基于CAPP的XZ25.50箱體零件及專用夾具設計
基于CAPP的XZ25.50箱體零件及專用夾具設計,基于,capp,xz25,50,箱體,零件,專用,夾具,設計
徐州工程學院
畢業(yè)設計（論文）任務書
機電工程 學院 機械設計制造及其自動化 專業(yè)
設計（論文）題目 基于CAPP的XZ25.50箱體工藝規(guī)程
及專用夾具設計
學 生 姓 名 張琴
班 級 04機本（6）
起 止 日 期 2008. 2. 25～2008.6.2
指 導 教 師 張元越
教研室主任 李志
發(fā)任務書日期 2008 年 02 月 25 日
1.畢業(yè)設計的背景：
CAPP(Computer Aided Process Planning，中文意思是計算機輔助工
藝規(guī)劃)是通過向計算機輸入被加工零件的原始數(shù)據(jù)，加工條件和加工要
求，由計算機自動地進行編碼，編程直至最后輸出經(jīng)過優(yōu)化的工藝規(guī)程卡
片的過程。
計算機利用計算機來進行零件加工工藝過程的制訂，把毛輔助工藝規(guī)
劃坯加工成工程圖紙上所要求的零件，這一過程稱為計算機輔助工藝規(guī)劃
它是通過向計算機輸入被加工零件的幾何信息（形狀、尺寸等）和工藝信
息（材料、熱處理、批量等），由計算機自動輸出零件的工藝路線和工序
內(nèi)容等工藝文件的過程。
計算機輔助工藝規(guī)劃的內(nèi)容主要有：
①產(chǎn)品零件信息輸入；②毛坯選擇及毛坯圖生成；③定位夾緊方案選擇；
④加工方法選擇；⑤加工順序安排；⑥加工設備和工藝裝備確定；⑦工藝
參數(shù)計算；⑧工藝信息（文件）輸出。
2.畢業(yè)設計(論文)的內(nèi)容和要求：
內(nèi)容：根據(jù)變速箱箱體的結構特點，在進行充分論證的基礎上制定箱體的
加工工藝路線，計算各工序參數(shù)，填寫加工工藝過程，設計針對該箱體銑
加工工序的專用夾具。并對箱體零件進行分類編碼。
1．針對箱體類零件的特點及生產(chǎn)綱領合理編制零件工藝規(guī)程；
2．論述CAPP的實現(xiàn)方法，完成CAPP的實現(xiàn)方法；
3．編制零件的編碼系統(tǒng)；
4．完成專用夾具的設計總圖及零件圖；
5．完成二萬字的畢業(yè)論文及5000字的譯文。
3.主要參考文獻：
1.機制工藝手冊
2.機床夾具設計手冊
3.機床夾具設計圖冊
4.計算機輔助設計
5.機械CAD/CAM
4.畢業(yè)設計(論文)進度計劃(以周為單位)：
起 止 日 期
工 作 內(nèi) 容
備 注
第1，2周
第3，4周
第5，6周
第7，8周
第9，10周
第11，12周
第13，14周
第15，16周
查看相關文獻，收集資料，寫開題報告
畫箱體零件圖
對箱體加工工藝進行分析，提出工藝路線并論證；確定工藝路線，計算各工序間參數(shù)
分析變速箱箱體，設計夾具
繪制夾具總裝圖和零件圖
對箱體各零件進行分類編碼
撰寫畢業(yè)設計說明書
翻譯5000單詞量的相關英語文獻。完善所有的圖和說明書，并仔細檢查錯誤及時改正。
教研室審查意見：
室主任
年 月 日
學院審查意見：
教學院長
年 月 日
圖書分類號：
密 級：
畢業(yè)設計
基于CAPP的XZ25.50箱體工藝規(guī)程及專用夾具
設計
TECHNOLOGICAL PROCEDURE OF THE XZ25.50 BOX BASED ON CAPP AND THE SPECIAL FIXTURE DESIGN
學生姓名
學院名稱
機電工程學院
專業(yè)名稱
機械設計制造及其自動化
指導教師
2008年
6月
2日
徐州工程學院畢業(yè)設計
摘要
這次我畢業(yè)設計的課題就是基于CAPP的箱體加工工藝及專用夾具設計。先針對箱體零件的特點設計工藝規(guī)程，再設計專用夾具，最后對箱體零件進行分類編碼。
CAPP是通過向計算機輸入被加工零件的原始數(shù)據(jù)，加工條件和加工要求，由計算機自動地進行編碼，編程直至最后輸出經(jīng)過優(yōu)化的工藝規(guī)程卡片的過程。計算機輔助工藝規(guī)劃常是聯(lián)結計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)的橋梁。
在制造業(yè)信息化環(huán)境中，工藝設計是生產(chǎn)技術準備工作的第一步，工藝規(guī)程是進行工裝設計制造和決定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它對組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動條件等都有直接的影響，是生產(chǎn)中的關鍵工作。工藝知識是制造企業(yè)中重要的知識資源之一，是使產(chǎn)品設計變?yōu)槌善返恼麄€制造過程中的基礎資源，它對保證產(chǎn)品質(zhì)量以及提高企業(yè)經(jīng)濟技術效益具有十分重要的作用。
夾具的快速設計與制造，己經(jīng)成為產(chǎn)品快速變換和制造系統(tǒng)新建成或重構后運行的瓶頸，嚴重地影響制造系統(tǒng)的設計建造周期、系統(tǒng)生產(chǎn)率、質(zhì)量和成本。專用夾具的使用，一方面縮短了工序時間，降低了加工成本；另一方面，夾具本身的設計制造工時、材料消耗等又增加了工件的成本。因此，在何種生產(chǎn)條件下使用哪種類型的夾具才是經(jīng)濟合理的，也就是夾具的經(jīng)濟性，一直都是夾具結構發(fā)展和設計的一個主要問題。
