畢業(yè)設計說明書題 目: JSS5B0105 齒輪箱的機械制造工藝與夾具設計 學院(直屬系 ): 機械工程學院 年級、 專業(yè): 2011 級 機械工程 姓 名: 學 號: 指 導 教 師: 完 成 時 間: 2005 年 5 月 4 日 準終第 頁產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 JSS5-B/01.05鏜金工金工（按JB/Z 254填寫文件編號）產(chǎn)品名稱 齒輪箱 零(部)件名稱 齒輪箱零件圖 共 頁底圖號裝訂號工時描圖校描 7080工序號102030405060 鏜鏜170180130140150160工序名稱焊接銑銑銑鏜鉆鉆鉆鉆90100110120鉆鉆鉆鉆毛坯種類精鏜2-∮125H9孔至尺寸粗鏜2-∮120孔焊接成型工序內(nèi)容焊接件鉆、攻左視圖上面4-M12螺紋孔底孔∮11，攻M12牙鉆、攻左視圖上面3-M6螺紋孔底孔∮5，攻M6牙鉆、攻3-M6螺紋孔底孔∮5，攻M6牙鉆、鉸主視圖上4-∮16H7孔車間電焊金工金工金工金工金工鉗工質(zhì)檢金工金工金工金工工段1 1 備注每臺件數(shù)二氧化碳飽和焊機立式銑床、銑面夾具立式銑床、銑面夾具立式銑床、銑面夾具臥式鏜床、鏜孔夾具臥式鏜床、鏜孔夾具臥式鏜床、鏜孔夾具臥式鏜床、鏜孔夾具立式鉆床、鉆孔夾具∮5鉆頭，M6絲錐立式鉆床、鉆孔夾具鉆、攻右視圖上面3-M6螺紋孔底孔∮5，攻M6牙 ∮5鉆頭，M6絲錐立式鉆床、鉆孔夾具鉆、攻后視圖上面3-M6螺紋孔底孔∮5，攻M6牙 金工鏜刀、內(nèi)徑千分尺∮5鉆頭，M6絲錐立式鉆床、鉆孔夾具鉆、攻10-M16螺紋孔底孔∮14.8，攻M16牙 ∮14.8鉆頭，M16絲錐立式鉆床、鉆孔夾具金工金工金工立式鉆床、鉆孔夾具粗、半精銑2-∮225孔所在面∮11鉆頭，M12絲錐鏜刀、內(nèi)徑千分尺∮14.8鉆頭，∮16機用鉸刀∮5鉆頭，M6絲錐鏜刀、內(nèi)徑千分尺精銑2-∮115孔所在面至尺寸 端面銑刀、游標卡尺粗銑2-∮115孔所在面Q235A/焊接件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù)612X427X348.5端面銑刀、游標卡尺立式鉆床、鉆孔夾具端面銑刀、游標卡尺鏜刀、內(nèi)徑千分尺精鏜2-∮120H9孔至尺寸粗鏜2-∮125孔鉗工臺 角磨機，平板銼(單位名稱) 機械加工工藝過程卡片鉆、攻左視圖上面8-M8螺紋孔底孔∮6.8，攻M8牙去毛刺設備 工藝裝備材料牌號立式鉆床、鉆孔夾具 ∮6.8鉆頭，M8絲錐檢驗 游標卡尺、內(nèi)徑千分尺180190標記 處數(shù)質(zhì)檢倉庫處數(shù) 簽字 日期(會簽日期)入庫檢驗設計(日期) 審核(日期) (標準化日期)游標卡尺、內(nèi)徑千分尺更改文件號單件第 頁（按JB/Z 254填寫文件編號）工時機動JSS5-B/01.05 （按JB/Z 254填寫文件編號）產(chǎn)品名稱 齒輪箱 零(部)件名稱 齒輪箱零件圖 共 頁 第 頁產(chǎn)品型號 零(部)件圖號金工 20 銑 Q235A/焊接件車 間 工 序 號 工序名稱 材料牌號焊接件 612X427X348.5 1 1毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù)立式銑床 X5032 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)工位器具名稱夾具編號 夾具名稱 切削液銑面夾具 柴油簽字工序工時準終 單件工步工時描圖校描底圖號裝訂號工步號1標記 處數(shù) 簽字 日期 標記 處數(shù) 日期1.3更改文件號 更改文件號設計(日期) 審核(日期) (標準化日期) (會簽日期)XX大學 機械加工工序卡片工位器具編號工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削速度 (m/min) 進給次數(shù)粗、半精銑2-∮225孔所在面 端面銑刀、游標卡尺 510 0.5 1.5 1.5 2進給量(mm/r)切削深度(mm)輔助（按JB/Z 254填寫文件編號）第 頁Q235A/焊接件材料牌號1每臺件數(shù)1同時加工件數(shù)切削液柴油工序工時單件工步工時5 1目 錄摘要 ………………………………………………………………………………11 引言 …………………………………………………………………………… 11.1 課題的提出 ………………………………………………………………… 31.2 課題的主要內(nèi)容 …………………………………………………………… 41.3 課題的構思 ………………………………………………………………… 61.4 本人所完成的工作量 ……………………………………………………… 82 零件的工藝設計 ……………………………………………………………… 102.1零件的功用及工藝分析……………………………………………………… 122.2齒輪箱加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施…………… 172.3齒輪箱加工定位基準的選擇………………………………………………… 192.4齒輪箱加工主要工序安排…………………………………………………… 202.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定……………………………… 212.6確定切削用量及基本工時（機動時間）…………………………………… 223 鏜孔夾具設計…………………………………………………………………… 233.1定位基準的選擇…………………………………………………………………253.2定位元件的設計…………………………………………………………………263.3切削力及夾緊力的計算…………………………………………………………283.4夾緊裝置設計……………………………………………………………………293.5夾具設計及操作的簡要說明……………………………………………………30總結與體會 ………………………………………………………………………… 31致謝詞 ……………………………………………………………………………… 32參考文獻………………………………………………………………………………332摘 要齒輪箱箱體是齒輪箱的重要零件，其作用是支承傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證齒輪箱體部件與其他部件正確安裝。