴心轴是用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩的轴。图4-2心轴图4-3心轴Slidworks4.4紧定螺钉紧定螺钉又称为支头螺丝、定位螺丝。是一种专供固定机件相对位置用的螺钉。图4-4紧定螺钉Slidworks4.5定位误差分析1.基准位移误差按下式计算式中——基准位移误差，mm——孔的最大直径，mm——轴的最小直径，mm=0.0425mm2.基准不重合误差基准不重合误差为=式中——基准不重合误差，mm——工件的最大外圆面积直径公差，mm=4.6夹紧方案分析在对夹紧机构进行设计的时候一般有以下几个方面需要重点注意：1.夹紧不能改变定位精度，必须使得零件在加工的时候位置正确。2.工件和夹具不能有影响产品加工质量的变形。3.夹紧机构应该具有满足加工的各种力学性能，不能出现强度和刚度不足的情况4.要求有良好的自锁措施，通过互锁等手段提高加工的可靠性，要有符合要求的加紧行程。5.夹紧机构不能设计的太复杂，要方便加紧，快速加紧，提高生产效率。6.与生产纲领和工厂条件相适应的必须是夹紧机构的复杂程度和自动化程度。依据老师给的夹紧方案，我选择其中GB/T849-1988心轴夹紧机构。图4-5蜗轮减速箱体夹紧方案（心轴夹紧机构）图4-6蜗轮减速箱体夹紧实体三维查文献[1]表3-3得切削力计算公式：由镗Φ180孔的工时计算知，，=0.52mm，由文献[1]表3-3知即≈2943×1.5×0.612×0.509×0.75N≈1031N所需夹紧力，查表5得，，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K=2.246，当计算K<2.5时，取K=2.5孔轴部分由M16螺母锁紧，查表得夹紧力为2903N==19675N4.7夹具体设计及与机床的连接1确定夹具体蜗轮减