1723_差速器主外壳机械加工工艺工装设计

1723_差速器主外壳机械加工工艺工装设计,差速器,外壳,机械,加工,工艺,工装,设计 毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文) 题目：差速器主外壳机械加工工艺工装设计II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：已知某差速器主外壳零件图，要求：1编制其批量生产的机械加工工艺规程：对零件图进行工艺分析，绘制二维及三维零件图（在 UG NX 和 AUTOCAD 上），编制机械加工工艺过程卡片、机床加工工序卡2设计镗孔夹具：绘制二维及三维装配图。III、毕 业设计(论文)工作内容及完成 时间：1. 搜集有关资料，熟悉零件结构及功用，撰写开 题报告 第 1 周2. 相关外文文献资料的阅读与翻译（6000 字符以上） 第 2 周3. 零件工艺路线设计 第 3 周第 5 周4. 机床加工工序设计 第 6 周第 9 周5. 镗孔夹具设计 第 10 周第 13 周 4 周6. 撰写毕业论文 第 14 周第 16 周7. 答辩准备及毕业答辩 第 17 周 、主 要参考资料：1 王先逵. 机械制造工 艺学.北京: 机械工业出版社， 20082 于骏一. 典型零件制造工艺.北京: 机械工业出版社， 19893 王凡. 实用机械制造工 艺设计手册.北京: 机械工业出版社，20084王启平. 机床夹具设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，19965 张进生，房晓东主编. 机械工程专业课程设计指导.北京:机械工业出版社，20046 Yiming (Kevin) Rong. Samuel H. Huang, Zhikun Hou. Advanced Computer-aided Fixture Design.Elsevier Academic Press, 20057 曹岩，白瑀主编 机床夹具手册与三维图库 UGNX 版.北京：化学工业出版社,2010航空与机械工程系 机械设计制造及其自动化 专业 0781052 班学生（签名）： 填写日期： 2011 年 03 月 1 日指导教师（签名）： 助理指导教师(并指出所负责的部分)：机械设计制造及其自动化 系 主任（签名）： 附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。目录1.零件的分析 .21.1 零件的作用 .21.2 零件的工艺分析 .22. 工艺规程设计 .32.1 毛坯的制造形式 .32.2 基准面的选择 .32.2.1 粗基准的选择 .42.2.2 精基准的选择 .42.3 制订工艺路线 .42.3.1. 工艺线路方案一 .42.3.2 工艺路线方案二 .52.3.3. 工艺方案的比较与分析 .52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .62.4.1 外圆表面 .62.4.2 内圆表面 .82.4.3 端面 .102.4.4 凸台孔系 .103. 夹具设计 .113.1 问题的提出 .113.2.1定位基准的选择 .11结 论 .13参考文献 .14附录： .16南航航空大学科技学院学士学位论文2序言制造业是国民经济的支柱产业，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现。它不仅为现代工业社会提供物质基础，为信息与知识社会提供先进装备和技术平台，也是实现具有中国特色军事变革和国防安全的基础。当今世界正在发生的深刻变化，对制造业产生了深刻的影响，制造过程和制造工艺也有了新的内涵。传统制造业不断吸收机械、信息、材料等方面的最新成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程。21世纪的制造业呈现出高技术化、信息化、绿色化、极端化、服务增值等特点和趋势。 1.零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是 差速器壳（见附图 1） 。差速器是驱动轿的主件。差速器的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速 11旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。普通差速器由行星齿轮、差速器壳（行星轮架） 、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动差速器壳带动行星轮轴，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。1.2 零件的工艺分析差速器壳的零件可以分四组加工表面，图中规定了一系列技术要求：现分叙如下：1.零件上各段外圆表面：150-0.04 公差等级 IT17，粗糙度 Ra 1.6。2.内圆孔表面：52+0.03 公差等级 IT7，粗糙度 Ra 1.6。32-0.027 公差等级 IT7，粗糙度 Ra 1.6。