减速箱箱体加工工艺及夹具设计

- 学 院毕 业 设 计（论 文）说 明 书题 目 减速箱箱体加工工艺及夹具设计学 生 系 别 机 电 工 程 系 专 业 班 级 机械设计制造及其自动化 学 号 指 导 教 师 27 学 院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 减速箱箱体加工工艺夹具设计。 系： 机电工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 03级3班 学号： 学生： 指导教师： 接受任务时间 2007.3.05 教研室主任 （签名）系主任 （签名）1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求零件图一张, 毛坯图一张;夹具装配图一份, 主要夹具零件图一张;机械加工工艺卡一套, 主要工序工序卡一份;设计说明书一份.2指定查阅的主要参考文献及说明机械制造工艺手册; 机械零件设计手册; 夹具设计手册;其他资料.3进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1查阅和收集设计资料、绘制毛坯图3月05日至3月15日2进行减速箱箱体加工工艺及夹具设计并绘制毛坯图3月16日至4月16日3填写机械加工工艺过程卡片和工序卡片4月17日至5月21日4设计减速箱箱体加工工艺及夹具并绘制零件图、装配图5月22日至5月19日5编写说明书5月20日至6月05日6毕业设计（论文）的修改、答辩的准备时间6月06日至6月24日注：本表一式三份，系、指导教师、学生各一份摘要零件的工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。本次设计是在学完机械制图、机械制造技术基础、机械制造装备等专业课后，掌握了一定的专业知识。把所学的理论知识综合地运用在实际工艺、夹具设计中。本次设计的是减速箱箱体上的孔6-13锪平30的加工工艺以及夹具的设计，在编制加工工艺时，要考虑到孔的各项精度以及形状与位置公差等。在设计加工孔6-13锪平30的专用夹具时，以箱体底面为基准，通过“C”形钳将箱盖和箱座联结，并以定位销将其定位。为了缩短辅助时间，采用了可换钻套,钻模板左端采用一铰链使其翻转,右端也用铰链和一开口垫圈,用螺母进行联结。这样能很快将箱体放入夹具体上,减轻工人劳动强度，大大提高生产率，提高效益。 关键词：工艺、基准、辅助时间、定位、形位公差。ABSTRACT The craft establishment of the components, holds the very important status in the machine-finishing,. whether the components craft establishes are reasonable or not have a direct relation to the components to achieve the final quality requirement ; The jigs design is also an essential part. it relate to whther it will improve its processing efficiency or not.therefore these two in the machine-finishing profession are the very important link.This design is comprehensive apply the craft theory and the practice knowledge we learned to the actual craft and the jig design after studied some specialized knowledge about the machine manufacture technology, the mechanical drawing, the machine manufacture equipments design and so on 。 This design is about the processings craft of the 6-13aperture on the decelerator box body and the jigs design, the aperture has a very high processing craft requirement when processing it , so during establish the processing craft ,we must consider every precision of the aperture , the shape ,the Location tolerance and so on 。 