減速器機(jī)殼體加工工藝及工裝設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：所在學(xué)院：專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化I摘 要本文是在減速器箱體的圖樣分析后進(jìn)行減速器箱體的機(jī)械加工工藝路線的設(shè)計(jì)，同時(shí)按照其中的加工工序的要求設(shè)計(jì)夾具。減速器箱體的主要加工內(nèi)容是表面和孔。其加工路線長(zhǎng)，加工時(shí)間多，加工成本高，零件的加工精度要求也高。按照機(jī)械加工工藝要求，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加工精度。基準(zhǔn)選擇以底面作為粗基準(zhǔn)，以底面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn)，確定了其加工的工藝路線和加工中所需要的各種工藝參數(shù)。在零件的夾具設(shè)計(jì)中，主要是根據(jù)零件加工工序要求，分析應(yīng)限的自由度數(shù)，進(jìn)而根據(jù)零件的表面特征選定定位元件，再分析所選定位元件能否限定應(yīng)限自由度。確定了定位元件后還需要選擇夾緊元件，最后就是確定專用夾具的結(jié)構(gòu)形式。關(guān)鍵詞:減速器箱體；加工工藝；工序；專用夾具IIAbstractThis paper is the design of mechanical line processing of the gearbox in the pattern analysis of the gearbox after, at the same time according to the design process of the fixture requirements.The main content is the processing of the gearbox surface and the hole. The processing route is long, processing time, high processing cost, the machining precision requirement is high. In accordance with the requirements of the machining process, follow the principle of the surface after the first hole, and the hole and the plane processingclearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. The basis choice to the bottom as a rough benchmark, the bottom with two hole as abenchmark, various parameters needed to process its processing and processing of.In parts of fixture design, mainly according to the requirements of machining process, analysis of the number of degrees of freedom should be restricted, and then according to the surface features of parts of the selected positioning element, then analysis the selected components can be defined positioning should be limited degrees of freedom. Determine the location components also need to select the clamping element, finally is to determine the structure of special fixture.Keywords: reducer; processing technology; process; special fixtureIII目錄摘 要 .IAbstract II1 緒 論 11.1 本 課 題 的 研 究 內(nèi) 容 和 意 義 .11.2 國(guó) 內(nèi) 外 的 發(fā) 展 概 況 21.3 本 課 題 應(yīng) 達(dá) 到 的 要 求 32 零 件 工 藝 的 分 析 .42.1 零 件 的 工 藝 分 析 42.2 箱 體 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 .53 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) .73.1 確 定 毛 坯 的 制 造 形 式 73.2 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 83.2.1 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 83.2.2 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 93.3 擬 定 工 藝 路 線 .103.3.1 劃 分 加 工 階 段 103.3.2 安 排 加 工 順 序 113.3.3 擬 定 加 工 工 藝 路 線 113.4 機(jī) 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 確 定 134 工序設(shè)計(jì).144.1 工序尺寸與毛坯尺寸加工余量的確定 144.2 設(shè)備和工藝裝備的選擇.165 確 定 切 削 用 量 及 基 本 工 時(shí) 185.1 粗 銑 上 窺 視 孔 面 185.2 粗 銑 結(jié) 合 面 .195.3 磨 分 割 面 .205.4 鉆 孔 216 下箱體銑底面夾具設(shè)計(jì).236.1 指出存在的問(wèn)題.236.2 夾具設(shè)計(jì).236.2.1 夾具設(shè)計(jì)236.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇.236.2.3 定位方案和元件設(shè)計(jì).236.2.4 定位誤差的計(jì)算.246.2.5 切削力及夾緊力計(jì)算.256.2.6 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).266.2.7 對(duì)刀裝置設(shè)計(jì).276.2.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明.277 鏜孔夾具設(shè)計(jì).287.1 定位基準(zhǔn)的選擇287.2 定位元件的設(shè)計(jì).287.3 定位誤差分析.297.4 鏜削力與夾緊力計(jì)算.307.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明.31總 結(jié).32參考文獻(xiàn).34致 謝 .3511 緒 論1.1 本 課 題 的 研 究 內(nèi) 容 和 意 義工裝工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)專業(yè)課知識(shí)的一次鞏固，是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來(lái)組織原材料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機(jī)床調(diào)整，專用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，調(diào)配勞動(dòng)力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計(jì)劃和相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃，并能做到各工序科學(xué)地銜接，使生產(chǎn)均衡、順利，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片，是兩個(gè)主要的工藝文件。