減速箱箱體加工工藝及夾具設計

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1、- 學 院 畢 業(yè) 設 計（論 文）說 明 書 題 目 減速箱箱體加工工藝及夾具設計 學 生 系 別 機 電 工 程 系 專 業(yè) 班 級 機械設計制造及其自動化 學 號 指 導 教 師 27 學 院 畢業(yè)設計（論文

2、）任務書 設計（論文）題目： 減速箱箱體加工工藝夾具設計。 系： 機電工程系 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班級： 03級3班 學號： 學生： 指導教師： 接受任務時間 2007.3.05 教研室主任 （簽名）　　系主任 （簽名） 1．畢業(yè)設計（論文）的主要內容及基本要求 ⑴零件圖一張, 毛坯圖一張; ⑵夾具裝配圖一

3、份, 主要夾具零件圖一張; ⑶機械加工工藝卡一套, 主要工序工序卡一份; ⑷設計說明書一份. 2．指定查閱的主要參考文獻及說明 ⑴機械制造工藝手冊; ⑵機械零件設計手冊; ⑶夾具設計手冊; ⑷其他資料. 3．進度安排 設計（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱和收集設計資料、繪制毛坯圖 3月05日至3月15日 2 進行減速箱箱體加工工藝及夾具設計并繪制毛

4、坯圖 3月16日至4月16日 3 填寫機械加工工藝過程卡片和工序卡片 4月17日至5月21日 4 設計減速箱箱體加工工藝及夾具并繪制零件圖、裝配圖 5月22日至5月19日 5 編寫說明書 5月20日至6月05日 6 畢業(yè)設計（論文）的修改、答辯的準備時間 6月06日至6月24日 注：本表一式三份，系、指導教師、學生各一份 摘要 零件的工藝編制，在機械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關系到零件最終能否達到質量要求；夾具的設計也是不可缺少的一部分，它關系到能否提高其加工效率的問題。因此這兩者在機械加工行業(yè)中是至關重要的環(huán)節(jié)。本

5、次設計是在學完機械制圖、、機械制造技術基礎、機械制造裝備等專業(yè)課后，掌握了一定的專業(yè)知識。把所學的理論知識綜合地運用在實際工藝、夾具設計中。 本次設計的是減速箱箱體上的孔6-13锪平30的加工工藝以及夾具的設計，在編制加工工藝時，要考慮到孔的各項精度以及形狀與位置公差等。 在設計加工孔6-13锪平30的專用夾具時，以箱體底面為基準，通過“C”形鉗將箱蓋和箱座聯(lián)結，并以定位銷將其定位。為了縮短輔助時間，采用了可換鉆套,鉆模板左端采用一鉸鏈使其翻轉,右端也用鉸鏈和一開口墊圈,用螺母進行聯(lián)結。這樣能很快將箱體放入夾具體上,減輕工人勞動強度，大大提高生產率，提高效益。 關鍵詞：工藝、基

6、準、輔助時間、定位、形位公差。 ABSTRACT The craft establishment of the components, holds the very important status in the machine-finishing,. whether the components craft establishes are reasonable or not have a direct relation to the components to achieve the final quality requirement

7、 ; The jig’s design is also an essential part. it relate to whther it will improve its processing efficiency or not.therefore these two in the machine-finishing profession are the very important link.This design is comprehensive apply the craft theory and the practice knowledge we learned to the

8、 actual craft and the jig design after studied some specialized knowledge about the machine manufacture technology, the mechanical drawing, the machine manufacture equipments design and so on 。 This design is about the processings craft of the 6-13aperture on the decelerator box body and the jig’

9、s design, the aperture has a very high processing craft requirement when processing it , so during establish the processing craft ,we must consider every precision of the aperture , the shape ,the Location tolerance and so on 。 When design the special clamp of the aperture 6-13 , take the boxbody

10、 bottom surface as a benchmark, combine the lid of the box and the pedestal of the box with the “c”type pliers , and localized with positioning pin.In order to reduce the assistant time, use the changeable drill sheath, on the left of the drill template we use a gemel to turn it , also ues a gemel

11、and a open gasket on the right side , and combined with the nut.as this it will quickly put the box body onto the clamp body, reduce the labour intensity, greatly improve the productivity and the benefit. Key words: Craft, benchmark, assistant time, , orientation, shape position tolerance

12、 目 錄 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅱ 前言 1 第1章 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 第2章 工藝規(guī)程的設計 2 2.1 確定毛坯的制造形式 2 2.2 基準的選擇 2 2.2.1 粗基準的選擇 2 2.2.2 精基準的選擇 2 2.3 制定工藝路線 2 2.3.1 機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定 5 2.3.2 確定切削用量及基本工時 6 第3章 專用夾具的設計 15 3.1 問題的指出 15 3.2 夾具的設計 15 3.2.1 定位基準的

