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摘要
本次設(shè)計是變速箱箱體零件的加工工藝規(guī)程及其專用夾具設(shè)計。變速箱箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計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系加工精度?；鶞蔬x擇以變速箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以頂面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標(biāo)法鏜孔。整個加工過程均選用組合機床。夾具選用專用夾具，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞 變速箱；加工工藝；專用夾具
Abstract
The design is about the special-purpose clamping apparatus of the machining technology process and some working procedures of the gearbox parts. The main machining surface of the gearbox parts is the plane and a series of hole. Generally speaking, to guarantee the working accuracy of the plane is easier than to guarantee the hole’s. So the design follows the principle of plane first and hole second. And in order to guarantee the working accuracy of the series of hole, the machining of the hole and the plane is clearly divided into rough machining stage and finish machining stage. The supporting hole of the input bearing and output bearing is as the rough datum. And the top area and two technological holes are as the finish datum. The main process of machining technology is that first, the series of supporting hole fix and machine the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole fix and machine technological hole. In the follow-up working procedure, all working procedures except several special ones fix and machine other series of hole and plane by using the top plane and technological hole. The machining way of the series of supporting hole is to bore hole by coordinate. The combination machine tool and special-purpose clamping apparatus are used in the whole machining process. The clamping way is to clamp by pneumatic and is very helpful. The instruction does not have to lock by itself. So the product efficiency is high. It is applicable for mass working and machining in assembly line. It can meet the design requirements.
Key words gearbox machining technology special-purpose clamping apparatus
目 錄
1 序言 1
2.零件加工工藝規(guī)程 2
2.1概述 2
2.2零件的作用 2
2.3零件的工藝分析 2
2.4確定工藝方案的原則及注意問題 2
2.4.1粗、精加工分開原則 3
2.4.2工序集中與分散的原則 3
2.4.3制定工藝方案應(yīng)注意的其它問題 4
2.5 確定箱體的生產(chǎn)類型 4
2.6工藝規(guī)程的設(shè)計 5
2.6.1 確定毛坯材料及尺寸 5
2.6.2 定位基準的選擇 5
2.6.3 制定工藝路線 5
2.7 工序尺寸的基本要求 6
2.7.1 粗銑上蓋接合面 6
2.7.2 在上蓋接合面上鉆鉸定位孔 6
2.7.3 鉸兩定位孔 6
2.7.4 粗銑前端面，粗銑后端面 7
2.7.5 銑兩側(cè)窗口面和凸臺面（不含取力窗口面） 7
2.7.6 銑取力窗口面 7
2.7.7 銑倒檔軸孔內(nèi)端面 7
2.7.8上蓋接合面，前后端面三面鉆孔 7
2.7.9 左右側(cè)面兩面鉆鉸孔 7
2.7.10锪沉頭孔 7
2.7.11粗鏜前后端面軸承孔，擴倒檔軸孔 7
2.7.12上蓋接合面及前后端面攻絲（三面攻） 8
2.7.13 兩側(cè)面攻絲 8
2.7.14 插槽 8
2.7.15 精鏜前后端面軸承孔，鉸倒檔軸承孔 8
2.7.16 精銑前端面，精銑后端面 8
2.7.17 去毛刺 8
2.7.18 清洗 8
2.7.19 檢驗 8
2.8 確定切削用量和基本工時 8