機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片，是說(shuō)明零件加工工藝過(guò)程的工藝文件。在單件、小批量生產(chǎn)中，以機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片指導(dǎo)生產(chǎn)，過(guò)程卡的各個(gè)項(xiàng)目編制較為詳細(xì)。機(jī)械加工工序卡片是為每個(gè)工序詳細(xì)制定的，用于直接指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)，多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。在機(jī)械行業(yè)中，如何去保證工件的高精度、加工的成本等實(shí)質(zhì)性問(wèn)題，一直是從事于機(jī)械行業(yè)人員研究的問(wèn)題，其中在設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候就要考慮以上問(wèn)題，高效的夾具是工件高精度的保證，如何讓夾具更高效、更經(jīng)濟(jì)，這是行業(yè)人急需要解決的。隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的不斷提高，各種高科技技術(shù)逐漸滲透到各個(gè)行業(yè)，如何利用這些高科技為人類服務(wù)，如何充分利用這些高科技在機(jī)械行業(yè)中，這還需要機(jī)械行業(yè)人員不斷的努力，開拓創(chuàng)新。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，和社會(huì)市場(chǎng)需要，夾具的設(shè)計(jì)在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機(jī)電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度標(biāo)準(zhǔn)化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購(gòu)。而模具和夾具則和產(chǎn)品息息相關(guān),產(chǎn)品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質(zhì)的工具,模具已發(fā)展成為獨(dú)立的行業(yè);夾具在國(guó)內(nèi)外也正在逐漸形成一個(gè)依附于機(jī)床業(yè)或獨(dú)立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、組合化等當(dāng)代先進(jìn)設(shè)計(jì)思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造2的環(huán)境保護(hù)原理。所以是今后夾具技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向單位 。機(jī)床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱為“輔助工具” 。輔助工具有時(shí)也廣義地包括在機(jī)床夾具的范圍內(nèi)。按照機(jī)床夾具的應(yīng)用范圍,一般可分為通用夾具,專用夾具和可調(diào)整式夾具等。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)自己所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行一次綜合運(yùn)用，也是對(duì)四年的學(xué)習(xí)深度的一個(gè)檢驗(yàn)。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分挖掘自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的潛力。并希望通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)能養(yǎng)成一種嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真的態(tài)度，為以后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。1.2 國(guó) 內(nèi) 外 的 發(fā) 展 概 況工裝的全稱是工藝裝備，工裝是指加工機(jī)床外而需保證零件加工質(zhì)量的工藝裝備，是制造過(guò)程中所用的各種工具的總稱。它是各企業(yè)內(nèi)除生產(chǎn)設(shè)備和工具外的為配合生產(chǎn)設(shè)備和人完成工藝制作要求的部分，大多工裝都是針對(duì)各自產(chǎn)品特點(diǎn)的。機(jī)械加工過(guò)程中用來(lái)固定和定位要加工的零件或毛坯件的裝置，即工裝的主要作用有：固定，定位，防止變形。夾具屬于工裝，工裝包含夾具，屬于從屬關(guān)系。不僅僅是焊裝用，在機(jī)加工方面也有用，許多時(shí)候，需要裝配幾個(gè)部件并保證其定位準(zhǔn)確的時(shí)候就需要。設(shè)計(jì)工裝夾具要緊扣產(chǎn)品，因?yàn)楣ぱb夾具是專門為某些產(chǎn)品特定的，要保證生產(chǎn)時(shí)無(wú)干涉現(xiàn)象、定位準(zhǔn)確、操作工操作便捷等。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是用于工件裝夾的工具。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過(guò)程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。由于現(xiàn)代加工的高速發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)的夾具提出了較高要求，如快速、高效、安全等。要想達(dá)到這樣的生產(chǎn)要求，就必須計(jì)算加工工序零件在加工過(guò)程中由于切削力、重力、慣性力等所產(chǎn)生的切削力及切削力矩，按照夾具設(shè)計(jì)中所確定的夾緊方式進(jìn)行夾緊力的計(jì)算，為了減小夾具的具體尺寸，就需要增大夾具的定位區(qū)間，增大由夾緊力而產(chǎn)生的摩擦力矩、正壓力及由此而產(chǎn)生的摩擦力，以達(dá)到夾具小巧而精用的目的。同時(shí)為了減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工件裝夾效率，還需要對(duì)夾具的夾緊機(jī)構(gòu)的行程3進(jìn)行設(shè)計(jì)，以期以最短的夾緊行程，達(dá)到最佳的夾緊效果。1.3 本 課 題 應(yīng) 達(dá) 到 的 要 求通過(guò)實(shí)際調(diào)研和采集相應(yīng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、閱讀相關(guān)資料相結(jié)合，對(duì)減速器箱體的基本結(jié)構(gòu)及作用有個(gè)大致的了解，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)對(duì)金屬切削加工、金屬切削機(jī)床、機(jī)械設(shè)計(jì)與理論等相關(guān)知識(shí)充分掌握后，分析減速器箱體的加工工藝，確定減速器箱體各加工表面的加工方法，進(jìn)而形成減速器箱體的機(jī)械加工工藝路線。