箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【銑上端面】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文)
報(bào)告(論文)題目： 箱體加工工藝
及夾具設(shè)計(jì)
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造
班 級(jí)
學(xué) 號(hào)
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
指導(dǎo)教師職稱
完 成 時(shí) 間 2013年6月6日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 姓名：
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作起止時(shí)間： 2013年5月-2013年6月
(1) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容要求：設(shè)計(jì)銑下平面夾具一套,鏜Ф32mm孔夾具一套。
（2） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的設(shè)計(jì)要求：1、繪制零件—毛坯綜合圖一張；2、制定機(jī)械加工工藝過(guò)程卡一張；3、制定機(jī)械加工工序卡一套；4、繪制專用夾具裝配圖及非標(biāo)零件圖二套；5、編寫工藝及夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書。
（3） 計(jì)算與說(shuō)明：加工工藝分析，工藝尺寸計(jì)算，定位誤差計(jì)算，切削用量，工時(shí)定額計(jì)算，夾具精度分析，說(shuō)明書，工藝卡。
指導(dǎo)教師：
2013年 5 月 20 日
目錄
摘要 4
第一章 概述……………………………………………………………………… 7
第二章 零件的工藝分析………………………………………………………….. 7
2.1 零件的工藝分析…………………………………………………………...7
2.2 確定毛坯的制造形式……………………………………………………..8
2.3 箱體零件的工藝性……………………………………………………… ..8
第三章 擬定箱體加工的工藝路線………………………………………………..8
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………………8
3.2 加工路線的擬定……………………………………………………………9
第四章 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………………….12
第五章 確定切削用量及基本工時(shí)………………………………………………..13
第六章 夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………………………..20
6.1 銑結(jié)合面夾具……………………………………………………………….20
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………….23
結(jié)論 ……………………………………………………………………………….24
附件 零件圖和夾具圖及加工工藝卡
摘要
零件的工藝編制，在機(jī)械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求；夾具大的設(shè)計(jì)也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問(wèn)題。因此這兩者在機(jī)械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)的課題是一級(jí)副變速撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。該零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積較大。為了提高生產(chǎn)效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，我設(shè)計(jì)了一款鉆床夾具。本次設(shè)計(jì)說(shuō)明書分為三個(gè)部分:
第一部分分為機(jī)械加工工藝規(guī)程的慨述，其中有工藝的組成，工藝規(guī)程的內(nèi)容和作用，機(jī)械制造工藝規(guī)程的類型及格式，工藝規(guī)程的原理和步驟的介紹。同時(shí)對(duì)定位基準(zhǔn)的選擇，工藝路線中表面加工方法的選擇、加工方法的劃分、加工順序的安排起到詳細(xì)的介紹。
第二部分分為機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，講解機(jī)床夾具的慨述，機(jī)床夾具的組成分類。工件定位的原理，定位方法和定位元件對(duì)定位誤差的計(jì)算，對(duì)夾緊裝置的組成和夾緊力的三要素作了分析。在這次工藝中表面在銑床上加工；直徑為40mm以上的在鏜床上加工；其余的孔因分部面多我專門設(shè)計(jì)了一款?yuàn)A具便于在鉆床上加工（有圖）。
第三部分主要介紹對(duì)零件加工的全過(guò)程，我這次設(shè)計(jì)主要選的是鑄件對(duì)毛坯的確定；加工中的時(shí)效性處理；工藝路線的編制和工序卡片的編寫（有卡片工藝、工序全過(guò)程）在加工完后的檢驗(yàn)。在加工中夾具的設(shè)計(jì)和計(jì)算，對(duì)機(jī)械簡(jiǎn)明手冊(cè)的翻閱對(duì)國(guó)標(biāo)對(duì)準(zhǔn)。在加工完后繪制出了完美的零件圖（A0號(hào)）。在經(jīng)濟(jì)時(shí)效下保證了加工滿足的要求。
關(guān)鍵詞： 工藝、工序、夾具、繪制零件圖圖
英文摘要
The Part of the process, in machining plays a very important part of the process, prepare to reasonable or unreasonable, it directly relates to the quality requirements could eventually parts, The design of fixture is big, it is the indispensable part in relation to improve the efficiency of the machining. So both in mechanical processing industry is crucial link. The graduation design, the topic is I design process and fixture enclosure reducer design. This case is complex, volume parts structure. In order to improve production efficiency and reduce labor intensity, I design a drill fixture. The design manual is divided into three parts:
The first part is divided into the machining process of the specified procedures, including process, contents and procedure, mechanical manufacturing process planning of the type and the procedure formats, introduced the principle and procedure. The choice of the locating datum, the process route in the selection of surface machining method, the method of processing, sequence arrangement has been introduced in detail.
