第一篇：機械制造及自動化畢業(yè)設(shè)計減速機殼加工工藝及夾具設(shè)計
內(nèi)容摘要：
在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。關(guān)鍵詞：
工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夾緊力 Abstract : Enable producing the target in process of production(raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always)take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc.and call it the craft course.In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Keyword: The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength
目 錄
摘要 Abstract
第一章 緒論??????????????????????????? 3 第二章 零件的工藝分析??????????????????????3 2.1 零件的工藝分析?????????????????????? 3 2.2 確定毛坯的制造形式???????????????????? 3 2.3 箱體零件的工藝性????????????????????? 3 第三章 擬定箱體加工的工藝路線?????????????????? 3 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇????????????????????? 3 3.2 加工路線的擬定????????????????????? 4 第四章 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定???????????? 6 4.1 機蓋??????????????????????????? 6 4.2 機座??????????????????????????? 7 4.3 機體??????????????????????????? 8 第五章 確定切削用量及基本工時?????????????????? 9 5.1 機蓋??????????????????????????? 9 5.2 機座??????????????????????????? 14 5.3 機體??????????????????????????? 23 夾具設(shè)計????????????????????????? 34 6.1 粗銑下平面夾具?????????????????????? 34 6.2 粗銑前后端面夾具????????????????????? 36 參考文獻 ???????????????????????????? 40 結(jié)論 ???????????????????????????? 41
第一章:概述
箱體零件是機器或部件的基礎(chǔ)零件,它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個整體,使這些零件保持正確的相對位置,彼此能協(xié)調(diào)地工作.因此,箱體零件的制造精度將直接影響機器或部件的裝配質(zhì)量,進而影響機器的使用性能和壽命.因而箱體一般具有較高的技術(shù)要求.由于機器的結(jié)構(gòu)特點和箱體在機器中的不同功用,箱體零件具有多種不同的結(jié)構(gòu)型式,其共同特點是:結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,箱壁薄而不均勻,內(nèi)部呈腔型;有若干精度要求較高的平面和孔系,還有較多的緊固螺紋孔等.箱體零件的毛坯通常采用鑄鐵件.因為灰鑄鐵具有較好的耐磨性,減震性以及良好的鑄造性能和切削性能,價格也比較便宜.有時為了減輕重量,用有色金屬合金鑄造箱體毛坯(如航空發(fā)動機上的箱體等).在單件小批生產(chǎn)中,為了縮短生產(chǎn)周期有時也采用焊接毛坯.毛坯的鑄造方法,取決于生產(chǎn)類型和毛坯尺寸.在單件小批生產(chǎn)中,多采用木模手工造型;在大批量生產(chǎn)中廣泛采用金屬模機器造型,毛坯的精度較高.箱體上大于30—50mm的孔,一般都鑄造出頂孔,以減少加工余量.第二章：零件工藝的分析 2.1 零件的工藝分析
2.1.1 要加工孔的孔軸配合度為H7，2.1.2 表面粗糙度為Ra小于1.6um,圓度為0.0175mm,垂直度為0.08mm,同2.1.3 軸度為0.02mm。
2.1.2 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。2.1.3 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，2.1.4 機蓋機體的結(jié)合面的表面粗糙度為Ra小于3.2um，2.1.5 結(jié)合處的縫隙不2.1.6 大于0.05mm，2.1.7 機體的端面表面粗糙度為Ra小于12.5um。2.2 確定毛坯的制造形式
由于鑄鐵容易成形，切削性能好，價格低廉，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，其牌號選用HT20-40，由于零件年生產(chǎn)量2萬臺，已達到大批生產(chǎn)的水平，通常采用金屬摸機器造型，毛坯的精度較高，毛坯加工余量可適當(dāng)減少。2.3 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性
箱體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，加工的表面多，要求高，機械加工的工作量大，結(jié)構(gòu)工藝性有以下幾方面值得注意：
2.3.1 本箱體加工的基本孔可分為通孔和階梯孔兩類，2.3.2 其中通孔加工工藝性最好，2.3.3 階梯孔相對較差。
2.3.4 箱體的內(nèi)端面加工比較困難，2.3.5 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之孔加工前的直徑，2.3.6 當(dāng)內(nèi)端面的尺寸過大時，2.3.7 還需采用專用徑向進給裝置。
2.3.8 為了減少加工中的換刀次數(shù)，2.3.9 箱體上的緊固孔的尺寸規(guī)格應(yīng)保持一致，2.3.10 本箱體分別為直徑11和13。第三章：擬定箱體加工的工藝路線 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
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)。3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇
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,這種定位方式很簡單地限制了工件六個自由度，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；易于實現(xiàn)自動定位和自動夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。
3.1.2 基準(zhǔn)的選擇 加工的第一個平面是蓋或低坐的對和面，由于分離式箱體軸承孔的毛坯孔分布在蓋和底座兩個不同部分上很不規(guī)則，因而在加工蓋回底座的對和面時，無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)。故蓋和機座都以凸緣A面為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證對合面加工后凸緣的厚薄較為均勻，減少箱體裝合時對合面的變形。3.2 加工路線的擬定
3.2.1 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：
整個加工過程分為兩個大的階段，先對蓋和低座分別進行加工，而后再對裝配好的整體箱體進行加工。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。
表一 WHX112減速機箱蓋的工藝過程
工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工藝裝備鑄造清砂 清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等
熱處理 人工時效處理
涂漆 非加工面涂防銹漆粗銑 以分割面為裝夾基面，按線找正，夾緊工件，銑頂部平面，保證尺寸3mm 專用銑床 粗銑 以已加工上平面及側(cè)面做定位基準(zhǔn)，裝夾工件，銑結(jié)合面，保證尺寸12mm，留有磨削余量0.05—0.06mm 專用銑床 磨 磨分割面至圖樣尺寸12mm 專用磨床鉆 以分割面及外形定位，鉆4— Φ11mm孔, 4—Φ13mm孔，鉆攻4— M6mm孔 專用鉆床檢驗 檢查各部尺寸及精度
表二 WHX112減速機機座的工藝過程
工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工藝裝備鑄造清砂 清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等
熱處理 人工時效處理
涂漆 非加工面涂防銹漆粗銑 以分割面定位裝夾工件，銑底面，保證高度尺寸242.5mm 專用銑床粗銑 以底面定位，按線找正，裝夾工件，銑分割面留磨量0.5--0.8mm 專用銑床 磨 以底面定位，裝夾工件，磨分割面，保證尺寸240mm 專用磨床鉆 鉆底面4—Φ19mm,4—Φ11mm,4—Φ13mm 專用鉆床鉆 鉆攻3—M16mm,15mm,4—M12mm,深25mm 專用鉆床鉆 鉆攻2—M16mm,深15mm, 3—M6mm,深10mm 專用鉆床鉗 箱體底部用煤油做滲漏試驗
檢驗 檢查各部尺寸及精度
表三 WHX112減速機箱體合箱后的工藝過程
工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工藝裝備鉗 將箱蓋，箱體對準(zhǔn)和箱，用10—M12螺栓，螺母緊固
鉆 鉆，鉸2—Φ6mm的錐銷孔，裝入錐銷 專用鉆床鉗 將箱蓋，箱體做標(biāo)記，編號粗銑 以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼顧其他三面的加工尺寸，銑前后端面，保證尺寸260mm 專用銑床 粗銑 以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼顧其他三面的加工尺寸，銑左右端面，保證尺寸260mm 專用銑床 精銑 以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼顧其他三面的加工尺寸，銑前后兩端面，保證端面A的垂直度為0.048 專用銑床 精銑 以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼顧其他三面的加工尺寸，銑左右兩端面，保證端面A的垂直度為0.048 專用銑床 粗鏜 以底面定位，以加工過的端面找正，裝夾工件，粗鏜蝸桿面Φ110mm軸承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保證兩軸中心線的垂直度公差為0.08，與端面B的位置度公差為0.2mm 專用鏜床 粗鏜 以底面定位，以加工過的端面找正，裝夾工件，粗鏜蝸輪面Φ110mm軸承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保證兩軸中心線的垂直度公差為0.08，與端面B的位置度公差為0.2mm 專用鏜床 檢驗 檢查軸承孔尺寸及精度半精鏜 以底面定位，以加工過的端面找正，裝夾工件，半精鏜蝸桿面Φ110mm軸承孔，留加工余量0.1—0.2mm 專用鏜床 半精鏜 以底面定位，以加工過的端面找正，裝夾工件，半精鏜蝸輪面Φ110mm軸承孔，留加工余量0.1—0.2mm 專用鏜床 精鏜 以底面定位，以加工過的端線找正，裝夾工件，按分割面精確對刀（保證分割面與軸承孔的位置度公差為0.02mm），加工蝸桿面軸承孔 專用鏜床 精鏜 以底面定位，以加工過的端線找正，裝夾工件，按分割面精確對刀（保證分割面與軸承孔的位置度公差為0.02mm），加工蝸輪面軸承孔 專用鏜床 鉆 用底面和兩銷孔定位，用鉆模板鉆，攻蝸桿軸承空端面螺孔 專用鉆床鉆 用底面和兩銷孔定位，用鉆模板鉆，攻蝸輪軸承空端面螺孔 專用鉆床锪孔 用帶有錐度為90度的锪鉆锪軸承孔內(nèi)邊緣倒角4—45度 專用鉆床鉗 撤箱，清理飛邊，毛刺
鉗 合箱，裝錐銷，緊固
檢驗 檢查各部尺寸及精度
入庫 入庫
第四章：機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
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械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下： 4.1 機蓋
4.1.1 毛坯的外廓尺寸：
考慮其加工外廓尺寸為330×230×133 mm，表面粗糙度要求RZ為3.2um，根據(jù)《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），表2.3—5及表2.3—6，按公差等級7—9級，取7級，加工余量等級取F級確定，毛坯長：330+2×3.5=337mm 寬：230+2×3=236mm 高：133+2×2.5=138mm 4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：
為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時，工序5的銑削深度ap=2.5mm，工序6的銑削深度ap=2.45mm，留磨削余量0.05mm,工序8的磨削深度ap=0.05mm 4.1.3 加工的工序尺寸及加工余量：（1）鉆4-Φ11mm 孔
鉆孔：Φ10mm，2Z=10 mm，ap=5mm 擴孔：Φ11mm，2Z=1mm，ap=0.5mm(2)鉆4-Φ13mm 孔
鉆孔：Φ13mm，2Z=13 mm，ap=6.5mm(3)攻鉆4-M6mm 孔
鉆孔：Φ6mm，2Z=6 mm，ap=3mm 攻孔：M6mm 4.2 機體
4.2.1 毛坯的外廓尺寸：
考慮其加工外廓尺寸為330×260×240 mm，表面粗糙度要求RZ為3.2um，根據(jù)《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），表2.3—5及表2.3—6，按公差等級7—9級，取7級，加工余量等級取F級確定，毛坯長：330+2×3.5=337mm 寬：260+2×3=266mm 高：240+2×3=246mm 4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：
為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時，工序5的銑削深度ap=2.5mm，工序6的銑削深度ap=2.45mm，留磨削余量0.05mm,工序10的磨削深度ap=0.05mm 4.1.3 加工的工序尺寸及加工余量：（1）鉆4-Φ19mm 孔
鉆孔：Φ16mm，2Z=16 mm，ap=8mm 擴孔：Φ19mm，2Z=3mm，ap=1.5mm（2）鉆4-Φ11mm 孔
鉆孔：Φ10mm，2Z=10 mm，ap=5mm 擴孔：Φ11mm，2Z=1mm，ap=0.5mm(3)鉆4-Φ13mm 孔
鉆孔：Φ13mm，2Z=13 mm，ap=6.5mm(4)攻鉆3-M16mm，2—M16mm孔 鉆孔：Φ16mm，2Z=16 mm，ap=8mm 攻孔：M16mm(5)攻鉆8-M12mm 孔
鉆孔：Φ12mm，2Z=12 mm，ap=6mm 攻孔：M12mm(5)攻鉆3-M6mm 孔
鉆孔：Φ6mm，2Z=6 mm，ap=3mm 攻孔：M6mm 4.3 箱體
4.3.1 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：
為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時，工序4的銑削深度ap=2.0mm，工序5的銑削深度ap=0.5mm 4.3.2 加工的工序尺寸及加工余量：（1）鉆絞2-Φ6mm 孔
鉆孔：Φ4mm，2Z=4 mm，ap=2mm 絞孔：Φ6mm（2）鏜2-Φ110mm軸承孔
粗鏜：Φ109.4mm，2Z=4.4 mm，ap=2.2mm 半精鏜：Φ109.8mm，2Z=0.4mm，ap=0.2mm 精鏜：Φ109.8mm, 2Z=0.2mm, ap=0.1mm(3)攻鉆8-M12mm 孔
鉆孔：Φ12mm，2Z=12 mm，ap=6mm 攻孔：M12mm 第五章：確定切削用量及基本工時 5.1 箱蓋
5.1.1 工序5 粗銑頂面（1）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 機床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 量具：卡板
（2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為125 mm，最大加工余量為Zmax=2.5mm,可一次銑削，切削深度ap=2.5mm 確定進給量f： 根據(jù)《工藝手冊》），表2.4—75,確定fz=0.2mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min
根據(jù)表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故實際切削速度為：
V=πdwnw /1000=26.5(m/min)當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=125+3+2=130mm 故機動工時為：
tm =130÷150=0.866min=52s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×52=7.8s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(52+7.8)=3.58s 故工序5的單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =52+7.8+3.58=63.4s 5.1.2 工序6 粗粗銑結(jié)合面（1）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 機床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 量具：卡板
（2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為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 確定進給量f：
根據(jù)《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），表2.4—75,確定fz=0.2mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min
根據(jù)表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故實際切削速度為：
V=πdwnw /1000=26.5(m/min)當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=330+3+2=335mm 故機動工時為：
tm =335÷150=2.23min=134s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×134=20.1s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(134+20.1)=9.2s 故工序6的單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =134+20.1+9.2=163.3s 5.1.3 工序7 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 機床：平面磨床M7130 刀具：砂輪
量具：卡板 選擇砂輪
見《工藝手冊》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，硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350×40×127（D×B×d）切削用量的選擇
砂輪轉(zhuǎn)速為N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 軸向進給量fa =0.5B=20mm(雙行程)工件速度Vw =10m/min 徑向進給量fr =0.015mm/雙行程 切削工時
《工藝手冊》
式中L—加工長度，L=330mm b—加工寬度，230mm Zb——單面加工余量，Zb =0.0 5mm K—系數(shù)，1.10 V—工作臺移動速度（m/min）
fa—— 工作臺往返一次砂輪軸向進給量（mm）fr——工作臺往返一次砂輪徑向進給量（mm）
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×162=24.3s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(162+24.3)=11.2s 故工序7的單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =162+24.3+11.2=197.5s 5.1.4 工序8 鉆孔（1）鉆4-Φ11mm 孔
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：鉆4個直徑為11mm的孔
機床：立式鉆床Z535型
刀具：采用Φ10mm的麻花鉆頭走刀一次，擴孔鉆Φ11mm走刀一次 Φ10mm的麻花鉆： f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4--38)v=0.53m/s=31.8m/min（《工藝手冊》2.4--41)ns=1000v/πdw=405(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
Φ11mm擴孔: f=0.57mm/r（《工藝手冊》2.4--52）v=0.44m/s=26.4m/min（《工藝手冊》2.4--53）ns=1000v/πdw=336(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