并能根據(jù)減速器箱體的加工工序要求，分析減速器箱體的定位方式、金屬切削加工過(guò)程中的機(jī)床工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)、工件夾緊等方面的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)理論知識(shí)，完成工件的有效定位及夾緊，從而使整個(gè)減速器箱體的加工工藝路線經(jīng)濟(jì)，工件定位方案合理，來(lái)達(dá)到產(chǎn)品的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)實(shí)際使用過(guò)程中存在的金屬加工工藝文件編制、工件夾緊及工藝參數(shù)確定及計(jì)算問(wèn)題，綜合所學(xué)的機(jī)械理論設(shè)計(jì)與方法、機(jī)械加工工藝文件編制及實(shí)施等方面的知識(shí)，設(shè)計(jì)出一套適合于實(shí)際的減速器箱體加工工藝路線，從而實(shí)現(xiàn)適合于現(xiàn)代加工制造業(yè)、夾緊裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。為提高鉆床夾具在機(jī)床上安裝的穩(wěn)固性，減輕其斷續(xù)切削可能引起的振動(dòng)，夾具體不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度，其高度和寬度比也應(yīng)恰當(dāng)，一般有 H/B≤1～1.25，以降低夾具重心，使工件加工表面盡量靠近工作臺(tái)面。42 零 件 工 藝 的 分 析2.1 零 件 的 工 藝 分 析1.要加工孔的孔軸配合度為 H7，2.表面粗糙度為 Ra 小于 1.6um,圓度為 0.095mm,垂直度為 0.08mm,同 2.1.3 軸度為 0.02mm。其它孔的表面粗糙度為 Ra 小于 12.5um,錐銷孔的表面粗糙度為 Ra 小于1.6um。53.蓋體上平面表面粗糙度為 Ra 小于 12.5um,端面表面粗糙度為 Ra 小于 3.2um.4.機(jī)蓋機(jī)體的結(jié)合面的表面粗糙度為 Ra 小于 3.2um.5.結(jié)合處的縫隙不 2.1.6 大于 0.05mm， 機(jī)體的端面表面粗糙度為 Ra 小于12.5um.2.2 箱 體 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性工藝分析的目的主要有兩個(gè)：一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理，是否便于加工與裝配；二是通過(guò)工藝分析，對(duì)零件的工藝要求有進(jìn)一步的了解，以便制定出合理的工藝規(guī)程。 ①鑄件必須進(jìn)行時(shí)效處理，以消除應(yīng)力。有條件時(shí)應(yīng)在露天存放一年以上再加工。②為了保證加工精度應(yīng)使定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，該零件主要定位基準(zhǔn)，集中在 D 面和 W面上。③鏜孔時(shí)，在可能的條件下盡量采用“支承鏜削”方法，以增加鏜桿的剛性，提高加工精度。對(duì)直徑較小的孔、應(yīng)采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法。為保證在同一軸上各孔的同軸度，可采用在已加工孔上，安裝導(dǎo)向套再加工其他孔的方法。④為提高孔的加工精度，應(yīng)將粗鏜、半精鏜和精鏜分開進(jìn)行。⑤鑄造時(shí)一般 φ50mm 以下孔不鑄出。⑥孔的尺寸精度檢驗(yàn)，使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑百分表進(jìn)行測(cè)量。軸內(nèi)孔之間距離的測(cè)量可以通過(guò)孔與孔之間壁厚進(jìn)行間接測(cè)量。⑦同一軸線上各孔的同軸度，可采用檢驗(yàn)心軸進(jìn)行檢驗(yàn)。⑧各軸孔的軸線之間的平行度，以及軸孔的軸線與基準(zhǔn)面的平行度，均應(yīng)通過(guò)檢驗(yàn)心軸進(jìn)行測(cè)量。減速器箱體作為主傳動(dòng)系的支承零件，各傳動(dòng)軸間要求一定的位置精度，因此，加工此減速器箱體的主要任務(wù)是保證各孔系間的相互位置精度。在此減速器箱體的加工中保證各孔正確位置是靠 T68 坐標(biāo)鏜床手動(dòng)控制坐標(biāo)來(lái)完成的，為更好地保證加工質(zhì)量，單件小批量生產(chǎn)也可采用組合夾具、專用鏜模進(jìn)行加工，批量較大時(shí)，應(yīng)采用專用鏜模進(jìn)行加工。6根據(jù)減速器箱體零件圖可知，其主要加工面是進(jìn)行導(dǎo)軌面的加工、表面加工、孔加工、鉆孔、攻絲，孔的精度要求高。該零件年生產(chǎn)屬小批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)加工零件所需要的專用夾具是為了提高勞動(dòng)效率、降低成本。箱體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，加工的表面多，要求高，機(jī)械加工的工作量大，結(jié)構(gòu)工藝性有以下幾方面值得注意：2.2.1 本箱體加工的基本孔可分為通孔和階梯孔兩類，其中通孔加工工藝性最好，階梯孔相對(duì)較差。2.2.2 箱體的內(nèi)端面加工比較困難,結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡可能使內(nèi)端面的尺寸小于刀具需穿過(guò)之孔加工前的直徑，當(dāng)內(nèi)端面的尺寸過(guò)大時(shí)，還需采用專用徑向進(jìn)給裝置。2.2.3 為了減少加工中的換刀次數(shù),箱體上的緊固孔的尺寸規(guī)格應(yīng)保持一致.73 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)3.1 確 定 毛 坯 的 制 造 形 式毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用、零件生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，而且也與零件的機(jī)械加工工藝和質(zhì)量密切相關(guān)。故正確選擇毛坯具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。毛坯選擇時(shí)，應(yīng)全面考慮以下因素：1）零件的材料及機(jī)械性能要求；2）零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸；3）生產(chǎn)類型，它在很大程度上決定采用毛坯制造方法的經(jīng)濟(jì)性；4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件；5）充分考慮利用新工藝、新材料、新技術(shù)的可能性。由于鑄鐵容易成形，切削性能好，價(jià)格低廉，且抗振性和耐磨性也較好，因此，一般箱體零件的材料大都采用鑄鐵，其牌號(hào)選用 HT200，由于零件年生產(chǎn)量 8 萬(wàn)臺(tái)，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，通常采用金屬摸機(jī)器造型，毛坯的精度較高，毛坯加工余量可適當(dāng)減少。長(zhǎng)期使用經(jīng)驗(yàn)證明，由于灰口鑄鐵有一系列的技術(shù)上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的鑄造性能等）和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)，通常減速器箱體材料采用灰口鑄鐵。最常用的是 HT200~400，當(dāng)載荷較大時(shí)，采用 HT300~540 高強(qiáng)鑄鐵。減速器箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當(dāng)零件尺寸和重量很大無(wú)法采用整體鑄件（受鑄造能力的限制）時(shí)，可以采用焊接結(jié)構(gòu)件，它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊接的方法連成一整體毛坯。焊接結(jié)構(gòu)有鑄—焊、鑄—煅—焊、煅—焊等。采用焊接結(jié)構(gòu)可以用小的鑄造設(shè)備制造出大型毛坯，解決鑄造生產(chǎn)能力不足的問(wèn)題。