When design the special clamp of the aperture 6-13 , take the boxbody bottom surface as a benchmark, combine the lid of the box and the pedestal of the box with the “c”type pliers , and localized with positioning pin.In order to reduce the assistant time, use the changeable drill sheath, on the left of the drill template we use a gemel to turn it , also ues a gemel and a open gasket on the right side , and combined with the nut.as this it will quickly put the box body onto the clamp body, reduce the labour intensity, greatly improve the productivity and the benefit. Key words: Craft, benchmark, assistant time, , orientation, shape position tolerance目 录中文摘要英文摘要前言1第1章 零件的分析1 1.1 零件的作用1 1.2 零件的工艺分析1第2章 工艺规程的设计22.1 确定毛坯的制造形式22.2 基准的选择22.2.1 粗基准的选择22.2.2 精基准的选择22.3 制定工艺路线22.3.1 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定52.3.2 确定切削用量及基本工时6第3章 专用夹具的设计153.1 问题的指出153.2 夹具的设计153.2.1 定位基准的选择153.2.2切削力及夹紧力的计算153.2.3定位误差的分析163.2.4夹具安装及操作的简要说明163.3 夹具的设计17第4章 结论24参考文献26致谢27前言就目前而言“复合、高速、智能、精密、环保”已成为当今机床工业技术发展的主要趋势。其中，高速加工可以有效地提高机床的加工效率、缩短工件的加工周期。这就要求机床主轴及其相关部件要适应高速加工的需求。滑动轴承在弹性流体力学润滑理论的研究，流体动压滑动轴承油膜刚度阻尼特性测定方法的研究、铁谱技术研究和电磁铁谱仪、论摩擦学数据库、固体变形等因素对滑动轴承流体动力润滑的影响、具有非线性油膜力的滑动轴承转子系统振动特性研究等等方面有了更进一步的发展。减速箱箱体起着支持和固定轴系零件,保证轴系运转精度、良好润滑及可靠密封等重要作用。箱体多采用剖分式结构，剖分面一般通过轴心线。在重型立式减速器中，为便于制造、安装和运输，也可以多个采用剖分面。在设计此装配工作图时要综合考虑工作要求、材料、强度、刚度、磨损、加工、装拆、调整、润滑和维护以及经济性诸因素，并要用足够的视图表达清楚。 本次设计是对减速箱箱体上6-13孔加工专用夹具及工艺编制，其设计的目的在于回顾自己大学四年所学的专业知识，提高自身的专业知识的理论水平，在工作之前就有一次自己独自搞一个题目的锻炼，从中提高自己分析问题、解决问题的能力，为以后工作打下一定的基础。学院毕业设计第一章 零件的分析1.1 零件的作用 减速器箱体起着支持和固定轴系零件,保证轴系运转精度和良好润滑及可靠密封等重要作用。箱体多采用剖分式结构,剖分面一般通过轴心线.在重型立式减速器中,为了便于制造和安装及运输,也可采用多个剖分面。1.2 零件的工艺分析减速箱箱体有几组加工表面，并有一定位置要求.其中尺寸要求较高的有：分述如下：1.以100和80两孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括：100和80两孔及其倒角，尺寸为196与100和80两孔相垂直的前后两平面,还有在这前后两平面上总共有24个M8的螺孔。其中，主要加工表面为100和80两孔。2.以尺寸426为中心的加工表面这一组加工表面包括：铣削426196平面,左端2-11锪平24两孔,2-锥销孔8。这些加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：（1）尺寸为100孔两处轴心线同轴度为0.025,同柱度为0.010。（2）尺寸为80孔两处轴心线同轴度为0.025且与100轴心线的平行度公差为0.025。（3）100和80两孔端面上的螺孔M8分别有位置度要求:要求最大实体要求为0.4，两端面与80孔轴心线有垂直度公差为0.10。（4）426196的平面度要求0.025。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。第二章 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为灰铸铁（HT150或HT200）制成。