The second part of the machine tool's fixture design, the interpretation of the machine tool's fixture of the machine tool's fixture soup, composition and classification. The principle, workpiece position and orientation of the positioning error calculation of components for clamping device, the composition and clamping force of three factors are analyzed. In the process of surface in milling machining, Diameter 40mm in for more boring, The rest of the hole for division I face a fixture designed to facilitate the processing (in press).
The third part mainly introduces the process of parts processing, I choose the design is mainly for determination of casting billet, The timeliness, The preparation process route and the process of writing (card), whole process card technology in processing after inspection. In the process of calculation, and fixture design of mechanical concise manual of gb through alignment. In processing after mapped the perfect parts graph (A0). Under the limitation in the economic guarantee processing request.
Key words: process, process, and drawing parts fixture, toto
第一章:概述
零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件,它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體,使這些零件保持正確的相對(duì)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(jī)器或部件的裝配質(zhì)量,進(jìn)而影響機(jī)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(jī)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和箱體在機(jī)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(diǎn)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.
零件的毛坯通常采用鑄鐵件.因?yàn)榛诣T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(jià)格也比較便宜.有時(shí)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(dòng)機(jī)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(shí)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(jī)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.
設(shè)計(jì)工藝是否完好，對(duì)減速器運(yùn)行時(shí)的加工效率和配合精度影響很大。特別是現(xiàn)代工藝對(duì)減速器的要求越來(lái)越高，已經(jīng)運(yùn)用于各種場(chǎng)合，很多工業(yè)設(shè)備對(duì)其運(yùn)用非常重要。所以對(duì)減速器箱體的加工非常重要，同時(shí)對(duì)工藝制品的發(fā)能起到一個(gè)推動(dòng)作用。對(duì)其加工的工藝非常重要。
第二章：零件工藝的分析
2.1 零件的工藝分析
該零件年產(chǎn)2萬(wàn)臺(tái)，大批量生產(chǎn)分析如下：
2.1.1 要加工孔的孔軸配合度為H7，表面粗糙度為Ra小于1.6um,圓度為0.0175mm,垂直度為0.03mm,同軸度為0.04mm。平行度為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，機(jī)蓋機(jī)體的結(jié)合面的表面粗糙度為Ra小于3.2um，結(jié)合處的縫隙不大于0.05mm，機(jī)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(jià)格低廉，且抗振性和耐磨性也較好，因此，一般箱體零件的材料大都采用鑄鐵，其牌號(hào)選用HT20-40，由于零件年生產(chǎn)量2萬(wàn)臺(tái)，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，通常采用金屬摸機(jī)器造型，毛坯的精度較高，毛坯加工余量可適當(dāng)減少。
2.3 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性
結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，加工的表面多，要求高，機(jī)械加工的工作量大，結(jié)構(gòu)工藝性有以下幾方面值得注意：
2.3.1 本箱體加工的基本孔可分為通孔和階梯孔兩類，其中通孔加工工藝性最好，階梯孔相對(duì)較差。