13、選擇 15 3.2.2切削力及夾緊力的計算 15 3.2.3定位誤差的分析 16 3.2.4夾具安裝及操作的簡要說明 16 3.3 夾具的設計 17 第4章 結論 24 參考文獻 26 致謝 27 前言 就目前而言“復合、高速、智能、精密、環(huán)保”已成為當今機床工業(yè)技術發(fā)展的主要趨勢。其中，高速加工可以有效地提高機床的加工效率、縮短工件的加工周期。這就要求機床主軸及其相關部件要適應高速加工的需求?；瑒虞S承在彈性流體力學潤滑理論的研究，流體動壓滑動軸承油膜剛度阻尼特性測定方法的研究、鐵譜技術研究和電磁鐵譜儀、論摩擦學數(shù)據(jù)庫、固體變形等因素對滑動軸承流體動力

14、潤滑的影響、具有非線性油膜力的滑動軸承轉子系統(tǒng)振動特性研究等等方面有了更進一步的發(fā)展。 減速箱箱體起著支持和固定軸系零件,保證軸系運轉精度、良好潤滑及可靠密封等重要作用。箱體多采用剖分式結構，剖分面一般通過軸心線。在重型立式減速器中，為便于制造、安裝和運輸，也可以多個采用剖分面。在設計此裝配工作圖時要綜合考慮工作要求、材料、強度、剛度、磨損、加工、裝拆、調整、潤滑和維護以及經(jīng)濟性諸因素，并要用足夠的視圖表達清楚。 本次設計是對減速箱箱體上6-13孔加工專用夾具及工藝編制，其設計的目的在于回顧自己大學四年所學的專業(yè)知識，提高自身的專業(yè)知識的理論水平，在

15、工作之前就有一次自己獨自搞一個題目的鍛煉，從中提高自己分析問題、解決問題的能力，為以后工作打下一定的基礎。 學院畢業(yè)設計 第一章 零件的分析 1.1 零件的作用 減速器箱體起著支持和固定軸系零件,保證軸系運轉精度和良好潤滑及可靠密封等重要作用。箱體多采用剖分式結構,剖分面一般通過軸心線.在重型立式減速器中,為了便于制造和安裝及運輸,也可采用多個剖分面。 1.2 零件的工藝分析 減速箱箱體有幾組加工表面，并有一定位置要求.其中尺寸要求較高的有：分述如下： 1.以φ100和φ80兩孔為中心的加工表面： 這一組加工表面包括：φ10

16、0和φ80兩孔及其倒角，尺寸為196與φ100和φ80兩孔相垂直的前后兩平面,還有在這前后兩平面上總共有24個M8的螺孔。其中，主要加工表面為φ100和φ80兩孔。 2.以尺寸426為中心的加工表面 這一組加工表面包括：銑削426196平面,左端2-φ11锪平φ24兩孔,2-錐銷孔φ8。 這些加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： （1）尺寸為φ100孔兩處軸心線同軸度為φ0.025,同柱度為0.010。 （2）尺寸為φ80孔兩處軸心線同軸度為φ0.025且與φ100軸心線的平行度公差為0.025。 （3）φ100和φ80兩孔端面上的螺孔M8分別有位置度要求:要求最大實體要求為φ

17、0.4，兩端面與φ80孔軸心線有垂直度公差為0.10。 （4）426196的平面度要求0.025。 由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。 第二章 工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為灰鑄鐵（HT150或HT200）制成。鑄件易切削，抗壓性能好，并具有一定的吸振性，但其彈性模量E較小，剛性較差，故在重型減速器中，常用鑄鋼（ZG200—400或ZG230—450）箱體。在一般情況下，生產批量超過3~4件，采用鑄件就比較經(jīng)濟。由于零件產量為4000件/年，屬于大批量生產，故選擇鑄造毛坯（低壓鑄造

18、）。這對提高生產率、保證加工質量也是有利的。 2.2 基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無法正常進行。 2.2.1 粗基準的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取工件底面作為粗基準。 2.2.2 精基準的選擇 主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，

19、此處不再重復。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。同時箱體應有足夠的風度、可靠的密封及便于傳動件潤滑和散熱、箱體應有良好的結構工藝性、箱體形狀應力求勻稱和美觀。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產成本盡量下降，提高生產率、保證加工質量、減輕工人勞動強度。 1.工藝路線方案一： 工序一 熱處理, 人工時效 工序二 按圖紙尺寸,檢查加工余量,并劃中心十字線,剖分線,端面線,頂上斜方孔平面線等 工序三

20、 箱座:留余量粗刨剖分面426196; φ100和φ80孔端面; 箱蓋頂上斜方孔10090平面,粗精刨底平面到尺寸 箱蓋:留余量粗銑剖分面;銑箱蓋頂上斜方孔平面 工序四 分別劃箱座,箱蓋上 6-φ13, 6-φ17, M161.5, M12-7H和各螺釘孔及兩銷釘孔中心線 工序五 箱座:鉆底平面6-φ17, M161.5, M12-7H及锪平面和攻螺紋 工序六 鉆6-φ13锪平φ30,并锪平各孔上下平面 工序七 鉆斜方孔平面上4-φ6孔并攻絲M6-7H 工序八 留余量,分別精刨箱座和仃蓋剖分面426196; φ100和φ80 孔端面; 箱蓋頂上斜方孔10090