铸件易切削，抗压性能好，并具有一定的吸振性，但其弹性模量E较小，刚性较差，故在重型减速器中，常用铸钢（ZG200400或ZG230450）箱体。在一般情况下，生产批量超过34件，采用铸件就比较经济。由于零件产量为4000件/年，属于大批量生产，故选择铸造毛坯（低压铸造）。这对提高生产率、保证加工质量也是有利的。2.2 基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。2.2.1 粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取工件底面作为粗基准。2.2.2 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。2.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。同时箱体应有足够的风度、可靠的密封及便于传动件润滑和散热、箱体应有良好的结构工艺性、箱体形状应力求匀称和美观。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降，提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。1.工艺路线方案一：工序一 热处理, 人工时效工序二 按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三 箱座:留余量粗刨剖分面426196; 100和80孔端面; 箱盖顶上斜方孔10090平面,粗精刨底平面到尺寸箱盖:留余量粗铣剖分面;铣箱盖顶上斜方孔平面工序四 分别划箱座,箱盖上 6-13, 6-17, M161.5, M12-7H和各螺钉孔及两销钉孔中心线工序五 箱座:钻底平面6-17, M161.5, M12-7H及锪平面和攻螺纹工序六 钻6-13锪平30,并锪平各孔上下平面工序七 钻斜方孔平面上4-6孔并攻丝M6-7H工序八 留余量,分别精刨箱座和仃盖剖分面426196; 100和80 孔端面; 箱盖顶上斜方孔10090平面; 底面368190工序九 钻,铰销孔,并打入定位销工序十 划100和80两孔端面螺孔线工序十一 钻100和80两孔端面螺孔,并攻丝M8-7H工序十二 划100和80两孔中心线 工序十三 精,细镗各轴承孔100和80两孔及锪端面工序十四 检验2.工艺路线方案二工序一 热处理, 人工时效工序二 按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三 分别划箱座,箱盖上 6-13, 6-17, M161.5, M12-7H和各螺钉孔及两销钉孔中心线工序四 箱座:钻底平面6-17, M161.5, M12-7H及锪平面和攻螺纹工序五 箱座:留余量粗刨剖分面426196; 100和80孔端面; 箱盖顶上斜方孔10090平面,粗精刨底平面到尺寸箱盖:留余量粗铣剖分面;铣箱盖顶上斜方孔平面工序六 钻6-13锪平30,并锪平各孔上下平面工序七 钻斜方孔平面上4-6孔并攻丝M6-7H工序八 留余量,分别精刨箱座和仃盖剖分面426196; 100和80 孔端面; 箱盖顶上斜方孔10090平面; 底面368190工序九 钻,铰销孔,并打入定位销工序十 划100和80两孔中心线 工序十一 精,细镗各轴承孔100和80两孔及锪端面工序十二 划100和80两孔端面螺孔线工序十三 钻100和80两孔端面螺孔,并攻丝M8-7H工序十四 检验3.工艺路线方案的比较与最终工艺路线方案如下： 两种工艺路线方案的工序是一样，只是加工顺序不一样。在第一个方案中，是先铣426196平面,然后以此为基准在保证箱盖与箱座配合的情况下来钻M8-7H深15螺孔和镗100和80两孔.对镗这两孔的位置精度都得以保证,并且定位及装夹等都比较方便.方案二却相反,是先钻M8-7H深15和先镗100和80两孔再来铣426196这平面.这样的话对加工M8-7H深15螺孔和镗100和80两孔的位置精度就难以保证.以上两方案都是先加工M8-7H深15螺孔和镗100和80两孔再铣100和80两孔的端平面,这也影响100和80两孔的轴心线与此平面的垂直度.对于整个加工工艺路线看来,以上两种加工方案大致看来都是合理的.但是通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题.因此,最后的加工工艺路线方案如表2.3-1。