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畢業(yè)設計任務書
設計題目
蝸輪蝸桿減速器殼體機械加工工藝規(guī)程及工裝設計
學生姓名
趙 峰
專業(yè)班級
機自11104
學 號
201115010418
指導教師
肖偉躍
教 研 室
機械制造教研室
起止時間
2015年3月2日—2015年5月22日
畢業(yè)設計任務、目的與具體要求：
1、設計任務
(1) 設計蝸輪減速器箱體零件的機械加工工藝規(guī)程，包括機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡；
(2) 設計減速器箱體零件中?185-?70的鏜床夾具，包括夾具裝配圖和主要零件圖；
(3) 設計減速器箱體零件中6-M8孔的鉆床夾具，包括夾具裝配圖和主要零件圖；
(4) 撰寫畢業(yè)設計說明書，其內容包括箱體零件分析、工藝規(guī)程設計和夾具設計。
2、設計目的
畢業(yè)設計的目的是為了全面復習、綜合運用大學四年所學的基本理論、基礎知識和專業(yè)技能，促進理論與實踐、學習與研究的緊密結合，從而使基本理論深化，使基礎知識擴展，使專業(yè)技能延伸。通過本次畢業(yè)設計，使學生進一步理解和掌握零件的工藝設計理論和規(guī)律以及夾具設計原理和方法，得到工程基本訓練，培養(yǎng)學生分析和解決工程實際問題的能力，為畢業(yè)后從事工程技術和科研工作奠定基礎。此外，通過文獻檢索、英文翻譯和計算機繪圖，提高學生運用計算機和英語的實際能力。
3、具體要求
(1) 通過畢業(yè)實習和調查研究，了解零件在產品中的作用，熟悉零件和產品的設計要求；
(2) 收集有關課題資料和查閱中外專業(yè)文獻，撰寫畢業(yè)設計開題報告1份；
(3) 完成零件的機械加工工藝規(guī)程設計，填寫機械加工工藝過程卡1份和機械加工工序卡1套；
(4) 完成零件上兩套專用夾具的設計，繪制夾具裝配圖2張和主要零件圖2套，其繪圖工作量不少于折合成A0幅面圖紙3張；
(5) 在總結畢業(yè)設計成果的基礎上，撰寫畢業(yè)設計說明書1.5萬字以上，文本質量符合畢業(yè)設計說明書規(guī)范；
(6) 完成指導教師指定的英文專業(yè)文獻翻譯工作，英文字符在1.2萬以上，譯文通順、達意。
主要參考文獻與資料：
[1] Nuo Xu, Samuel H Huand, Y Kevin Rong. Automatic setup planning：current state-of-the-art and future perspective [J]. International Journal of Manufacturing Technology and Management, 2007,11(2): 193~208
[2] 王先逵. 機械制造工藝學[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2004
[3] 李慶余, 張 佳. 機械制造裝備設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2003
[4] 李益民. 機械制造工藝設計簡明手冊(第9版)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2001
[5] 徐鴻本. 機床夾具設計手冊[M]. 遼寧：遼寧科學技術出版社,2004
[6] 維普中文期刊數據庫和CNKI中國期刊全文數據庫：查閱機械加工工藝設計、機床夾具設計方面的專業(yè)文獻10篇以上
畢業(yè)設計進度安排：
① 畢業(yè)設計課題調研階段：（第1~2周）：課題調研及文獻檢索、完成英文翻譯。
② 畢業(yè)設計開題報告階段：（第3~4周）：完成開題報告。
③ 畢業(yè)設計主要工作階段：（第5~12周）：
完成零件工藝規(guī)程設計
專用夾具設計以及裝配圖和零件圖繪制
畢業(yè)設計說明書撰寫工作
④ 畢業(yè)設計答辯階段：（第13～15周）
課
題
申
報
與
審
查
指導教師（簽名）： 年 月 日
教研室主任（簽名）： 年 月 日
學院教學院長（簽名）： 年 月 日
1.外文翻譯
機械加工零件的工藝及夾具設計
摘 要：本文對機械加工零件的結構和工藝進行了分析，確定了機械加工工藝路線，夾具在機械加工中所占的地位和重要性，以及夾具設計。隨著科學的日益發(fā)展進步和國家產業(yè)政策的調整,工程機械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競爭行業(yè)
關鍵詞：技術背景/發(fā)展趨勢/工序/定位方案
1 機械加工歷史背景及其意義
機械制造業(yè)是一個古老而永遠充滿生命力的行業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對機械產品的要求越來越高，機械制造工藝也在日新月異地發(fā)展。自新中國成立以來，我國的制造技術與制造業(yè)得到了長足發(fā)展，一個具有相當規(guī)模和一定技術基礎的機械工業(yè)體系基本形成。改革開放二十多年來，我國制造業(yè)充分利用國內國外兩方面的技術資源，有計劃地推進企業(yè)的技術改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術、產品質量和水平及經濟效益發(fā)生了顯著變化，為推動國民經濟的發(fā)展做出了很大的貢獻。盡管我國制造業(yè)的綜合技術水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達國家相比，仍存在階段性差距。進入二十一世紀，我國發(fā)展經濟的主導產業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國加入世貿組織后，世界的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲，我國有廉價的勞動力和廣大的消費市場，因此，我國工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應的技術和設備來支持。
機械工業(yè)是國民經濟的裝備工業(yè)；是科學技術物化的基礎；是高新技術產業(yè)化的載體；是國防建設的基礎；是實現(xiàn)經濟快速增長的重要支柱；也是為提高人民生活質量、提供消費類機電產品的供應工業(yè)。它對國民經濟運行的質量和效益、產業(yè)結構的調整和優(yōu)化具有極其重要的作用。
2 機械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