21、平面; 底面368190 工序九 鉆,鉸銷孔,并打入定位銷 工序十 劃φ100和φ80兩孔端面螺孔線 工序十一 鉆φ100和φ80兩孔端面螺孔,并攻絲M8-7H 工序十二 劃φ100和φ80兩孔中心線 工序十三 精,細鏜各軸承孔φ100和φ80兩孔及锪端面 工序十四 檢驗 2.工藝路線方案二 工序一 熱處理, 人工時效 工序二 按圖紙尺寸,檢查加工余量,并劃中心十字線,剖分線,端面線,頂上斜方孔平面線等 工序三 分別劃箱座,箱蓋上 6-φ13, 6-φ17, M161.5, M12-7H和各螺釘孔及兩銷釘孔中心線 工序四 箱座:鉆底

22、平面6-φ17, M161.5, M12-7H及锪平面和攻螺紋 工序五 箱座:留余量粗刨剖分面426196; φ100和φ80孔端面; 箱蓋頂上斜方孔10090平面,粗精刨底平面到尺寸 箱蓋:留余量粗銑剖分面;銑箱蓋頂上斜方孔平面 工序六 鉆6-φ13锪平φ30,并锪平各孔上下平面 工序七 鉆斜方孔平面上4-φ6孔并攻絲M6-7H 工序八 留余量,分別精刨箱座和仃蓋剖分面426196; φ100和φ80 孔端面; 箱蓋頂上斜方孔10090平面; 底面368190 工序九 鉆,鉸銷孔,并打入定位銷 工序十 劃φ100和φ80兩孔中心線 工序十

23、一 精,細鏜各軸承孔φ100和φ80兩孔及锪端面 工序十二 劃φ100和φ80兩孔端面螺孔線 工序十三 鉆φ100和φ80兩孔端面螺孔,并攻絲M8-7H 工序十四 檢驗 3.工藝路線方案的比較與最終工藝路線方案如下： 兩種工藝路線方案的工序是一樣，只是加工順序不一樣。在第一個方案中，是先銑426196平面,然后以此為基準在保證箱蓋與箱座配合的情況下來鉆M8-7H深15螺孔和鏜φ100和φ80兩孔.對鏜這兩孔的位置精度都得以保證,并且定位及裝夾等都比較方便.方案二卻相反,是先鉆M8-7H深15和先鏜φ100和φ80兩孔再來銑426196這平面.這樣的話對加工M8-7H深15螺孔

24、和鏜φ100和φ80兩孔的位置精度就難以保證.以上兩方案都是先加工M8-7H深15螺孔和鏜φ100和φ80兩孔再銑φ100和φ80兩孔的端平面,這也影響φ100和φ80兩孔的軸心線與此平面的垂直度.對于整個加工工藝路線看來,以上兩種加工方案大致看來都是合理的.但是通過仔細考慮零件的技術要求以及可能采取的加工手段之后,就會發(fā)現(xiàn)仍有問題.因此,最后的加工工藝路線方案如表2.3-1。 表2.3-1 加工工藝路線 序號 工序名稱 工序內容 設備 1 熱處理 人工時效 2 劃線 按圖紙尺寸,檢查加工余量,并劃中心十字線,剖分線,端面線,頂上斜方孔平面線等 劃線平

25、臺 3 粗刨 箱座:留余量粗刨剖分面426196; 箱蓋頂上斜方孔10090平面;底面368190,粗精刨底平面到尺寸 龍門刨床 4 粗刨 箱蓋:留余量粗刨剖分面;刨箱蓋頂上斜方孔平面 龍門刨床 5 劃線 分別劃箱座,箱蓋上 M161.5, M12-7H和各螺釘孔及兩銷釘孔中心線 劃線平臺 6 鉆 箱座:鉆底平面6-φ17, M161.5, M12-7H及锪平面和攻螺紋 搖臂鉆床 7 鉆 鉆斜方孔平面上4-φ6孔并攻絲M6-7H 搖臂鉆床 8 鉆 將箱座和箱蓋組裝在一起,并用螺栓固緊,按箱蓋上已劃好的兩銷孔線鉆,鉸銷孔,并打入定位銷 搖

26、臂鉆床 9 鉆 鉆6-φ13锪平φ30,并锪平各孔上下平面 搖臂鉆床 10 精刨 留余量,分別精刨箱座和仃蓋剖分面426196; 箱蓋頂上斜方孔10090平面 龍門刨床 11 精細刨 寬刀分別精細刨箱座和箱蓋剖分面426196; 箱蓋頂上斜方孔10090平面,達到要求的精度和粗糙度 龍門刨床 12 劃線 劃φ100和φ80兩孔中心線,各軸承線及孔端面線 劃線平臺 13 鏜孔 精,細鏜各軸承孔φ100和φ80兩孔及锪端面 金剛鏜床 14 劃線 劃φ100和φ80兩孔端面螺孔線 劃線平臺 15 鉆 鉆φ100和φ80