58+0.0046 公差等级 IT13 ，粗糙度 Ra 1.6。54+0.03 公差等级 IT7，粗糙度 Ra 1.6。南航航空大学科技学院学士学位论文33.端面：66 端面， 粗糙度 Ra 12.5。74 端面， 粗糙度 Ra6.3法兰盘底面，粗糙度 Ra3.2他们之间的要求：1.基准 A为孔 58H8，基准 B为孔 66H7。2.74 端面对 A基准的垂直度 0.02，精度等级：6 级3.52 孔对 A基准的垂直度为 0.05，精度等级：7 级。4.32 孔与 66 孔之间的同轴度要求为 0.02，精度等级： 7 级。5.156 外圆与 58 两孔的同轴度为 0.030，精度等级：7 级。 6.54 孔与 58 孔之间的同轴度 0.025，精度等级：8 级。7.156 端面对 A基准的垂直度为 0.04，精度等级：6 级。8.6个 10 的孔对 A的位置度为 0.15，精度等级：8 级。由上分析可知，对于这几组加工表面，可以先加工好端面，内外圆表面可以用加工好的端面为基准先加工其中一组，然后借助专用夹具加工另一表面，并且保证它们之间的位置精度要求。2. 工艺规程设计2.1 毛坯的制造形式零件材料为 QT420-10，球墨铸铁中的石墨呈球状，具有很高的强度，又有良好的塑性和韧性，起综合性能接近钢，其铸性能好，成本低廉，生产方便，工业中广泛应用。属于大批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用砂型机械造型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。2.2 基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。2.2.1 粗基准的选择按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，南航航空大学科技学院学士学位论文4应选择加工余量最小的表面为粗基准，若工件必须保证不加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，如壁厚均匀，先取不加工表面做粗基准）可以取铸件的大端作粗基准加工小端面，再以小端面为基准加工大端面，也可以取铸件的两个凸台作为粗基准。2.2.2 精基准的选择按照有关的精基准选择原则（互为基准原则；基准统一原则；可靠方便原则） ，对于本零件，外圆和内圆两组加工表面相互之间有一定的精度要求，内圆粗加工时可以先选择加工好的端面作为加工基准，再以粗加工好的内圆表面为基准粗加工外圆表面，然后以粗加工好外圆表面为基准精加工内圆，最后再以基准精加工好的内圆精加工外圆。可以用夹具以大端面为基准铣出两侧平面，再用专用夹具以端面和平面为基准加工孔。2.3 制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。2.3.1. 工艺线路方案一工序 5 铸造。工序 10 热处理：正火。工序 15 粗、半精车 74 端面。工序 20 粗、精车 58、52 内孔工序 25 粗、半精车 66 端面、倒角。工序 30 车 56 螺纹孔。工序 35 粗、半精镗 52、47、32、18 孔，精镗 52、32 内孔工序 40 车法兰盘底面、156 端面及 148 内孔。工序 45 铣两凸台上平面工序 50 钻 10、攻 M141.5螺纹孔及 M8螺纹孔。工序 55 攻法兰盘上 6个 M10螺纹孔。南航航空大学科技学院学士学位论文5工序 60 去毛刺，检查。2.3.2 工艺路线方案二工序 5 铸造。工序 10 热处理：退火。工序 15 粗车 74、66 端面，倒角工序 20 钻 10 孔工序 25 粗镗 18、32、47、52 孔工序 30 粗车法兰盘底面工序 35 加工法兰盘底面 6个 M10的螺纹通孔 工序 40 车 56 螺纹孔工序 45 粗镗 54、58、66、148 孔工序 50 半精车 74、66 端面，工序 55 半精镗 18、32、47、52 孔工序 60 半精车法兰盘底面工序 65 半精镗 54、58、66、148 孔工序 70 精镗 32、47、52 孔工序 75 铣凸台平面工序 80 钻孔，丝锥加工 M141.5内螺纹孔工序 85 精镗 54、58、66工序 90 钻 23 孔深 0.5、钻 15 孔深 2,钻 12 孔，攻 14 深 15内螺纹丝。工序 95 钻 10 孔深 3、攻 M8深 15内螺纹丝工序 100 去毛刺、检查2.3.3. 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一在车床上先加工小端面，再以小端面定位加工大端面，方案二是在车床上车出大端面，直接粗镗内孔，然后以孔和大端面定位，加工其它部分。两相比较起来可以看出，方案二的装夹次数要少于前者，精度更高，对工人的技术水平要求低一些。在大批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。 因此，最后的加工工艺路线确定如下：工序 5 铸造。工序 10 热处理：退火。