本論文主要論述齒輪箱箱箱體機械加工工藝專用夾具的設計。在對齒輪箱齒輪箱體及工藝分析的基礎上，合理地選擇了毛坯，確定了加工方法，擬定了零件的工藝路線。根據(jù)加工過程中的技術要求編寫了工藝過程卡和工序卡。然后根據(jù)零件技術要求，進行專用夾具的設計，以確保設計出的專用夾具合理經(jīng)濟。【關鍵詞】齒輪箱、工藝路線、夾具AbstractWith the aging of the population problem is becoming more and more serious, the elderly and disabled travel, there is a problem in any country. How to solve this problem, which reflectsthe developed degree of a society from the level of science and technology to the humanistic care and other aspects of the. Our attention to this situation or not, that is no easy installation in vehicles off disabilities on facilities, this concern degree. The arrangement oflifting system for disabled people in the car, can improve the above situation.The disabled to pedal accessibility, and realize the company by personnel, andtrained personnel to operate this set of machinery, control to complete the disabledspecial automobile seat lifting system, to enable the disabled smoothly on the trainobjective. Should first in-depth discussion from the feasibility scheme of the mechanism, through the hands of the power unit, and then after repeated and carefulfeasibility, safety analysis and correction of motion,.【Key words】The manufacturing process the location, clamping, the process31引言1.1 課題的提出近年來，隨著時代技術的進步，對齒輪箱要求越來越高。眾多齒輪箱工程師在改進齒輪箱性能的研究中傾注了大量的心血，齒輪箱加工技術得到了飛速的發(fā)展。齒輪箱零件質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到其他等零件的相互位置準確性及整個齒輪箱使用的靈活性和壽命。因此，制定合理的加工工藝規(guī)程和設計合理的專用夾具是保證齒輪箱的加工質(zhì)量的有效措施。1.2課題的主要內(nèi)容1. 根據(jù)給定的“齒輪箱”圖片，完成齒輪箱零件圖；2. 進行給定零件的機械加工工藝過程設計及工序設計，零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，完成機械加工工藝過程卡及工序卡；3. 進行工裝設計，根據(jù)工藝過程，完成兩道工序的專用夾具設計，夾緊裝置的設計，要求結構合理，工藝性、經(jīng)濟性好；4. 根據(jù)夾具總裝圖，拆畫主要件零件圖；5. 編寫設計說明書。1.3課題的構思齒輪箱的主要作用是支承傳動軸，保證軸的中心高及平行度，并保證齒輪箱部件與發(fā)動機正確安裝。因此齒輪箱零件的加工質(zhì)量，不但直接影響齒輪箱的裝配精度和運動精度，而且還會影響齒輪箱的工作精度、使用性能和壽命。因 此 選擇合理的加工工藝流程與夾具方案，是保證零件加工精度的必要條件，只有零件的精度提高了才能保證裝配的精度，運動精度等。1.4本人所完成的工作量通過各種渠道廣泛收集、閱讀和分析參考資料和文獻，篇幅達 30多篇。參閱的相關工具書中代表書籍有《機床夾具設計手冊》與《機械加工工藝手冊》。結合連桿的傳統(tǒng)工藝對現(xiàn)有工藝進行了改進，較為合理地選擇了毛坯材料，擬定了機械加工工藝流程及 1套夾具設計方案。2 零件的工藝設計2.1零件的功用及工藝分析2.1.1零件的作用題目給出的零件是齒輪箱。齒輪箱箱體的主要作用是支承傳動軸，保證軸中心高及同軸度，并保證齒輪箱部件與發(fā)動機正確安裝。因此齒輪箱零件的加工質(zhì)量，不但直接影響齒輪箱的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用4性能和壽命。齒輪箱零件的頂面用以安裝齒輪箱蓋，前后端面支承孔φ90H7、φ120H9、2-φ225,2-φ125H9，φ95H7 用以安裝傳動軸，實現(xiàn)其減速功能。2.1.2 零件的工藝分析（1）以主視圖為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：頂面和底面的銑削加工； 4-φ16H7 孔的加工。其中頂面有表面粗糙度要求為 ，018.? mRa?3.64-φ16H7 孔的表面粗糙度 。018.?mRa?6.（2）以中間視圖為主要加工表面的加工面。這一中心軸線上加工包括：φ180H8、φ90H7 ；2-φ120H9，φ95H7，φ117.5，2-φ125H9 孔的鏜削加35.0?工。（3）以左視圖為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：頂面和底面的銑削加工；12-M6 螺紋孔鉆削加工，4-M12 螺紋孔的鉆、攻螺紋加工。其中頂面和底面有表面粗糙度要求為 ，4-M12 螺紋孔的表面粗糙度為 Ra6.3,12-mRa5.12M6螺紋孔的表面粗糙度為 Ra6.3。