2.3.2 箱體的內(nèi)端面加工比較困難，結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡可能使內(nèi)端面的尺寸小于刀具需穿過(guò)之孔加工前的直徑，當(dāng)內(nèi)端面的尺寸過(guò)大時(shí)，還需采用專用徑向進(jìn)給裝置。
2.3.3 為了減少加工中的換刀次數(shù)，箱體上的緊固孔的尺寸規(guī)格應(yīng)保持一致，本箱體分別為直徑7和14。
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(jī)蓋以下平面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，平面為220X150mm，兩定位銷孔以直徑6mm,這種定位方式很簡(jiǎn)單地限制了工件六個(gè)自由度，定位穩(wěn)定可靠；在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個(gè)面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部分工序的定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”；此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形?。灰子趯?shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。
3.1.2 基準(zhǔn)的選擇
加工的第一個(gè)平面是蓋或低坐的對(duì)和面，由于分離式箱體軸承孔的毛坯孔分布在蓋和底座兩個(gè)不同部分上很不規(guī)則，因而在加工蓋回底座的對(duì)和面時(shí)，無(wú)法以軸承孔的毛坯面作粗基準(zhǔn)，而采用凸緣的不加工面為粗基準(zhǔn)。故蓋和機(jī)座都以凸緣A面為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證對(duì)合面加工后凸緣的厚薄較為均勻，減少箱體裝合時(shí)對(duì)合面的變形。
3.2 加工路線的擬定
表一 減速機(jī)機(jī)座的工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
工藝裝備
10
鑄造
20
清砂
清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等
30
熱處理
人工時(shí)效處理
40
涂漆
非加工面涂防銹漆
50
粗銑
以頂面定位裝夾工件，銑底面，保證高度尺寸112.5mm
專用銑床
60
精銑
以底面定位，按線找正，裝夾工件，銑頂面留磨量0.5--0.8mm
專用銑床
70
磨
以底面定位，裝夾工件，磨頂面，保證尺寸110mm
專用磨床
80
鉆
鉆攻頂面4—M5mm,深25mm
專用鉆床
90
鉆
鉆底面4—Φ14mm,4—Φ7mm,
專用鉆床
100
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114mm，留加工余量0.1—0.2mm
專用銑床
110
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，銑前后端面，保證尺寸114mm
專用銑床
120
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Φ50端面，保證尺寸102mm，留加工余量0.1—0.2mm
專用銑床
130
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Φ50兩端面，保證尺寸102mm
專用銑床
140
鉆
鉆攻側(cè)面8—M4深20mm
專用鉆床
150
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Φ46兩端面和Φ54端面，保證尺寸107mm，留加工余量0.1—0.2mm
專用銑床
160
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Φ46兩端面和Φ54端面，保證尺寸107mm
專用銑床
170
鉆
鉆孔Φ8，
專用鉆床
180
鉆
鉆攻9—M4，深20
專用鉆床
190
粗鏜
以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，粗鏜Φ32mm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0.03，兩孔的同軸度公差為0.04mm
專用鏜床
200
粗鏜
以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，粗鏜Φ28mm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0.03，兩孔的同軸度公差為0.04mm
專用鏜床
210
粗鏜
以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，粗鏜Φ36mm軸承孔，保證與Φ28mm孔之間的平行度公差為0.03留加工余量0.2—0.3mm
220
檢驗(yàn)
檢查軸承孔尺寸及精度
230
半精鏜
以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，半精鏜Φ32mm軸承孔，留加工余量0.1—0.2mm
專用鏜床
240
半精鏜
以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，半精鏜Φ28mm軸承孔，留加工余量0.1—0.2mm
專用鏜床
250
半精鏜
以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，粗鏜Φ36mm，留加工余量0.1—0.2mm
專用鏜床
260
精鏜
以底面定位，以加工過(guò)的端線找正，裝夾工件，按分割面精確對(duì)刀（保證兩軸的垂直度公差為0.03mm），半精鏜Φ32mm軸承孔
專用鏜床
270
精鏜
以底面定位，以加工過(guò)的端線找正，裝夾工件，按分割面精確對(duì)刀（保證兩軸的垂直度公差為0.03mm），半精鏜Φ28mm軸承孔
