渦輪減速器箱體工藝畢業(yè)設計

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　渦輪減速器箱體工藝設計</p><p><b>　　2013年6月5日</b></p><p>　學生姓名</p><p>　所 在 系機械工程系</p><p>　班 級10級機電一班</

2、p><p>　專 業(yè)機電一體化</p><p>　指導教師</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　渦輪減速器箱體類零件是機器及其部件的基礎件，其主要特點：形狀復雜、壁薄且不均勻，內部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔.在加工過程中也要許

3、多加工工藝。</p><p>　　關鍵詞：渦輪減速器箱體零件,夾具,加工工藝。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　第1章 緒論1</p><p>　　1.1渦輪減速器箱體淺析1</p>

4、;<p>　　1.2 渦輪減速器箱體零件簡介1</p><p>　　1.2.1 渦輪減速器箱體類零件的功用及結構特點1</p><p>　　1.2.2 渦輪減速器箱體零件加工工藝特點2</p><p><b>　　1.3本章小節(jié)3</b></p><p>　　第2章零件的分析4</p>

5、<p>　　2.1 零件的作用4</p><p>　　2.2零件的工藝分析5</p><p>　　2.3本章小節(jié)7</p><p>　　第3章 零件的工藝規(guī)程設計8</p><p>　　3.1確定毛坯的制造形式8</p><p>　　3.2基準的選擇9</p><p>

6、;　　3.3 制定工藝路線10</p><p>　　3.4渦輪減速器箱體加工工序的工藝過程安排111</p><p>　　3.5加工工藝過程的分析12</p><p>　　3.6機床設備的選擇和介紹12</p><p>　　3.7刀具量具的選擇13</p><p>　　3.7.1量具的選擇13</p&

7、gt;<p>　　3.7.2刀具的選擇14</p><p>　　3．8計算切削用量及加工工時............................................. ...... 15</p><p>　　3.9本章小節(jié)......... ..26</p><p>　　第4章 夾具設計27</p><p>

8、;<b>　　加緊機構28</b></p><p>　　4.1定位方案的選定28</p><p>　　4.2夾具夾緊裝置的確定30</p><p>　　4.2.1夾緊力的方向和作用點的確定30</p><p>　　4.2.2夾緊力大小的估算32</p><p>　　4.2.3夾緊機構及元

9、件的選擇33</p><p>　　4.3夾具傳動裝置的確定33</p><p>　　4.4夾具體的設計34</p><p>　　4.4.1夾具體毛坯類型的選擇34</p><p>　　4.4.2夾具體上排屑措施的確定35</p><p>　　4.5本章小節(jié)....36</p><p>

10、;　　第5章 夾具定位方案的分析37</p><p>　　5.1工件定位自由度分析37</p><p>　　5.3本章小節(jié) 40</p><p><b>　　結論41</b></p><p><b>　　參考文獻42</b></p><p><b>　　致

11、謝43</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1箱體淺析</b></p><p>　　我國摩托車工業(yè)經過二十多年的飛躍發(fā)展，取得了長足的進步，已成為國民經濟中的重要一環(huán)，尤其在1993年就以367.49萬輛的產量首次超過摩托車王國——日本，成為世界頭號摩

12、托車生產大國，1997年則突破1000萬輛大關，達1003.7萬輛。截止2005年，我國摩托車產量連續(xù)12年位居世界第一。然而，我國雖是世界摩托車生產第一大國，但不是世界摩托車的強國。我國摩托車的產品質量與歐、美、日等摩托車強國相比，特別是可靠性方面，仍有相當大的差距。摩托車行業(yè)面臨著開發(fā)能力低、產品同質化嚴重、中小排量技術欠缺、知識產權意識尚待提高等諸多問題。 目前我國摩托車主要集中在50mL、70mL、80mL、90mL、

13、100mL、110mL、125mL、150mL等幾款中小排量車型上，而250mL、350mL、400mL、750mL以上中高排量車型很少，有的甚至是空缺。這說明我國摩托車生產技術水平只限于中、小排量低速車上，而且過于集中。例如，某些型號的跨式車用發(fā)動機（如CG125款挺桿機型），全國竟然有256種型號與其外觀相似，簡單重復、千車一面、水平一般是我國摩托車品種的特點，真正有個性化且作為企業(yè)標</p><p><

14、;b>　　減速器箱體的性能</b></p><p>　　要求具有高的輸出功率和良好的經濟性。</p><p>　?。?）提高發(fā)動機轉速，是提高發(fā)動機性能的主要手段。</p><p>　?。?）提高發(fā)動機指示平均有效壓力，提高發(fā)動機扭矩。</p><p>　?。?）降低摩擦平均有效壓力。</p><p>

15、;　　（4）其他提高發(fā)動機性能的各項措施。</p><p><b>　　1.2箱體零件簡介</b></p><p>　　1.2.1 箱體類零件的功用及結構特點</p><p>　　渦輪減速器箱體的結構形式雖然多種多樣，但仍有共同的主要特點：形狀復雜、壁薄且不均勻，內部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求

16、較低的緊箱體類是機器或部件的基礎零件，它將機器或部件中的軸、套、齒輪等有關零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關系協調地傳遞運動或動力。因此，箱體的加工質量將直接影響機器或部件的精度、性能和壽命。</p><p>　　常見的減速器箱體類零件有：機床主軸箱、機床進給箱、變速渦輪減速器箱體、減速器箱體、發(fā)動機缸體和機座等。根據減速器箱體零件的結構形式不同，可分為整體式減速器箱體固孔。因此