隨著社會的發(fā)展，各種機械逐漸運用到各個行業(yè)中，不管是在農用、軍用、工用等方面，離開了機械的操作就談不上效率，因此，從某中角度上來說，一個國家的經濟實力、社會地位，和機械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的。各工業(yè)化國家經濟發(fā)展的歷程表明，沒有強大的裝備制造業(yè)，就不可能實現(xiàn)國民經濟的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化[3]。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經濟發(fā)展和產業(yè)升級的重要因素，加大結構調整力度，推進機械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對于轉變經濟增長方式，提高國民經濟整體素質，增強我國經濟的國際競爭力，保障國防安全等都具有重要而深遠的意義。
3 機械加工工藝規(guī)程制訂
3.1 機械加工工藝過程的定義
機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀，尺寸，相對位置和性質等，使其成為成品或半成品的全過程。機械加工工藝過程直接決定零件及產品的質量和性能，對產品的成本、生產周期都有較大的影響，是整個工藝過程的重要組成部分。
3.2 機械加工工藝過程的組成
組成機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。
⑴ 工序是指一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工序是制定勞動定額、配備工人及機床設備、安排作業(yè)計劃和進行質量檢驗的基本單元。
⑵ 安裝是工件經一次裝夾后所完成的那一部分工序。
⑶ 當應用轉位（或移位）加工的機床（或夾具）進行加工時，在一次裝夾中，工件（或刀具）相對于機床要經過幾個位置依次進行加工，在每一個工作位置上所完成的那一部分工序，稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數，減少裝夾誤差，提高生產率。
⑷ 工步是加工表面在切削刀具和切削用量（僅指主軸轉速和進給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程。
⑸ 在一個工步中，如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切削，每切削一次就稱為一次走刀。
3.3 機械加工工藝規(guī)程的定義
規(guī)定產品或零部件制造過程和操作方法等的工藝文件，稱為工藝規(guī)程，它是企業(yè)生產中的指導性技術文件。
3.4 機械加工工藝規(guī)程的作用及內容
機械加工工藝規(guī)程是生產準備工作的主要依據。根據它來組織原材料和毛坯的供應，進行機床調整，專用工藝裝備的設計與制造，編制生產作業(yè)計劃，調配勞動力，以及進行生產成本核算等。
機械加工工藝規(guī)程也是組織生產、進行計劃調度的依據。有了它就可以制定生產產品的進度計劃和相應的調度計劃，并能做到各工序科學地銜接，使生產均衡、順利，實現(xiàn)優(yōu)質、高產和低消耗。
機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。機械加工工藝過程卡片，是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產中，以機械加工工藝過程卡片指導生產，過程卡的各個項目編制較為詳細。機械加工工序卡片是為每個工序詳細制定的，用于直接指導工人進行生產，多用于大批量生產的零件和成批生產中的重要零件。
3.5 制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟
在一定的生產條件下，以最少的勞動消耗和最低的費用，按計劃加工出符合圖紙要求的零件，是制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則。
制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下：
①根據零件的生產綱領決定生產類型；
②分析零件加工的工藝性；
③選擇毛坯的種類和制造方法；
④擬訂工藝過程；
⑤工序設計；
⑥編制工藝文件。
4 夾具設計
4.1 夾具設計的意義
在機械行業(yè)中，如何去保證工件的高精度、加工的成本等實質性問題，一直是從事于機械行業(yè)人員研究的問題，其中在設計夾具的時候就要考慮以上問題，高效的夾具是工件高精度的保證，如何讓夾具更高效、更經濟，這是行業(yè)人急需要解決的。
隨著社會的發(fā)展，科技的不斷提高，各種高科技技術逐漸滲透到各個行業(yè)，如何利用這些高科技為人類服務，如何充分利用這些高科技在機械行業(yè)中，這還需要機械行業(yè)人員不斷的努力，開拓創(chuàng)新。
隨著科學技術的發(fā)展，和社會市場需要，夾具的設計在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機電產品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度標準化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購。而模具和夾具則和產品息息相關,產品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質的工具,模具已發(fā)展成為獨立的行業(yè);夾具在國內外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標準化、模塊化、組合化等當代先進設計思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護原理。所以是今后夾具技術的一個重要發(fā)展方向單位 。
機床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱為“輔助工具”。輔助工具有時也廣義地包括在機床夾具的范圍內。按照機床夾具的應用范圍,一般可分為通用夾具,專用夾具和可調整式夾具等。
通用夾具是在普通機床上一般都附有通用夾具,如車床上的卡盤,銑床上的回轉工作臺,分度頭,頂尖座等。它們都一標準化了,具有一定的通用性,可以用來安裝一定形狀尺寸范圍內的各種工件而不需要進行特殊的調整。但是,在實際生產中,通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要;或者因為生產率低而必須把通用夾具進行適當的改進;或者由于工件的形狀,加工的要求等的不同須專門設計制造一種專用夾具,以解決生產實際的需要。
