摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是機(jī)械加工工藝規(guī)程編制和工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)。我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其它課程的基本理論和方法，為了能夠完成渦輪減速器箱體機(jī)械加工工藝及鉆床夾具的設(shè)計(jì)任務(wù)，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識，應(yīng)用正確的設(shè)計(jì)方法，制訂了渦輪減速器箱體的機(jī)械加工工藝規(guī)程。結(jié)合工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容，熟練應(yīng)用工藝計(jì)算方法，對相關(guān)工藝內(nèi)容進(jìn)行了正確的分析設(shè)計(jì)和計(jì)算，如工藝參數(shù)、切削力、切削功率、切削速度、定位誤差、夾緊力等。通過對渦輪減速器箱體的加工工藝路線的確定，該零件的加工以底面作為基準(zhǔn)是合理的，本加工工藝方案滿足粗基準(zhǔn)選擇的基本要求及精基準(zhǔn)選擇的四項(xiàng)原則。本夾具為鉆床使用的專用夾具，該夾具的特點(diǎn)是針對性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。在本次設(shè)計(jì)中，夾具的設(shè)計(jì)滿足機(jī)床夾具總體方案設(shè)計(jì)的基本要求，充分保證零件加工質(zhì)量，具有較高的生產(chǎn)效率和較低的制造成本以及具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；工藝規(guī)程；專用夾具；渦輪減速器箱體AbstractThegraduationdesignisthemaincontentofthemachiningprocessplanningpreparationandspecialfixturedesignprocess.Icancomprehensiveuseofmechanicalmanufacturingtechnologyandotherbasiccurriculumofbasictheoryandmethod,inordertobeabletocompletetheturbinespeedreducermachiningtechnologyanddrillingmachinefixturedesigntask,theintegrateduseofknowledge,andapplythecorrectdesignmethod,anddevelopedaturbinespeedreducerofthemachiningprocessplanning.Combinecraftdesigncontent,skilledintheapplicationprocesscalculationmethod,therelevantprocessthecontentanalysisofthecorrectdesignandthecomputation,suchasprocessparameters,cuttingforceandcuttingpower,cuttingspeed,positioningerror,clampingforce,etc.Throughtheturbinespeedreducertotheprocessingtechnologyofthedeterminationoftheroute,thepartsprocessingtotheundersideasthebenchmarkisreasonable,theprocessingtechnologysolutionstomeetthebasicrequirementsofbasicselectioncoarseandfinebasicselectionofthefourprinciples.Thisfixturefordrillingmachineusespecialjig,thisfixtureischaracteristicofthetargeted,compactconstruction,simpleoperation,highproductivity.Inthisdesign,thedesignofthemachinetoolfixturesmeetfixturebasicrequirementsoftheoveralldesign,fullyguaranteethequalityofpartsprocessing,hasthehighproductionefficiencyandlowercostofmanufactureandgoodstructuretechnology.Keywords:Machining;Processspecification;Specialfixture;Turbinegearunithousing目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1渦輪減速器箱體綜述 11.2渦輪減速器箱體國內(nèi)外發(fā)展概況 21.2.1渦輪減速器箱體機(jī)械加工工藝發(fā)展概況 21.2.2渦輪減速器箱體夾具發(fā)展概況 3第2章零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 52.1渦輪減速器箱體的工藝分析 52.1.1渦輪減速器箱體的作用 52.1.2渦輪減速器箱體的工藝分析 52.2選擇毛坯 62.3確定鑄件機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差 62.4設(shè)計(jì)毛坯圖 72.4.1確定圓角半徑 72.4.2確定毛坯的熱處理方式 72.5機(jī)械加工工藝路線的制訂 92.5.1選擇定位基準(zhǔn) 92.5.2制訂工藝路線 102.5.3加工工藝過程的分析 132.5.4選擇加工設(shè)備與工藝裝備 132.5.5確定工序尺寸 142.5.6確定切削用量及基本時(shí)間 15第3章 機(jī)床專用夾具的設(shè)計(jì) 353.1確定設(shè)計(jì)任務(wù)、明確加工要求 353.2定位方案的確定 353.3夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 353.4切削力和夾緊力的計(jì)算 353.5定位誤差的分析與計(jì)算 363.5.1定位元件尺寸及公差確定 373.5.2定位誤差計(jì)算 373.6夾具體的設(shè)計(jì) 373.7夾具與機(jī)床連接元件的選擇 383.8夾具的使用說明 383.9夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 39結(jié)論 40致謝 41參考文獻(xiàn) 42CONTENTSAbstract IIChapter1Introduction 11.1TurbogearcaseReview 11.2Turboreducerboxdomesticandinternationaldevelopmentoverview 21.2.1Turbinegearunithousingprocessfordevelopmentoverview 21.2.2TurbinegearunithousingfixtureDevelopmentAbroad 