17、，一般中型機床制造廠用于渦輪減速器箱體類零件的機械加工勞動量約占整個產品加工量的15%~20%。</p><p>　　1.2.2 渦輪減速器箱體零件加工工藝特點</p><p>　　渦輪減速器箱體類零件的主要結構特點是：有一對和數對要求嚴、加工難度大的軸承支承孔；有一個或數個基準面及一些支承面；結構一般比較復雜，壁薄且壁厚不均勻；有許多精度要求不高的緊固用孔。</p><

18、;p>　　渦輪減速器箱體類零件的主要技術要求是對孔和平面的精度和表面粗糙度的要求；支撐孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度；孔與孔的軸線之間的相互位置精度（平行度、垂直度）；裝配基準面與加工時的定位基準面的平面度和表面粗糙；各支承孔軸線和平面基準面的尺寸精度、平行度和垂直度。這些技術要求是保證機器與設備的性能與精度的重要措施。</p><p>　　渦輪減速器箱體加工工藝的原則：</p>&l

19、t;p>　　(1)“先面后孔”的原則。先加工平面，后加工孔，是渦輪減速器箱體零件加工的一般規(guī)律。</p><p>　　(2)“粗精分開，先粗后精”。由于渦輪減速器箱體類零件結構復雜，主要表面的精度要求高，為減少或消除粗加工時產生的切屑力、夾緊力和切屑熱對加工精度的影響，一般應盡可能把粗精加工分開，并分別在不同機床上進行。至于要求不高的平面，則可將粗精兩次進給安排在一個工序內完成，以縮短工藝過程，提高功效。&

20、lt;/p><p>　　(3)主要表面加工方法的選擇。渦輪減速器箱體的主要加工表面為平面和軸承支承孔。渦輪減速器箱體平面的粗加工和半精加工，主要采用刨削和銑削。銑削的生產率比刨削高，在成批和大量生產中，多采用銑削。渦輪減速器箱體平面的精加工多用磨削。渦輪減速器箱體上的軸承支承孔，一般采用鉆--擴--粗鉸--精鉸或鏜--半精鏜--精鏜的加工方案進行加工。前者用于加工直徑較小的孔，后者用于加工直徑較大的孔。</p&

21、gt;<p><b>　　1.3本章小節(jié)</b></p><p>　　本章介紹箱體的發(fā)展前景以及箱體類零件的功用及結構特點, 渦輪減速器箱體零件加工工藝特點:先面后孔,粗精分開,先粗后精的加工工藝原理。</p><p><b>　　第2章 零件的分析</b></p><p><b>　　2.1 零件

22、的作用</b></p><p>　　題目所給定的零件是渦輪減速器箱體。由它將機器和部件中許多零件連接成一個整體,并使之保持正確的相互位置,彼此能協調地運動.常見的渦輪減速器箱體零件有:各種形式的機床主軸箱.減速箱和變速箱等.</p><p>　　各種渦輪減速器箱體類零件由于功用不同,形狀結構差別較大,但結構上也存在著相同的特點。</p><p>　　2.

23、2零件的工藝分析在機體上的加工：</p><p>　　(1) 加強筋。如圖2.1所示。</p><p>　　(2) 4-φ18的孔。如圖2.2所示。</p><p>　　(3) 周圍設置螺釘安裝孔前機體。如圖2.3所示。</p><p>　　(4) 前機體使用時不能太重，不能變形太大，喪失精度。故前機體使用了鑄造鉛合金ZL10ZY鑄出中間部位

24、設置加強筋。</p><p><b>　　圖2.1加強筋</b></p><p><b>　　圖2.2孔</b></p><p>　　圖2.3安裝孔前機體</p><p><b>　　2.3本章小節(jié)</b></p><p>　　本小節(jié)主要介紹常見的渦輪減

25、速器箱體零件有:各種形式的機床主軸箱.減速箱和變速箱等，以及各種渦輪減速器箱體類零件由于功用不同,形狀結構差別較大,但結構上也存在著相同的特點，零件的工藝分析圖解。</p><p>　　第3章 零件的工藝規(guī)程設計</p><p>　　3.1確定毛坯的制造形式</p><p>　　根據生產批量，零件的力學性能，參考以下三種鑄造方法，分別是離心鑄造、熔模鑄造、金屬型鑄造

26、的工藝特點如表3.2。</p><p>　　渦輪減速器箱體它的生產批量大，故前機體毛坯宜用壓鑄方法鑄造。 </p><p>　　表3.1 （單位：mm）</p><p>　　(資料來源：《機械加工工藝手冊》)&

27、lt;/p><p><b>　　3.2基準的選擇</b></p><p>　　基準是用來確定生產對象上幾何要素的幾何關系所依據的那些點、線、面?；鶞矢鶕涔τ玫牟煌煞謩e為設計基準和工藝基準。</p><p>　　在工件工序圖中，用來確定本工序加工表面位置的基準，加工表面與工序基準之間，一般有兩次核對位置要求：一是加工表面對工序基準的距離要求，即工

28、序尺寸要求；另一次是加工表面對工序基準的形狀位置要求，如平行度，垂直度等。</p><p>　　工件定位時，用以確定工件在夾具中位置的表面（或點，線）稱為定位基準，定位基準的選擇，一般應本著基準重合原則，盡可能選用工序基準作為定位基準，工件在定位時，每個工件的夾具中的位置是不確定的，一般是限制工件的六個自由度，分別是指：沿三坐標軸的移動自由度，和繞三坐標軸轉動的自由度。</p><p>　

