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機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
反向齒輪器箱體
零件名稱
反向齒輪器箱體
共 1 頁(yè)
第 1 頁(yè)
材 料
HT200
毛 坯 種 類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯可制
件 數(shù)
1
每 臺(tái)
件 數(shù)
1
備注
年產(chǎn)
序
號(hào)
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
粗銑
粗銑上蓋結(jié)合面
機(jī)
二
立式銑床
專用夾具, 高度游標(biāo)卡尺,
鑲齒端銑刀
0.39
2
鉆鉸
鉆鉸上蓋結(jié)合面
￠12連接螺栓孔
機(jī)
二
搖臂鉆床
專用夾具，通止規(guī)，
鉆鉸復(fù)合刀具
3
粗銑
粗銑前端面
機(jī)
二
臥式升降臺(tái)銑床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺，鑲齒端銑刀
0.39
4
粗銑
粗銑吊耳上凸臺(tái)端面
機(jī)
二
立式升降臺(tái)銑床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺，鑲齒端銑刀
0.65
5
粗銑
粗銑兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面
機(jī)
二
臥式雙面組合銑床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺，鑲齒端銑刀
0.05
6
鉆
鉆前端面￠10孔，
機(jī)
二
臥式鉆床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺、通止規(guī)，麻花鉆
1.885
鉆
鉆前端面￠12孔
機(jī)
二
臥式鉆床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺、通止規(guī)，麻花鉆
鉆
鉆前端面M12螺紋底孔
機(jī)
二
臥式鉆床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺、通止規(guī)，麻花鉆
7
鉆
鉆底面M12螺紋底孔，锪￠20孔
機(jī)
二
搖臂鉆床
一面兩銷定位專用夾具，通止規(guī)，麻花鉆，锪刀
0.282
8
粗鏜
粗鏜吊耳孔
機(jī)
二
臥式鏜床
一面兩銷定位專用夾具，通止規(guī)，單刃浮動(dòng)鏜刀
0.65
9
粗鏜
粗鏜兩側(cè)軸承孔
機(jī)
二
臥式雙面金剛鏜床
一面兩銷定位專用夾具，通止規(guī)，單刃浮動(dòng)鏜刀
0.65
10
半精銑
半精銑上蓋結(jié)合面
機(jī)
二
立式升降臺(tái)銑床
專用夾具, 高度游標(biāo)卡尺,
鑲齒端銑刀
0.053
11
鉸
鉸修上蓋結(jié)合面￠12孔
機(jī)
二
搖臂鉆床
通止規(guī)，機(jī)鉸刀
0.284
12
精鏜
精銑吊耳上凸臺(tái)面
機(jī)
二
立式升降臺(tái)銑床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺，鑲齒端銑刀
0.313
13
精鏜
精銑兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面
機(jī)
二
立式升降臺(tái)銑床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺，鑲齒端銑刀
0.134
14
精鏜
精鏜吊耳孔
機(jī)
二
臥式鏜床
一面兩銷定位專用夾具，通止規(guī)，單刃浮動(dòng)鏜刀
2.2
15
半精鏜
半精鏜兩側(cè)軸承孔
機(jī)
二
臥式雙面金剛鏜床
一面兩銷定位專用夾具，通止規(guī)，單刃浮動(dòng)鏜刀
0.053
16
鉆
鉆兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面上
6個(gè)M6螺紋底孔
機(jī)
二
臥式雙面組合鉆床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺、麻花鉆
0.284
17
擴(kuò)鉸
擴(kuò)鉸前端面￠12孔，锪前端面￠10孔
為M12螺紋底孔
機(jī)
二
臥式鉆床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺、通止規(guī)，擴(kuò)鉸復(fù)合刀具，平底锪刀
0.313
18
鉆
在上蓋結(jié)合面上鉆4個(gè)M8螺紋底孔
機(jī)
二
搖臂鉆床
專用夾具，游標(biāo)卡尺，
鉆鉸復(fù)合刀具
0.134
19
攻
攻前端面M12螺紋
機(jī)
二
臥式鉆床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺、機(jī)用絲錐
2.2
20
攻
攻底面M12螺紋
機(jī)
二
搖臂鉆床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺、機(jī)用絲錐
0.053
21
攻
攻兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面上6個(gè)M6螺紋
機(jī)
二
臥式雙面組合鉆床
一面兩銷定位專用夾具，機(jī)用絲錐
0.284
22
攻
在上蓋結(jié)合面上攻4個(gè)M8螺紋
機(jī)
二
搖臂鉆床
專用夾具，機(jī)用絲錐
0.313
23
鉆
鉆右側(cè)凸臺(tái)面上￠5深30孔
機(jī)
二
深孔鉆床
一面兩銷定位專用夾具，深度游標(biāo)卡尺，槍鉆
0.134
鉆
鉆左側(cè)凸臺(tái)面上￠5深35孔
機(jī)
二
深孔鉆床
一面兩銷定位專用夾具，深度游標(biāo)卡尺，槍鉆
2.2
24
鉆
