2187 WHX120減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計,whx120,減速,機機蓋,機體,合箱后,箱體,加工,工藝,前后,先后,端面,夾具,設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計,題目：WHX120減速機合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計 專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 姓 名：章子玲 指導(dǎo)教師：肖懷國,總論 在本次畢業(yè)設(shè)計中，我將設(shè)計主要分為兩大部分進行：,工藝編制部分 夾具設(shè)計部分,零件工藝的分析,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0.08mm,同軸度為0.02mm。 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。 為了減少加工中的換刀次數(shù)，箱體上的螺紋孔的尺寸規(guī)格應(yīng)保持一致，本箱體分別為M12mm深16mm的孔。 先加工前后左右端面，再加工蝸桿面和蝸輪面,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)，所以該箱體加工方案采用一面兩銷,擬定箱體加工的工藝路線,加工路線,分離式箱體工藝路線在蓋和低座均完成加工后，再對裝配好的整個箱體進行加工。此階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔及其端面。在此階段之前應(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。 表面加工方法的選擇一般總是首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠技術(shù)條件，先選定該表面終加工工序加工方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。 加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時，一般都要經(jīng)過粗加工、半精加工和精加工等三個階段。 工序先后順序的安排機械加工工序先后順序的安排一般應(yīng)遵循如下原則：先加工定位基面，后加工其他表面；先加工主要表面，后加工次要表面；先安排粗加工工序，后安排精加工工序;先加工平面，后加工孔。其他工序的安排：為保證零件制造質(zhì)量，防止廢品產(chǎn)生，需在粗加工全部結(jié)束之后和最終加工之后安排檢驗工序。 機床設(shè)備和工藝裝備的選擇所選機床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)，機床精度等級應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)，電動機功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)，機床設(shè)備的自動化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。工藝裝備的選擇應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。在大批大量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計制造專用工藝裝備。,綜合以上設(shè)計要領(lǐng)，WHX120減速機合箱后箱體工藝路線擬定見工藝過程卡片,箱體機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定,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=2.0mm，工序6的銑削深度ap=0.45mm，工序7的銑削深度ap=0,45mm. 孔加工的工序尺寸及加工余量： (1) 鉆鉸2-Φ6mm 孔 鉆孔：Φ4mm，2Z=4 mm， ap=2mm 鉸孔：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：Φ110.0mm, 2Z=0.2mm, ap=0.1mm (3) 攻鉆8-M12mm 孔 鉆孔：Φ12mm，2Z=12 mm，ap=6mm 攻孔：M12mm,確定切削用量及基本工時,切削用量的確定原則 合理的切削用量是指在保證加工質(zhì)量的前提下，能取得較高的生產(chǎn)效率和較低成本的切削用量。切削用量的選用原則：首先選取盡可能大的背吃刀量ap；其次根據(jù)機床進給機構(gòu)強度、刀桿強度等限制條件(粗加工時)或已加工表面粗糙度要求（精加工時），選取盡可能大的進給量f；最后根據(jù)“切削用量手冊”查取以確定切削速度Vc。 基本工時的確定 時間定額由以下幾個部分組成：1.機動工時tm。2.輔助時間tf：一般以機動工時的百分比進行估算。本設(shè)計輔助時間以機動工時的15%進行估算。機動工時tm與輔助時間tf總和稱為作業(yè)時間。3.布置工作地時間tb。4.休息和生理需要時間tx。本設(shè)計中布置工作地時間tb和休息和生理需要時間tx之和取工作時間的6%。5.準(zhǔn)備與終結(jié)時間tz即工人為生產(chǎn)一批工件進行準(zhǔn)備和終結(jié)工作所消耗的時間。設(shè)一批工件數(shù)為m，則分攤到每個工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間為tz/m。將這部分時間加到單件時間td中，即為單件計算時間tdj: tdj=td+tz/m.本設(shè)計中，由于是大批大量生產(chǎn)，每個工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間為tz/m相對單件時間很小，可忽略不計。,,,第六章：專用夾具的設(shè)計,,,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。 定位基準(zhǔn)的選擇 在進行前后端面粗銑加工工序時，底面已經(jīng)精銑，兩工藝孔已經(jīng)加工出。在加工箱體工件時，往往采用一平面及與該平面垂直的兩孔為定位基準(zhǔn)。因此工件選用底面與兩工藝孔作為定位基面。 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，即采用已平面及與該平面垂直的兩孔為定位基準(zhǔn)。所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷，即一平面、一短圓柱銷及一短削邊銷。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 可知：兩定位銷中心距尺寸 = = 夾具上兩定位銷的中心距公差一般取工件兩定位孔 中心距公差的1/5~1/3, 即定位銷中心距尺寸偏差 （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》） 常用削邊定位銷的結(jié)構(gòu)形狀有三種，分別用于工件孔徑D<3mm、350mm。