關鍵詞:CAPP；工藝設計；專用夾具
Abstract
This my Graduation Design is based on the CAPP XZ25.50 box of technological procedure and Special fixture design. First direcated against the peculiarity of the parts case design technological procedure,and design the special fixture, finally classification coding parts box.
CAPP, through the importation of computer parts were processing the raw data, processing conditions and processing requirements, carried out automatically by computer coding, programming optimized output until the end of the process of order card process. Computer-aided process planning is often linked computer-aided design (CAD) and computer-aided manufacturing (CAM) as a bridge.
The manufacturing industry becoming an information based society environment, the process planning produces is the first step in the technology preparatory work, the process planning is carries on the work clothes design to make and to decide the components processing method with processes the route the main basis, it produces, guarantee product quality, the enhancement labor productivity to the organization, reduces the cost, reduces the production cycle and the improvement work condition and so on all has the direct influence, is in the production key work. The craft knowledge is makes in the enterprise one of important knowledge resources, is causes the product design to become the end product in the entire manufacture process foundation resources, it to guaranteed the product quality as well as enhances the enterprise economical technology benefit to have the extremely vital role.
The fast design and the manufacture, oneself after becomes the product fast transformation and the manufacture system completes the bottleneck newly which or the heavy construction moves, seriously affects manufacture system the design construction cycle, the system productivity, the quality and the cost. Unit clamp use, on the one hand reduced the working procedure time, reduced the processing cost; On the other hand, the jig itself design manufacture man-hour, the material consumption and so on increased the work piece cost. Therefore, which kind of type uses under what kind of working condition the jig is the economy reasonable, also is the jig efficiency, continuously all is the jig structure development and a design main question.