由于是加工4個相同的孔，故總時間為 T=4×(t1 +t2)= 4×(10.8+10.8)=86.4s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×86.4=12.96s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(86.4+12.96)=5.96s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =86.4+12.96+5.96=105.3s
(2)鉆4-Φ13mm 孔 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：鉆4個直徑為13mm的孔
機床：立式鉆床Z535型
刀具：采用Φ13mm的麻花鉆頭走刀一次，f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4—38，3.1--36）v=0.44m/s=26.4m/min（《工藝手冊》2.4--41）ns=1000v/πdw=336(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
由于是加工4個相同的孔，故總時間為 T=4×t=4×20.4=81.6 s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×81.6=12.2s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(81.6+12.2)=5.6s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =81.6+12.2+5.6=99.5s(3)鉆4-M6mm 孔 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：攻鉆4個公制螺紋M6mm的孔
機床：立式鉆床Z535型 刀具：Φ6mm的麻花鉆 M6絲錐
鉆4-Φ6mm的孔 f=0.15mm/r（《工藝手冊》2.4—38，3.1--36）v=0.61m/s=36.6m/min（《工藝手冊》2.4--41）ns=1000v/πdw=466(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×90=13.5s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(90+13.5)=6.2s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 攻4-M6mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按機床選取nw=195r/min, 則實際切削速度 V=4.9(m/min)故機動加工時間：
l=19mm, l1 =3mm,l2 =3mm, t=(l+l1+l2)×2/nf×4=1.02(min)=61.2s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×61.2=9.2s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(61.2+9.2)=4.2s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =61.2+9.2+4.2=74.6s 故工序8的總時間T=105.3+99.5+109.7+74.6=389.1s 5.2 機座
5.2.1 工序5 粗銑箱體下平面（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：粗銑箱結(jié)下平面，保證頂面尺寸3 mm 機床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 量具：卡板
（2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為140 mm，最大加工余量為Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次銑削 確定進給量f：
根據(jù)《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），表2.4—75,確定fz=0.2mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min
根據(jù)表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故實際切削速度為：
當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=140+3+2=145mm 故機動工時為：
tm =145÷150=0.966min=58s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×58=8.7s 其他時間計算： tb+tx=6%×(58+8.7)=4s 故工序5的單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =58+8.75+4=70.7s 5.2.2 工序6 粗銑箱體分割面（1）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 機床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 量具：卡板
（2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為330 mm，最大加工余量為Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次銑削 確定進給量f：
根據(jù)《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），表2.4—75,確定fz=0.2mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min 則ns=1000v/πdw=(1000×27)÷(3.14×225)=38(r/min)根據(jù)表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故實際切削速度為：
當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=330+3+2=335mm 故機動工時為：
tm =335÷150=2.23min=134s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×134=20.1s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(134+20.1)=9.2s 故工序6的單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =134+20.1+9.2=163.3s 5.2.3 工序7 磨箱體分割面 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 機床：平面磨床M7130 刀具：砂輪
量具：卡板（1）選擇砂輪
見《工藝手冊》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，硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350×40×127（D×B×d）（2）切削用量的選擇
砂輪轉(zhuǎn)速為N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 軸向進給量fa =0.5B=20mm(雙行程)工件速度Vw =10m/min 徑向進給量fr =0.015mm/雙行程（3）切削工時
式中L—加工長度，L=330 mm b—加工寬度，230mm Zb——單面加工余量，Zb =0.5mm K—系數(shù)，1.10 V—工作臺移動速度（m/min）
fa—— 工作臺往返一次砂輪軸向進給量（mm）fr——工作臺往返一次砂輪徑向進給量（mm）
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×1113.2=24.3s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(162+24.3)=11.2s 故工序7的單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =162+24.3+11.2=195.5s 5.2.4 工序8 鉆孔（1）鉆4-Φ19mm 孔
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：鉆4個直徑為19mm的孔
機床：立式鉆床Z535型
刀具：采用Φ16mm的麻花鉆頭走刀一次，擴孔鉆Φ19mm走刀一次 Φ16mm的麻花鉆： f=0.30mm/r（《工藝手冊》2.4--38）v=0.52m/s=31.2m/min（《工藝手冊》2.4--41）
按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
Φ19mm擴孔: f=0.57mm/r（《工藝手冊》2.4--52）切削深度ap=1.5mm v=0.48m/s=28.8m/min（《工藝手冊》2.4--53）ns=1000v/πdw=336(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
由于是加工4個相同的孔，故總時間為 T=4×(t1 +t2)= 4×(14.5+7.6)=88.4s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×88.4=13.3s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(88.4+13.2)=6.1s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =88.4+13.3+6.1=207.8s（2）鉆4-Φ11mm 孔
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：鉆4個直徑為11mm的孔
機床：立式鉆床Z535型
刀具：采用Φ10mm的麻花鉆頭走刀一次，擴孔鉆Φ11mm走刀一次 Φ10mm的麻花鉆： f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4--38)v=0.53m/s=31.8m/min（《工藝手冊》2.4--41)ns=1000v/πdw=405(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
Φ11mm擴孔: f=0.57mm/r（《工藝手冊》2.4--52）v=0.44m/s=26.4m/min（《工藝手冊》2.4--53）ns=1000v/πdw=336(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
由于是加工4個相同的孔，故總時間為 T=4×(t1 +t2)= 4×(10.8+10.8)=86.4s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×86.4=12.96s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(86.4+12.96)=5.96s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =86.4+12.96+5.96=105.3s(3)鉆4-Φ13mm 孔 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：鉆4個直徑為13mm的孔
機床：立式鉆床Z535型
刀具：采用Φ13mm的麻花鉆頭走刀一次，f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4—38，3.1--36）v=0.44m/s=26.4m/min（《工藝手冊》2.4--41）ns=1000v/πdw=336(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
由于是加工4個相同的孔，故總時間為 T=4×t=4×20.4=81.6 s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×81.6=12.2s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(81.6+12.2)=5.6s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =81.6+12.2+5.6=99.5s 故工序8的單件時間：
T=207.8+99.5+105.3=413.6s 5.2.5 工序9 鉆孔 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：攻鉆3個公制螺紋M16mm，深15mm和攻鉆4個公制螺紋M12mm，深25mm 的孔 攻鉆3×M16mm，深15mm 孔
機床：組合鉆床
刀具：Φ16mm的麻花鉆 M16絲錐
鉆3-Φ16mm的孔 f=0.32mm/r（《工藝手冊》2.4—38，3.1--36）v=0.57m/s=34.2m/min（《工藝手冊》2.4--41）ns=1000v/πdw=435(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×26.7=4s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(26.7+4)=1.8s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =26.7+4+1.8=32.5s 攻3-M16mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按機床選取nw=195r/min, 則實際切削速度 V=4.9(m/min)故機動加工時間：
l=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm, 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×38.7=5.8 其他時間計算：
tb+tx=6%×(38.7+5.8)=2.7s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =38.7+5.8+2.7=47.2s(2)攻鉆4-M12mm，深25mm 孔
機床：立式鉆床Z535型 刀具：Φ12mm的麻花鉆 M12絲錐
鉆4-Φ12mm的孔 f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4—38，3.1--36）v=0.51m/s=30.6m/min（《工藝手冊》2.4--41）ns=1000v/πdw=402(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×72=10.8s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(72+10.8)=5s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =72+10.8+5=87.8s 攻4-M12mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按機床選取nw=195r/min, 則實際切削速度 V=4.9(m/min)故機動加工時間：
l=25mm, l1 =3mm,l2 =3mm，輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×76.3=11.5s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(76.3+11.5)=5.3s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =76.3+11.5+5.3=93s 故工序9的總時間T=32.5+47.2+87.8+93=244.8s 5.2.6 工序10 鉆孔 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：攻鉆2個公制螺紋M16mm，深15mm和攻鉆3個公制螺紋M6mm，深10mm 的孔（1）攻鉆2×M16mm，深15mm 孔 機床：組合鉆床
刀具：Φ16mm的麻花鉆 M16絲錐
鉆2-Φ16mm的孔： f=0.32mm/r（《工藝手冊》2.4—38，3.1--36）v=0.57m/s=34.2m/min（《工藝手冊》2.4--41）ns=1000v/πdw=435(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
V=πdwnw /1000=31.42(m/min)t=(l+l1+l2)×2/ nw f=38/(100×0.32)=0.3min=18s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×18=2.7s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(18+2.7)=1.2s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =18+2.7+1.2=21.9 攻2-M16mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按機床選取nw=195r/min, 則實際切削速度 V=4.9(m/min)故機動加工時間：
l=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm, t=(l+l1+l2)×2/nf×2=0.43(min)=25.8s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×25.8=3.9s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(25.8+3.9)=1.8s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =25.8+3.9+1.8=31.5s(2)攻鉆3×M6mm，深10mm 孔
機床：立式鉆床Z535型 刀具：Φ6mm的麻花鉆 M6絲錐
鉆3-Φ6mm的孔 f=0.15mm/r（《工藝手冊》2.4—38，3.1--36）v=0.61m/s=36.6m/min（《工藝手冊》2.4--41）ns=1000v/πdw=466(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×42=6.3s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(42+6.3)=2.9s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =42+6.3+2.9=51.2s 攻3-M6mm 孔
v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按機床選取nw=195r/min, 則實際切削速度 V=4.9(m/min)故機動加工時間：
l=10mm, l1 =3mm,l2 =3mm，輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×25.8=4.4s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(29.5+4.4)=2s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =29.5+4.4+2=35.9s 故工序10的總時間T=21.9+31.5+51.2+35.9=140.5s 5.3 機體
5.3.1 工序2 鉆，鉸2個直徑為6mm深28mm的孔（1）鉆孔工步 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：鉆2個直徑為4mm深28mm的孔
機床：立式鉆床Z535型
刀具：采用Φ4mm的麻花鉆頭走刀一次，f=0.11mm/r（《工藝手冊》2.4--38）v=0.76m/s=45.6m/min（《工藝手冊》2.4--41）ns=1000v/πdw=580(r/min)按機床選取nw=530r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
V=πdwnw /1000=41.6(m/min)
（2）粗鉸工步 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：鉸2個直徑為6mm深28mm的孔
機床：立式鉆床Z535型
刀具：采用Φ4—Φ6mm的絞刀走刀一次，f=0.4mm/r（《工藝手冊》2.4--38）v=0.36m/s=21.6m/min（《工藝手冊》2.4--41）ns=1000v/πdw=275(r/min)按機床選取nw=275r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
故tm=2（t1 +t2）=100.8s tf=0.15tm=0.15×100.8=15.1s tb+tx=6%×(100.8+15.1)=7s 故工序2的總時間：
tdj=tm+tf+tb+tx=100.8+15.1+7=122.9s 5.3.2 工序4 半精銑前后端面（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：半精銑箱體前后2個端面 機床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 量具：卡板
（2）計算銑削用量
已知毛坯被加工長度為165 mm，最大加工余量為Zmax=2.5mm,留加工余量0.5mm，可一次銑削，切削深度ap=2.0mm 確定進給量f： 根據(jù)《工藝手冊》，表2.4—75,確定fz=0.2mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min
根據(jù)表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故實際切削速度為：
當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削時由于是半精銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=165+3+2=170mm 故機動工時為：