焊前對(duì)各種組合件進(jìn)行粗加工，可以部分地減輕大型機(jī)床的負(fù)荷。毛坯未進(jìn)入機(jī)械加工車間之前，為不消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，對(duì)毛坯應(yīng)進(jìn)行人工實(shí)效處理，對(duì)某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進(jìn)行時(shí)效處理。毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現(xiàn)。特別是主要加工面要求更高。重要的減速器箱體毛坯還應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。該零件為減速器箱體類，且外型尺寸較大，材料為 HT200，零件的形狀較復(fù)雜，因此不能用鍛造，只能用鑄件，采用砂型鑄造毛坯，如圖 3.1 減速器箱體毛坯圖所示。8采用小批量造型生產(chǎn)。根據(jù)零件主要的加工表面的粗糙度查參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》確定各表面加工余量。毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為了減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使減速器箱體壁厚盡量均勻，減速器箱體澆鑄后應(yīng)安排時(shí)效或退火工序。該減速器箱體的材料是 HT200，單件小批生產(chǎn)，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以毛坯采用鑄件。為了提高減速器箱體加工精度的穩(wěn)定性，采用時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力。3.2 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇正確、合理，可以保證零件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。減速器箱體定位基準(zhǔn)的選擇，直接關(guān)系到減速器箱體上各個(gè)平面與平面之間、孔與平面之間、孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。在選擇基準(zhǔn)時(shí)，首先要遵守“基準(zhǔn)統(tǒng)一”和“基準(zhǔn)重合”的原則，同時(shí)必須考慮生產(chǎn)批量的大小、生產(chǎn)設(shè)備、特別是夾具的選用等因素。該減速器箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均，剛性不好，而加工精度要求又高，故減速器箱體重要加工表面都要?jiǎng)澐执?、精加工兩個(gè)階段，這樣可以避免粗加工造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、夾緊力和切削熱對(duì)加工精度的影響，有利于保證減速器箱體的加工精度。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)只分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后確定粗基準(zhǔn)。 3.2.1 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇加工的第一個(gè)平面是蓋或低坐的對(duì)和面，由于分離式箱體軸承孔的毛坯孔分布在蓋和底座兩個(gè)不同部分上很不規(guī)則，因而在加工蓋回底座的對(duì)和面時(shí)，無(wú)法以軸承孔的毛坯面作粗基準(zhǔn)，而采用凸緣的不加工面為粗基準(zhǔn)。故蓋和機(jī)座都以凸緣 A 面為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證對(duì)合面加工后凸緣的厚薄較為均勻，減少箱體裝合時(shí)對(duì)合面的變形。選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。具體選擇時(shí)應(yīng)考慮下列原則：①重要表面原則 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。②不加工表面原則 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。9③余量最小原則 如果零件上每個(gè)表面都要加工，則應(yīng)選擇其中加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，以避免該表面在加工時(shí)因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。④使用一次原則 因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身都是未經(jīng)機(jī)械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復(fù)使用將產(chǎn)生較大的誤差。⑤平整光潔原則 以便工件定位可靠、夾緊方便。根據(jù)生產(chǎn)類型不同，實(shí)現(xiàn)以主軸孔為粗基準(zhǔn)的工件安裝方式也不一樣。大批大量生產(chǎn)時(shí)，由于毛坯精度高，可以直接用減速器箱體上的重要孔在專用夾具上定位，工件安裝迅速，生產(chǎn)率高。在單件、小批及中批生產(chǎn)時(shí)，一般毛坯精度較低，按上述辦法選擇粗基準(zhǔn)，往往會(huì)造成減速器箱體外形偏斜，甚至局部加工余量不夠，因此通常采用劃線找正的辦法進(jìn)行第一道的工序加工，即以主軸孔及中心線為粗基準(zhǔn)對(duì)毛坯進(jìn)行劃線和檢查，必要時(shí)予以糾正，糾正后孔的余量應(yīng)足夠，但不應(yīng)定均勻。該減速器箱體為單件小批量生產(chǎn)，在單件小批量生產(chǎn)時(shí)，由于毛坯精度低，所以以劃線找正法安裝。劃線時(shí)先找正主軸孔中心，然后以主軸孔為基準(zhǔn)找出其他需加工平面的位置。加工該減速器箱體時(shí)，按所劃的線找正安裝工件，則體現(xiàn)的是以主軸孔作為粗基準(zhǔn)。3.2.2 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮保證加工精度和工件裝夾方便可靠。一般應(yīng)考慮以下原則：1) 基準(zhǔn)重合原則 即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。3) 自為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。4) 互為基準(zhǔn)原則 105) 便于裝夾原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作方便。為了保證減速器箱體零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的相互位置和距離尺寸精度，減速器箱體類零件精基準(zhǔn)選擇常用兩種原則：基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、基準(zhǔn)重合原則。小批生產(chǎn)時(shí)一般采用基準(zhǔn)重合原則，即以裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高減速器箱體上各表面間的相互位置精度。大批生產(chǎn)時(shí)常采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，即一面兩孔定位，可避免由于基準(zhǔn)變換而帶來(lái)的累積誤差。