在上蓋結(jié)合面鉆4個(gè)￠5油孔
機(jī)
二
搖臂鉆床
專用夾具，游標(biāo)卡尺、麻花鉆
0.053
25
精銑
精銑上蓋結(jié)合面
機(jī)
二
立式升降臺(tái)銑床
專用夾具，游標(biāo)卡尺，鑲齒端銑刀
0.284
26
鉸
鉸修上蓋結(jié)合面￠12孔
機(jī)
二
搖臂鉆床
專用夾具，通止規(guī)，機(jī)鉸刀
0.313
27
精鏜
精鏜兩側(cè)軸承孔
機(jī)
二
臥式雙面組合鉆床
一面兩銷定位專用夾具，通止規(guī)，單刃浮動(dòng)鏜刀
0.134
28
锪
锪￠16沉頭孔
機(jī)
二
搖臂鉆床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺，平底锪刀
2.2
29
去毛刺
去毛刺
工作臺(tái)，手持風(fēng)動(dòng)砂輪機(jī)
0.053
30
清洗
清洗
清洗機(jī)
0.284
31
裝配
與7065裝配
機(jī)
二
裝配工作臺(tái)
0.313
32
鉆
鉆2個(gè)配作￠5錐銷孔底孔
機(jī)
二
搖臂鉆床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺、麻花鉆
0.134
33
手鉸
手鉸2個(gè)配作￠5錐銷孔
機(jī)
二
搖臂鉆床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺、錐度鉸刀
2.2
34
裝配
與7076裝配
機(jī)
二
裝配工作臺(tái)
0.053
35
鉆
鉆吊耳上配作￠8銷孔底孔
機(jī)
二
立式深孔鉆床
一面兩銷定位專用夾具，深度游標(biāo)卡尺，槍鉆
0.284
36
手鉸
手鉸吊耳上配作￠8銷孔
機(jī)
二
搖臂鉆床
一面兩銷定位專用夾具，游標(biāo)卡尺、錐度鉸刀
0.313
37
清洗
清洗
清洗機(jī)
0.134
38
終檢
終檢
檢驗(yàn)工作臺(tái)
2.2
四川大學(xué) 制造學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CL302
零部件圖號(hào)
0號(hào)
第 1 頁(yè)
產(chǎn)品名稱
反向齒輪器箱體
零部件圖號(hào)
0號(hào)
共1 頁(yè)
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每料件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
206×202×114
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X52K
4
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
二號(hào)
專用夾具
離子型切削液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)
單件
準(zhǔn)終
4
零件存放架
11.7min
90min
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
進(jìn)給量
mm/r
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔助
1
精銑上蓋結(jié)合面
游標(biāo)卡尺、面銑刀
420
0.5
1
1.2min
1min
編制
校對(duì)
審核
會(huì)簽
四川大學(xué) 制造學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CL302
零部件圖號(hào)
0號(hào)
第 3 頁(yè)
產(chǎn)品名稱
反向齒輪器箱體
零部件圖號(hào)
0號(hào)
共 3 頁(yè)
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每料件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
206×202×114
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
搖臂鉆床
Z525
4
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
二號(hào)
一面兩銷定位專用夾具
離子型切削液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)
單件
準(zhǔn)終
4
零件存放架
11.7min
90min
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
進(jìn)給量
mm/r
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔助
1
锪20孔
游標(biāo)卡尺、通止規(guī)、麻花鉆
450
0.5
1
0.4min
0.2min
編制
校對(duì)
審核
會(huì)簽
反向齒輪器箱體夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書
學(xué) 院 制造學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
時(shí) 間
說(shuō)明書目錄
1、 設(shè)計(jì)目的
2、 反向齒輪器箱體工藝特點(diǎn)及技術(shù)要求
3、 選擇定位基準(zhǔn)
4、 制定零件加工工藝路線
5、 專用夾具設(shè)計(jì)的具體要求
6、 擬訂夾具方案
摘 要
本文是對(duì)反向齒輪器箱體零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì)零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過(guò)程。此外還對(duì)反向齒輪器箱體零件的1道工序的加工設(shè)計(jì)了專用夾具.