2.8.1工序5 粗精銑上蓋接合面 8
2.8.2工序6 鉆鉸上蓋接合面定位孔 9
2.8.3工序7 粗銑前后端面 10
2.8.4工序8 銑兩側(cè)窗口面和凸臺面（不含取力窗口面） 11
2.8.5工序9 銑取力窗口面 11
2.8.6工序10 銑倒檔軸孔內(nèi)端面 12
2.8.7工序11 上蓋接合面，前后端面三面鉆孔 12
2.8.8工序12左右兩側(cè)面鉆孔 14
2.8.9工序13粗鏜前后端面軸承孔，擴倒檔軸孔 15
2.8.10工序14粗鏜前后端面軸承孔，擴倒檔軸孔 16
2.8.11工序15上蓋接合面及前后端面攻絲（三面攻） 17
2.8.12工序16兩側(cè)面攻絲 19
2.8.13工序17精鏜前后端面軸承孔，鉸倒檔軸孔 21
2.8.14工序18精銑前后端面 22
2.9 切削用量的選擇依據(jù) 22
2.9.1銑削 23
2.9.2鉆孔 23
2.9.3擴孔和鉸孔 23
2.9.4攻螺紋 24
2.9.5機床精度及機床參數(shù) 24
2.10 各種加工工藝和加工方法 25
2.10.1平面加工工藝 25
2.10.2螺紋加工工藝 25
2.11常用工藝主要工序能達到的精度和表面粗糙度 25
2.11.1平面加工 25
2.11.2螺紋孔加工 26
3 組合機床總體設(shè)計—“三圖一卡” 27
3.1 零件加工工序圖 27
3.1.1零件加工工序圖的作用與內(nèi)容 27
3.1.2 繪制零件加工工序圖的規(guī)定及注意事項 27
3.2 零件加工示意圖 27
3.2.1 零件加工示意圖的作用和內(nèi)容 28
3.2.2 繪制零件加工示意圖的注意事項 28
3.2.3 刀具的選擇 28
3.2.4 確定主軸類型、尺寸 28
3.2.5 標(biāo)注聯(lián)系尺寸 28
3.2.6 標(biāo)注切削用量 29
3.2.7 動力部件工作循環(huán)及行程的確定 29
3.3 機床聯(lián)系尺寸圖 29
3.3.1 機床聯(lián)系尺寸圖的作用與內(nèi)容 29
3.3.2 繪制機床聯(lián)系尺寸圖之前應(yīng)確定的主要內(nèi)容 30
3.3.3 繪制機床聯(lián)系尺寸圖的注意事項 31
3.4機床生產(chǎn)率計算卡 31
4 夾具的設(shè)計 34
4.1對銑床夾具體的要求 34
4.2夾具體的毛坯結(jié)構(gòu) 34
4.3夾具元件的選擇與設(shè)計 34
4.4 專用夾具的設(shè)計步驟 35
4.4.1 研究原始資料 35
4.5 繪制夾具總裝配圖 35
4.6 標(biāo)注夾具總裝配圖上各部分尺寸和技術(shù)要求 36
4.7 夾具公差配合的制訂 36
4.7.1 制訂夾具公差與技術(shù)條件的依據(jù) 36
4.7.2 制定夾具公差和技術(shù)條件的基本原則 36
4.8夾具公差的制訂 37
4.9 夾具技術(shù)條件的制訂 37
4.9.1 定位元件之間或定位元件對夾具體底面之間的相互位置要求 37
4.9.2 定位元件與連接元件間的相互位置要求 37
4.9.3 對刀元件與連接元件間的相互位置要求 37
4.9.4 定位元件與引導(dǎo)元件間的相互位置要求 37
4.10夾具設(shè)計部分的計算 37
4.10.1基準的選擇 37
4.10.2切削夾緊力的計算 38
4.10.3定位誤差的分析 38
結(jié)論 40
致謝 40
參考文獻 41
附錄(專業(yè)英語翻譯) 42
- 41 -
1 序言
幾年的大學(xué)生活就要結(jié)束了，我們即將走上工作崗位。在過去的幾年中，我們系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了許多專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。而且，在機械原理、機械設(shè)計和機械制造工藝學(xué)等課程的學(xué)習(xí)中都進行了課程設(shè)計。在這些課程設(shè)計中，我們設(shè)計過機械機構(gòu)、減速器、機床夾具等等。我們還做過大量的實驗。在這些學(xué)習(xí)過程中，我們具有了一定的創(chuàng)造能力和分析解決問題的能力。在這些堅實的基礎(chǔ)下，為了綜合各科知識，達到熟練應(yīng)用，我們有必要在這最后一學(xué)期進行一次更高難度的設(shè)計工作。所以，這次畢業(yè)設(shè)計對我們來說是很重要的。
我這次設(shè)計的課題是：XZ25.50變速箱箱體制造工藝規(guī)程及專用銑床夾具設(shè)計。我希望通過這次設(shè)計，使我能更清楚的了解夾具及組合機床的設(shè)計過程。本次設(shè)計的主要目的：培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)基本知識和基本技能去分析和解決專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題的能力，培養(yǎng)我們建立正確的設(shè)計思想、掌握工程設(shè)計的一般程序、規(guī)范和方法，培養(yǎng)我們收集和查閱資料和運用資料的能力。通過畢業(yè)設(shè)計，進一步鞏固、擴大和深化我們所學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能，提高我們設(shè)計、計算、制圖、編寫技術(shù)文件，正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準手冊等工具書的獨立工作能力。通過畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)我們嚴肅認真、一絲不茍和實事求是的工作作風(fēng)，樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟觀和全局觀，從而實現(xiàn)我們向工程技術(shù)人員的過度，同時學(xué)會調(diào)查、研究、收集技術(shù)資料的方法。
通過這次畢業(yè)設(shè)計，提高了分析問題、解決問題的能力，這為以后參加工作打下了良好的基礎(chǔ)。