2.2齒輪箱箱體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施由以上分析可知，該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，對于齒輪箱箱體來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。由于齒輪箱齒輪箱的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是齒輪箱加工過程中的主要考慮因素。2.2.1 孔與面的加工順序箱體類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工箱體上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。齒輪箱箱體的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保 證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去焊接件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。2.2.2 孔系的加工方法齒輪箱箱體孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格最底的機床。5根據(jù)齒輪箱零件圖所示的齒輪箱箱體的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。2.3齒輪箱箱體加工定位基準的選擇2.3.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入箱體的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應選擇齒輪箱的下底面作為主要基準。即以齒輪箱箱體的大底平面粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要面作為支撐面表示第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支撐面時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。2.3.2 精基準的選擇從保證箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證齒輪箱箱體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從齒輪箱箱體零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是齒輪箱箱體的裝配基準，但因為它與齒輪箱箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。2.4齒輪箱箱體加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。齒輪箱箱體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到齒輪箱箱體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當遵循先面后孔的原則。本次加工都采用在立式銑床 X5032床上加工先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系和螺紋底孔，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工底面基準面，然后以支承面定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精6加工階段后分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%—1.1%蘇c??908打及 0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg2根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將齒輪箱加工工藝路線確定如下：焊接成型工序 10 粗、半精銑 2-∮225 孔所在面工序 20 粗銑 2-∮115 孔所在面工序 30 精銑 2-∮115 孔所在面至尺寸工序 40 粗鏜 2-∮120 孔工序 50 粗鏜 2-∮125 孔工序 60精鏜 2-∮120H9 孔至尺寸工序 70精鏜 2-∮125H9 孔至尺寸工序 80鉆、鉸主視圖上 4-∮16H7 孔工序 90鉆、攻 10-M16螺紋孔底孔∮14.8，攻 M16牙工序 100鉆、攻 3-M6螺紋孔底孔∮5，攻 M6牙工序 120鉆、攻后視圖上面 3-M6螺紋孔底孔∮5，攻 M6牙工序 130鉆、攻右視圖上面 3-M6螺紋孔底孔∮5，攻 M6牙工序 140鉆、攻左視圖上面 3-M6螺紋孔底孔∮5，攻 M6牙工序 150鉆、攻左視圖上面 4-M12螺紋孔底孔∮11，攻 M12牙工序 160鉆、攻左視圖上面 8-M8螺紋孔底孔∮6.8，攻 M8牙工序 170去毛刺工序 180檢驗工序 190入庫2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“齒輪箱”零件材料采用 Q235A 板材焊接而成。齒輪箱材料為 Q235A，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用焊接而成。（1）頂面和底面的加工余量。根據(jù)工序要求，頂面和底面只需要粗銑一個工序就可以獲得。各工步余量如下：粗銑：參照機械加工工藝手冊。其余量值規(guī)定為 ，現(xiàn)取 。m4.3~720.3粗銑平面時厚度偏差取 。m28.0?焊接毛坯的基本尺寸為 348.5+2.5+2.5=353.5 根據(jù)機械加工工藝手冊，焊接件尺寸公差等級選用 CT7，查表可得焊接件尺寸公差為 。2.1毛坯的名義尺寸為：348.5+2.5+2.5=353.55mm?毛坯最小尺寸為：353.55-0.6=352.94mm毛坯最大尺寸為：353.55+0.6=354.16mm粗銑后最大尺寸為：353.55-505=348.57粗銑后最小尺寸為： m5.34728.053??