27、兩孔端面螺孔,并攻絲M8-7H 搖臂鉆床 16 銑油槽 拆開后銑箱座各油槽 龍門銑床 17 檢驗 成對裝好后,總檢驗 2.3.1機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 減速箱箱體零件材料為HT150，硬度為137-205HBS,生產類型為大批量，采用鑄造毛坯。 據(jù)以上原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1． φ100和φ80孔端面 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5,確定加工余量等級,灰鑄鐵: CT:7~9(選IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得規(guī)定余量值為:3.5。故鑄造尺寸為:196+3.5

28、+3.5=203。 2． 426196平面 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5,確定加工余量等級,灰鑄鐵: CT:7~9(選IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得規(guī)定余量值為:4.5。 3．底面368190 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5,確定加工余量等級,灰鑄鐵: CT:7~9(選IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得規(guī)定余量值為:4.5.故鑄造尺寸為:170+4.5=174.5。 4. 箱蓋頂上斜方孔10090平面 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5,確定加工余量等級,灰鑄鐵: CT:7~9(選IT9);MA:F.再查表2.2-

29、4.查得規(guī)定余量值為:2.5。 5. φ100孔 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表(2.3-8),鉆:第一次30,第二次80.0;(用車刀鏜以后99.3) 粗鉸:99.8;精鉸:100至尺寸。 6． φ80孔 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表(2.3-8),鉆:第一次30,第二次75.0; (用車刀鏜以后75.5) 擴孔鉆:79.5; 粗鉸:99.8;精鉸:80至尺寸。 7． 6-φ13锪平φ30和6-φ17锪平φ30和2-φ11锪平φ24一次鉆削加工完成。 8． 螺孔3-M6-7H和M10-7H一次加工完成。 2.3.2 確立切削用量及基本工時 工序一 熱處理, 人

30、工時效 工序二 按圖紙尺寸,檢查加工余量,并劃中心十字線,剖分線,端面線,頂上斜方孔平面線等 工序三 箱座:留余量粗刨剖分面426196;粗精刨底平面到尺寸 工零件材料：HT150 鑄件 機床選用：因床身是較大零件，故選用龍門刨床，型號為B2010A 刀具選用：選用YG8刨刀，刀桿尺寸bh 為 2030 1、 切削用量的選擇： 查《機械制造工藝設計手冊》表3—32可知，取相應的切削用量如下： 切削深度1.5 mm 進給量f=1.8 mm/r 切削速度v=45 m/s 2、 計算切削時間：

31、 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—11 可知： (2-1) (2-2) (2-3) (2-4)

32、 查表1.4—10，取 K=0.4--0.75 所以有: L=426+3+4=433mm n=1000=65r/min T=L/(fn)=(197+3+4)/(1.8)=1.74min 因為是刨箱蓋和箱座兩相同平面,所以:T= T=L/(fn)==1.74min 所以，總切削時間T=T+ T=3.48min 工序四 箱蓋:留余量粗刨剖分面;刨箱蓋頂上斜方孔平面 工序五 劃線 工序六 箱座:鉆底平面6-φ17及锪平面 1．加工條件 材料為HT150,硬度為137~205HBS,σb =175/M

33、pa(《機械制造工藝設計簡明手冊》)2—3 工藝要求:孔徑d=17mm,孔深20mm,通孔,粗糙度要求為Rz50. 選用鉆床型號為Z3025型搖臂鉆床. (查《機械制造工藝設計簡明手冊》)表4.2-12和4.2-13 主軸轉速: 50 80 125 200 250 315 400 500 630 1000 1600 2500 進給量: 0.05 0.08 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.63 1.00 1.60 2．選擇鉆頭： 查《切削用量簡明手冊》表2.1,選用高速鋼麻花鉆鉆削,麻花鉆直徑為

34、d=17mm. 鉆頭幾何形狀為： 雙錐修磨橫刃, 后角αo＝11，二重刃長度bε=3.5mm,橫刃長b=2mm,弧面長度l=4mm,棱帶長度 3．選擇切削用量: 1）決定進給量f： 按加工要求決定進給量：根據(jù)（《切削手冊》表2--7），因為材料為HT150, 硬度為137~205HBS,σb =175/Mpa ,d=17mm時，所以f=0.70~0.86mm/r。 由于<8,所以f=0.70--0.86mm/r。 2)按鉆頭強度決定進給量: 根據(jù)（《切削手冊》表2—8）,材料為HT150,硬度為137--205HB d=17mm,鉆頭強度允許的進給量是f=

35、1.45(或1.75)mm/r 從以上三個進給量比較可以看出,受限制的進給量是工藝要求,其值為f=0.70--0.86mm/r 根據(jù)Z3025鉆床說明書,選擇f=1.00mm/r，由于是加工通孔,為了避免孔即將鉆穿時鉆頭容易折斷,故在孔即將鉆穿的時候停止自動進給采用手動進給. 機床進給機構強度也可根據(jù)初步確定的進給量查出軸向力在進行比較來校驗。 由（《切削手冊》表2—19）可以查出鉆孔時的軸向力，軸向力F= 7260N 軸向力的修正系數(shù)為1.0(或0.85) ,故F=7260N. 根據(jù)Z3025鉆床說明書,機床進給機構強度允許的最大軸向力F遠大于F,由于F< F校驗成功.故f=