用夾具是為了適應某一工件的某一工序加工的要求而專門設計制造的,其功用主要有下列幾個方面:1.保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機動時間和裝卸工件等所需要的輔助時間兩部分。2.采用專用夾具后,安裝工件和轉換工位的工作都可以大為簡化,不再需要畫線和找正,縮短了工序的輔助時間并且節(jié)省了畫線這個工序,從而提高了勞動生產率.在生產中由于采用了多工件平行加工的夾具,使同時加工的幾個工件的機動時間將與加工一個工件的機動時間相同。采用回轉式多工位連續(xù)加工夾具,可以在進行切削加工某個工件的同時,進行其它工件的裝卸工作,從而使輔助時間與機動時間相重合?？傊?隨著專用夾具的采用和進一步改善,可以有效地縮短工序時間,滿足生產不斷發(fā)展的需要。3.采用專用夾具還能擴大機床的工藝范圍。例如在普通車床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作;裝上專用夾具后可以車削成型表面等,以充分發(fā)揮通用機床的作用。4.減輕勞動強度,保障安全生產。根據生產需要,采用一些氣動,液壓或其它機械化,自動化程度較高的專用夾具,對于減輕工人的勞動強度,保障生產安全和產品的穩(wěn)質高產都有很大作用。加工大型工件時,例如加工車床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉幾次進行加工,勞動強度大而且不安全。采用電動回轉式鉆床家具后,就能夠達到提高生產效率,減輕勞動強度,保障生產安全的目的。
4.2 夾具的發(fā)展趨勢
工業(yè)設計是人類社會發(fā)展和科學技術進步的產物，從英國莫里斯的“工藝美術運動”，到德國的包豪斯設計革命以及美國的廣泛傳播與推廣，工業(yè)設計經過了醞釀，探索，形成，發(fā)展百余年的歷史滄桑。時至今日，工業(yè)設計已成為一門獨立的專業(yè)學科，并且有一套完整的研究體系。
1980年國際工業(yè)設計協(xié)會理事會（ICSID）給工業(yè)作了明確定義：“就批量生產的工業(yè)產品而言，憑借訓練，技術知識，經驗及視覺感受，而預示材料、結構、構造、形態(tài)、色彩、表面加工，裝飾以新的品質和規(guī)格，叫做工業(yè)設計。根據當時的具體情況，工業(yè)設計師應在上述工業(yè)產品全部側面或其中幾個方面進行工作，而且需要工業(yè)設計師對包裝、宣傳、展示，市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術知識和經驗以及視覺評價能力時，這也屬于工業(yè)設計的范疇”。
材料、結構、工藝是產品設計的物質技術基礎，一方面，技術制約著設計；另一方面，技術也推動著設計。從設計美學的觀點看，技術不僅僅是物質基礎還具有其本身的“功能”作用，只要善于應用材料的特性，予以相應的結構形式和適當的加工工藝，就能夠創(chuàng)造出實用，美觀，經濟的產品，即在產品中發(fā)揮技術潛在的“功能”。
任何設計都是時代的產物，它的不同的面貌，不同的特征反映著不同歷史時期的科學技術水平。技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產品帶來新的結構，新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結構，產品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。
現(xiàn)在，機械加工工藝及夾具隨著制造技術的發(fā)展也突飛猛進。機械加工工藝以各個工廠的具體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產品的質量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定，但也要滿足其基本要求：在保證產品質量的前提下，盡可能提高勞動生產率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產條件的基礎上，盡可能采用國內、外先進工藝技術和經驗。還應保證操作者良好的勞動條件。但我國現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經驗來編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工時定額也憑經驗來確定，十分粗略，缺乏科學依據，難以進行合理的經濟核算
國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數的85％左右?，F(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里，約擁有數千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10～20％左右。特別是近年來，數控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求：
1）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本；
2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；
3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；
4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具；
5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產率；
6）提高機床夾具的標準化程度。
現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為標準化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。
利用更好的夾具，可以提高勞動生產率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。一個好的夾具是加工出合格產品的首要條件，為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應加強產、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，充分利用現(xiàn)代信息和網絡技術，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進技術，這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。
參考文獻
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13：王先逵.機械制造工藝學（上下冊）.北京：清華大學出版社，1989.
14：崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南.
15：黃如林，汪群.金屬加工工藝及工裝設計.
16：魯屏宇.工程圖學.
17：馮辛安.機械制造裝備設計.
18：Gell Maurice Materials Science and Engineering，1995，A204：246—251
19：X. Chen, J.W. Hutchinson, M.Y. He, A.G. Evans, Acta Mater. 51 (2003) 2017.
