蝸輪箱-NC小型蝸輪減速器箱體的鉆8XM8孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備-工裝及數(shù)控編程含5張CAD圖

蝸輪箱-NC小型蝸輪減速器箱體的鉆8XM8孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備-工裝及數(shù)控編程含5張CAD圖,蝸輪,NC,小型,減速器,箱體,XM8,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,工裝,數(shù)控,編程,CAD 摘要：本文主要介紹了小型蝸輪減速器箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及箱體類零件的發(fā)展趨勢(shì)。箱體零件加工屬于典型零件加工，由于箱體零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工工藝也相對(duì)復(fù)雜。通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)資料的學(xué)習(xí)，對(duì)一些先進(jìn)的變速箱有了一定的了解。由于本次設(shè)計(jì)與所學(xué)專業(yè)聯(lián)系密切，不僅能夠很好的復(fù)習(xí)、運(yùn)用在四年里學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)，而且還能讓我們把各科的知識(shí)貫通起來(lái)，更全面了解零件加工工藝過(guò)程和相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：減速器夾具加工工藝發(fā)展趨勢(shì) 前言 機(jī)械設(shè)計(jì)制造是以研究機(jī)械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計(jì)為主的技術(shù)性學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，同時(shí)它又具有很強(qiáng)的綜合性。機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過(guò)程。本課題是小型蝸輪減速器箱體加工及其夾具設(shè)計(jì),箱體零件加工屬于典型零件加工由于箱體零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜加工工藝也相對(duì)復(fù)雜,通常都是采用鑄鐵材料。先鑄造成毛坯,然后經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后,進(jìn)行機(jī)加工,在機(jī)加工過(guò)程中,一般采用先面后孔的加工路線。 箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器和部件中的軸、齒輪等有關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。因此箱體的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。 箱體的種類很多，其尺寸大小和結(jié)構(gòu)形式隨著機(jī)器的結(jié)構(gòu)和箱體在機(jī)器中功用的不同有著較大的差異。 在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，先進(jìn)加工工藝亦日新月異，20世紀(jì)70-80年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。改革開放后，我國(guó)引進(jìn)一批先進(jìn)加工裝備，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和科研攻關(guān)，逐步掌握了各種箱體零件的設(shè)計(jì)及制造技術(shù)。 1箱體概述 箱體類零件通常作為箱體部件裝配時(shí)的基準(zhǔn)零件。它將一些軸、套、軸承和齒輪等零件裝配起來(lái)，使其保持正確的相互位置關(guān)系， 以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。 因此，箱體類零件的加工質(zhì)量對(duì)機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命都有直接的影響。 箱體零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 箱體零件有復(fù)雜的內(nèi)腔，應(yīng)選用易于成型的材料和制造方法。箱體零件材料常用灰鑄鐵，鑄鐵容易成型、切削性能好、價(jià)格低廉，并且具有良好的耐磨性和減振性，最常用的材料是HT200，而對(duì)于較精密的箱體零件(如坐標(biāo)鏜床主軸箱)則選用耐磨鑄鐵。因此，一般來(lái)說(shuō)，箱體不僅需要加工部位較多，而且加工難度也較大。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，一般中型機(jī)床廠用在箱體類零件的機(jī)械加工工時(shí)約占整個(gè)產(chǎn)品的15%~20%。 箱體零件的主要技術(shù)要求:軸頸支承孔孔徑精度及相互之間的位置精度，定位銷孔的精度與孔距精度;主要平面的精度;表面粗糙度等。 箱體零件材料及毛坯: （1）簡(jiǎn)易機(jī)床的箱體零件或小批量、單件生產(chǎn)的箱體零件，為了縮短毛坯制造周期和降低成本，可采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。 （2）大負(fù)荷的箱體零件有時(shí)也根據(jù)設(shè)計(jì)需要采用鑄鋼件毛坯。 （3）在特定條件下，為了減輕質(zhì)量，可采用鋁鎂合金或其它鋁合金制做箱體毛坯，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)箱體等。 另外，在毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生，應(yīng)使箱體零件的壁厚盡量均勻，以減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。 箱體類零件熱處理方式的選擇： 在鑄造之后必須安排人工時(shí)效處理，消除殘余應(yīng)力。 人工時(shí)效的工藝規(guī)范為:加熱到500°C~550°C，保溫4h~6 h，冷卻速度小于或等于30°C/h，出爐溫度小于或等于200°C，一般在鑄造之后安排一次人工時(shí)效處理。對(duì)一些高精度或形狀特別復(fù)雜的箱體零件，在粗加工之后還要安排1次人工時(shí)效處理以消除粗加工所造成的殘余應(yīng)力。有些精度要求不高的箱體零件毛坯，有時(shí)不安排時(shí)效處理，而是利用粗、精加工工序間的停放和運(yùn)輸時(shí)間，使之得到自然時(shí)效。 2箱體類零件工藝過(guò)程特點(diǎn)分析 2.1渦輪箱體的加工方法及技術(shù)要求 蝸輪箱體有許多精度要求不同的孔和平面組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但壁的厚薄不均勻，加工的難度較大。弄清箱體加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意箱體零件的各孔系自身的精度(同軸度、圓度、粗糙度等)和它們的相互位置精度(軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求)，箱體零件的尺寸是整個(gè)零件加工的關(guān)鍵，必須弄清箱體零件的每一個(gè)尺寸。減速箱體的主要加工表面可歸納為以下三類： (1)主要平面箱蓋的對(duì)合面和頂部方孔端面、底座的底面和對(duì)合面、軸承孔的端面等。 (2)主要孔軸承孔及孔內(nèi)環(huán)槽等。 (3)其它加工部分 聯(lián)接孔、螺孔、銷孔、斜油標(biāo)孔以及孔的凸臺(tái)面等。 2.2工藝過(guò)程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題 根據(jù)減速箱體可剖分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各加工表面的要求，在編制工藝過(guò)程時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題： (1)加工過(guò)程的劃分。整個(gè)加工過(guò)程可分為兩大階段， 即先對(duì)箱蓋和底座分別進(jìn)行加工，然后再對(duì)裝合好的整個(gè)箱體進(jìn)行加工——合件加工。為保證效率和精度的兼顧，就孔和面的加工還需粗精分開。 (2)箱體加工工藝的安排。安排箱體的加工工藝應(yīng)遵循先面后孔的工藝原則，對(duì)剖分式減速箱體還應(yīng)遵循組裝后鏜孔的原則。 