專用鏜床
280
精鏜
精鏜Φ36mm 保證與Φ28mm孔之間的平行度公差為0.03
專用鏜床
290
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
300
鉗
撤箱，清理飛邊，毛刺
310
鉗
合箱，裝錐銷，緊固
320
檢驗(yàn)
檢查各部尺寸及精度
330
入庫(kù)
入庫(kù)
第四章：機(jī)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(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：
4.1機(jī)體
4.1.1 毛坯的外廓尺寸：
考慮其加工外廓尺寸為107×114×110 mm，表面粗糙度要求RZ為3.2um，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），表2.3—5及表2.3—6，按公差等級(jí)7—9級(jí)，取7級(jí)，加工余量等級(jí)取F級(jí)確定，
毛坯長(zhǎng)：107+2×3.5=114mm
寬：114+2×3=120mm
高：110+2×3=116mm
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(shí)，工序50的銑削深度ap=2.5mm，留磨削余量0. 5mm工序100的銑削深度ap=2.45mm，留磨削余量0.1mm,工序120的磨削深度ap=0.1mm，工序150的磨削深度ap=0.1mm
4.1.3 加工的工序尺寸及加工余量：
（1）鉆4-M5mm 孔
鉆孔：Φ5mm，2Z=5 mm，ap=2.5mm
攻孔：M5mm
（2）鉆4-Φ14mm 孔
鉆孔：Φ10mm，2Z=10 mm，ap=5mm
擴(kuò)孔：Φ14mm，2Z=4mm， ap=2mm
(3)鉆4-Φ7mm 孔
鉆孔：Φ7mm，2Z=7 mm，ap=2.5mm
(4)攻鉆8-M4mm ，
鉆孔：Φ4mm，2Z=4 mm，ap=2mm
攻孔：M4mm
(5)鉆Φ8mm 孔
鉆孔：Φ8mm，2Z=8 mm，ap=5mm
(6)攻鉆9-M4mm 孔
鉆孔：Φ4mm，2Z=4 mm，ap=2mm
攻孔：M14mm
(7) 鏜2-Φ32mm軸承孔
粗鏜：Φ28.4mm，2Z=3mm，ap=1.5mm
半精鏜：Φ31.4mm，2Z=0.4mm， ap=0.2mm
精鏜：Φ31.8mm, 2Z=0.2mm, ap=0.1mm
(8) 鏜2-Φ28mm軸承孔
粗鏜：Φ23.4mm，2Z=4 mm，ap=2mm
半精鏜：Φ27.4mm，2Z=0.4mm， ap=0.2mm
精鏜：Φ27.8mm, 2Z=0.2mm, ap=0.1mm
(9) 鏜Φ36mm軸承孔
粗鏜：Φ32.4mm，2Z=3 mm，ap=1.5mm
半精鏜：Φ35.4mm，2Z=0.4mm， ap=0.2mm
精鏜：Φ35.8mm, 2Z=0.2mm, ap=0.1mm
第五章：確定切削用量及基本工時(shí)
5.1.1
工序50 粗銑頂面
（1）加工條件：
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：粗銑上頂面，保證頂面高110 mm
機(jī)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(jì)算銑削用量
已知毛坯被加工長(zhǎng)度為100mm，最大加工余量為Zmax=2.5mm,可一次銑削，切削深度ap=2.5mm
確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《工藝手冊(cè)》），表2.4—75,確定fz=0.2mm/Z
切削速度：
參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=0.45m/s,即27m/min
根據(jù)表2.4—86,取nw=37.5r/min,
故實(shí)際切削速度為：
V=πdwnw /1000=26.5(m/min)
當(dāng)nw=37.5r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：
fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)
切削時(shí)由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過(guò)整個(gè)工件，則行程為l+l1+l2=100+3+2=105mm
故機(jī)動(dòng)工時(shí)為：
tm =105÷150=0.7min=42s
輔助時(shí)間為：
tf=0.15tm=0.15×42=6.3s
其他時(shí)間計(jì)算：
tb+tx=6%×(42+6.3)=2.9s
故工序50的單件時(shí)間：
tdj=tm+tf+tb+tx =42+6.3+2.9=51.2s
5.1.2
工序80 鉆4-M5mm 孔
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：攻鉆4個(gè)公制螺紋M5mm的孔
機(jī)床：立式鉆床Z535型
刀具：Φ5mm的麻花鉆
M5絲錐
鉆4-Φ5mm的孔
f=0.15mm/r（《工藝手冊(cè)》2.4—38，3.1--36）
v=0.61m/s=36.6m/min（《工藝手冊(cè)》2.4--41）
ns=1000v/πdw=466(r/min)
按機(jī)床選取nw=400r/min, （按《工藝手冊(cè)》3.1--36）
所以實(shí)際切削速度
輔助時(shí)間為：
tf=0.15tm=0.15×102=15.3s
其他時(shí)間計(jì)算：
tb+tx=6%×(102+15.3)=7.03s
故單件時(shí)間：
tdj=tm+tf+tb+tx =102+15.3+7.03=124.3s
攻4-M5mm 孔
v=0.1m/s=6m/min
ns=238(r/min)
按機(jī)床選取nw=195r/min,
則實(shí)際切削速度
V=4.9(m/min)
故機(jī)動(dòng)加工時(shí)間：
l=25mm, l1 =3mm,l2 =3mm,
t= (l+l1+l2)×2/nf×4=1.3(min)=80.5s
輔助時(shí)間為：
tf=0.15tm=0.15×80.5=12.1s