機械加工工藝卡
產品型號
零(部)件圖號
產品名稱
零(部)件名稱
蝸輪蝸桿減速器殼體
共2頁
第1頁
材料牌號
HT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯
可制件數
1
每臺件數
1
備注
工序號
工序名稱
工序內容
車間
工段
設備
工藝裝備
工時
準終
單件
10
鑄
鑄造毛坯
鑄造
20
時效
時效熱處理
熱
30
涂
涂底漆
油漆
40
銑
銑底平面
金工
X52K
高速鋼圓柱立銑刀，專用夾具，專用量具和游標卡尺
50
銑
粗銑φ230大端面
金工
X52K
高速鋼圓柱立銑刀
1.97＇
60
銑
精銑φ230大端面
金工
X52K
高速鋼圓柱立銑刀
1.97＇
描 圖
70
銑
銑φ90左側端面
金工
X52K
高速鋼圓柱立銑刀
1.97＇
80
銑
銑φ90右側端面
金工
X52K
高速鋼圓柱立銑刀
1.80＇
描 校
90
銑
銑頂部φ40的凸臺面
金工
X52K
高速鋼圓柱立銑刀，專用夾具，專用量具和游標卡尺
1.80＇
100
鉆
鉆、擴、鉸4-Φ18mm
金工
Z525
專用鉆夾具,鉆頭，游標卡尺
1.63＇
底圖號
110
鏜
粗鏜?185-?70孔
金工
T68
專用鏜夾具
5.3
120
鏜
精鏜?185-?70孔
金工
T68
專用鏜夾具
5.3
裝訂號
130
鏜
粗鏜?90孔
金工
T68
專用鏜夾具
5.3
設計(日期)
審核(日期)
標準化(日期)
會簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
機械加工工藝卡
產品型號
零(部)件圖號
產品名稱
零(部)件名稱
蝸輪蝸桿減速器殼體
共2頁
第2頁
材料牌號
HT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯
可制件數
1
每臺件數
1
備注
工序號
工序名稱
工序內容
車間
工段
設備
工藝裝備
工時
準終
單件
140
鏜
精鏜?90孔
金工
T68
專用鏜夾具
150
鉆
鉆孔攻絲3-M10
金工
Z525
專用鉆夾具,鉆頭，游標卡尺
160
鉆
鉆孔攻絲6-M8
金工
Z525
專用鉆夾具,鉆頭，游標卡尺
170
鉆孔攻絲
鉆孔攻絲M20螺紋孔
金工
Z525
專用鉆夾具莫氏錐柄麻花鉆，專用鉆夾具，絲錐
5.3
180
鉆孔攻絲
鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔
金工
Z525
專用鉆夾具莫氏錐柄麻花鉆D=5mm，專用鉆夾具，絲錐M6
1.63＇
描 圖
190
鉗
表面去毛刺
鉗工
1.63＇
200
涂
涂料
1.48＇
描 校
210
檢
檢驗入庫
檢驗
游標卡尺0—200、專用的量檢具
1.48＇
底圖號
裝訂號
設計(日期)
審核(日期)
標準化(日期)
會簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
標記
處數
更改文件號
簽字
日期
畢業(yè)設計（論文）
蝸輪蝸桿減速器殼體工藝及夾具設計
II
摘 要
本設計專用夾具的設計蝸輪蝸桿減速器殼體零件加工過程的基礎上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設計遵循的原則是先加工面后加工孔表面。孔加工平面分明顯的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過底面作一個良好的基礎過程的基礎。主要的流程安排是支持在定位孔過程第一個，然后進行平面和孔定位技術支持上加工孔。在隨后的步驟中，除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔單獨過程。整個過程是一個組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機構，因此，對于大批量，更高的生產力，滿足設計要求。
關鍵詞：蝸輪蝸桿減速器殼體類零件；工藝；夾具；
V
ABSTRACT
Foundation design of body parts processing process the design of special fixture. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities, higher productivity, meet the design requirements.
Keywords: box type parts; technology; fixture;
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT III
1 緒論 1
1.1 機械加工工藝概述 1
1.2機械加工工藝流程 1
1.3夾具概述 2
1.4機床夾具的功能 2
1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 2
1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 2
1.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 3
2 加工工藝規(guī)程設計 5
2.1 零件的分析 5
2.1.1 零件的作用 5
2.1.2 零件的工藝分析 6
2.2 蝸輪蝸桿減速器殼體加工措施 6
2.2.1 孔和平面的加工順序 6
2.2.2 孔系加工方案選擇 6
2.3 蝸輪蝸桿減速器殼體加工定位基準的選擇 7
2.3.1 粗基準的選擇 7
2.3.2 精基準的選擇 7
2.4 蝸輪蝸桿減速器殼體加工主要工序安排 7
2.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定 10
2.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 11
2.7 時間定額計算及生產安排 26
3 鏜?185-?70孔夾具設計 31
3.1 研究原始質料 31
3.2 定位、夾緊方案的選擇 31
4.3 切削力及夾緊力的計算 31
3.4 誤差分析與計算 33
3.5 定位銷選用 34
3.6 夾具設計及操作的簡要說明 34
4 鉆6-M8底孔的鉆床夾具設計 35
4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 35
4.2 夾具的導向 36
4.3 切削力及夾緊力的計算 37
4.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 39
4.5 鉆模板 40
4.6 定位誤差的分析 40
4.7 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 41
4.8 確定夾具體結構和總體結構 43
4.9 夾具設計及操作的簡要說明 44
總 結 45
參 考 文 獻 46
致謝 47
47
1 緒論
1.1 機械加工工藝概述
機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據。
一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。
機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。
比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數據了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明。
總的來說，加工工藝是每個步驟的詳細參數工藝流程是綱領，工藝規(guī)程是某個廠根據實際情況編寫的特定的加工工藝。
1.2機械加工工藝流程
機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計算年生產綱領，確定生產類型。
2) 分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。
3) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。
4) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
5) 填寫工藝文件。
6) 選擇毛坯。
7) 擬訂工藝路線。
8) 確定切削用量及工時定額。
8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。
在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內容進行調整，以提高經濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。
1.3夾具概述
現(xiàn)代生產中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產率和產品的制造成本等，在企業(yè)的產品設計和制造以及生產技術準備中占有極其重要的地位。
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。
在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在機床夾具設計是一項重要的技術工作。
1.4機床夾具的功能
在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。
1．機床夾具的主要功能
機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。
（1） 定位
定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。
確定工件在夾具中占有正確位置的過程。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。
（2）夾緊
由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
2．機床夾具的特殊功能