因?yàn)槿绻幌葘⑾潴w的對(duì)合面加工好，軸承孔就不能進(jìn)行加工。另外，鏜軸承孔時(shí)，必須以底座的底面為定位基準(zhǔn)，所以底座的底面也必須先加工好。由于軸承孔及各主要平面，都要求與對(duì)合面保持較高的位置精度，所以在平面加工方面，應(yīng)先加工對(duì)合面，然后再加工其它平面，還體現(xiàn)先主后次原則。 (3)箱體加工中的運(yùn)輸和裝夾箱體的體積、重量較大，故應(yīng)盡量減少工件的運(yùn)輸和裝夾次數(shù)。為了便于保證各加工表面的位置精度，應(yīng)在裝夾中盡量多加工一些表面。工序安排相對(duì)集中。箱體零件上相互位置要求較高的孔系和平面一般盡量集中在同一工序中加工， 以減少裝夾次數(shù)，從而減少安裝誤差的影響，有利于保證其相互位置精度要求。 (4)合理安排時(shí)效工序。一般在毛壞鑄造之后安排一次人工時(shí)效即可;對(duì)一些高精度或形狀特別復(fù)雜的箱體，應(yīng)在粗加工之后再安排一次人工時(shí)效，以消除粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，保證箱體加工精度的穩(wěn)定性。 3國(guó)內(nèi)外箱體研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)的箱體普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過(guò)低的問(wèn)題。而且材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)。由于在傳動(dòng)的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些基本要求。 國(guó)外的箱體特別是減速器，以德國(guó)、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，其工作可靠性好，使用壽命長(zhǎng)。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問(wèn)題，也未解決好。上個(gè)世紀(jì)60年代末至70年代初,歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家就先后開展了柔性制造技術(shù)以及裝備的研制工作,并逐漸采用了柔性制造系統(tǒng)來(lái)生產(chǎn)變速箱。例如，通用汽車公司的傳動(dòng)系部門于1993年開始作同樣的準(zhǔn)備，采用FMS， 以滿足變速箱類殼體零件多品種的制造要求美國(guó)著名的工程機(jī)械生產(chǎn)商卡特彼勒公司東皮奧里亞工廠在1990年就從CincinnatiMilacron司引進(jìn)柔性加工單元促進(jìn)箱體零件生產(chǎn)率的提高。柔性制造系統(tǒng)在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，目前，柔性制造線在我國(guó)還處于開發(fā)階段，與國(guó)際先進(jìn)水平仍有較大差距。 當(dāng)今的箱體是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的方向發(fā)展。由于加工中心以及夾具本身的誤差會(huì)使得箱體的加工質(zhì)量受到影響，在國(guó)內(nèi)外的箱體加工中，各生產(chǎn)廠家根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)類型和加工精度的不同，合理選擇不同的工藝裝備和加工工藝過(guò)程，盡量減少誤差，得到優(yōu)秀的加工質(zhì)量。加工工藝過(guò)程，加工中心和夾具本身的誤差都會(huì)使箱體的加工質(zhì)量受到影響，在加工該類零件的過(guò)程中，只有改進(jìn)加工工藝方案，選擇合適的定位夾緊方案，有效利用各種設(shè)備和加工刀具，設(shè)定最佳切削用量，才能切實(shí)有效地保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。因此箱體類零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，對(duì)其加工質(zhì)量及實(shí)用效率具有重要意義。 4箱體加工發(fā)展趨勢(shì) 在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，先進(jìn)加工工藝亦日新月異，主要有以下發(fā)展趨勢(shì): (1)采用模擬技術(shù)，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)。 (2)成形精度向近無(wú)余量方向發(fā)展。 (3)成形質(zhì)量向近無(wú)“缺陷”方向發(fā)展。 (4)機(jī)械加工向超精密、超高速方向發(fā)展。 (5)采用新型能源及復(fù)合加工。解決新型材料的加工和表面改性難題。6采用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的優(yōu)化控制。 (6)采用清潔能源及原材料、實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。 (7)加工與設(shè)計(jì)之間的界限逐漸淡化，并趨向集成及一體化。 (8)工藝技術(shù)與信息技術(shù)、管理技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展。 5總結(jié) 蝸輪箱體加工屬于典型零件加工，由于箱體零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工工藝也相對(duì)復(fù)雜。夾具的設(shè)計(jì)關(guān)系到零件在加工過(guò)程中的位置是否準(zhǔn)確、可靠、裝夾方便和安全，也關(guān)系到機(jī)加工的精度。機(jī)械加工工藝制定的正確與否，直接關(guān)系到產(chǎn)品是否能夠順利進(jìn)行機(jī)械加工，是產(chǎn)品加工能否達(dá)到所需的尺寸精度和表面粗糙度要求的關(guān)鍵，也關(guān)系到零件加工的經(jīng)濟(jì)性。在當(dāng)今世界形勢(shì)下，開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國(guó)國(guó)情的渦輪箱體零件，具有良好的發(fā)展前途。 參考文獻(xiàn) [1] 徐鴻本主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）機(jī)械工業(yè)出版社.2005 [2] 王光斗主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）上海科學(xué)技術(shù)出版社.2004 [3] 成大先主編．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第4卷）．第四版[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社．2002 [4] 車洪麟、張素輝．非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)計(jì)（第一版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011； [5] 彭如?。F(xiàn)代工程制圖（第一版）[M].長(zhǎng)沙：國(guó)防工業(yè)出版社，2006； [6] 屈波．互換性與技術(shù)測(cè)量[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014； [7] 孫桓、陳作模，機(jī)械原理（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2005； [8] 濮良貴、紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2005； [9] 于永泗、齊民．機(jī)械工程材料（第七版）[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2007； [10] 水根．