（2） mm 孔的鏜削加工。05.79?H?孔的鏜削加工，確定工序尺寸及加工余量為：3.0鉆孔： m0鏜孔： mm 35.79??（3） mm 孔的鏜削加工。各工序余量如下：.05H粗鏜：參照機械加工工藝手冊，其余量值為 ,現(xiàn)取其為 。2.7m~0m5.2粗鏜時厚度偏差取 。m2.?精鏜：參照機械加工工藝手冊,其余量值規(guī)定為 。5.1精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 25mm 和 150mm。2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）工序 20 粗、半精銑 2-∮225 孔所在面機床：銑床 X5032刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)mdw40?14?Z（1）粗銑銑削深度 ：pam3?每齒進給量 ：根據(jù)文獻[7]表 2.4-73，取f Zaf/25.0?銑削速度 ：參照文獻[7]表 2.4-81，取VsmV/4機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in190.3610rd???? min/20r?實際銑削速度 ：V? sn/.462410進給量 ：f mZaff /7.10/25.???工作臺每分進給量 ：m in2.sVf ?：根據(jù)文獻[7] 表 2.4-81,?a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll318刀具切入長度 ：1l maD42)3~1((5.02?????刀具切出長度 ：取2m走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt in5.02.743121????mjfl銑削深度 ：pa5.每齒進給量 ：根據(jù)文獻[7]表 2.4-73，取f Zmaf/15.0?銑削速度 ：參照文獻[7]表 2.4-81，取VsV/6機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in28401.30rd???? in/30r?實際銑削速度 ：V? smn/.60進給量 ：fZaff /5.10/3145.???工作臺每分進給量 ： m in63.sVf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml刀具切入長度 ：精銑時1Dl401?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt min18.63024121????mjfl本工序機動時間?i7521?jjjtt工序 30: 粗銑 2-∮115 孔所在面銑削深度 ：pa.?每齒進給量 ：根據(jù)文獻[7]表 2.4-73，取f Zmaf/25.0?銑削速度 ：參照文獻[7]表 2.4-81，取VsV/49機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nmin/1940.3610rdV???? in/20r?實際銑削速度 ：? sn/.6210進給量 ：fVZaff /7.10/425.???工作臺每分進給量 ：m min2.smVf ?：根據(jù)文獻[7] 表 2.4-81,?a?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll341刀具切入長度 ：1 aD42)~((5.02?????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt min5.02.743121????mjfl銑削深度 ：pa5.每齒進給量 ：根據(jù)文獻[7]表 2.4-73，取f Zaf/15.0?銑削速度 ：參照文獻[7]表 2.4-81，取VsmV/6機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in28401.30rd???? min/30r?實際銑削速度 ：V? sn/.60進給量 ：f mZaff /5.10/3145.???工作臺每分進給量 ： m in63.sVf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll刀具切入長度 ：精銑時1Dl401?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 110機動時間 ：2jt min18.63024121????mjfl本工序機動時間?57jtjt工序 40：精銑 2-∮115 孔所在面至尺寸機床：X5032刀具：面銑刀 320mm銑刀直徑 ，齒數(shù)mdw320?12?Z銑削深度 ：pa5.每齒進給量 ：根據(jù)文獻[7]表 2.4-73，取f Zmaf/25.0?銑削速度 ：參照文獻[7]表 2.4-81，取VsV/3機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in179204.610rd???? in/150r?實際銑削速度 ：V? smn/5.6310進給量 ：fZaff /.70/52.???工作臺每分進給量 ：m in4.sf：根據(jù)文獻[7] 表 2.4-81,?a19?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml0?刀具切入長度 ：1aD34)~((5.02????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt min39.0452121????mjfl工序 50 粗鏜 2-∮120 孔機床：T6113刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具鏜刀 YG3X11（1） 粗鏜 2-∮120 孔切削深度 ：pam2?進給量 ：根據(jù)文獻[7]表 2.4-66，刀桿伸出長度取 ，切削深度為f m20。因此確定進給量m2rf/6.0切削速度 ：參照文獻[7]表 2.4-66，取V in/15/.sV?