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×68=10.2s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(68+10.2)=4.1s 故銑一端面的時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =68+10.2+4.1=82.3s 由于要求銑2個端面，則工序4的總時間為： T=2×tdj=2×82.3=164.6s 5.3.2 工序5 半精銑左右端面（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：半精銑箱體左右2個端面 機床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 量具：卡板
（2）計算銑削用量
已知毛坯被加工長度為165 mm，最大加工余量為Zmax=2.5mm,留加工余量0.5mm，可一次銑削，切削深度ap=2.0mm 確定進給量f： 根據(jù)《工藝手冊》，表2.4—75,確定fz=0.2mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min
根據(jù)表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故實際切削速度為：
當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為： fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削時由于是半精銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=165+3+2=170mm 故機動工時為：
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×68=10.2s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(68+10.2)=4.1s 故銑一端面的時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =68+10.2+4.1=82.3s 由于要求銑2個端面，則工序5的總時間為： T=2×tdj=2×82.3=164.6s 5.3.3 工序6 精前后銑端面（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：精銑箱體前后2個端面 機床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 量具：卡板
（2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為165 mm，最大加工余量為Zmax=0.5mm,留磨削量0.05mm，可一次銑削, 切削深度ap=0.45mm 確定進給量f： 根據(jù)《工藝手冊》，表2.4—75,確定fz=0.15mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min
根據(jù)表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故實際切削速度為：
當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為： fm=fzznz=0.15×20×37.5=112.5(mm/min)切削時由于是半精銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=165+3+2=170mm 故機動工時為：
tm =170÷112.5=1.5min=90s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×90=13.5ss 其他時間計算：
tb+tx=6%×(90+13.5)=6.2s 故銑一端面的時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 由于要求銑2個端面，則工序6的總時間為： T=2×tdj=2×109.7=219.4s 5.3.4 工序7 精前后銑端面（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：精銑箱體左右2個端面 機床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 量具：卡板
（2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為165 mm，最大加工余量為Zmax=0.5mm,留磨削量0.05mm，可一次銑削, 切削深度ap=0.45mm 確定進給量f： 根據(jù)《工藝手冊》，表2.4—75,確定fz=0.15mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min
根據(jù)表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故實際切削速度為：
當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為： fm=fzznz=0.15×20×37.5=112.5(mm/min)切削時由于是半精銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=165+3+2=170mm 故機動工時為：
tm =170÷112.5=1.5min=90s 輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×90=13.5ss 其他時間計算：
tb+tx=6%×(90+13.5)=6.2s 故銑一端面的時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 由于要求銑2個端面，則工序7的總時間為： T=2×tdj=2×109.7=219.4s 5.3.5 工序9 粗鏜（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：粗鏜蝸桿面Φ110mm軸承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm 機床：T68鏜床 刀具：YT30鏜刀 量具：塞規(guī)
（2）計算鏜削用量
粗鏜孔至Φ109.4mm，單邊余量Z=0.3mm, 切削深度ap=2.2mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm 確定進給量f： 根據(jù)《工藝手冊》，表2.4—60,確定fz=0.37mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=300m/min
根據(jù)表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蝸桿軸承孔: 機動工時為：
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×48=7.2ss 其他時間計算：
tb+tx=6%×(48+7.2)=3.3s 則工序9的總時間為：
tdj1=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 5.3.6 工序10 粗鏜（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：粗鏜蝸輪面Φ110mm軸承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm 機床：T68鏜床 刀具：YT30鏜刀 量具：塞規(guī)
（2）計算鏜削用量
粗鏜孔至Φ109.4mm，單邊余量Z=0.3mm, 切削深度ap=2.2mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm 確定進給量f： 根據(jù)《工藝手冊》，表2.4—60,確定fz=0.37mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=300m/min
根據(jù)表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蝸輪軸承孔： 機動工時為：
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×57.2=8.6ss 其他時間計算：
tb+tx=6%×(57.2+8.6)=3.9s 則工序10的總時間為：
tdj2=tm+tf+tb+tx =57.2+8.6+3.9=69.7s 5.3.7 工序11 半精鏜
（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：半精鏜蝸桿面Φ110mm軸承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2mm 機床：T68鏜床 刀具：YT30鏜刀 量具：塞規(guī)
（2）計算鏜削用量
粗鏜孔至Φ109.8mm，單邊余量Z=0.1mm, 切削深度ap=0.2mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm 確定進給量f： 根據(jù)《工藝手冊》，表2.4—60,確定fz=0.27mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=300m/min
根據(jù)表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蝸桿軸承孔： 機動工時為：
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×60=9ss 其他時間計算：
tb+tx=6%×(60+9)=4.1s 故工序11的總時間：
tdj1=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s 5.3.8 工序12 半精鏜
（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：半精鏜蝸桿面Φ110mm軸承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2mm 機床：T68鏜床 刀具：YT30鏜刀 量具：塞規(guī)
（2）計算鏜削用量
粗鏜孔至Φ109.8mm，單邊余量Z=0.1mm, 切削深度ap=0.2mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm 確定進給量f： 根據(jù)《工藝手冊》，表2.4—60,確定fz=0.27mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=300m/min
根據(jù)表3.1—41,取nw=800r/min, 加工蝸輪軸承孔： 機動工時為：
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×78=11.7ss 其他時間計算：
tb+tx=6%×(78+11.7)=5.4s 故總時間：
tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 則工序12的總時間為：
T= tdj1 +tdj2 =73.1+95.1=168.2S 5.3.9 工序13 精鏜
（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：粗鏜2-Φ110mm軸承孔，加工0.1mm 機床：T68鏜床 刀具：YT30鏜刀 量具：塞規(guī)
（2）計算鏜削用量
粗鏜孔至Φ110mm，切削深度ap=0.1mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm 確定進給量f： 根據(jù)《工藝手冊》，表2.4—60,確定fz=0.27mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=300m/min
根據(jù)表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蝸桿軸承孔： 機動工時為：
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×60=9ss 其他時間計算：
tb+tx=6%×(60+9)=4.1s 則工序13的總時間為：
tdj1=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s 5.3.10 工序14 精鏜
（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：粗鏜2-Φ110mm軸承孔，加工0.1mm 機床：T68鏜床 刀具：YT30鏜刀 量具：塞規(guī)
（2）計算鏜削用量
粗鏜孔至Φ110mm，切削深度ap=0.1mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm 確定進給量f： 根據(jù)《工藝手冊》，表2.4—60,確定fz=0.27mm/Z 切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=300m/min
根據(jù)表3.1—41,取nw=800r/min, 加工蝸輪軸承孔： 機動工時為：
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×78=11.7ss 其他時間計算：
tb+tx=6%×(78+11.7)=5.4s 則工序14的總時間為：
tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 5.3.11 工序15 鉆孔 在蝸桿軸承孔端面上鉆4-M12mm，深16 mm的螺紋孔（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：攻鉆4個公制螺紋M12mm，深度為16 mm的孔
機床：立式鉆床Z535型 刀具：Φ12mm的麻花鉆 M12絲錐
（2）計算鉆削用量 鉆4-Φ12mm的孔 f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4—38，3.1--36）v=0.51m/s=30.6m/min（《工藝手冊》2.4--41）ns=1000v/πdw=402(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×48=7.2s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(48+7.2)=3.3s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 攻4-M12mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按機床選取nw=195r/min, 則實際切削速度 V=4.9(m/min)故機動加工時間：
l=16mm, l1 =3mm,l2 =3mm，輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×54=8.1s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(54+8.1)=3.7s 故單件生產(chǎn)時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =54+8.1+3.7=65.8s 則工序15單件生產(chǎn)總時間：
T=58.5+65.8=124.3s 5.3.12 工序16 鉆孔 在蝸輪軸承孔端面上鉆4-M12mm，深16 mm的螺紋孔（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：攻鉆4個公制螺紋M12mm，深度為16 mm的孔
機床：立式鉆床Z535型 刀具：Φ12mm的麻花鉆 M12絲錐
（2）計算鉆削用量 鉆4-Φ12mm的孔 f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4—38，3.1--36）v=0.51m/s=30.6m/min（《工藝手冊》2.4--41）ns=1000v/πdw=402(r/min)按機床選取nw=400r/min,（按《工藝手冊》3.1--36）所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×48=7.2s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(48+7.2)=3.3s 故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 攻4-M12mm 孔 v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按機床選取nw=195r/min, 則實際切削速度 V=4.9(m/min)故機動加工時間：
l=16mm, l1 =3mm,l2 =3mm，輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×54=8.1s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(54+8.1)=3.7s 故單件生產(chǎn)時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =54+8.1+3.7=65.8s 則工序16單件生產(chǎn)總時間：
T=58.5+65.8=124.3s 5.3.13 工序17 锪孔（1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵
加工要求：用帶有錐度90度的锪鉆锪軸承孔內(nèi)邊緣，倒角4—45度 機床：立式鉆床Z535型 刀具：90度的直柄錐面锪鉆（2）計算鉆削用量
為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔時相同，nw=195r/min, 確定進給量： f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4--52）故機動加工時間： l=2.5mm, l1 =1mm
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×4.2=0.6s 其他時間計算：
tb+tx=6%×(4.2+0.5)=0.3s 由于要倒4個角，故工序17單件生產(chǎn)時間：
tdj=4×（tm+tf+tb+tx）=4×（4.2+0.6+0.3）=20.4s 第六章 專用夾具的設(shè)計 6．1 粗銑下平面夾具 6.1.1 問題的指出
為了提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。對于機體加工工序5粗銑機體的下平面，由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。6.1.2 夾具設(shè)計
（1）定位基準(zhǔn)的選擇：
由零件圖可知，機體下平面與分割面的尺寸應(yīng)保證為240mm，故應(yīng)以蝸輪軸承孔及分割面為定位基準(zhǔn)。
為了提高加工效率，決定采用兩把鑲齒三面刃銑刀對兩個面同時進行加工。同時，為了降低生產(chǎn)成本，此夾具采用手動夾緊。（2）定位方案和元件設(shè)計
根據(jù)工序圖及對零件的結(jié)構(gòu)的分析，此夾具定位以V形塊上四個支承釘對蝸桿軸承孔與兩個支承釘及一個雙頭浮動支承釘對磨合面同時進行定位。所選用的四個支承釘尺寸為，兩個支承釘?shù)某叽鐬?，浮動支承釘見夾具設(shè)計剖面圖。（3）夾緊方案和夾緊元件設(shè)計
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和夾緊方向，采用螺釘壓板夾緊機構(gòu)，在設(shè)計時，保證： 1）緊動作準(zhǔn)確可靠
采用球面墊圈，以保證工件高低不一而傾斜時，不使螺釘壓彎。壓板和工件的接觸面應(yīng)做成弧面，以防止接觸不良或改變著力點而破壞定位。
一般采用高螺母，以求扳手擰緊可靠，六角螺母頭也不易打滑損壞。支柱的高低應(yīng)能調(diào)節(jié)，以便適應(yīng)工件受壓面高低不一時仍能正確夾緊。2）操作效率高
壓板上供螺釘穿過的孔應(yīng)作成長圓孔，以便松開工件時，壓板可迅速后撤，易于裝卸。壓板下面設(shè)置彈簧，這樣壓板松開工件取走后，仍受彈力托住而不致下落。
螺旋夾緊機構(gòu)各元件均已標(biāo)準(zhǔn)化，其材料，熱處理要求和結(jié)構(gòu)尺寸都可以查表求得。（4）切削力及夾緊力的計算
刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù)Z=20 則F=9.81×54.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0δFz(《切削手冊》)查表得：d0=225mm,Z=20，ae=192, af =0.2, ap =2.5mm, δFz =1.06所以： F=(9.81×54.5×2.50.9×0.20.74×192×20×1.06)÷225=6705N 查表可得，銑削水平分力，垂直分力，軸向力與圓周分力的比值： FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53 故 : FL=0.8 FE =0.8×6705=5364N FV=0.6 FE=0.6×6705=4023N FX =0.53 FE=0.53×6705=3554N 當(dāng)用兩把銑刀同時加工銑削水平分力時： FL/ =2FL=2×5364=10728N 在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù) K=K1K2K3K4 式中：K1 —基本安全系數(shù)，2.5 K2—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1 K3—刀具鈍化系數(shù)，1.1 K2—斷續(xù)切削系數(shù)，1.1 則F/=K FH=2.5×1.1×1.1×1.1×10728 =35697N 選用螺旋—板夾緊機構(gòu)，故夾緊力 fN=1/2 F/ f為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，f=0.25 則 N=0.5×35697÷0.25=71394N（5）具設(shè)計及操作的簡要說明
在設(shè)計夾具時，為降低成本，可選用手動螺釘夾緊，本道工序的銑床夾具就是選擇了手動螺旋—板夾緊機構(gòu)。由于本工序是粗加工，切削力比較大，為夾緊工件，勢必要求工人在夾緊工件時更加吃力，增加了勞動強度，因此應(yīng)設(shè)法降低切削力?？梢圆扇〉拇胧┦翘岣呙鞯闹圃炀?，使最大切削深度降低，以降低切削力。
夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合使用）。6.2 粗銑前后端面夾具設(shè)計