南航航空大学科技学院学士学位论文6工序 15 粗车 74、66 端面，倒角工序 20 钻 10 孔工序 25 粗镗 18、32、47、52 孔工序 30 粗车法兰盘底面工序 35 加工法兰盘底面 6个 M10的螺纹通孔 工序 40 车 56 螺纹孔工序 45 粗镗 54、58、66、148 孔工序 50 半精车 74、66 端面，工序 55 半精镗 18、32、47、52 孔工序 60 半精车法兰盘底面工序 65 半精镗 54、58、66、148 孔工序 70 精镗 32、47、52 孔工序 75 铣凸台平面工序 80 钻孔，丝锥加工 M141.5内螺纹孔工序 85 精镗 54、58、66工序 90 钻 23 孔深 0.5、钻 15 孔深 2,钻 12 孔，攻 14 深 15内螺纹丝。工序 95 钻 10 孔深 3、攻 M8深 15内螺纹丝工序 100 去毛刺、检查2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定差速器壳零件材料为 QT420-10，硬度为 156197HBS，毛坯质量约为2.4kg，生产类型为中批生产，采用砂型机械造型铸造。查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5，毛坯铸造精度等级取 9G。根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2.4.1 外圆表面(1) 50mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至 2.24，加工余量 2.5mm，尺寸公差为 2，所以其外圆毛坯名义直径为 55 1mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.32 至 2.35，确定 50 外圆的加工余量南航航空大学科技学院学士学位论文7和工序间余量分布见下图：图 1-1毛坯余量分布图由图可知：毛坯名义直径：502.5255 mm毛坯最大直径：552/2=55 mm毛坯最小直径：55-2/2=53 mm粗车后最大直径：55-3.5=51.5 mm粗车后最小直径：51.5-0.39=51.11 mm半精车后最大直径：51.5-1.2=50.3 mm半精车后最小直径：50.3-0.062=50.238 mm精车后尺寸为零件尺寸，即 50 mm018.2将上刚上叙计算的工序间尺寸及公差整理成表 1.1。表 1.1 加工余量计算表工序名称 工序余量（mm）工序基本尺寸(mm)工序尺寸及公差(mm)精车外圆 0.3 50 50 018.2半精车外圆 1.2 50+0.3=50.3 50.3 06.粗车外圆 3.5 50.3+1.2=51.5 51.5 39.毛坯 50+5=55 55 1(2) 156mm南航航空大学科技学院学士学位论文8查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至 2.24，加工余量为 4mm，尺寸公差为 2.8，所以其外圆毛坯名义直径为 164 1.4mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.32 至 2.35，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：164 1.4mm车：156mm 2Z=8mm2.4.2 内圆表面(1) 52mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至 2.24，加工余量 3mm，尺寸公差为 2.5，所以其孔毛坯名义直径为 124 1.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：47 1mm粗镗：51.5 mm 2Z=4.5mm63.0半精镗：51.9 mm 2Z=0.4mm1.精镗：52+0.03 0mm 2Z=0.1mm(2) 47mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至 2.24，加工余量 2.5mm，尺寸公差为 2mm，所以其孔毛坯名义直径为 45 1mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：42 1mm粗镗：46.5 mm 2Z=4.5mm63.0半精镗：47 mm 2Z=0.5mm1.(3) 32mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至 2.24，加工余量 3mm，尺寸公差为 2.5mm，所以其孔毛坯名义直径为 27 1.mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：27 1mm粗镗：31.5 mm 2Z=4.5mm63.0半精镗：31.9 mm 2Z=0.4mm1.