關(guān)鍵詞 反向齒輪器箱體零件，加工工藝，夾具，定位，夾緊
目錄
摘 要 III
ABSTRACT 4
1 緒 論 6
1.1 反向齒輪箱的用途 6
1.2 反向齒輪箱的技術(shù)要求 6
1.3 選擇定位基準(zhǔn) 8
1.4 制定零件加工工藝路線 8
1.5 切削計(jì)算 10
工序：精銑上蓋結(jié)合面 12
2 精銑上蓋結(jié)合面夾具設(shè)計(jì) 13
2.1研究原始質(zhì)料 13
2.2定位基準(zhǔn)的選擇 13
2.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 14
2.4 誤差分析與計(jì)算 15
2.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 15
2.5.1定位銷選用 15
2.5.2 16
2.6定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 16
2.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 17
2.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 18
總 結(jié) 19
謝 辭 20
參考文獻(xiàn) 21
20
1 緒 論
機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。
而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。
而本次對(duì)于零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：
⑴ 完成零件零件加工工藝規(guī)程的制定；
⑵ 完成專用夾具的設(shè)計(jì)。
通過(guò)對(duì)零件的初步分析，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出零件加工工藝規(guī)程；對(duì)于專用夾具的設(shè)計(jì)，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生產(chǎn)情況來(lái)選取夾緊方式，從而設(shè)計(jì)專用夾具。
1.1 反向齒輪箱的用途
該反向齒輪箱用途非常廣泛。常用于加速減速，就是常說(shuō)的變速齒輪箱；改變傳動(dòng)方向，例如我們用兩個(gè)扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸；改變轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，同等功率條件下，速度轉(zhuǎn)的越快的齒輪，軸所受的力矩越小，反之越大；離合功能，我們可以通過(guò)分開兩個(gè)原本嚙合的齒輪，達(dá)到把發(fā)動(dòng)機(jī)與負(fù)載分開的目的，比如剎車離合器等；分配動(dòng)力，例如我們可以用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)齒輪箱主軸帶動(dòng)多個(gè)從軸，從而實(shí)現(xiàn)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)多個(gè)負(fù)載的功能。
1.2 反向齒輪箱的技術(shù)要求
按表1的形式將反向齒輪器的主要技術(shù)要求列于表1中。
表1 反向齒輪箱零件技術(shù)要求表
加工表面
尺寸及偏差
mm
表面粗糙度Ra
um
形位公差
mm
上蓋接合面
200
1.6
0.05
后側(cè)面
130
6.3
上蓋接合面Φ12mm孔
12
6.3
Φ16mm沉頭孔
16
6.3
吊耳上凸臺(tái)面
6.3
左右端面
6.3
Φ47mm軸承孔
Φ47-0.008+0.018
1.6
◎
Φ0.01
A-B
Φ35mm軸承孔
Φ35-0.008+0.018
1.6
◎
Φ0.01
A-B
后側(cè)面Φ12mm孔
Φ120+0.019
1.6
Φ35mm吊耳孔
Φ350+0.027
3.2
∥
0.05
C
該反向齒輪箱形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于典型的箱體零件。為了實(shí)現(xiàn)改變方向、力矩等功能，其軸承孔與軸承有很高的配合要求，因此尺寸加工精度要求較高，而且要求較高的同軸度。上蓋結(jié)合面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)，要求較高的平面度。為了保證齒輪箱有較高的裝配精度，上蓋面采用銷定位。吊耳孔雖然尺寸精度要求不高，但要求對(duì)上蓋面有很好的平行度。
綜上所述，該反向齒輪箱的各項(xiàng)技術(shù)要求比較合理，符合零件在實(shí)際工作中的功用。
1、反向齒輪箱特點(diǎn)：
反向齒輪箱屬于面型薄壁箱體零件，加工要求較高的是頂面和軸承孔的加工，其具體要求見(jiàn)零件圖。
2、對(duì)反向齒輪箱體的結(jié)構(gòu)：
1）該反向齒輪箱形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于典型的箱體零件。
2）該箱體壁厚均勻，鑄造容易，不易出現(xiàn)縮孔，縮松等缺陷。
3）在箱體零件上，孔徑相同的比較多，有利于減少刀具的種類和數(shù)量。
4）為了實(shí)現(xiàn)改變方向、力矩等功能，其軸承孔與軸承有很高的配合要求，因此尺寸加工精度要求較高，而且要求較高的同軸度。
5）上蓋結(jié)合面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)，要求較高的平面度。
6）吊耳孔雖然尺寸精度要求不高，但要求對(duì)上蓋面有很好的平行度。
3、反向齒輪箱體工藝性的定性分析：
分析零件圖可知，齒輪箱的上蓋接合面和后側(cè)面均要求銑削加工，上蓋接合面的四角伸出端與左右端面相接，這樣既減少了加工面積，又減少了材料的使用，同時(shí)還提高了接觸剛度；加工Φ47mm軸承孔和Φ35mm軸承孔時(shí)，由于孔徑較大，要選擇鏜刀進(jìn)行加工，為了滿足兩孔的同軸度，可以用在一個(gè)工位里完成它們的加工；該齒輪箱是單件小批量的生產(chǎn)，要求工序盡可能的集中，因此多選用在加工中心上完成，以提高生產(chǎn)效率。由此可見(jiàn)，該零件的工藝性較好。
4、反向齒輪箱體材料和毛坯：
零件的材料用HT-20~~33，采用鑄鐵有以下一些優(yōu)點(diǎn)，鑄鐵有較高的耐磨性，減振性和鑄造性，而且價(jià)格低廉。采用鑄件毛坯，鑄出后要進(jìn)行時(shí)效處理，消除其內(nèi)應(yīng)力，然后才送到機(jī)械加工車間加工，否則加工后會(huì)發(fā)生很大的變形，影響加工精度。
1.3 選擇定位基準(zhǔn)
定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。
1. 精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)該箱體零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇上蓋結(jié)合面和后側(cè)面作為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工，然而這兩個(gè)平面是需要加工的表面，因此首先要加工這兩個(gè)面。選擇上蓋接合面和后側(cè)面作精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。由于上蓋接合面和后側(cè)面又是作為設(shè)計(jì)是選用的基準(zhǔn)，因此選用它們作為基準(zhǔn)又遵循了“基準(zhǔn)重合”的原則。選用上蓋結(jié)合面作基準(zhǔn)時(shí)，采用一面兩孔的方式定位，夾緊穩(wěn)定可靠。