29、　基面的選擇是工藝規(guī)程設計的重要工作之一，基面選擇正確合理，可以使加工質量的到保證，減輕勞動強度，生產效率得到提高。否則，會使加工困難，甚至造成加工零件報廢。</p><p><b>　　粗基準的選擇</b></p><p>　　粗基準選擇原則：選擇粗基準，主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)工序提供精基準。為了方便地加工出精基準，使精基準面獲得所需加工

30、精度，選擇粗基準，以便于工件的準確定位。選擇粗基準的的出發(fā)點是：一要考慮如何合理分配各加工表面的余量；二要考慮怎么樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置要求，一般應按下列原則來選擇：</p><p>　　(1)若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應優(yōu)先選擇該表面為粗基準。</p><p>　　(2)若工件每個表面都有加工要求，為了保證各表面都有足夠的加工余量，應選擇加工量最

31、少的表面為粗基準。</p><p>　　(3)若工件必須保證某個加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，則應選擇某個加工面為粗基準。</p><p>　　(4)選擇基準的表面應盡可能平整，沒有鑄造飛邊，澆口，冒口或其他缺陷。粗基準一般只允許使用一次。</p><p>　　基于上述的要求和考慮到安裝裝配面的精度要求和便于夾緊等實際情況，粗基準選用前機體內一個較大的非加

32、工面在毛坯圖上已經標出。</p><p>　　(2) 精基準的選擇</p><p>　　精基準選擇原則：選擇精基準時，應從整個工藝過程來考慮如何保證工件的尺寸精度和位置精度，并要達到使用起來方便可靠。一般應按下列原則來選擇：</p><p>　　(1)基準重合原則；應選擇設計基準作為定位基準。</p><p>　　(2)基準統(tǒng)一原則；應盡可能

33、在多數工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準來加工其他各表面，采用統(tǒng)一基準原則可以避免基準轉換過程所產生的誤差，并可使各工序所使用的夾具結構相同或相似，從而簡化夾具的設計和制造。</p><p>　　(3)自為基準原則；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇加工表面本身來作為定位基準。</p><p>　　(4)互為基準原則；對于相互位置精度要求高的表面，可以采用互為基準，反復加工的方

34、法。</p><p>　　(5)可靠，方便原則；應選擇定位可靠，裝夾方便的表面作為精基準。</p><p>　　本零件精基準選擇前機體上一個最大平面，此平面專配時隔一紙墊在曲軸箱上。此平面由于長、寬兩方向是最大，用它做支靠，加工時安裝穩(wěn)定性好。</p><p>　　精基準放在工序最前面加工。為了使零件在安裝加工時角向位置準確，在前機體上選擇相互距離較大的兩個螺釘孔精

35、加工為定位銷孔，兩銷孔只作角向定位，零件使用時，它們仍是螺釘安裝孔。</p><p>　　3.3 制定工藝路線</p><p>　?。?）熱處理工序的安排</p><p>　　加工工藝不安排熱處理，因此鑄件一般不另進行熱處理，使用狀態(tài)極為鑄態(tài)。</p><p>　?。?）定位基準的選擇</p><p>　　粗基準如果選

36、擇其他面，則由非加工面到加工面多個尺寸就不一定能保證準確度達到圖紙要求。</p><p>　　精基準加工時支靠面不選擇最大平面，因為加工時穩(wěn)定性差一些，加工精度就受到了影響，角向定位也是這樣。</p><p><b>　?。?）前機體的檢驗</b></p><p>　　前機體零件加工到工序時，已加工好全部表面，此時安排檢驗，接著是該零件所屬組件

37、組合，這樣安排較好。</p><p>　　精度檢驗的內容有：表面幾何形狀精度、尺寸精度、各表面的相互位置精度。所用量具有專用卡規(guī)、百分尺、游標卡尺、塞規(guī)、對表環(huán)、表架等。</p><p>　　通過對工件進行檢驗，不僅可以確定工件的加工質量是否能滿足設計使用上的要求，而且可以發(fā)現影響加工質量關鍵所在，以使在誤差分析的基礎上采取有效措施，從而提高加工質量。</p><p&g

38、t;　　3.4蝸桿減速器箱體加工工序的工藝過程安排</p><p>　　由于生產類型為大批生產，應盡量使工序集中來提高生產率，除此之外，還應降低生產成本。</p><p>　　表 3.2 工藝方案表</p><p>　　3.5加工工藝過程的分析</p><p>　　3.5.1保證相互位置精度</p><p>　　全部加

39、工分在幾次安裝中進行，先加工孔，后以孔為精基準最終加工其他表面。前機體多道工序的加工都是以大孔、小孔以及平面組合定位，這種方法減少了工件的安裝誤差，能獲得很高的相互位置精度，其結構簡單，制造精度容易保證的主要是孔定位基準的夾具是心軸和定位銷。以孔定位其定心精度很高。</p><p>　　3.5.2防止變形的工藝措施：</p><p>　　前機體在加工過程中，常由于夾緊力、切削力和切削熱、熱

40、處理等因素的影響而產生變形，使加工精度降低，防止變形注意以下幾點：</p><p>　　1.與減少切削力和切削熱的影響。粗、精加工應分開進行，使粗加工產生的變形在精加工中可以得到糾正，也可以采用輔助支撐，增加安裝剛性，減少切削力影響。</p><p>　　b.減少夾緊力的影響，工藝上可采取一些措施?？梢苑稚?，減少變形。夾緊力不應集中于工件的某一點，使應力分布在比較大的面積上，以使工件單

41、位面積上所受力較小，從而減少變形。還可以采用夾緊工件的夾具。</p><p>　　3.6機床設備的選擇和介紹 </p><p>　　漢川臥式鏜床T(X)611B. 斗山加工中心 DNM500 主要參數如下:</p><p>　　漢川臥式鏜床T(X)611B主要參數：</p><p>　　表 3.3漢川臥式鏜床T(X)611B主要參數</