精镗：32+0.027 0mm 2Z=0.1mm(4) 18mm南航航空大学科技学院学士学位论文9查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至 2.24，加工余量 3mm，尺寸公差为 2.5，所以其孔毛坯名义直径为 18 0.85mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：15 1mm粗镗：17.5 mm 2Z=2.5mm63.0半精镗：18+0.02 0mm 2Z=0.5mm(5) 58mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至 2.24，加工余量 3mm，尺寸公差为 2.5，所以其孔毛坯名义直径为 53 1mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：53 1mm粗镗：57.5 mm 2Z=4.5mm63.0半精镗：57.9 mm 2Z=0.4mm1.精镗：58+0.046 0mm 2Z=0.1mm(6) 54mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至 2.24，加工余量 3mm，尺寸公差为 2.5，所以其孔毛坯名义直径为 49 1mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：49 1mm粗镗：53.5 mm 2Z=4.5mm63.0半精镗：53.9 mm 2Z=0.4mm1.精镗：54+0.03 0mm 2Z=0.1mm(7) 62mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至 2.24，加工余量 3mm，尺寸公差为 2.5，所以其孔毛坯名义直径为 57 1mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：57 1mm粗镗：61.5 mm 2Z=4.5mm63.0半精镗：62+0.05 0mm 2Z=0.5mm(8) 148mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21至 2.24，加工余量 3mm，尺南航航空大学科技学院学士学位论文10寸公差为 2.5，所以其孔毛坯名义直径为 142 1.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：142 1mm粗镗：147.5 mm 2Z=5.5mm63.0半精镗：148 mm 2Z=0.5mm1.2.4.3 端面(1) 74 前端面毛坯： 154.8mm粗车：152.5mm Z=2.3mm半精车 151.2 Z=1.3mm(2) 66 端面车前：117mm粗车：114mm Z=2.3mm半精车 113-0.25 0 Z=1.2mm(3) 148 端面车前：152.5mm粗车：150mm Z=2.5mm半精车 148.3 mm Z=1.7mm2.4.4 凸台孔系(1) 凸台上平面铣前：距中心线 89铣后：距中心线 88 ， Z=1mm05.(2) M8螺纹孔钻：6 2Z=6mm扩钻：7 2Z=1mm攻丝：M8 (3) M1415螺纹孔钻：10 孔 2Z=10mm扩钻：12 2Z=2mm攻丝：M14(4) 310 孔 南航航空大学科技学院学士学位论文11一次钻好即可。2.5确定切削用量2.5.1 计算切削用量车 74 端面 1）切削深度：余量 Z=3mm，分两次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313，车刀刀杆尺寸：2525mm，f=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=1.02mm/r3）计算切削速度： 查工艺师手册表 27-12，其速度计算公式为V= k （m/min） 2.1vyxpmVfaTC式中 T=60min,C =158,x =0.15,y =0.40,m=0.2vVv查工艺师手册表 27-17,修正系数取k =0.85, k =0.6, k =1.2, k =0.89, k =1.0, Mvsvvrvtvk =0.850.61.20.891.0=0.54V= =33.4（m/min）4.015.02.02684）确定主轴转速：n = = =51.4（r/min）swdv8.3按照机床说明书，取 n =50r/mins所以实际切削速度： V= n = =32.67 (m/min)10wds28505）检验机床功率：主切削力 查工艺师手册 表 2-14F =C a f v k 2.2zZzxpZFyzn式中 C =900 ,x =1.0 , y =0.85 , n =0, k =0.89 , ZFZz zFvTk =1.0 zm主偏角 k =90 , k =0.89rFr南航航空大学科技学院学士学位论文12代入公式得 F =z 89.02.15905.=1629 (N)切削时消耗功率：P = = =0.87（KW）C4106V467.329CA6140机床电机功率为 7.5KW, 所以机床功率足够。