36、1.00mm/r可用. (1)決定鉆頭磨鈍標準及壽命: 查（《切削手冊》表2—12）,當d=17mm時,鉆頭后刀面最大磨損量0.5--0.8mm.壽命T=60min (2)決定切削速度: 查（《切削手冊》表2—15），由于材料是HT150，硬度是硬度為137~205HB，進給量f=0.81mm/r, d=17mm,.所以取切削速度V=20m/min 查（《切削手冊》）切削速度的修正系數(shù)為: 故m/min 根據(jù)Z3025鉆床的實際鉆速,可以考慮選擇n=400r/min.這個轉速基本與計算轉相符合,對麻花鉆,以及其他方面的影響會比較小,所以可以直接采用 (3)檢驗機床

37、的扭矩及功率 根據(jù)（《切削手冊》表2—21）,當f=1.00mm/r, d<17.5mm時,M=61.8N.m . 扭矩的修正系數(shù)為1(或0.85),故N.m 根據(jù)（《切削手冊》表2—23）,和以上已經(jīng)的出的相關數(shù)據(jù)可以查出,高速鋼鉆頭鉆灰鑄鐵的時候消耗的功率為P=1.1 根據(jù)Z525鉆床說明書,P遠大于P. 由于M

38、L=l+y+△，入切量及超切量（查《切削手冊》表2--29）y+△=8mm。 故 min 因為是6個同直徑的孔所以t=0.07=0.42min 工序七 鉆斜方孔平面上4-φ6孔并攻絲M6-7H 1．加工條件 材料為HT150,硬度為137--205HBS,σb =175/Mpa(《機械制造工藝設計簡明手冊》)2—3 工藝要求:孔徑d=6mm,孔深13mm,通孔. 選用鉆床型號為Z3025型搖臂鉆床. (查《機械制造工藝設計簡明手冊》)表4.2-12和4.2-13 主軸轉速: 50 80 125 200 250 315

39、 400 500 630 1000 1600 2500 進給量: 0.05 0.08 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.63 1.00 1.60 2．選擇鉆頭： 查《切削用量簡明手冊》表2.1,選用高速鋼麻花鉆鉆削,麻花鉆直徑為d=6mm. 鉆頭幾何形狀為： 雙錐修磨橫刃, 后角αo＝16，, , 3．選擇切削用量: 1）決定進給量f： 1)按加工要求決定進給量：根據(jù)（《切削手冊》表2--7），因為材料為HT150, 硬度為137--205HBS,σb =175/Mpa ,d=6mm時，所以f=0.2

40、7--0.33mm/r。 由于<8,故f=0.27--0.33mm/r。 2)按鉆頭強度決定進給量: 根據(jù)（《切削手冊》表2—8）,材料為HT150,硬度為137--205HB d=6mm,鉆頭強度允許的進給量是f=0.72mm/r 從以上進給量比較可以看出,受限制的進給量是工藝要求,其值為f=0.27--0.33mm/r 根據(jù)Z3025鉆床說明書,選擇f=0.3mm/r，由于是加工通孔,為了避免孔即將鉆穿時鉆頭容易折斷,故在孔即將鉆穿的時候停止自動進給采用手動進給. 機床進給機構強度也可根據(jù)初步確定的進給量查出軸向力在進行比較來校驗。 由（《切削手冊》表2—19）可以

41、查出鉆孔時的軸向力，當f=0.33mm/r, d>12時,軸向力F= 2110N 軸向力的修正系數(shù)為1.0(或0.85) ,故F=2110N. 根據(jù)Z3025鉆床說明書,機床進給機構強度允許的最大軸向力為F遠大于F,由于F< F校驗成功.故f=0.3mm/r可用. (1)決定鉆頭磨鈍標準及壽命: 查（《切削手冊》表2—12）,當d=6mm時,鉆頭后刀面最大磨損量0.5--0.8mm.壽命T=35min (2)決定切削速度: 查（《切削手冊》表2—15），由于材料是HT150，硬度是硬度為137~205HB，進給量f=0.3mm/r, d=6mm,.所以取切削速度V=22m/mi

42、n 查（《切削手冊》）切削速度的修正系數(shù)為: 9 故m/min 根據(jù)Z3025鉆床的實際鉆速,可以考慮選擇n=1600r/min.這個轉速基本與計算轉相符合,對麻花鉆,以及其他方面的影響會比較小,所以可以直接采用 (3)檢驗機床的扭矩及功率 根據(jù)（《切削手冊》表2—21）M=10.49N.m 扭矩的修正系數(shù)為1,故N.m 根據(jù)（《切削手冊》表2—23）,和以上已經(jīng)的出的相關數(shù)據(jù)可以查出,高速鋼鉆頭鉆灰鑄鐵的時候消耗的功率為P=1KW. 根據(jù)Z525鉆床說明書,P遠大于P. 由于M