3Chapter2Partoftheprocessplanning 52.1Turbogearunithousingprocessanalysis 52.1.1Turbinegearunithousingrole 52.1.2Turbinegearunithousingprocessanalysis 52.2Selectrough 62.3Determinetheroughcastallowances,blankdimensionsandtolerances 62.4DesignroughFigure 72.4.1Determinethefilletradius 72.4.2Todeterminetheheattreatmentofblanks 82.5Turbogearunithousingprocessanalysis 92.5.1Selectlocatingdatum 92.5.2Developaprocessroute 102.5.3Machiningprocessanalysis 132.5.4Selecttheprocessingequipmentandprocessequipment 132.5.5Todetermineprocesssize 142.5.6Todeterminethecuttingparametersandthebasic 15Chapter3Machinededicatedfixturedesign 353.1Determinethedesigntask,andexplicitprocessingrequirements 353.2Positioningprogram 353.3Clampingdesign 353.4Ofcuttingforceandclampingforcecalculation 353.5Positioningerroranalysisandcalculationof 363.5.1Positioningthecomponentandtolerancestodetermine 373.5.2Thepositioningerrorcalculation 373.6Folderspecificdesign 373.7Fixtureandmachineconnectedcomponentselection 383.8Jiginstructions 383.9Structuralcharacteristicsofthefixture 39Conclusion 40Thanks 41References 42第1章緒論1.1渦輪減速器箱體綜述渦輪減速器箱體類零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個(gè)整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。因此，渦輪減速器箱體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命[1]。常見的減速器箱體類零件有：機(jī)床主軸箱、機(jī)床進(jìn)給箱、變速渦輪減速器箱體、減速器箱體、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和機(jī)座等。根據(jù)減速器箱體零件的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式減速器箱體。渦輪減速器箱體的結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣，但仍有共同的主要特點(diǎn)：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。因此，一般中型機(jī)床制造廠用于渦輪減速器箱體類零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量約占整個(gè)產(chǎn)品加工量的15%~20%[2]。對工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對于機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對于夾具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致，穩(wěn)定的保證工件的加工精度。同時(shí)使用夾具裝夾工件方便、快捷，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著的減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯的降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ稀Ｃ總€(gè)工件增加的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著[3]。渦輪減速器箱體國內(nèi)外發(fā)展概況1.2.1渦輪減速器箱體機(jī)械加工工藝發(fā)展概況機(jī)械加工工藝及夾具隨著科技的發(fā)展，并且與計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學(xué)。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個(gè)基本要素?，F(xiàn)代加工逐漸演變?yōu)榧苫南到y(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，但同時(shí)對工人的知識水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J(rèn)知現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學(xué)習(xí)中需要我們?nèi)轿坏膶W(xué)習(xí)其各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的知識，不能只注重一點(diǎn)，為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求[4]。制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，直接體現(xiàn)了一個(gè)國家的生產(chǎn)力水平，對產(chǎn)品質(zhì)量有著重大的影響。而工藝與裝備是制造業(yè)的基礎(chǔ)，工藝是人、機(jī)料等軟、硬要素集成的一項(xiàng)基礎(chǔ)工程，它貫穿于產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程[5]。工業(yè)發(fā)達(dá)國家極為重視工藝與裝備問題，21世紀(jì)裝備制造應(yīng)是中國與發(fā)達(dá)國家競爭的主要領(lǐng)域之一[6]。自建國以來，特別是改革開放30多年來，我國機(jī)械制造業(yè)取得了較快發(fā)展，制造工藝取得了長足進(jìn)步。但與西方先進(jìn)工業(yè)國家相比，還存在著明顯差距，我國的裝備制造業(yè)發(fā)展速度相對緩慢，裝備制造業(yè)工藝水平與國際先進(jìn)水平相比，在技術(shù)方面仍有一定差距，主要表現(xiàn)為“兩低”、“兩高”，即產(chǎn)品精度和生產(chǎn)效率低，工藝成本和環(huán)境污染高。因此，要充分認(rèn)識機(jī)械制造工藝在振興我國裝備制造業(yè)中的基礎(chǔ)性作用[7]。