本夾具主要用來粗銑減速箱箱體前后端面。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗銑前后端面時，前后端面有尺寸要求，前后端面與工藝孔軸線分別有尺寸要求。以及前后端面均有表面粗糙度要求Rz3.2。本道工序僅是對前后端面進行粗加工。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。6.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
在進行前后端面粗銑加工工序時，頂面已經(jīng)精銑，兩工藝孔已經(jīng)加工出。因此工件選用頂面與兩工藝孔作為定位基面。選擇頂面作為定位基面限制了工件的三個自由度，而兩工藝孔作為定位基面，分別限制了工件的一個和兩個自由度。即兩個工藝孔作為定位基面共限制了工件的三個自由度。即一面兩孔定位。工件以一面兩孔定位時，夾具上的定位元件是：一面兩銷。其中一面為支承板，兩銷為一短圓柱銷和一削邊銷。
為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把銑刀對汽車變速箱箱體的前后端面同時進行粗銑加工。同時為了縮短輔助時間準(zhǔn)備采用氣動夾緊 6.2.2 定位元件的設(shè)計
本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設(shè)計。由加工工藝孔工序簡圖可計算出兩工藝孔中心距。
由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為:
所以兩工藝孔的中心距為，而兩工藝孔尺寸為。
根據(jù)《機床夾具設(shè)計手冊》削邊銷與圓柱銷的設(shè)計計算過程如下：
（1）、確定兩定位銷中心距尺寸 及其偏差 = =（2）、確定圓柱銷直徑 及其公差
（—基準(zhǔn)孔最小直徑）取f7 所以圓柱銷尺寸為（3）、削邊銷的寬度b和B（由《機床夾具設(shè)計手冊》）（4）、削邊銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙
其中： —基準(zhǔn)孔最小直徑 —圓柱銷與基準(zhǔn)孔的配合間隙
（5）、削邊銷直徑 及其公差
按定位銷一般經(jīng)濟制造精度，其直徑公差帶為，則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為。（6）、補償值
6.2.3 定位誤差分析
本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為：（1）、移動時基準(zhǔn)位移誤差
=0.009+0.027+0.016 =0.052mm(2)、轉(zhuǎn)角誤差 其中：
6.2.4 銑削力與夾緊力計算
根據(jù)《機械加工工藝手冊》可查得： 銑削力計算公式為 圓周分力
查表可得： Z=20 代入得
=6571N 查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：
當(dāng)用兩把銑刀同時加工時銑削水平分力
銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。
即：（u=0.25）
計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力 即： 取k=3.3275 F/=3.3275Χ42054.4=139936N 6.2.5 夾緊裝置及夾具體設(shè)計
為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣動夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。
根據(jù)所需要的夾緊力F/=139936N，來計算氣缸缸筒內(nèi)徑。
氣缸活塞桿推力
其中：P—壓縮空氣單位壓力（取P=6公斤力/）
—效率（?。?/p>
Q=F/=13993.6公斤力
厘米 取D0=60厘米=600mm 夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖3所示。6.2.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
本夾具用于減速器箱體前后端面的粗銑。夾具的定位采用一面兩銷，定位可靠，定位誤差較小。其夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件在夾具體上安裝好后，壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工件。當(dāng)工件加工完成后，壓塊隨即在氣缸活塞的作用下松開工件，即可取下工件。由于本夾具用于變速箱體端面的粗加工，對其進行精度分析無太大意義。所以就略去對其的精度分析。
參考文獻
鄒青 主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 北京： 機械工業(yè)出版社 2004，8 趙志修 主編 機械制造工藝學(xué) 北京： 機械工業(yè)出版社 1984，2 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12 鄧文英 主編 金屬工藝學(xué) 北京： 高等教育出版社 2000 黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學(xué)出版社 2002，7 丘宣懷 主編 機械設(shè)計 北京： 高等教育出版社 1997 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶： 重慶大學(xué)出版社 1997，12 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京： 中國計量出版社 2000，1 10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機械工業(yè)出版社 1992，12 11，李慶壽 主編 機床夾具設(shè)計 北京： 機械工業(yè)出版社 1983，4 12，陶濟賢 主編 機床夾具設(shè)計 北京： 機械工業(yè)出版社 1986，4 13，機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，7 14，龔定安 主編 機床夾具設(shè)計原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7 15，李益民 主編 機械制造工藝學(xué)習(xí)題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學(xué)出版社 1984, 7 16, 周永強等 主編 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo) 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12
結(jié)論：
在本次畢業(yè)設(shè)計中，我們將設(shè)計主要分為兩大部分進行：工藝編制部分和夾具設(shè)計部分。在工藝部分中，我們涉及到要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。其中，工序機床的進給量，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度需要計算并查手冊確定。
在夾具設(shè)計部分，首先需要對工件的定位基準(zhǔn)進行確定，然后選擇定位元件及工件的夾緊，在對工件夾緊的選擇上，我用了兩種不同的夾緊方法，即：粗銑下平面用的是螺釘壓板夾緊機構(gòu)，粗銑前后端面時用的是氣動夾緊機構(gòu)，兩種方法在生產(chǎn)中都有各自的優(yōu)點和不足，但都廣泛運用在生產(chǎn)中。然后計算銑削力以及夾緊工件需要的夾緊力，這也是該設(shè)計中的重點和難點。
通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對大學(xué)四年所學(xué)的知識有了一次全面的綜合運用，也學(xué)到了許多上課時沒涉及到的知識，尤其在利用手冊等方面，對今后畢業(yè)出去工作都有很大的幫助。另外，在這次設(shè)計當(dāng)中，指導(dǎo)老師劉麥榮老師在大多數(shù)時間犧牲自己的寶貴休息時間，對我們進行細心的指導(dǎo)，我對他們表示衷心的感謝！老師，您辛苦了！
在這次畢業(yè)設(shè)計中，我基本完成了畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，達到了畢業(yè)設(shè)計的目的，但是，我知道自己的設(shè)計還有許多不足甚至錯誤，希望老師們能夠諒解，謝謝！
第二篇：機械制造工藝及夾具課程設(shè)計
目 錄
設(shè)計任務(wù)書???????????????????(1)
一、零件的分析???????????????(2)1.1 零件的作用 1.2 零件的工藝分析
二、工藝規(guī)程設(shè)計??????????????(4)2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 2.2 重點工序的說明 2.3 制訂工藝路線 2.4 機械加工余量的確定 2.5 確定切削用量及基本工時
三、夾具設(shè)計????????????????(14)3.1 問題的提出 3.2 夾具設(shè)計
四、參考文獻????????????????(17)
五 心得體會?????????????????（18）
機械制造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書
設(shè)計題目： “CA6140車床撥叉零件”機械加工工藝規(guī)程及夾具
生產(chǎn)綱領(lǐng):年產(chǎn)量為5000件
設(shè)計內(nèi)容：1.零件圖一張
2.毛坯圖一張
3.機械加工工藝過程 工序卡片一張
4.機床夾具設(shè)計 每人一套
5．夾具零件圖一張
6.課程設(shè)計說明書一份
23456
采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。
ns=1000?v1000?0.35==0.637r/s(38.2r/min)3.14?175π?dw按機床選取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）
π?dw?ns 故實際切削速度ν==0.29m/s
1000切削工時
l=75mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 2）粗銑右端面
粗銑右端面的進給量、切削速度和背吃刀量與粗銑左端面的切削用量相同。
切削工時
l=45mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 3）精銑左端面
αfl?l1?l275?175?3= =121.2s=2.02min
nw?αf?Z0.522?0.25?16l?l1?l245?175?3= =106.8s=1.78min
nw?αf?Z0.522?0.25?16=0.10mm/Z(表3-28)ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。
ns=1000?v1000?0.30==0.546r/s(32.76r/min)3.14?175π?dw按機床選取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）
π?dw?ns 故實際切削速度ν==0.29m/s
1000切削工時
l=75mm，l1=175mm，l2=3mm
tm=
l?l1?l275?175?3= =302.92s=5.05min
nw?αf?Z0.522?0.10?16工序Ⅱ：鉆、擴花鍵底孔 1）鉆孔? 20㎜
f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s（21m/min）（表3—42）s=1000?vπ?d=1000?0.35=5.57r/s(334r/min)w3.14?20按機床選取 nw=338r/min=5.63r/s 故實際切削速度 ν=π?dw?ns1000=0.35m/s 切削工時 l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l280?10?2n= w?f5.63?0.71=23s（0.4min）2）擴孔? 22㎜ f=1.07(表3—54)ν=0.175m/s（10.5m/min）1000?v1000?0.s=π?d=175w3.14?22=2.53r/s(151.8r/min)按機床選取 nw=136r/min=2.27r/s 故實際切削速度 ν=π?dw?ns1000=0.16m/s 切削工時 l=80mm，l1= 3mm，l2=1.5mm t1?l2m=l?ln= 80?3?1.5=35s w?f2.27?1.07（0.6min）
n
n
工序Ⅲ：倒角1.07×15?
f=0.05㎜/r(表3—17)ν=0.516m/s（參照表3—21）ns=1000?vπ?d=1000?0.516=6.3r/s(378r/min)w3.14?26 按機床選取 nw=380r/min=6.33r/s 切削工時 l=2.0mm，l1= 2.5mm，tm=l?l1n= 2.0?2.5=14s（w?f6.33?0.050.23min）
工序Ⅳ：拉花鍵孔
單面齒升 0.05㎜（表3—86）v=0.06m/s（3.6m/min）（表3—88）
切削工時（表7—21）th?l???Km=1000?v?S
z?Z式中：
h——單面余量1.5㎜（由? 22㎜—? 25㎜）； l——拉削表面長度80㎜；
?——考慮標(biāo)準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.20； K——考慮機床返回行程的系數(shù)，取1.40； V——切削速度3.6m/min； Sz——拉刀同時工作齒數(shù) Z=L/t。t——拉刀齒距，t=(1.25—1.5)L=1.3580=12㎜
? Z=L/t=80/12?6齒
? t1.5?80?1.20?1.40m=1000?3.6?0.06?6=0.15min(9s)工序Ⅴ：銑上、下表面 1）粗銑上表面的臺階面
αf=0.15mm/Z(表3-28)
ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。
n?v1000?0.30s=1000π?d=w3.14?175=0.546r/s(33r/min)按機床選取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）
故實際切削速度ν=π?dw?ns1000=0.27m/s 切削工時
l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tl?l1?l2m=
n= 80?175?3w?αf?Z0.5?0.15?16=215s=3.58min 2）精銑臺階面 αf=0.07mm/Z(表3-28)ν=0.25m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。n1000?v1000?0.25s=
π?d=w3.14?175=0.455r/s(33r/min)按機床選取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）
故實際切削速度ν=π?dw?ns1000=0.27m/s 切削工時
l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tl?l1?l280?175?m=
n= 3w?αf?Z0.5?0.07?16=467s=7.7min）粗銑下表面保證尺寸75㎜
本工步的切削用量與工步1）的切削用量相同
112
三 夾具設(shè)計
3.1 問題的提出
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計銑30x80面的銑床夾具。
3.2 夾具設(shè)計
1．定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，其設(shè)計基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。1．切削力和夾緊力計算
(1)刀具： 高速鋼端銑刀 φ30mm z=6 機床： x51W型立式銑床
由[3] 所列公式 得 F?CFapXFqVyufzzaeFzwFd0n
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)kv?1.0
CF?30 qF?0.83 XF?1.0
yF?0.65 uF?0.83 aP?8 z=24 wF?0
代入上式，可得 F=889.4N
因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=K1K2K3K4 其中：K1為基本安全系數(shù)1.5 K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 K3為刀具鈍化系數(shù)1.1 K4 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 F??KF?1775.7N
2.定位誤差分析
由于30x80面尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。3．夾具設(shè)計及操作說明
如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。
夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖中。
四、參考文獻
1.切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設(shè)計軟件版V1.0，機械工業(yè)出版社，2004 4.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)，劉品 劉麗華主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版，2001年1月
5.機床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年
6.機床夾具設(shè)計手冊，東北重型機械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年
7.機械工程手冊 第8、9卷，機械工程手冊、電機工程手冊編委會，機械工業(yè)出版社出版，1982年
8.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 9.機械工藝裝備設(shè)計實用手冊，李慶壽主編，寧夏人民出版社出版，1991年 10.機械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年
11.機床夾具設(shè)計，秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1998年 12.機械制造工藝學(xué)習(xí)題集，陳榕王樹兜主編，福建科學(xué)技術(shù)出版社出版，1985年
13.機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書，趙家齊主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版，2002年
14.金屬切削機床夾具設(shè)計手冊 第二版，浦林祥主編，機械工業(yè)出版社出版，1995年12月
15.機械零件手冊，天津大學(xué)機械零件教研室編，人民教育出版社出版，1975年9月
五 心得體會
為期三周的工藝、夾具課程設(shè)計結(jié)束，回顧整個過程，我覺得受益匪淺。課程設(shè)計作為《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，使理論與實際更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認識。
本次課程設(shè)計主要經(jīng)過了兩個階段。第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段中本人認真復(fù)習(xí)了有關(guān)書本知識學(xué)會了如何分析零件的工藝性，學(xué)會如何查有關(guān)手冊，選擇加工余量、確定毛坯類型、形狀、大小等，繪制出了毛坯圖。為了可以更深刻清楚的完成本次課程設(shè)計向老師請教了很多關(guān)于夾具方面的知識，而且自己也參閱了很多夾具設(shè)計的資料。又根據(jù)毛坯圖和零件圖構(gòu)想出兩種工藝方案，比較確定其中較為合理的工藝方案來編制工藝。其中運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、時間定額等方面的知識。還結(jié)合了我們生產(chǎn)實習(xí)中所看到的實際情況選定設(shè)備，填寫了工藝文件。夾具設(shè)計階段，運用工件定位、夾緊及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面知識。
通過這次設(shè)計，我基本掌握了一個中等復(fù)雜零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具的設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會查閱手冊，選擇使用工藝設(shè)備等。
總的來說，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我獨力思考問題、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于自己能力有限，設(shè)計中還有很多不足之處，懇請老師、同學(xué)批評指正。
第三篇：機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計_夾具設(shè)計_工藝設(shè)計
機械制造基礎(chǔ)夾具課程設(shè)計
設(shè)計題目：制訂軸承端蓋工藝及直徑為
10mm孔夾具設(shè)計
班
級：
學(xué)
生：
指導(dǎo)教師：
目 錄
設(shè)計任務(wù)書
一、零件的分析???????????????
二、工藝規(guī)程設(shè)計??????????????
（一）、確定毛坯的制造形式????????
（二）、基面的選擇????????????
（三）、制訂工藝路線???????????
（四）、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的確定?????????????????
（五）、確定切削用量及基本工時??????
三、夾具設(shè)計????????????????
四、參考文獻????????????????