直徑為3—50mm的削邊定位銷都做成菱形，其結(jié)構(gòu)尺寸表查表可知：,,,,,,,,,,,,,,,,表 6-1 標(biāo)準(zhǔn)菱形定位銷的結(jié)構(gòu)尺寸,（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,,,,,,,,（1） 移動時基準(zhǔn)位移誤差 =0.018+0.027+0.016=0.061mm (2) 轉(zhuǎn)角誤差 其中： 移動時基準(zhǔn)位移誤差 =0.009+0.027+0.064=0.1mm,定位誤差分析 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。一批工件在夾具中定位時，工件上作為定位基準(zhǔn)的平面沒有基準(zhǔn)位置誤差。由于定位孔較淺，其內(nèi)孔中心線由于內(nèi)孔和底面垂直度誤差而引起的基準(zhǔn)位移誤差也可忽略不計。但作為定位基準(zhǔn)的兩內(nèi)孔，由于與定位銷的配合間隙及兩孔、兩銷中心距誤差引起的基準(zhǔn)位置誤差必須考慮。其定位誤差主要為：,,,,,,,,銑削力與夾緊力計算 夾緊力的大小必須適當(dāng)。夾緊力過小，工件可能在加工過程中移動而破壞定位，不僅影響質(zhì)量，還可能造成事故；夾緊力過大，不但會使工件和夾具產(chǎn)生變形，對加工質(zhì)量不利，而且造成人力、物力的浪費。計算夾緊力，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)以簡化計算。然后考慮工件受切削力，夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，高速運動的工件還要考慮慣性力等）后處于靜力平衡條件，計算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實際所需的夾緊力。,根據(jù)《機械加工工藝手冊》可計算得： F =3.3275Χ42054.4=139936N,,,,,,,,夾緊裝置及夾具體設(shè)計,夾緊裝置的選擇對工件的加工精度和生產(chǎn)效率起著重要作用 現(xiàn)代高效率的夾具，大多采用機動夾緊方式，如：氣動、液 動、電動等。其中以氣動和液動裝置應(yīng)用最為普遍?？紤]到本 設(shè)計中即可生產(chǎn)屬大量生產(chǎn)，用手動夾緊難以滿足現(xiàn)在生產(chǎn)中 高效率的生產(chǎn)要求，而氣動夾緊方式很好地解決了高生產(chǎn)效率 的問題，使生產(chǎn)效率顯著提高。并且，氣動夾緊還具有下述優(yōu) 點：1.由于氣源壓力可以控制，所以其夾緊力基本穩(wěn)定。2.夾緊 動作迅速。這就有利于縮短輔助時間，從而顯著提高生產(chǎn)率。3. 操作簡單，操作時只需轉(zhuǎn)動分配閥手柄，不必像手動夾緊那樣 費時費力，因而可以大大減輕勞動強度。 由于氣動夾緊具有夾緊力基本穩(wěn)定，夾緊動作迅速和操作省 力等優(yōu)點。為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間，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。,經(jīng)計算取D0=60厘米=600mm。所以根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)JB/T7377-2007，選用標(biāo)準(zhǔn)化法蘭式氣缸作為夾緊裝置的動力元件，其夾緊元件是連接在法蘭式氣缸活塞桿上的耳軸，其作用是接受活塞桿作用于它上的力，并將這個力傳遞給光面壓塊，最終起到夾緊工件的作用。 夾緊力的方向選擇應(yīng)該滿足：1.應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面；2.有利于減少夾緊力。夾緊力的作用點也有要求：1.夾緊力的作用點應(yīng)能保持工件定為穩(wěn)定，而不致使一起工件發(fā)生位移和偏轉(zhuǎn)。2.夾緊力的作用點，應(yīng)使被夾緊工件的夾緊變形盡可能小。3夾緊力應(yīng)盡可能地靠近工件加工表面，以提高定位穩(wěn)定性和夾緊可靠性。基于以上幾點綜合考慮，選用耳軸與光面壓塊相結(jié)合，不但滿足夾緊力方向要求，同時光面壓塊是接觸面積增大，可以減少應(yīng)力集中，提高了夾緊穩(wěn)定性與可靠性要求。 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。參考加工工件、支架、定位銷等的結(jié)構(gòu)，其尺寸、形狀和相互位置關(guān)系綜合設(shè)計而成，見圖紙XDMJJ-001.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)夾具裝配圖如圖紙XDMJJ-000所示。,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。夾具的定位方案采用一面兩銷，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?？紤]到工件結(jié)構(gòu)大，重量重，手工搬運不僅達不到高效率的生產(chǎn)要求，而且費時費力，所以采用自動流水生產(chǎn)線將工件送往夾具體上。 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。氣壓傳動系統(tǒng)如下圖所示：,,由氣壓傳動系統(tǒng)示意圖可知：A和B分別接在法蘭式氣缸兩個通氣口，是整個夾具動力的來源。所以整個夾具工作情況由夾具裝備圖可知：,,,結(jié)合圖紙，其工作原理：當(dāng)加工工件置于夾具上定位完畢，氣源經(jīng)過霧化器，減壓閥，單向閥，換向閥，單向節(jié)流閥進入從通氣口A端（即法蘭式氣缸頂部通氣口進入氣缸內(nèi)，在上氣缸體內(nèi)形成推動活塞向下的力，而此時通氣口B直接與大氣相通，使上下腔體形成壓差，此壓差推動活塞向下運動即使得活塞桿向下運動，帶動光面壓塊向下運動，最終工件在此壓力下得到夾緊。當(dāng)一件工件加工完畢，切換手動換向閥，這時A端也就是氣缸上腔大氣直接連通，而下腔通過手動換向閥換向后，流入氣源輸送進來的氣體，使得下腔壓力遠大于上腔壓力，這時形成的壓力差推動活塞向上運動，使得活塞桿上移，釋放工件。待要加工下一個工件時，可以切換手動換向閥，這一夾緊釋放過程循環(huán)進行。若要使自動化程度更高，可采用機動換向閥與行程開關(guān)并用，達到加工目的。但這樣會使成本增加，并且機器實 際運行的可靠性要求很高。這里就不累述。 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。,感謝,首先要感謝我的指導(dǎo)老師肖老師,本設(shè)計是在該導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的.該導(dǎo)師淵博的知識、深厚的學(xué)術(shù)造詣、嚴(yán)肅認真的工作態(tài)度和治學(xué)作風(fēng)給我留下了深刻的印象,令我受益匪淺,這些對我將終身受用.在做畢業(yè)設(shè)計的這三個多月時間里,肖老師對我的畢業(yè)設(shè)計完成提出了很多寶貴的修改意見.