42、p><p>　　斗山加工中心 DNM500 主要參數:</p><p>　　表 3.4斗山加工中心 DNM500 主要參數</p><p>　　3.7刀具量具的選擇</p><p>　　3.7.1量具的選擇</p><p>　　依據〈〈金屬機械加工工藝人員手冊〉〉所選量具如下：</p><p>　　

43、測量范圍為：0～100的深度值</p><p>　　深度值用于精確測量凹臺和溝槽深度?！?lt;/p><p><b>　　測量范圍為～的塞規(guī)</b></p><p>　　塞規(guī)具有獨特的導向圓柱體設計，方便、快、準。適用于現場測量。</p><p>　　測量范圍為10～30的內槽卡鉗</p><p>　

44、　內槽卡鉗適用于測量各種筒形工件、管材內徑以及凹槽尺寸。</p><p>　　3.7.2刀具的選擇</p><p>　　依據〈〈金屬機械加工工藝人員手冊〉〉所選刀具如下：</p><p><b>　　帶柄槽銑刀φ60：</b></p><p>　　用于φ90，φ119工序；</p><p><

45、;b>　　面銑刀φ170：</b></p><p>　　用于銑兩個工藝面工序；</p><p>　　絲錐M10，M20：</p><p>　　用于共M10 M20工序；</p><p><b>　　鏜刀：</b></p><p>　　擴孔φ90.φ119：</p>

46、<p><b>　　麻花鉆,φ18：</b></p><p>　　用于加工4-φ18的孔</p><p>　　3.8確定切削用量及基本工時計算</p><p>　　工序3：以195左側面為基準，銑底面，留2mm余量，以底面為基準，銑四周</p><p>　?。?）加工條件： </p><

47、p><b>　　工件材料：灰鑄鐵</b></p><p>　　加工要求：粗銑箱體四周，保證尺寸195 mm</p><p>　　機床：5036B 魯南精機 升降臺式銑床</p><p>　　刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數Z=20</p><p><b>　　量具：卡板 <

48、/b></p><p><b>　　工序4： </b></p><p>　　（2）計算銑削用量 </p><p>　　已知毛坯被加工長度為195 mm，最大加工余量為Zmax=2mm,可一次銑削，切削深度ap=2mm</p><p><b>　　確定進給量f：</b>&l

49、t;/p><p>　　根據《工藝手冊》），確定fz=0.2mm/Z</p><p><b>　　切削速度：</b></p><p>　　參考有關手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min</p><p>　　根據表2.4—86,取nw=37.5r/min,</p><p><b>　　故

50、實際切削速度為：</b></p><p>　　V=πdwnw /1000=26.5(m/min)</p><p>　　當nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應為：</p><p>　　fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)</p><p>　　切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤

51、不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=125+3+2=130mm </p><p>　　故機動工時為： </p><p>　　tm =130÷150=0.866min=52s</p><p><b>　　輔助時間為：</b></p><p>　　tf=0.15tm=0.15×52=7.8s&

52、lt;/p><p><b>　　其他時間計算：</b></p><p>　　tb+tx=6%×(52+7.8)=3.58s</p><p><b>　　工序5：</b></p><p><b>　?。?）計算鏜削用量</b></p><p>　　粗

53、鏜孔至Φ89.4mm，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</p><p><b>　　確定進給量f：</b></p><p>　　根據《工藝手冊》，表2.4—60,確定fz=0.37mm/Z</p><p><b>　　切削速度：</b></p>

54、;<p>　　參考有關手冊，確定V=300m/min</p><p>　　tdj=tm+tf+tb+tx =52+7.8+3.58=63.4s </p><p>　　工序6 粗鏜 Φ90mmH7孔</p><p><b>　?。?）加工條件</b></p><p><b>　　工件材料：灰鑄

55、鐵</b></p><p>　　加工要求：粗鏜Φ90mm軸承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm</p><p><b>　　機床：T68鏜床</b></p><p><b>　　刀具：YT30鏜刀</b></p><p><b>　　量具：塞規(guī)</b><

56、/p><p>　　根據表3.1—41,取nw=800r/min,</p><p><b>　　故加工蝸桿軸承孔:</b></p><p><b>　　機動工時為：</b></p><p><b>　　輔助時間為：</b></p><p>　　tf=0.15

57、tm=0.15×48=7.2ss</p><p><b>　　其他時間計算：</b></p><p>　　tb+tx=6%×(48+7.2)=3.3s</p><p>　　則工序6的總時間為：</p><p>　　tdj1=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s </p>

58、;<p>　　工序7 粗鏜 Φ185mmH7孔</p><p><b>　　（1）加工條件</b></p><p><b>　　工件材料：灰鑄鐵</b></p><p>　　加工要求：粗鏜Φ185mm軸承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm</p><p><b>

59、　　機床：T68鏜床</b></p><p><b>　　刀具：YT30鏜刀</b></p><p><b>　　量具：塞規(guī)</b></p><p><b>　　（2）計算鏜削用量</b></p><p>　　粗鏜孔至Φ184.4mm，單邊余量Z=0.3mm, 切削

60、深度ap=2.2mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm</p><p><b>　　確定進給量f：</b></p><p>　　根據《工藝手冊》，表2.4—60,確定fz=0.37mm/Z</p><p><b>　　切削速度：</b></p><p>　　參考有關手冊，確定V=3