2 零件加工工藝規(guī)程
2.1概述
機體的加工工序路線復(fù)雜，具體分為銑、鏜、鉆、鉸、擴、攻絲等，加工的原則一般按照先粗后精、先面后孔、基準先行等原則。
零件的表面上分布有大小不一的孔，這些孔對位置尺寸精度要求都較高，因此，加工時以平面定位準確可靠，可減少定位誤差，提高加工精度。所以把平面加工好非常重要。根據(jù)零件的特點，在組合機床上用銑削方法加工平面，只有使機床結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、加工精度高，這樣才能保證零件的精度。為此，可以采用銑削頭安裝在工作臺上移動銑削的布局形式。組合機床上，加工平面可達到1000mm長度以內(nèi)偏差為0.02~0.05mm,到定位基面的距離一般在5000mm內(nèi)，尺寸公差可以保證在0.05mm以內(nèi)。
2.2零件的作用
XZ25.50 變速箱箱體是各類機器中重要的基礎(chǔ)件之一，它主要用于支撐和包容著各種傳動零件，保證其運動和動力進給驅(qū)動和分配，彼此按照一定的傳動關(guān)系進行協(xié)調(diào)的運動。因此，必須使眾多的軸套及齒輪等零件保持正確的相互位置關(guān)系，所以箱體零件加工質(zhì)量的好壞，對整臺機器的精度，性能和壽命都有直接的影響。
2.3 零件的工藝分析
零件類箱體的加工順序均為先面后孔；先粗后精，先主后次的原則,并且在工序間要安排時效處理。箱體類零件一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工面多，技術(shù)要求高，機械加工的勞動量大。因此，箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性對于保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本都有著重要的意義。箱體孔的精度要求高，加工難度也較大。它的外表面有多個聯(lián)接平面需要加工，支承孔系分布在前后端面上，為了更好的滿足加工要求，特別加工出了四個定位平面為輔助基準，除支承孔外，在各聯(lián)接面上還有一系列螺紋孔。本次加工是以三孔定位夾緊銑上蓋接合面，再以接合面和兩定位銷加工其他部位，可以起到互補的作用，這樣能使孔的加工提高穩(wěn)定可靠的精基準，加工余量均勻。
2.4確定工藝方案的原則及注意問題
2.4.1粗、精加工分開原則
必須根據(jù)零件的生產(chǎn)批量、加工精度、技術(shù)要求進行全面分析，按照經(jīng)濟地滿足加工要求的原則，合理解決粗加工和精加工工序的安排。不要不分具體情況而一律粗、精加工分開或粗、精加工工序合并的做法。一般在大批大量的生產(chǎn)中，確定工藝流程宜粗、精工序分開進行，其優(yōu)點是：
(1)工件能得到較好的冷卻，有利于減少熱變形及內(nèi)應(yīng)力變形的影響，以穩(wěn)定尺寸，對精度要求高的零件，更需如此安排；
(2)可避免粗加工振動對加工精度、表面粗糙度的影響；
(3)有利于精加工機床保持持久的精度；
(4)使機床結(jié)構(gòu)簡單，便于維修、調(diào)整。
但是，粗、精加工工序分開，將使機床臺數(shù)增多。當(dāng)工件生產(chǎn)批量不大時，由于機床負荷率低，則經(jīng)濟性不好。因此，在能夠保證加工精度的情況下，有時也采取粗、精加工合并在同一臺機床上進行的工藝方案，但必須采取措施，盡量減少由此而帶來的不利影響。例如使大量切除余量和鑄造黑皮的第一道工序與最后一道精加工工序不能同時進行。在工件需要兩次安裝時，應(yīng)使粗、精加工工序所用夾具具有大小不同的夾緊力；若工件一次安裝，也應(yīng)使粗、精加工工序分別具有不同的夾緊力。
2.4.2工序集中與分散的原則
組合機床是基于工序集中的工藝原則發(fā)展起來的，即運用多種不同刀具，采用多面、多工位和復(fù)合刀具等方法，在一臺機床上對一個或幾個零件完成復(fù)雜的工藝過程，從而有效地提高生產(chǎn)率，取得更好的技術(shù)經(jīng)濟效果。
但也應(yīng)當(dāng)看到，工序集中程度的提高也會帶來下述一些問題：
(1)工序過分集中會使機床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，刀具數(shù)量增加，機床大而笨重，調(diào)整使用不便，可靠性降低，反而影響生產(chǎn)率的提高；
(2)工序過分集中導(dǎo)致切削負荷加大，往往由于工件剛性不足及變形等影響加工精度。
因此，提高工序集中程度時，應(yīng)注意：
①適當(dāng)考慮單一工序。即把相同工藝內(nèi)容的工序集中在同一臺機床或同一工位上加工；
②相互間有位置精度要求的工序應(yīng)集中在同一臺機床或同一工位上加工；
③大量的鉆、鏜工序最好分開，不要集中在同一個主軸箱完成。這是因為：鉆孔與鏜孔直徑往往相差很大，主軸轉(zhuǎn)速也就相差很大，導(dǎo)致主軸箱的傳動鏈復(fù)雜和設(shè)計困難。同時，大量鉆孔會產(chǎn)生很大的軸向力，有可能使工件變形而影響鏜孔精度；而且，精鏜孔振動較大又會影響鉆孔，甚至?xí)斐尚°@頭的損壞或折斷。另外，由于鉸孔為低速大進給量切削，而鏜孔為高速小進給量切削，所以二者也不宜放在同一主軸箱上進行，以有利于切削用量的合理選擇和簡化主軸箱的傳動結(jié)構(gòu)；
④確定工序集中時，必須充分考慮零件是否會因剛性不足而在較大的切削力、夾緊力下變形對加工精度帶來不利影響；
⑤工序集中時，必須考慮前述粗、精加工工序的合理安排及由于主軸箱結(jié)構(gòu)及設(shè)置導(dǎo)向的需要。主軸排列不宜過密，否則會造成機床、刀具調(diào)整不便，加工精度、工作可靠性、生產(chǎn)率降低的不良后果。
2.4.3制定工藝方案應(yīng)注意的其它問題
(1)鏜孔組合機床，應(yīng)注意精加工后孔的表面是否允許留下螺旋或直線退刀痕跡。如果不允許留下螺旋刀痕，則應(yīng)在加工終了時，使主軸（刀具）停止轉(zhuǎn)動并周向定位，利用夾具的讓刀機構(gòu)，將工件已加工表面移離刀尖一段距離后退刀。在生產(chǎn)率允許的情況下，也可使刀具以工進速度退回，這樣不僅不會留下刀痕，且有利于提高加工精度；