機(jī)械制造工藝學(xué)（第二版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004； [11] 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Process analysis of worm gear reducer box, firstly, by analyzing the structural characteristics of the box, selecting the blank material according to the characteristics, calculating the annual production plan, then compiling the process route and procedure of the worm gear reducer box, finding out the processing surface and remaining quantity of holes, drawing the blank drawing of worm gear reducer box on CAD and making process card,Finally, the cutting parameters, feed, cutting speed and man-time of each process are calculated and the results are obtained. Drill 4×The fixture design for M8 hole uses positioning original parts such as mandrel, drill template and positioning pin, while the clamping workpiece is clamped by a screw clamping mechanism composed of nuts, washers, step screws, shouldered hexagon nuts, etc. The guiding device uses a fixed drill sleeve to ensure the position of the twist drill.Finally, there is CNC programming. By CNC milling machine, the processing program is compiled to complete this process. Through analysis, it is concluded that the worm gear reducer housing is suitable for processing in large quantities and on-line.Be able to meet design requirements. Key words: box type parts;Technology;fixture  目 錄 1 緒 論 1 1.1機(jī)械制造業(yè)在國(guó)家的地位 1 1.2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1 1.3機(jī)床夾具的功能 2 2 零件分析 3 2.1 零件的特點(diǎn)、作用 3 2.2工藝分析 3 2.2.1零件圖樣分析 3 2.2.2零件工藝分析 4 2.3 確定生產(chǎn)綱領(lǐng)和類型 4 2.4確定毛坯種類及其加工方法 4 3 選擇加工方法，制定工藝路線 6 3.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 6 3.1.1基準(zhǔn)的選擇 6 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 6 3.1.3精基準(zhǔn)的選擇 6 3.2制定機(jī)械加工工藝路線 7 3.2.1表面加工方法的選擇 7 3.2.2加工階段劃分 7 3.2.3工序集中與工序分散 8 3.3加工順序的安排 8 3.3.1機(jī)械加工工序的安排 8 3.3.2制定工藝路線基本要求 8 3.3.3工藝路線方案一 8 3.3.4工藝路線方案二 9 3.3.5工藝方案的比較與分析 10 3.3.6確定工藝過(guò)程方案 11 3.3.7熱處理 12 3.3.8輔助工序 12 4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 13 4.1 機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定 13 4.2 確定工序尺寸 13 4.2.1 面的加工 13 4.2.2孔的加工 14 5 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 15 5.1 選擇夾具 15 5.2 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具 15 5.3 選擇量具 15 6 確定切削用量及基本工時(shí) 16 6.1切削用量的計(jì)算 16 6.1.1工序5切削用量 16 6.1.2 工序6切削用量 16 6.1.3工序7的切削用量 17 6.1.4工序8的切削用量 17 6.1.5 工序9、10、11的切削用量 18 6.2 基本工時(shí)的計(jì)算 20 6.2.1 工序5時(shí)間定額計(jì)算 20 6.2.2 工序6時(shí)間定額計(jì)算 21 6.2.3. 工序6時(shí)間定額計(jì)算 21 6.2.4工序7時(shí)間定額計(jì)算 22 6.2.5工序8時(shí)間定額計(jì)算 23 6.2.6工序9、10、11時(shí)間定額計(jì)算 24 7 加工鉆8×M8螺紋孔夾具設(shè)計(jì) 26 7.1定位基準(zhǔn)的選擇 26 7.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析 26 7.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 27 7.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 27 7.5夾具精度分析 29 7.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 30 8 數(shù)控編程 32 8.1數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 32 8.2銑φ180大孔端面加工程序 32 結(jié)論 34 參考文獻(xiàn) 35 致 謝 36 V 1 緒 論 1.1機(jī)械制造業(yè)在國(guó)家的地位 機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家的立國(guó)之本，是國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)之一，同時(shí)也是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的表現(xiàn)之一，是給國(guó)家創(chuàng)造實(shí)體財(cái)富的核心產(chǎn)業(yè)，在現(xiàn)代工業(yè)中占主體地位，占比40%以上。由此可以看出，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平很大程度上展現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平。 我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的目標(biāo)是為各行各業(yè)提供高效、先進(jìn)、穩(wěn)定的機(jī)械設(shè)備，并努力提高質(zhì)量，作為其他產(chǎn)業(yè)的基石同時(shí)也將自身發(fā)展提高到一個(gè)新的高度。 1.2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 就這次設(shè)計(jì)而言，設(shè)計(jì)的主體是蝸輪減速器箱體的加工，在加工這個(gè)零件的時(shí)候，選用的是銑床，鏜床，這個(gè)過(guò)程中還需要完成夾具的相關(guān)設(shè)計(jì)，一道工序的數(shù)控編程。設(shè)計(jì)最主要的目的是為了讓我們通過(guò)此次學(xué)習(xí)過(guò)程中，鞏固幾年來(lái)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，使我們能夠理論聯(lián)系實(shí)際，補(bǔ)充自己的不足，掌握一套關(guān)于夾具的設(shè)計(jì)理論并熟悉運(yùn)用，然后還有對(duì)工件的工藝設(shè)計(jì)，并對(duì)所涉及的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，最后是完成整體的裝配和零部件的設(shè)計(jì)，并在CAD上畫出相關(guān)圖紙，為我們之后的畢業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。具體情況如下： 1. 需首先對(duì)整個(gè)工件進(jìn)行深入了解，整理各種相知識(shí)，并對(duì)其進(jìn)行梳理匯總，完成上述緒論； 2. 對(duì)工件進(jìn)行工藝分析，確定需要的機(jī)床夾具和加工方案； 3. 