61、00m/min</p><p>　　根據表3.1—41,取nw=800r/min,</p><p><b>　　故加工蝸桿軸承孔:</b></p><p><b>　　機動工時為：</b></p><p><b>　　輔助時間為：</b></p><p&g

62、t;　　tf=0.15tm=0.15×48=7.2ss</p><p><b>　　其他時間計算：</b></p><p>　　tb+tx=6%×(48+7.2)=3.3s</p><p>　　則工序7的總時間為：</p><p>　　tdj1=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5

63、s </p><p>　　工序8 精銑330面</p><p><b>　?。?）加工條件</b></p><p><b>　　工件材料：灰鑄鐵</b></p><p>　　加工要求：精銑箱體左2個端面</p><p>　　機床：5036B 魯南精機 升降臺式銑床<

64、;/p><p>　　刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數Z=20</p><p><b>　　量具：卡板 </b></p><p>　　（2）計算銑削用量 </p><p>　　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,

65、切削深度ap=0.45mm</p><p><b>　　確定進給量f：</b></p><p>　　根據《工藝手冊》，表2.4—75,確定fz=0.15mm/Z</p><p><b>　　切削速度：</b></p><p>　　參考有關手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min</p&g

66、t;<p>　　根據表2.4—86,取nw=37.5r/min,</p><p><b>　　故實際切削速度為：</b></p><p>　　當nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應為：</p><p>　　fm=fzznz=0.15×20×37.5=112.5(mm/min)</p>

67、<p>　　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 </p><p>　　故機動工時為： </p><p>　　tm =170÷112.5=1.5min=90s</p><p><b>　　輔助時間為：</b></p><p>　　

68、tf=0.15tm=0.15×90=13.5ss</p><p><b>　　其他時間計算：</b></p><p>　　tb+tx=6%×(90+13.5)=6.2s</p><p><b>　　故銑一端面的時間：</b></p><p>　　tdj=tm+tf+tb+tx =

69、90+13.5+6.2=109.7s </p><p>　　由于要求銑2個端面，則工序8的總時間為：</p><p>　　T=2×tdj=2×109.7=219.4s</p><p><b>　　序9 鉆孔</b></p><p><b>　　工件材料：灰鑄鐵</b></

70、p><p>　　加工要求：攻鉆3個公制螺紋M10mm，深20mm和攻鉆6個公制螺紋M10mm，深14mm 的孔</p><p>　　攻鉆3×M10mm，深20mm 孔</p><p><b>　　機床：組合鉆床</b></p><p>　　刀具：Φ8.5mm的麻花鉆</p><p><

71、b>　　M10絲錐</b></p><p>　　鉆3-Φ8.5mm的孔</p><p>　　f=0.32mm/r（《工藝手冊》2.4—38，3.1--36）</p><p>　　v=0.57m/s=34.2m/min（《工藝手冊》2.4--41）</p><p>　　ns=1000v/πdw=435(r/min)</p

72、><p>　　按機床選取nw=400r/min, （按《工藝手冊》3.1--36）</p><p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p><b>　　輔助時間為：</b></p><p>　　tf=0.15tm=0.15×26.7=4s</p><p>

73、<b>　　其他時間計算：</b></p><p>　　tb+tx=6%×(26.7+4)=1.8s</p><p><b>　　故單件時間：</b></p><p>　　tdj=tm+tf+tb+tx =26.7+4+1.8=32.5s </p><p>　　攻3-M10mm 孔<

74、/p><p>　　v=0.1m/s=6m/min</p><p>　　ns=238(r/min)</p><p>　　按機床選取nw=195r/min, </p><p><b>　　則實際切削速度</b></p><p>　　V=4.9(m/min)</p><p><

75、b>　　故機動加工時間：</b></p><p>　　l=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm,</p><p><b>　　輔助時間為：</b></p><p>　　tf=0.15tm=0.15×38.7=5.8</p><p><b>　　其他時間計算：</b>

76、</p><p>　　tb+tx=6%×(38.7+5.8)=2.7s</p><p><b>　　故單件時間：</b></p><p>　　tdj=tm+tf+tb+tx =38.7+5.8+2.7=47.2s</p><p>　　(2)攻鉆6-M10mm，深14mm 孔</p><p&g

77、t;　　機床：立式鉆床Z535型</p><p>　　刀具：Φ8.5mm的麻花鉆</p><p><b>　　M10絲錐</b></p><p>　　鉆6-Φ8.5mm的孔</p><p>　　f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4—38，3.1--36）</p><p>　　v=0.51m/s

78、=30.6m/min（《工藝手冊》2.4--41）</p><p>　　ns=1000v/πdw=402(r/min)</p><p>　　按機床選取nw=400r/min, （按《工藝手冊》3.1--36）</p><p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p><b>　　輔助時間為：<

79、/b></p><p>　　tf=0.15tm=0.15×72=10.8s</p><p><b>　　其他時間計算：</b></p><p>　　tb+tx=6%×(72+10.8)=5s</p><p><b>　　故單件時間：</b></p><p

80、>　　tdj=tm+tf+tb+tx =72+10.8+5=87.8s </p><p>　　攻4-M12mm 孔</p><p>　　v=0.1m/s=6m/min</p><p>　　ns=238(r/min)</p><p>　　按機床選取nw=195r/min, </p><p><b>　　則

81、實際切削速度</b></p><p>　　V=4.9(m/min)</p><p><b>　　故機動加工時間：</b></p><p>　　l=25mm, l1 =3mm,l2 =3mm,</p><p><b>　　輔助時間為：</b></p><p>　　t