其他時(shí)間計(jì)算：
tb+tx=6%×(80.5+12.1)=5.6s
故單件時(shí)間：
tdj=tm+tf+tb+tx =80.5+12.1+5.6=98.2s
故工序80的總時(shí)間T=124.3+98.2=222.5s
5.1.3
工序90 鉆孔
（1）鉆4-Φ7mm 孔
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：鉆4個(gè)直徑為7mm的孔
機(jī)床：立式鉆床Z535型
刀具：采用Φ5mm的麻花鉆頭走刀一次，
擴(kuò)孔鉆Φ7mm走刀一次
Φ5mm的麻花鉆：
f=0.25mm/r（《工藝手冊(cè)》2.4--38)
v=0.53m/s=31.8m/min（《工藝手冊(cè)》2.4--41)
ns=1000v/πdw=405(r/min)
按機(jī)床選取nw=400r/min, （按《工藝手冊(cè)》3.1--36）
所以實(shí)際切削速度
Φ7mm擴(kuò)孔:
f=0.57mm/r（《工藝手冊(cè)》2.4--52）
v=0.44m/s=26.4m/min（《工藝手冊(cè)》2.4--53）
ns=1000v/πdw=336(r/min)
按機(jī)床選取nw=400r/min, （按《工藝手冊(cè)》3.1--36）
所以實(shí)際切削速度
由于是加工4個(gè)相同的孔，故總時(shí)間為
T=4×(t1 +t2)= 4×(12+9)=82s
輔助時(shí)間為：
tf=0.15tm=0.15×82=12.3s
其他時(shí)間計(jì)算：
tb+tx=6%×(82+12.3)=5.7s
故單件時(shí)間：
tdj=tm+tf+tb+tx =82+12.3+5.7=100s
5.1.4
工序190 粗鏜
（1）加工條件
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：Φ32mm軸承孔，留加工余量0.4mm，加工3.6mm
機(jī)床：T68鏜床
刀具：YT30鏜刀
量具：塞規(guī)
（2）計(jì)算鏜削用量
粗鏜孔至Φ31.4mm，單邊余量Z=0.2mm, 切削深度ap=1.8mm,走刀長(zhǎng)度分別為l=100mm
確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《工藝手冊(cè)》，表2.4—60,確定fz=0.37mm/Z
切削速度：
參考有關(guān)手冊(cè)，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(jī)動(dòng)工時(shí)為：
輔助時(shí)間為：
tf=0.15tm=0.15×20.9=3.13s
其他時(shí)間計(jì)算：
tb+tx=6%×(20.9+3.13)=1.4s
則工序190的總時(shí)間為：
tdj1=tm+tf+tb+tx =20.9+3.13+1.4=25.43s
5.1.5
工序230 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Φ32mm軸承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2mm
機(jī)床：T68鏜床
刀具：YT30鏜刀
量具：塞規(guī)
（2）計(jì)算鏜削用量
半精鏜孔至Φ31.8mm，單邊余量Z=0.1mm, 切削深度ap=0.2mm,走刀長(zhǎng)度分別為l1=100mm
確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《工藝手冊(cè)》，表2.4—60,確定fz=0.27mm/Z
切削速度：
參考有關(guān)手冊(cè)，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(jī)動(dòng)工時(shí)為：
輔助時(shí)間為：
tf=0.15tm=0.15×30=4.5s
其他時(shí)間計(jì)算：
tb+tx=6%×(30+4.5)=2.05s
故工序230的總時(shí)間：
tdj1=tm+tf+tb+tx =30+4.5+2.05=36.55s
5.1.6
工序260 精鏜
（1）加工條件
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：粗鏜2-Φ32mm軸承孔，加工0.1mm
機(jī)床：T68鏜床
刀具：YT30鏜刀
量具：塞規(guī)
（2）計(jì)算鏜削用量
粗鏜孔至Φ110mm， 切削深度ap=0.1mm,走刀長(zhǎng)度分別為l1=230mm, l2=275mm
確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《工藝手冊(cè)》，表2.4—60,確定fz=0.27mm/Z
切削速度：
參考有關(guān)手冊(cè)，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(jī)動(dòng)工時(shí)為：
輔助時(shí)間為：
tf=0.15tm=0.15×30=4.5s
其他時(shí)間計(jì)算：
tb+tx=6%×(30+4.5)=2.05s
則工序260的總時(shí)間為：
tdj1=tm+tf+tb+tx =30+4.5+2.05=36.55s
第六章 專用夾具的設(shè)計(jì)
6．1 粗銑上平面夾具
6.1.1 問(wèn)題的指出
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
對(duì)于機(jī)體加工工序6粗銑機(jī)體的上平面，由于對(duì)加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
6.1.2 夾具設(shè)計(jì)
（1） 定位基準(zhǔn)的選擇：
由零件圖可知，機(jī)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(duì)兩個(gè)面同時(shí)進(jìn)行加工。同時(shí)，為了降低生產(chǎn)成本，此夾具采用手動(dòng)夾緊。
（2） 定位方案和元件設(shè)計(jì)