在此,謹向?qū)熜だ蠋煴硎局孕牡母兄x,并致以深深的敬意。 感謝學(xué)校！是農(nóng)大塑造了一個獨立思考的我,一個好奇心、上進心極強的我，一個謹記腳踏實地的我，一個不怕挫折磨難的我，一個敢于挑戰(zhàn)、自強不息、勇攀高峰的我。人無完人，我并不是一個完美的人，但經(jīng)過這四年學(xué)校的學(xué)習(xí)與生活，我已經(jīng)擁有一顆追求完美的心。我想這點對我以后的人生和事業(yè)都有著莫大的幫助。 感謝在這四年的學(xué)習(xí)生活中給予我?guī)椭睦蠋?、同學(xué)，感謝一直以來支持鼓勵我的朋友，是你們鞭策我不斷前行，因為有你們的鼓勵，在挫折與困難面前，才有我直面問題的勇氣。謝謝你們！ 最后，衷心地感謝我的父母，我的親人，沒有你們對我的養(yǎng)育就沒有今天的我，正是你們對我的關(guān)心和愛護使我順利完成了學(xué)業(yè)。 千言萬語，道不盡心中感激之情。唯有將此情銘記于心，將它化為前進的動力，不斷要求自己在以后的學(xué)習(xí)中刻苦鉆研，工作中精益求精，生活上樂觀向上。在該畢業(yè)設(shè)計完成之際，我的心情難以平靜。請允許我再次向在這次畢業(yè)設(shè)計中給于過我?guī)椭睦蠋煛⑼瑢W(xué)、朋友致以最誠摯的謝意和崇高的敬意！謝謝你們！,學(xué)校代碼：10410序 號：050466本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計題目：WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 章 子 玲 學(xué) 號： 20050466 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 機 制 052 指導(dǎo)教師： 肖 懷 國 二 OO 九年 五 月WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計i江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書設(shè)計（論文）課 題 名 稱WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計學(xué)生姓名 章子玲 院（系） 工學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師 肖懷國 職 稱 學(xué) 歷畢業(yè)設(shè)計（論文）要求：1. 制訂年產(chǎn) 2 萬臺 WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝，設(shè)計粗銑前后端面夾具一套。2. 圖紙要求：WHX120 減速機機蓋機體零件圖，裝配圖，一套夾具裝配圖，夾具專用零件圖二到三張。3. 計算與說明：加工工藝分析，定位誤差計算，切削用量，工時定額計算，夾具精度分析，說明書，工序卡。畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)：1. 制訂年產(chǎn) 2 萬臺 WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝，設(shè)計粗銑前后端面夾具一套。2. 文獻查閱：查閱制造工藝學(xué)，機械加工工藝人員手冊，機床夾具設(shè)計手冊，機床夾具圖冊，金屬切削手冊，典型零件機械加工工藝，畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)資料等（不少于十五本資料）。畢業(yè)設(shè)計（論文）工作計劃：1.2009 年 2 月 28 日至 2009 年 3 月 10 日：熟悉設(shè)計題目，查閱相關(guān)內(nèi)容信息資料。2. 2009 年 3 月 11 日至 2009 年 3 月 30 日：完成 WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝的制定。3. 2009 年 4 月 1 日至 2009 年 4 月 30 日：完成 WHX120 減速機設(shè)計第二項內(nèi)容，即設(shè)計粗銑前后端面夾具設(shè)計。4. 2009 年 5 月 1 日至 2009 年 5 月 10 日：完成細節(jié)修改與內(nèi)容補充，不夠完善之處予以完善。接受任務(wù)日期 2009 年 2 月 28 日 要求完成日期 2009 年 5 月 10 日學(xué) 生 簽 名 年 月 日指導(dǎo)教師簽名 年 月 日院長（主任）簽名 年 月 日內(nèi)容摘要WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計ii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，加工該工序的機床及機床的進給量，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。由于其加工批量很大，專用夾具設(shè)計中參考了許多成熟的結(jié)構(gòu)，本設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，使用了大量的標(biāo)準(zhǔn)元件，大大縮短了本工序的輔助時間，一定程度上提高了勞動生產(chǎn)率，減輕了工人的勞動強度。關(guān)鍵詞：工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夾緊力，專用夾具。Abstract WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計iiiEnable 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.Because the processing batch to be very big, in the design has referred to many mature structures, this design structure is simple, the ease of operation, has used the massive standard components, reduced this working procedure non-cutting time greatly, in the certain extent raised the labor productivity, reduced worker's labor intensity.Keyword: The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength, Unit clamp .