43、n, V=24.46m/min. 4． 計算基本工時 (2-6) L=l+y+△，入切量及超切量（查《切削手冊》表2--29）y+△=0mm。 故 min 因為是4個同直徑的孔所以t=0.027=0.108min 工序八 鉆銷孔 工序九 鉆6-φ13锪平φ30 1．加工條件 材料為HT150,硬度為137-205HBS,σb =175/Mpa(查《機械制造工藝設計簡明手冊》)2—3 工藝要求:孔徑d=13mm,孔深112

44、mm,通孔,粗糙度要求為Rz50. 選用鉆床型號為Z3025型. (查《機械制造工藝設計簡明手冊》)表4.2-12和4.2-13 主軸轉速: 50 80 125 200 250 315 400 500 630 1000 1600 2500 進給量: 0.05 0.08 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.63 1.00 1.60 2．選擇鉆頭： 查《切削用量簡明手冊》表2.1, 選用高速鋼錐柄加長麻花鉆鉆削,麻花鉆直徑為d=13mm. 鉆頭幾何形狀為： 尖高h=0.5,圓弧半徑R=2.25,橫刃長

45、b=0.5,總外刃長l=5.5,分外刃長l=l,外刃鋒角2Φ=120,第二鋒角2Φ=70,內刃鋒角2Φ=135,橫刃斜角,內刃前角= -10,內刃斜角=25,外刃后角α＝10，圓弧后角=18. 3．選擇切削用量: 1）決定進給量f： 1)按加工要求決定進給量：根據(jù)（《切削手冊》表2--7），因為材料為HT150, 硬度為137--205HBS,σb =175/Mpa ,d=13mm時，所以f=0.52--0.64mm/r。 由于(取10),故應乘孔深修正系數(shù)K=0.75,則f=(0.52--0.64)0.75mm/r=0.39--0.48mm/r 2)按鉆頭強度決定進給量:

46、根據(jù)（《切削手冊》表2—8）,材料為HT150,硬度為137--205HB d=13mm,鉆頭強度允許的進給量是f=1.22(或1.45)mm/r 從以上進給量比較可以看出,受限制的進給量是工藝要求,其值為f=0.39--0.48mm/r 根據(jù)Z3025鉆床說明書,選擇f=0.4mm/r，由于是加工通孔,為了避免孔即將鉆穿時鉆頭容易折斷,故在孔即將鉆穿的時候停止自動進給采用手動進給. 機床進給機構強度也可根據(jù)初步確定的進給量查出軸向力在進行比較來校驗。 由（《切削手冊》表2—19）可以查出鉆孔時的軸向力，當f=0.41mm/r, d>12時,軸向力F= 2500N 軸向力的修

47、正系數(shù)為1.0(或0.85) ,故F=2500N. 根據(jù)Z3025鉆床說明書,機床進給機構強度允許的最大軸向力為F遠遠大于此軸向力F,由于F< F校驗成功.故f=0.4mm/r可用. (1)決定鉆頭磨鈍標準及壽命: 查（《切削手冊》表2—12）,當d=13mm時,鉆頭后刀面最大磨損量0.5~0.8mm.壽命T=60min (2)決定切削速度: 查（《切削手冊》表2—17），由于材料是HT150，硬度是硬度為137~205HB，進給量f=0.4mm/r, d=13mm,.所以取切削速度V=16m/min 查（《切削手冊》）切削速度的修正系數(shù)為: 故m/min 根據(jù)Z

48、3025鉆床的實際鉆速,可以考慮選擇n=400r/min.這個轉速基本與計算轉相符合,對麻花鉆,以及其他方面的影響會比較小,所以可以直接采用 (3)檢驗機床的扭矩及功率 根據(jù)（《切削手冊》表2—21）,當f<0.41mm/r, d<13.3mm時,M=17.85N.m扭矩的修正系數(shù)為0.85,故N.m 根據(jù)（《切削手冊》表2—23）,和以上已經(jīng)的出的相關數(shù)據(jù)可以查出,高速鋼鉆頭鉆灰鑄鐵的時候消耗的功率為P=1KW. 根據(jù)Z3025鉆床說明書,P遠遠大于P. 由于M

49、n. 4．計算基本工時 (2-7) L=l+y+△，入切量及超切量（查《切削手冊》表2--29）y+△=8mm。 故 min 因為是6個同直徑的孔所以t=0.75=4.5min 工序十 精刨 工序十一 精細刨 工序十二 劃線 工序十三 精,細鏜各軸承孔φ100和φ80兩孔及锪端面 選用機床:T740金剛鏜床. 1.φ100 精鏜孔至φ99,單邊余量Z=0.1mm,一次鏜去全部余量,a=0.1mm.