(2)鉆階梯孔，應(yīng)先鉆大孔后鉆小孔，這不僅可縮短鉆小孔的深度，而且使小鉆頭減少了折斷的可能性；
(3)互相結(jié)合的兩個零件，鉆孔應(yīng)從結(jié)合面鉆起，以更好的保證孔的位置精度，有利于兩零件的裝配；
(4)端面一般采用銑削加工。當(dāng)加工孔口較大端面時，不應(yīng)采取簡單的端面刮削工藝，因為這樣會因軸向切削力大而導(dǎo)致振動影響加工精度。當(dāng)端面對孔有嚴格的垂直度要求時，應(yīng)采取鏜孔車端面的方法，同時加工端面和孔。對于工件內(nèi)部的端面，則可采用徑向進刀的方法加工；
(5)在制定加工一個零件的幾臺或成套機床或流水線、自動線工藝過程方案時，應(yīng)盡可能使精加工工序集中在所有粗加工工序之后，以有利于穩(wěn)定保證加工精度。
2.5 確定箱體的生產(chǎn)類型
XZ25.50 變速器殼體年產(chǎn)量 =80000臺
備品率
廢品率
生產(chǎn)綱領(lǐng) (式2.1)
=800001（1+2%）(1+4%)
=84864
查表知該零件為大量生產(chǎn)
2.6工藝規(guī)程的設(shè)計
2.6.1確定毛坯材料及尺寸
XZ25.50變速箱箱體為HT200（灰鑄鐵），壁厚為2.5~10mm，抗拉強度為220Mpa。箱體屬于鑄件，由于零件年產(chǎn)量大，已達到大批生產(chǎn)的水平，所以加工余量要控制在最合理的位置。初步設(shè)計為：箱體屬殼體，HT（灰鑄鐵），等級8-10級，零件基本尺寸在250~630mm內(nèi)，鑄鐵機械加工余量為6mm，鑄件機械加工余量等級為0-8級。鑄件的基本尺寸長485mm,寬310mm,高400mm,鑄件毛坯所留余量：頂面及孔4.5mm,底面及側(cè)面3.5mm（〈〈機械制造工藝手冊〉〉P40表1-49）,所以鑄件的毛坯尺寸應(yīng)為長485+4.52,寬310+3.52,高400+4.52
2.6.2定位基準的選擇
(1)粗基準的選擇：
粗基準的選擇必須使重要表面有足夠且均勻的加工余量；粗基準的同一尺寸方向上只能使用一次。根據(jù)該零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇以孔Φ130 和Φ150 的軸線為初基準粗精銑上平面。
(2)精基準的選擇：
加工兩工藝孔，與精銑后的上蓋接合面組成“一面兩孔”做為后續(xù)的加工基準。
2.6.3制定工藝路線
工序１ 鑄造
工序２ 清砂
工序３ 時效
工序４ 涂漆
工序５ 粗銑上蓋接合面
工序６ 精銑上蓋接合面
工序７ 在上蓋接合面上鉆鉸定位孔
工序８ 鉸兩定位孔（工藝用）
工序９ 粗銑前端面
工序１０ 粗銑后端面
工序１１ 銑兩側(cè)窗口面
工序１２ 銑兩側(cè)凸臺面
工序１３ 銑取力窗口面
工序１４ 銑倒檔軸孔內(nèi)端面
工序１５ 上蓋接合面鉆孔
工序１６ 前后端面鉆孔
工序１７ 左右側(cè)面兩面鉆孔
工序１８ 鉸孔（均螺紋時）
工序１９ 锪沉頭孔
工序２０ 粗鏜前后端面軸承孔
工序２１ 擴倒檔軸孔
工序２２ 上蓋接合面攻絲（三面攻）
工序２３ 前后端面攻絲（三面攻）
工序２４ 兩側(cè)面攻絲
工序２５ 插槽
工序２６ 精鏜前后端面軸承孔
工序２７ 鉸倒檔軸孔
工序２８ 精銑前端面
工序２９ 精銑后端面
工序３０ 去毛刺
工序３１ 清洗
工序３２ 檢驗
2.7 工序尺寸的基本要求
2.7.1 粗銑上蓋接合面，精銑上蓋接合面，保證尺寸400
2.7.2 在上蓋接合面上鉆鉸定位孔
鉆兩定位孔（工藝用）
控制尺寸459mm，220mm
鉆孔10.8，深13
2.7.3 鉸兩定位孔
控制尺寸459+0.06 ， 220+0.5
鉸, 深13
粗糙度Ra 1.6
2.7.4 粗銑前端面，粗銑后端面
控制尺寸13.5，484，各面留余量0.5
2.7.5 銑兩側(cè)窗口面和凸臺面（不含取力窗口面）
2.7.6 銑取力窗口面
2.7.7 銑倒檔軸孔內(nèi)端面
2.7.8上蓋接合面，前后端面三面鉆孔
鉆上平面4-M10螺紋底孔
鉆上平面11-M10螺紋底孔
鉆前端面11-M141.5螺紋底孔
鉆前端面M8螺紋底孔
鉆前端面20通孔
鉆前端面倒檔軸孔2-,鉆至30,
留擴余量1.75mm,鉸余量0.25mm
鉆后端面4-M10螺紋底孔
鉆后端面6-M12通孔
鉆后端面2-10通孔
鉆后端面6-19通孔
(以上各單位mm)
2.7.9 左右側(cè)面兩面鉆鉸孔
鉆左側(cè)面14-M12螺紋底孔
鉆左側(cè)面2-孔，鉆11.8
鉸(均螺紋時)
鉆右側(cè)面8-M161.5螺紋底孔
鉆右側(cè)面4-M10螺紋底孔
鉆右側(cè)面6-M10螺紋底孔
2.7.10锪沉頭孔6-32
2.7.11粗鏜前后端面軸承孔，擴倒檔軸孔
鏜孔Φ120，倒角
鏜孔Φ150，倒角
擴孔Φ30，倒Φ31.75，倒角
鏜孔Φ100，倒角
鏜孔Φ130，倒角
2.7.12上蓋接合面及前后端面攻絲（三面攻）
2.7.13 兩側(cè)面攻絲
鉸2Φ，鉸15
2.7.14 插槽
2.7.15 精鏜前后端面軸承孔，鉸倒檔軸承孔
鏜孔Φ150 H7
鏜孔Φ120
鉸孔Φ32
鏜孔Φ130
鏜孔Φ100
2.7.16 精銑前端面，精銑后端面
2.7.17 去毛刺
2.7.18 清洗
2.7.19 檢驗
2.8 確定切削用量和基本工時
2.8.1工序5 粗精銑上蓋接合面
(1) 機床：雙軸立式轉(zhuǎn)盤銑床
夾具：專用夾具
刀具：YG8硬質(zhì)合金銑刀，銑刀直徑為500mm
量具：卡板
(2) 銑刀每齒進給量為0.1~0.5，選=0.2
(3) 切削速度：確定1.00~2.00 (m/s),取1.5 m/s
=445 =0.2 =0.15 =0.35 =0.2 =0
=0.32 =400 =1.1
——與耐用度試驗條件有關(guān)的系數(shù)
——分別表示T,有關(guān)的指數(shù)
——切削條件與實驗條件不同的修正系數(shù)
加工余量小于5mm，則
切削速度： （式2.2）
（m/s）
(4)實際切削工時為1.36s
(5)銑削力： （式2.3）
銑削力：
(N)
其中：=50
(6)實際的周圍切削力：
(N) （式2.4）
(N) （式2.5）
(7)銑削功率：
=142.24
(8)主軸轉(zhuǎn)速：
（式2.6）