目錄WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計iv第一章: 概述 ............................................................1第二章：箱體工藝分析 ....................................................22.1 箱體零件的工藝分析 .............................................22.2 零件的材料 ......................................................22.3 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性 ...........................................2第三章：擬定箱體加工的工藝路線 ..........................................33.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .................................................33.1 加工路線的擬定 ................................................3第四章: 箱體機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ......................74.1 主要平面加工的工序尺寸及加工余量： .............................74.2 孔加工的工序尺寸及加工余量： ...................................7第五章：確定切削用量及基本工時 ..........................................85.1 切削用量及基本工時的確定原則 ....................................85.2 機體切削用量和基本工時的確定 ...................................9第六章: 專用夾具的設(shè)計 .................................................226.1 夾具設(shè)計問題的提出 ............................................226.2 粗銑前后端面夾具設(shè)計 ..........................................22參考文獻 ...............................................................29結(jié)論 ...................................................................30感謝 ...................................................................31WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計1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.箱體加工方法的選擇：（1）平面加工：在大批大量生產(chǎn)中宜采用銑平面和磨平面加工方案，在單件小批量生產(chǎn)中宜采用粗刨、半精刨、寬刃精刨平面加工方案。（2）孔隙加工：孔加工方法可采用粗鏜—半精鏜—精鏜加工方案。箱體加工工藝過程宜劃分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。加工順序可根據(jù)先粗后精、先加工基準(zhǔn)面后加工其他表面、先加工平面后加工孔、先加工主要表面后加工次要表面等原則。WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計2第二章：箱體工藝分析2.1 箱體零件的工藝分析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 0.08mm,同軸度為 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，機蓋機體的結(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，機體的端面表面粗糙度為 Ra 小于 12.5um。2.2 零件的材料由于鑄鐵容易成形，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。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：2.1.1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，階梯孔相對較差。2.1.2為了減少加工中的換刀次數(shù)，箱體上的螺紋孔的尺寸規(guī)格應(yīng)保持一致，本箱體分別為 M12mm 深 16mm 的孔。2.1.3先加工前后左右端面，再加工蝸桿面和蝸輪面第三章：擬定箱體加工的工藝路線WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計33.1 定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程設(shè)計中，正確選擇定位基準(zhǔn)，對保證零件技術(shù)要求，確定加工先后順序有著至關(guān)重要的影響。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。用毛坯上未加工的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)；用加工過的表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)時一般都是先根據(jù)零件的加工要求選擇精基準(zhǔn)，然后再考慮用那一組表面作粗基準(zhǔn)才能把精基準(zhǔn)加工出來。所以應(yīng)先確定精基準(zhǔn)，然后確定粗基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)遵循以下幾項要求：基準(zhǔn)重合原則，統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，自為基準(zhǔn)原則和互為基準(zhǔn)原則。這四項選擇精基準(zhǔn)的原則，有時不可能同時滿足，應(yīng)根據(jù)實際條件決定取舍。由于精基準(zhǔn)已加工出，根據(jù)大批大量生產(chǎn)的減速器箱體通常以底面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，平面為 220X217mm，兩定位銷孔以直徑 13mm,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，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形?。灰子趯崿F(xiàn)自動定位和自動夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。3.1加工路線的擬定3.2.1 分離式箱體工藝路線完成對蓋和低座的加工，就要對裝配好的整個箱體進行加工。這個階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔及其端面。