减速箱箱体加工工艺及夹具设计

摘要零件的工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。本次设计是在学完机械制图II、口机械设计 、机械制造技术基础、机械制造装备等专业课后，掌握了一定的专业知识。把所学的理论知识综合地运用在实际工艺、夹具设计中。本次设计的是减速箱箱体上的孔6-013锪平030的加工工艺以及夹具的设计，在编制加工工艺时，要考虑到孔的各项精度以及形状与位置公差等。在设计加工孔6-013锪平030的专用夹具时，以箱体底面为基准，通过'C”形钳将箱盖和箱座联结，并以定位销将其定位。为了缩短辅助时间，采用了可换钻套,钻模板左端采用一铰链使其翻转,右端也用铰链和一开口垫圈,用螺母进行联结。这样能很快将箱体放入夹具体上,减轻工人劳动强度，大大提高生产率，提高效益。关键词：工艺、基准、辅助时间、定位、形位公差。ABSTRACTThecraftestablishmentofthecomponents,holdstheveryimportantstatusinthemachine-finishing,.whetherthecomponentscraftestablishesarereasonableornothaveadirectrelationtothecomponentstoachievethefinalqualityrequirement;Thejig'sdesignisalsoanessentialpart.itrelatetowhtheritwillimproveitsprocessingefficiencyornot.thereforethesetwointhemachine-finishingprofessionaretheveryimportantlink.Thisdesigniscomprehensiveapplythecrafttheoryandthepracticeknowledgewelearnedtotheactualcraftandthejigdesignafterstudiedsomespecializedknowledgeaboutthemachinemanufacturetechnology,themechanicaldrawing,themachinemanufactureequipmentsdesignandsoon。Thisdesignisabouttheprocessingscraftofthe6-13apertureonthedeceleratorboxbodyandthejig'sdesign,theaperturehasaveryhighprocessingcraftrequirementwhenprocessingit,soduringestablishtheprocessingcraft,wemustconsidereveryprecisionoftheaperture,theshape,theLocationtoleranceandsoon。Whendesignthespecialclampoftheaperture6-13 ,taketheboxbodybottomsurfaceasabenchmark,combinethelidoftheboxandthepedestaloftheboxwiththe“c”typepliers,andlocalizedwithpositioningpin.Inordertoreducetheassistanttime,usethechangeabledrillsheath,ontheleftofthedrilltemplateweuseagemeltoturnit,alsouesagemelandaopengasketontherightside,andcombinedwiththenut.asthisitwillquicklyputtheboxbodyontotheclampbody,reducethelabourintensity,greatlyimprovetheproductivityandthebenefit.Keywords:Craft,benchmark,assistanttime,,orientation,shapepositiontolerance目录TOC\o"1-5"\h\z中文摘要 I英文摘要 II\o"CurrentDocument"前言 1\o"CurrentDocument"第1章 零件的分析 1\o"CurrentDocument"零件的作用 1\o"CurrentDocument"零件的工艺分析 1\o"CurrentDocument"第2章 工艺规程的设计 2\o"CurrentDocument"确定毛坯的制造形式 2基准的选择 22.2.1粗基准的选择 22.2.2精基准的选择 2制定工艺路线 2机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定 52.3.2确定切削用量及基本工时 6第3章专用夹具的设计 15\o"CurrentDocument"问题的指出 15\o"CurrentDocument"夹具的设计 153.2.1定位基准的选择 153.2.2切削力及夹紧力的计算 153.2.3定位误差的分析 163.2.4夹具安装及操作的简要说明 16夹具的设计 17第4章结论 24参考文献 26\o"CurrentDocument"致谢 27前言就目前而言“复合、高速、智能、精密、环保”已成为当今机床工业技术发展的主要趋势。