表2.3-1 加工工艺路线序号 工序名称工序内容设备1热处理人工时效2划线按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等划线平台3粗刨箱座:留余量粗刨剖分面426196; 箱盖顶上斜方孔10090平面;底面368190,粗精刨底平面到尺寸龙门刨床4粗刨箱盖:留余量粗刨剖分面;刨箱盖顶上斜方孔平面龙门刨床5 划线分别划箱座,箱盖上 M161.5, M12-7H和各螺钉孔及两销钉孔中心线划线平台6钻箱座:钻底平面6-17, M161.5, M12-7H及锪平面和攻螺纹摇臂钻床7钻钻斜方孔平面上4-6孔并攻丝M6-7H摇臂钻床8钻将箱座和箱盖组装在一起,并用螺栓固紧,按箱盖上已划好的两销孔线钻,铰销孔,并打入定位销摇臂钻床9钻钻6-13锪平30,并锪平各孔上下平面摇臂钻床10 精刨留余量,分别精刨箱座和仃盖剖分面426196; 箱盖顶上斜方孔10090平面龙门刨床 11精细刨宽刀分别精细刨箱座和箱盖剖分面426196; 箱盖顶上斜方孔10090平面,达到要求的精度和粗糙度龙门刨床12 划线划100和80两孔中心线,各轴承线及孔端面线划线平台13 镗孔精,细镗各轴承孔100和80两孔及锪端面金刚镗床14 划线划100和80两孔端面螺孔线划线平台15 钻钻100和80两孔端面螺孔,并攻丝M8-7H摇臂钻床16 铣油槽拆开后铣箱座各油槽龙门铣床17 检验成对装好后,总检验2.3.1机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定减速箱箱体零件材料为HT150，硬度为137-205HBS,生产类型为大批量，采用铸造毛坯。据以上原始资料及加工工艺，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：1 100和80孔端面查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:3.5。故铸造尺寸为:196+3.5+3.5=203。2 426196平面 查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:4.5。3底面368190查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:4.5.故铸造尺寸为:170+4.5=174.5。4. 箱盖顶上斜方孔10090平面查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:2.5。5. 100孔查机械制造工艺设计简明手册表(2.3-8),钻:第一次30,第二次80.0;(用车刀镗以后99.3) 粗铰:99.8;精铰:100至尺寸。6 80孔查机械制造工艺设计简明手册表(2.3-8),钻:第一次30,第二次75.0; (用车刀镗以后75.5) 扩孔钻:79.5; 粗铰:99.8;精铰:80至尺寸。7 6-13锪平30和6-17锪平30和2-11锪平24一次钻削加工完成。 8 螺孔3-M6-7H和M10-7H一次加工完成。2.3.2 确立切削用量及基本工时工序一 热处理, 人工时效工序二 按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三 箱座:留余量粗刨剖分面426196;粗精刨底平面到尺寸 工零件材料：HT150 铸件 机床选用：因床身是较大零件，故选用龙门刨床，型号为B2010A 刀具选用：选用YG8刨刀，刀杆尺寸bh 为 20301、 切削用量的选择：查机械制造工艺设计手册表332可知，取相应的切削用量如下：切削深度1.5 mm进给量f=1.8 mm/r切削速度v=45 m/s 2、 计算切削时间： 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1.411 可知： (2-1) (2-2) (2-3) (2-4) 查表1.410，取 K=0.4-0.75 所以有: L=426+3+4=433mm n=1000=65r/min T=L/(fn)=(197+3+4)/(1.8)=1.74min 因为是刨箱盖和箱座两相同平面,所以:T= T=L/(fn)=1.74min 所以，总切削时间T=T+ T=3.48min工序四 箱盖:留余量粗刨剖分面;刨箱盖顶上斜方孔平面工序五 划线工序六 箱座:钻底平面6-17及锪平面1加工条件材料为HT150,硬度为137205HBS,b =175/Mpa(机械制造工艺设计简明手册)23工艺要求:孔径d=17mm,孔深20mm,通孔,粗糙度要求为Rz50.选用钻床型号为Z3025型摇臂钻床. (查机械制造工艺设计简明手册)表4.2-12和4.2-13主轴转速: 50 80 125 200 250 315 400 500 630 1000 1600 2500进给量: 0.05 0.08 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.63 1.00 1.60 2选择钻头： 查切削用量简明手册表2.1,选用高速钢麻花钻钻削,麻花钻直径为d=17mm.钻头几何形状为：双锥修磨横刃, 后角o11，二重刃长度b=3.5mm,横刃长b=2mm,弧面长度l=4mm,棱带长度 3选择切削用量:1）决定进给量f：按加工要求决定进给量：根据（切削手册表2-7），因为材料为HT150, 硬度为137205HBS,b =175/Mpa ,d=17mm时，所以f=0.700.86mm/r。 