機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。
（1）對刀 如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。調整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。
（2）導向 導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模
如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置
并引導其進行鉆削。。鏜床夾具（鏜模）也具有導向功能。
1.5機床夾具的發(fā)展趨勢
隨著科學技術的巨大進步及社會生產力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀
數控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術的應用現(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場激烈的競爭。特別是近年來，，對機床夾具提出了如下新的要求：
1）適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具。
2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。
3）提高機床夾具的標準化程度。
4）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本。
5）適用于精密加工的高精度機床夾具。
6）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產率。
1.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標準化、精密化、高效化、柔性化四個方面。
標準化
機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。
目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。
夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。
通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。
精密化
精密化夾具的結構類型很多，隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.2～0.5μm。
高效化
高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。
柔性化
機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、拼裝、組合等方式，以適應可變因素的能力。
具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、拼裝夾具、數控機床夾具等?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產批量、工件的形狀和尺寸等。在較長時間內，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。
2 加工工藝規(guī)程設計
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
題目給出的零件是蝸輪蝸桿減速器殼體,蝸輪蝸桿減速器殼體零件的加工質量，蝸輪蝸桿減速器殼體零件的加工質量，并確保組件正確安裝。
2.1.2 零件的工藝分析
蝸輪蝸桿減速器殼體類零件圖。蝸輪蝸桿減速器殼體是一個殼體零件，別安裝在五個平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面還需加工一系列孔。可分三組加工表面。分析如下：
（1）以底平面加工面。這一組加工表面包括：底面銑削加工；4-Φ18mm孔。
（2）以?185-?70孔的支承孔為加工面。這一組包括：?185-?70孔孔。
（3）以Φ40凸臺面為加工面。這一組加工表面包括：Φ40凸臺面銑削加工；M20螺紋孔
（4）以φ230大端面為加工面
主要加工表面有以下5個主要加工表面;
1.端面 通過粗銑精銑達到1.6精度要求
2.內圓 粗鏜、半粗鏜、精鏜達到6.3的精度要求
3.內表面 先粗銑后精銑的3.2的精度要求
4.底面 通過粗銑直接使底面精度達到12.5
5. 凸臺端面 在凸臺端面使其達到12.5的精度要求
2.2 蝸輪蝸桿減速器殼體加工措施
由以上分析可知。蝸輪蝸桿減速器殼體零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應對孔與平面間的關系。由于是大生產量生產。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。
2.2.1 孔和平面的加工順序
蝸輪蝸桿減速器殼體類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應遵循先加工面后來加工孔，第一個基準，定位基準的表面處理。然后，整個系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而孔加工提供前提，也有利于保護刀具。
2.2.2 孔系加工方案選擇
通過蝸輪蝸桿減速器殼體的加工方案，應選擇符合加工方法，加工精度和加工設備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經濟因素。了滿足精度和生產率的要求，應選擇在的最終價格。
根據基蝸輪蝸桿減速器殼體部要求顯示和生產力的要求，目前應用在鏜床夾具鏜床組合適于。
（1） 鏜套加工
（2） 在大批量生產中，加工底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。
鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產效率很高。結構復雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。
（2）用坐標鏜方法
在現(xiàn)代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且可以實現(xiàn)大的品種和數量，和產品的升級換代，所需時間短。普通的鏜模加工，生產成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。
隨著坐標鏜削的方法，需要蝸輪蝸桿減速器殼體孔的和在直角坐標轉換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。
2.3 蝸輪蝸桿減速器殼體加工定位基準的選擇
2.3.1 粗基準的選擇
基準的選擇應滿足下列要求：
（1）保證每個重要支持均勻的加工余量；
（2）保證零件和管壁有一定的差距。
了滿足要求，主要支持應作主要參考孔。作粗基準輸入軸和輸出軸。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。
2.3.2 精基準的選擇
從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準的選擇應能確保在整個過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然是裝配基準，但因它是對垂直主軸承孔的基礎。
2.4 蝸輪蝸桿減速器殼體加工主要工序安排
用于零件的批量生產，總是首先產生均勻的基準?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€統(tǒng)一的基礎。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎處理已經完成，除了個人的過程，作定位基準。因此，孔底面也應在兩個工藝孔加工工藝處理。
工序安排應該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔銑床的鉆頭，切削力大，也應在粗加工階段完成。對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結束后。根據以上原則應該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實際上是用于精加工軸承孔，從而支持擴孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。螺紋孔攻絲時，切削力小，可以分散在后期階段。
加工完成后，還要檢驗入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。
工藝路線一：
10 鑄 鑄造毛坯
20 時效 時效熱處理
30 涂 涂底漆
40 銑 銑底平面
50 銑 粗銑φ230大端面
60 銑 精銑φ230大端面
70 銑 銑φ90左側端面
80 銑 銑φ90右側端面
90 銑 銑頂部φ40的凸臺面
100 鉆 鉆、擴、鉸4-Φ18mm
110 鏜 粗鏜?Φ185-?70孔
120 鏜 精鏜?Φ185-?70孔
130 鏜 粗鏜Φ90孔
140 鏜 精鏜?Φ90孔
150 鉆 鉆孔攻絲3-M10
160 鉆 鉆孔攻絲6-M8
170 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M20螺紋孔
180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔
190 鉗 表面去毛刺
200 涂 涂料
210 檢 檢驗入庫
工藝路線二：
10 鑄 鑄造毛坯
20 時效 時效熱處理
30 涂 涂底漆
40 銑 銑底平面
50 銑 粗銑φ230大端面
60 銑 精銑φ230大端面
70 銑 銑φ90左側端面
80 銑 銑φ90右側端面
90 銑 銑頂部φ40的凸臺面
100 鉆 鉆、擴、鉸4-Φ18mm