野狼
①精基準(zhǔn)的選擇
1)基準(zhǔn)重合原則 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 3）自為基準(zhǔn)原則 4)互為基準(zhǔn)原則 5)便于裝夾原則基準(zhǔn)選擇
粗基準(zhǔn)的選擇：以未加工外圓表面作為粗基準(zhǔn)。
對于精基準(zhǔn)而言，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選?16mm用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。
（三）制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1.工藝路線方案一
工序Ⅰ
鑄造成型。
工序Ⅱ
時效處理。
工序Ⅲ
車?90mm，?52mm外圓。
工序Ⅳ
鉆孔?32mm，?16mm，擴孔?32mm，?16mm，鉸孔?32mm，?16mm。
工序Ⅴ
粗車，半精車，精車?56mm外圓及端面。工序Ⅵ
鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔。工序Ⅶ
鉆油孔?10mm。工序Ⅷ
鉆孔?11mm。工序Ⅸ
攻絲M5。工序Ⅹ
攻絲M12。工序ⅩⅠ 清洗檢查。
2.工藝路線方案二
工序Ⅰ
鑄造成型。
工序Ⅱ
時效處理。
野狼
3．鉆孔?16㎜，擴孔?16㎜，鉸孔?16㎜ 根據(jù)“手冊”表1—49，擴孔?16㎜ 2Z=1.6㎜ 鉸孔?16㎜ Z=0.4㎜ 毛坯制造尺寸及技術(shù)要求見毛坯圖。
圖1 毛坯圖
（五）確定切削用量及基本工時
1）工序Ⅲ
車?90mm，車?52mm及端面。機床：C6140車床 刀具：YT15硬質(zhì)合金車刀 確定切削用量及加工工時：
確定加工余量為2mm，查《切削用量簡明手冊》，加工切削深度 ap?2mm 由表4 f?0.5~0.6mm/r，根據(jù)［3］表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵
野狼
n?1000v?D?5.03r/s
由機床 nc?5.03r/s?320r/min vc??Dnc1000?3.14?56?5.031000?0.884m/s
tm?Lnf?2?55.03?0.56?60?0.04min
車端面 tm2?L/nf?0.34min 3）工序Ⅴ
鉆孔?32mm至?31mm，?16mm孔至?15mm 機床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時
f=0.75mm/r·Kl=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)
f ν=0.35m/s
（21m/min）
（表3—42）
ns=1000?vπ?dw=
1000?0.353.14?32=3.48r/s(334r/min)
按機床選取
nw=338r/min=5.63r/s
故實際切削速度
ν=
π?dw?ns1000=0.35m/s
切削工時
l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm
tm=l?l1?l2nw?f=
12?10?25.63?0.71=6s=0.1min
鉆?16mm孔至?15mm 機床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時
f=0.75mm/r·Kl=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)
f
野狼
半精車端面 tm2?L/nf?0.34min 精車tm?Lnf?2?55.03?0.56?60?0.04min
精車端面 tm2?L/nf?0.34min
4）工序Ⅵ
粗鏜?32mm至?31mm 機床：臥式鏜床T618
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap?0.5mm
進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為aF=0.5mm。因此確定進給量f?0.15mm/r
切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V?3.18m/s?190.8m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速n：
n?1000V?d0?1000?190.83.14?59?1029.9r/min，取n?1000r/min
143.5910??1060???093./ms
實際切削速度v，：v??dn10工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm
刀具切出長度l2：l2?3~5mm
取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1
機動時間tj1：tj1?l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min
6）工序Ⅶ
擴,鉸?16mm孔
擴孔? 16㎜ 機床：Z535立式鉆床 刀個：高速鋼擴孔鉆 切削用量及工時：
野狼
進給量f：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為aF=0.5mm。因此確定進給量f?0.15mm/r
切削速度V：參照參考文獻[3]表2.4-9，取V?3.18m/s?190.8m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速n：
n?1000V?d0?1000?190.83.14?59?1029.9r/min，取n?1000r/min
?dn10143.5910??1060???093./ms
實際切削速度v，：v?工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm
刀具切出長度l2：l2?3~5mm
取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1 機動時間tj1：tj1? 精鏜Φ32 實際切削速度v，：v??dn10143.5910??1060???093./ms
l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min
工作臺每分鐘進給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm
刀具切出長度l2：l2?3~5mm
取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1
機動時間tj1：tj1?l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min
8）工序Ⅸ
鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔, 攻絲M5。
機床：Z535立式鉆床
鉆沉孔
野狼
1工序X 鉆M5底孔φ4,攻絲M5 機床：Z535鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆
由《機械加工工藝實用手冊》表15-41
f=0.30mm/r
由《機械加工工藝實用手冊》表10.4-9 v=0.161m/s ns?1000v?dw=9.86r/s=12.8r/min 按機床選?。?/p>
n??710r/min?11.83r/s
? v實際??d?n?1000?3.14?5.2?11.831000?0.193m/s
對于孔1：l?l11?l12?12?2?10?24mm 記算工時 ：
tm1?l11?l12?ln?f?2511.83?0.30?7.04s?0.117min
攻絲M5
a/加工條件：機床：Z535立時鉆床..刀具：機用絲錐
其中d=5mm，.b/計算切削用量：ap=1.3mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：
.f=1mm/r
v=0.12m/s
.確定主軸轉(zhuǎn)速：
n=
1000v?d0=286r/min
.按機床選?。?/p>
nw?272r/min
野狼
按機床選取
nw=720r/min=12r/s
故實際切削速度
ν=
π?dw?ns1000=0.38m/s
切削工時
l=32mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l2nw?f=
32?2?1012?0.71=52s=0.868min 攻絲M12 由《機械加工工藝實用手冊》表16.2-4
v?cvd0Tm?vy0p?kv?64.8?103000..91..20..5?1?1?6m/s
ns?1000v?dw=
1000?4.53.14?10=143r/min
tm22?l?l111(?)pnn
1計算得t=0.38min
四、專用夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。本課題選擇工序Ⅹ 加工M5螺紋底孔, 攻絲M5專用夾具。
（二）提出問題
利用本夾具主要用來鉆M5螺紋底孔?4㎜。在加工本工序前，其他重要表面都已加工，因此，在本道工序加工時，主要考慮如何保證中心對齊，如何降低勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率，而精度則不是主要問題。
野狼
5K4為斷續(xù)切削系數(shù)1.2。
所以 F'?KF?1.5?1.1?1.1?1.1?1895?3783（N）所需的實際夾緊力為3783N是不算很大，為了使得整個夾具結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用雙螺紋壓塊夾緊機構(gòu)。
1．位誤差分析
定夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷：
定位銷是與零件孔?16相配合的，通過定位銷削邊銷與零件孔的配合來確定加工孔的中心，最后達到完全定位。因此，定位銷與其相配合的孔的公差相同，即公差為h7。
由于?4是自由公差，因此滿足公差要求。2．夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率，避免干涉，降低勞動強度。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比，由于切削力較小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求，并且避免復(fù)雜夾緊機構(gòu)帶來的結(jié)構(gòu)龐大，旋轉(zhuǎn)加工過程中不會干涉。
四、參考文獻
1.[1]艾興、肖詩綱.切削用量手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1985
野狼
第四篇：銑床傳動箱體加工工藝及銑床夾具畢業(yè)設(shè)計論文
X225銑床傳動箱體加工工藝及銑床夾具設(shè)計
摘要
本設(shè)計是銑床傳動后箱體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。銑床傳動后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，本設(shè)計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孔系加工精度基準(zhǔn)的選擇分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)選擇首先保證工件某重要表面的余量均勻，表面應(yīng)平整，沒有澆口或飛邊等缺陷，而且只能用一次，以免產(chǎn)生較大的的位置誤差。應(yīng)選擇該表面作粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)盡可能使各個工序的定位都采用同一基準(zhǔn)，當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量小而無效均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。
機械夾具在我國的發(fā)展前景是十分廣泛，有著很大的發(fā)展空間。機械夾具的要求結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，制造精度高。就本次設(shè)計而言，整個加工過程均選用組合機床。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用氣動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞 工藝路線；夾具設(shè)計；工序
-I
operate and has a high production efficiency.Mechanical fixture in the structure should be toward the direction of the simple, easy-to-use, high-precision.Keywords Process route；Fixture designing；Operation
-III
4.2.4 確定切削用量及基本工時................................................................14 4.2.5 切削力的計算....................................................................................16 4.3 本章小結(jié)..................................................................................................16 第5章 夾具設(shè)計...............................................................................................17 5.1 設(shè)計方法和步驟.....................................................錯誤！未定義書簽。5.2 方案設(shè)計.................................................................錯誤！未定義書簽。5.3 定位機構(gòu)的設(shè)計及誤差分析.................................錯誤！未定義書簽。5.3.1 確定定位元件，計算定位誤差........................................................18 5.3.2 定位銷的選擇....................................................................................21 5.3.3 定位誤差的分析與計算....................................................................21 5.4 夾緊機構(gòu)的設(shè)計及夾緊力的計算..........................................................22 5.5 加緊元件的強度校核..............................................................................24 5.6 夾具設(shè)計技術(shù)的發(fā)展.............................................錯誤！未定義書簽。5.6.1 柔性夾具的研究和發(fā)展...................................................................25 5.6.2 計算機輔助夾具設(shè)計(CAFD)..........................................................26 5.6.3 自動化夾具（AFD）...........................................................................26 5.7本章小結(jié)...................................................................................................27 結(jié)論.....................................................................................................................28 致謝.....................................................................................................................29 參考文獻.............................................................................................................29 附 錄...................................................................................................................30
-V
-VII
程中有朝著下列方向發(fā)展的趨勢
1.功能柔性化。2.傳動高效化。3.自動化。
4.制造的精密化。5.旋轉(zhuǎn)夾具的高速化。6.機構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化 7.模塊化。
8.設(shè)計自動化。
1.3 機床夾具的組成
1.定位裝置。2.夾緊裝置。
3.導(dǎo)向、對刀元件。4.連接元件。
5.其它裝置或元件。6.夾具體。