Keywords CAPP Process Design Special Fixtur
目 錄
1緒論 1
2 零件加工工藝規(guī)程 3
2.1概述 3
2.2零件的作用 3
2.3 零件的工藝分析 3
2.4確定工藝方案的原則及注意問題 3
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 4
2.4.3制定工藝方案應注意的其它問題 5
2.5工藝規(guī)程的設計 5
2.5.1確定毛坯材料及尺寸 5
2.5.2定位基準的選擇 5
2.5.3制定工藝路線 6
2.6工序尺寸的基本要求 7
2.7 確定切削用量和基本工時 8
2.8 切削用量的選擇依據(jù) 22
2.8.1銑削 22
2.8.2鉆孔 22
2.8.3擴孔和鉸孔 23
2.8.機床精度及機床參數(shù) 23
2.9 各種加工工藝和加工方法 24
2.9.1平面加工工藝 24
2.9.3螺紋加工工藝 24
2.10常用工藝主要工序能達到的精度和表面粗糙度 24
2.10.1平面加工 24
2.10.2螺紋孔加工 25
3 專用夾具的設計 26
3.1 對銑床夾具體的要求 26
3.2 夾具體的毛坯結構 26
3.3夾具元件的選擇與設計 26
3.4 專用夾具的設計步驟 27
3.5 繪制夾具總裝配圖 27
3.6 標注夾具總裝配圖上個部分尺寸和技術要求。 28
3.7 夾具公差配合的制訂 28
3.7.1 制訂夾具公差與技術條件的依據(jù) 28
3.7.2 制定夾具公差和技術條件的基本原則 28
3.8夾具公差的制訂 29
3.9 夾具技術條件的制訂 29
3.10夾具設計部分的計算 29
3.10.1基準的選擇 29
3.10.2切削夾緊力的計算 29
3.10.3定位誤差的分析 30
4 零件編碼系統(tǒng) 33
4.1零件編碼系統(tǒng)的概念 33
4.2零件分類編碼系統(tǒng)的要求 34
4.3零件分類編碼系統(tǒng)的設計和選擇 34
4.4零件的分類成組技術 34
4.4.1編碼分類法 34
4.4.2生產(chǎn)流程分析法 35
總結 38
致謝 39
參考文獻 40
附錄 41
III
1緒論
CAPP(Computer Aided Process Planning，中文意思是計算機輔助工藝規(guī)劃)是通過向計算機輸入被加工零件的原始數(shù)據(jù)，加工條件和加工要求，由計算機自動地進行編碼，編程直至最后輸出經(jīng)過優(yōu)化的工藝規(guī)程卡片的過程。這項工作需要有豐富生產(chǎn)經(jīng)驗的工程師進行復雜的規(guī)劃，并借助計算機圖形學、工程數(shù)據(jù)庫以及專家系統(tǒng)等計算機科學技術來實現(xiàn)的。計算機輔助工藝規(guī)劃常是聯(lián)結計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)的橋梁。
在集成化的CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)中，由于設計時在公共數(shù)據(jù)庫中所建立的產(chǎn)品模型不僅僅包含了幾何數(shù)據(jù)，也記錄了有關工藝需要的數(shù)據(jù)，以供計算機輔助工藝規(guī)劃利用。計算機輔助工藝規(guī)劃的設計結果也存回公共數(shù)據(jù)庫中供CAM的數(shù)控編程。集成化的作用不僅僅在于節(jié)省了人工傳遞信息和數(shù)據(jù)，更有利于產(chǎn)品生產(chǎn)的整體考慮。從公共數(shù)據(jù)庫中，設計工程師可以獲得并考察他所設計產(chǎn)品的加工信息，制造工程師可以從中清楚地知道產(chǎn)品的設計需求。全面地考察這些信息，可以使產(chǎn)品生產(chǎn)獲得更大的效益。
計算機輔助工藝規(guī)劃（CAPP-computer aided process planning)利用計算機來進行零件加工工藝過程的制訂，把毛坯加工成工程圖紙上所要求的零件，瞎一過程稱為計算機輔助工藝規(guī)劃。它是通過向計算機輸入被加工零件的幾何信息（形狀、尺寸等）和工藝信息（材料、熱處理、批量等），由計算機自動輸出零件的工藝路線和工序內(nèi)容等工藝文件的過程。
計算機輔助工藝規(guī)劃通常多被譯為計算機輔助工藝過程設計。國際生產(chǎn)工程研究會（CIRP）提出了計算機輔助規(guī)劃(CAP-computer aided planning)、計算機自動工藝過程設計 (CAPP-computer automated process planning)等名稱，CAPP一 詞強調(diào)了工藝過程自動設計。實際上國外常風的一些 ，如制造規(guī)劃(manufacturing planning)、材料處理(material processing)、工藝工程(process engineering)以及加工路線安排(machine routing)等在很大程度上都是指工藝過程設計。計算機輔助工藝規(guī)劃屬于工程分析與設計范疇，是重要的生產(chǎn)準備工作之一。
由于計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS-computer integrated manufacturing system)的出現(xiàn)，計算機輔助工藝規(guī)劃上與計算機輔助設計 (CAD-computer aided design)相接，上與計算機輔助制造（CAM-computer aided manufacturing)相連，是連接設計與制造之間的橋梁，設計信息只能通過工藝設計才能生成制造信息，設計只能通過工藝設計才能與制造實現(xiàn)功能和信息的集成。