在此階段之前應(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。3.2.2表面加工方法的選擇箱體零件的結(jié)構(gòu)形狀最終都是由一些基本的幾何表面如平面和孔組成的，箱體零件的加工過程實際就是獲得這些幾何表面的過程。具有一定技術(shù)要求的加工表面，一般都不是只通過一次加工就能達到圖樣要求的往往要經(jīng)過多次加工才能逐步達到加工質(zhì)量要求。在選擇加工方法時，一般總是首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠技術(shù)條件，先選定該表面終加工工序加工方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。3.2.3加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時，一般都要經(jīng)過粗加工、半精加工和精加工等三個階段。粗加工階段的主要任務(wù)是高效地切除加工表面上的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近成品零件。半精加工階段的主要任務(wù)切除粗加工后留下的誤差，使被加工工件達到一定精度，為精加工作準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工。精加工階段的主要任務(wù)是保證各主要表面達到零件圖規(guī)定得加工質(zhì)量要求。加工階段的劃分可以保證零件加工質(zhì)量，有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時處理和有利于合理利用機床設(shè)備。在上述加工中，為減少夾緊變形對工件加工精度的影響，一般都WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計4在粗加工后松開夾緊裝置，然后用較小的夾緊力重新夾緊工件，繼續(xù)進行精加工，這對提高工件加工精度有利。3.2.4工序先后順序的安排機械加工工序的安排○ 1機械加工工序先后順序的安排，一般應(yīng)遵循如下原則：先加工定位基面，后加工其他表面；先加工主要表面，后加工次要表面；先安排粗加工工序，后安排精加工工序;先加工平面，后加工孔。其他工序的安排○ 2為保證零件制造質(zhì)量，防止廢品產(chǎn)生，需在以下場合安排檢驗工序：1）粗加工全部結(jié)束之后；2）送往外車間加工的前后；3）工時較長工序和重要工序的前后；4）最終加工之后。3.2.5機床設(shè)備和工藝裝備的選擇正確選擇機床設(shè)備是件重要的工作，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。所選機床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)，機床精度等級應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)，電動機功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)，機床設(shè)備的自動化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本，應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。在中小批生產(chǎn)條件下，應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備（包括夾具、刀具、量具和輔具）；在大批大量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計制造專用工藝裝備。綜合以上設(shè)計要領(lǐng)，WHX120 減速器機蓋機座合箱后箱體的工藝路線擬定如下：表 1-1 WHX120 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1 鉗 將箱蓋，箱體對準(zhǔn)合箱，用 10—M12螺栓，螺母緊固2 鉆 鉆，鉸 2—Φ6mm 的錐銷孔，裝入錐銷 專用鉆床3 半精銑 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 230mm專用銑床WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計54 半精銑 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，銑左右端面，保證尺寸 275mm專用銑床5 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6 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7 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8 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9 檢驗 檢查軸承孔尺寸及精度10 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11 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12 精鏜 以底面定位，以加工過的端面找正，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13 精鏜 以底面定位，以加工過的端面找正，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14 鉆 用底面和兩銷孔定位，用鉆模板鉆，攻 專用鉆WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計6蝸桿軸承孔端面螺孔 床15 鉆 用底面和兩銷孔定位，用鉆模板鉆，攻蝸輪軸承孔端面螺孔專用鉆床16 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17 鉗 撤箱，清理飛邊，毛刺. 合箱18 檢驗 檢查各部尺寸及精度第四章: 箱體機械加工余量、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。WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計7用去除材料方法制造機器零件時，一般都要從毛坯上切除一層層材料之后最后才能制得符合圖樣規(guī)定要求的零件。毛坯上留作加工用的材料層，稱為加工余量。正確規(guī)定加工余量的數(shù)值十分重要，加工余量規(guī)定的過大，不僅浪費材料而且消耗機時、刀具和電力；但加工余量也不能規(guī)定得過小，如果加工余量留得過小，則本工序加工就不能完全切除上工序留在加工表面上的缺陷層，因而也就沒有達到設(shè)置這道工序的目的。確定加工余量有計算法，查表法和經(jīng)驗估計法等三種方法。用查表法確定加工余量，方法簡便，比較接近實際，生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用。