2. 粗基準(zhǔn)的選擇
作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整和光潔，不能有飛邊、澆口、毛刺、冒口及其他的缺陷。本箱體零件選用下底面作為粗基準(zhǔn)。以下底面作為粗基準(zhǔn)加工上蓋接合面和后側(cè)面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。
1.4 制定零件加工工藝路線
工藝路線擬定是工藝規(guī)程制定的核心，在具體工作中應(yīng)在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出多種方案進(jìn)行分析比較，注意到加工路線不僅影響加工的質(zhì)量和效率，而且還影響到工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、設(shè)備安排、車間面積、生產(chǎn)成本等，必須認(rèn)真分析，使擬定的加工工藝路線達(dá)到科學(xué)合理。本設(shè)計(jì)經(jīng)分析擬定的工藝路線分析如下：
1粗銑零件上蓋結(jié)合面，半精銑上蓋結(jié)合面
2鉆鉸上結(jié)合面￠12連接螺栓孔，鉸修上蓋結(jié)合面￠12孔
3粗銑兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面
4粗銑吊耳上凸臺(tái)端面
5粗銑前端面
6鉆前端面￠10孔，鉆前端面￠12孔，鉆前端面M12螺紋底孔
7鉆底面M12螺紋底孔，锪￠20孔
8粗鏜兩側(cè)軸承孔
9粗鏜吊耳孔
10精銑吊耳上凸臺(tái)面
11半精鏜兩側(cè)軸承孔
12精鏜吊耳孔
13精銑兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面
14鉆兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面上6個(gè)M6螺紋底孔
15在上蓋結(jié)合面上鉆4個(gè)M8螺紋底孔
16攻底面M12螺紋
17擴(kuò)鉸前端面￠12孔，鉸前端面￠10孔為M12螺紋底孔
18攻前端面M12螺紋
19攻兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面上6個(gè)M6螺紋
20在上蓋結(jié)合面上攻4個(gè)M8螺紋，鉆左側(cè)凸臺(tái)面上￠5深35孔
21在上蓋結(jié)合面鉆4個(gè)￠5油孔
22精銑上蓋結(jié)合面
23鉸修上蓋結(jié)合面￠12孔
24精鏜兩側(cè)軸承孔
25鉸￠16沉頭孔
26去毛刺
27清洗
28與7065裝配
29鉆2個(gè)配作￠5錐銷孔底孔
30手鉸2個(gè)配作￠5錐銷孔
31與7076裝配
32鉆吊耳上配作￠8銷孔底孔
33手鉸吊耳上配作￠8銷孔
34清洗
35終檢
1.5 切削計(jì)算
工序60：鉆鉸孔
機(jī)床：Z525
刀具：硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。型號(hào)：E211和E101
帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆（GB4260-84）
公制/莫式4號(hào)錐直柄鉸刀 刀具材料：
Φ10H7孔先鉆Φ9.5孔，然后鉸孔至Φ10
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-52，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-53，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
式（1.8）
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（1.9）
鉸孔孔
切削深度：，
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-58，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-60，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.8）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.9）有：
工序:鉆底座M12螺紋底孔 锪20孔
機(jī)床：立式鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～38，取。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～41，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表5.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序:鉆攻M12X6H螺孔
機(jī)床：Z525
刀具：釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐
（1）、M12X6H螺孔攻絲
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： （盲孔）
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序：精銑上蓋結(jié)合面
機(jī)床：X52K型立式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為)，材料：， ，齒數(shù)Z=25，為細(xì)齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.94min
2 精銑上蓋結(jié)合面夾具設(shè)計(jì)
2.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)精銑上蓋結(jié)合面工序夾具設(shè)計(jì)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對(duì)銑精銑上蓋結(jié)合面進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了加工。因此，定位、夾緊方案有：
分析比心軸夾緊、定位是通過(guò)比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔其加工與軸線間有尺寸公差，從而保證其尺寸公差要求。具體見(jiàn)下圖所示。靠孔端面限制3個(gè)自由度，
一個(gè)心軸通過(guò)孔限制2個(gè)自由度，下面有4個(gè)浮動(dòng)支撐限制旋轉(zhuǎn)自由度，一共限制6個(gè)自由度。
2.3 切削力及夾緊分析計(jì)算
根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]，表2.4—97可查得：
銑削力計(jì)算公式為
圓周分力
查表可得：
代入得
=
查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：
∴
查參考文獻(xiàn)[1]，表5.1-4可知，所需的夾緊力為：
式中： L=62.53mm f=2.22
l=34mm
∴
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如2.2.