其中，高速加工可以有效地提高机床的加工效率、缩短工件的加工周期。这就要求机床主轴及其相关部件要适应高速加工的需求。滑动轴承在弹性流体力学润滑理论的研究，流体动压滑动轴承油膜刚度阻尼特性测定方法的研究、铁谱技术研究和电磁铁谱仪、论摩擦学数据库、固体变形等因素对滑动轴承流体动力润滑的影响、具有非线性油膜力的滑动轴承转子系统振动特性研究等等方面有了更进一步的发展。减速箱箱体起着支持和固定轴系零件,保证轴系运转精度、良好润滑及可靠密封等重要作用。箱体多采用剖分式结构，剖分面一般通过轴心线。在重型立式减速器中，为便于制造、安装和运输，也可以多个采用剖分面。在设计此装配工作图时要综合考虑工作要求、材料、强度、刚度、磨损、加工、装拆、调整、润滑和维护以及经济性诸因素并要用足够的视图表达清楚。本次设计是对减速箱箱体上6-13孔加工专用夹具及工艺编制，其设计的目的在于回顾自己大学四年所学的专业知识，提高自身的专业知识的理论水平，在工作之前就有一次自己独自搞一个题目的锻炼，从中提高自己分析问题、解决问题的能力，为以后工作打下一定的基础。第一章零件的分析零件的作用减速器箱体起着支持和固定轴系零件,保证轴系运转精度和良好润滑及可靠密封等重要作用。箱体多采用剖分式结构,剖分面一般通过轴心线.在重型立式减速器中,为了便于制造和安装及运输,也可采用多个剖分面。零件的工艺分析减速箱箱体有几组加工表面，并有一定位置要求.其中尺寸要求较高的有：分述如下：以屮100+0.035和屮80+0.030两孔为中心的加工表面：00这一组加工表面包括：屮100+0.035和屮80+0.030两孔及其倒角，尺寸为 196与00屮100+0.035和屮80+0.030两孔相垂直的前后两平面，还有在这前后两平面上总共有24个M800的螺孔。其中，主要加工表面为屮100+0.035和申80+0.030两孔。00以尺寸426为中心的加工表面这一组加工表面包括：铣削426x196平面，左端2-屮11锪平屮24两孔,2-锥销孔屮8。这些加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：（1） 尺寸为屮100+0.035孔两处轴心线同轴度为屮0.025,同柱度为0.010。0（2） 尺寸为屮80+0.030孔两处轴心线同轴度为屮0.025且与屮100+0.035轴心线的平行00度公差为0.025。（3） 屮100+0.035和屮80+0.030两孔端面上的螺孔M8分别有位置度要求:要求最大实体00要求为屮0.4，两端面与屮80+0.030孔轴心线有垂直度公差为0.10。0（4） 426x196的平面度要求0.025。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。第二章工艺规程设计确定毛坯的制造形式零件材料为灰铸铁（HT150或HT200）制成。铸件易切削，抗压性能好，并具有一定的吸振性，但其弹性模量E较小，刚性较差，故在重型减速器中，常用铸钢（ZG200—400或ZG230—450）箱体。在一般情况下，生产批量超过3〜4件，采用铸件就比较经济。由于零件产量为4000件/年，属于大批量生产，故选择铸造毛坯（低压铸造）。这对提高生产率、保证加工质量也是有利的。基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取工件底面作为粗基准。精基准的选择主要应该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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。制定工艺路线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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。同时箱体应有足够的风度、可靠的密封及便于传动件润滑和散热、箱体应有良好的结构工艺性、箱体形状应力求匀称和美观。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降，提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。