尺寸確定如下：4.1 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=2.0mm，工序 6 的銑削深度 ap=0.45mm，工序 7 的銑削深度 ap=0,45mm.4.2 孔加工的工序尺寸及加工余量：(1) 鉆鉸 2-Φ6mm 孔鉆孔：Φ4mm ，2Z=4 mm， a p=2mm鉸孔：Φ6mm(2) 鏜 2-Φ110mm 軸承孔粗鏜：Φ109.4mm ，2Z=4.4 mm，a p=2.2mm半精鏜：Φ109.8mm ，2Z=0.4mm， a p=0.2mm精鏜：Φ110.0mm, 2Z=0.2mm, ap=0.1mm(3) 攻鉆 8-M12mm 孔鉆孔：Φ12mm ，2Z=12 mm，a p=6mm攻孔：M12mm第五章：確定切削用量及基本工時5.1 切削用量及基本工時的確定原則WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計8切削用量的選擇，對生產(chǎn)率，加工成本和加工質(zhì)量均有重要影響。所以合理的切削用量是指在保證加工質(zhì)量的前提下，能取得較高的生產(chǎn)效率和較低成本的切削用量。約束切削用量選擇的主要條件有：工件的加工要求，包括加工質(zhì)量要求和生產(chǎn)效率要求；刀具材料的切削性能；機床性能，包括動力特征和運動特性；刀具壽命要求。切削用量的選用原則：首先選取盡可能大的背吃刀量 ap；其次根據(jù)機床進給機構(gòu)強度、刀桿強度等限制條件(粗加工時)或已加工表面粗糙度要求（精加工時），選取盡可能大的進給量 f；最后根據(jù)“切削用量手冊”查取以確定切削速度 Vc。切削用量三要素的選用：（1）背吃刀量 ap：根據(jù)加工余量確定。粗加工時，一次走刀應(yīng)盡可能切掉全部余量。如果是下面幾種情況，可分幾次走刀： 加工余量○ 1太大； 工藝系統(tǒng)剛性不足； 斷續(xù)切削。半精加工時，a p 可取為 0.5~2mm。精加○ 2 ○ 3工時，a p 可取 0.1~0.4mm。（2）進給量 f：粗加工時，對表面質(zhì)量沒有太搞要求，合理的進給量影視工藝系統(tǒng)所能承受的最大進給量。限制精加工因素的主要因素是表面粗糙度和加工精度要求。時間生產(chǎn)中，經(jīng)常采用查表法確定進給量。粗加工時，根據(jù)加工材料、車刀刀桿尺寸及已確定的背吃刀量由“切削用量手冊”可查得進給量 f 的取值。半精加工和精加工時，則主要根據(jù)工件表面粗糙度要求，選擇進給量f 值。（ 3）切削速度：根據(jù)已經(jīng)確定的背吃刀量 ap，進給量 f 及刀具壽命 T,用查表法確定切削速度 Vc。時間定額是指在一定生產(chǎn)條件下規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時間。時間定額是安排作業(yè)計劃、進行成本核算的重要依據(jù)，也是設(shè)計或擴建工廠（或車間）時計算設(shè)備和工人數(shù)量的依據(jù)。時間定額規(guī)定得過緊會影響生產(chǎn)工人的勞動積極性和創(chuàng)造性，并容易誘發(fā)忽視產(chǎn)品質(zhì)量的傾向；時間定額規(guī)定得過松起不到指導(dǎo)生產(chǎn)和促進生產(chǎn)發(fā)展的積極作用。合理制定時間定額對保證產(chǎn)品加工質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本具有重要意義。時間定額由以下幾個部分組成：1.機動工時 tm 即直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、性能和相對位置關(guān)系所消耗的時間。2.輔助時間 tf即為實現(xiàn)基本工藝工作所作各種輔助動作所消耗的時間，如裝卸工件，開停機床，改變切削用量，測量加工尺寸，引進或退回刀具等動作所花費的時間，一般以機動工時的百分比進行估算。本設(shè)計輔助時間以機動工時的 15%進行估算。機動工時 tm 與輔助時間 tf總和稱為作業(yè)時間 3.布置工作地時間 tb即為使加工正常進行，工人為照管工作地（例如更換刀具、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時間。4.休息和生理需要時間 tx即工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理需要所消耗的時間。本設(shè)計中布置工作地時間 tb和休息和生理需要時間 tx之和取工作時間的 6%。5.準(zhǔn)備與終結(jié)時間 tz即工人為生產(chǎn)一批工件進行準(zhǔn)備和終結(jié)工作所消耗的時間。設(shè)一批工件數(shù)為 m，則分攤到每個工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間為 tz/m。將這部分時間加到單件時間 td中，即為單件計算時間 tdj: tdj=td+tz/m.本設(shè)計中，由于WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計9是大批大量生產(chǎn)，每個工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間為 tz/m 相對單件時間很小，可忽略不計。5.2 機體切削用量和基本工時的確定5.2.1 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=πdwn w /1000=41.6(m/min)s9.32min5.0f l21t ???（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min)/(6.210d V??s5.79.f nl t?故 tm=2（t 1 +t2）=100.8stf=0.15tm=0.15×100.8=15.1stb+tx=6%×(100.8+15.1)=7s故工序 2 的總時間：WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計10tdj=tm+tf+tb+tx=100.8+15.1+7=122.9s5.2.2 工序 3 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，d w=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/min38(r/min)2514.70dw vns????根據(jù)表 2.4—86,取 nw=37.5r/min,故實際切削速度為： i)/(.610 V?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： s68min13.507f nwlt ???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)=4.7s故銑一端面的時間：tdj=tm+tf+tb+tx =68+10.2+4.7=82.9s 由于要求銑 2 個端面，則工序 4 的總時間為：T=2×tdj=2×82.9=165.8sWHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計115.2.3 工序 4 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，d w=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/min38(r/min)2514.70dw vns????