(m/min)
65r/min （式2.7）
組合銑削機床傳遞的最大功率能正常加工。
2.8.2工序6 鉆鉸上蓋接合面定位孔
機床：鉆鉸定位孔組合機床
夾具：專用夾具
刀具：麻花鉆，硬質(zhì)合金鉸刀，選擇鉆頭型號為M8，直徑為10mm
量具：塞規(guī)
切削扭矩：（N.m） （式2.8）
軸向力： （式2.9）
切削功率： （式2.10）
其中：=225.63 =1.9 =0.8 =588.60
=1 =0.8 ==
扭矩：=0.87 （尖銳的）
=1.0 (磨鈍的)
公式： （m/min） （式2.11）
其中： 0.3mm/r =14.7 =0.25 =0.55 m=0.125
= = =1.0 =0.84
實際耐用度與標(biāo)準耐用度之比：/=4
=m/min
m/min
選620 選臺式鉆床Z512
m/min
M8 的鉆頭直徑為：10mm
鉆孔的切削速度： (m/s)
切削扭矩：(N)
切削功率：(kw)
同理，可以計算出其余各孔的切削用量及工時。
2.8.3工序7 粗銑前后端面
(1)粗銑前端面
主軸轉(zhuǎn)速：48 r/min
切削速度：1.00m/s
進給量：7.2mm/r
切削深度：4.00mm
走刀次數(shù)：1
(2)粗銑后端面
主軸轉(zhuǎn)速：96 r/min
切削速度：2.01m/s
進給量：3.6mm/r
切削深度：0.5mm
走刀次數(shù)：1
2.8.4工序8 銑兩側(cè)窗口面和凸臺面（不含取力窗口面）
(1)銑兩側(cè)窗口面
主軸轉(zhuǎn)速：80 r/min
切削速度：0.83m/s
進給量：2.4mm/r
切削深度：4.00mm
走刀次數(shù)：1
(2)銑兩側(cè)凸臺面
主軸轉(zhuǎn)速：40 r/min
切削速度：1.00m/s
進給量：6.8mm/r
切削深度：4.00mm
走刀次數(shù)：1
2.8.5工序9 銑取力窗口面
主軸轉(zhuǎn)速： 318r/min
切削速度：0.83m/s
進給量：0.6mm/r
切削深度：3.00mm
走刀次數(shù)：1
2.8.6工序10 銑倒檔軸孔內(nèi)端面
主軸轉(zhuǎn)速： 318r/min
切削速度：0.82m/s
進給量：0.53mm/r
切削深度：3.00mm
走刀次數(shù)：1
2.8.7工序11 上蓋接合面，前后端面三面鉆孔
(1)鉆上平面4-M10螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：560 r/min
切削速度：0.25m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：4.25mm
走刀次數(shù)：1
(2)鉆上平面11-M10螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：560 r/min
切削速度：0.25m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：4.25mm
走刀次數(shù)：1
(3)鉆前端面11-M141.4螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：400 r/min
切削速度：0.26m/s
進給量：0.25mm/r
切削深度：6.25mm
走刀次數(shù)：1
(4) 鉆前端面M8螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：700 r/min
切削速度：0.27m/s
進給量：0.18mm/r
切削深度：3.5mm
走刀次數(shù)：1
(5) 鉆前端面20通孔
主軸轉(zhuǎn)速：400 r/min
切削速度：0.42m/s
進給量：0.25mm/r
切削深度：10mm
走刀次數(shù)：1
(6)鉆前端面倒檔軸孔2-,鉆至30,留擴余量1.75mm,鉸余量0.25mm
主軸轉(zhuǎn)速：250 r/min
切削速度：0.39m/s
進給量：0.4mm/r
切削深度：15mm
走刀次數(shù)：1
(7)鉆后端面4-M10螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：590 r/min
切削速度：0.27m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：4.25mm
走刀次數(shù)：1
(8)鉆后端面6-M12通孔
主軸轉(zhuǎn)速：560 r/min
切削速度：0.3m/s
進給量：0.16mm/r
切削深度：5.1mm
走刀次數(shù)：1
(9)鉆后端面2-10通孔
主軸轉(zhuǎn)速：570 r/min
切削速度：0.3m/s
進給量：0.16mm/r
切削深度：5mm
走刀次數(shù)：1
(10)鉆后端面6-19孔
主軸轉(zhuǎn)速：300 r/min
切削速度：0.3m/s
進給量：0.29mm/r
切削深度：9.5mm
走刀次數(shù)：1
2.8.8工序12左右兩側(cè)面鉆孔
(1)左側(cè)面14-M12螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：470 r/min
切削速度：0.25m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：5.1mm
走刀次數(shù)：1
(2)鉆2-孔，鉆11.8
主軸轉(zhuǎn)速：470 r/min
切削速度：0.29m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：5.9mm
走刀次數(shù)：1
(3)鉸孔
主軸轉(zhuǎn)速：135 r/min
切削速度：0.085m/s
進給量：0.8mm/r
切削深度：0.1mm
走刀次數(shù)：1
(4)右側(cè)面8-M161.5螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：330 r/min
切削速度：0.25m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：4.25mm