110 車 粗鏜?Φ185-?Φ70孔
120 車 精鏜?Φ185-?Φ70孔
130 車 粗鏜?Φ90孔
140 車 精鏜?Φ90孔
150 鉆 鉆孔攻絲3-M10
160 鉆 鉆孔攻絲6-M8
170 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M20螺紋孔
180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔
190 鉗 表面去毛刺
200 涂 涂料
210 檢 檢驗入庫
根據加工要求和提高效率時間等因素綜合選擇方案一：
10 鑄 鑄造毛坯
20 時效 時效熱處理
30 涂 涂底漆
40 銑 銑底平面
50 銑 粗銑φ230大端面
60 銑 精銑φ230大端面
70 銑 銑φ90左側端面
80 銑 銑φ90右側端面
90 銑 銑頂部φ40的凸臺面
100 鉆 鉆、擴、鉸4-Φ18mm
110 鏜 粗鏜?Φ185-?70孔
120 鏜 精鏜?Φ185-?70孔
130 鏜 粗鏜Φ?90孔
140 鏜 精鏜?Φ90孔
150 鉆 鉆孔攻絲3-M10
160 鉆 鉆孔攻絲6-M8
170 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M20螺紋孔
180 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔
190 鉗 表面去毛刺
200 涂 涂料
210 檢 檢驗入庫
2.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定
“蝸輪蝸桿減速器殼體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產，鑄造毛坯。
（1）底面的加工余量。
根據要求，面加工分粗、精銑加工余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊第1卷》。其余量值規(guī)定，現(xiàn)取。
精銑：參照《手冊》，余量值。
（2）螺孔毛坯實心，不沖孔
（3）端面加工余量。
端面分粗銑、精銑加工。各余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊》，其余量規(guī)定，取。
（4）螺孔加工余量
毛坯實心，不沖孔。
2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）
工序40：銑底平面
機床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：取：取銑削速度
每齒進給量：取取銑削速度
機床主軸轉速：
按照文獻，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：,取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序50：粗銑φ230大端面
機床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進給量：取，取銑削速度
機床主軸轉速：
按照文獻，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序60：精銑φ230大端面
機床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數。
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進給量：取，取銑削速度
機床主軸轉速：
按照文獻，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序70 銑φ90左側端面
1.工步一粗銑左側面
（1）切削深度 。
（2）進給量的確定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，根據所選擇的X52K銑床功率為4KW,查《機械制造技術基礎課程設計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。
（3）切削速度的確定 根據所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據《機械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。
計算主軸轉速，查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際
（1） 基本時間的確定 根據銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=
根據機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm
根據《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7，
。
2.工步二 精銑左側面
（1）切削深度 。
（2）進給量的確定 此工序選擇YG8硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，根據所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。
（3）切削速度的確定 查《機械制造技術基礎課程設計指南》[2]表5-157
=124m/min，計算主軸轉速，查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》[3]機床主軸轉速表，確定n=490r/min，再計算實際切削速度
（4）基本時間的確定 根據銑床的數據，主軸轉速n=490r/min，工作臺進給量=
根據機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm
根據《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7，
工序80 銑φ90右側端面
1.工步一粗銑右側面
（1）切削深度 。
（2）進給量的確定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，根據所選擇的X52K銑床功率為4KW,查《機械制造技術基礎課程設計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。
（3）切削速度的確定 根據所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據《機械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。
計算主軸轉速，查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際
（2） 基本時間的確定 根據銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=
根據機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm
根據《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7，
。
2.工步二 精銑右側面
（1）切削深度 。
（2）進給量的確定 此工序選擇YG8硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，根據所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。
（3）切削速度的確定 查《機械制造技術基礎課程設計指南》[2]表5-157
=124m/min，計算主軸轉速，查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》[3]機床主軸轉速表，確定n=490r/min，再計算實際切削速度
（4）基本時間的確定 根據銑床的數據，主軸轉速n=490r/min，工作臺進給量=
根據機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm
根據《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7，
工序90：銑頂部φ40的凸臺面
機床：銑床X52K
刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：取：取銑削速度
每齒進給量：取取銑削速度
機床主軸轉速：
按照，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
：取
切削工時
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序100：鉆、擴、鉸4-Φ18mm
機床：鉆床Z525
刀具：根據參照文獻選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔Φ11
鉸孔時先鉆孔
切削深度：
進給量：取。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.1～31，取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
走刀次數為1
機動時間：
⑵ 擴孔
刀具：選擇硬質合金錐柄麻花擴孔鉆頭。
片型號：E403
切削深度：
進給量：取。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
按照文獻取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入有：
刀具切出： ，取
走刀次數為1
機動時間：
⑶ 鉸孔
刀具：根據參照文獻選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。
切削深度：，且。
進給量：根據文獻取。
切削速度：參照文獻取。
機床主軸轉速：
按照文獻[3]表3.1～31取
實際切削速度：