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取ni.607914.350rd????60r實際切削速度 ： V? smn/2.工作臺每分鐘進給量 ：mf in/360.f???被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ： mtgtgkarp 4.5230)~2(????刀具切出長度 ： 取2lm53?l2?行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt min79.01364.192????mjfl工序 60 粗鏜 2-∮125 孔切削深度 ：pa?進給量 ：根據(jù)切削深度 ，再參照文獻[7]表 2.4-66。因此確定進給fap1量 rmf/4.0?切削速度 ：參照文獻[7]表 2.4-66，取V min/21/35.0sV?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取ni6.814.320rd????84r實際切削速度 ：V? sn/35.00工作臺每分鐘進給量 ：mf min/6.84.f???12被切削層長度 ：lm19?刀具切入長度 ： mtgtgkarp 4.5230)~2(?????刀具切出長度 ： 取2l53?l2行程次數(shù) ：i1機動時間 ：jt min85.016.34192????mjfl工序 70 精鏜 2-∮120H9 孔至尺寸切削深度 ：pa?進給量 ：取frf/6.0機床主軸轉(zhuǎn)速 ：根據(jù)系統(tǒng)工況，取nmin/60r?實際切削速度 ： V? snd/31.194.30????工作臺每分鐘進給量 ：mf in/60.f?被切削層長度 ：l4行程次數(shù) ：i1?機動時間 ：由于 φ42 與 φ45 孔同軸，應在相同的時間內(nèi)完成加工，因此3jtmin79.013?jjt由于 312jjjt??本工序機動時間 ：?j min97.02?jjt工序 80精鏜 2-∮125H9 孔至尺寸進給量 ：取frf/4.0?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由于 φ42 與 φ45 孔同軸，因此n min/84r?實際切削速度 ： V? snd.06104.30???工作臺每分鐘進給量 ：mf in/.38.f??被切削層長度 ：l413行程次數(shù) ：i1?機動時間 ：由于 φ42 與 φ45 孔同軸，應在相同的時間內(nèi)完成加工，因此3jtmin85.013?jjt由于 312jjjt??本工序機動時間 ：?j min86.02?jjt工序 90 鉆、鉸主視圖上 4-∮16H7 孔確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-10 可查出 ，由f 0.25~.31/fmr?表于孔深度比 ， ，故0/31/2.58?ld1.0lfk?。查數(shù)控銑床說明書，取 。(.25~.).~3/f mr?表 ./fr根據(jù)參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進'1.75/fmr?給機構允許的軸向力 （由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表max15690FN?28-9，允許的進給量 ?！?8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。'“ff確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插v mP入法得：，35/min表 ?v4732N?表，1.69TNM?表 1.5PkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8v?.75lv'35/min.75231(/min)表 ??v''015/i4表n rd?查機床說明書，取 。實際切削速度為5/in?r1401450/min21.98/in???dnrv?由參考文獻[7]表 28-5， ，故MFTk47321.04732()FN?5.695.69TmN????校驗機床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（1.25(0/25)1.082???WkW機床有效功率 ' 436E mPkP??故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，01?dm0.2/fr50/in?r21.98/min?v相應地， ，473FN51.69Tm??.8PkW工序 100鉆、攻 10-M16螺紋孔底孔∮14.8，攻 M16牙機床：Z3050刀具：麻花鉆鉆、攻 10-M16 螺紋孔底孔∮14.8，攻 M16 牙切削深度 ：pam20?進給量 ：根據(jù)文獻[7]表 2.4-39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照文獻[7]表 2.4-41，取VsV43機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/9675.81310rd???? min/80r?實際切削速度 ： V? smn/3.004.0被切削層長度 ：lm17?刀具切入長度 ： ctgctgkDr 5.4215.8)2~(2?????15刀具切出長度 ：2l0?走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt min1.0825.4171????fnlj工序 110：鉆、攻 3-M6螺紋孔底孔∮5，攻 M6牙（1）加工刀具為：鉆孔——Φ5mm。確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-10 可查出 ，由f 0.25~.31/fmr?表于孔深度比 ， ，故0/31/2.58?ld1.0lfk?。查數(shù)控銑床說明書，取 。(.25~.).~3/f mr?表 ./fr根據(jù)參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進'1.75/fmr?