走刀次數(shù)：1
(5)鉆4-M10螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：440 r/min
切削速度：0.20m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：4.25mm
走刀次數(shù)：1
(6)鉆6-M10螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：440 r/min
切削速度：0.20m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：4.25mm
走刀次數(shù)：1
2.8.9工序13粗鏜前后端面軸承孔，擴倒檔軸孔
機床：臥式多面多軸組合鏜床
夾具：專用夾具
刀具：YG8硬質(zhì)合金鏜刀
量具：塞規(guī)
粗鏜內(nèi)孔，以為例 ,
粗鏜 0.583~0.833 0.4~1.5
精鏜 1.166~1.5 0.12~0.15
這里：
(m/min)
（m/min）(m/s)
精鏜選m/s
(r/min)
選r/min
實際： m/min(m/s)
同理，可以計算出其余各孔的切削用量及工時。
2.8.9工序14粗鏜前后端面軸承孔，擴倒檔軸孔
機床：臥式多面多軸組合鏜床
夾具：專用夾具
刀具：YG8硬質(zhì)合金鏜刀
量具：塞規(guī)
(1)鏜孔120,倒角
主軸轉(zhuǎn)速：125 r/min
切削速度：0.76m/s
進給量：1.2mm/r
切削深度：0.912mm
走刀次數(shù)：1
(2)鏜孔150,倒角
主軸轉(zhuǎn)速：100 r/min
切削速度：0.76m/s
進給量：1.5mm/r
切削深度：1.14mm
走刀次數(shù)：1
(3)擴孔30，倒31.75，倒角
主軸轉(zhuǎn)速： 350r/min
切削速度：0.58m/s
進給量：0.43mm/r
切削深度：0.2494mm
走刀次數(shù)：1
(4)鏜孔100,倒角
主軸轉(zhuǎn)速：145 r/min
切削速度：0.73m/s
進給量：1.0mm/r
切削深度：0.73mm
走刀次數(shù)：1
(5)鏜孔130,倒角
主軸轉(zhuǎn)速：120 r/min
切削速度：0.8m/s
進給量：1.21mm/r
切削深度：0.968mm
走刀次數(shù)：1
2.8.10工序15上蓋接合面及前后端面攻絲（三面攻）
機床：臥式三面多軸攻螺紋組合機床
夾具：專用夾具
刀具：絲錐
量具：螺紋塞規(guī)
(1)攻上平面4-M10螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：560 r/min
切削速度：0.25m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：4.25mm
走刀次數(shù)：1
(2)攻上平面11-M10螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：560 r/min
切削速度：0.25m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：4.25mm
走刀次數(shù)：1
(3)攻前端面11-M141.5螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速： 400r/min
切削速度：0.26m/s
進給量：0.25mm/r
切削深度：6.25mm
走刀次數(shù)：1
(4)攻前端面M8螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：700 r/min
切削速度：0.27m/s
進給量：0.18mm/r
切削深度：3.5mm
走刀次數(shù)：1
(5)攻前端面20通孔
主軸轉(zhuǎn)速：400 r/min
切削速度：0.42m/s
進給量：0.25mm/r
切削深度：10mm
走刀次數(shù)：1
(6)攻前端面倒檔軸承孔
主軸轉(zhuǎn)速：250 r/min
切削速度：0.39m/s
進給量：0.4mm/r
切削深度：15mm
走刀次數(shù)：1
(7)攻后端面4-M10螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：590 r/min
切削速度：0.27m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：4.25mm
走刀次數(shù)：1
(8)攻后端面6-M12通孔
主軸轉(zhuǎn)速：560 r/min
切削速度：0/3m/s
進給量：0.16mm/r
切削深度：5.1mm
走刀次數(shù)：1
(9)攻后端面2-10通孔
主軸轉(zhuǎn)速： 570r/min
切削速度：0.3m/s
進給量：0/16mm/r
切削深度：5mm
走刀次數(shù)：1
(10)攻后端面6-19孔
主軸轉(zhuǎn)速：300 r/min
切削速度：0.3m/s
進給量：0.29mm/r
切削深度：9.5mm
走刀次數(shù)：1
2.8.11工序16兩側(cè)面攻絲，鉸2
機床：臥式雙面多軸攻螺紋組合機床
夾具：專用夾具
刀具：絲錐
量具：螺紋塞規(guī)
(1)攻左側(cè)面14-M12螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：470 r/min
切削速度：0.25m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：5.1mm
走刀次數(shù)：1
(2)攻2-孔，攻11.8
主軸轉(zhuǎn)速：470 r/min
切削速度：0.29m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：5.9mm
走刀次數(shù)：1
(3)攻孔
主軸轉(zhuǎn)速：135 r/min
切削速度：0.085m/s
進給量：0.8mm/r
切削深度：0.1mm
走刀次數(shù)：1