計算機輔助工藝規(guī)劃的內(nèi)容主要有：
①產(chǎn)品零件信息輸入；②毛坯選擇及毛坯圖生成；③定位夾緊方案選擇；④加工方法選擇；⑤加工順序安排；⑥加工設備和工藝裝備確定；⑦工藝參數(shù)計算；⑧工藝信息（文件）輸出。
進行計算機輔助工藝計劃的方法有：①檢索式；②派生式(variant)，亦稱變異式、修訂式、樣件式等；③生成式(generative)，亦稱創(chuàng)成式；④綜合式等。
1976年美國的國際計算機輔助制造公司CAM-I(Computer-Alded Manufacturing-International,Inc)所推出的CAPP系統(tǒng)最著名、應用最廣泛，在發(fā)展歷史上具有里程碑意義。此后，世界上有眾多CAPP系統(tǒng)問世，上海同濟大學在1982年開發(fā)出我國第一個CAPP系統(tǒng)，即TOJICAP系統(tǒng)。計算機輔助工藝規(guī)劃可以大大減輕工藝工程師的繁重勞動、提高工藝設計質(zhì)量、縮短生產(chǎn)準備周期、提高生產(chǎn)率、減少制造成本等，無論是對單件小批多品種生產(chǎn)還是對大批量生產(chǎn)都有重要意義。
當前，計算機輔助工藝規(guī)劃正在向集成化、智能化、柔性化方向發(fā)展，對柔性CAPP（非線性CAPP、可選CAPP）、動態(tài)CAPP（閉環(huán)CAPP 、實時CAPP）、分布式CAPP、可重構CAPP、集成環(huán)境下CAPP、并行工程環(huán)境下 CAPP以及智能CAPP等系統(tǒng)進行了研究和開發(fā)。
38
2 零件加工工藝規(guī)程
2.1概述
機體的加工工序路線復雜，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，只有使機床結構簡單、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
題目所給的零件是變速箱的殼體。它是各類機器中重要的基礎件之一，它支撐和包容著各種傳動零件，保證其運動和動力進給驅動和分配，彼此按照一定的傳動關系進行協(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加工面，后加工孔；先粗后精，先主后次的原則。箱體孔的精度要求高，加工難度也較大。從結構工藝特點來看，它是一個薄壁殼體腔形零件，形狀復雜，鑄造困難，剛度差，易變形，加工精度要求高。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接合面，再以接合面和兩銷定位加工其他部位，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)應力變形的影響，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)使機床結構簡單，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、多工位和復合刀具等方法，在一臺機床上對一個或幾個零件完成復雜的工藝過程，從而有效地提高生產(chǎn)率，取得更好的技術經(jīng)濟效果。
但也應當看到，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構復雜，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，應注意：
①適當考慮單一工序。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，主軸轉速也就相差很大，導致主軸箱的傳動鏈復雜和設計困難。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，甚至會造成小鉆頭的損壞或折斷。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構；
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構及設置導向的需要。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制定工藝方案應注意的其它問題
(1)鏜孔組合機床，應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，則應在加工終了時，使主軸（刀具）停止轉動并周向定位，利用夾具的讓刀機構，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)互相結合的兩個零件，鉆孔應從結合面鉆起，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。當加工孔口較大端面時，不應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致振動影響加工精度。當端面對孔有嚴格的垂直度要求時，應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工藝規(guī)程的設計
2.5.1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220Na。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。初步設計為：箱體屬殼體，HT（灰鐵），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為長485+4.52,寬310+3.52,高400+4.52