根據(jù)大批大量生產(chǎn)的減速器箱體通常以頂面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，機(jī)蓋以下平面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，平面為 330X20mm，兩定位銷孔以直徑 6mm,這種定位方式很簡(jiǎn)單地限制了工件六個(gè)自由度，定位穩(wěn)定可靠；在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個(gè)面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部分工序的定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一” ；此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形小；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。3.3 擬 定 工 藝 路 線分離式箱體工藝路線與整體式箱體工藝路線的主要區(qū)別在于：整個(gè)加工過(guò)程分為兩個(gè)大的階段，先對(duì)蓋和低座分別進(jìn)行加工，而后再對(duì)裝配好的整體箱體進(jìn)行加工。第一階段主要完成平面， ，緊固孔和定位空的加工，為箱體的裝合做準(zhǔn)備；第二階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔及其端面。在兩個(gè)階段之間應(yīng)安排鉗工工序，將蓋與底座合成箱體，并用二錐銷定位，使其保持一定的位置關(guān)系，以保證軸承孔的加工精度和撤裝后的重復(fù)精度。3.3.1 劃 分 加 工 階 段零件的技術(shù)要求較高時(shí)，零件在進(jìn)行加工時(shí)都應(yīng)劃分加工階段，按工序性質(zhì)不同，可劃分如下幾個(gè)階段：①粗加工階段此階段的主要任務(wù)是提高生產(chǎn)率，切除零件被加工面上的大部分余量，使毛坯形狀和尺寸接近與成品，所能達(dá)到的加工精度和表面質(zhì)量都比較低。②半精加工階段此階段要減少主要表面粗加工中留下的誤差，使加工面達(dá)到一定的精度并留有一定的加工余量，并完成次要表面的加工（鉆、攻絲、銑鍵槽等） ，為精加工做好準(zhǔn)備。③精加工階段11切除少量加工余量，保證各主要表面達(dá)到圖紙要求，所得精度與表面質(zhì)量都比較高。所以此階段主要目的是全面保證加工質(zhì)量。④光整加工階段此階段主要針對(duì)要進(jìn)一步提高尺寸精度、降低粗糙度（IT6 級(jí)以上）的表面。一般不用于提高形狀、位置精度。根據(jù)加工階段劃分的要求及零件的批量，該減速器箱體的加工劃分為 3 個(gè)階段：粗加工階段（粗銑各個(gè)平面、孔端面及各主軸孔粗鏜） 、半精加工階段（半精鏜各主軸孔，完成各次要孔等）和精加工階段（磨各平面、精鏜各主軸孔） 。3.3.2 安 排 加 工 順 序復(fù)雜工件的機(jī)械加工工藝路線中要經(jīng)過(guò)切削加工、熱處理和輔助工序，如何將這些工序安排在一個(gè)合理的加工順序中，生產(chǎn)中已總結(jié)出一些指導(dǎo)性的原則，先述如下。切屑加工工序順序的安排原則1）先粗后精各表面加工順序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的順序進(jìn)行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面質(zhì)量。2）先主后次零件的主要加工表面（一般是指設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面、主要工作面、裝配基面等）應(yīng)先加工，而次要表面（鍵槽、螺孔等）可在主要表面加工到一定精度之后、最終精度加工之前進(jìn)行加工。3）先面后孔原則 對(duì)于減速器箱體類、支架類、機(jī)體類等零件，平面輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，故應(yīng)先加工平面，后加工孔。這樣，不僅使后續(xù)的加工有一個(gè)穩(wěn)定可靠的平面作為定位基準(zhǔn)面，而且在平整的表面上加工孔，加工變得容易一些，也有利于提高孔的加工精度。4）先基準(zhǔn)后其他作為精基準(zhǔn)的表面要首先加工出來(lái)。該減速器箱體的加工和裝配大多以平面為基準(zhǔn)，按照加工順序安排的原則，采用先面后孔的加工順序。先加工平面，可以為加工精度較高的支承孔提供穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，有利于提高加工精度。另外，先加工平面可以將鑄件不平表面切除，可減少鉆12孔時(shí)鉆頭引偏和刀具崩刃等現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)刀和調(diào)整也較為方便。加工孔系時(shí)應(yīng)遵循先主后次的原則，即先加工主要平面或孔系，這也符合切削加工順序的安排原則。3.3.3 擬 定 加 工 工 藝 路 線擬定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)：應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。還要考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。綜合以上加工階段和加工順序的分析，可以初步得出減速器箱體的加工藝路線。初擬減速器箱體加工工藝路線方案如表 3-1 所示。表 3-1 工藝路線方案工序號(hào) 工序內(nèi)容10 鑄造20 清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等30 人工時(shí)效處理40 以分割面為定位基準(zhǔn)，按線找正，裝夾工件，粗銑頂斜面，留余量 1mm50 以已加工的頂斜面為定位基準(zhǔn)，按線找正，裝夾工件，粗銑分割面，留余量 1mm60 以已加工的分割面為定位基準(zhǔn)，按線找正，裝夾工件，精銑頂斜面，保證尺寸。70 以已加工的頂斜面為定位基準(zhǔn)，按線找正，裝夾工件，精銑頂面，保證尺寸要求。80 將上下箱體合并90 以箱體端面定位，鉆 2-Φ4 銷釘孔、鉸 2-Φ4 銷釘孔。裝定位銷100 以箱體端面定位，鉆 6-Φ9 連接孔。110 粗、精銑兩端端面120 以底面、端面為定位基準(zhǔn)，粗、精鏜軸承孔及卡簧槽130 以已加工端面定位，鉆、攻螺釘孔 4-M3140 拆卸上下箱體、去毛刺、清洗方案在鏜孔時(shí)，把粗鏜、半精鏜、精鏜分開進(jìn)行加工，滿足了粗精分開的原則，13可以有效避免因粗精不分給工件帶來(lái)的加工應(yīng)力無(wú)法釋放的危害，有效地保證了零件的加工精度。而且四個(gè)是孔同時(shí)進(jìn)行加工的，不僅可以保證各主軸孔間的相互位置精度，而且還有效地提高了零件的加工效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度?？紤]到機(jī)械加工順序安排原則及零件的生產(chǎn)成本等因素，其優(yōu)越性在于把粗鏜、半精鏜、精鏜分開進(jìn)行加工，符合切削加工工序順序的先粗后精安排原則，而且各軸孔加工順序按照粗加工、半精加工、精加工進(jìn)行，可以逐步提高零件加工表面的精度和表面質(zhì)量，可以逐漸提高各個(gè)軸孔的質(zhì)量要求，可以提高各軸孔間的相互位置精度和各自的尺寸精度，保證減速器箱體零件的技術(shù)要求，確定其為此零件的加工工藝路線。3.4 機(jī) 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 確 定減速器箱體體的材料是 HT200，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以毛坯采用鑄件。