根據(jù)表 2.4—86,取 nw=37.5r/min,故實際切削速度為： in)/(.610 V?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： s68min13.507f nwlt ???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)=4.7s故銑一端面的時間：tdj=tm+tf+tb+tx =68+10.2+4.7=82.9s 由于要求銑 2 個端面，則工序 5 的總時間為：T=2×tdj=2×82.9=165.8s5.2.4 工序 5 精銑前后端面WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計12（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，d w=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/min38(r/min)2514.70dw vns????根據(jù)表 2.4—86,取 nw=37.5r/min,故實際切削速度為： i)/(5.2610 V?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=219.4s5.2.5 工序 6 精銑左右端面（1）加工條件工件材料：灰鑄鐵WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計13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，d w=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/min38(r/min)2514.70dw vns????根據(jù)表 2.4—86,取 nw=37.5r/min,故實際切削速度為： i)/(5.2610 V?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=219.4s5.2.6 工序 7 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2.2mmWHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計14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(r/min)86104.3dw 10vns????根據(jù)表 3.1—41,取 nw=800r/min,故加工蝸桿軸承孔:機動工時為： s2.57in9.037.8425f nl1 t ?????輔助時間為：tf=0.15tm=0.15×57.2=8.6s其他時間計算：tb+tx=6%×(57.2+8.6)=3.9s則工序 9 的總時間為：tdj1=tm+tf+tb+tx =57.2+8.6+3.9=69.7s 5.2.7 工序 8 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/ZWHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計15切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 V=300m/min(r/min)86104.3dw 10vns????根據(jù)表 3.1—41,取 nw=800r/min,故加工蝸輪軸承孔：機動工時為：s48in.037.842f nl1t ?????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則工序 10 的總時間為：tdj2=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s 5.2.8 工序 10 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(r/min)86104.3dw 10vns????根據(jù)表 3.1—41,取 nw=800r/min,故加工蝸桿軸承孔：機動工時為： s78in3.127.0845f nl1 t ?????WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計16輔助時間為：tf=0.15tm=0.15×78=11.7s其他時間計算：tb+tx=6%×(78+11.7)=5.4s故工序 11 的總時間：tdj1=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 5.2.9 工序 11 半精鏜 （1）加工條件工件材料：灰鑄鐵加工要求：半精鏜蝸輪面 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(r/min)86104.3dw 10vns????根據(jù)表 3.1—41,取 nw=800r/min,加工蝸輪軸承孔：機動工時為： s60in127.0843f nl1 t ?????輔助時間為：tf=0.15tm=0.15×60=9s其他時間計算：tb+tx=6%×(60+9)=4.1s故總時間：tdj2=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s 5.2.10 工序 12 精鏜 （1）加工條件WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計17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(r/min)86104.3dw 10vns????根據(jù)表 3.1—41,取 nw=800r/min,故加工蝸桿軸承孔：機動工時為： s78in3.127.0845f nl1 t ?????輔助時間為：tf=0.15tm=0.15×78=11.7s其他時間計算：tb+tx=6%×(78+11.7)=5.4s則工序 13 的總時間為：tdj1=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 5.2.11 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：WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計18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(r/min)86104.3dw 10vns????根據(jù)表 3.1—41,取 nw=800r/min,加工蝸輪軸承孔：機動工時為： s60in127.0843f nl1 t ?????