考慮毛坯的熱處理等相關(guān)問(wèn)題，完成工藝設(shè)計(jì)，查書找到毛坯余量，畫出毛坯圖，對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算； 4. 進(jìn)行4×M8孔的專用加工設(shè)備設(shè)計(jì)，選擇合適機(jī)器并進(jìn)行計(jì)算，最終實(shí)現(xiàn)該過(guò)程的加工； 5. 上面的步驟全部完成之后，整個(gè)設(shè)計(jì)就完成了，然后進(jìn)行計(jì)算結(jié)果的檢驗(yàn)，對(duì)所設(shè)計(jì)的專用夾具進(jìn)行校核。 6. 將上述內(nèi)容匯總，完成說(shuō)明書的編寫。 為了提高剛開始制定的加工方案的經(jīng)濟(jì)效益，一般都需要在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，以達(dá)到最優(yōu)的結(jié)果，這些調(diào)整包括生產(chǎn)條件、生產(chǎn)方法、新技術(shù)、新材料的改變和引進(jìn)，中途也可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的新問(wèn)題，所有要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和完善，以確保生產(chǎn)可以符合要求的完成。 1.3機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是把工件裝上去，使工件在夾具中確定位置并不亂動(dòng)，達(dá)到緊固的母的。如果夾具不能夠提供穩(wěn)定可靠的夾緊，工件就不能保持在一個(gè)位置不動(dòng)，來(lái)回?fù)u晃，工件就會(huì)松動(dòng)掉下來(lái)。所以，夾具提供了穩(wěn)定牢固的產(chǎn)品加工條件。 2 零件分析 2.1 零件的特點(diǎn)、作用 圖2.1 小型蝸輪減速器箱體 箱體類零件，其形狀比較復(fù)雜，有較多的平面和曲面，還有內(nèi)表面。每個(gè)表面的精度要求不同。加工過(guò)程中應(yīng)充分考慮工件的正確夾緊和定位。 本文給出的零件是一個(gè)小型蝸輪減速箱。蝸輪蝸桿減速器的常見零件有：各種形式的機(jī)床主軸箱、減速機(jī)、齒輪箱等。由于功能不同，蝸輪蝸桿減速器各零件的形狀和結(jié)構(gòu)有很大的不同，但其結(jié)構(gòu)也具有相同的特點(diǎn)。 2.2工藝分析 2.2.1零件圖樣分析 1）?180mm孔軸心線對(duì)基準(zhǔn)軸心線B的垂直度公差為?0.06mm。 2）?180mm兩個(gè)孔的一個(gè)軸上（基準(zhǔn)軸線）的定位公差為?0.06mm。 3）?900+0.027mm兩個(gè)孔的一個(gè)軸上的定位公差為?0.05mm。 4）把煤油倒進(jìn)檢驗(yàn)減速器箱體里面檢驗(yàn)，看是否能夠滲漏出來(lái)。 5）鑄件退火。 6）這個(gè)東西由HT200制成。 2.2.2零件工藝分析 1）?180mm與?900+0.027mm兩孔的垂直度要求0.06mm，由T6113機(jī)床分度來(lái)保證。 2）?180mm與?900+0.027mmm兩孔孔距100±0.12mm，可采用裝心軸（用來(lái)支撐轉(zhuǎn)到零件只承受彎矩而不傳遞扭矩的軸）的方法檢測(cè)。 2.3 確定生產(chǎn)綱領(lǐng)和類型 生產(chǎn)類型是根據(jù)企業(yè)（或車間、部門、團(tuán)體、工作場(chǎng)所）的專業(yè)化程度確定的。一般分為批量生產(chǎn)和定制生產(chǎn)。不機(jī)械加工的不同工藝特點(diǎn)符合不同的生產(chǎn)類型。開發(fā)（或制定）工件加工機(jī)械工藝規(guī)程，第一階段需要了解工件的制造類型，即：根據(jù)之前確定的加工生產(chǎn)方案確定是哪種類型，加工生產(chǎn)計(jì)劃是產(chǎn)品的生產(chǎn)和進(jìn)度總綱領(lǐng)，在機(jī)械零件設(shè)計(jì)中，通常使用一年的生產(chǎn)計(jì)劃。 由任務(wù)書數(shù)據(jù)可知，零件材料為HT200，硬度為170～210HB，該機(jī)床年生產(chǎn)為2500臺(tái)，該零件每臺(tái)一件，備品率3%，廢品率0.5%。零件年產(chǎn)量為 N=2500臺(tái)/年×1件/臺(tái)×（1+3%）×（1+0.5%）=2588件/年 通過(guò)上述計(jì)算，NC蝸輪箱體重量約為25Kg，由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》中表2.2，表2.3可知，該NC蝸輪箱體零件為大批量生產(chǎn)。 2.4確定毛坯種類及其加工方法 根據(jù)零件材料HT200確定毛胚種類為鑄件。鑄鐵成形容易，切割性能好，價(jià)格低，耐磨性和減震性好，也常用于其他常用材料，因此，由于生產(chǎn)類型是批量生產(chǎn)，加工設(shè)備主要由普通機(jī)床組成，生產(chǎn)主要由普通機(jī)床專用夾具完成，由少量專用機(jī)床的流水線補(bǔ)充。機(jī)床上的零件加工和機(jī)床之間的傳動(dòng)是手工進(jìn)行的。鑄造后安排人工時(shí)效處理。 3 選擇加工方法，制定工藝路線 3.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 3.1.1基準(zhǔn)的選擇 選擇基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝規(guī)程過(guò)程中非常重要的部分。選擇正確和合理的基準(zhǔn)才能保證零件各個(gè)面的加工要求，可以提高生產(chǎn)的速度。否則在加工的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，更糟糕的話會(huì)致使被加工的零件全部損壞，讓工廠的生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。通常先確定精基準(zhǔn)，然后在確定粗基準(zhǔn)。當(dāng)工件確定位置時(shí)，夾具上每個(gè)工件的位置不確定，這通常會(huì)限制加工零件的六個(gè)自由度，也就是說(shuō)，選擇基礎(chǔ)是工藝規(guī)劃的重要工作之一，正確合理的工作面選擇保證了加工質(zhì)量，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。否則，加工過(guò)程中會(huì)有很多問(wèn)題。此外，很大一部分零件會(huì)被回收，不允許生產(chǎn)。。 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 主要的原則有；要是加工的東西一定要保護(hù)一個(gè)重要的面的加工余量夠大，這樣的話就應(yīng)該選擇這個(gè)面成為粗加工時(shí)用的基準(zhǔn)。要是在加工的時(shí)候一定要確定某一個(gè)需要加工的面和某一個(gè)不用加工的面的位置，那么就要選擇不用加工的面作為粗基面，要是在加工的時(shí)候必須確定某個(gè)需要加工的面和多個(gè)不用加工的面的位置，那么就要用一個(gè)和需要加工的面的位置關(guān)系要求較高的面來(lái)當(dāng)作粗基面。①每個(gè)工作面上的主孔是否有統(tǒng)一的工作余量。②如果必須對(duì)產(chǎn)品的每個(gè)表面進(jìn)行加工，則選用加工較少的表面當(dāng)作粗基準(zhǔn)來(lái)確保每個(gè)表面都有足夠的加工剩余量。③要是這個(gè)物件所有的面都有要求，那么我們可以用被切量最小的那個(gè)面作為粗基面，只有這樣才能讓它不會(huì)因?yàn)樽詈蠹庸さ臅r(shí)候因?yàn)楸磺邢髁刻^(guò)于小從而留下沒有經(jīng)過(guò)切削的面。④箱內(nèi)嵌入的旋轉(zhuǎn)零件，應(yīng)與箱體內(nèi)壁有足夠的間隙。⑤應(yīng)確保證位置可靠，夾緊。由于是大批量生產(chǎn)，不需要?jiǎng)澗€找正，直接裝夾即可。 3.1.3精基準(zhǔn)的選擇 選擇準(zhǔn)確的基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)從全過(guò)程出發(fā)，確定如何保證加工工件尺寸和位置的準(zhǔn)確度，并且需要實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單可靠的使用。一般來(lái)說(shuō)，是根據(jù)基準(zhǔn)是不是能夠匹配的原則進(jìn)行的：①基準(zhǔn)重合原則。②基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。③選擇自己作為基準(zhǔn)，就是有一些精加工的余量比較小而且余量的差距也不大，為了使加工的效果得到滿足，會(huì)用自己來(lái)作為精加工得基準(zhǔn)。④在相互位置需要高精度的情況下，可以采用相互基礎(chǔ)、多次加工的方法。