工艺路线方案一：工序一热处理,人工时效工序二按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三箱座：留余量粗刨剖分面426x196;屮100+0.035和屮80+omo孔端面；箱盖顶上00斜方孔100*90平面,粗精刨底平面到尺寸箱盖:留余量粗铣剖分面;铣箱盖顶上斜方孔平面工序四 分别划箱座,箱盖上6-屮13,6-屮17,M16x1.5,M12-7H和各螺钉孔及两销钉孔中心线工序五 箱座:钻底平面6-屮17,M16x1.5,M12-7H及锪平面和攻螺纹工序六 钻6-屮13锪平屮30,并锪平各孔上下平面工序七 钻斜方孔平面上4-屮6孔并攻丝M6-7H工序八留余量，分别精刨箱座和仃盖剖分面426x196;屮100+0.035和屮80+0.030孔端面;00箱盖顶上斜方孔100x90平面；底面368x190工序九 钻,铰销孔,并打入定位销工序十划屮100+0.035和屮80+0.030两孔端面螺孔线00工序^一钻屮100+0.035和屮80+0.030两孔端面螺孔，并攻丝M8-7H00工序十二划申100+0.035和申80+0.030两孔中心线00工序十三精,细镗各轴承孔屮100+0.035和屮80+0.030两孔及锪端面00工序十四检验工艺路线方案二工序一热处理,人工时效工序二按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三 分别划箱座,箱盖上6-屮13,6-屮17,M16x1.5,M12-7H和各螺钉孔及两销钉孔中心线工序四 箱座:钻底平面6-屮17,M16x1.5,M12-7H及锪平面和攻螺纹工序五箱座：留余量粗刨剖分面426x196;屮100+0.035和屮80+0.030孔端面；箱盖顶上00斜方孔100x90平面,粗精刨底平面到尺寸箱盖:留余量粗铣剖分面;铣箱盖顶上斜方孔平面工序六 钻6-屮13锪平屮30,并锪平各孔上下平面工序七 钻斜方孔平面上4-屮6孔并攻丝M6-7H工序八留余量，分别精刨箱座和仃盖剖分面426x196;屮100+0.035和屮80+0.030孔端面;00箱盖顶上斜方孔100x90平面；底面368x190工序九 钻,铰销孔,并打入定位销工序十划屮100+0.035和屮80+0.030两孔中心线00工序^一精,细镗各轴承孔屮100+0.035和屮80+0.030两孔及锪端面00工序十二划屮100+0.035和屮80+0.030两孔端面螺孔线00工序十三钻屮100+0.035和屮80+0.030两孔端面螺孔，并攻丝M8-7H00工序十四检验工艺路线方案的比较与最终工艺路线方案如下：两种工艺路线方案的工序是一样，只是加工顺序不一样。在第一个方案中，是先铣426x196平面，然后以此为基准在保证箱盖与箱座配合的情况下来钻M8-7H深15螺孔和镗屮100+0.035和屮80+0.030两孔.对镗这两孔的位置精度都得以保证,并且定位及装夹等都00比较方便•方案二却相反,是先钻M8-7H深15和先镗屮100+0.035和屮80+0.030两孔再来铣00426x196这平面.这样的话对加工M8-7H深15螺孔和镗屮100+0.035和申80+0.030两孔的位00置精度就难以保证.以上两方案都是先加工M8-7H深15螺孔和镗屮100+0.035和屮80+0.03000两孔再铣屮100+0.035和屮80+0.030两孔的端平面，这也影响屮100+0.035和屮80+0.030两孔的0000轴心线与此平面的垂直度.对于整个加工工艺路线看来,以上两种加工方案大致看来都是合理的.但是通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题.因此,最后的加工工艺路线方案如表2.3-1。表2.3-1加工工艺路线序号工序名称工序内容设备1热处理人工时效2划线按图纸尺寸,检查加工余量，并划中心十字线,剖分线，端面线,顶上斜方孔平面线等划线平台3粗刨箱座:留余量粗刨剖分面426x196;箱盖顶上斜方孔100x90平面;底面368x190,粗精刨底平面到尺寸龙门刨床4粗刨箱盖:留余量粗刨剖分面;刨箱盖顶上斜方孔平面龙门刨床5划线分别划箱座,箱盖上M16x1.5,M12-7H和各螺钉孔及两销钉孔中心线划线平台6钻箱座:钻底平面6-Q17,M16x1.5,M12-7H及锪平面和攻螺纹摇臂钻床7钻钻斜方孔平面上4-Q6孔并攻丝M6-7H摇臂钻床8钻将箱座和箱盖组装在一起,并用螺栓固紧,按箱盖上已划好的两销孔线钻，铰销孔,并打入定位销摇臂钻床9钻钻6-Q13锪平Q30,并锪平各孔上下平面摇臂钻床10精刨留余量,分别精刨箱座和仃盖剖分面 426x196;箱盖顶上斜方孔100x90平面龙门刨床11精细刨宽刀分别精细刨箱座和箱盖剖分面 426x196;箱盖顶上斜方孔100x90平面，达到要求的精度和粗糙度龙门刨床12划线划Q100+0-035和（p80+0-030两孔中心线,各轴承线及孔端面线1 1 o划线平台13镗孔00精,细镗各轴承孔p100+0-035和p80+0-030两孔及锪端面金刚镗床14划线 0 0 划P100+0-035和p80+0-030两孔端面螺孔线划线平台15钻U U钻p100+0-035和p80+0-030两孔端面螺孔，并攻丝M8-7H摇臂钻床16铳油槽00拆开后铳箱座各油槽龙门铳床17检验成对装好后,总检验2.3.1机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定减速箱箱体零件材料为HT150，硬度为137-205HBS,生产类型为大批量，采用铸造毛坯。