由于<8,所以f=0.70-0.86mm/r。2)按钻头强度决定进给量:根据（切削手册表28）,材料为HT150,硬度为137-205HB d=17mm,钻头强度允许的进给量是f=1.45(或1.75)mm/r从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.70-0.86mm/r根据Z3025钻床说明书,选择f=1.00mm/r，由于是加工通孔,为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故在孔即将钻穿的时候停止自动进给采用手动进给.机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力在进行比较来校验。由（切削手册表219）可以查出钻孔时的轴向力，轴向力F= 7260N 轴向力的修正系数为1.0(或0.85) ,故F=7260N.根据Z3025钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力F远大于F,由于F< F校验成功.故f=1.00mm/r可用.(1)决定钻头磨钝标准及寿命:查（切削手册表212）,当d=17mm时,钻头后刀面最大磨损量0.5-0.8mm.寿命T=60min(2)决定切削速度:查（切削手册表215），由于材料是HT150，硬度是硬度为137205HB，进给量f=0.81mm/r, d=17mm,.所以取切削速度V=20m/min查（切削手册）切削速度的修正系数为: 故m/min根据Z3025钻床的实际钻速,可以考虑选择n=400r/min.这个转速基本与计算转相符合,对麻花钻,以及其他方面的影响会比较小,所以可以直接采用(3)检验机床的扭矩及功率 根据（切削手册表221）,当f=1.00mm/r, d<17.5mm时,M=61.8N.m . 扭矩的修正系数为1(或0.85),故N.m根据（切削手册表223）,和以上已经的出的相关数据可以查出,高速钢钻头钻灰铸铁的时候消耗的功率为P=1.1根据Z525钻床说明书,P远大于P.由于M<M，P<P，故选择的切削用量可用，即f=1.00mm/r, n=n=400r/min,V=20.49m/min.4.计算基本工时 (2-5)L=l+y+，入切量及超切量（查切削手册表2-29）y+=8mm。故 min因为是6个同直径的孔所以t=0.07=0.42min工序七 钻斜方孔平面上4-6孔并攻丝M6-7H1加工条件材料为HT150,硬度为137-205HBS,b =175/Mpa(机械制造工艺设计简明手册)23 工艺要求:孔径d=6mm,孔深13mm,通孔.选用钻床型号为Z3025型摇臂钻床. (查机械制造工艺设计简明手册)表4.2-12和4.2-13主轴转速: 50 80 125 200 250 315 400 500 630 1000 1600 2500进给量: 0.05 0.08 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.63 1.00 1.60 2选择钻头： 查切削用量简明手册表2.1,选用高速钢麻花钻钻削,麻花钻直径为d=6mm.钻头几何形状为：双锥修磨横刃, 后角o16，, , 3选择切削用量:1）决定进给量f：1)按加工要求决定进给量：根据（切削手册表2-7），因为材料为HT150, 硬度为137-205HBS,b =175/Mpa ,d=6mm时，所以f=0.27-0.33mm/r。 由于<8,故f=0.27-0.33mm/r。2)按钻头强度决定进给量:根据（切削手册表28）,材料为HT150,硬度为137-205HB d=6mm,钻头强度允许的进给量是f=0.72mm/r从以上进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.27-0.33mm/r根据Z3025钻床说明书,选择f=0.3mm/r，由于是加工通孔,为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故在孔即将钻穿的时候停止自动进给采用手动进给.机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力在进行比较来校验。由（切削手册表219）可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.33mm/r, d>12时,轴向力F= 2110N 轴向力的修正系数为1.0(或0.85) ,故F=2110N.根据Z3025钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为F远大于F,由于F< F校验成功.故f=0.3mm/r可用.(1)决定钻头磨钝标准及寿命:查（切削手册表212）,当d=6mm时,钻头后刀面最大磨损量0.5-0.8mm.寿命T=35min(2)决定切削速度:查（切削手册表215），由于材料是HT150，硬度是硬度为137205HB，进给量f=0.3mm/r, d=6mm,.