在機(jī)械制造工藝不斷發(fā)展的今天，其在國外表現(xiàn)出全球化、自動(dòng)化、環(huán)保化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化等發(fā)展趨勢[8]。而我國的現(xiàn)代機(jī)械制造加工工藝主要沿著“廣義制造”（或稱“大制造”）的方向發(fā)展，具體的發(fā)展方向可以歸納為四個(gè)方面和多個(gè)大項(xiàng)目。這四個(gè)方面體現(xiàn)為現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、現(xiàn)在成形和改性技術(shù)、現(xiàn)代加工技術(shù)、制造系統(tǒng)和管理技術(shù)，大項(xiàng)目則包括分層制造技術(shù)、微納米制造技術(shù)、高速加工技術(shù)等[9]。當(dāng)前，我國工藝發(fā)展的重點(diǎn)是并行設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、改性技術(shù)與現(xiàn)代成形、材料成形過程仿真和優(yōu)化等[10]。渦輪減速器箱體夾具發(fā)展概況通用夾具一般被認(rèn)為是在19世紀(jì)后期出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)歐美工廠中出現(xiàn)天軸傳動(dòng)的車床，同時(shí)又有了夾持的卡盤，因?yàn)閮烧卟豢煞指睿@是最早出現(xiàn)的夾具。20世紀(jì)初，美國美國福特汽車公司推出T型轎車，訂單隨之激增。當(dāng)時(shí)的機(jī)床精度還較差，為了保證零件的互換性，達(dá)到要求的孔距精度，出現(xiàn)殼鉆模和鏜模，有效地提高了生產(chǎn)率。到了20世紀(jì)20年代初，美國汽車工業(yè)的年產(chǎn)量已超過百萬輛以上的規(guī)模?！捌胀ㄍㄓ脵C(jī)床+專用夾具”這一生產(chǎn)方式拉開了近現(xiàn)代大批量生產(chǎn)的帷幕[11]。夾具的發(fā)展歷程，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段，主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這時(shí)夾具主要是作為人的單純的輔助工具，使得加工效率提高；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊；第三階段，表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備[12]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。20世紀(jì)80年代以后，夾具在制造業(yè)中不僅應(yīng)用于傳統(tǒng)的機(jī)械加工領(lǐng)域，而且擴(kuò)大到了檢驗(yàn)、焊接等多種生產(chǎn)過程[13]。夾具結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的發(fā)展主要受生產(chǎn)模式、制造工藝、機(jī)床或設(shè)備發(fā)展的影響。隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化加工設(shè)備的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法發(fā)生了重大變革，由一次裝夾多面加工代替了傳統(tǒng)的多次裝夾和多次加工，由大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N小批量的生產(chǎn)。而數(shù)字化設(shè)備加工功能的擴(kuò)大化，已經(jīng)將夾具引導(dǎo)刀具的功能完全替代了，給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求[14]。隨著機(jī)械制造業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式逐步被中小批量生產(chǎn)模式所取代，機(jī)械制造系統(tǒng)欲適應(yīng)這種變化需具備較高的柔性。國外己把柔性制造系統(tǒng)（FMS）作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段，對機(jī)床夾具提出了新的要求，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)以及計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)等方向發(fā)展[15]。夾具元件多功能模塊化，能單獨(dú)使用也能與其他元件組合在一起使用的多功能模塊化單元體的比例將進(jìn)一步增加，如現(xiàn)在使用的各種定位夾緊座、定位壓緊支承、精密虎鉗等模塊式單元體具有定位、夾緊以及調(diào)節(jié)的綜合功能，可以一件單獨(dú)使用，也可以幾件組裝在一起使用，T形基礎(chǔ)、方箱能組裝成一次能裝夾多件相同或不相同的工件的夾具，使用這種夾具可以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間，最大限度發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能[16]。專用夾具、組合夾具一體化，現(xiàn)代化加工設(shè)備的多功能化，使工藝過程高度集中、工件一次定位裝夾后能完成多工序加工，這就需要一種通用而又能重復(fù)使用的組合可調(diào)式的夾具系統(tǒng)。它是由一系列統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的元件和合件組成，利用這些元件、合件組裝成各種不同形式、不同結(jié)構(gòu)、可重復(fù)使用的夾具，供單件或中小批量生產(chǎn)使用。這種夾具系統(tǒng)保留了組合夾具的各種優(yōu)點(diǎn)，組裝又像專用夾具那樣簡單可靠。為了便于夾具與機(jī)床定位連接，夾具基體有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的定位連接位置，使之專用、組合夾具向著一體化、組合化方向發(fā)展，以滿足現(xiàn)代化加工設(shè)備的需要[17]。夾具設(shè)計(jì)自動(dòng)化，也是現(xiàn)代夾具發(fā)展的趨勢之一。隨著市場競爭日益激烈，傳統(tǒng)人工設(shè)計(jì)夾具的方法已無法滿足現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)的需要。20世紀(jì)70年代后期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及、CAD的出現(xiàn)，由于夾具的圖形不大、結(jié)構(gòu)比一般機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，因此自然而然地想到將CAD技術(shù)用于夾具設(shè)計(jì)。因而，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)（CAFD）技術(shù)[18]。白俄羅斯Раковнц院士早于1970年已發(fā)表了“在鉆模版上設(shè)計(jì)長槽窗口的算法”一文。