82、f=0.15tm=0.15×76.3=11.5s</p><p><b>　　其他時間計算：</b></p><p>　　tb+tx=6%×(76.3+11.5)=5.3s</p><p><b>　　故單件時間：</b></p><p>　　tdj=tm+tf+tb+tx =7

83、6.3+11.5+5.3=93s</p><p>　　故工序9的總時間T=32.5+47.2+87.8+93=244.8s</p><p><b>　　工序10 鉆孔</b></p><p>　?。?）鉆4-Φ18mm 孔</p><p><b>　　工件材料：灰鑄鐵</b></p>

84、<p>　　加工要求：鉆4個直徑為18mm的孔</p><p>　　機床：立式鉆床Z535型</p><p>　　刀具：采用Φ16mm的麻花鉆頭走刀一次，</p><p>　　擴孔鉆Φ18mm走刀一次</p><p>　　Φ16mm的麻花鉆：</p><p>　　f=0.30mm/r（《工藝手冊》2.4--3

85、8）</p><p>　　v=0.52m/s=31.2m/min（《工藝手冊》2.4--41）</p><p>　　按機床選取nw=400r/min, （按《工藝手冊》3.1--36）</p><p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p><b>　　Φ18mm擴孔:</b><

86、/p><p>　　f=0.57mm/r（《工藝手冊》2.4--52）</p><p>　　切削深度ap=1.5mm</p><p>　　v=0.48m/s=28.8m/min（《工藝手冊》2.4--53）</p><p>　　ns=1000v/πdw=336(r/min)</p><p>　　按機床選取nw=400r/mi

87、n, （按《工藝手冊》3.1--36）</p><p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p>　　由于是加工4個相同的孔，故總時間為</p><p>　　T=4×(t1 +t2)= 4×(14.5+7.6)=88.4s</p><p><b>　　輔助時間為：</b&g

88、t;</p><p>　　tf=0.15tm=0.15×88.4=13.3s</p><p><b>　　其他時間計算：</b></p><p>　　tb+tx=6%×(88.4+13.2)=6.1s</p><p><b>　　故單件時間：</b></p><

89、;p>　　tdj=tm+tf+tb+tx =88.4+13.3+6.1=207.8s </p><p>　　工序11 精鏜 </p><p><b>　　（1）加工條件</b></p><p><b>　　工件材料：灰鑄鐵</b></p><p>　　加工要求：粗鏜Φ90mm軸承孔，加工0

90、.1mm</p><p><b>　　機床：T68鏜床</b></p><p><b>　　刀具：YT30鏜刀</b></p><p><b>　　量具：塞規(guī)</b></p><p><b>　?。?）計算鏜削用量</b></p><p

91、>　　粗鏜孔至Φ90mm， 切削深度ap=0.1mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm</p><p><b>　　確定進給量f：</b></p><p>　　根據《工藝手冊》，表2.4—60,確定fz=0.27mm/Z</p><p><b>　　切削速度：</b></p><

92、p>　　參考有關手冊，確定V=300m/min</p><p>　　根據表3.1—41,取nw=800r/min,</p><p><b>　　加工蝸輪軸承孔：</b></p><p><b>　　機動工時為：</b></p><p><b>　　輔助時間為：</b>&l

93、t;/p><p>　　tf=0.15tm=0.15×78=11.7ss</p><p><b>　　其他時間計算：</b></p><p>　　tb+tx=6%×(78+11.7)=5.4s</p><p>　　則工序11的總時間為：</p><p>　　tdj2=tm+tf+tb

94、+tx =78+11.7+5.4=95.1s </p><p><b>　　工序13 精鏜 </b></p><p><b>　?。?）加工條件</b></p><p><b>　　工件材料：灰鑄鐵</b></p><p>　　加工要求：粗鏜Φ185mm軸承孔，加工0.1mm

95、</p><p><b>　　機床：T68鏜床</b></p><p><b>　　刀具：YT30鏜刀</b></p><p><b>　　量具：塞規(guī)</b></p><p><b>　?。?）計算鏜削用量</b></p><p>

96、　　粗鏜孔至Φ185mm， 切削深度ap=0.1mm,走刀長度分別為l1=230mm, l2=275mm</p><p><b>　　確定進給量f：</b></p><p>　　根據《工藝手冊》，表2.4—60,確定fz=0.27mm/Z</p><p><b>　　切削速度：</b></p><p&g

97、t;　　參考有關手冊，確定V=300m/min</p><p>　　根據表3.1—41,取nw=800r/min,</p><p><b>　　故加工蝸桿軸承孔：</b></p><p><b>　　機動工時為：</b></p><p><b>　　輔助時間為：</b><

98、/p><p>　　tf=0.15tm=0.15×60=9ss</p><p><b>　　其他時間計算：</b></p><p>　　tb+tx=6%×(60+9)=4.1s</p><p>　　則工序13的總時間為：</p><p>　　tdj1=tm+tf+tb+tx =60+

99、9+4.1=73.1s </p><p><b>　　工序14精鏜 </b></p><p><b>　　（1）加工條件</b></p><p><b>　　工件材料：灰鑄鐵</b></p><p>　　加工要求：半精鏜蝸桿面Φ70mm軸承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2m

100、m</p><p><b>　　機床：T68鏜床</b></p><p><b>　　刀具：YT30鏜刀</b></p><p><b>　　量具：塞規(guī)</b></p><p><b>　?。?）計算鏜削用量</b></p><p>

101、;　　鏜孔至Φ70mm，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</p><p><b>　　確定進給量f：</b></p><p>　　根據《工藝手冊》，表2.4—60,確定fz=0.27mm/Z</p><p><b>　　切削速度：</b></p&g