所以取切削速度V=22m/min查（切削手册）切削速度的修正系数为: 9 故m/min根据Z3025钻床的实际钻速,可以考虑选择n=1600r/min.这个转速基本与计算转相符合,对麻花钻,以及其他方面的影响会比较小,所以可以直接采用(3)检验机床的扭矩及功率根据（切削手册表221）M=10.49N.m扭矩的修正系数为1,故N.m根据（切削手册表223）,和以上已经的出的相关数据可以查出,高速钢钻头钻灰铸铁的时候消耗的功率为P=1KW.根据Z525钻床说明书,P远大于P.由于M<M，P<P，故选择的切削用量可用，即f=0.3mm/r, n=n=1600r/min,V=24.46m/min.4 计算基本工时 (2-6)L=l+y+，入切量及超切量（查切削手册表2-29）y+=0mm。故 min因为是4个同直径的孔所以t=0.027=0.108min工序八 钻销孔工序九 钻6-13锪平30 1加工条件材料为HT150,硬度为137-205HBS,b =175/Mpa(查机械制造工艺设计简明手册)23工艺要求:孔径d=13mm,孔深112mm,通孔,粗糙度要求为Rz50.选用钻床型号为Z3025型. (查机械制造工艺设计简明手册)表4.2-12和4.2-13主轴转速: 50 80 125 200 250 315 400 500 630 1000 1600 2500进给量: 0.05 0.08 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.63 1.00 1.60 2选择钻头： 查切削用量简明手册表2.1, 选用高速钢锥柄加长麻花钻钻削,麻花钻直径为d=13mm.钻头几何形状为：尖高h=0.5,圆弧半径R=2.25,横刃长b=0.5,总外刃长l=5.5,分外刃长l=l,外刃锋角2=120,第二锋角2=70,内刃锋角2=135,横刃斜角,内刃前角= -10,内刃斜角=25,外刃后角10，圆弧后角=18.3选择切削用量:1）决定进给量f：1)按加工要求决定进给量：根据（切削手册表2-7），因为材料为HT150, 硬度为137-205HBS,b =175/Mpa ,d=13mm时，所以f=0.52-0.64mm/r。 由于(取10),故应乘孔深修正系数K=0.75,则f=(0.52-0.64)0.75mm/r=0.39-0.48mm/r2)按钻头强度决定进给量:根据（切削手册表28）,材料为HT150,硬度为137-205HB d=13mm,钻头强度允许的进给量是f=1.22(或1.45)mm/r从以上进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.39-0.48mm/r根据Z3025钻床说明书,选择f=0.4mm/r，由于是加工通孔,为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故在孔即将钻穿的时候停止自动进给采用手动进给.机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力在进行比较来校验。由（切削手册表219）可以查出钻孔时的轴向力，当f=0.41mm/r, d>12时,轴向力F= 2500N 轴向力的修正系数为1.0(或0.85) ,故F=2500N.根据Z3025钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为F远远大于此轴向力F,由于F< F校验成功.故f=0.4mm/r可用.(1)决定钻头磨钝标准及寿命:查（切削手册表212）,当d=13mm时,钻头后刀面最大磨损量0.50.8mm.寿命T=60min(2)决定切削速度:查（切削手册表217），由于材料是HT150，硬度是硬度为137205HB，进给量f=0.4mm/r, d=13mm,.所以取切削速度V=16m/min查（切削手册）切削速度的修正系数为: 故m/min根据Z3025钻床的实际钻速,可以考虑选择n=400r/min.这个转速基本与计算转相符合,对麻花钻,以及其他方面的影响会比较小,所以可以直接采用(3)检验机床的扭矩及功率 根据（切削手册表221）,当f<0.41mm/r, d<13.3mm时,M=17.85N.m扭矩的修正系数为0.85,故N.m根据（切削手册表223）,和以上已经的出的相关数据可以查出,高速钢钻头钻灰铸铁的时候消耗的功率为P=1KW.根据Z3025钻床说明书,P远远大于P.由于M<M，P<P，故选择的切削用量可用，即f=0.4mm/r, n=n=400r/min,V=16.32m/min.4计算基本工时 (2-7)L=l+y+，入切量及超切量（查切削手册表2-29）y+=8mm。故 min因为是6个同直径的孔所以t=0.75=4.5min工序十 精刨工序十一 精细刨工序十二 划线工序十三 精,细镗各轴承孔100和80两孔及锪端面 选用机床:T740金刚镗床.1.100精镗孔至99,单边余量Z=0.1mm,一次镗去全部余量,a=0.1mm. 