此后20世紀(jì)70年代前期Раковнц院士發(fā)表了10篇有關(guān)在工藝裝備和夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)的文章。20世紀(jì)80年代在美國也出現(xiàn)了有關(guān)“計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)”的文章、我國從20世紀(jì)80年代中期開始研究CAFD技術(shù)；到20世紀(jì)90年代初，清華大學(xué)開發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助組合夾具夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)。隨著CAFD技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和現(xiàn)代生產(chǎn)的需求，對組合夾具的設(shè)計(jì)和構(gòu)形自動(dòng)化、智能化提出了更高的要求[19]。第2章零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)渦輪減速器箱體的工藝分析渦輪減速器箱體的作用題目所給定的零件是渦輪減速器箱體。由它將機(jī)器和部件中許多零件連接成一個(gè)整體,并使之保持正確的相互位置,彼此能協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。常見的渦輪減速器箱體零件有:各種形式的機(jī)床主軸箱、減速箱和變速箱等。各種渦輪減速器箱體類零件由于功用不同,形狀結(jié)構(gòu)差別較大,但結(jié)構(gòu)上也存在著相同的特點(diǎn)。2渦輪減速器箱體的工藝分析該零件有三組加工面,但是沒有位置要求,還有五組孔,其中有兩組孔有位置和精度，機(jī)械加工工藝分析如下：（1）零件的底面，它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個(gè)面，此面將作為粗基準(zhǔn)，表面粗糙度。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑的加工方式，即節(jié)省時(shí)間又能達(dá)到技術(shù)要求。（2）加工底面4個(gè)14孔，它是以底面為基準(zhǔn)而加工的，它將作為精基準(zhǔn)來完成以后孔的加工，為達(dá)到題目要求我采取鉆四個(gè)孔锪平上面的4個(gè)24大孔工序過程。為以后的一面兩銷定位加工做好準(zhǔn)備。（3）按照先面后孔的加工理論，我們以底面為基準(zhǔn)面并采用兩個(gè)定位銷構(gòu)成一面兩銷原理來粗銑和精銑工件的左側(cè)面和98的左右端面，即可達(dá)到技術(shù)要求。（4）然后再來加工一些次要的面，只要粗銑65的左右端面和36即可。（5）鉆、擴(kuò)、鉸這個(gè)比較重要的孔，必須分為粗加工然后再精擴(kuò)鉸此孔，采用鋼球檢查，即能滿足技術(shù)要求。（6）加工好孔后再來鏜和孔，因?yàn)榇丝着c孔有位置要求，所以放在后面來加工，以來找正要鏜孔的中心線，即可達(dá)到加工要求。（7）加工4×M10-7H螺紋孔，由參考文獻(xiàn)[20]查知底孔為，又因?yàn)楸究资锹菁y孔，考慮到工藝要求采取鉆、攻絲二工步加工。（8）加工4×M8-7H螺紋孔，由參考文獻(xiàn)[20]查知底孔為6.8mm，采用鉆、倒角、攻絲三工步加工。在加工的適當(dāng)工藝過程中對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。（9）加工M12-6H螺紋孔，由參考文獻(xiàn)[20]查知底孔為1采用鉆、倒角、攻絲。按照以上加工過程來加工零件即可完成本零件的技術(shù)要求。2.2選擇毛坯由該零件圖要求可知，零件的材料為HT200，考慮到本零件在具體工作的受力情況，選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因?yàn)榱慵侵信可a(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。2.3確定鑄件機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計(jì)算和查詢資料可知，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于mm和mm的孔需要鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。由參考文獻(xiàn)[21]可知，查得該鑄件的尺寸公差等級CT為8~10級，加工余量等級MA為H~G級。綜上所述毛坯主要加工表面的總余量及尺寸允許偏差見表2-1、表2-2所示：表2-1主要加工表面的總余量主要加工表面公稱尺寸（mm）加工余量等級加工余量數(shù)值（mm）底面74的孔98的外圓端面132的孔65的凸臺(tái)端面36凸臺(tái)20741011321843HHHHGH34453表2-2鑄件主要尺寸允許偏差主要加工表面毛坯尺寸（mm）尺寸允許偏差（mm）底面74的孔98的外圓端面132的孔65的凸臺(tái)端面36凸臺(tái)2366109122190±2.4設(shè)計(jì)毛坯圖2.4.鑄件的內(nèi)外圓角半徑由參考文獻(xiàn)[4]中的表2.2-23來確定。結(jié)果為：外圓角半徑：r=3；內(nèi)圓角半徑：R=5。以上所取的圓角半徑數(shù)值都能保證各表面的加工余量。2.4.毛坯應(yīng)安排人工時(shí)效處理，以消除殘余的應(yīng)力，從而可以改善加工性能本零件的毛坯圖如圖2-1所示：圖2-1渦輪減速器箱體毛坯圖2.5機(jī)械加工工藝路線的制訂2.5.基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)根據(jù)其功用的不同可分別為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。在工件工序圖中，用來確定本工序加工表面位置的基準(zhǔn)，加工表面與工序基準(zhǔn)之間，一般有兩次核對位置要求：一是加工表面對工序基準(zhǔn)的距離要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面對工序基準(zhǔn)的形狀位置要求，如平行度，垂直度等。定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基準(zhǔn)的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。1.粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇原則：選擇粗基準(zhǔn)，主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。為了方便地加工出精基準(zhǔn)，使精基準(zhǔn)面獲得所需加工精度，選擇粗基準(zhǔn)，以便于工件的準(zhǔn)確定位。