102、t;<p>　　參考有關手冊，確定V=300m/min</p><p>　　根據表3.1—41,取nw=800r/min,</p><p><b>　　加工蝸輪軸承孔：</b></p><p><b>　　機動工時為：</b></p><p><b>　　輔助時間為：<

103、/b></p><p>　　tf=0.15tm=0.15×78=11.7ss</p><p><b>　　其他時間計算：</b></p><p>　　tb+tx=6%×(78+11.7)=5.4s</p><p><b>　　故總時間：</b></p><

104、;p>　　tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s </p><p>　　則工序14的總時間為：</p><p>　　T= tdj1 +tdj2 =73.1+95.1=168.2S</p><p><b>　　3.9本章小節(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹基準面的選擇，蝸桿減

105、速器箱體加工工序的工藝過程安排，機床.道具,量具的選擇,以及計算切削量的計算及加工.</p><p><b>　　第4章 夾具設計</b></p><p>　　對工件進行機械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。為此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點：</p>

106、<p>　　(1)能穩(wěn)定的保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于道具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，使一批工件的加工極度趨于一致。</p><p>　　(2)能提高勞動生產率 使用夾具裝夾工件方便、快捷，工件不需要劃線找正，可顯著的減少輔助工時，提高勞動生產率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切屑用量，提高勞動生產率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并

107、可采用高效夾緊機構，進一步提高勞動生產率。</p><p>　　(3)能擴大機床的使用范圍 </p><p>　　(4)能降低成本 在批量生產中使用夾具后，由于勞動生產率的提高、使用技術</p><p>　　級較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯得降低了生產成本。夾具制造成本分攤在一批工件上。每個工件增加的成本時極少的，遠遠小于由于提高勞動生產率而降低的成本。工件批

108、量愈大，使用夾具所取得的經濟效益就愈顯著。</p><p>　　夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個整體。因此，夾具體的形狀及 尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具于機床的連接。對于夾具體有以下幾點要求：</p><p>　　(1)有適當的精度和尺寸穩(wěn)定性 夾具體上的重要表面，應有適當的尺寸和形狀精度，它們之間應有適當的位置精度。</p>

109、<p>　　(2)有足夠的強度和剛度 加工過程中，夾具體要承受較大的切屑力和夾緊力。為保證夾具體不產生不允許的變形和震動，夾具體應有足夠的強度和剛度。</p><p>　　(3)結構工藝性好 夾具體應便于制造、裝配和檢驗。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應鑄出凸臺，以減少加工面積。夾具體結構形式應便于工件的裝卸。</p><p>　　(4)排屑方便 切屑多時，夾具體上應

110、考慮排屑結構。</p><p>　　(5)在機床上安裝穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝與機床上相應表面的接觸或配合實現的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，重心越高則支撐面應越大；夾具底面四邊應凸臺，使夾具體的安裝基面與機床的工作臺面接觸良好。</p><p>　　夾具采用最常用的一面兩銷定位原理，及一個圓柱銷一個菱形銷，銑兩個面，一個面以毛坯定位，另一

111、個面以上一個面的銑面定位。支撐機構采用硬質合金塊來支撐。夾具原理圖</p><p><b>　　圖4-1夾具原理</b></p><p><b>　　4.1夾緊機構</b></p><p>　　夾具機構采用油缸，因為鑄件的切削力較大，油缸的出力較大，所以適宜采用油缸夾緊工作原理如下圖。</p><p&g

112、t;　　圖4-2缸夾緊工作原理如</p><p>　　液壓缸桿做上下運動， 同時還旋轉運動。</p><p>　　4.2定位方案的選定</p><p>　　該零件的定位方案我選擇的是一面兩孔定位方式。這種定位方式在渦輪減速器箱體、杠桿、蓋板等類零件的加工中用的很廣。工件的定位面一般是加工過的精基面，兩定位孔可能是工件上原有的，也可能是專為定位需要而設置的工藝孔。&l

113、t;/p><p>　　當工作部分直徑D<3mm時采用小定位銷（JB/T 8014.1－1999），夾具體上應有沉孔，使定位銷圓角部分沉入孔內而不影響定位。大批量生產時，應采用可換定位銷（JB/T 8014.3－1999）。工作部分的直徑，可根據工件的加工要求和安裝方便，按g5、g6、f6、f7制造，與夾具體配合為H7/r6或H7/n6，襯套外徑與夾具體配合為H7/h6，其內徑與定位銷配合為H7/h6或H7/h5

114、。當采用工件上孔與端面組合定位時，應該加上支承墊板或支承墊圈。如圖4.1。具體的尺寸見圖4.2.A型定位銷為圓柱定位銷，B型定位銷為菱形定位銷。</p><p><b>　　圖4.3定位銷</b></p><p>　　圖4.4A-B固定式定位銷</p><p>　　4.3夾具夾緊裝置的確定</p><p>　　4.3.1

115、夾緊力的方向和作用點的確定</p><p>　　(1) 夾緊力的方向，主要夾緊力的方向一般應垂直于主要定位基準，當夾緊力和切削力，重力同方向時，需要的夾緊力最?。煌耆媚Σ亮砜朔邢髁椭亓r，所需的夾緊力最大。因此本設計的夾緊力方向應正好和重力方向平行。</p><p>　　(2) 夾緊力的作用點，夾緊力的作用點應在支承點上，或在幾個支承點所組成的平面內。在多點夾緊時，如果平緊點在支