由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式
即：
由上述計(jì)算易得：
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
2.4 誤差分析與計(jì)算
為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
且：L=125mm ，得
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
2.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
2.5.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來(lái)定位，其參數(shù)如下表：
表2.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
14～18
12
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
2.5.2
該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如表2.3：
表6.3 移動(dòng)壓板
公稱直徑
L
6
45
20
8
19
6.6
7
M6
5
2.6定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具體底面的槽中，一般使用兩個(gè)。其距離應(yīng)盡可能布置得遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]選用定向鍵為
圖5 定向鍵(GB2207—80)及其與機(jī)床連接示意圖
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
由于本工序是完成此撥動(dòng)叉的加工，所以選用直角對(duì)刀塊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]選用對(duì)刀塊,
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖7 平塞尺(GB2244-80)
2.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求
（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退火等處理方式。
（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過(guò)程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。
（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)
夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。
（4）應(yīng)便于鐵屑去除
在加工過(guò)程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。
（5）安裝應(yīng)牢固、可靠
夾具安裝在所有通過(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過(guò)程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
2.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
總 結(jié)
本文是反向齒輪器箱體的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的總體過(guò)程可以概括為，首先對(duì)撥叉零件的結(jié)構(gòu)、形狀及材料作整體分析，然后初選加工工藝方案，并對(duì)工藝方案進(jìn)行比較選擇合理的工藝路線，然后計(jì)算分析尺寸，并制定出工藝卡片。最后是夾具的設(shè)計(jì)。
本次課程設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)成果。由于專業(yè)知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題主要通過(guò)老師的講解，同學(xué)們的討論以及查閱資料來(lái)解決。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我對(duì)課本理論知識(shí)有了更深刻了理解，同時(shí)，我的看圖，繪圖能力也有了較大的提高。這對(duì)我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
謝 辭
本次課程設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一次考驗(yàn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大的提高，尤其是看圖、繪圖、設(shè)計(jì)能力，為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過(guò)程中，我進(jìn)一步加深了對(duì)課本知識(shí)的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計(jì)過(guò)程，收獲頗豐。
本次設(shè)計(jì)是在XX老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的。我的機(jī)械工藝知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)中常常碰到問(wèn)題，是鄭老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點(diǎn)拔迷津，提供相關(guān)資料，才使其順利完成。XX老師耐心的講解，使我如沐春風(fēng)。不僅如此，xx老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動(dòng)了我。在此，我向XX老師表示最真誠(chéng)的感謝。同時(shí)，感謝同組同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完成課程設(shè)計(jì)。
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反向齒輪器箱體夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書
學(xué) 院 制造學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
時(shí) 間
說(shuō)明書目錄
1、 設(shè)計(jì)目的
2、 反向齒輪器箱體工藝特點(diǎn)及技術(shù)要求
3、 選擇定位基準(zhǔn)
4、 制定零件加工工藝路線
5、 專用夾具設(shè)計(jì)的具體要求
6、 擬訂夾具方案
摘 要
本設(shè)計(jì)是反向齒輪器箱體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。反向齒輪器箱體零件的主要加工表面是平面及孔。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔的加工精度。基準(zhǔn)的選擇以反向齒輪器箱體外圓面作為粗基準(zhǔn)，以孔及其下表面作為精基準(zhǔn)。先將底面加工出來(lái)，然后作為定位基準(zhǔn)，在以底面作為精基準(zhǔn)加工孔。整個(gè)加工過(guò)程選用通用機(jī)床。在夾具方面選用專用夾具。考慮到零件的結(jié)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)單，夾緊方式多采用手動(dòng)夾緊，夾緊簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，且能滿足設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞 反向齒輪器箱體零件，加工工藝，夾具，定位，夾緊
20
ABSTRACT
This paper is to design the craft processes of making the CA6140 lever spare parts and some specialized tongs in the process. The CA6140 lever spare part primarily processes the surface and bores. Generally speaking, to guarantee the accuracy of the flat surface process is easier than that of the bore. Therefore, this design follows the principle that surface first and then the bore, and definitely divides the process of flat surface and bore into coarse processes and precise processes to guarantee the bore processes. The basic choice is to consider outside circle as rough basis and to consider bore and its next surface as precise basis. The bottom is first processed out to be fixed position basis, and process the bore using the bottom as the precise basis. The whole processes choose the machine bed. In the aspects of tongs choosing, specialized tongs are used. In consideration of the simple construction size of the spare parts, clipping by hands is adopted. It is simple, and the organization design is simple, and can satisfy the design request.