据以上原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：屮100+0.035和申80+0.030孔端面00查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5,确定加工余量等级，灰铸铁：CT:7~9（选IT9）;MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:3.5。故铸造尺寸为:196+3.5+3.5=203。426X196平面查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5,确定加工余量等级，灰铸铁：CT:7~9（选IT9）;MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:4.5。底面368X190查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5,确定加工余量等级，灰铸铁：CT:7~9（选IT9）;MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为：4.5.故铸造尺寸为：170+4.5=174.5。箱盖顶上斜方孔100*90平面查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5,确定加工余量等级，灰铸铁：CT:7~9（选IT9）;MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为：2.5。屮100+0.035孔0查《机械制造工艺设计简明手册》表（2.3-8）,钻：第一次30,第二次80.0;（用车刀镗以后99.3）粗铰：99.8;精铰：100至尺寸。屮80+0.030孔0查《机械制造工艺设计简明手册》表（2.3-8）,钻：第一次30,第二次75.0;（用车刀镗以后75.5）扩孔钻：79.5;粗铰：99.8;精铰：80至尺寸。6-屮13锪平屮30和6-屮17锪平屮30和2-屮11锪平屮24一次钻削加工完成。螺孔3-M6-7H和M10-7H—次加工完成。

确立切削用量及基本工时工序一 热处理,人工时效工序二 按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三箱座：留余量粗刨剖分面426x196;粗精刨底平面到尺寸工零件材料：HT150 铸件机床选用：因床身是较大零件，故选用龙门刨床，型号为B2010A刀具选用：选用YG8刨刀，刀杆尺寸bXh为20X301、 切削用量的选择：查《机械制造工艺设计手册》表3—32可知，取相应的切削用量如下：切削深度a二1.5mmp进给量f=1.8mm/r切削速度v=45m/s2、 计算切削时间：查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—11可知：T=— (2-1)(2-2)(2-3)(2-4)L—B+1+1+1(2-2)(2-3)(2-4)123lOOOvL(1+K)纵L—1+兀+兀纵12查表1.4—10，取1—5 K=0.4--0.75 1—3——532所以有：L=426+3+4=433mmn=1000x45/[433(1+0.6)]=65r/min纵双T1=L/(fxn)=(197+3+4)/(1.8x65)=1.74min因为是刨箱盖和箱座两相同平面,所以:T=T=L/(fxn)==1.74min21所以，总切削时间T=T+T=3.48min12工序四箱盖:留余量粗刨剖分面;刨箱盖顶上斜方孔平面工序五划线工序六 箱座:钻底平面6®17及锪平面1．加工条件材料为HT150,硬度为137~205HBS,Ob=175/Mpa(《机械制造工艺设计简明手b册》）2—3工艺要求:孔径d=17mm,孔深20mm,通孔,粗糙度要求为Rz50.选用钻床型号为Z3025型摇臂钻床.（查《机械制造工艺设计简明手册》）表4.2-12和4.2-13主轴转速:5080 125200250 315 400500630 1000 1600 2500进给量: 0.050.080.120.16 0.2 0.250.30.40.5 0.63 1.00 1.602．选择钻头：查《切削用量简明手册》表2.1,选用高速钢麻花钻钻削,麻花钻直径为d=17mm.0钻头几何形状为：双锥修磨横刃，后角a=11°,二重刃长度b£=3.5mm，横刃长b=2mm，弧面长度l=4mm,o棱带长度l=1.5mm2申=120°a=10°B=30103．选择切削用量:1）决定进给量f：按加工要求决定进给量：根据（《切削手册》表2—7）,因为材料为HT150,硬度为137~205HBS,o=175/Mpa,d=17mm时，所以f=0.70~0.86mm/r。b 0由于I'd=2°^17=1.17〈&所以f=0.70 0.86mm/r。2）按钻头强度决定进给量:根据（《切削手册》表2—8），材料为HT150,硬度为137--205HBd=17mm，钻头强0度允许的进给量是f=1.45（或1.75）mm/r从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.70--0.86mm/r根据Z3025钻床说明书，选择f=1.00mm/r,由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故在孔即将钻穿的时候停止自动进给采用手动进给.