6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力 F p参考工艺师手册F =C a f v k 2.3YyVFXpYFnV其中 C =530, x =0.90, y =0.75, n =0yFYYY查表 2716机械工艺师手册k =0.89,yF代入得：F =5301.5 1.02 10.89Y9.06.0=881(N)轴向切削力（走刀力）：查表 2-17机械工艺师手册F =C a f v k 2.4xXFxpyXnF其中 C =450, x =1.0, y =0.4 , n =0 , k =0.89xFXXxm轴向切削力：F =4501.51.02 10.89x4.0=801(N)取机床导轨与床鞍摩擦系数 u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床的作用力：F= F +u（F + F ）xYz=1049(N)查机床说明书，机床最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可以正常工作.7）切削工时:2.5inflfLiTj 21南航航空大学科技学院学士学位论文13其中：L= + +2+3=45 (mm)21l4-0893tg代入得：T= =1.96 (min)20.152.粗镗 52 孔1）切削深度：余量 Z=2.7mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3-15f=0.150.4(mm/r),查机床说明书，现取 f=0.41mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0768=46.6(m/min)4）确定主轴转速：n = = =119(r/min)swdv124.按照机床说明书，取 n =125r/mins所以实际切削速度： V= n = 125 =48.7(m/min)10wds245）检验机床功率：主切削力 查工艺师手册 表 2-14F =C a f v k = =1526(N)zZzxpZFyzn 89.041.75.2905切削时消耗功率：P = = =1.24（KW）C4106V4.CA6140机床电机功率为 7.5KW, 所以机床功率足够。6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力 F p参考工艺师手册F =C a f v kYyVFXpYFnV南航航空大学科技学院学士学位论文14=5302.75 0.41 10.899.06.0=676(N)轴向切削力（走刀力）：查表 2-17机械工艺师手册F =C a f v kxXFxpyXnF=4502.750.41 10.894.0=763(N)取机床导轨与床鞍摩擦系数 u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床的作用力：F= F +u（F + F ）xYz=904(N)查机床说明书，机床最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可以正常工作。7）切削工时:刀具行程 L= =8+2+3=13 (mm)21linflfLiTj 21= =0.26(min)54.033.粗镗 47 孔1）切削深度：余量 Z=2.3mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3-15，f=0.150.4mm/r,查机床说明书，现取 f=0.3mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V= k vyxpmVfaTC= 4.015.02.0368=40.1(m/min)4）确定主轴转速：n = = =284(r/min)swdv145.按照机床说明书，取 n =250r/min。s所以实际切削速度： 南航航空大学科技学院学士学位论文15V= n = 250=35.3(m/min)10wds455）切削工时:刀具行程 L= =19+2+3=22 mm21linflfLiTj 21= =0.29(min)503.4.粗镗 148 孔1）切削深度：余量 Z=2.8mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3-15，f=0.15.04mm/r,此处为非连续表面，查机床说明书，现取 f=0.3mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V= k 2.9vyxpmVfaTC取 T=60min,C =158,x =0.15,y =0.40,m=0.2vVv查工艺师手册表 27-17k =0.85, k =0.6, k =1.2, k =0.89, k =1.0,Mvsvvrvtvk =0.850.61.20.891.0=0.54V= =52.1(m/min)4.015.02.03864）确定主轴转速：n = = =143(r/min)swdv6.2按照机床说明书，取 n =125r/min。s所以实际切削速度： V= n = 125=45.5(m/min)10wds65）切削工时:刀具行程 L= =50+3+3=56 (mm)21l南航航空大学科技学院学士学位论文16inflfLiTj 21= =1.49(min)53.065.