切削工時
被切削層：
刀具切入，
刀具切出： 取
走刀次數為1
機動時間：
該工序的加工機動時間的總和是：
工序110、120粗鏜?185-?70孔
機床：T68
刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：
⑴ 粗鏜
進給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進給量。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.1～41，取
實際切削速度：
工作臺每分鐘進給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數：
機動時間：
⑵ 精鏜
進給量：確定進給量
切削速度：取
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.14—41，取
實際切削速度：
工作臺每分鐘進給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數：
機動時間：
所以該工序總機動工時
工序130、140 粗鏜、精鏜?90孔
機床：T68
刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：
⑴ 粗鏜
進給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進給量。
切削速度：取。
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.1～41，取
實際切削速度：
工作臺每分鐘進給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數：
機動時間：
⑵ 精鏜
進給量：確定進給量
切削速度：取
機床主軸轉速：
，
按照文獻[3]表3.14—41，取
實際切削速度：
工作臺每分鐘進給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數：
機動時間：
所以該工序總機動工時
工序150、鉆孔攻絲3-M10
機床：鉆床 Z525
刀具：麻花鉆、擴孔鉆、絲錐
進給量：根據《工藝手冊》取
切削速度：參照《工藝手冊》取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出：
走刀次數為1
機動時間：
進給量：由于其螺距,因此進給量
切削速度：參照《工藝手冊》取
機床主軸轉速：，取
絲錐回轉轉速：取
實際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： （盲孔）
機動時間：
工序160: 鉆孔攻絲6-M8
機床：鉆床 Z525
刀具：麻花鉆、擴孔鉆、絲錐
進給量：根據《工藝手冊》取
切削速度：參照《工藝手冊》取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出：
走刀次數為1
機動時間：
進給量：由于其螺距,因此進給量
切削速度：參照《工藝手冊》取
機床主軸轉速：，取
絲錐回轉轉速：取
實際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： （盲孔）
機動時間：
工序 170鉆孔攻絲M20螺紋孔
刀具選用GB1436-85鉆
鉆孔進給量為0.20～0.35。
則取
確定加工速度，根據《工藝手冊》
加工速度計算公式為
查得為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
故 ==72
選取
故實際速度為=2.64
確定加工時間（一個孔） =
工序180 鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔
本工序采用計算法。
表3-6標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽的長度（從gb6117-85）
直徑范圍
直柄麻花鉆
l
l1
>11.80～11.20
151
101
表3-7 主要幾何麻花鉆（根據GB6117-85） （o）
d (mm)
β
2ф
αf
ψ
8.6～18.00
30
118
12
40～60
表3-8鉆頭，鉆鉸刀磨損標準和耐久性
（1）后刀面最大磨損限度mm
刀具材料
加工材料
鉆頭
直徑d0（mm）
≤20
高速鋼
鑄鐵
0.5～0.8
（2）刀具耐用度T min
刀具類型
加工材料
刀具材料
刀具直徑d0（mm）
11～20
鉆孔\擴孔
鑄鐵、銅合金及合金
高速鋼
60
鉆頭磨損0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min
①.確定進給量
查《工藝手冊》鉆孔的進給量為f=0.25～0.65,進給量取f=0.60。
②.確定加工速度
灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的加工速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 V=12=10.32 （3-17）
則 = =111 （3-18）
查表4.2-12可知， 取 n = 145
則實際加工速度 = = =11.8
2.7 時間定額計算及生產安排
設年產量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產量420。一天工作時間的計算8個小時，每部分的生產時間不應超過1.14min。機械加工單（在上述生產類型）時間定額：大規(guī)模生產）
大規(guī)模生產：
參照《工藝手冊》（生產類型：中批以上）時間計算公式：
（大量生產時）
因此大批量單件時間計算：
其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間）
—輔助時間。
—布置場所地、休息時間占操作時間的百分比值
工序1：粗、精銑底面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。在加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
工序2：鉆底面孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。裝卸短暫所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序3：粗銑凸臺
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序4：鉆側面孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。由于生產線上裝時間很短，所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序5：粗銑端面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
一臺機床即能滿足生產要求。
工序6：銑端面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序7：粗鏜孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》取工步輔助時間。所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序8：精鏜支承孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》取工步輔助時間。裝卸短所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序9：端面螺紋孔攻絲
機動時間：
輔助時間：參照鉆孔時間，取裝卸時間，工步時間。則
：參照鉆孔值，取
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序10：精銑端面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。
取裝卸時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序11：精銑側面
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。所以取裝時間。則
：根據《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序12：底面螺紋孔攻絲
機動時間：
輔助時間：取裝卸輔助時間，工步輔助時間。則
：參照鉆孔值，取
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
3 鏜?185-?70孔夾具設計
3.1 研究原始質料
利用本夾具主要用來加工鏜孔?185-?70孔孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。
3.2 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知：在對鏜孔?185-?70孔行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，底面孔進行了鉆、擴加工。因此，定位、夾緊方案有：
選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。
鏜孔?185-?70孔時為了使定位誤差達到要求的范圍之內，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結構上簡單易操作。一面即底平面。
4.3 切削力及夾緊力的計算
鏜刀材料：（硬質合金鏜刀）
刀具的幾何參數：
由參考文獻[5]查表可得：
圓周切削分力公式：
式中
查[5]表得： 查[5]表 取
由表可得參數：
即：
同理：徑向切削分力公式 ：
式中參數：
即：
軸向切削分力公式 ：
式中參數：
即：
根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值。即：