机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力在进行比较来校验。由（《切削手册》表2—19）可以查出钻孔时的轴向力，轴向力F=7260Nf轴向力的修正系数为1.0（或0.85），故J=7260N.根据Z3025钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力F远大于F,由于F<m f fF校验成功.故f=1.00mm/r可用.m（1）决定钻头磨钝标准及寿命:查（《切削手册》表2—12）,当d=17mm时,钻头后刀面最大磨损量0.5--0.8mm.0寿命T=60min（2）决定切削速度:查（《切削手册》表2—15）,由于材料是HT150,硬度是硬度为137〜205HB，进给量f=0.81mm/r,d=17mm,.所以取切削速度V=20m/min0c查（《切削手册》）切削速度的修正系数为：K=1.0K=1.36K=1.0TVMVtvKxv=1.0K二0.75故v二20x1x1.36x1x1x0.75二20.49m/min1v cn二1000v二（1000x20.49）/（3.14x17）二383.85r/mins 兀d0根据Z3025钻床的实际钻速,可以考虑选择n=400r/min.这个转速基本与计算转相符合,s对麻花钻,以及其他方面的影响会比较小,所以可以直接采用（3）检验机床的扭矩及功率根据（《切削手册》表2—21），当f=1.00mm/r,d<17.5mm时,M=61.8N.m.扭0t矩的修正系数为1（或0.85）,故M=61.8N.mc根据（《切削手册》表2—23）,和以上已经的出的相关数据可以查出,高速钢钻头钻灰铸铁的时候消耗的功率为P=1.1C根据Z525钻床说明书,P远大于P.EC由于M<M，P<P，故选择的切削用量可用，即f=1.00mm/r,n=n=400r/min,cmcE sV=20.49m/min.c计算基本工时t=— （2-5）mnfL=l+y+A，入切量及超切量（查《切削手册》表2--29）y+A=8mm。故L

t=

mL

t=

mnf20+8400x1.00=0.07min因为是6个同直径的孔所以t=0.07x6=0.42minm工序七钻斜方孔平面上4-屮6孔并攻丝M6-7H1．加工条件材料为HT150,硬度为137—205HBS,ox=175/Mpa（《机械制造工艺设计简明手b册》）2—3工艺要求:孔径d=6mm,孔深13mm,通孔.选用钻床型号为Z3025型摇臂钻床.（查《机械制造工艺设计简明手册》）表4.2-12主轴转速:5080125200250 315 4005006301000 1600 2500进给量:0.050.080.120.16 0.2 0.250.30.40.5 0.63 1.00 1.602．选择钻头：查《切削用量简明手册》表2.1,选用高速钢麻花钻钻削,麻花钻直径为d=6mm.0钻头几何形状为：双锥修磨横刃，后角a=16°,2申二120°,a二10°,0二30o03．选择切削用量:1）决定进给量f：1）按加工要求决定进给量：根据（《切削手册》表2--7）,因为材料为HT150,硬度为137—205HBS,o=175/Mpa,d=6mm时，所以f=0.27—0.33mm/r。b 0由于'd—86—1.3<8,故f=0.27—0.33mm/r。2）按钻头强度决定进给量:根据（《切削手册》表2—8），材料为HT150,硬度为137--205HBd=6mm，钻头强0度允许的进给量是f=0.72mm/r从以上进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.27--0.33mm/r根据Z3025钻床说明书，选择f=0.3mm/r,由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故在孔即将钻穿的时候停止自动进给采用手动进给.机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力在进行比较来校验。由（《切削手册》表2—19）可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.33mm/r,d>12时，轴向0力F=2110Nf轴向力的修正系数为1.0（或0.85），故Ff=2110N.根据Z3025钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为F远大于Ff,由于mfFf<F校验成功.故f=0.3mm/r可用.fm（1） 决定钻头磨钝标准及寿命:查（《切削手册》表2—12）,当d=6mm时，钻头后刀面最大磨损量0.5—0.8mm.寿0命T=35min（2） 决定切削速度:查（《切削手册》表2—15）,由于材料是HT150,硬度是硬度为137~205HB，进给量f=0.3mm/r,d=6mm,.