粗镗 58 孔1）切削深度：余量 Z=1.5，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3-15，f=0.150.4mm/r,查机床说明书，现取 f=0.3mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02. 368=54.8(m/min)4）确定主轴转速：n = = =212(r/min)swdv1082.按照机床说明书，取 n =200r/min。s所以实际切削速度： V= n = 200=51.5 (m/min)10wds825）切削工时:刀具行程 L= = + +2+3=21 (mm)21l5-93tginflfLiTj 21= =0.35 (min)3.026.半精镗 54 孔1）切削深度：余量 Z=0.5mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3-15，f=0.150.4mm/r,查机床说明书，现取 f=0.3mm/r南航航空大学科技学院学士学位论文173）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.368=60.6(m/min)4）确定主轴转速：n = = =245(r/min)swdv1082.按照机床说明书，取 n =250r/min。s所以实际切削速度： V= n = 250=61.4(m/min)10wds825）切削工时:刀具行程 L= = + +2+3=21 (mm)21l5-93tginflfLiTj 21= =0.028 (min)3.0252.5.2 计算切削用量1车 66 端面1）切削深度：余量 Z=4mm，分两次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313车刀 刀杆尺寸：2525mmf=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=1.02mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.68=33.4(m/min)4）确定主轴转速：南航航空大学科技学院学士学位论文18n = = =212 (r/min)swdv1054.3按照机床说明书，取 n =200 r/mins所以实际切削速度： V= n = 200 =31.4(m/min) 10wds55）切削工时刀具行程 L= = + +2+3=15 (mm)21l35-90tginflfLiTj 21=2 =0.146 (min)0.52.粗车法兰盘底面1）切削深度：余量 Z=1.75mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313车刀 刀杆尺寸：2525mmf=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=1.02mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.02768=36.5(m/min)4）确定主轴转速：n = = =211 (r/min)swdv15.3按照机床说明书，取 n =200 r/mins所以实际切削速度： V= n = 200 =31.4(m/min)10wds55）切削工时刀具行程 L= =20+ +3=23 (mm)21l93tg南航航空大学科技学院学士学位论文19inflfLiTj 21= =0.112 (min)0.233.粗车法兰盘阶梯面1）切削深度：余量 Z=2mm，可一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313车刀 刀杆尺寸：2525mmf=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=1.02mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.68=33.4(m/min)4）确定主轴转速：n = = =171 (r/min)swdv1062.3按照机床说明书，取 n =160 r/mins所以实际切削速度： V= n = 160 =31.1(m/min)10wds625）切削工时刀具行程 L= = + +2+3=15 (mm)21l35-9tginflfLiTj 21= =0.073 (min)0.254.半精车法兰盘端面1）切削深度：余量 Z=0.65mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 314车刀 刀杆尺寸：2525mm南航航空大学科技学院学士学位论文20f=0.550.7(mm/r),查机床说明书，现取 f=0.61mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0668=48.9(m/min)4）确定主轴转速：n = = =302 (r/min)swdv15.948按照机床说明书，取 n =320 r/mins所以实际切削速度： V= n = 320 =51.7(m/min)10wds05.5）切削工时刀具行程 L= =20+ +3=23 mm 21l93tginflfLiTj 21= =0.117 (min)6.0322.5.3 计算切削用量（1）.