进给量f=0.1mm/r 根据有关手册,确定金刚镗床的切削速度v=100m/min,则 n= 由于T740金刚镗床主轴转速为无级调速,故以上转速可以作为加工时使用的转速. 切削工时 l=196mm,l=3mm,l=4mm,则 t= (2-8) 细镗孔至100.由于细镗与精镗孔共用一个镗杆,利用金刚镗床同时对工件精,细镗孔,故切削用量及与工时均与精镗相同 a=0.05mm; f=0.1mm/r; n=318(r/min),v=100m/min; t=6.38(min). 2.80精镗孔至79,单边余量Z=0.1mm,一次镗去全部余量,a=0.1mm. 进给量f=0.1mm/r 根据有关手册,确定金刚镗床的切削速度v=100m/min,则 n= (2-9) 由于T740金刚镗床主轴转速为无级调速,故以上转速可以作为加工时使用的转速. 切削工时 l=196mm,l=3mm,l=4mm,则 t= (2-10) 细镗孔至80.由于细镗与精镗孔共用一个镗杆,利用金刚镗床同时对工件精,细镗孔,故切削用量及与工时均与精镗相同 a=0.05mm; f=0.1mm/r; n=398(r/min),v=100m/min; t=5.1(min). 工序十四 划线工序十五 攻100和80两孔端面螺孔M8-7H钻螺纹底孔：选用Z3025摇臂钻床及专业夹具，根据切削用量简明手册表2.8，进给量；根据切削用量简明手册2.15，。所以，按机床要求，取故。切削公式， (2-11)工序十六 铣油槽工序十七 检验 学院毕业设计第三章 夹具设计经过与老师协商，决定设计第九道工序钻6-13锪平30孔卡具。本夹具将用于立式Z3025钻床。刀具为选用高速钢锥柄加长麻花钻d=13mm.3.1 问题的提出本夹具主要用来钻钻6-13锪平30孔。该孔对两端面外圆表面和两端面都有一定的技术要求。在加工本道工序时，除了要满足技术要求外，还应该提高加工效率，降低劳动强度。除此之外本道工序的还应考虑卡紧的方便与快速性。3.2 夹具设计3.2.1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择底面368190为基准，以箱座上对角线两孔分别以一固定式定位销和菱形定位销(一面两孔定位),限制了工件六个自由度,使工件完全定位。 底面限制了三个自由度X，Y轴的旋转自由度和Z轴的上下移动；一圆柱销限制了X，Y轴的移动再加一个菱形销限制了Z轴的旋转自由度。再用一“C”形钳将箱盖与箱座联结同时打入圆锥销。同时两边使用铰链联结,使钻模板方便的放在其中,再使用螺栓进行卡紧。夹具的结构也简单，所夹持部位也不会变形，工人安装也比较方便快捷。3.2.2 夹紧力计算计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个刚性系统，根据工件所受切削力、夹紧力（大型工件还应该考虑工件的重力，运动的工件还应该考虑惯性力等）的作用情况，找出在加工过程中对夹具不利的瞬时状态。按静力平衡原理（），计算出理论夹紧力，最后为保证夹紧可靠，将理论夹紧力乘以安全系数，作为实际所需夹紧力的值，即 式中：实际所需夹紧力（N）；W在一定条件下，由静力平衡原理，计算出的理论夹紧力（N）；K安全系数。安全系数K按下式计算： (3-1)式中，为各种因素的安全系数，查机床夹具设计手册（第二版）表1-2-1得，则计算得， =2.73但由机床夹具设计手册（第二版）表1-2-1备注知，当K值计算结果大于2.5时，取K=2.73。由于此夹具的钻孔采用一面两孔定位, 底面限制了三个自由度X，Y轴的旋转自由度和Z轴的上下移动；一圆柱销限制了X，Y轴的移动再加一个菱形销限制了Z轴的旋转自由度。而且主削力是向下的，力都被施加在底面上，所以并不需要很大的夹紧力。使用钻模板足以满足它的要求，不予计算。3.2.3 定位误差分析定位误差是由于定位不准而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工误差。虽然工件已定位，但每个被定位的工件的一些表面的位置仍然会产生变化，这就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工误差。定位误差是采用调整法加工一批工件时，由于定位不准而造成工序尺寸或位置要求可能变动的最大范围。定位误差由基准位置误差和基准不重合误差组成，即 由于是使用一面两孔定位, 在设计时也使用了钻模套,能很好提高钻孔性能,以及定位要求。其次被加工部位是有一定的技术要求,故采用这样的定位方式能满足定位要求,但夹具上采用一个圆柱销和菱形销,孔和销之间为间隙配合.两定位销垂直安置,说明定位时孔和销可以在任意方向上接触。为满足定位销在夹具体上的位置精度及工作稳定性，定位销与夹具体的连接采用的是过盈配合。参照GB2202-91来执行的。在工件以一面两孔销定位时，在两个定位销中采用了一个菱形销进行补偿。 6858虽然所加工孔的定位基准与工序基准不重合,但在所图纸上给定的定位基准尺寸为理想正确尺寸 、 ,因此在加工时的基准不重合误差可以不加考虑。