(4)攻右側(cè)面8-M161.5螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速： 330r/min
切削速度：0.25m/s
進給量：0.20mm/r
切削深度：7.25mm
走刀次數(shù)：1
(5)攻4-M10螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速：440 r/min
切削速度：0.20m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：4.25mm
走刀次數(shù)：1
(6)攻6-M10螺紋底孔
主軸轉(zhuǎn)速： 40r/min
切削速度：0.20m/s
進給量：0.15mm/r
切削深度：4.25mm
走刀次數(shù)：1
2.8.12工序17精鏜前后端面軸承孔，鉸倒檔軸孔
機床：雙軸單面臥式組合鏜床
夾具：專用夾具
刀具：YG8硬質(zhì)合金鏜刀
量具：塞規(guī)
(1)鏜孔150,
主軸轉(zhuǎn)速：185 r/min
切削速度：1.45m/s
進給量：0.4mm/r
切削深度：0.7mm
走刀次數(shù)：?1
(2)鏜孔120
主軸轉(zhuǎn)速：200 r/min
切削速度：1.25m/s
進給量：0.37mm/r
切削深度：0.7mm
走刀次數(shù)：1
(3)鏜孔32
主軸轉(zhuǎn)速： 95r/min
切削速度：0.15m/s
進給量：0.86mm/r
切削深度：0.125mm
走刀次數(shù)：1
(4)鏜孔130
主軸轉(zhuǎn)速：185 r/min
切削速度：1.25m/s
進給量：0.4mm/r
切削深度：0.7mm
走刀次數(shù)：1
(5)鏜孔100
主軸轉(zhuǎn)速：200 r/min
切削速度：1.03m/s
進給量：0.37mm/r
切削深度：0.7mm
走刀次數(shù)：1
2.8.13工序18精銑前后端面
機床：雙軸組合銑床
夾具：專用夾具
刀具：YG6不重磨硬質(zhì)合金銑刀
量具：卡板
(1)精銑前端面
主軸轉(zhuǎn)速：80 r/min
切削速度：2.09m/s
進給量：2.6mm/r
切削深度：0.5mm
走刀次數(shù)：1
(2)精銑后端面
主軸轉(zhuǎn)速：80 r/min
切削速度：2.09m/s
進給量：2.6mm/r
切削深度：0.5mm
走刀次數(shù)：1
2.9 切削用量的選擇依據(jù)
2.9.1銑削
表2-1 銑端面選用的切削用量
工序
銑削深度
銑削速度v(m/min)
每齒走刀量f(mm/z)
粗銑
2~5
50~80
0.2~0.4
精銑
0.5~1
80~130
0.05~0.2
表2-2 密齒套式面銑刀的參數(shù)
銑刀
刀片材料
一般加工余量（mm）
最大加工余量(mm)
密齒套式面銑刀
YG6
≤3
9
2.9.2鉆孔
表2-3用高速鋼刀具鉆孔時的切削用量
加工直徑
切削速度v(m/min)
進給量f(mm/r)
1~6
16~24
0.07~0.12
>6~12
>0.12~0.2
>12~22
>0.2~0.4
>22~50
>0.4~0.8
2.9.3擴孔，鉸孔和鏜孔
(1)擴孔
表2-4 硬質(zhì)合金鉸刀的切削用量
加工直徑d
擴通孔
忽沉孔
v
f
v
f
10~15
10~18
0.15~0.2
8~12
0.15~0.2
15~25
0.2~0.25
0.15~0.3
25~40
0.25~0.3
0.15~0.3
40~60
0.3~0.4
0.15~0.3
60~100
0.4~0.6
0.15~0.3
(2)鉸孔
表2-5用高速鋼鉸刀鉸孔的切削用量
加工直徑d
切削速度v(m/min)
進給量f(mm/r)
6~10
2~6
0.3~0.5
11~15
0.5~1
16~25
0.8~1.5
26~40
0.8~1.5
41~60
1.2~1.8
(3)鏜孔
表2-6 硬質(zhì)合金鏜刀鏜孔的切削用量
工序
刀具材料
切削速度v(m/min)
進給量f(mm/r)
粗鏜
硬質(zhì)合金
35~50
0.4~1.5
半精鏜
硬質(zhì)合金
50~70
0.15~0.45
精鏜
硬質(zhì)合金
70~90
H6級≤0.08
2.9.4攻螺紋
2.9.5.機床精度及機床參數(shù)
機床速度一般取2.5~5m/min
表2-7 內(nèi)圓表面加工方法的適用范圍
加工工序
精度
Ra
適用范圍
鉆—擴—粗鉸—精鉸
7~8
1.6~0.8
加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，孔徑>（15~20）mm
粗鏜—半精鏜—精鏜
7~8
1.6~0.8
毛坯有鑄出或鍛孔的未淬火剛及鑄件
粗銑—精銑
7~9
6.3~1.6
不淬硬的平面
表2-8 各機床主軸技術(shù)參數(shù)
機床
主軸轉(zhuǎn)速
主軸進給量
工作臺進給量
鏜床T116
13~1160
0.026~4.5
0.026~4.5
立銑床X53K
30~1500
85
15~789
臥銑床X63
30~1500
23.5~1180
搖臂鉆床Z35
34~1700
0.03~1.2
2.10 各種加工工藝和加工方法
2.10.1平面加工工藝
在組合機床及其自動線上常用銑削、刮削、車削（端面）和拉削等方法加工平面。一般采用銑削頭、滑臺和滑座等通用部件，根據(jù)被加工工件的工藝要求組成單面、雙面以及立式、回轉(zhuǎn)臺式等多種型式的組合機床。當(dāng)加工大型的箱體類零件時，一般采用銑削頭固定、工件安裝在工作臺上移動的布局型式。這樣的機床結(jié)構(gòu)較簡單，剛性較好，加工精度較高。在加工中小型工件時，通常將銑削頭組成鼓輪式組合銑床或立式連續(xù)回轉(zhuǎn)臺式組合銑床，這類機床生產(chǎn)率高，加工精度較低。
2.10.2螺紋加工工藝
表2-9 螺紋的加工工藝的選取
螺紋尺寸
螺紋精度
加工工藝
螺紋加工方法
≤M30
6H
鉆、擴螺紋底孔，倒
一、二次攻螺紋
絲錐攻制
>M30
6H
加工螺紋底孔，倒角，分若干次走刀鏜出螺紋
旋風(fēng)銑、行星銑螺紋，自動漲縮絲錐攻制
2.11常用工藝主要工序能達到的精度和表面粗糙度
2.11.1平面加工