粗车 156 圆端面1）切削深度：余量 Z=2.2mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 313车刀 刀杆尺寸：2525mmf=0.91.3(mm/r),查机床说明书，取 f=1.02mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0268=33.1(m/min)4）确定主轴转速：南航航空大学科技学院学士学位论文21n = = =65(r/min)swdv1061.3按照机床说明书，取 n =63 r/mins所以实际切削速度： V= n = 63 =31.6(m/min)10wds65）切削工时刀具行程 L= =16+0+2=18 mm 21linflfLiTj 21= =0.28(min)0.638.半精车 158 圆端面1）切削深度：余量 Z=0.65mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 314车刀 刀杆尺寸：2525mmf=0.550.7(mm/r),查机床说明书，现取 f=0.61mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0668=48.9(m/min) 4）确定主轴转速：n = = =101 (r/min)swdv159.48按照机床说明书，取 n =100 r/mins所以实际切削速度： V= n = 100 =48.3(m/min)10wds55）切削工时刀具行程 L= =16+0+2=18 mm21l南航航空大学科技学院学士学位论文22inflfLiTj 21= =0.295(min)6.082.5.4 计算切削用量.半精镗 52 孔1）切削深度：余量 Z=0.2mm，可以一次切除。2）进给量：查有关资料f=0.010.14(mm/r), 进给无级变速，取 f=0.08mm/r3）计算切削速度 查有关资料,V=150500 m/min,取 V=200m/min4）确定主轴转速：n = = =489 (r/min)swdv10320T740K金刚镗床为无级变速，取 n =489 (r/min)s5）切削工时刀具行程 L=其中： =8+2+3=13 mm21linflfLiTj 21= =0.332 (min)08.493.半精镗 58 孔 1）切削深度：余量 Z=0.25mm，可以一次切除。2）进给量：查有关资料f=0.010.14(mm/r), 进给无级变速，现取 f=0.08mm/r3）计算切削速度 ，查有关资料：V=150500 m/min取 V=200m/min4）确定主轴转速：n = = =521 (r/min)swdv1020T740K金刚镗床为无级变速，取 n =521 r/mins南航航空大学科技学院学士学位论文235）切削工时刀具行程 L= =51+2+3=56 mm 21linflfLiTj 21= =1.34(min)08.56.半精镗 54 孔 1）切削深度：余量 Z=0.2mm，可以一次切除。2）进给量：查有关资料f=0.010.14(mm/r), 进给无级变速，取 f=0.08mm/r3）计算切削速度,取 V=200m/min。4）确定主轴转速：n = = =1170 (r/min)swdv10520T740K金刚镗床为无级变速，取 n =1170 r/mins5）切削工时刀具行程 L= =19+2+3=22 mm21linflfLiTj 21= =0.235 (min)08.7.半精镗 32 孔 1）切削深度：余量 Z=0.3mm，可以一次切除。2）进给量：查有关资料f=0.010.14(mm/r), 进给无级变速，现取 f=0.08mm/r3）计算切削速度 ，取 V=200m/min4）确定主轴转速：n = = =1590 (r/min)swdv10420T740K金刚镗床为无级变速，取 n =1590 r/mins5）切削工时南航航空大学科技学院学士学位论文24刀具行程 L= =39+2+3=42 mm 21linflfLiTj 21= =0.33 (min)08.594.精镗 52 孔1）切削深度：余量 Z=0.05mm，一次切除。2）进给量：查有关资料f=0.010.14(mm/r), 进给无级变速，取 f=0.05mm/r3）计算切削速度，取 V=200m/min4）确定主轴转速：n = = =489 (r/min)swdv10320T740K金刚镗床为无级变速，取 n =489 r/mins5）切削工时刀具行程 L= =8+2+3=13 mm21linflfLiTj 21= =0.531 (min)05.4893.精镗 58 孔 1）切削深度：余量 Z=0.05mm，可以一次切除。