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸如下：①頂面根據(jù)其加工長(zhǎng)度和加工寬度的大小及尺寸公差等級(jí)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量，可得頂面 B 長(zhǎng)度方向的單邊加工余量如下：精加工余量：Z 2 =2.5mm粗加工余量：Z 1 =5.5mm毛坯余量：Z =5.5+2.5=8mm②兩側(cè)面根據(jù)其加工長(zhǎng)度和加工寬度的大小及尺寸公差等級(jí)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量，可得兩側(cè)面 A、C 長(zhǎng)度方向的單邊加工余量如下：精加工余量：Z 2 =2.5mm粗加工余量：Z 1=5.5mm毛坯余量：Z =5.5+2.5=8mm③平面根據(jù)其加工長(zhǎng)度和加工寬度的大小及尺寸公差等級(jí)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量，可得平面 D、 W 長(zhǎng)度方向的單邊加工余量如下：精磨余量： Z4=1.0mm粗磨余量： Z3=1.5mm14半精刨余量：Z 2 =3.5mm粗刨余量： Z1=5.0mm毛坯余量： Z=5.0+3.5+1.5+1.0=11mm4 工序設(shè)計(jì)4.1 工序尺寸與毛坯尺寸加工余量的確定“減速器箱體 ”零件材料 HT200，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，查參考文獻(xiàn)[1]P498 表 6-68，因?yàn)橄潴w有腔孔等、形狀復(fù)雜所以采用砂型鑄造毛坯；查參考文獻(xiàn)[1]P516 表 6-90，根據(jù)為砂型機(jī)械造型材料為灰鑄鐵選取鑄造公差等級(jí)為 CT8， ；查參考文獻(xiàn)[1]P510常用斜度值砂型一般選為鑄造斜度為 3°，查參考文獻(xiàn)[1]P511 對(duì)于砂型鑄造一般圓角半徑為 R3[1]。 查參考文獻(xiàn)[3]P78 表 3-1，為砂型機(jī)械造型選取鑄件加工余量等級(jí)為 F；查參考文獻(xiàn)[3] 表 3-3，P80 根據(jù)毛坯加工面的基本尺寸選取鑄件機(jī)械加工余量； 查參考文獻(xiàn)[3]表 3-6， P84 根據(jù)鑄件的基本尺寸選取鑄件尺寸公差值 [3]。根據(jù)圓柱齒輪減速器機(jī)蓋和機(jī)座零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，分析可知，有以下一些加工表面：1、主要平面：機(jī)座底面和對(duì)合面，機(jī)蓋的對(duì)合面和頂部方形孔、各凸臺(tái)面，軸承支撐孔的端面。2、主要孔：主軸承支撐孔 φ100 Ra2.5 與軸承支撐孔 φ80 Ra1.6。3、其他加工部分主要有 8 個(gè)凹槽聯(lián)接孔、2 個(gè)凸緣聯(lián)接孔、4 個(gè)地角螺釘孔（其中兩個(gè)先加工成定位工藝孔） 、2 個(gè)銷釘孔、頂部方形面上 6 個(gè)螺紋孔，軸承端面共 18個(gè)螺紋孔以及斜油標(biāo)孔、油孔、油塞孔、2 個(gè)起吊螺紋孔、起蓋螺釘孔。15圖 3.1 毛胚加工余量圖機(jī)座結(jié)合面：平面度要求為 0.025，表面粗糙度 Ra1.6，毛坯加工余量為 5。以機(jī)座底面為基準(zhǔn)進(jìn)行粗精加工。表 4-1 粗精銑毛胚底面安裝面：表面粗糙度 Ra6.3，毛胚加工余量為 5。以機(jī)座結(jié)合面毛坯為基準(zhǔn)。表 4-2 粗銑毛胚工序名稱加工余量（mm）經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 公 差（um）粗 銑 65 IT13±0.36 95±0.36 Ra6.3毛 胚 5 ±1.5 180±1.5 ±1.5軸承支撐孔 φ100 Ra2.5 鏜削。 表 4-3 鏜孔工序名稱加工余量（mm）經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 公 差（um）精 鏜 0.5 H7 φ100 Ra1.6工序名稱加工余量（mm）經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 公 差（um）精 銑 1 IT8±0.036 90±0.036 Ra1.6粗 銑 3.5 IT13±0.36 91.5±0.36 Ra6.3毛 胚 5 ±1.5 95±1.5 ±1.516半精鏜 1.5 H10 φ99.5 Ra3.2粗 鏜 3 H13 φ98 Ra6.3毛 胚 5 ±1.5 φ95±1.5 ±1.5輸入軸軸承端面加工：表面粗糙度 Ra3.2，兩相對(duì)端面同時(shí)加工。表 4-4 粗精銑軸承端面工序名稱加工余量（mm）經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 公 差（um）精 銑 2 IT9±0.14 90±0.14 Ra3.2粗 銑 8 IT13±0.89 94±0.89 Ra6.3毛 胚 10 ±2.0 190±2.0 ±2.0輸出軸軸承端面加工：兩對(duì)軸承端面 A 與 B 垂直度要求為 0.10mm，表面粗糙度要求為Ra1.6。表 4-5 粗精銑軸承端面工序名稱 加工余量（mm） 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 公 差（um）精 銑 1 IT8±0.036 90±0.14 Ra1.6粗 銑 3.5 IT13±0.55 94±0.89 Ra6.3毛 胚 4.5 ±2.5 5190±2.0 ±2.54.2 設(shè)備和工藝裝備的選擇在設(shè)計(jì)工序時(shí)，需要具體選定所用的機(jī)床、夾具、切削工具和量具。先具體各個(gè)工序裝備選擇如下：工序Ⅰ： 銑機(jī)蓋機(jī)座結(jié)合面，以邊緣不加工面為粗基準(zhǔn)。查參考文獻(xiàn) [2]P224 表4-16，根據(jù)桿直刀徑、主軸孔徑及主軸端面與工作臺(tái)面距離選擇 X53K 立式銑床；查參考文獻(xiàn)[2]P270 表 5-42，根據(jù)加工表面為大面積平面選擇套式面銑刀D=160mm,d=50mm,Z=16； 查參考文獻(xiàn)[2]P287 表 6-7，根據(jù)工加面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍為 0-200mm 讀數(shù)值為 0.05mm；使用專用夾具夾緊加工。工序Ⅱ：銑底座側(cè)面。同工序Ⅰ一樣查參考文獻(xiàn)[2]P224 表 4-16，根據(jù)刀桿直徑、主軸孔徑及主軸端面與工作臺(tái)面距離選擇 X53K 立式銑床；查參考文獻(xiàn)[2]P270 表 5-42，根據(jù)加工表面為小面積平面選擇套式面銑刀 D=40mm,d=20mm,Z=8；查參考文獻(xiàn)[2]P287 表 6-7，根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍為 0-200mm 讀數(shù)值為 0.05mm；采用專用夾具夾緊加工。工序Ⅲ：鉆孔并攻絲注油孔，吊耳孔，窺視孔端面螺孔，以結(jié)合面為精基準(zhǔn)。查17參考文獻(xiàn)[2]P224 表 4-16，根據(jù)刀桿直徑、主軸孔徑及主軸端面選擇臥式車床；查參考文獻(xiàn)[2]P271 表 5-44，根據(jù)加工要求選擇，D=12mm,d=10mm,L=63mm 鉆頭；查參考文獻(xiàn)[2]P287 表 6-7，根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍為 0-200mm 讀數(shù)值為 0.05mm；采用專用夾具夾緊加工。工序Ⅳ：粗精銑下底面和精銑對(duì)合面，以結(jié)合面為粗基準(zhǔn)，底面為精基準(zhǔn)。查參考文獻(xiàn)[2]P224 表 4-16，根據(jù)刀桿直徑、主軸孔徑及主軸端面與工作臺(tái)面距離選擇X52K 立式銑床；查參考文獻(xiàn)[2]P271 表 5-44，根據(jù)加工表面為頂面選取套式面銑刀，D=80mm,d=27mm,L=36mm；查參考文獻(xiàn)[2]P287 表 6-7，根據(jù)加工面為平面先選取量具為多用游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍為 0-500mm 讀數(shù)值為 0.05mm；采用專用夾具夾緊加工。工序Ⅴ：加工結(jié)合面處兩銷錐孔和底面四個(gè)定位孔，以底面為定位基準(zhǔn)，以輸出軸為粗基準(zhǔn)。