Key Words Lever spare parts, craft proces , tongs, fixed position, tight clip
目錄
摘 要 III
ABSTRACT 4
1 緒 論 6
1.1 反向齒輪箱的用途 6
1.2 反向齒輪箱的技術(shù)要求 6
1.3 選擇定位基準(zhǔn) 8
1.4 制定零件加工工藝路線 8
1.5 切削計(jì)算 10
2 鉆底座M12螺紋底孔 锪20孔夾具設(shè)計(jì) 13
2.1研究原始質(zhì)料 13
2.2定位基準(zhǔn)的選擇 13
2.3切削力及夾緊力的計(jì)算 13
2.4誤差分析與計(jì)算 14
2.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 14
2.5.1定位銷選用 14
2.5.2夾緊裝置的選用 15
2.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 15
2.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 17
總 結(jié) 19
謝 辭 20
參考文獻(xiàn) 21
1 緒 論
機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。
而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。
而本次對(duì)于零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：
⑴ 完成零件零件加工工藝規(guī)程的制定；
⑵ 完成專用夾具的設(shè)計(jì)。
通過(guò)對(duì)零件的初步分析，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出零件加工工藝規(guī)程；對(duì)于專用夾具的設(shè)計(jì)，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生產(chǎn)情況來(lái)選取夾緊方式，從而設(shè)計(jì)專用夾具。
1.1 反向齒輪箱的用途
該反向齒輪箱用途非常廣泛。常用于加速減速，就是常說(shuō)的變速齒輪箱；改變傳動(dòng)方向，例如我們用兩個(gè)扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸；改變轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，同等功率條件下，速度轉(zhuǎn)的越快的齒輪，軸所受的力矩越小，反之越大；離合功能，我們可以通過(guò)分開兩個(gè)原本嚙合的齒輪，達(dá)到把發(fā)動(dòng)機(jī)與負(fù)載分開的目的，比如剎車離合器等；分配動(dòng)力，例如我們可以用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)齒輪箱主軸帶動(dòng)多個(gè)從軸，從而實(shí)現(xiàn)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)多個(gè)負(fù)載的功能。
1.2 反向齒輪箱的技術(shù)要求
按表1的形式將反向齒輪器的主要技術(shù)要求列于表1中。
表1 反向齒輪箱零件技術(shù)要求表
加工表面
尺寸及偏差
mm
表面粗糙度Ra
um
形位公差
mm
上蓋接合面
200
1.6
0.05
后側(cè)面
130
6.3
上蓋接合面Φ12mm孔
12
6.3
Φ16mm沉頭孔
16
6.3
吊耳上凸臺(tái)面
6.3
左右端面
6.3
Φ47mm軸承孔
Φ47-0.008+0.018
1.6
◎
Φ0.01
A-B
Φ35mm軸承孔
Φ35-0.008+0.018
1.6
◎
Φ0.01
A-B
后側(cè)面Φ12mm孔
Φ120+0.019
1.6
Φ35mm吊耳孔
Φ350+0.027
3.2
∥
0.05
C
該反向齒輪箱形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于典型的箱體零件。為了實(shí)現(xiàn)改變方向、力矩等功能，其軸承孔與軸承有很高的配合要求，因此尺寸加工精度要求較高，而且要求較高的同軸度。上蓋結(jié)合面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)，要求較高的平面度。為了保證齒輪箱有較高的裝配精度，上蓋面采用銷定位。吊耳孔雖然尺寸精度要求不高，但要求對(duì)上蓋面有很好的平行度。
綜上所述，該反向齒輪箱的各項(xiàng)技術(shù)要求比較合理，符合零件在實(shí)際工作中的功用。
1、反向齒輪箱特點(diǎn)：
反向齒輪箱屬于面型薄壁箱體零件，加工要求較高的是頂面和軸承孔的加工，其具體要求見(jiàn)零件圖。
2、對(duì)反向齒輪箱體的結(jié)構(gòu)：
1）該反向齒輪箱形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于典型的箱體零件。
2）該箱體壁厚均勻，鑄造容易，不易出現(xiàn)縮孔，縮松等缺陷。
3）在箱體零件上，孔徑相同的比較多，有利于減少刀具的種類和數(shù)量。
4）為了實(shí)現(xiàn)改變方向、力矩等功能，其軸承孔與軸承有很高的配合要求，因此尺寸加工精度要求較高，而且要求較高的同軸度。
5）上蓋結(jié)合面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)，要求較高的平面度。
6）吊耳孔雖然尺寸精度要求不高，但要求對(duì)上蓋面有很好的平行度。
3、反向齒輪箱體工藝性的定性分析：
分析零件圖可知，齒輪箱的上蓋接合面和后側(cè)面均要求銑削加工，上蓋接合面的四角伸出端與左右端面相接，這樣既減少了加工面積，又減少了材料的使用，同時(shí)還提高了接觸剛度；加工Φ47mm軸承孔和Φ35mm軸承孔時(shí)，由于孔徑較大，要選擇鏜刀進(jìn)行加工，為了滿足兩孔的同軸度，可以用在一個(gè)工位里完成它們的加工；該齒輪箱是單件小批量的生產(chǎn)，要求工序盡可能的集中，因此多選用在加工中心上完成，以提高生產(chǎn)效率。由此可見(jiàn)，該零件的工藝性較好。
4、反向齒輪箱體材料和毛坯：
零件的材料用HT-20~~33，采用鑄鐵有以下一些優(yōu)點(diǎn)，鑄鐵有較高的耐磨性，減振性和鑄造性，而且價(jià)格低廉。采用鑄件毛坯，鑄出后要進(jìn)行時(shí)效處理，消除其內(nèi)應(yīng)力，然后才送到機(jī)械加工車間加工，否則加工后會(huì)發(fā)生很大的變形，影響加工精度。
1.3 選擇定位基準(zhǔn)
定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。
1. 精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)該箱體零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇上蓋結(jié)合面和后側(cè)面作為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工，然而這兩個(gè)平面是需要加工的表面，因此首先要加工這兩個(gè)面。選擇上蓋接合面和后側(cè)面作精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。由于上蓋接合面和后側(cè)面又是作為設(shè)計(jì)是選用的基準(zhǔn)，因此選用它們作為基準(zhǔn)又遵循了“基準(zhǔn)重合”的原則。選用上蓋結(jié)合面作基準(zhǔn)時(shí)，采用一面兩孔的方式定位，夾緊穩(wěn)定可靠。