2）进给量：查有关资料f=0.010.14(mm/r), 进给无级变速，取 f=0.05mm/r3）计算切削速度 查有关资料V=150500 m/min取 V=200m/min4）确定主轴转速：n = = =1170 (r/min)swdv10520T740K金刚镗床为无级变速，取 n =1170 r/mins5）切削工时南航航空大学科技学院学士学位论文25刀具行程 L= =19+2+3=22 mm 21linflfLiTj 21= =0.376(min)05.73. 夹具设计3.1 问题的提出本夹具是用来镗差速器壳中孔。这是机加工的最重要一道工序，孔加工精度要求高，对 58 孔的垂直度要求 0.05mm。因为加工装夹比较费时，零件为大批量生产，为提高劳动生产率，降低劳动强度，须设计专用夹具。3.2.1定位基准的选择由零件图可以知道，58 与 52 孔垂直度要求 0.05mm，孔的加工精度要求高。方案：以基准选 74 端面和内控表面及 62 端面作为定位基面。镗模套设计为滚动镗模，一次装夹不用再拆装就可以全部镗好。以基面和 62 端面固定零件，用螺杆把零件压在盖模板与夹具体之间，导模套用三个螺栓固定在夹具体上的防止转动。为保证螺栓杆的中心线能够与 58 孔的中心线重合，设计一个圆环形定位块起内孔与螺栓杆配合，外圆与 58 孔配合，用螺栓将其固定在家具底座上，从而起到定位作用。在对工件进行加工时，工件还会有饶螺栓杆转动的一个趋势。所以还需要定位，使其不能转动。所以设计一个定位销，通过零件上的三个小孔与夹具底座连接。起到定位作用，使零件不能饶螺栓杆转动。3.2.4. 工件的加工精度分析(1) 定位误差 D工件的定位孔为 130H7 , 圆柱内表面为 58 , 在尺寸水平方向的位移误差为 =X =(0.046+0.039)mm=0.085 mmYmax工件的定位基准和工序基准重合，因此 =0B因此尺寸 40的定位误差为南航航空大学科技学院学士学位论文26 = + =0.085mmDYB(2) 对刀误差 T镗模导向孔的尺寸为 50F7（ ）50F(-0.030 -0.036)034.16对刀误差为： =（0.034+0.030）mm=0.064 mmT在尺寸水平方向的对刀误差为： = =0.064 mmT(3) 安置误差 A =0A经计算，该夹具有一定的精度储备，能够满足尺寸加工要求南航航空大学科技学院学士学位论文27结 论在本次毕业设计中，我们将设计主要分为两大部分进行：工艺编制部分和夹具设计部分。在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，在对工件夹紧的选择上，然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点。通过这次毕业设计，使我对大学四年所学的知识有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，尤其在利用手册等方面，对今后毕业出去工作都有很大的帮助。另外，在这次设计当中，指导老师陈广凌老师，张彦博老师在大多数时间牺牲自己的宝贵休息时间，对我们进行细心的指导，我对他们表示衷心的感谢！老师，您辛苦了！在这次毕业设计中，我基本完成了毕业设计的任务，达到了毕业设计的目的，但是，我知道自己的设计还有许多不足甚至错误，希望老师们能够谅解，谢谢！ 南航航空大学科技学院学士学位论文28参考文献1 王先逵. 机械制造工艺学.北京:机械工业出版社，20082 于骏一. 典型零件制造工艺.北京:机械工业出版社，19893 王凡. 实用机械制造工艺设计手册.北京:机械工业出版社，20084王启平. 机床夹具设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 19965 张进生，房晓东主编. 机械工程专业课程设计指导.北京 :机械工业出版社，20046 Yiming (Kevin) Rong. Samuel H. Huang, Zhikun Hou. Advanced Computer-aided Fixture Design. Elsevier Academic Press, 20057 曹岩，白瑀主编 机床夹具手册与三维图库 UGNX 版.北京：化学工业出版社,2010南航航空大学科技学院学士学位论文29致 谢毕业设计是对大学四年所学知识与能力的综合应用和检测，是每一个合格的大学生的必经过程，也是一个重要的实践性教学环节。本次毕业设计，不仅培养了我们正确的设计思想；也同时让我们掌握了工程设计的一般程序和方法，以及锻炼了我们综合运用知识能力。在本次设计过程中，我们大量阅读了各种技术资料及设计手册，认真探讨了机械领域内的各种基本问题。因此，本次设计不仅加强了对自己所学专业课程的理解和认识，而且也对自己的知识面进行了拓宽。此外，本次设计在绘图的过程中，使用了 AUTOCAD绘图软件，这些都不同程度地使我们学到了更多的知识，进一步提高了我们绘图识图的能力。在本次毕业设计中，我得到王细洋老师的耐心指导，细心教诲，并在设计过程中及时的给我解答疑难，让我在本次课程设计中得到了自己能力上的长进和知识上的飞跃，这对我的将来都会有深远的影响。并且，在设计过程中还有同学的热忱帮助，在此表示由衷的感谢！由于本人知识有限，实际经验更加不足，因此我的设计还存在着很多的不足之处，敬请老师指正！ 南航航空大学科技学院学士学位论文30附录：