50、進給量f=0.1mm/r 根據(jù)有關手冊,確定金剛鏜床的切削速度v=100m/min,則 n= 由于T740金剛鏜床主軸轉速為無級調速,故以上轉速可以作為加工時使用的轉速. 切削工時 l=196mm,l=3mm,l=4mm,則 t= (2-8) 細鏜孔至φ100.由于細鏜與精鏜孔共用一個鏜桿,利用金剛鏜床同時對工件精,細鏜孔,故切削用量及與工時均與精鏜相同 a=0.05mm;

51、 f=0.1mm/r; n=318(r/min),v=100m/min; t=6.38(min). 2.φ80 精鏜孔至φ79,單邊余量Z=0.1mm,一次鏜去全部余量,a=0.1mm. 進給量f=0.1mm/r 根據(jù)有關手冊,確定金剛鏜床的切削速度v=100m/min,則 n= (2-9) 由于T740金剛鏜床主軸轉速為無級調速,故以上轉速可以作為加工時使用的轉速. 切削工時 l=196m

52、m,l=3mm,l=4mm,則 t= (2-10) 細鏜孔至φ80.由于細鏜與精鏜孔共用一個鏜桿,利用金剛鏜床同時對工件精,細鏜孔,故切削用量及與工時均與精鏜相同 a=0.05mm; f=0.1mm/r; n=398(r/min),v=100m/min; t=5.1(min). 工序十四 劃線 工序十五 攻φ100和φ80兩孔端面螺孔M8-7H 鉆螺紋底孔：選用

53、Z3025搖臂鉆床及專業(yè)夾具， 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.8，進給量；根據(jù)《切削用量簡明手冊》2.15，。 所以，按機床要求，取故。 切削公式， (2-11) 工序十六 銑油槽 工序十七 檢驗 學院畢業(yè)設計 第三章 夾具設計 經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設計第九道工序——鉆6-φ13锪平φ30孔卡具。本夾具將用于立式Z3025鉆床。刀具為選用高速鋼錐柄加長

54、麻花鉆d=13mm. 3.1 問題的提出 本夾具主要用來鉆鉆6-φ13锪平φ30孔。該孔對兩端面外圓表面和兩端面都有一定的技術要求。在加工本道工序時，除了要滿足技術要求外，還應該提高加工效率，降低勞動強度。除此之外本道工序的還應考慮卡緊的方便與快速性。 3.2 夾具設計 3.2.1 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇底面368190為基準，以箱座上對角線兩孔分別以一固定式定位銷和菱形定位銷(一面兩孔定位),限制了工件六個自由度,使工件完全定位。 底面限制了三個自由度X，Y軸的旋轉自由度和Z軸的上下移動；一圓柱銷限制了X，Y軸的移動再加一個菱形銷限制了Z軸的旋轉自由度。再用

55、一“C”形鉗將箱蓋與箱座聯(lián)結同時打入圓錐銷。同時兩邊使用鉸鏈聯(lián)結,使鉆模板方便的放在其中,再使用螺栓進行卡緊。夾具的結構也簡單，所夾持部位也不會變形，工人安裝也比較方便快捷。 3.2.2 夾緊力計算 計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)，根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件還應該考慮工件的重力，運動的工件還應該考慮慣性力等）的作用情況，找出在加工過程中對夾具不利的瞬時狀態(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，將理論夾緊力乘以安全系數(shù)，作為實際所需夾緊力的值， 即 式中： ——實際所需夾緊力（N）； W——在一定條件下，由靜力平衡原理，計算出的理論

56、夾緊力（N）； K——安全系數(shù)。 安全系數(shù)K按下式計算： (3-1) 式中，為各種因素的安全系數(shù)，查《機床夾具設計手冊（第二版）》表1-2-1得， 則計算得， =2.73 但由《機床夾具設計手冊（第二版）》表1-2-1備注知，當K值計算結果大于2.5時，取K=2.73。 由于此夾具的鉆孔采用一面兩孔定位, 底面限制了三個自由度X，Y軸的旋轉自由度和Z軸的上下移動；一圓柱銷限制了X，Y軸的移動再加一個菱形銷限制了Z軸的旋轉自由度。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夾緊力。使

57、用鉆模板足以滿足它的要求，不予計算。 3.2.3 定位誤差分析 定位誤差是由于定位不準而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。雖然工件已定位，但每個被定位的工件的一些表面的位置仍然會產生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。定位誤差是采用調整法加工一批工件時，由于定位不準而造成工序尺寸或位置要求可能變動的最大范圍。定位誤差由基準位置誤差和基準不重合誤差組成，即 由于是使用一面兩孔定位, 在設計時也使用了鉆模套,能很好提高鉆孔性能,以及定位要求。其次被加工部位是有一定的技術要求,故采用這樣的定位方式能滿足定位要求,但夾具上采用一個圓柱銷和菱

58、形銷,孔和銷之間為間隙配合.兩定位銷垂直安置,說明定位時孔和銷可以在任意方向上接觸。為滿足定位銷在夾具體上的位置精度及工作穩(wěn)定性，定位銷與夾具體的連接采用的是過盈配合。參照GB2202-91來執(zhí)行的。在工件以一面兩孔銷定位時，在兩個定位銷中采用了一個菱形銷進行補償。 68 58 雖然所加工孔的定位基準與工序基準不重合,但在所圖紙上給定的定位基準尺寸為理想正確尺寸 、 ,因此在加工時的基準不重合誤差可以不加考慮。 圓柱銷和底座孔以間隙配合:17H7/f6,通過查(公差配合與技術測量)得φ和φ.菱形銷和底座孔同樣以間隙配合:17H7/f6,通過查(公差配合與技術測量)