2. 粗基準(zhǔn)的選擇
作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整和光潔，不能有飛邊、澆口、毛刺、冒口及其他的缺陷。本箱體零件選用下底面作為粗基準(zhǔn)。以下底面作為粗基準(zhǔn)加工上蓋接合面和后側(cè)面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。
1.4 制定零件加工工藝路線
工藝路線擬定是工藝規(guī)程制定的核心，在具體工作中應(yīng)在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出多種方案進(jìn)行分析比較，注意到加工路線不僅影響加工的質(zhì)量和效率，而且還影響到工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、設(shè)備安排、車間面積、生產(chǎn)成本等，必須認(rèn)真分析，使擬定的加工工藝路線達(dá)到科學(xué)合理。本設(shè)計(jì)經(jīng)分析擬定的工藝路線分析如下：
1粗銑零件上蓋結(jié)合面，半精銑上蓋結(jié)合面
2鉆鉸上結(jié)合面￠12連接螺栓孔，鉸修上蓋結(jié)合面￠12孔
3粗銑兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面
4粗銑吊耳上凸臺(tái)端面
5粗銑前端面
6鉆前端面￠10孔，鉆前端面￠12孔，鉆前端面M12螺紋底孔
7鉆底面M12螺紋底孔，锪￠20孔
8粗鏜兩側(cè)軸承孔
9粗鏜吊耳孔
10精銑吊耳上凸臺(tái)面
11半精鏜兩側(cè)軸承孔
12精鏜吊耳孔
13精銑兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面
14鉆兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面上6個(gè)M6螺紋底孔
15在上蓋結(jié)合面上鉆4個(gè)M8螺紋底孔
16攻底面M12螺紋
17擴(kuò)鉸前端面￠12孔，鉸前端面￠10孔為M12螺紋底孔
18攻前端面M12螺紋
19攻兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面上6個(gè)M6螺紋
20在上蓋結(jié)合面上攻4個(gè)M8螺紋，鉆左側(cè)凸臺(tái)面上￠5深35孔
21在上蓋結(jié)合面鉆4個(gè)￠5油孔
22精銑上蓋結(jié)合面
23鉸修上蓋結(jié)合面￠12孔
24精鏜兩側(cè)軸承孔
25鉸￠16沉頭孔
26去毛刺
27清洗
28與7065裝配
29鉆2個(gè)配作￠5錐銷孔底孔
30手鉸2個(gè)配作￠5錐銷孔
31與7076裝配
32鉆吊耳上配作￠8銷孔底孔
33手鉸吊耳上配作￠8銷孔
34清洗
35終檢
1.5 切削計(jì)算
工序60：鉆鉸孔
機(jī)床：Z525
刀具：硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。型號(hào)：E211和E101
帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆（GB4260-84）
公制/莫式4號(hào)錐直柄鉸刀 刀具材料：
Φ10H7孔先鉆Φ9.5孔，然后鉸孔至Φ10
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-52，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-53，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
式（1.8）
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（1.9）
鉸孔孔
切削深度：，
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-58，取
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-60，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.8）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.9）有：
工序:鉆底座M12螺紋底孔 锪20孔
機(jī)床：立式鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～38，取。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～41，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表5.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序:鉆攻M12X6H螺孔
機(jī)床：Z525
刀具：釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐
（1）、M12X6H螺孔攻絲
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： （盲孔）
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序：精銑上蓋結(jié)合面
機(jī)床：X52K型立式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為)，材料：， ，齒數(shù)Z=25，為細(xì)齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.94min
2 精銑上蓋結(jié)合面夾具設(shè)計(jì)
2.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)精銑上蓋結(jié)合面工序夾具設(shè)計(jì)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對(duì)銑精銑上蓋結(jié)合面進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了加工。因此，定位、夾緊方案有：
分析比心軸夾緊、定位是通過(guò)比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔其加工與軸線間有尺寸公差，從而保證其尺寸公差要求。具體見(jiàn)下圖所示?？靠锥嗣嫦拗?個(gè)自由度，
一個(gè)心軸通過(guò)孔限制2個(gè)自由度，下面有4個(gè)浮動(dòng)支撐限制旋轉(zhuǎn)自由度，一共限制6個(gè)自由度。
2.3 切削力及夾緊分析計(jì)算