從零件分析中可以看出，車體底部或頂部是高度方向的設(shè)計(jì)基座，中心軸是長(zhǎng)度和寬度方向的設(shè)計(jì)基座。 一般箱體零件為了協(xié)調(diào)基準(zhǔn)通常應(yīng)固定在一個(gè)面和兩個(gè)孔內(nèi)。NC蝸輪減速器箱體中直徑90的軸承孔和直徑180的軸承孔有確定的精度要求，其尺寸精度均為IT7級(jí)、位置精度包括：直徑90的軸承孔對(duì)直徑90軸承孔軸線的同軸度公差為直徑0.05，直徑180的為0.06。為了保證上述要求，在加工箱體頂部時(shí)，必須有準(zhǔn)確的底座，以便在處理上表面時(shí)，參考與設(shè)計(jì)基線相吻合。 3.2制定機(jī)械加工工藝路線 3.2.1表面加工方法的選擇 NC蝸輪減速器箱體的加工表面有孔、面等，材料為HT200。參考《金屬機(jī)械制造加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-32、表1-33 和表1-34加工方法選擇如下： （1）粗糙度為Ra12.5的兩個(gè)面采用粗銑，精銑的加工方法。 （2）Φ90孔和Φ180孔的公差等級(jí)為IT7，粗糙度為Ra3.2，兩端面用粗銑，精銑的加工辦法，孔采用粗鏜，精鏜的加工方法。 （3）4XM6、4XM16、8XM8孔粗糙度為Ra12.5，使用鉆床鉆孔。 3.2.2加工階段劃分 該零件為小型蝸輪減速器箱體，加工階段可劃分為粗加工，半精加工，精加工。以Φ90孔的兩端面定位，粗銑精銑頂面和Φ180孔兩端面，粗鏜精鏜Φ180孔。以Φ180孔兩端面定位，粗銑精銑底面和Φ90孔兩端面，粗鏜精鏜Φ90孔。鉆、攻4×M6、4×M16、8×M8各螺紋孔。 3.2.3工序集中與工序分散 工序集中：將工件加工集中在多個(gè)工序上，在這個(gè)工序上沒有太多加工內(nèi)容，工藝路徑很短。 工序分散：分為多個(gè)工件加工操作，盡可能減少每個(gè)工藝的內(nèi)容，工藝路線長(zhǎng)度，最大可能的過(guò)程分散。 3.3加工順序的安排 3.3.1機(jī)械加工工序的安排 先面后孔，保證加工質(zhì)量。 3.3.2制定工藝路線基本要求 工藝路線的起點(diǎn)應(yīng)該是能夠合理地提供零件幾何形狀，尺寸精度和位置精度。在生產(chǎn)計(jì)劃中，已經(jīng)確定了使用特殊工具夾進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的條件，并且，在可能的情況下，將生產(chǎn)過(guò)程的重點(diǎn)放在提高生產(chǎn)力上.此外，還必須考慮到經(jīng)濟(jì)影響，以盡量減低生產(chǎn)成本。 3.3.3工藝路線方案一 表3.1 工藝路線方案一 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 鑄 鑄造 2 清砂 清砂 3 熱處理 退火 4 涂漆 噴涂底漆 5 銑 以頂面毛胚定位，粗、精銑底面。以底面定位裝夾，粗、精銑頂面，保證尺寸為290mm X6132 6 粗銑 以底面定位，壓緊頂面，粗銑Φ90孔左右兩側(cè)端面 X6132 7 粗銑 以底面定位，壓緊頂面，粗銑Φ180孔左右兩側(cè)端面 XK7140 8 精銑 以底面定位，壓緊頂面，粗銑Φ90孔左右兩側(cè)端面 X6132 9 精銑 以底面定位，壓緊頂面，粗銑Φ180孔左右兩側(cè)端面 XK7140 10 粗鏜 以底面和一個(gè)側(cè)面定位，按Φ90孔端面找正，壓緊頂面，粗鏜Φ90孔 T6113 11 粗鏜 以底面和一個(gè)側(cè)面定位，按Φ180孔端面找正，壓緊頂面，粗鏜Φ180孔 T6113 12 精鏜 以底面和一個(gè)側(cè)面定位，按Φ90孔端面找正，壓緊頂面，精鏜Φ90孔 T6113 13 精鏜 以底面和一個(gè)側(cè)面定位，按Φ180孔端面找正，壓緊頂面，精鏜Φ180孔 T6113 14 鉆、攻 鉆、攻4×M6 Z3032 15 鉆、攻 鉆、攻4×M16 Z3032 16 鉆、攻 鉆、攻8×M8 Z3032 17 鉗 去毛刺 18 鉗 煤油滲漏實(shí)驗(yàn) 29 檢驗(yàn) 按圖樣檢查工件各部尺寸及精度 20 入庫(kù) 入庫(kù) 3.3.4工藝路線方案二 表3.2 工藝路線方案二 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 鑄 鑄造 2 清砂 清砂 3 熱處理 退火 4 涂漆 噴涂底漆 5 銑 以頂面毛胚定位，粗、精銑底面。以底面定位裝夾，粗、精銑頂面，保證尺寸為290mm X6132 6 銑 銑φ90孔兩側(cè)凸臺(tái)、φ180孔兩側(cè)凸臺(tái) XK7140 7 粗鏜 以底面和一個(gè)側(cè)面定位，分別按Φ90孔、φ180孔端面找正，壓緊頂面，粗鏜Φ90孔，φ180孔 T6113 8 精鏜 以底面和一個(gè)側(cè)面定位，按Φ90孔、φ180孔端面找正，壓緊頂面，精鏜Φ90孔、φ180孔 T6113 9 鉆、攻 鉆、攻4×M6 Z3032 10 鉆、攻 鉆、攻4×M16 Z3032 11 鉆、攻 鉆、攻8×M8 Z3032 12 鉗 去毛刺 13 鉗 煤油滲漏實(shí)驗(yàn) 14 檢測(cè) 按圖樣檢查工件各部尺寸及精度 15 入庫(kù) 入庫(kù) 3.3.5工藝方案的比較與分析 這兩種工藝方案的特點(diǎn)是第一種選擇是使用粗鏜、精鏜加工Φ90和Φ180兩孔，不能夠很好的保證定位基準(zhǔn)。而方案二則是把Φ90兩側(cè)凸臺(tái)和Φ180兩側(cè)端面一起進(jìn)行銑削，在一個(gè)操作中，過(guò)程更加集中，可以提供良好的基準(zhǔn)定位。綜上，備選方案二不僅工序較為集中，而且鏜銑Φ90和Φ180兩孔時(shí)，使得一套夾具的使用范圍更廣，工序也更集中。最重要的是很好的保證了定位基準(zhǔn)不會(huì)發(fā)生誤差?？紤]到箱體上的孔通常不適合采用磨削加工，以及工序集中的原則，選擇方案二是比較合理的，滿足了零件圖紙的加工要求。 3.3.6確定工藝過(guò)程方案 表3.3 確定工藝過(guò)程方案 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 鑄 鑄造 2 清砂 清砂 3 熱處理 退火 4 涂漆 噴涂底漆 5 銑 以頂面毛胚定位，粗、精銑底面。以底面定位裝夾，粗、精銑頂面，保證尺寸為290mm X6132 6 銑 銑φ90孔兩側(cè)凸臺(tái)、φ180孔兩側(cè)凸臺(tái) XK7140 7 粗鏜 以底面和一個(gè)側(cè)面定位，分別按Φ90孔、φ180孔端面找正，壓緊頂面，粗鏜Φ90孔，φ180孔 T6113 8 精鏜 以底面和一個(gè)側(cè)面定位，按Φ90孔、φ180孔端面找正，壓緊頂面，精鏜Φ90孔、φ180孔 T6113 9 鉆、攻 鉆、攻4×M6 Z3032 10 鉆、攻 鉆、攻4×M16 Z3032 11 鉆、攻 鉆、攻8×M8 Z3032 12 鉗 去毛刺 13 鉗 煤油滲漏實(shí)驗(yàn) 14 檢測(cè) 按圖樣檢查工件各部尺寸及精度 15 入庫(kù) 入庫(kù) 3.3.7熱處理 物件的時(shí)效處理分為人工時(shí)效和自然時(shí)效兩種，在這種情況下，自然時(shí)效的鑄件在半年以上的時(shí)間內(nèi)被放置在開闊地上，讓它自己緩慢變化，消除或減少殘余應(yīng)力。由于耗費(fèi)時(shí)間精力，所以鑄件安排退火處理，將鑄件加熱至850-900°C以去除應(yīng)力退火，比讓它自己發(fā)生變化節(jié)省時(shí)間，殘余應(yīng)力去除更加完整。 3.3.8輔助工序 輔助操作是一種無(wú)直接加工的操作，不會(huì)改變加工零件的尺寸和性能，但在保證加工質(zhì)量方面起著重要作用，其中檢驗(yàn)操作是重要的輔助操作。所有表面都經(jīng)過(guò)了加工，以便進(jìn)行時(shí)間檢查，其次是零件的所有部件，這樣安排較好。還應(yīng)安排精度檢驗(yàn)，通過(guò)對(duì)工件的檢驗(yàn)，可以確定工件加工質(zhì)量是否是否滿足設(shè)計(jì)要求，也可以找到影響加工質(zhì)量的關(guān)鍵，采取有效的應(yīng)對(duì)措施，提高加工質(zhì)量。  4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4.1 機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定 根據(jù)工件材料的不同，工件被定義為鑄件，從計(jì)算和檢索數(shù)據(jù)可以看出，它們是大批量生產(chǎn)的，可以把多個(gè)不同的砂型放進(jìn)一個(gè)箱子里進(jìn)行鑄造毛坯。由于φ90mm和φ180mm的孔需要鑄造出來(lái)，所以還需要放置定位芯。此外，為了消除鑄造后的殘余應(yīng)力，必須退火處理。 蝸輪減速器箱體的材料是HT200，生產(chǎn)批量大批量，毛坯是鑄件。箱體采用砂型鑄造。 表5-1是應(yīng)用查表法得到的小批量手工砂型鑄造時(shí)減速箱箱體的毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量。 