組合機床常用銑削方法加工平面。精銑的平面精度可達(0.03~0.05)/1000mm，表面粗糙度Ra0.8~1.6цm。對基面的平行度可保證在0.05mm以內(nèi)，基面間距的尺寸精度可保證在0.05mm以內(nèi)。
2.11.2螺紋孔加工
組合機床利用攻螺紋靠模裝置，在潤滑良好時，對鑄件可加工出H6~H7級精度螺孔，表面粗糙度可達到Ra3.2цm。
螺孔的位置精度主要取決于螺紋底孔的位置精度。因受底孔原有位置誤差及整個攻螺紋系統(tǒng)誤差的影響，螺孔位置精度低于鉆孔時的位置精度。
如采用絲錐擠壓新工藝加工有色金屬或剛件，不僅可獲得很高的螺孔精度，同時還提高了螺紋強度。
3 組合機床總體設(shè)計—“三圖一卡”
3.1 零件加工工序圖
3.1.1零件加工工序圖的作用與內(nèi)容
(1)作用：是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計的組合機床（或自動線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣，它是組合機床設(shè)計的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗機床精度的重要文件。
(2)內(nèi)容：
①被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設(shè)計有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。
②本工序所使用的定位基準、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進行夾具的支承、定位、夾緊和導(dǎo)向等機構(gòu)設(shè)計。
③本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對上道工序的技術(shù)要求。
④注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。
3.1.2 繪制零件加工工序圖的規(guī)定及注意事項
規(guī)定：應(yīng)按一定的比例，繪制足夠的視圖以剖面；本工序加工部位用粗實線，保證的加工部位尺寸及位置尺寸數(shù)值下方畫“____”粗實線，其余部為用細實線表示；定位基準符號用“V”，并用下標(biāo)數(shù)表明消除自由度數(shù)量。
注意事項：
(1) 本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)為定位基準直接發(fā)生關(guān)系。當(dāng)本工序定位基準與設(shè)計基準不符時，必須對加工部位的位置精度進行分析和換算，并把不對稱公差換算為對稱公差。
(2) 對工件毛坯應(yīng)有要求，對孔的加工余量要認真分析。
(3) 當(dāng)本工序有特殊要求時必須注明。
3.2 零件加工示意圖
3.2.1 零件加工示意圖的作用和內(nèi)容
(1)作用：它是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的，是表達工藝方案具體內(nèi)容的機床工藝方案圖。它是設(shè)計刀具、輔具、夾具、液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件、繪制機床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對機床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機床和刀具所必須的重要技術(shù)文件。
(2)加工示意圖應(yīng)表達和標(biāo)注的內(nèi)容
機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作進程；工件、刀具之間的位置及其聯(lián)系尺寸；刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸（直徑和長度）；主軸結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長度，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等。
3.2.2 繪制零件加工示意圖的注意事項
(1) 加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖。
(2) 按比例用細實線畫出工件外形，加工部位、加工表面畫粗實線。
(3) 必須使工件和加工方位與機床布局相吻合。
(4) 一般主軸的分布不受真實距離的限制，刀具加工終了位置。
3.2.3 刀具的選擇
選擇刀具應(yīng)考慮工件材質(zhì)、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求。只要條件允許，應(yīng)盡量選用標(biāo)準刀具。為提高工序集中程度或滿足精度要求，可以采用復(fù)合刀具。因為XZ25.50變速箱的材質(zhì)是HT200，所以我選擇了端銑刀，其直徑為20~500之間不等，具體刀具的選擇參看具體工序。
3.2.4 確定主軸類型、尺寸
主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)進行確定。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進給抗力和主軸——刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。主軸軸頸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切屑用量計算出切削轉(zhuǎn)矩T，并考慮便于生產(chǎn)管理，適當(dāng)簡化規(guī)格。綜合考慮加工精度和具體工作條件。
3.2.5 標(biāo)注聯(lián)系尺寸
主軸端部須標(biāo)注外徑和孔徑（D/ d）、外伸長度L；刀具結(jié)構(gòu)尺寸須標(biāo)注直徑和長度；工件本身以及加工部位的尺寸和精度