所以取切削速度V=22m/min0c查（《切削手册》）切削速度的修正系数为:K—1.09K—1.36K—1.0TVMVtvKxv=1.0K=0.75故v二22x1.09xl.36xlx1x0.75二24.46m/min1v cn=1000v=（1000x24.46）/（3.14x6）=1298r/mins 兀d0根据Z3025钻床的实际钻速,可以考虑选择n=1600r/min•这个转速基本与计算转s相符合,对麻花钻,以及其他方面的影响会比较小,所以可以直接采用（3）检验机床的扭矩及功率根据（《切削手册》表2—21）M=10.49N.mt扭矩的修正系数为1,故M二10.49N.mc根据（《切削手册》表2—23）,和以上已经的出的相关数据可以查出,高速钢钻头钻灰铸铁的时候消耗的功率为P=1KW.C根据Z525钻床说明书,PE远大于P•EC由于M<M，P<P，故选择的切削用量可用，即f=0.3mm/r,n=n=1600r/min,cmcE sV=24.46m/min.c4．计算基本工时t=— （2-6）mnfL=l+y+A，入切量及超切量（查《切削手册》表2--29）y+A=0mm。故L13t= = =0.027minmnf1600x0.3因为是4个同直径的孔所以t=0.027x4=0.108minm工序八钻销孔工序九钻6-屮13锪平屮301．加工条件材料为HT150,硬度为137-205HBS,ox=175/Mpa（查《机械制造工艺设计简明手b册》）2—3工艺要求:孔径d=13mm,孔深112mm,通孔,粗糙度要求为Rz50.选用钻床型号为Z3025型.（查《机械制造工艺设计简明手册》）表4.2-12和4.2-13主轴转速:5080 125 200250 315 400500630 1000 1600 2500进给量: 0.05 0.080.120.16 0.2 0.25 0.3 0.40.5 0.63 1.00 1.602．选择钻头：查《切削用量简明手册》表2.1,选用高速钢锥柄加长麻花钻钻削,麻花钻直径为d=13mm.0钻头几何形状为：尖高h=0.5,圆弧半径R=2.25,横刃长b=0.5，总外刃长1=5.5,分外刃长l=l,外刃12锋角20=120。，第二锋角20=70。,内刃锋角20'=135。，横刃斜角申二65。,内刃前1角丫=-10。，内刃斜角丫=25,外刃后角a=10°，圆弧后角«=18。.T K3．选择切削用量:1）决定进给量f：1）按加工要求决定进给量：根据（《切削手册》表2--7），因为材料为HT150,硬度为137—205HBS,o=175/Mpa,d=13mm时，所以f=0.52—0.64mm/r。b 0由于l/d=11213二8.6（取10）,故应乘孔深修正系数K护=0.75,则f=（0.52--0.64）xO.75mm/r=0.39—0.48mm/r2）按钻头强度决定进给量:根据（《切削手册》表2—8），材料为HT150,硬度为137—205HBd=13mm，钻头0强度允许的进给量是f=1.22（或1.45）mm/r从以上进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.39--0.48mm/r根据Z3025钻床说明书，选择f=0.4mm/r，由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故在孔即将钻穿的时候停止自动进给采用手动进给.机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力在进行比较来校验。由（《切削手册》表2—19）可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.41mm/r,d>12时，轴向0力F=2500Nf轴向力的修正系数为1.0（或0.85），故F/=2500N.根据Z3025钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为F远远大于此轴向力mF，由于F<F校验成功.故f=0.4mm/r可用.ffm（1）决定钻头磨钝标准及寿命:查（《切削手册》表2—12），当d=13mm时，钻头后刀面最大磨损量0.5〜0.8mm•寿命0T=60min（2）决定切削速度:查（《切削手册》表2—17），由于材料是HT150，硬度是硬度为137~205HB，进给量f=0.4mm/r,d=13mm,.所以取切削速度V=16m/min0c查（《切削手册》）切削速度的修正系数为：K=1.0K=1.36K=1.0TVMVtv