2.5.2定位基準的選擇
（1）粗基準的選擇：
箱體精度等級要求較高的加工尺寸為孔的加工，為了保證重要孔的精度，故以孔Φ150和Φ130的軸線為粗基準粗精銑上平面。
（2）精基準的選擇：
加工兩工藝孔，與精銑后的上平面（接合面）組成“一面兩孔”作為后續(xù)的加工基準。
2.5.3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 鉆兩定位孔（工藝用）
工序9 粗銑前端面
工序10 粗銑后端面
工序11 銑兩側窗口面
工序12 銑兩側凸臺面
工序13 銑取力側面窗口面
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 前后端面三面鉆孔
工序17 左側面兩面鉆孔
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
2.6工序尺寸的基本要求
（1）粗銑上蓋接合面，精銑上蓋接合面，保證尺寸400
（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
（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
（3）粗銑前后端面，控制尺寸13.5,484,各面留余量0.5
粗銑前端面，粗銑后端面
（4）銑兩側窗口面和凸臺面（不含取力窗口面）
（5）銑取力窗口面
（6）銑倒檔軸孔內(nèi)端面
（7）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)
（8）在左側面兩面鉆孔
左側面14-M12螺紋底孔2-孔，鉆11.8，鉸(均螺紋時)
右側面8-M162螺紋底孔，4-M10螺紋底孔，6-M10螺紋底孔
（9）锪沉頭孔6-32
（10）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
（11）上蓋接合面及前后端面攻絲（三面攻）
（12）兩側面攻絲
鉸2Φ
（13）插槽
（14）精鏜前后端面軸承孔，鉸倒檔軸承孔
鏜孔Φ150
鏜孔Φ120
鉸孔Φ32
鏜孔Φ130
鏜孔Φ100
（15）精銑前后端面
精銑前端面
精銑后端面
（16）去毛刺
（17）清洗
（18）檢驗
2.7 確定切削用量和基本工時
1）工序5粗精銑上蓋接合面
(1)機床：雙軸立式轉盤銑床
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
加工余量小于5mm，則
式（2.1）
m/s
式中 ——銑刀每齒進給量；
——背吃刀量；
——與耐用度實驗有關的系數(shù)；
——切削條件與實驗條件不同的修正系數(shù)。
（4）實際切削工時為1.36S
（5）銑削力，見式（2.2）。
=50
式（2.2）
N
（6）實際的周圍切削力
式（2.3）
式（2.4）
（7）銑削功率：
式（2.5）
（8）主軸轉速：
式（2.6）
式（2.7）
m/min
組合銑削機床傳遞的最大功率能正常加工。
2）工序6 鉆上平面定位孔，鉸定位孔
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：
軸向力：
切削功率：
=225.63 =1.9 =0.8 =588.60 =1 =0.8
==
扭矩 =0.87 （未磨損）
=1.0 (磨損后)
（m/min）
f0.3mm/r =14.7 =0.25 =0.55 m=0.125
=
=
=1.0 =0.84
實際耐用度與標準耐用度之比/=4
=m/min
式（2.8）
選620 選臺式鉆床Z512
式（2.9）
M8 的鉆頭直徑為10mm
鉆孔的切削速度 m/s
切削扭矩：
式（2.10）
切削功率：
式（2.11）
3）粗銑前后端面
(1)粗銑前端面
主軸轉速：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
4）工序8 銑兩側窗口面和凸臺面（不含取力窗口面）
(1)銑兩側窗口面
主軸轉速：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)銑兩側凸臺面
主軸轉速：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
5）工序9 銑取力窗口面
主軸轉速： 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
6）工序10 銑倒檔軸孔內(nèi)端面
主軸轉速： 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
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-M141.5螺紋底孔
主軸轉速：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螺紋底孔
主軸轉速：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
8）工序12在左側面兩面鉆孔
(1)左側面14-M12螺紋底孔
主軸轉速：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)右側面8-M162螺紋底孔
主軸轉速：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
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