查參考文獻(xiàn)[2] P221 表 4-7，根據(jù)平旋盤最大加工外端面為 400mm 選擇T616 立式鏜床；查參考文獻(xiàn)[4]P1064 表 4.3-63，根據(jù)加工表面的情況頂選取硬質(zhì)合金鏜刀，B=12， H=12,d=12；查參考文獻(xiàn)[2]P287 表 6-7，根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍為 0-200mm 讀數(shù)值為 0.05mm；采用專用夾具夾緊加工。工序Ⅵ：粗精銑輸出軸和輸入軸端面，以底座四孔為定位基準(zhǔn)。查參考文獻(xiàn)[2]P221 表 4-7，選擇 X52K 臥式銑床；查參考文獻(xiàn)[4] P1064 表 4.3-63，根據(jù)加工孔的大小情況頂選取硬質(zhì)合金鏜刀，B=12，H=12,d=12；查參考文獻(xiàn)[2]P287 表 6-7，根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍為 0-400mm 讀數(shù)值為 0.05mm；采用專用夾具夾緊加工。工序Ⅶ：鉆孔和攻絲輸出軸和輸入軸端面孔，以底座四孔為定位基準(zhǔn)。查參考文獻(xiàn)[2] P214 表 4-8，根據(jù)最大加工孔徑及工作臺(tái)寬度，選擇 C4163 車床；；查參考文獻(xiàn)[4]P1064 表 4.3-63，根據(jù)加工孔的大小情況頂選取硬質(zhì)合金鉆頭；查參考文獻(xiàn)[2]P287表 6-7，根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍為 0-200mm 讀數(shù)值為 0.05mm；采用專用夾具夾緊加工。工序Ⅷ：精加工輸出和輸入軸承孔，以底面和兩個(gè)錐銷孔為定位基準(zhǔn)。查參考文獻(xiàn)[2] P221 表 4-7，根據(jù)最大加工孔徑及工作臺(tái)寬度，選擇 T616 臥式鏜床；查參考文獻(xiàn)[4]P1064 表 4.3-63，根據(jù)加工孔的大小情況頂選取硬質(zhì)合金鏜刀，B=12 ，H=12,d=12；查參考文獻(xiàn)[2] P287 表 6-7，根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍為 0-200mm 讀數(shù)值為 0.05mm；采用專用夾具夾緊加工。185 確 定 切 削 用 量 及 基 本 工 時(shí)5.1 粗 銑 上 窺 視 孔 面⑴ 加工條件： 工件材料：灰鑄鐵加工要求：粗銑箱蓋上頂面，保證頂面尺寸 3 mm機(jī)床：銑床 X52K刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d w=225mm,齒數(shù) Z=20量具：卡板 ⑵ 計(jì)算銑削用量 最大加工余量為 Zmax=2.5mm,可一次銑削，切削深度 ap=2.5mm確定進(jìn)給量 f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》 ） ，表 2.4—75,確定 fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 V=0.45m/s,即 27m/min根據(jù)表 2.4—86,取 nw=37.5r/min,故實(shí)際切削速度為：V=πd wnw /1000=26.5(m/min) 當(dāng) nw=37.5r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min) (5-2)切削時(shí)由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過(guò)整個(gè)工件，則行程為 l+l1+l2=125+3+2=130mm故機(jī)動(dòng)工時(shí)為： tm =130÷150=0.866min=52s輔助時(shí)間為：tf=0.15tm=0.15×52=7.8s其他時(shí)間計(jì)算：6%×（t b+tx) =6%×(52+7.8)=3.58s故工序 5 的單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =52+7.8+3.58=63.4s 195.2 粗 銑 結(jié) 合 面⑴ 加工條件： 工件材料：灰鑄鐵加工要求：精銑箱結(jié)合面，保證頂面尺寸 3 mm機(jī)床：臥式銑床 X52K刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d w=225mm,齒數(shù) Z=20量具：卡板 ⑵ 計(jì)算銑削用量 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為 330 mm，最大加工余量為 Zmax=2.5mm,留磨削量 0.05mm，可一次銑削，切削深度 ap=2.45mm確定進(jìn)給量 f：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》 ） ，表 2.4—75,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 V=0.45m/s,即 27m/min根據(jù)表 2.4—86,取 nw=37.5r/min;由公式（5-1）得故實(shí)際切削速度為：V=πd wnw /1000=26.5(m/min)當(dāng) nw=37.5r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削時(shí)由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過(guò)整個(gè)工件，則行程為l+l1+l2=330+3+2=335mm故機(jī)動(dòng)工時(shí)為： tm =335÷150=2.23min=134s輔助時(shí)間為：tf=0.15tm=0.15×134=20.1s其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%×(134+20.1)=9.2s故工序 6 的單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =134+20.1+9.2=163.3s205.3 磨 分 割 面工件材料：灰鑄鐵加工要求：以底面及側(cè)面定位，裝夾工件，磨分割面，加工余量為 0.05mm 機(jī)床：平面磨床 M7130刀具：砂輪量具：卡板⑴ 選擇砂輪見《工藝手冊(cè)》表 4.8—2 到表 4.8—8，則結(jié)果為WA46KV6P350×40×127其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為 46 號(hào)，硬度為中軟 1 級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6 號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為 350×40×127（D×B×d）⑵ 切削用量的選擇砂輪轉(zhuǎn)速為 N 砂 =1500r/min,V 砂=27.5m/s軸向進(jìn)給量 fa =0.5B=20mm(雙行程)工件速度 Vw =10m/min徑向進(jìn)給量 fr =0.015mm/雙行程⑶ 切削工時(shí)根據(jù)《工藝手冊(cè)》可知式中 L—加工長(zhǎng)度，L=330mmb—加工寬度，230mmZb——單面加工余量，Z b =0.0 5mmK—系數(shù)，1.10V—工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min）fa——工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量（mm）fr——工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量（mm）輔助時(shí)間為：tf=0.15tm=0.15×162=24.3s其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%×(162+24.3)=11.2s故該工序的單件時(shí)間：21tdj=tm+tf+tb+tx =162+24.3+11.2=197.5s5.4 鉆 孔⑴ 鉆 4-Φ9mm 孔工件材料：灰鑄鐵機(jī)床：立式鉆床 Z535 型刀具：采用 Φ5mm 的麻花鉆頭走刀一次， 