安全系數K可按下式計算有：：
式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻[5]表可得：
所以有：
該孔的設計基準為中心軸，故以回轉面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則； 參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關系F夾＝KF
軸向力：F夾＝KF （N）
扭距：
Nm
在計算切削力時必須把安全系數考慮在內，安全系數
實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表得：
安全系數K可按下式計算，由式（2.5）有：：
式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 可得：
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構。
3.4 誤差分析與計算
該夾具以一面兩銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.5 定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數如下表：
表3.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
8
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
3.6 夾具設計及操作的簡要說明
為提高生產率，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。
此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。
4 鉆6-M8底孔的鉆床夾具設計
4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
僅僅定好位在大多數場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。
夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質量和生產安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。
一般夾緊裝置由動源即產生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件。
考慮到機床的性能、生產批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。
螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。
螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。
典型的螺旋夾緊機構的特點：
（1）結構簡單；
（2）擴力比大；
（3）自瑣性能好；
（4）行程不受限制；
（5）夾緊動作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。
工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。
在這次夾具設計中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心半圓環(huán)來定位。當被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。
4.2 夾具的導向
在鉆床上加工孔時，大都采用導向元件或導向裝置，用以引導刀具進入正確的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。
導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。
在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套。
鉆套按其結構可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。
因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。
圖4.2 鉆套
鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC110。相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個固定襯套。選取的標準件代號為12*18 GB2263-19134。材料仍選取T10A， 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。
4.3 切削力及夾緊力的計算
刀具：鉆頭φ8.5。
則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計算切削力時,必須考慮安全系數,安全系數
K=KKKK
式中 K—基本安全系數，1.5;
K—加工性質系數，1.1;
K—刀具鈍化系數, 1.1;
K—斷續(xù)切削系數, 1.1
則 F=KF=1.5
鉆削時 T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時工件不會轉動,故本夾具可安全工作。
根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值。即：
安全系數K可按下式計算有：：
式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻[5]表可得：
所以有：
該孔的設計基準為中心軸，故以回轉面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則； 參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關系F夾＝KF
軸向力：F夾＝KF （N）
扭距：
Nm
在計算切削力時必須把安全系數考慮在內，安全系數
由資料《機床夾具設計手冊》查表可得：
切削力公式： 式（2.17）
式中
查表得：
即：
實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表得：
安全系數K可按下式計算，由式（2.5）有：：
式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 可得：
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構。
4.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙
鉆套的類型和特點:
1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。
2、可換鉆套：主要用在大批量生產中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。
3、快換鉆套：當對孔進行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導套引導刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。
4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。
鉆套下端面與工件表面之間應留一定的空隙C，使開始鉆孔時，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內孔，如圖4.3。
圖4.3
切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。
在本次夾具鉆模設計中考慮了多方面的因素，確定了設計方案后，選擇了C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。
4.5 鉆模板
在導向裝置中，導套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。
在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下，鉆螺栓緊固，鉆模精度較高。[4]
4.6 定位誤差的分析
夾具安裝誤差
因夾具在機床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。
圖5-2中夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差，=0.
夾具誤差
因夾具上定位元件、對刀或導向元件、分度裝置及安裝基準之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差；定位元件相對于對刀或導向元件（包含導向元件之間）的尺寸或位置誤差；導向元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時，還存在分度誤差。以上幾項共同組成夾具誤差。
加工方法誤差
因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項誤差影響因素多，又不便于計算，所以常根據經驗為它留出工件公差的1/3.計算時可設
。
2. 保證加工精度的條件
工件在夾具中加工時，總加工誤差為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，應用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是
即工件的總加工誤差應不大于工件的加工尺寸。
為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時，需留出一定的精度儲備量。因此將上式改寫為