根據(jù)工序圖及對(duì)零件的結(jié)構(gòu)的分析，此夾具定位以定位銷與削邊銷對(duì)磨合面同時(shí)進(jìn)行定位。所選用的一個(gè)定位銷尺寸為Ф7，一個(gè)削邊銷的尺寸為Ф7，見(jiàn)夾具設(shè)計(jì)剖面圖。
（3） 夾緊方案和夾緊元件設(shè)計(jì)
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和夾緊方向，采用螺釘壓板夾緊機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)，保證：
緊動(dòng)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(shí)，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(diǎn)而破壞定位。
一般采用高螺母，以求扳手?jǐn)Q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(shí)仍能正確夾緊。
操作效率高
壓板上供螺釘穿過(guò)的孔應(yīng)作成長(zhǎng)圓孔，以便松開工件時(shí)，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(jī)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(jì)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(cè)》)
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(shí)加工銑削水平分力時(shí)：
FL/ =2FL=2×5364=10728N
在計(jì)算切削力時(shí)，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(jī)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）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為降低成本，可選用手動(dòng)螺釘夾緊，本道工序的銑床夾具就是選擇了手動(dòng)螺旋—板夾緊機(jī)構(gòu)。由于本工序是粗加工，切削力比較大，為夾緊工件，勢(shì)必要求工人在夾緊工件時(shí)更加吃力，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，因此應(yīng)設(shè)法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。
夾具上裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對(duì)刀（與塞尺配合使用）。
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結(jié)論：
本次設(shè)計(jì)題目箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們將設(shè)計(jì)主要分為兩大部分進(jìn)行：工藝編制部分和夾具設(shè)計(jì)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(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。其中，工序機(jī)床的進(jìn)給量，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度需要計(jì)算并查手冊(cè)確定。
在夾具設(shè)計(jì)部分，首先需要對(duì)工件的定位基準(zhǔn)進(jìn)行確定，然后選擇定位元件及工件的夾緊，在對(duì)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(jī)構(gòu)，粗銑前后端面時(shí)用的是氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，兩種方法在生產(chǎn)中都有各自的優(yōu)點(diǎn)和不足，但都廣泛運(yùn)用在生產(chǎn)中。然后計(jì)算銑削力以及夾緊工件需要的夾緊力，這也是該設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)大學(xué)三年所學(xué)的知識(shí)有了一次全面的綜合運(yùn)用，也學(xué)到了許多上課時(shí)沒(méi)涉及到的知識(shí)，尤其在利用手冊(cè)等方面，對(duì)今后畢業(yè)出去工作都有很大的幫助。另外，在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中，指導(dǎo)老師在大多數(shù)時(shí)間犧牲自己的寶貴休息時(shí)間，對(duì)我們進(jìn)行細(xì)心的指導(dǎo)，我對(duì)老師表示衷心的感謝！老師，您辛苦了！
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我基本完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的，但是，我知道自己的設(shè)計(jì)還有許多不足甚至錯(cuò)誤，希望老師們能夠諒解，謝謝！
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師意見(jiàn)書
系別：機(jī)械工程系 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 填表日期：2013 年 6 月 5 日
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
班級(jí)
設(shè)計(jì)（論文）題目
箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
意見(jiàn):
指導(dǎo)教師
職稱
講師
工作單位
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