給機構允許的軸向力 （由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表max15690FN?28-9，允許的進給量 。“.8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。'“ff確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插v mP入法得：，35/min表 ?v4732N?表，1.69TNM?表 1.5PkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8v?.75lv'35/min.75231(/min)表 ??v''015/i4表n rd?查機床說明書，取 。實際切削速度為5/in?r1601450/min21.98/in???dnrv?由參考文獻[7]表 28-5， ，故MFTk47321.04732()FN?5.695.69TmN????校驗機床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（1.25(0/25)1.082???WkW機床有效功率 ' 436E mPkP??故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，01?dm0.2/fr50/in?r21.98/min?v相應地， ，4732FN5.69T?.82mPkW工序 120：鉆、攻后視圖上面 3-M6螺紋孔底孔∮5，攻 M6牙牙（1）加工刀具為：鉆孔——Φ5mm。確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-10 可查出 ，由f 0.25~.31/fmr?表于孔深度比 ， ，故0/31/2.58?ld1.0lfk?。查數(shù)控銑床說明書，取 。(.25~.).~3/f mr?表 ./fr根據(jù)參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進'1.75/fmr?給機構允許的軸向力 （由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表max15690FN?28-9，允許的進給量 ?！?8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。'“ff17確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插v mP入法得：，35/min表 ?v4732N?表，1.69TNM?表 1.5PkW表工序 130：鉆、攻右視圖上面 3-M6螺紋孔底孔∮5，攻 M6牙（1）加工刀具為：鉆孔——Φ5mm。確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-10 可查出 ，由f 0.25~.31/fmr?表于孔深度比 ， ，故0/31/2.58?ld1.0lfk?。查數(shù)控銑床說明書，取 。(.25~.).~3/f mr?表 ./fr根據(jù)參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進'1.75/fmr?給機構允許的軸向力 （由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表max15690FN?28-9，允許的進給量 ?！?8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。'“ff確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插v mP入法得：，35/min表 ?v4732N?表，1.69TNM?表 1.5PkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8v?.75lv'35/min.75231(/min)表 ??v''015/i4表n rd?18查機床說明書，取 。實際切削速度為50/min?r01421.98/in???dnv?由參考文獻[7]表 28-5， ，故0MFTk47321.04732()FN?5.695.69TmN????校驗機床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（1.25(0/25)1.082???WkW機床有效功率 ' 436E mPkP??故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，01?dm0.2/fr50/in?r21.98/min?v相應地， ，4732FN5.69T?.82mPkW工序 140 鉆、攻左視圖上面 3-M6螺紋孔底孔∮5，攻 M6牙（1）加工刀具為：鉆孔——Φ5mm。確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-10 可查出 ，由f 0.25~.31/fmr?表于孔深度比 ， ，故0/31/2.58?ld1.0lfk?。查數(shù)控銑床說明書，取 。(.25~.).~3/f mr?表 ./fr根據(jù)參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進'1.75/fmr?給機構允許的軸向力 （由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表max15690FN?28-9，允許的進給量 ?！?8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。'“ff確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插v mP19入法得：，35/min表 ?v4732FN?表，1.69TNM?表 1.5PkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8v?.75lv'35/min.75231(/min)表 ??v''015/i4表n rd?查機床說明書，取 。實際切削速度為5/in?r0021.98/min11???mv由參考文獻[7]表 28-5， ，故MFTk4732.04732()FN?51.6951.69TmN????