(m/min)
m/minm/s
精鏜選m/s
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。
10）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130,倒31.75,倒角
主軸轉速： 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
11）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螺紋底孔
主軸轉速：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
12）工序16兩側面攻絲，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)攻左側面14-M12螺紋底孔
主軸轉速：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)攻右側面8-M162螺紋底孔
主軸轉速： 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
主軸轉速： 440r/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
13）工序18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
14）工序19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
2.8 切削用量的選擇依據(jù)
2.8.1銑削
(1)銑端面
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
(2)面銑刀
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
2.8.2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
2.8.3擴孔和鉸孔
(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
锪沉孔
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
2.8.4.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
鑄鐵?>（15~20）mm
粗鏜—半精鏜—精鏜
7~8
1.6~0.8
鑄鐵
粗銑—精銑
7~9
6.3~1.6
不蘸硬的平面
表2－8各機床主軸技術參數(shù)
機床
主軸轉速
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
15~786
臥銑床X63
30~1500
23.5~1180
搖臂鉆床Z35
34~1700
0.03~1.2
2.9 各種加工工藝和加工方法
2.9.1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、回轉臺式等多種型式的組合機床。當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。這樣的機床結構較簡單，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)回轉臺式組合銑床，這類機床生產(chǎn)率高，加工精度較低。
2.9.3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，倒角，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
旋風銑、行星銑螺紋，自動漲縮絲錐攻制
2.10常用工藝主要工序能達到的精度和表面粗糙度
2.10.1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)。
2.10.2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 專用夾具的設計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度的需要設計專用夾具。
經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計－粗銑左右兩端面的銑床專用夾具。本夾具將用于組合銑床，刀具為兩把硬質(zhì)合金片套式面銑刀。對于工件的兩個端面同時進行加工。本夾具主要用來固定粗銑變速箱左右兩個端面。這兩個平面對Φ130和Φ150的軸線有一定的垂直度要求，但加工本道工序時，兩孔尚未加工，而且這兩個孔在后面的工序里還要進行精加工。因此，在本道工序加工時主要考慮如何提高生產(chǎn)率，降低勞動強度，而精度則不是最主要的問題。
3.1 對銑床夾具體的要求
銑床夾具的設計應特別注意工件定位的穩(wěn)定性和夾緊的可靠性。
(1)定位裝置的設計和布置，應盡量使主要支承面積大些；
(2)導向定位的兩個支承要盡量相距遠一些；
(3)夾緊裝置的設計則要求夾緊力足夠和自鎖性能好，防止夾緊機構因振動而松夾，施力方向和作用點要恰當，必要時可采用輔助支承或浮動夾緊機構；
(4)夾緊元件和夾具體要求有足夠的強度和剛度；
(5)夾具結構一般采用快速夾緊，聯(lián)動夾緊或機械化傳動裝置，以節(jié)省裝卸工件的輔助時間。
3.2 夾具體的毛坯結構
在選擇夾具體的毛坯
收藏