本設(shè)計說明書的設(shè)計題目是 所給的題目是X225銑床傳動箱體加工工藝及鉆床夾具設(shè)計。本說明書分為以下幾部分 第一部分 零件的分析，第二部分 零件的工藝規(guī)程設(shè)計，第三部分 機械加工余量及工序尺寸，第四部分 夾具設(shè)計，繪制工程圖，第五部分 夾具體受力分析。樹種詳盡列列出了各個加工工序，在每個加工工序中，又詳細的列出了每切削工時，都進行了精密的計算，對每個加工工序所需的機床進行合理的選擇，且編寫了《機械加工工藝規(guī)程卡片》單獨裝訂成冊。
本設(shè)計屬于工藝設(shè)計范圍，機械加工工藝設(shè)計在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本，在本設(shè)計中為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)情況以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率[2]。在設(shè)計中所采用的零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費用。
就個人而言，畢業(yè)設(shè)計是在學(xué)完大學(xué)全部基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程后進行的，是對思念的大學(xué)學(xué)習(xí)的一種綜合檢驗。是大學(xué)學(xué)習(xí)中不可缺少的重要部分，也可是說將學(xué)校生活和工作聯(lián)系起來的一座橋梁，為我們提供了很好的實踐機會。我希望通過畢業(yè)設(shè)計能對自己將來所從事的工作進行一次
第2章 零件的設(shè)計
2.1 零件的作用
所給的題目是銑床傳動后箱體鉆削卡具及加工工藝設(shè)計，其主要作用是箱體兩側(cè)的?190、?90、?85、?80安裝軸承的孔，以便于變速箱體中的齒輪配合變速，使銑床獲得前進后退的各級速度。[3]各孔周圍均勻分布螺紋孔，用來連接一些軸承蓋，而且箱體頂部和上下端都有螺紋孔，可使箱體直接連接到機床上。
2.2 零件的工藝分析
由零件圖可知，此銑床傳動前箱體的加工可以分為兩部分
1.平面加工 其中包括箱體的頂面、底面，和頂、底面上安裝操縱桿的?190、?90、?85、?80的孔的平面，以及鎖定箱蓋的加工表面。還有箱體的上下外側(cè)面，以及以及鎖定箱蓋的加工表面，總的來說，零件所需加工的平面并不多，位置精度要求不太高，用半精加工就可以實現(xiàn)其設(shè)計要求。
2.孔加工 該零件的孔加工較多，而且要求較高，對于大于?50的孔只需鑄出，比如?190、?90、?80系列孔鑄出后再對其進行一次半精加工就可以。對于其他小于?50的孔其中大部分是以頂、采用一面兩孔定位方式，這些孔包括垂直于箱體表面的四個階梯孔，以及其他定位孔，剩余的螺紋孔按同樣的加工方法加工[4]。
以上分析可知，對這兩部分的加工而言，我們可以先進行平面加工，然后進行孔的加工，加工孔時使用一面兩孔的定位方式，采用專用夾具，并且保證他們的尺寸精度要求。
零件如圖2-1零件仰視圖所示
第3章 工藝規(guī)程的設(shè)計
3.1 確定毛坯制造形式
3.1.1 零件材料的選擇
考慮到銑床箱體在工作過程中并不承受夾大的交變及沖擊性載荷，選用灰口鑄鐵鑄造毛坯件。
3.1.2 確定生產(chǎn)類型的依據(jù)
生產(chǎn)綱領(lǐng)公式查看公式（3-1）
Np =N * n *(1+2%+b%)（3-1）
其中 Np——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，件/年
N——產(chǎn)品的年生產(chǎn)量，臺/年 A%——備用品率 B%——廢品率
N——每臺機械生產(chǎn)中該零件的數(shù)量 所以 Np =2000*1*(1+4%+1%)=2010件/年
由于零件結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，毛坯質(zhì)量小于100公斤，年產(chǎn)量在500到5000件內(nèi)，零件屬于輕型，中批量生產(chǎn)，考慮到現(xiàn)有條件和技術(shù)水平，采用砂型鑄造是較合適的。[5]
3.2 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要的工作之一，選擇定位基準(zhǔn)必須從零件整個工藝過程的全局出發(fā)，具體情況具體分析，使先行工序為后續(xù)工序創(chuàng)造條件，使每個工序都有合適的基準(zhǔn)和定位 夾緊方式?；孢x擇的正確與合理，可以使加工量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，不但使加工工藝過程中問題百出，甚至還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常運行。
（2）主要表面的粗精加工要分開，以消除切削力帶來的變形；
（3）次要表面的加工，經(jīng)可能在同一次裝夾中加工，以減少裝夾次 數(shù)，節(jié)省輔助時間，提高個表面的相對位置精度。
2.熱處理工序的安排 退火安排在機械加工之前。
3.輔助工序的安排
（1）劃線工序安排在機械加工之前；
（2）清洗工序緊接在光整加工之后；
（3）油漆工序安排在機械加工之前，熱處理之后。
4.檢驗工序的安排
（1）粗加工全部結(jié)束后，精加工之前；
（2）零件從一車間到另一個車之前；
（3）重要工序之前后；
（4）零件全部加工結(jié)束之后。
3.2.5 工藝路線的擬定
此零件為成批生產(chǎn)，可采用專用夾具使工序集中，以提高生產(chǎn)效率，由于該零件平面的位置精度要求較高，所以在制定工藝路線先考慮加工平面，然后再采用專用夾具進行孔加工。工藝路線方案如下。
工藝方案 1.毛胚鑄造 2.時效處理 3.粗銑頂面 4.粗銑底面 5.精銑頂面 6.精銑頂面
7.粗鏜頂面孔?190，孔?90，孔?85，孔?80 8.半精鏜頂面孔?190，孔?90，孔?85，孔?80 9.在箱體頂面鉆、攻16-M8，鉆深18攻深15的螺紋孔 10.鉆、擴孔?21 工藝方案的分析
所給的零件的孔和孔周圍的面加工精度要求較高，屬于箱體類零件，平面加工應(yīng)用銑削，孔加工主要是鉆削和擴削，而一些特殊的孔應(yīng)用鏜削。
第4章 確定加工余量，工序及毛坯尺寸
4.1 毛坯余量余與工序的確定
加工余量是指加工過程中所切除的金屬厚度，加工余量可分為加工總余量（毛坯余量）和工序余量。加工余量等于各工序余量之和。
影響工序余量的因素有
1.上工序的各種表面缺陷和誤差因素，包括表面粗糙度和缺陷層、尺寸公差和行為誤差
2.本工序的裝夾誤差 確定加工余量的方法(1)經(jīng)驗估計法(2)查表法
(3)分析計算法 這里采用查表法，為了防止余量不夠而產(chǎn)生廢品，在查表所得的數(shù)量上稍大一些。
此零件材料為灰鑄鐵,硬度為HB190,生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，2級精度。
根據(jù)以上原始材料及加工工藝要求，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
4.1.1平面加工
1.頂面 最大加工尺寸 195mm 半精加工余量 Z2=1.5mm 粗加工余量 Z1=2.5mm 毛坯余量 Z=1.5+2.5=4.0mm 粗銑后尺寸H1=195+1.5=196.5mm 毛坯尺寸 H2=195+4.0=199.0mm 2.底面 最大加工尺寸195mm 半精加工余量 Z2=1.5mm 粗加工余量 Z1=2.5mm 毛坯余量 Z=1.5+2.5=4.0mm 粗銑后尺寸 H1=195+1.5=196.5mm
0
鉸孔至?21 先鉆孔至?6，深度5mm 鉸孔至?8,深度5mm 3.粗鏜、半精鏜頂面孔?190，孔?90，孔?85，孔?80 粗鏜至?187 半精鏜至?190 粗鏜至?83 半精鏜至?85 粗鏜至?88 半精鏜至?90 粗鏜至?78 半精鏜至?80 4.2 切削用量的選擇
正確的選擇切削用量，對提高切削效率，保證必要的工具耐用度和經(jīng)濟性，保證加工質(zhì)量，具有相當(dāng)重要的作用。
4.2.1 粗加工切削用量的選擇原則
粗加工時，加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大。因此，選擇粗加工切削用量時，要盡量保證較高的單位時間金屬切除量（金屬切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、進給量F和切削深度αp）中，提高任何一項，都能提高金屬切削率。但是對刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進給量。切削深度影響最小。[8]所以，粗加工切削用量的選擇原則是 首先考慮選擇一個盡可能大的切削深度αp，其次選擇一個較大的進給量F，最后確定一個合適的切削速度V。
4.2.2 精加工時切削用量的選擇原則
精加工時加工精度和表面質(zhì)量要求比較高，加工余量要求小而均勻。因此，選取精加工切削用量時應(yīng)著重考慮，如何保證加工質(zhì)量，并在此前提下盡量提高生產(chǎn)率。所以，在精加工時，應(yīng)選用較小的切削深度αp和進給量F，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工質(zhì)量和表面質(zhì)量。
度。[9]4.2.4 確定切削用量及基本工時
用查表法確定余用計算方法相結(jié)合而得到的切削用量，并計算切削力，作為以后核算夾具之用。
1.鉆?8孔
加工條件 Z35立式鉆床，高速鋼麻花鉆頭 其直徑d0?8mm。鉆頭幾何形狀 雙錐修磨橫刃，β=30°，2?=118°，2?1=70°,b??3.5 mm，a0?12?，??55?，b=2 mm,l=4 mm。
決定進給量f 按加工要求決定進給量 根據(jù)[6]表2.7，灰鑄鐵的硬度位于168～218HBS之間，f=0.52～0.64 mm/r。由于l/d=47/12=4,d0?8 mm時，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)kt??0.95，則進給量
f??0.52~0.64??0.95 mm/r??0.50~0.61? mm/r 按鉆頭強度決定進給量，當(dāng)灰鑄鐵硬度為190HBS ,d0?8 mm，鉆頭強度允許的進給量f=0.55mm/r
根據(jù)Z35鉆床說明書f=0.43mm/r
當(dāng)f=0.43，d0?12 mm時，F(xiàn)f?2900N
Fmax?15969mm Ff?Fmax，故f=0.43 mm/r可用。
決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)文獻[6]表2.12，當(dāng)d0?8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm，壽命T=60min。
切削速度如公式（4-4）所示
4.2.5 切削力的計算
1.軸向力
軸向力的計算公式如（4-8）所示
Ff?gFd0zffyFkF
（4-8）
跟據(jù)文獻[1]kf?1.0，yF?0.8，zf?1.0
F?420?10.71.0?0.430.8?1 ?2287.7N
2.切削扭矩
切削扭矩的計算公式如（4-9）所示
M?cmd0zmfymkm
（4-9）
根據(jù)文獻[1]km?1.0，ym?0.8，zm?1.0
M?0.206?10.720.430.8km
?12.0 N·m 3.切削功率
切削功率的計算公式如（4-10）所示
PM?2M?d0
?2?12.0?9.575?21.47Km10.7
（4-10）
4.3 本章小結(jié)
本章介紹了零件加工的毛坯余量，定位基準(zhǔn)的選擇，時間定額的計算，重點是切削用量的計算以及切削力的計算。
位元件不能由來承受力和力矩，所以要選輔助支撐，輔助支撐用來提高共建的裝夾剛度和穩(wěn)定性，不起定位作用。[10]
上述特點在夾具設(shè)計中應(yīng)給予足夠的重視。夾具體設(shè)計的好壞關(guān)系到加工精度、加工效率、加工成本及工人的勞動強度。
5.3 定位機構(gòu)的設(shè)計及誤差分析
工件在夾具中的定位是指在夾具中，工件的定位基準(zhǔn)與定位元件相接觸或配合，從而使同一批 工件在夾具中都能獲得一致的正確位置。加工零件的位置精度取決于工件在機床或夾具中定位的準(zhǔn)確性，所以夾具定為基準(zhǔn)的選擇，既要保證本身的定位精度。[11]又要保證被加工零件的各種精度要求。定位機構(gòu)的設(shè)計是非常重要的。
5.3.1 確定定位元件，計算定位誤差
由于定位方案為一面兩銷定位，一兩個圓柱銷作為定位元件，則會產(chǎn)生重復(fù)定位現(xiàn)象，即一銷套上工件孔以后，另一個銷很難同時套上。為了避免這種定位干涉，補償工件兩定位孔直徑和中心距誤差及夾距兩定位銷直徑和中心距誤差。夾具兩定位銷采用一圓柱銷，另一銷在連心線的垂直方向削去兩邊，即削邊銷。
1.確定定位銷中心距及尺寸公差
銷間距的基本尺寸和孔間距的基本尺寸相同，?1尺寸公差一般取為?L銷???~?3孔間距的計算
1??L1 ??5?L銷?L1
2L1y?215sin45??398）?218.028mm
?L1x?(215cos45??55)2?120.028mm
22L1?L1.665mm x?L1y?430?L1??L1xcos???L1ysin?
???L銷??LI?X1min（5-1）
?0.033由于零件圓柱孔銷的尺寸為?12H80
X1min?0?(?0.020)?0.020mm
1?0.065??0.020?0.07??0.021mm
24.確定削邊銷圓弧部分與其相配合得工件定位孔的最小間隙
2???b2?0.071?3X2min???0.020mm
D221式中D2為與削邊銷相配合的工件定位孔的最小直徑。
5.銷邊銷的最大直徑d2
公差配合取h7，其下偏差為ei=0.025mm
d2?D2?X2min
0.020?0.020 d2?42?0.025?000.020?42?0.045
6.確定轉(zhuǎn)角誤差?
由于定位孔和定位銷作上下銷移接觸，造成工件兩定位孔連心線相對夾具上量定位銷連心線發(fā)生偏移，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)角誤差，其式可按下面公式（5-2）計算
tg?'?(X1max?X2max)/2L（5-2）
其中 X1max為夾具圓柱銷與其配合的工件定位孔間的最大間隙。
X2max為夾具體削邊銷與其配合的工件定位孔間的最大間隙。
X1max?0.033?0.020?0.052mm X2max?0.039?0.045?0.084mm
tg??(0.052?0.084)/2?591.665?0.000115
??0.007?7.確定基準(zhǔn)定位誤差?1
這一誤差取決于定位孔和圓柱銷之間的最大間隙，工件在平面內(nèi)任何方向上的基準(zhǔn)位移誤差如（5-3）式
?1?△1?TD1?Td1（5-3）
式中 TD1為工件孔直徑的公差
0
1315
產(chǎn)生定位誤差的原因有以下兩個方面 一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，用符號?B表示;另一主要誤差是由工件的定位基面與定位元件的工作表面的制造誤差及配合的最小間隙的存在，引起定位基準(zhǔn)產(chǎn)生位移，即基準(zhǔn)位移誤差，用符號?w來表示，公式如（5-4）
對工序尺寸 12??0.2
?w?△1?TD1?Td1（5-4）
其中式中 TD1—工件孔直徑的公差 TD1?0.033mm
Td1—圓柱銷直徑公差 Td1?0.021mm △1—圓柱銷與工件孔最小間隙 由以上計算可知 △1?0.020mm ?w?0.033?0.021?0.020?0.074mm 根據(jù)圖中計算可知
cos??550.028?0.843591.665sin??218.028?0.539591.625?x?0.074?cos??0.061?0.843?0.051
?y?0.074?sin??0.061?0.539?0.0331水平方向：?x?0.051?Tg?0.673合格，所以對鉆孔為制度誤差要求，可根據(jù)定位誤差小于其零件公差1的而確定。35.4 夾緊機構(gòu)的設(shè)計及夾緊力的計算
設(shè)計和選用夾緊裝置時必須滿足以下基本要求
1.夾緊過程中應(yīng)能保持工件定位時所獲得的正確位置 2.夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)
3.夾緊裝置應(yīng)操作方便、省力、安全
4.夾緊裝置的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件相適應(yīng)
ri—第I個螺栓的軸線到螺栓組對稱中心的距離（這里
[15]ri相等，均為r?94mm）
ks—防滑系數(shù)，取KS=1.2 QP?1.2?24.0?589N
0.13?4?94?10?3實際預(yù)緊力Q實?Q理K K?K1K2K3K4 K為安全系數(shù) 其中 K1 一般安全系數(shù)，考慮到增加夾緊的可靠性和因工件材料性質(zhì)及余量不均勻等引起的切削力的變化。一般取K1?1.5~2
K2 加工性質(zhì)系數(shù)，粗加工取K2?1.2。精加工取K2?1.5
K3 刀具鈍化系數(shù)，考慮刀具磨損鈍化后，切削力增加。一般取K3?1~1.3 取K3?1.2
K4 斷續(xù)切削系數(shù)，斷續(xù)切削時取K4?1.2。連續(xù)切削時，取K4?1
K?K1K2K3K4?1.5?1.2?1.2?1.2?2.592
.69N
Q?589?2.592?15265.5 加緊元件的強度校核
分析夾具體中各零件的受力情況，可知連接上下壓板的螺栓畏罪薄弱環(huán)節(jié)。
受力分析 當(dāng)壓緊工件時，螺栓除受夾緊力Q作用產(chǎn)生拉應(yīng)力外，還受轉(zhuǎn)矩T的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的作用。[15]
拉伸應(yīng)力 ??Q?4?d21536.69?13.5Mpa
3.142?124扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 ??0.5???6.75Mpa
由第四強度理論，可知螺栓預(yù)緊狀態(tài)下的計算應(yīng)力公式如（5-5）
?C???2?3?