Kxv=1.0K=0.75故v二16x1x1.36x1x1x0.75二16.32m/min1v cn=1000v=(1000x16.32)/(3.14x13)=399.80r/mins 兀d0根据Z3025钻床的实际钻速,可以考虑选择n=400r/min.这个转速基本与计算转相s符合,对麻花钻,以及其他方面的影响会比较小,所以可以直接采用(3)检验机床的扭矩及功率根据(《切削手册》表2—21)，当f<0.41mm/r,d<13.3mm时,M=17.85N.m扭矩的0t修正系数为0.85，故M二17.85x0.85二15.17N.mc根据(《切削手册》表2—23),和以上已经的出的相关数据可以查出,高速钢钻头钻灰铸铁的时候消耗的功率为P=1KW.C根据Z3025钻床说明书,P远远大于P.Ec由于M<M，P<P，故选择的切削用量可用，即f=0.4mm/r,n=n=400r/min,cmcE sV=16.32m/min.c4．计算基本工时t= (2-7)mnfL=l+y+A，入切量及超切量(查《切削手册》表2--29)y+A=8mm。故L112+8t= = =0.75minmnf 400x0.4因为是6个同直径的孔所以t=0.75x6=4.5minm工序十精刨工序十一精细刨工序十二划线工序十三精,细镗各轴承孔屮100+0.035和屮80+0.030两孔及锪端面00选用机床:T740金刚镗床.1.申100+0.0350精镗孔至屮99,单边余量Z=0.1mm,一次镗去全部余量,a=0.1mm.p进给量f=0.1mm/r根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度v=100m/min,则1000x100兀x100=318(r/min)1000x100兀x100=318(r/min)n二w兀D

由于T740金刚镗床主轴转速为无级调速,故以上转速可以作为加工时使用的转速.切削工时l=196mm,l=3mm,l=4mm,则23_l+1+_l+1+1十 Cp2 3nfw196+3+4318x0.1=6.38(min)(2-8)细镗孔至屮100+0.035.由于细镗与精镗孔共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件0精,细镗孔,故切削用量及与工时均与精镗相同a=0.05mm;pf=0.1mm/r;n=318(r/min),v=100m/min;wt=6.38(min).2.屮80+0.0300精镗孔至屮79,单边余量Z=0.1mm,—次镗去全部余量,a=0.1mm.p进给量f=0.1mm/r根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度v=100m/min,则1000Vn二1000Vn二w兀D1000X100兀x80=398(r/min)(2-9)由于T740金刚镗床主轴转速为无级调速,故以上转速可以作为加工时使用的转速.切削工时l=196mm,l=3mm,l=4mm,则23(2-10)1+1+1 196+3+4(2-10)t二 23= =5.1(mm)nf398x0.1w细镗孔至屮80+0.030.由于细镗与精镗孔共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件精,0细镗孔,故切削用量及与工时均与精镗相同a=0.05mm;pf=0.1mm/r;n=398(r/min),v=100m/min;wt=5.1(min).工序十四划线工序十五攻屮100+0.035和屮80+0.030两孔端面螺孔M8-7H00钻螺纹底孔：选用Z3025摇臂钻床及专业夹具，4-M8mm根据《切削用量简明手册》表2.8,d=8.4mm,HB<168HBS,进给量wf=0.36mm/r；根据《切削用量简明手册》2.15,v=16m/min。所以n=lev(=0_l=0706001dnm按机床要求，取n=630r/mm,故s 兀d 兀x6.7 w兀x6.7x6301000=13.25m/min。切削公式，x24=2.40min630x0.36(2-11)工序十六铣油槽工序十七检验第三章夹具设计经过与老师协商，决定设计第九道工序——钻6®13锪平屮30孔卡具。本夹具将用于立式Z3025钻床。刀具为选用高速钢锥柄加长麻花钻d=13mm.0问题的提出本夹具主要用来钻钻6-屮13锪平屮30孔。该孔对两端面外圆表面和两端面都有一定的技术要求。在加工本道工序时，除了要满足技术要求外，还应该提高加工效率，降低劳动强度。除此之外本道工序的还应考虑卡紧的方便与快速性。夹具设计3.2.1定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择底面368x190为基准，以箱座上对角线两孔分别以一固定式定位销和菱形定位销（一面两孔定位）,限制了工件六个自由度,使工件完全定位。底面限制了三个自由度X，Y轴的旋转自由度和Z轴的上下移动；一圆柱销限制了X，Y轴的移动再加一个菱形销限制了Z轴的旋转自由度。再用一“C”形钳将箱盖与箱座联结同时打入圆锥销。同时两边使用铰链联结,使钻模板方便的放在其中,再使用螺栓进行卡紧。夹具的结构也简单，所夹持部位也不会变形，工人安装也比较方便快捷。夹紧力计算计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个刚性系统，根据工件所受切削力、夹紧力（大型工件还应该考虑工件的重力，运动的工件还应该考虑惯性力等）的作用情况，找出在加工过程中对夹具不利的瞬时状态。按静力平衡原理（工F=0,工F=0,工M（F）=0），计算出理论夹紧力，最后为保证夹紧可靠，将理xy0iii论呢紧力乘以安全系数1作为实际所需夹紧力的值，即W二W-Kk式中：W 实际所需夹紧力（N）；kW——在一定条件下，由静力平衡原理，计算出的理论夹紧力（N）；K——安全系数。