選擇粗基準(zhǔn)的的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何合理分配各加工表面的余量；二要考慮怎么樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置要求，一般應(yīng)按下列原則來選擇：（1）工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)優(yōu)先選擇該表面為粗基準(zhǔn)；（2）工件每個(gè)表面都有加工要求，為了保證各表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇加工量最少的表面為粗基準(zhǔn)；（3）工件必須保證某個(gè)加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，則應(yīng)選擇某個(gè)加工面為粗基準(zhǔn)；（4）選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整，沒有鑄造飛邊，澆口，冒口或其他缺陷。粗基準(zhǔn)一般只允許使用一次[22]。基于上述的要求和考慮到安裝裝配面的精度要求和便于夾緊等實(shí)際情況，對一般的箱體零件來說，以底面作為基準(zhǔn)是合理的，但從零件的分析得知，渦輪減速器箱體以左側(cè)面作為粗基準(zhǔn)。2.精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇原則：選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)從整個(gè)工藝過程來考慮如何保證工件的尺寸精度和位置精度，并要達(dá)到使用起來方便可靠。一般應(yīng)按下列原則來選擇：（1）基準(zhǔn)重合原則；應(yīng)選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)；（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)來加工其他各表面，采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過程所產(chǎn)生的誤差，并可使各工序所使用的夾具結(jié)構(gòu)相同或相似，從而簡化夾具的設(shè)計(jì)和制造；（3）自為基準(zhǔn)原則；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面本身來作為定位基準(zhǔn)；（4）互為基準(zhǔn)原則；對于相互位置精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的方法；（5）可靠，方便原則；應(yīng)選擇定位可靠，裝夾方便的表面作為精基準(zhǔn)[7]。本零件精基準(zhǔn)選擇，采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇底面作為精基準(zhǔn)。制訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，是應(yīng)該使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定成批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效益，工藝簡單、工序集中，盡量降低成本。1.工藝路線方案一工序1銑底面。工序2鉆4×14锪平24的孔。工序3粗銑98的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面。工序4銑前后65的凸臺(tái)面。工序5銑36凸臺(tái)面。工序6粗鏜74孔、孔口倒角2.5×45°，粗鏜132孔。工序7鉆、擴(kuò)、鉸孔，孔口倒角1×45°。工序8精鏜孔和132的孔。工序9精擴(kuò)鉸孔。工序10鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2×45°，攻螺紋M12-6H。工序11鉆4×M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4×M10-7H。工序12鉆4×M8-7H螺紋底孔，攻螺紋4×M8-7H。2.工藝路線方案二工序1銑底面。工序2鉆4×14锪平24的孔。工序3粗銑98的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面。工序4銑前后65的凸臺(tái)面。工序5銑36凸臺(tái)面。工序6鉆、擴(kuò)、鉸孔，孔口倒角1×45°。工序7粗鏜孔、孔口倒角2.5×45°，粗鏜132孔。工序8精銑98凸臺(tái)的左側(cè)面和工件的左側(cè)面。工序9精鏜孔和132的孔。工序10鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2×45°，攻螺紋M12-6H。工序11鉆4×M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4×M10-7H。工序12鉆4×M8-7H螺紋底孔，攻螺紋4×M8-7H。3.工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：兩個(gè)方案都是按先粗后精，加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一是先加工74孔、孔口倒角2.5×45°，132孔。然后以底面為基準(zhǔn)經(jīng)過尺寸鏈換算找正的中心線再來加工孔孔，而方案二則與此相反，先鉆、擴(kuò)、鉸孔，倒角45°，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)找正孔的中心線來加工孔，這時(shí)的垂直度和精度容易保證，并且定位和裝夾都很方便。因此，選擇方案二是比較合理的。4.確定工藝過程方案該零件擬定工藝過程見表2-3所示：表2-3擬定工藝過程工序號工序內(nèi)容簡要說明010020030040050060070080090010001100120013001400150一箱多件砂型鑄造進(jìn)行人工時(shí)效處理涂漆銑底面鉆4×14锪平24的孔粗銑98的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面精銑98凸臺(tái)的左側(cè)面和工件的左側(cè)面銑前后65的凸臺(tái)面銑36凸臺(tái)面鉆擴(kuò)鉸18孔,孔口倒角1×45°粗鏜74孔、孔口倒角2.5×45°，粗鏜132孔精鏜74孔和132孔鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2×45°，攻螺紋M12-6H鉆4×M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4×M10-7H鉆4×M8-7H螺紋底孔，攻螺紋4×M8-7H檢驗(yàn)入庫消除內(nèi)應(yīng)力防止生銹先加工面先粗加工后精加工后加工孔加工工藝過程的分析1.保證相互位置精度多道工序的加工都是以大孔、小孔以及平面組合定位，這種方法減少了工件的安裝誤差，能獲得很高的相互位置精度，其結(jié)構(gòu)簡單，制造精度容易保證的主要是孔定位基準(zhǔn)的夾具是心軸和定位銷。以孔定位其定心精度很高。2.防止變形的工藝措施前機(jī)體在加工過程中，常由于夾緊力、切削力和切削熱、熱處理等因素的影響而產(chǎn)生變形，使加工精度降低，防止變形注意以下幾點(diǎn)：（1）與減少切削力和切削熱的影響。粗、精加工應(yīng)分開進(jìn)行，使粗加工產(chǎn)生的變形在精加工中可以得到糾正，也可以采用輔助支撐，增加安裝剛性，減少切削力影響。（2）減少夾緊力的影響，工藝上可采取一些措施?？