根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]，表2.4—97可查得：
銑削力計(jì)算公式為
圓周分力
查表可得：
代入得
=
查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：
∴
查參考文獻(xiàn)[1]，表5.1-4可知，所需的夾緊力為：
式中： L=62.53mm f=2.22
l=34mm
∴
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如2.2.
由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式
即：
由上述計(jì)算易得：
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
2.4 誤差分析與計(jì)算
為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
且：L=125mm ，得
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
2.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
2.5.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來(lái)定位，其參數(shù)如下表：
表2.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
14～18
12
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
2.5.2
該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如表2.3：
表6.3 移動(dòng)壓板
公稱直徑
L
6
45
20
8
19
6.6
7
M6
5
2.6定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具體底面的槽中，一般使用兩個(gè)。其距離應(yīng)盡可能布置得遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]選用定向鍵為
圖5 定向鍵(GB2207—80)及其與機(jī)床連接示意圖
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
由于本工序是完成此撥動(dòng)叉的加工，所以選用直角對(duì)刀塊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]選用對(duì)刀塊,
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖7 平塞尺(GB2244-80)
2.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求
（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退火等處理方式。
（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過(guò)程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。
（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)
夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。
（4）應(yīng)便于鐵屑去除
在加工過(guò)程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。
（5）安裝應(yīng)牢固、可靠
夾具安裝在所有通過(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過(guò)程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
2.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
總 結(jié)
本文是反向齒輪器箱體的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的總體過(guò)程可以概括為，首先對(duì)撥叉零件的結(jié)構(gòu)、形狀及材料作整體分析，然后初選加工工藝方案，并對(duì)工藝方案進(jìn)行比較選擇合理的工藝路線，然后計(jì)算分析尺寸，并制定出工藝卡片。最后是夾具的設(shè)計(jì)。
本次課程設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)成果。由于專業(yè)知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題主要通過(guò)老師的講解，同學(xué)們的討論以及查閱資料來(lái)解決。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我對(duì)課本理論知識(shí)有了更深刻了理解，同時(shí)，我的看圖，繪圖能力也有了較大的提高。這對(duì)我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
謝 辭
本次課程設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一次考驗(yàn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大的提高，尤其是看圖、繪圖、設(shè)計(jì)能力，為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過(guò)程中，我進(jìn)一步加深了對(duì)課本知識(shí)的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計(jì)過(guò)程，收獲頗豐。
本次設(shè)計(jì)是在XX老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的。我的機(jī)械工藝知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)中常常碰到問(wèn)題，是鄭老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點(diǎn)拔迷津，提供相關(guān)資料，才使其順利完成。XX老師耐心的講解，使我如沐春風(fēng)。不僅如此，xx老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動(dòng)了我。在此，我向XX老師表示最真誠(chéng)的感謝。同時(shí)，感謝同組同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完成課程設(shè)計(jì)。
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