輔助時間為：tf=0.15tm=0.15×60=9s其他時間計算：tb+tx=6%×(60+9)=4.1s則工序 14 的總時間為：tdj2=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s 5.2.12 工序 14 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○ 1f=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min)/(42.310d V??s48in.05.f nl4t ????輔助時間為：WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計19tf=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○ 2v=0.1m/s=6m/minns=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, s54min9.0f nw2 t ????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=124.3s5.2.13 工序 15 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○ 1f=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）WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計20ns=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min)/(42.310d V??s48i.05.8f nl4t ????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○ 2v=0.1m/s=6m/minns=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, s54min9.0f nw2 t ????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=124.3s5.2.14 工序 16 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WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計21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，n w=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 s2.4min07.f nw t???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+0.6)=0.3s由于要倒 4 個角，故工序 17 單件生產(chǎn)時間：tdj=4×（tm+t f+tb+tx） =4×（4.2+0.6+0.3）=20.4s第六章 專用夾具的設(shè)計 6.1 夾具設(shè)計問題的提出機床夾具是機械制造中一項重要的工藝裝備。工件在機床上加工時，為保證加工精度和提高生產(chǎn)率，必須使工件在機床上相對刀具占有正確的位置，這個過程稱為定位。為了克服切削過程中工件收外力的作用而破壞定位，還必須對工件施加夾WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計22緊力，這個過程稱為夾緊。定位和夾緊兩個過程的綜合稱為裝夾，完成工件裝夾的工藝裝備稱為機床夾具。夾具設(shè)計必須滿足下列基本要求：1）保證工件加工的各項技術(shù)要求；2）具有較高的生產(chǎn)效率的較低的制造成本；3）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)化零部件；4）夾具操作方便安全、省力；5）夾具應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。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。因為目的明確，因而它的結(jié)構(gòu)要比同樣性能的通用夾具簡單緊湊，操作迅速方便。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m30.2?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m20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，底面已經(jīng)精銑，兩工藝孔已經(jīng)加工出。在加工箱體工件時，往往采用一平面及與該平面垂直的兩孔為定位基準(zhǔn)。因此工件選用底面與兩工藝孔作為定位基面。選擇底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)計夾具定位元件的結(jié)構(gòu)和尺寸，主要取決于工件上已被選定的定位基準(zhǔn)面的結(jié)構(gòu)形狀、大小及工件的重量等。關(guān)于定位元件在夾具中的布置，一方面要符合六點定位原理，另一方面為保證工件的穩(wěn)定性，要使支撐點之間的距離盡量取大，這樣可使工件的重力和切削力的作用點都落在支撐點連線所組成的平面內(nèi)。本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位，即采用已平面及與該平面垂直的兩孔為定位基準(zhǔn)。所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷，即一平面、一短圓柱銷及一短削邊銷。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 。gLmLg3092170???WHX120 減速機機蓋機體合箱后箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計23由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為: mLg03.1???所以兩工藝孔的中心距為 ，而兩工藝孔尺寸為 。9?m027.13??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： 定 位 銷 中 心 距基 準(zhǔn) 孔 中 心 距（1）確定兩定位銷中心距尺寸 及其偏差xLLx?可知：兩定位銷中心距尺寸 = = gm309夾具上兩定位銷的中心距公差一般取工件兩定位孔中心距公差的 1/5~1/3,即定位銷中心距尺寸偏差 Lx?mLg01.3.1)~5(???（2） 確定圓柱銷直徑 及其公差1d1d（ —基準(zhǔn)孔最小直徑）mD31?取 f7d?所以圓柱銷尺寸為 016.34?（3） 削邊銷的寬度 b 和 B （由《機床夾具設(shè)計手冊》）常用削邊定位銷的結(jié)構(gòu)形狀有三種，分別用于工件孔徑 D50mm。直徑為 3—50mm 的削邊定位銷都做成菱形，其結(jié)構(gòu)尺寸可查下表表 6-1 標(biāo)準(zhǔn)菱形定位銷的結(jié)構(gòu)尺寸d >3~6 >6~8 >8~20 >20~25 >25~32 >32~40 >40~50b 2 3 4 5