59、得φ和φ。 故基準位移誤差等于圓柱銷與底座孔之間的最大配合間隙,即 (3-6) 基準位移誤差等于菱形銷與底座孔之間的最大配合間隙,即 (3-7) 因此,其定位誤差為： (3-8) 3.2.4 卡具設計及操作的簡要說明 在設計夾具時,為提高勞動生產率,應首先著眼于機動夾緊,但由于是鉆孔加工，孔徑比較小，孔的要求也底，卡具不需要有很大的夾緊力，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用鉸

60、鏈聯(lián)結且用開口墊圈,使鉆模板能快速的通過鉸鏈擺動。這樣對大批量生產來說就有利于大大提高生產率；同時也減輕工人的勞動強度。操作時，將鉆模板擺開，在放入減速箱箱體時通過螺紋夾緊。結構簡單、操作方便且保證了箱體能固定可靠，也便于箱體的裝拆。 3.3 夾具零件 1．固定式定位銷.( GB2203-80) 固定式定位銷: (1) 材料:D T8 按GB1298-77(碳素工具鋼技術條件); (2) 熱處理:T8 HRC 55--60; (3) 其它技術條件按GB2259-80(機床夾具零件及部件技術條件). (4) 數(shù)量為1個. 2.菱形定位銷(GB2203

61、-80) 菱形定位銷: (1) 材料:D T8 按GB1298-77(碳素工具鋼技術條件); (2) 熱處理:T8 HRC 55--60; (3) 其它技術條件按GB2259-80(機床夾具零件及部件技術條件). (4) 數(shù)量為1個. 3.可換鉆套. (GB2264-80) 查(機床夾具設計手冊): 選用可換外套,尺寸如圖. (1) 材料:d小于或等于26mm,T10A按GB1298-77(碳素工具鋼技術條件); (2) 熱處理:T10A HRC 58--64 (3) 其他技術條件按GB2259-80(機床夾具零件及部件技術條件). 4.開槽盤頭

62、螺釘(GB67-85摘錄) 尺寸如圖: 5.開口墊圈 (如下圖所示): 材料:45 熱處理: HRC 40--48 6.六角薄螺母.(GB6172-86 M36 A級) 尺寸如圖所示: 7.圓柱銷.(GB119-76) 材料35， 熱處理:HRC28--38， 相關尺寸如圖所示. 8.內六角圓柱頭螺釘(GB70-85) 尺寸如圖 9.方頭圓尖端緊定螺釘(GB83-76) 材料:35 熱處理: HRC 28--38 10.C形鉗 (尺寸如圖) 11.立板 (尺寸如圖) 12.螺桿 (

63、尺寸如圖) 13.支承座 (尺寸如圖) 14.銷軸 (GB882-76) 材料:35; 熱處理:HRC28--38; 15.鉆模板 (尺寸如圖) 16.底座 (尺寸如圖) 第四章 設計體會 畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.此次設計是在學完《機械制造技術基礎》和《機械裝備》等課程后的一次對專業(yè)知識的綜合性的實際運用；更是在學完大學四年來所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓

64、練。 此次設計涉及到的知識面很廣，涉及到了《材料力學》、《機械工程材料》、《機械制造技術基礎》、《機械制造裝備設計》、《公差配合與技術測量》、《機械設計》、《工程材料與熱處理》等課程的相關知識，同時還聯(lián)系到了生產實習中的一些經(jīng)驗，應用到的知識廣、全面。 這次畢業(yè)設計是一學期時間，在這一學期時間中使我對畢業(yè)設計有了很深的體會。具體如下： 1. 培養(yǎng)了我查閱相關手冊、標準、圖表等技術資料的能力。 2. 使我對以前所學的知識進行了一次鞏固與復習。特別是在識圖、手工繪圖、計算機繪圖、運算等方面使我有了更深的理解。 3. 這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理

65、化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等。 4. 培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識。 5. 對自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力是更進一步的鍛煉與提高。 6. 再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。 7. 此次畢業(yè)設計是我的迎接即將走上的工作崗位的一次戰(zhàn)前演習和打的一場準備戰(zhàn)。 隨著社會的快速發(fā)展，制造業(yè)的不斷更新，制造能力和質量的飛速發(fā)展與更加高精、高速、高能。而對與一個走機械制造專業(yè)方向的人來說，社會對他們的要求已愈來愈高，搞工藝不但要會搞工藝，更要能搞設計、搞開發(fā)、搞創(chuàng)新，懂得材料、設備、控制……所以，搞自己的專業(yè)，

66、要在自己專業(yè)的道路上搞出成就，就應該時時充實自己，更新自己，增加自己的專業(yè)知識及其它綜合能力；更新自己的思維方式和思想觀念。更加明確自己的人生觀，價值觀，世界觀。力爭將自己培養(yǎng)成有志向、有道德、懂科學、愛國家，能適應不同社會環(huán)境的優(yōu)秀社會主義青年。 回顧起此次畢業(yè)設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐， 在整整一學期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫。 這次畢業(yè)設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多編程問題