圆柱销和底座孔以间隙配合:17H7/f6,通过查(公差配合与技术测量)得和.菱形销和底座孔同样以间隙配合:17H7/f6,通过查(公差配合与技术测量)得和。 故基准位移误差等于圆柱销与底座孔之间的最大配合间隙,即 (3-6)基准位移误差等于菱形销与底座孔之间的最大配合间隙,即 (3-7)因此,其定位误差为： (3-8)3.2.4 卡具设计及操作的简要说明 在设计夹具时,为提高劳动生产率,应首先着眼于机动夹紧,但由于是钻孔加工，孔径比较小，孔的要求也底，卡具不需要有很大的夹紧力，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用铰链联结且用开口垫圈,使钻模板能快速的通过铰链摆动。这样对大批量生产来说就有利于大大提高生产率；同时也减轻工人的劳动强度。操作时，将钻模板摆开，在放入减速箱箱体时通过螺纹夹紧。结构简单、操作方便且保证了箱体能固定可靠，也便于箱体的装拆。3.3 夹具零件 1固定式定位销.( GB2203-80)固定式定位销:(1) 材料:D T8 按GB1298-77(碳素工具钢技术条件);(2) 热处理:T8 HRC 55-60;(3) 其它技术条件按GB2259-80(机床夹具零件及部件技术条件).(4) 数量为1个. 2.菱形定位销(GB2203-80) 菱形定位销:(1) 材料:D T8 按GB1298-77(碳素工具钢技术条件);(2) 热处理:T8 HRC 55-60;(3) 其它技术条件按GB2259-80(机床夹具零件及部件技术条件).(4) 数量为1个.3.可换钻套. (GB2264-80)查(机床夹具设计手册):选用可换外套,尺寸如图.(1) 材料:d小于或等于26mm,T10A按GB1298-77(碳素工具钢技术条件);(2) 热处理:T10A HRC 58-64 (3) 其他技术条件按GB2259-80(机床夹具零件及部件技术条件).4.开槽盘头螺钉(GB67-85摘录) 尺寸如图:5.开口垫圈 (如下图所示):材料:45 热处理: HRC 40-48 6.六角薄螺母.(GB6172-86 M36 A级) 尺寸如图所示:7.圆柱销.(GB119-76)材料35，热处理:HRC28-38，相关尺寸如图所示.8.内六角圆柱头螺钉(GB70-85) 尺寸如图9.方头圆尖端紧定螺钉(GB83-76)材料:35热处理: HRC 28-3810.C形钳 (尺寸如图)11.立板 (尺寸如图)12.螺杆 (尺寸如图)13.支承座 (尺寸如图)14.销轴 (GB882-76)材料:35; 热处理:HRC28-38; 15.钻模板 (尺寸如图)16.底座 (尺寸如图)第四章 设计体会毕业设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.此次设计是在学完机械制造技术基础和机械装备等课程后的一次对专业知识的综合性的实际运用；更是在学完大学四年来所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。此次设计涉及到的知识面很广，涉及到了材料力学、机械工程材料、机械制造技术基础、机械制造装备设计、公差配合与技术测量、机械设计、工程材料与热处理等课程的相关知识，同时还联系到了生产实习中的一些经验，应用到的知识广、全面。这次毕业设计是一学期时间，在这一学期时间中使我对毕业设计有了很深的体会。具体如下：1. 培养了我查阅相关手册、标准、图表等技术资料的能力。2. 使我对以前所学的知识进行了一次巩固与复习。特别是在识图、手工绘图、计算机绘图、运算等方面使我有了更深的理解。3. 这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等。4. 培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识。5. 对自己独立思考能力和创新能力是更进一步的锻炼与提高。6. 再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。7. 此次毕业设计是我的迎接即将走上的工作岗位的一次战前演习和打的一场准备战。随着社会的快速发展，制造业的不断更新，制造能力和质量的飞速发展与更加高精、高速、高能。而对与一个走机械制造专业方向的人来说，社会对他们的要求已愈来愈高，搞工艺不但要会搞工艺，更要能搞设计、搞开发、搞创新，懂得材料、设备、控制所以，搞自己的专业，要在自己专业的道路上搞出成就，就应该时时充实自己，更新自己，增加自己的专业知识及其它综合能力；更新自己的思维方式和思想观念。更加明确自己的人生观，价值观，世界观。力争将自己培养成有志向、有道德、懂科学、爱国家，能适应不同社会环境的优秀社会主义青年。回顾起此次毕业设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计之后，一定把以前所学过的知识重新温。这次毕业设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题