梢苑稚?yīng)力，減少變形。夾緊力不應(yīng)集中于工件的某一點(diǎn)，使應(yīng)力分布在比較大的面積上，以使工件單位面積上所受力較小，從而減少變形。還可以采用夾緊工件的夾具。選擇加工設(shè)備與工藝裝備由于生產(chǎn)類型為中批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。1.選擇夾具本零件除銑、鏜及鉆孔等工序需要專用夾具外，其它各工序使用通用夾具即可。2.選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具（1）銑刀選擇硬質(zhì)合金銑刀。（2）鉆孔、攻螺紋選用高速鋼麻花鉆、機(jī)用絲錐。3.選擇量具本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，根據(jù)參考文獻(xiàn)[23]選擇如下：（1）選擇加工面的量具用分度值為的游標(biāo)卡尺測量，以及讀數(shù)值為。測量范圍100mm~125mm的外徑千分尺。（2）選擇加工孔量具因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛贗T7~IT9之間，可選用讀數(shù)值。測量范圍50mm~125mm的內(nèi)徑千分尺即可。確定工序尺寸1.確定面的加工（所有面）根據(jù)加工長度的為60mm，毛坯的余量為3mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)[24]表加工的長度的為60mm、加工的寬度為60mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為。對精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。2.確定孔的加工（1）mm毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7~IT8之間。由參考文獻(xiàn)[24]查表確定工序尺寸及余量。粗鏜：mm2Z精鏜：mm（2）mm毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7~IT8之間。由參考文獻(xiàn)[24]查表確定工序尺寸及余量。粗鏜：mm2Z精鏜：mm（3）mm毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT6~IT7之間。由參考文獻(xiàn)[24]查表確定工序尺寸及余量。鉆孔：mm2Z=2mm擴(kuò)孔：mm2Z鉸孔：mm（4）鉆4×14mm锪平24mm的孔毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8~IT9之間。由參考文獻(xiàn)[24]查表確定工序尺寸及余量。鉸孔：4×14mm锪平：4×24mm（5）鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2×45°，攻螺紋M12-6H毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8~IT9之間。由參考文獻(xiàn)[24]查表確定工序尺寸及余量。鉆孔：10.2mm2Z孔口倒角：2×45°攻絲:：M12-6H（6）鉆4×M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4×M10-7H毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8~IT9之間。由參考文獻(xiàn)[24]查表確定工序尺寸及余量。鉆孔：8.5mm2Z攻絲：M10（7）鉆4×M8-7H螺紋底孔，攻螺紋4×M8-7H毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8~IT9之間。由參考文獻(xiàn)[24]查表確定工序尺寸及余量。鉆孔：4×6.8mm2Z攻絲：4×M8-7H確定切削用量及基本時(shí)間切削用量包括背吃刀量ap、進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是先確定ap和f，再確定v。1.工序40切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂姷酌妗Ｒ阎ぜ牧蠟镠T200，銑削寬度ae=60mm，銑削深度ap=3mm，根據(jù)選擇銑刀的基本形狀。選擇硬質(zhì)合金YG8端面銑刀直徑d=200mm，齒數(shù)z=10。機(jī)床選用X62W型臥式萬能銑床。（1）切削用量1）確定每齒進(jìn)給量fzX62W型臥式銑床的功率為7.5kW，根據(jù)參考文獻(xiàn)[26所知，工藝系統(tǒng)剛性為中等。硬質(zhì)合金端面銑刀加工灰鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量fz=0.2~mm/z，現(xiàn)取fz=0.2mm2）選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)所知，用硬質(zhì)合金端面銑刀粗加工灰鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為。根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表2.1-76所知，銑刀直徑d=200mm，耐用度T=300min。3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fM根據(jù)所知，依據(jù)銑刀直徑d=200mm，齒數(shù)z=10，銑削深度ap=3mm，耐用度T=300min時(shí)，故相應(yīng)的切削速度為：式中d——銑刀直徑，mm；T——耐用度，mm；ap——銑削深度，mm；fz——每齒進(jìn)給量，mm/r；ae——銑削寬度，mm；z——銑刀齒數(shù)。根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表2.1-77，查取=203，qv=0.2，m=0.32，=0.2，=0.35，uv=0.2，pv=0，kv=1。則切削速度為：=/min再根據(jù)公式：根據(jù)X62W型臥式萬能銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=95r/min，則實(shí)際切削速度為：=60m/min工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為：fMz=fzzn×10×95=190mm/min4）校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)參考文獻(xiàn)[27]中表得切削功率為：式中z=10，n，=60mm，ap=3mm，，kpm=1。將它們帶入上式中得：kW又根據(jù)參考文獻(xiàn)[28]中表得機(jī)床功率為W，若取效率為，7.5W＞W(wǎng)故機(jī)床功率足夠。（2）基本時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)[28]中表3.35，銑底面的基本時(shí)間為：式中Tj——基本時(shí)間，s；——切削加工長度，mm；——刀具切入長度，mm；——刀具切出長度，mm；fM——工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，mm。