表4.1減速器箱體機(jī)械加工余量及毛坯尺寸公差 加工零件 機(jī)械加工余量 毛坯尺寸及公差 箱體長(zhǎng)度215 3.5 227.5±5.5 箱體高度290 3.5 303±6 箱體寬度135 3.5 147±5 2個(gè)軸承孔 Ф180（+0.035，0） 3.5 Ф167.5±5.5 2個(gè)軸承孔 Ф90（+0.027，0） 3.5 Ф78.5±5.5 4.2 確定工序尺寸 4.2.1 面的加工 根據(jù)《機(jī)械工藝手冊(cè)》查表確定平面的加工余量，精度要求較高的面，選用粗銑、精銑加工；對(duì)精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。 4.2.2孔的加工 這個(gè)東西為空心，通孔，孔內(nèi)精度介于IT6～I(xiàn)T7之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 1. φ90mm。 粗鏜：φ86.5mm Z=3.5mm 精鏜：φ90H7 Z=0.5mm 2. φ180mm。 粗鏜：φ176.5mm Z=3.5mm 精鏜：φ180H7 Z=0.5mm  5 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 由于制造的多，所以加工機(jī)床以普通機(jī)床為主，少數(shù)專用機(jī)床輔助，他們的生產(chǎn)方式主要是通用機(jī)床專用夾具，在小型專用機(jī)床的流水線上，每臺(tái)機(jī)床上的零件加工和轉(zhuǎn)移都是手工進(jìn)行的。 5.1 選擇夾具 箱體除了銑、鏜孔和鉆孔外，還需要專門的夾具，其他步驟可選用通用夾具。 5.2 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具 1.銑刀選擇圓柱銑刀， d=60mm，齒數(shù)z=10，其直徑為 d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。 do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法。 2.鉆螺紋孔φ6mm，攻絲M8-6H 用錐柄麻花鉆，機(jī)用絲錐。 5.3 選擇量具 本件為大批生產(chǎn)，使用普通工具，參考相關(guān)材料，選擇以下內(nèi)容： 1.選擇加工面的量具 用分度值為0.05mm的游標(biāo)長(zhǎng)尺，讀數(shù)值為0.01mm測(cè)量范圍100mm～125mm的外徑千分尺。 2.選擇測(cè)孔工具 由于孔的加工精度在IT7～I(xiàn)T9之間，即可選用讀數(shù)值0.01mm 測(cè)量范圍50mm～125mm的內(nèi)徑千分尺。  6 確定切削用量及基本工時(shí) 6.1切削用量的計(jì)算 6.1.1工序5切削用量 這道工序?yàn)榇帚姷酌?、頂面。工件材料為HT200，選擇硬質(zhì)合金圓柱銑刀直徑D=100mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,B=63mm，d=60mm，已知銑削寬度a=210mm，銑削深度a=2.5mm故機(jī)床選用X6132臥式銑床。 1.確定每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知，X型臥式銑床，中等工藝系統(tǒng)剛性。查得每齒進(jìn)給量f=0.2-0.5mm/z、現(xiàn)取f=0.3mm/z。 2.確定切削速度 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑D=100mm，齒數(shù)z=10，銑削深度a=2.5mm時(shí)查參考文獻(xiàn)〔1〕表3.1-74取主軸轉(zhuǎn)速n=350r/min,故相應(yīng)的切削速度為： Vc = Vc==110m/min 6.1.2 工序6切削用量 本工序是鏜銑φ90孔兩側(cè)凸臺(tái)、φ180孔兩側(cè)凸臺(tái), 選擇硬質(zhì)合金端面銑刀直徑D=100mm，齒數(shù)z=10,選用XK7140數(shù)控銑床。 1.確定每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知，查得每齒進(jìn)給量f=0.20～0.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。 2.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知,根據(jù)XK7140鏜床主軸轉(zhuǎn)速表查取，根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑D=100mm，齒數(shù)z=10，銑削深度a=1.0mm，查文獻(xiàn)1取主軸轉(zhuǎn)速n=200r/min。 故相應(yīng)的切削速度為： Vc = Vc==63m/min 6.1.3工序7的切削用量 本工序其中包括粗鏜Φ90H7孔、粗鏜Φ180H7孔、孔口倒角1X45°。查文獻(xiàn)2表3.2-10，知粗鏜后的孔為Φ89.9mm和Φ189.9mm。鏜孔時(shí)要保證兩孔的垂直度要求。 1.粗鏜Φ90H7孔時(shí) 粗鏜Φ90孔時(shí)因余量為0.5mm，故=0.5mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表2.4-180查取v=0.5m/s=30m/min。進(jìn)給量f=0.58mm/r。 r/min 取機(jī)床轉(zhuǎn)速為113r/min。 2. 粗鏜Φ180H7孔時(shí) 因粗鏜Φ180孔時(shí)剩下0.6mm，故=0.6mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表2.4-180查取v=0.5m/s=30m/min。進(jìn)給量f=0.58mm/r。 r/min 取機(jī)床轉(zhuǎn)速為64r/min。 6.1.4工序8的切削用量 本工序包括精鏜Φ90H7孔，Φ180H7孔。 1.精鏜Φ90H7孔時(shí) 精鏜Φ90孔時(shí)因余量為0.1mm，故=0.1mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表2.4-180查取v=0.3m/s=18m/min。進(jìn)給量f=0.2mm/r。 r/min 取機(jī)床轉(zhuǎn)速為64r/min。 2. 精鏜Φ180H7孔時(shí) 精鏜Φ180孔時(shí)因余量為0.1mm，故=0.1mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表2.4-180查取v=0.3m/s=18m/min。進(jìn)給量f=0.2mm/r。 r/min 取機(jī)床轉(zhuǎn)速為43r/min。 6.1.5 工序9、10、11的切削用量 （1）第9道工序?yàn)殂@4xM6螺紋孔，攻螺紋，用錐柄麻花鉆來(lái)加工，直徑d=5mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z3032立式鉆床，使用乳化液。 1.確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，已知工件材料為HT200，d0=Φ5時(shí)，f=0.18--0.22。由于本零件在加工Φ6的孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則f=0.14--0.17(mm/r)，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.13mm/r。 2.確定切削速度V 由表4-6[2]，根據(jù)加工材料灰鑄鐵為選取條件，鉆Φ6孔的底孔的切削速度為，由此算出轉(zhuǎn)速： 。 由《機(jī)床說(shuō)明書》實(shí)際轉(zhuǎn)速取。 取攻絲時(shí)的切削速度為：。由此算出轉(zhuǎn)速： =。 由表4-6[1]按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取。 （2）第10道工序?yàn)殂@4xM8螺紋孔并攻螺紋，刀具同上，直徑d=6.8mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z3032立式鉆床，使用切削液。 1.確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，已知工件材料為HT200，d0=Φ6.8時(shí)，f=0.37--0.45。由于本零件在加工Φ8的孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則f=0.28--0.34(mm/r)，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。 2.確定切削速度V 由表4-66[2]，根據(jù)加工材料灰鑄鐵為選取條件，鉆Φ8孔的底孔的切削速度為，由此算出轉(zhuǎn)速： 。 