安全系数K按下式计算：K二K-K-K-K-K-K-K （3-1）0123456式中，K~K为各种因素的安全系数，查《机床夹具设计手册（第二版）》表1-2-1得，06K=1.4,K=1.0,K=1.0,K=1.0,K=1.3,K=1.0,K=1.50123456则计算得，K二K-K-K-K-K-K-K=2.730123456但由《机床夹具设计手册(第二版)》表1-2-1备注知，当K值计算结果大于2.5时，取K=2.73。由于此夹具的钻孔采用一面两孔定位,底面限制了三个自由度X，Y轴的旋转自由度和Z轴的上下移动；一圆柱销限制了X，Y轴的移动再加一个菱形销限制了Z轴的旋转自由度。而且主削力是向下的，力都被施加在底面上，所以并不需要很大的夹紧力。使用钻模板足以满足它的要求，不予计算。定位误差分析定位误差是由于定位不准而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工误差。虽然工件已定位，但每个被定位的工件的一些表面的位置仍然会产生变化，这就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工误差。定位误差是采用调整法加工一批工件时，由于定位不准而造成工序尺寸或位置要求可能变动的最大范围。定位误差由基准位置误差和基准不重合误差组成，即5 =6 +5定位位置不重由于是使用一面两孔定位,在设计时也使用了钻模套,能很好提高钻孔性能,以及定位要求。其次被加工部位是有一定的技术要求,故采用这样的定位方式能满足定位要求,但夹具上采用一个圆柱销和菱形销,孔和销之间为间隙配合.两定位销垂直安置,说明定位时孔和销可以在任意方向上接触。为满足定位销在夹具体上的位置精度及工作稳定性，定位销与夹具体的连接采用的是过盈配合。参照GB2202-91来执行的。在工件以一面两孔销定位时，在两个定位销中采用了一个菱形销进行补偿。虽然所加工孔的定位基准与工序基准不重合,但在所图纸上给定的定位基准尺寸为理想正确尺寸囹、、58，因此在加工时的基准不重合误差可以不加考虑。圆柱销和底座孔以间隙配合：017H7/f6,通过查(公差配合与技术测量)得屮17H7(0.018)和屮17f6(-0.016).菱形销和底座孔同样以间隙配合：017H7/f6，通过查(公0 -0.027差配合与技术测量)得屮17H7(0.018)和屮17f6(-0.016)。0 -0.027故基准位移误差等于圆柱销与底座孔之间的最大配合间隙,即TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"A=X二0.018+0.027=0.045 (3-6)Y1 max1基准位移误差等于菱形销与底座孔之间的最大配合间隙,即\o"CurrentDocument"A=X=0.018+0.027=0.045 (3-7)Y2 max2因此,其定位误差为：A=A+A=0.045+0.045=0.090 (3-8)D Y1 Y2卡具设计及操作的简要说明在设计夹具时,为提高劳动生产率,应首先着眼于机动夹紧,但由于是钻孔加工，孔径比较小，孔的要求也底，卡具不需要有很大的夹紧力，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用铰链联结且用开口垫圈,使钻模板能快速的通过铰链摆动。这样对大批量生产来说就有利于大大提高生产率；同时也减轻工人的劳动强度。操作时，将钻模板摆开，在放入减速箱箱体时通过螺纹夹紧。结构简单、操作方便且保证了箱体能固定可靠，也便于箱体的装拆。3.3夹具零件1．固定式定位销.(GB2203-80)固定式定位销:材料:D18mmT8按GB1298-77(碳素工具钢技术条件)；热处理:T8HRC55—60;其它技术条件按GB2259-80(机床夹具零件及部件技术条件).数量为1个.菱形定位销(GB2203-80)菱形定位销:材料:D18mmT8按GB1298-77(碳素工具钢技术条件)；热处理:T8HRC55—60;其它技术条件按GB2259-80(机床夹具零件及部件技术条件).数量为1个.可换钻套.(GB2264-80)查(机床夹具设计手册):选用可换外套,尺寸如图.材料:d小于或等于26mm,T10A按GB1298-77(碳素工具钢技术条件);热处理:T10AHRC58—64其他技术条件按GB2259-80(机床夹具零件及部件技术条件).开槽盘头螺钉(GB67-85摘录)尺寸如图：

5.开口垫圈（如下图所示）:材料:45热处理:HRC40--486.六角薄螺母.（GB6172-86 M36A级）尺寸如图所示:7.圆柱销.（GB119-76）材料35，热处理:HRC28—38,相关尺寸如图所示.8.内六角圆柱头螺钉(GB70-85) 尺寸如图9.方头圆尖端紧定螺钉(GB83-76)材料:35热处理:HRC28--3810.C形钳（尺寸如图）11.立板（尺寸如图）点 _ 沮第三章夹具设计12.螺杆（尺寸如图）13.支承座（尺寸如图）-114.销轴(GB882-76)材料:35;热处理:HRC28—38;15.钻模板（尺寸如图）16.底座（尺寸如图）dL第四章设计体会毕业设计是培养学生综合运用所