其中，=1~3。工時(shí)定額是指完成零件一道工序的時(shí)間定額，也稱為單件時(shí)間定額?？砂聪率接?jì)算：式中——單件時(shí)間定額；——輔助時(shí)間，一般?。?5%~20%）Tj，Tj與之和稱為作業(yè)時(shí)間；——布置工作時(shí)間，約為作業(yè)時(shí)間的2%~7%；——休息及生理需要時(shí)間，約為作業(yè)時(shí)間的2%~4%；——準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間，大量生產(chǎn)時(shí)可忽略不計(jì)，中小生產(chǎn)時(shí)按作業(yè)時(shí)間的3%~5%（在本工藝中可忽略不計(jì)）。則銑底面的基本時(shí)間為：輔助時(shí)間為：××58.8=8.82s其它時(shí)間為：+=2×[×（）]=2××[（）]總單件時(shí)間定額：Td=+++2.工序50切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@4×14mm的孔和锪4×24的沉頭孔。選用硬質(zhì)合金刀具，機(jī)床為Z3025搖臂鉆床，工件裝卡在專用夾具中，使用切削液。（1）確定鉆孔4×14mm的切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表，查取進(jìn)給量f/r。2）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表的計(jì)算公式確定：式中=8.1，=0，=0.25，=0.55，m=0.125，T=60，=1.0。=/min再有公式：初步算出：=448r/min根據(jù)機(jī)床Z3025主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=500r/min，所以實(shí)際速度：=22m/min（2）確定锪4×24的沉頭孔的切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表，查取進(jìn)給量f2mm/r。2）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表，v=20m/min，再由公式：根據(jù)機(jī)床Z3025主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=315r/min，所以實(shí)際切削速度：=/min（3）基本時(shí)間1）鉆4×14mm孔的基本時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)[28]中表，鉆削的基本時(shí)間為：式中Tj——基本時(shí)間，s；L——總切削長度，mm；——切削加工長度，mm；——刀具切入長度，mm；——刀具切出長度，mm；——刀具進(jìn)給量，mm/r；n——機(jī)床轉(zhuǎn)速，r/min；i——進(jìn)給次數(shù)。其中=，D為孔的直徑（mm），得=3mm，i=4，=1~4mm，當(dāng)鉆中心孔或盲孔時(shí)=0，所以取=0。所以：2）锪4×24mm沉頭孔的基本時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)[28]中表3.35，鉆削的基本時(shí)間為：其中=5mm，=2mm，i=4單件總基本時(shí)間：輔助時(shí)間：=0.15×=s其它時(shí)間：+=[0.02×（）]×2=4s總單件時(shí)間定額：Td=+++3.工序60切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榇帚?8凸臺(tái)的左右側(cè)面和工件的左側(cè)面，精銑98凸臺(tái)的左側(cè)面和工件的左側(cè)面，根據(jù)參考文獻(xiàn)[切削用量簡明手冊]中的表選擇銑刀形狀。所選擇的刀具為硬質(zhì)合金YG8端面銑刀，其直徑=100mm，齒數(shù)z=10,mm,齒數(shù)z=10。機(jī)床選用X61W型臥式銑床。（1）切削用量1）確定每齒進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)，查得粗銑和精銑每齒進(jìn)給量=mm/z，現(xiàn)取粗銑=0.2mm/z，精銑=0.24mm/z。2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表，查取銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為。根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表2.1-76，查取耐用度T=130min。3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fM依據(jù)上述參數(shù)，按照參考文獻(xiàn)[26]中表的公式計(jì)算，得v＝85mm/s，n=246r/min。根據(jù)X61W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，查取n=255r/min，則實(shí)際切削速度：===/min粗銑工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為fM=fzzn=0.2×10×255=510mm精銑工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為fM=fzzn=0.24×10×255=612mm根據(jù)X61W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表，選擇粗銑fM=510mm/min，精銑fM=620mm/min，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為粗銑=0.2mm/z,精銑=0.24mm/z。4）校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)參考文獻(xiàn)[27]，得切削功率為：取z=10，n=255/60=4.25r/s，=100mm，=2.5mm，=0.2mm/z，=1將它們帶入上式中得：kW又由參考文獻(xiàn)[28]表W，若取效率為：故機(jī)床功率足夠。（2）基本時(shí)間1）粗銑98mm凸臺(tái)左右側(cè)面基本時(shí)間：=min=27s2）粗銑工件的左側(cè)面基本時(shí)間：Tj=3）精銑98mm凸臺(tái)左側(cè)面基本時(shí)間：4）精銑工件左側(cè)面基本時(shí)間：總基本時(shí)間：輔助時(shí)間：=0.15×=s其它時(shí)間：+=2×[0.02×（+）]=s單件時(shí)間定額：Td=+++=++=s4.工序70切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂娗昂?5的凸臺(tái)面。已知銑削寬度=65mm，銑削深度ap=3mm。所選擇的刀具為硬質(zhì)合金YG8端面銑刀，銑刀直徑d=80mm，z=10。故機(jī)床選用X62W臥式銑床。（1）切削用量1）確定每齒進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)所知用端面銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量=0.2~0.29mm/z，現(xiàn)取=0.2mm/z。