校驗機床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（1.25(0/25)1.082???WkW機床有效功率 ' 436E mPkP??故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，01?dm0.2/fr50/in?r21.98/min?v相應地， ，4732FN5.69T?.82mPkW工序 150 鉆、攻左視圖上面 4-M12螺紋孔底孔∮11，攻 M12牙（1）加工刀具為：鉆孔——Φ5mm。確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-10 可查出 ，由f 0.25~.31/fmr?表20于孔深度比 ， ，故0/31/2.58?ld1.0lfk?。查數(shù)控銑床說明書，取 。(.25~.).~3/f mr?表 0.23/fmr?根據(jù)參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進'1.75/fr?給機構允許的軸向力 （由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表max15690FN?28-9，允許的進給量 ?！?8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。'“ff確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插v mP入法得：，35/min表 ?v4732N?表，1.69TNM?表 1.5PkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8v?.75lv'35/min.75231(/min)表 ??v''015/i4表n rd?查機床說明書，取 。實際切削速度為5/in?r0021.98/min11???mv由參考文獻[7]表 28-5， ，故MFTk4732.04732()FN?51.6951.69TmN????校驗機床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（1.25(0/25)1.082???WkW21機床有效功率 ' 4.50.81365E mPkWkP?????故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，01dm.2/fr0/inr21.98/min?v相應地， ，4732FN?5.69T?.82mPkW?工序 160 鉆、攻左視圖上面 8-M8螺紋孔底孔∮6.8，攻 M8牙確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-10 可查出 ，由f 0.25~.31/fmr?表于孔深度比 ， ，故0/31/2.58?ld1.0lfk?。查數(shù)控銑床說明書，取 。(.25~.).~3/f mr?表 ./fr根據(jù)參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進'1.75/fmr?給機構允許的軸向力 （由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表max15690FN?28-9，允許的進給量 ?！?8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。'“ff確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插v mP入法得：，35/min表 ?v4732N?表，1.69TNM?表 1.5PkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8v?.75lv'35/min.75231(/min)表 ??v''015/i4表n rd?查機床說明書，取 。實際切削速度為5/in?r2201450/min21.98/in???dnrv?由參考文獻[7]表 28-5， ，故MFTk47321.04732()FN?5.695.69TmN????校驗機床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（1.25(0/25)1.082???WkW機床有效功率 ' 436E mPkP??故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，01?dm0.2/fr50/in?r21.98/min?v相應地， ，4732FN5.69T?.82mPkW3 鏜孔夾具設計本夾具主要用來鏜削 內(nèi)孔。這些孔表面粗糙度要求分別為 Ra9120,75H?和 Ra 并作為左右端面垂直度的基準，其質(zhì)量直接影響左右端面的精m?6.12.3度。因此在本道工序加工時主要應考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。3.1定位基準的選擇由零件圖可知 內(nèi)孔分別在同一軸線上，由于在鏜孔之前外9120,75H?圓已經(jīng)進行了車削加工，所以選擇一面兩銷的定位方式，并且以已經(jīng)銑削出的上下平面同樣作為定位基準來對工件進行定位，限制工件的自由度，這樣工件就別限制了自由度，從而達到了定位的目的。233.2定位誤差分析工件的工序基準為上下平面的定位，本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的移動壓板保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與壓板中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為:Td=Dmax-Dmin ；本工序采用兩個壓板，一個階梯定位銷定位，工件始終靠近定位軸的一面，而定位軸的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位軸正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。取 （中等級）即 ：尺寸偏差為m3.08??