2（5-5）
5.6.2 計算機輔助夾具設(shè)計(CAFD)
在過去的十幾年中, 制造研究團體將研究的重點放在了發(fā)展和改善諸如計算機輔助設(shè)計計算機輔助制造（CAD/CAM）和計算機輔助工藝規(guī)劃(CAPP)等方面只是在最近20年來,CAFD才發(fā)展成為(CAD/CAM)集成技術(shù)的一個重要組成部分 , 并且成為CAPP的一個重要方面。它是CIMS環(huán)境下設(shè)計和制造之間的連接紐帶.隨著CAD/CAM系統(tǒng)在工業(yè)中的建立, CAFD很自然地應(yīng)用到了夾具設(shè)計當(dāng)中。
CAFD領(lǐng)域的主要研究方面有：(1)夾具設(shè)計時基于成組技術(shù)的分類方法及基于案例的推理；(2)通過運動學(xué)分析確定定位點和夾緊點；(3)利用基于知識的專家系統(tǒng)選擇定位面和夾緊面；(4)基于幾何分析的夾具規(guī)劃；（5）用于定位基準(zhǔn)選擇的精度關(guān)系分析；（6）組合夾具的構(gòu)形設(shè)計。
5.6.3 自動化夾具（AFD）
近年來組合夾具系統(tǒng)的設(shè)計受到了夾具行業(yè)的普遍關(guān)注, 并且在一些文獻中對該領(lǐng)域的最新發(fā)展成果進行了回顧，通過幾何計算的方法驗證了夾具構(gòu)形中力的鎖合問題, 在確定優(yōu)化的夾緊點和夾緊順序中提出了幾何推理的方法, 這種方法在考慮到力的鎖合后, 從候選的夾緊點布局中確定最優(yōu)化的夾緊點, 是非常簡單并行之有效的。通過變形一種是由于裝夾所產(chǎn)生的接觸變形, 另一種是由于切割力所引起的工件的彎曲變形分析, 對支撐和夾緊位置進行所需的重新布置, 以在給定的工件上設(shè)計出最好的支撐、定位和夾緊位置, 完成加工過程中牢固精確地夾緊工件的功能，并在自動夾具設(shè)計原型系統(tǒng)中貫徹了這樣的推理機制該系統(tǒng)提供了一種智能化的自動夾具設(shè)計環(huán)境系統(tǒng)由個主要模塊構(gòu)成完全信息化的產(chǎn)品模型知識庫推理機制最終的夾具構(gòu)型。按照自動化程度區(qū)分, 夾具設(shè)計系統(tǒng)分為交互式, 半自動化式和自動化式交互式的夾具。設(shè)計系統(tǒng)是計算機為使用者提供一種信息化的用戶界面, 基于設(shè)計者的知識, 輔助用戶選擇合適夾具元件的一種系統(tǒng)系統(tǒng)由于要由用戶根據(jù)工件的幾何形狀及加工要求來選擇裝夾表面、裝夾點及夾具元件, 所以是非常耗時的, 而且并未完全開發(fā)出計算機的功能半自動化式的夾具設(shè)計系統(tǒng)是在交互式的基礎(chǔ)上加以改進而來的, 它降低了對設(shè)計者專業(yè)知識的要求而自動化式的夾具設(shè)計系統(tǒng)用以進一步提高夾具設(shè)計過程的效率和質(zhì)量, 可以自動確定夾緊點, 自動從一系列候選點
結(jié)論
為期四個月的工藝、夾具畢業(yè)設(shè)計基本結(jié)束，回顧整個過程，雖然我深深體會到了工作的艱辛，但面對著獨立完成的畢業(yè)設(shè)計，我覺得受益匪淺，成功的喜悅油然而生。畢業(yè)設(shè)計使我對四年中所學(xué)的知識有了進一步的理解，也鞏固和補充了所學(xué)到的東西，使理論與實踐更加接近，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認識，是對大學(xué)四年學(xué)習(xí)知識的綜合運用，這也是走上工作崗位前的一次有益的鍛煉。
本次畢業(yè)設(shè)計主要分兩個階段。第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段本人認真復(fù)習(xí)了有關(guān)書本知識學(xué)會了如何分析零件的工藝性，學(xué)會如何查有關(guān)手冊，選擇加工余量、確定毛坯的類型、形狀、大小等，繪制出了毛坯圖。有根據(jù)毛坯圖和零件圖構(gòu)想出工藝方案，確定了合理的方案來編制工藝。其中運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算，時間定額計算等方面的知識。還結(jié)合了我們生產(chǎn)實習(xí)中所看到的實際情況選定設(shè)備，填寫了工藝文件。運用工件定位、夾緊及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。
通過這次設(shè)計，我基本掌握了一個中等復(fù)雜零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步入等。學(xué)會查閱手冊，選擇使用工藝裝備等。
總的來說，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我獨立思考問題、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于自己水平有限，缺少設(shè)計經(jīng)驗，在設(shè)計中存在錯誤之處在所難免，請各位老師給予批評指正。
最后，衷心的感謝各位老師的精心指導(dǎo)，使我順利的完成此次設(shè)計。謝謝?。?/p>
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environment．Fortunately, a bearing failure caused by environment or handling contamination is preventable，and a simple visual examination can easily identify the cause．
Conducting a postmortem il1ustrates what to look for on a failed or failing bearing．Then，understanding the mechanism behind the failure, such as brinelling or fatigue, helps eliminate the source of the problem.Brinelling is one type of bearing failure easily avoided by proper handing and assembly.It is characterized by indentations in the bearing raceway caused by shock loading－such as when a bearing is dropped-or incorrect assembly.Brinelling usually occurs when loads exceed the material yield point(350,000 psi in SAE 52100 chrome steel)．It may also be caused by improper assembly, Which places a load across the races．Raceway dents also produce noise，vibration，and increased torque.A similar defect is a pattern of elliptical dents caused by balls vibrating between raceways while the bearing is not turning．This problem is called false brinelling.It occurs on equipment in transit or that vibrates when not in operation.In addition, debris created by false brinelling acts like an abrasive, further contaminating the bearing.Unlike brinelling, false binelling is often indicated by a reddish color from fretting corrosion in the lubricant.False brinelling is prevented by eliminating vibration sources and keeping the bearing well lubricated.Isolation pads on the equipment or a separate foundation may be required to reduce environmental vibration.Also a light preload on the bearing helps keep the balls and raceway in tight contact.Preloading also helps prevent false brinelling during transit.Seizures can be caused by a lack of internal clearance, improper lubrication, or excessive loading.Before seizing, excessive, friction and heat softens the bearing steel.Overheated bearings often change color，usually to blue-black or straw colored．Friction also causes stress in the retainer，which can break and hasten bearing failure．
Avoiding failures The best way to handle bearing failures is to avoid them．This can be done in the selection process
by
recognizing
critical
performance characteristics．These include noise，starting and running torque，stiffness，nonrepetitive runout，and radial and axial play．In some applications, these items are so critical that specifying an ABEC level alone is not sufficient．
Torque requirements are determined by the lubricant，retainer，raceway quality(roundness cross curvature and surface finish)，and whether seals or shields are used．Lubricant viscosity must be selected carefully because inappropriate lubricant，especially in miniature bearings，causes excessive torque．Also，different lubricants have varying noise characteristics that should be matched to the application.For example，greases produce more noise than oil．
Nonrepetitive runout(NRR)occurs during rotation as a random eccentricity between the inner and outer races，much like a cam action．NRR can be caused by retainer tolerance or eccentricities of the raceways and balls．Unlike repetitive runout, no compensation can be made for NRR.NRR is reflected in the cost of the bearing．It is common in the industry to provide different bearing types and grades for specific applications．For example，a bearing with an NRR of less than 0.3um is used when minimal runout is needed，such as in disk—drive spindle motors．Similarly，machine—tool spindles tolerate only minimal deflections to maintain precision cuts．Consequently, bearings are manufactured with low NRR just for machine-tool applications．
Contamination is unavoidable in many industrial products，and shields and seals are commonly used to protect bearings from dust and dirt．However，a perfect bearing seal is not possible because of the movement between inner and outer races．Consequently，lubrication migration and contamination are always problems．
per revolution and indicate closely spaced chatter marks or widely spaced, rough irregularities.Classifying bearings by their noise characteristics allows users to specify a noise grade in addition to the ABEC standards used by most manufacturers.ABEC defines physical tolerances such as bore, outer diameter, and runout.As the ABEC class number increase(from 3 to 9), tolerances are tightened.ABEC class, however, does not specify other bearing characteristics such as raceway quality, finish, or noise.Hence, a noise classification helps improve on the industry standard.6 的麻花鉆如復(fù)合麻花鉆（又稱階梯麻花鉆）更合理，而在一般加工條件下選用標(biāo)準(zhǔn)麻還鉆被認為是唯一合理的選擇。
2.麻花鉆尺寸 一般是根據(jù)被加工孔直徑選擇麻花鉆直徑，同時，還慮經(jīng)驗加工數(shù)據(jù)，如 用麻花鉆鉆孔結(jié)果，實際孔直徑比麻花鉆直徑大0.1mm甚至更大，另外，有時還考慮鉆孔后續(xù)加工需要的最少余量。
麻花鉆的夾持 麻花鉆夾持方法選用應(yīng)考慮經(jīng)濟、合理，并滿足加工精度要求。
麻花鉆材料 高速鋼麻花鉆韌性好，易重磨，但允許使用的切削速度比較低；硬質(zhì)合金麻花鉆硬度高，耐磨性好，允許使用的切削速度比較高，重磨比較困難。選擇材料既考慮生產(chǎn)需要同時考慮工藝條件可能。
先進涂層的出現(xiàn)，使一些工具廠家開發(fā)出了幾何形狀更加合理的鉆頭，如干式加工用鉆頭。正確確定鉆頭的合理幾何形狀取決于所用鉆頭的尺寸和特定用途。在先進的CNC加工設(shè)備上進行大批量加工，一般要求有較高的切削速度和進給量，所以要求鉆頭具有更為合理的切削刃幾何形狀。
要想獲得滿意的加工效果，夾持鉆頭的夾具性能至關(guān)重要。如果鉆夾具達不到所要求的剛性，即使獲得了驅(qū)動鉆頭的功率，也不能進行有效的切削。先進的鉆夾具可獲得很小的鉆孔公差，盡管多數(shù)鉆削加工不需要太高精度，但仍有些鉆削加工的精度要求仍較高。最近，Bilz/RMT Tool公司和TM Smith Tool International公司引入了一個用于精密鉆削加工的新型的刀夾具系統(tǒng)——Thermo-Grip刀夾具，這是一種新型的熱裝夾緊工具系統(tǒng)，Thermo-Grip刀夾具不用緊固螺釘裝夾刀柄，也不用螺母和墊片固定刀具，由于在夾具的一側(cè)無緊固螺釘，因此不會引起振動，所以刀具和夾具從一開始就具有良好的動態(tài)平衡，使鉆削可在平衡狀態(tài)下更好地進行高速加工。Thermo-Grip夾具的孔比切削刀具稍小，用一個感應(yīng)線圈加熱夾具前端，熱膨脹使夾具孔脹開，將切削刀具插入，當(dāng)夾具冷卻后，刀柄四周在冷卻壓縮效應(yīng)下即可產(chǎn)生足夠的刀具夾持力。
TM Smith Tool公司開發(fā)了兩種新型鉆削工具系統(tǒng) HSK和近心鉆削系統(tǒng)。據(jù)該公司預(yù)測，這兩種系統(tǒng)承受冷卻液壓力指標(biāo)是6895kPa(實際可達8274kPa)。
鉆削加工的三大要素
在鉆孔過程中，要提高生產(chǎn)率，似乎不是最復(fù)雜的加工問題，但如下三個最重要的因素將直接影響鉆削速度、公差和刀具壽命。盡管有多種不同的旋轉(zhuǎn)切削刀具能夠加工孔，但鉆削仍是主要的孔加工方式。當(dāng)今正不
粒硬質(zhì)合金材料開發(fā)領(lǐng)域。一種新型工藝使制造商能夠獲得小于微米級的硬質(zhì)合金晶粒，這種毫微晶粒硬質(zhì)合金兼具硬質(zhì)合金的高硬度的高速鋼的高拉伸強度。在鉆削加工中，無論鉆頭轉(zhuǎn)速多快，鉆頭尖端的切削速度幾乎為零，當(dāng)加工硬材料時，鉆頭有被壓碎的可能，采用微晶硬質(zhì)合金鉆頭則可避免這種危險。
Iscar公司在硬質(zhì)合金燒結(jié)前，通過在硬質(zhì)合金中加入不同的添加劑，生產(chǎn)出亞微晶粒硬質(zhì)合金，通常在加熱和燒結(jié)硬質(zhì)合金到形成最終形態(tài)的冶金工藝過程中，晶粒尺寸是趨于長大的，這種亞微晶粒硬質(zhì)合金是一種剛性類同于高速鋼、硬度又與硬質(zhì)合金相似的材料，它可采用非常高的切削速度，其刀具壽命是原來刀具壽命的8～10倍。
先進涂層的出現(xiàn)，使一些工具廠家開發(fā)出了幾何形狀更加合理的鉆頭，如干式加工用鉆頭。正確確定鉆頭的合理幾何形狀取決于所用鉆頭的尺寸和特定用途。在先進的CNC加工設(shè)備上進行大批量加工，一般要求有較高的切削速度和進給量，所以要求鉆頭具有更為合理的切削刃幾何形狀。
先進的鉆頭夾具系統(tǒng)
要想獲得滿意的加工效果，夾持鉆頭的夾具性能至關(guān)重要。如果鉆夾具達不到所要求的剛性，即使獲得了驅(qū)動鉆頭的功率，也不能進行有效的切削。先進的鉆夾具可獲得很小的鉆孔公差，盡管多數(shù)鉆削加工不需要太高精度，但仍有些鉆削加工的精度要求仍較高。最近，Bilz/RMT Tool公司和TM Smith Tool International公司引入了一個用于精密鉆削加工的新型的刀夾具系統(tǒng)——Thermo-Grip刀夾具，這是一種新型的熱裝夾緊工具系統(tǒng)，Thermo-Grip刀夾具不用緊固螺釘裝夾刀柄，也不用螺母和墊片固定刀具，由于在夾具的一側(cè)無緊固螺釘，因此不會引起振動，所以刀具和夾具從一開始就具有良好的動態(tài)平衡，使鉆削可在平衡狀態(tài)下更好地進行高速加工。Thermo-Grip夾具的孔比切削刀具稍小，用一個感應(yīng)線圈加熱夾具前端，熱膨脹使夾具孔脹開，將切削刀具插入，當(dāng)夾具冷卻后，刀柄四周在冷卻壓縮效應(yīng)下即可產(chǎn)生足夠的刀具夾持力。
TM Smith Tool公司開發(fā)了兩種新型鉆削工具系統(tǒng) HSK和近心鉆削系統(tǒng)。據(jù)該公司預(yù)測，這兩種系統(tǒng)承受冷卻液壓力指標(biāo)是6895kPa(實際可達8274kPa)。
為了提高切削速度和延長刀具壽命，許多用戶已將HSK短錐柄、高速
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第五篇：軸類零件加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計論文
摘要
軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、凸輪以及連桿等傳動件，按照結(jié)構(gòu)類型不同，軸可以分為很多種如：階梯軸、錐度心軸、空心軸、凸輪軸等，軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間，軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)類型、及其功能，運用定位夾緊的知識從而完成了夾具設(shè)計。關(guān)鍵詞：軸類零件、軸頸、夾具、工藝分析
目錄
目錄…………………………………………………………………………………………………………… 1 第一章 軸類零件技術(shù)要求......................................................................................................2 1、1尺寸精度......................................................................................................................2 1、2幾何形狀精度.............................................................................................................2 1、3 相互位置精度............................................................................................................2 1、4表面粗糙度..................................................................................................................2 第二章 軸類零件的毛胚和材料.............................................................................................3 2、1 軸類零件的選材.......................................................................................................3 2、2 軸類零件的切削用量選擇.....................................................................................3 第三章 軸類零件一般加工要求及方法...............................................................................4 3、1 軸類零件加工工藝規(guī)程..........................................................................................4 3、2 軸類零件加工注意事項..........................................................................................4 3、3節(jié)軸類零件加工的技術(shù)要求..................................................................................4 第四章 夾具設(shè)計........................................................................................................................6 4、1夾具的現(xiàn)狀與發(fā)展....................................................................................................6 4、2夾具的作用…………………………………………………………………………… 7 4、3夾具的分類……………………………………………………………………………7 4、4定位原理......................................................................................................................9 第五章 軸類零件的工藝路線...............................................................................................11 5、1主軸的加工工藝分析.............................................................................................11 5、2選擇零件材料……………………………………………………………………… 12 5、3確定零件加工方法................................................................................................13 5、4定位基準(zhǔn)..................................................................................................................13 5、5加工尺寸的切削用量………………………………………………………………14 5、6定工藝過程………………………………………………………………………… 14 6、1心軸的編程編制......................................................................................................15 6、2 心軸的加工路徑……………………………………………………………………16
第六章 心軸的編程及加工路徑...........................................................................................15 結(jié)束語...........................................................................................................................................18 謝
詞
.........................................................................................................................................19 參考文獻......................................................................................................................................20
１
第一章 軸類零件技術(shù)要求 1、1尺寸精度
起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5～IT7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6～IT9）。1、2、幾何形狀精度
軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。1、3 相互位置精度
軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01～ 0.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.001～ 0.005mm。1、4、表面粗糙度
一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5～0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63～0.16μm。
２
第二章 軸類零件的毛胚和材料 2、1 軸類零件的選材
軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能。
根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時采用模鍛。
軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達45～52HRC。
40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機械性能。
軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達50～58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。
精密機床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。2、2 軸類零件的切削用量的選擇 2、2、1傳動軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。2、2、2車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由《機械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取
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第三章 軸類零件加工要求方法 3、1 軸類零件加工注意事項
在學(xué)校機械加工實習(xí)課中，軸類零件的加工是學(xué)生練習(xí)車削技能的最基本也最重要的項目，但學(xué)生最后完工工件的質(zhì)量總是很不理想，經(jīng)過分析主要是學(xué)生對軸類零件的工藝分析工藝規(guī)程制訂不夠合理。
軸類零件中工藝規(guī)程的制訂，直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點：
（1）零件圖工藝分析中，需理解零件結(jié)構(gòu)特點、精度、材質(zhì)、熱處理等技術(shù)要求，且要研究產(chǎn)品裝配圖，部件裝配圖及驗收標(biāo)準(zhǔn)。
（2）滲碳件加工工藝路線一般為：下料→鍛造→正火→粗加工→半精加工→滲碳→去碳加工（對不需提高硬度部分）→淬火→車螺紋、鉆孔或銑槽→粗磨→低溫時效→半精磨→低溫時效→精磨。
（3）粗基準(zhǔn)選擇：有非加工表面，應(yīng)選非加工表面作為粗基準(zhǔn)。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據(jù)加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準(zhǔn)，同時，粗基準(zhǔn)不可重復(fù)使用。
（4）精基準(zhǔn)選擇：要符合基準(zhǔn)重合原則，盡可能選設(shè)計基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準(zhǔn)。盡可能使定位基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準(zhǔn)。3、2 軸類零件的熱處理
（1）加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
（2）調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。（3）表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。（4）精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進行低溫時效處理。3、3 軸類零件加工的技術(shù)要求
（1）尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5～IT7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為IT6~IT9。
（2）幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。
（3）相互位置精度包括內(nèi)、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重
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要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。
（4）表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟性來確定。
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第四章 夾具的設(shè)計
一、現(xiàn)狀及發(fā)展
夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1．夾具的現(xiàn)狀
國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80%左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10~20%左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：（1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；（2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；（3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；
（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具；
（5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；
（5）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。2．現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。
（1）標(biāo)準(zhǔn)化 機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。（2）精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。
（3）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。（4）柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機械工 ６
業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。
二、夾具的作用(1)保證加工精度
采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。(2)提高生產(chǎn)率、降低成本
用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動生產(chǎn)率。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。(3)擴大機床的工藝范圍
使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機床的作用。4.1夾具的概念
機床夾具是機床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。4.2 車床夾具的主要類型
在車床上用來加工工件內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具稱為車床夾具。車床夾具多數(shù)安裝在主軸上；少數(shù)安裝在床鞍或床身上。車床夾具按工件定位方式不同分為：定心式、角鐵式和花盤式等。4.3夾具的分類 4.3.1專門化分類：
（1）通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機床附件提供給用戶。其特點是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。
（2）專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計制造周期較長、制造費用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。
（3）通用可調(diào)夾具和成組夾具 其特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。（4）組合夾具 組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。
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（5）隨行夾具 隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進行不同工序的加工。4.3.2按使用分類：
由于各類機床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。4.3.3按夾緊分類
根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同，可分為：定心式夾具、角鐵式夾具、花盤式夾具、手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。
4.4定心式車床夾具
在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構(gòu)。4.5角鐵式車床夾具
角鐵式車床夾具：在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。4.6花盤式車床夾具
這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。4.7定位原理 4.7.1完全定位
工件在夾具中的定位的六個自由度全部被夾具中的定位元件所限制，而在夾具中占有完全確定的惟一位置，稱為完全定位，當(dāng)工件在x、y、z三個坐標(biāo)方向上均有尺寸要求或位置精度要求時，一般采用這種定位方式。4.7.2部分定位
工件定位時，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個支撐點的定位稱為部分定位。
在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個自由度。4.7.3過定位（重復(fù)定位）
幾個定位支撐點重復(fù)限制一個自由度，稱為過定位。一般情況下，應(yīng)該避
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免使用過定位。
通常，過定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件（或定位件）產(chǎn)生變形，所以在一般情況下，過定位是應(yīng)該避免的。
過定位亦可合理應(yīng)用雖然工件在夾具中定位，通常要避免產(chǎn)生“過定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。這對剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。
工件本身剛性和支承剛性的加強，是提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的有效措施，生產(chǎn)中常有應(yīng)用。大家都熟知車削長軸時的安裝情況，長軸工件的一端裝入三爪卡盤中，另一端用尾架尖支撐。這就是個“過定位”的定位方式。只要事先能對工件上諸定位基準(zhǔn)和機床（夾具）有關(guān)的形位誤差從嚴控制，過定位的弊端就可以免除。由于工件的支撐剛性得以加強，尾架的扶持有助于實現(xiàn)穩(wěn)定，可靠的定位，所以工件安裝方便，加工質(zhì)量和效率也大為提高。4.7.4欠定位
按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位，稱為欠定位。在確定工件定位方案時，欠定位時絕對不允許的。工件的同一自由度背二個或二個以上的支撐點重復(fù)限制的定位，稱為過定位。在通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過定位。
4.8夾具的組成 4.8.1定位元件
它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對正確位置。4.8.2夾緊裝置
用于夾緊工件，在切削時使工件在夾具中保持既定位置。4.8.3對刀、引導(dǎo)元件或裝置
這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊。用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進行加工的元件，稱為導(dǎo)引元件。4.8.4連接元件
使夾具與機床相連接的元件，保證機床與夾具之間的相互位置關(guān)系。4.8.5夾具體
用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件。它與機床有關(guān)部件進行連接、對定，使夾具相對機床具有確定的位置。4.8.6其它元件及裝置
有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。以上這些組成部分，并不是對每種機床夾具都是缺一不可的，但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它們是保證工件加工精度的關(guān)鍵，目的是使工件定準(zhǔn)、夾牢。
4.9夾具的功用
4.9.1能穩(wěn)定地保證工件的加工精度
用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。4.9.2能減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率
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使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構(gòu)，進一步提高勞動生產(chǎn)率。4.7.4能擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能
根據(jù)加工機床的成形運動，附以不同類型的夾具，即可擴大機床原有的工藝范圍。例如在車床的溜板上或搖臂鉆床工作臺上裝上鏜模，就可以進行箱體零件的鏜孔加工。
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第五章 軸類零件工藝路線
（1）軸類零件是常見的零件之一。按軸類零件結(jié)構(gòu)形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實心軸、空心軸等。它們在機器中用來支承齒輪、帶輪等傳動零件，以傳遞轉(zhuǎn)矩或運動。
（2）對于7級精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般傳動軸，其工藝路線是：正火－車端面鉆中心孔－粗車各表面－精車各表面－銑花鍵、鍵槽－熱處理－修研中心孔－粗磨外圓－精磨外圓－檢驗。
（3）軸類零件一般采用中心孔作為定位基準(zhǔn)，以實現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一的方案。在單件小批生產(chǎn)中鉆中心孔工序常在普通車床上進行。在大批量生產(chǎn)中常在銑端面鉆中心孔專用機床上進行。
（4）中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準(zhǔn)，其質(zhì)量對加工精度有著重大影響。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金剛石或硬質(zhì)合金頂尖加壓進行。
（5）對于空心軸（如機床主軸），為了能使用頂尖孔定位，一般均采用帶頂尖孔的錐套心軸或錐堵。若外圓和錐孔需反復(fù)多次、互為基準(zhǔn)進行加工，則在重裝錐堵或心軸時，必須按外圓找正或重新修磨中心孔。
（6）軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工，一般安排在外圓精車之后，磨削之前進行。因為如果在精車之前就銑出鍵槽，在精車時由于斷續(xù)切削而易產(chǎn)生振動，影響加工質(zhì)量，又容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應(yīng)安排在外圓精磨之后進行，以免破壞外圓表面的加工精度和表面質(zhì)量。
（7）在軸類零件的加工過程中，應(yīng)當(dāng)安排必要的熱處理工序，以保證其機械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯鍛造后安排正火工序，而調(diào)質(zhì)則安排在粗加工后進行，以便消除粗加工后產(chǎn)生的應(yīng)力及獲得良好的綜合機械性能。淬火工序則安排在磨削工序之前。
（8）臺階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內(nèi)容與基本規(guī)律。下面就以減速箱中的傳動軸為例，介紹一般臺階軸的加工工藝。
１１ 5、1傳承軸圖樣分析
圖5.1
（1）圖5.1所示零件是減速器中的傳動軸。它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。
（2）根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣(圖5.1)規(guī)定了主要軸頸M，N，外圓P、Q以及軸肩G、H、I有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動軸的關(guān)鍵工序是軸頸M、N和外圓P、Q的加工。5、2選擇零件材料
該傳動軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。本例傳動軸屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇￠60mm的熱軋圓鋼作毛坯。
１２ 5、3確定零件的加工方法
1軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的主要表面M、N、P、Q的公差等級(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：粗車→半精車→磨削。
2加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。采用卡拉法可避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。
精車時，采用雙頂尖法（此時尾座應(yīng)采用彈性頂尖）有利于提高精度，其關(guān)鍵是提高中心孔精度。
3刀架是車削細長軸極其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工時徑向切削分力的影響，從而減少切削振動和工件變形，但必須注意仔細調(diào)整，使跟刀架的中心與機床頂尖中心保持一致。
4切削細長軸時，常使車刀向尾座方向作進給運動（此時應(yīng)安裝卡拉工具），這樣刀具施加于工件上的進給力方向朝向尾座，因而有使工件產(chǎn)生軸向伸長的趨勢，而卡拉工具大大減少了由于工件伸長造成的彎曲變形。5、4定位基準(zhǔn)
（1）合理地選擇定位基準(zhǔn)，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對基準(zhǔn)軸線A-B均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。
（2）粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾(有時在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。5、5工尺寸和切削用量
（1）傳動軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。
（2）車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由《機械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。5、6工藝過程
定位精基準(zhǔn)面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化
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皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加工。在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圓時，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時加工出各退刀槽、倒角和螺紋；三個鍵槽應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在精磨后銑鍵槽時破壞已精加工的外圓表面。
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第六章 傳承軸加工路徑及編程 6、1心軸的工路徑分析
采用一夾一頂裝夾工件，粗、精加工外圓及加工螺紋。所用工具有外圓粗加工正偏刀（T01）、刀寬為2mm的切槽刀（T02）、外圓精加工正偏刀（T03）。加工工藝路線為：粗加工φ42mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.3mm）→粗加工φ35mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.3mm）→粗加工φ28mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.3mm）→精加工φ28mm的外圓→精加工螺紋的外圓（φ34.85mm）→精加工φ35mm的外圓→精加工φ42mm的外圓→切槽→加工螺紋→切斷。
調(diào)頭用銅片墊夾φ42mm外圓，百分表找正后，精加工φ20mm的內(nèi)孔。所用刀具有45°端面刀（T01）、內(nèi)孔精車刀（T02）。加工工藝路線為：加工端面→精加工φ20mm的內(nèi)孔。
１５ 6、2心軸的程序編寫
％7091 N10 G92 X100 Z10 N20 M03 S500 N30 M06 T0101 N40 G00 Z5 N50 X47 Z2 N60 G80 X42.5 Z-364 F300 N70 G80 X38 Z-134.mj8+wdas80 G80 X35.5 Z-134.2 F300 N90 G80 X30 Z-47.2 F300 N100 G80 X28.5 Z47.2 F300 N110 G00 X100 N120 Z10 N125 T0100 N130 M06 T0303 N140 S800 N150 G00 Z1 N160 X24 N170 G01 X28 Z-1 F100 N180 Z-47.5 N190 X32.85 N200 X34.85 Z-48.5 N210 Z-70.5 N220 X35 N230 Z-134.5 N240 X42 N230 Z-360.5 N240 G00 X100 N250 Z10 N255 T0300 N260 M06 T0202 N270 S300 N280 G00 X45 Z-134.5 N290 G01 X34 F50 N300 X36 N310 G00 Z-70.5 N320 G01 X33 N330 X36 N340 Z-69.5 N350 X33
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N360 X36 N370 G00 X100 N380 Z10 N385 T0200 N390 M06 T0404 N400 S400 N410 G00 X37 Z-45 N420 G76 R4 A60 X33.65 Z-72 I0 K0.8 F1.5 N430 G00 X100 N440 Z10 N445 T0400 N450 M06 T0202 N460 S300 N470 G00 Z-363.5 N480 X45 N490 G01 X5 F50 N500 G00 X100 N510 Z10 N515 T0200 N518 M05 N520 M02 ％7092 N10 G92 X100 Z50 N20 M03 S600 N30 M06 T0101 N40 G90 G00 X20 Z2 N50 G01 X14 Z-1 F100 N60 Z0 N80 G00 X100 Z50 N85 T0100 N90 M06 T0202 N100 G00 X24 Z1 N110 G01 X20 Z-1 F100 N120 Z-35 N130 X18 N140 G00 F50 N150 X100 N160 T0200 N165 M05 N180 M02
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結(jié)束語
通過做畢業(yè)設(shè)計，使我對書本的知識有了更深一步的認識和理解，知道了理論聯(lián)系實際的重要性；另外，對如何查閱資料與合理利用有了更深入的了解；本次畢業(yè)設(shè)計過程中進行了工件的工藝路線分析、工藝過程的分析、軸類零件與夾具的設(shè)計與分析，是對我在大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識的一個檢驗，也是對所學(xué)知識的運用和綜合；通過做畢業(yè)設(shè)計的這個過程，對我以后參加實際工作一定有很好的鍛煉意義和指導(dǎo)作用。
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致謝辭
本設(shè)計的完成是在我們李秀珍指導(dǎo)老師的細心的指導(dǎo)下進行的，在設(shè)計中每次遇到困難，我們的老師都非常耐心的給我們講解，正是因為有了她這樣不辭辛苦的講解，才使我們的畢業(yè)設(shè)計進行的這么順利。
在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機會向在這三年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘?。不積跬步何以至千里，各位任課老師認真負責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。
從設(shè)計到選材，再到資料的收集，到畢業(yè)設(shè)計的修改的全部過程，都花了我們李秀珍老師許多的時間和精力，對此我向您表示中心的感謝，您的嚴謹治學(xué)的態(tài)度和高度的責(zé)任心使得我們的同學(xué)受益終身。
同時我也要感謝我的同學(xué)，在我的畢業(yè)設(shè)計中得到了許多你們的幫助，幫我及時發(fā)現(xiàn)問題幫我改正，使我的設(shè)計順利的完成，對此我向你們深表謝意。
本設(shè)計參考了大量的文獻資料，在此向?qū)W術(shù)界的各位前輩學(xué) 長們致敬、感謝你們！
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參考文獻
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