擴(kuò)孔鉆 Φ6mm 走刀一次Φ5mm 的麻花鉆：f=0.25mm/r（《工藝手冊(cè)》2.4--38)v=0.53m/s=31.8m/min（《工藝手冊(cè)》2.4--41)ns=1000v/πd w=405(r/min)按機(jī)床選取 nw=400r/min, （按《工藝手冊(cè)》3.1--36）所以實(shí)際切削速度Φ6mm 擴(kuò)孔：f=0.57mm/r（《工藝手冊(cè)》2.4--52）v=0.44m/s=26.4m/min（《工藝手冊(cè)》2.4--53）ns=1000v/πd w=336(r/min)按機(jī)床選取 nw=400r/min, （按《工藝手冊(cè)》3.1--36）所以實(shí)際切削速度由于是加工 2 個(gè)相同的孔，故總時(shí)間為T=2×(t1 +t2)=2×(10.8+10.8)=86.4s輔助時(shí)間為：tf=0.15tm=0.15×86.4=12.96s其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%×(86.4+12.96)=5.96s故單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =86.4+12.96+5.96=105.3s⑵ 鉆 6-Φ9mm 孔工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆 6 個(gè)直徑為 9mm 的孔機(jī)床：立式鉆床 Z535 型刀具：采用麻花鉆頭走刀一次，f=0.25mm/r22v=0.44m/s=26.4m/minns =1000v/πd w=336(r/min) 按機(jī)床選取 nw=400r/min, （按《工藝手冊(cè)》3.1--36）所以實(shí)際切削速度由于是加工 6 個(gè)相同的孔，故總時(shí)間為T=6×t=6×20.4=102.4 s輔助時(shí)間為：tf=0.15tm=0.15×81.6=12.2s其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%×(81.6+12.2)=5.6s故單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =81.6+12.2+5.6=99.5s按機(jī)床選取 nw=195r/min, 則實(shí)際切削速度V=4.9(m/min)故機(jī)動(dòng)加工時(shí)間：l=19mm, l1 =3mm,l2 =3mm,t= (l+l1+l2)×2/nf×4=1.02(min)=61.2s輔助時(shí)間為：tf=0.15tm=0.15×61.2=9.2s其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%×(61.2+9.2)=4.2s故單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =61.2+9.2+4.2=74.6s故該工序的總時(shí)間：T=105.3+99.5+109.7+74.6=389.1s236 下箱體銑底面夾具設(shè)計(jì)6.1 指出存在的問(wèn)題為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。對(duì)于下箱體加工銑底面夾具設(shè)計(jì)，由于對(duì)加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。6.2 夾具設(shè)計(jì)6.2.1 夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)夾具，首先要仔細(xì)分析加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案；在滿足加工精度的條件下，合理的進(jìn)行安裝、定位、夾緊；在完成夾具草圖后，進(jìn)一步考慮零件間的連接關(guān)系和螺釘、螺母、定位銷等的固定方式，設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)個(gè)零部件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；根據(jù)零件的使用要求，選擇相應(yīng)的材料。完成夾具的所有設(shè)計(jì)后，用 AutoCAD 進(jìn)行二位圖形的繪制，首先畫裝配圖，然后從裝配圖上拆畫零件圖，標(biāo)注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求，最后進(jìn)行論文撰寫、整理、修改完成該畢業(yè)設(shè)計(jì)。6.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。該零件以三面定位，下箱體上的裝配基準(zhǔn)為平面，而它們又是下箱體上其他要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高下箱體各主要表面的相互位置精度。有零件圖可知,根據(jù)本道工序，選底面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)。 6.2.3 定位方案和元件設(shè)計(jì)根據(jù)以上零件的結(jié)構(gòu)分析以及定位基準(zhǔn)的選擇，可得定位基準(zhǔn)為平面，因此可選擇定位元件為支承板,如圖 6.1 定位支承板所示。24根據(jù)工序圖及對(duì)零件的結(jié)構(gòu)的分析，本道工序需限制 4 個(gè)自由度，為了增加定位的可靠行，實(shí)際限制了其 6 個(gè)自由度。本夾具采用 6 點(diǎn)定位原則，用兩個(gè)固定的支撐板作為一大平面即 D 面，限制了工件的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度；用 W 面作為一小平面，限制了工件的一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度；用一個(gè)底面 C 來(lái)限制了工件上下移動(dòng)自由度。6.2.4 定位誤差的計(jì)算⑴ 定位誤差 ： 11minDWd??????1 2i 2min.DDdJarctgL???其中：，10.52Dm??20D??，d .3dm， in?in4.6DW??.02J?⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj??其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNcl???查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym??圖 6.1 定位支承板25⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過(guò)Mj??m05.⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差： 取AD1.誤差總和： 0.853jwm???從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。6.2.5 切削力及夾緊力計(jì)算根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW??安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有：： 6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn) [5]表 可得： 6~ 12?01.301.56C????12522.3PKf所以有： 19308()KCWFN??76.P5()Kf?螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： )(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：6.2??.76zr?901052???'29?螺旋夾緊力： 048()N?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)圖如下：