116、承面之外，應采用聯動夾緊機構，以保證各點的夾緊力同時均勻地作用到工件上。夾緊力的作用點應選在工件剛性最好的部位，否則應設置輔助支承，夾緊力的作用點應靠近切削部位。</p><p>　　(3)夾緊力的大小，夾緊力的大小應根據所需夾緊力最大時的加工位置來決定，并分析此時受力情況，然后進行計算。為了安全應將計算值的安全系數(一般取2~3)作為所需要的夾緊力。</p><p>　　4.3.2夾緊力

117、大小的估算</p><p>　　加工過程中，工件受到切屑力、離心力、慣性力及重力的作用。理論上，夾緊力的作用應與上述力的作用平衡；而實際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構的傳遞效率等有關。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行粗略的估算。估算時應找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力。</p><p>　　由《機床夾具設

118、計手冊》上提供的公式：</p><p>　　式中 --實際所需夾緊力（N）；</p><p>　　--在一定條件下，由靜力平衡計算出的理論夾緊力（N）；</p><p><b>　　K—安全系數。</b></p><p>　　安全系數K可按下式計算：</p><p>　　取

119、</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　確定:</b></p><p>　　根據《機床夾具設計手冊》P32表1-2-3</p><p>　　刀具材料為硬質合金 </p><p>　　Pz=902ts0.75Kp；</p><

120、p>　　Py=530t0.9s0.75Kp；</p><p>　　Px=451ts0.4Kp；</p><p>　　式中，Pz——圓周切削分力（N）；</p><p>　　Py——徑向切削分力（N）；</p><p>　　Px——軸向切削分力（N）；</p><p>　　s--每轉進給量（mm）；</p&g

121、t;<p>　　t—切削深度（mm）；</p><p>　　--考慮工件材料機械性能的系數；</p><p>　　--考慮刀具幾何參數的系數。</p><p><b>　　得，Kmp=（）n</b></p><p>　　Kmp——考慮工件材料機械性能的系數；</p><p>　　Km

122、pKpKpKpKrp——考慮刀具幾何參數的系數；</p><p>　　計算Pz時，n取0.4；計算Py時，n取0.4； 計算Px時，n取0.4.</p><p>　　計算Pz時，Kp=1.0， Kp =1.0， Kp =1.0，， Krp=1.0；</p><p>　　計算Py時，Kp=1.0， Kp = 1.0， Kp=0.75， Krp=1.07

123、；</p><p>　　計算Px時，Kp=1.0， Kp =1.0， Kp=1.07， Krp=1.07；</p><p>　　取s=1mm, t=1mm</p><p>　　算得： Pz = 991.4(N )</p><p>　　Py =467(N)</p><p>　　Px =397.8（N）</

124、p><p>　　夾緊力一般為估算，考慮X、Y方向的摩擦，所以在Z方向的力約為：4000（N）。</p><p>　　由公式，算得所要的夾緊力為12168（N）。</p><p>　　4.3.3夾緊機構及元件的選擇</p><p>　　本零件夾緊采用液壓機構</p><p>　　(1) 材料：45按《優(yōu)質碳素結構鋼鋼號和一般

125、技術條件》。</p><p>　　(2)熱處理：HRC35～40。</p><p>　　(3)細牙螺母的支承面對螺紋軸心線的垂直度按GB1184-80《形狀和位置公差》附錄一表3規(guī)定的9級公差。</p><p>　　(4)其他技術條件按GB2259-80《機床夾具零件及技術條件》。</p><p>　　螺母規(guī)格：56-76-M16×

126、1.5。</p><p>　　螺栓為活節(jié)螺栓，規(guī)格為：M16×240或M16×220（GB798-76）。</p><p>　　根據《機械設計》上對緊螺栓聯接的強度計算，有：</p><p>　　4.4夾具傳動裝置的確定</p><p>　　在設計夾具傳動裝置的時候我選擇了液壓的傳動方式。這是因為氣壓元件不受嚴格的空間位置

127、限制，系統(tǒng)中各部分用管道連接，布局安裝有很大的靈活性，能構成用其他方法難以組成的復雜系統(tǒng)。而且在傳遞運動時均勻平穩(wěn)，易于實現快速啟動、制動和頻繁的換向。同時在操作控制時很方便、省力，易于實現自動控制、中遠控制、過載保護。氣壓元件屬于機械工業(yè)基礎件，標準化、系列化和通用化程度較高，有利于縮短機器的輸設計、制造周期和降低制造成本。除此之外，液壓傳動的單位質量輸出功率大，在同等出功率下具有體積小、質量小、運動慣性小、動態(tài)性能好的特點。<

128、/p><p>　　在設計液壓傳動系統(tǒng)時，液壓傳動的組成系統(tǒng)以及功用如表4.1示，在這個圖中已經描述的很詳細。</p><p>　　表4.1液壓傳動的組成系統(tǒng)以及功用</p><p>　　在選擇傳動方式的時候液壓傳動和氣液壓傳動的使用范圍如表4.2所示，考慮到實際要求和經濟情況，我選擇了液壓傳動方式。</p><p>　　表4.2液壓傳動和氣液壓傳

129、動的使用范圍</p><p>　　液壓元件的選擇以及安排位置見夾具裝配圖，上面描述很比較明確。</p><p><b>　　4.5夾具體的設計</b></p><p>　　夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個整體。因此，夾具體的形狀及尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機床的連接。在設計夾具時對夾具體有以下幾個方面的要求：</p&

130、gt;<p>　　(1)有適當的精度和尺寸穩(wěn)定性。夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀或導向元件的表面以及夾具體的安裝基面等，應有適當的尺寸和形狀精度，它們之間應有適當的位置精度。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。</p><p>　　(2)有足夠的強度和剛度。加工過程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不產生不允許的變形和震動