由表4-6[1]按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取。 取攻絲時(shí)的切削速度為：。由此算出轉(zhuǎn)速： =。 由表4-6[1]按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取。 （3）第11個(gè)過(guò)程為鉆4xM16螺紋孔并攻螺紋，刀具同上，直徑d=14mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z3032立式鉆床，使用切削液。 1.確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，已知工件材料為HT200，d0=Φ14時(shí)，f=0.37--0.45。由于本零件在加工Φ16的孔時(shí)硬度較低，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則f=0.28--0.34(mm/r)，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.25 2.確定切削速度V 由表4-6[2]，根據(jù)加工材料灰鑄鐵為選取條件，鉆Φ16孔的底孔的切削速度為，由此算出轉(zhuǎn)速： 。 由《機(jī)床說(shuō)明書》實(shí)際轉(zhuǎn)速取。 取攻絲時(shí)的切削速度為：。由此算出轉(zhuǎn)速： =。 由表4-6[1]按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取。 6.2 基本工時(shí)的計(jì)算 6.2.1 工序5時(shí)間定額計(jì)算 第5道工序?yàn)榇帚娢佪喯潴w下表面和頂面。由表5-43[1]，采用面銑刀對(duì)稱銑削時(shí)，該工序的基本時(shí)間計(jì)算公式為： 式中 當(dāng)主偏角時(shí) 當(dāng)主偏角時(shí) 本工序中：（該工序包含2個(gè)工步） 。 將上述結(jié)果帶入式中，則該工序的 基本時(shí)間： 輔助時(shí)間： 服務(wù)時(shí)間： 單件時(shí)間： 6.2.2 工序6時(shí)間定額計(jì)算 本工序?yàn)殓M銑Φ180mm兩孔側(cè)面左右端面。由表5-43[1]，采用不對(duì)稱銑削。 式中 本工序中：（該工序包含2個(gè)工步） 。 將上述結(jié)果帶入式中，則該工序的基本時(shí)間： 輔助時(shí)間： 服務(wù)時(shí)間： 單件時(shí)間： 6.2.3. 工序6時(shí)間定額計(jì)算 本工序?yàn)殓M銑Φ90mm兩孔左右端面。采用對(duì)稱銑削。 本工序中：（該工序包含2個(gè)工步） 。 將上述結(jié)果帶入式中，則該工序的 基本時(shí)間： 輔助時(shí)間： 服務(wù)時(shí)間： 單件時(shí)間： 6.2.4工序7時(shí)間定額計(jì)算 本工序包含粗鏜Φ90mm孔和Φ180mm孔。由表5-39[1]鏜孔基本時(shí)間的計(jì)算： 式中 ——單件小批生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度 備注：①加工到臺(tái)階時(shí) ②的值見表5-40 ③主偏角時(shí) ④為進(jìn)給次數(shù) （1）粗鏜Φ90mm孔時(shí)， 。 把以上數(shù)據(jù)代入公式可得粗鏜Φ90mm孔時(shí)基本時(shí)間： （2）粗鏜Φ180mm孔時(shí)， 。 把以上數(shù)據(jù)代入公式可得粗鏜Φ90mm孔時(shí)基本時(shí)間： 基本時(shí)間： 輔助時(shí)間： 服務(wù)時(shí)間： 單件時(shí)間： 6.2.5工序8時(shí)間定額計(jì)算 第8道工序包含精鏜Φ90mm孔和Φ180mm孔。這個(gè)工序分為兩步，工步1是精鏜Φ90mm孔。工步2是把工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)90°精鏜Φ180mm孔。 ①精鏜Φ90mm孔時(shí)， 。 把以上數(shù)據(jù)代入公式可得粗鏜Φ90mm孔時(shí)基本時(shí)間： ②精鏜Φ180mm孔時(shí)， 。 把以上數(shù)據(jù)代入公式可得粗鏜Φ90mm孔時(shí)基本時(shí)間： 基本時(shí)間： 輔助時(shí)間： 服務(wù)時(shí)間： 單件時(shí)間： 6.2.6工序9、10、11時(shí)間定額計(jì)算 工序9、10、11要求鉆、攻4×M6，鉆、攻4×M16，鉆、攻8×M8，刀具選錐柄麻花鉆，機(jī)用絲錐。鉆床選用Z3032立式鉆床，使用切削液。 由表5-41[1]，鉆孔時(shí)基本時(shí)間： 式中 注：鉆中心孔和盲孔時(shí)；為孔徑（） 由表5-46[1]，用絲錐攻螺紋時(shí)的基本時(shí)間： 式中 注：為絲錐或工件回程的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（）；為使用絲錐的數(shù)量；為工件或絲錐的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（）；為工件螺紋螺距。 ①鉆孔時(shí)： l1=62×cot60°+2=4mm （由表4-7[1]選?。?。 所以鉆8xM8螺紋孔基本時(shí)間： ②攻螺紋時(shí)： （由表4-7[1]選?。?。 所以攻8xM8螺紋孔基本時(shí)間： 基本時(shí)間： 輔助時(shí)間： 服務(wù)時(shí)間： 單件時(shí)間：  7 加工鉆8×M8螺紋孔夾具設(shè)計(jì) 本夾具主要用來(lái)鉆螺紋8XM8底孔，由上面的工藝路線知，這道工序?yàn)榈?1道工序加工的，要求表面粗糙度垂直于上表面，并在后續(xù)孔中定位。加工質(zhì)量直接影響后續(xù)操作的加工精度。在本操作中對(duì)箱體進(jìn)行處理之前，完成了上部的粗銑和精銑。所以，當(dāng)此操作再次進(jìn)行處理時(shí)，第一步要考慮滿足各種要求，然后還要考慮怎樣提高效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 7.1定位基準(zhǔn)的選擇 如零件圖所示，兩個(gè)螺紋孔位于零件頂部，具有尺寸精度和表面粗糙度的要求，必須與上表面垂直?？缀晚敳康目祝约笆箖蓚€(gè)螺紋孔在以后的孔加工過(guò)程中都能得到均勻的加工.符合原始條件匹配的原則.在選擇參考時(shí)對(duì)于兩個(gè)螺紋孔的加工，應(yīng)盡可能選擇一個(gè)基準(zhǔn)來(lái)確定前一個(gè)操作的位置，即，螺紋孔安裝基準(zhǔn)應(yīng)選擇上表面作為主要支撐基準(zhǔn)，以限制加工零件的三自由度，具有兩個(gè)自由度的主支撐孔，一方面作為輔助定位，限制了另一個(gè)加工工件的自由度。 為提高加工效率，操作中同時(shí)用切削工具加工孔，同時(shí)縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備使用氣動(dòng)夾緊裝置 7.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析 由于這個(gè)執(zhí)行大致完成了螺紋孔的鉆、擴(kuò)和加工，鉆孔力明顯大于切削的擴(kuò)展和切削力，因此，切削力必須由鉆孔力決定。由《切削手冊(cè)》得： 鉆削力 鉆削力矩 式中： 本操作加工螺紋孔時(shí)，使用鉆模板夾緊工件，夾緊力方向、夾緊方向與鉆削力方向、鉆孔力方向相同。因此，只需要夠用的剛度用來(lái)加工就好了。 7.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 由于箱體生產(chǎn)量大，采用手動(dòng)夾緊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)搖臂，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。鉆4×M8孔的夾具設(shè)計(jì)，使用的定位原件有心軸、鉆模板、定位銷，夾緊工件則是由螺母、墊圈、階型螺釘、帶肩六角螺母等組成的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊的，引導(dǎo)裝置采用固定鉆套來(lái)保證麻花鉆的位置。 7.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 螺紋孔的加工需要鉆孔、膨脹、鉸接三次切削，為了滿足加工要求，因此選擇鉆套（其設(shè)計(jì)如下圖所示）以縮短更換套管的額外時(shí)間。根據(jù)工藝要求：箱體鉆頂面4-M12螺紋孔底孔分鉆孔、膨脹、鉸接三個(gè)工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔。做裝配圖時(shí)，首先把零件圖做成雙點(diǎn)劃線，然后依據(jù)參考文獻(xiàn)中的常用定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)，選擇標(biāo)準(zhǔn)的定位元件和夾緊元件，并合理的排布在夾具體上，然后再選擇對(duì)刀元件即鉆套和鉆模板等也排布在夾具體上，接著選擇夾具體與機(jī)床的連接配件，最后繪制裝配圖，盡量按1:1繪制，如果圖紙過(guò)大可以適當(dāng)縮放。 圖8.1 快換鉆套 表8.1鉸螺紋孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù) d H D 公稱尺寸 公差 12 18 18 +0.023 +0.012 30 28 12 7 10 11.5 20.5 圖8.2 襯套 表8.2襯套結(jié)構(gòu)參數(shù) d H D C 公稱尺寸 公差 公稱尺寸 公差 18 +0.018 0 24 25 +0.039 +0.025 1 0.6 鉆模板選用懸掛式鉆模板，在本夾具中選用的是氣動(dòng)滑柱式鉆模板。 7.5夾具精度分析 由于操作時(shí)的種種因素，各個(gè)東西的相互位置，相互作用，導(dǎo)致最后工件的位置會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。所以，要對(duì)所設(shè)計(jì)的裝置進(jìn)行精確的差錯(cuò)分析和計(jì)算。 由工序圖可知，這道工序因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，還采用頂面當(dāng)作主要確定位置的面，故定位誤差很小可以忽略不計(jì)。 該螺紋孔的位置度應(yīng)用的是最大實(shí)體要求。即要求： （1）各孔的實(shí)際輪廓受最大實(shí)體實(shí)效邊界的控制 （2）各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸。 （3）如各孔的實(shí)際輪廓處于最小實(shí)體狀態(tài)即其實(shí)際直徑為時(shí)，相對(duì)于最大實(shí)體尺寸的偏離量為，此時(shí)軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值。即孔的位置度公差最小值為。 螺紋孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸滿足。 螺紋孔的表面粗糙度，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。 影響兩螺紋孔位置度的因素有（如下圖所示）： 圖8.3 夾具裝配圖 （1）鉆模板上兩個(gè)裝襯套孔的尺寸公差： （2）兩襯套的同軸度公差： （3）襯套與鉆套配合的最大間隙： （4）鉆套的同軸度公差： （5）鉆套與鉸刀配合的最大間隙： 所以能滿足加工要求。 7.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 蝸輪減速器箱體鉆4×M8孔的夾具設(shè)計(jì)，使用的定位原件有心軸、鉆模板、定位銷，夾緊工件則是由螺母、墊圈、階型螺釘、帶肩六角螺母等組成的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊的，引導(dǎo)裝置采用固定鉆套來(lái)保證麻花鉆的位置。做裝配圖時(shí)，首先把零件圖做成雙點(diǎn)劃線，然后依據(jù)常用定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)，選擇標(biāo)準(zhǔn)的定位元件和夾緊元件，并合理的排布在夾具體上，然后再選擇對(duì)刀元件即鉆套和鉆模板等也排布在夾具體上，接著選擇夾具體與機(jī)床的連接配件，最后繪制裝配圖，盡量按1:1繪制，如果圖紙過(guò)大可以適當(dāng)縮放。  8 數(shù)控編程 8.1數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床是由普通機(jī)床不斷發(fā)展升級(jí)轉(zhuǎn)變而來(lái)的，特點(diǎn)有： 1.自動(dòng)化程度高； 2.適應(yīng)性強(qiáng)，柔性好； 3.精度高； 4.功能強(qiáng)； 5.可靠性高； 6.效率高； 7.改變工作條件； 8.方便先進(jìn)生產(chǎn)； 9.良好的經(jīng)濟(jì)效益。 8.2銑φ180大孔端面加工程序 銑端面時(shí)，用XK7140數(shù)控銑床加工，以底面定位，夾緊頂面按線找正，銑兩側(cè)端面，先粗銑再精銑。銑削程序如下： O1234 N0010 G54 N0020 S200 M03 T01 M08 N0030 G90 G00 X－120 Y0 Z6 N0040 G01 Z0.5 F100 N0050 X－97.5 N0060 G02 X－97.5 Y0 I+97.5 J0 N0070 G01 Z30 N0080 X－120 Y0 N0090 S300 N0100 G01 Z0 F50 N0110 X－97.5 N0120 G02 X－97.5 Y0 I+97.5 J0 N0130 G01 Z30 N0140 X－120 Y0 M05 M09 N0150 M30 結(jié)論 本文是對(duì)小型蝸輪減速器箱體零件的設(shè)計(jì)，從選材，加工方式，到確定生產(chǎn)規(guī)模，以及后續(xù)各種加工進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。還設(shè)計(jì)了鉆4×M8的夾具。 首先使根據(jù)箱體零件的特點(diǎn)選擇毛坯，然后根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定其生產(chǎn)規(guī)模，結(jié)合工藝要求制定了兩套工藝路線，然后分析兩種方案最終確定了一套比較合理的方案。接著再根據(jù)確定的方案選擇合適的加工設(shè)備和方法，通過(guò)查找書上資料，詳細(xì)的計(jì)算了各種數(shù)據(jù)，最終計(jì)算出了切削用量和基本工時(shí)。 任務(wù)書還要求設(shè)計(jì)兩套夾具，根據(jù)給出的箱體，選擇機(jī)構(gòu)，分析誤差，計(jì)算夾緊力，對(duì)一些零部件進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)出合理的夾具。 此次設(shè)計(jì)用到了我們所有的學(xué)的知識(shí)，理論聯(lián)合實(shí)際，通過(guò)此次設(shè)計(jì)，我們熟悉了未來(lái)機(jī)械領(lǐng)域的工作內(nèi)容，使我們理論聯(lián)系實(shí)際，并發(fā)現(xiàn)自己的不足，也鍛煉了我們使用CAD、WORD等軟件的使用，為我們出去工作奠定了基礎(chǔ)。 畢業(yè)，又一次如約而至，無(wú)可阻擋！我多么希望這與畢業(yè)的約定可以推遲，因?yàn)槲疫€沒有細(xì)細(xì)體會(huì)這兩年的大學(xué)生活，還沒有細(xì)細(xì)品味學(xué)校食堂的每一道菜，還沒有細(xì)細(xì)走過(guò)學(xué)校的每一個(gè)地方，還沒有細(xì)細(xì)觀察學(xué)校上空的藍(lán)天白云，還沒有細(xì)細(xì)感受吹過(guò)耳畔的微風(fēng)……畢業(yè)跟隨時(shí)間的腳步，一刻也不曾停下，催促著我不停的向前走。 40 參考文獻(xiàn) [1] 徐鴻本主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）機(jī)械工業(yè)出版社.2005 [2] 王光斗主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.2004 [3] 成大先主編．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第4卷）．第四版[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社．2002 [4] 車洪麟、張素輝．非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)計(jì)（第一版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011； [5] 彭如恕．現(xiàn)代工程制圖（第一版）[M].長(zhǎng)沙：國(guó)防工業(yè)出版社，2006； [6] 屈波．互換性與技術(shù)測(cè)量[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014； [7] 孫桓、陳作模，機(jī)械原理（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2005； [8] 濮良貴、紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2005； [9] 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