由[16]《機床夾具設計手冊》可得：1 、定位誤差（兩個垂直平面定位）：當 時；側(cè)面定位支承釘離底?9??平面距離為 ，側(cè)面高度為 ；且滿足 ；則：hH2h?mtgHWD068.)(2???????2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： ?cos)(minaxyj????其中接觸變形位移值：式（2.16）SNcBKRkmnZHaZy 014.8.9])[(1????yj 02.cos??⑶、磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??05.⑷、夾具相對刀具位置誤差： 取ADm1.誤差總和： wj 30586.????從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。243.3切削力及夾緊力的計算由于兩種大小的孔切削力各不相同，因此選擇最大孔的切削力為標準。鏜刀材料： （硬質(zhì)合金鏜刀）XYG3刀具的幾何參數(shù)： ?60??K?1??0?s??12?由參考《實用機械工藝簡明手冊中》查表 可得：3?圓周切削分力公式： 式（3.1）PpCKfaF75.09式中 map2?rf/.式（3.2）rpsopkKK??查表 得： 取 3?nmHB)150(175?4.0n由表 可得參數(shù)： 94.pk? .opK?1sp?0.?rpK即： )(4.26NFC?同理：徑向切削分力公式 ： 式（3.3）PpPfaF75.09.2?式中參數(shù)： 7.0pkK? .1op?.sK?0.1?rp即： )(5.493NFP?軸向切削分力公式 ： 式（3.4）PpffaF4.03?式中參數(shù)： 1.pkK? .o?.1?spK?0.rp即： )(62.73NFf?根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：式（3.5）FKj??安全系數(shù) K可按下式計算：式（3.6）6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見《簡明機床夾具設計手冊》表6~25， 可得：13?2 73.10.12.0.12????CK.?P6.5f所以，由式（3.5）有： )(1204NFKCj??5.Pj)(69fj?3.4鏜套與襯套的設計根據(jù)工藝要求此鏜孔夾具為加工 內(nèi)孔，所以本次采用的鏜套9120,75H?為 95×1000，鏜套用襯套選用 120×80。選用鏜套如圖所示:圖 4-2 鏜套26其結構參數(shù)如下表：表 4-1 鏜套基本結構參數(shù)Dd H 公稱尺寸 允差12Dh1Cm1r60 45 75-0.012-0.02790 85 18 2．5 40 40 3襯套選用鏜套用襯套其結構如圖所示：圖 4-3 襯套其機構參數(shù)如下表：表 4-2 鏜套用襯套結構參數(shù)d D公稱尺寸 允差H公稱尺寸 允差C 175+0.022045 85+0.039+0.0203 13.5夾緊元件及動力裝置的確定根據(jù)設計要求保證夾具一定的先進性且夾緊力并不是很大，所以采取光面壓板壓緊工件，然后通過可伸縮定位銷來對工件進行定位，工件在夾具體上安裝后，通過活動壓板在上面將工件夾緊。整個壓緊裝置大致圖如下：27圖 4-4 齒輪箱鏜孔夾具夾緊裝置3.6夾具設計及操作的簡要說明鏜孔的夾具，裝卸工件時，通過松開壓板的螺母，將壓板旋轉(zhuǎn)一定的角度打開，從而將工件取出來，當要裝進工件時，將工件放在工作臺上面，打進定位銷，然后將壓板壓緊工件，再把螺母鎖定，這樣就限制住了工件的自由度，能夠進行鏜孔加工了。圖 4-6 鏜孔夾具裝配圖28小 結本次設計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。在夾具設計中，先確定工件的基準，然后通過一面兩銷定位，將工件固定夾緊在夾具上。在此計算了了夾緊力和夾具體的誤差等。在本次設計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。29致謝在畢業(yè)設計即將結束之際我向所有幫助過我的老師和同學說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設計就會做得很困難。這次畢業(yè)設計是我的老師悉心指導下完成的。老師以其淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W風范、高度的責任感使我受益非淺。在做設計的過程中也遇到了不少的問題，老師給了我許多關懷和幫助，并且隨時詢問我畢業(yè)設計的進展情況、細心的指導我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導我的設計；同時也感謝王海文老師在畢業(yè)設計期間給我的大量的指導和幫助。最后，在即將完成畢業(yè)設計之時，我再次感謝對我指導、關心和幫助過老師、領導及同學。謝謝了！30【參考文獻】1 王少軍．機械制造工藝學（M）．北京：機械工業(yè)出版社，2006 35~2 壽主編．機床夾具設計．北京：機械工業(yè)出版社，1983 86~973 王笑天．金屬材料學（M）．北京：機械工業(yè)出版社，1987 22~364 邱中懷．技術，應用與開發(fā) EM）．北京：機械工業(yè)出版社，2002 33~655 張華． 機械原理(M)．北京：高等教育出版社，1999：40~556 東北重型機械學院，洛陽工學院，第一汽車制造廠職工大學機床夾具設計手冊（M）上海：. 上?？茖W技術出版社，1988：103~1217 楊立峰． 黑客入侵網(wǎng)頁攻防修煉，電子工業(yè)出版社，2008：56~748 王平鴻．機器維修工程學（M）．北京：農(nóng)業(yè)出版社，1990：19~399 張耀鵝．加工技術實用手冊（M）．北京：冶金工業(yè)出版社，2007：120~14610 李民．國內(nèi)外焊絲簡明手冊．北京：兵器工業(yè)出版社，1992：36~5811 李伊敏。和辯工藝設計工作的要求。機械工業(yè)出版社，1993：36~5812 姚晨。實際加工工藝設計手冊。航空工業(yè)出版社，1999; 120~14613Yon-chun Chou, R. A. Srinivas. Automatic design of machining fixture