2）選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表所知，用端面銑刀加工鑄鐵，查取銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為2.0mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表2.1-76，查取耐用度T=120min。3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fM根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]所知，依據(jù)銑刀直徑d=80mm，銑削寬度=65mm，銑削深度ap=3mm，耐用度T=120min時(shí)。按照參考文獻(xiàn)[26]中表的公式計(jì)算，得v=74m/min，n=297r/min。根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=300r/min。則實(shí)際切削速度：===/min工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為fM=fzzn=0.2×10×300=600mm根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表，選擇fM=600mm/min，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為=0.2mm/min。4）校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)參考文獻(xiàn)[27]表2.4-96,得切削功率為:取z=10，n=300/60=5r/s，=65mm，=3mm，=0.2mm/z，=1將它們帶入上式中得：kW又由參考文獻(xiàn)[28]表W，若取效率為0.85，則W故機(jī)床功率足夠。（2）基本時(shí)間銑前后65mm的凸臺(tái)面基本時(shí)間：=min=13s輔助時(shí)間：=0.15×13=9s其它時(shí)間：+=2×[0.02×（13+9）]=s單件時(shí)間定額：Td=+++==s5.工序80切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂?6凸臺(tái)面，已知銑削寬度=36mm，ap=3.5mm。根據(jù)選擇銑刀的基本形狀刀具選擇：選擇硬質(zhì)合金YG8端面銑刀，d=50mm，z=8。選用X62W機(jī)床。（1）切削用量1）確定每齒進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表所知，用端面銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量=mm/z、現(xiàn)取=0.2mm/z。2）選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表所知，用端面銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為，根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表查取耐用度T=110min。3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fM依據(jù)銑刀直徑d=50mm，銑削寬度=36mm，銑削深度ap，耐用度T=110min時(shí)。按照參考文獻(xiàn)[26]中表的公式計(jì)算，得v=46.5m/min，n=297r/min。根據(jù)X62W型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=300r/min，則實(shí)際切削：===/min工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為：fM=fzzn=0.2×8×300=480mm根據(jù)X62W型立式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表，選擇fM=475mm/min，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為=mm/z。4）校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)參考文獻(xiàn)[27]表2.4-96,得切削功率為:取z=8，n，=36mm，ap，=0.2mm/z，kpm=1將它們帶入上式中得：kW又由參考文獻(xiàn)[28]中表得機(jī)床功率為W，若取效率為，則故機(jī)床功率夠。（2）基本時(shí)間銑36mm凸臺(tái)面基本時(shí)間：=min=s輔助時(shí)間：=0.15×=s其他時(shí)間：+=2×[0.02×（）]=s單件時(shí)間定額：Td=+++=++=s6.工序90切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸孔，孔口倒角1×45°，刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=16mm，mm擴(kuò)孔鉆和18mm的鉸刀，選用機(jī)床為立式鉆床Z535型，使用切削液。（1）鉆mm孔至16mm的切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表，查取進(jìn)給量f=0.mm/r，現(xiàn)取f=0.43mm/r。2）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的公式計(jì)算，得v=m/s=21m/min，r/min。根據(jù)立式鉆床Z535型主軸轉(zhuǎn)速表，選取n=400r/min，所以實(shí)際切削速度：m/min（2）擴(kuò)孔mm至mm的切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表，查取進(jìn)給量f=0.96mm/r。2）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[27]中表3-54所知，擴(kuò)孔的切削速度為(1/2~1/3)鉆，所以v=1/2鉆孔的速度=20.1×1/2=10.5mm/min。再根據(jù)公式：=182r/min根據(jù)立式鉆床Z535型主軸轉(zhuǎn)速表，選取n=195r/min,所以實(shí)際切削速度：m/min（3）鉸mm孔的切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表，查取進(jìn)給量f=mm/r。2）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表3.4-8公式計(jì)算，得v=0.121m/s=7.26m/min，則由此算出轉(zhuǎn)速：根據(jù)立式鉆床Z535型主軸轉(zhuǎn)速表，選取n=140r/min,所以實(shí)際切削速度：m/min（4）基本時(shí)間1）鉆mm孔至16mm的基本時(shí)間：=min=s2）擴(kuò)孔mm至mm的基本時(shí)間：=min=s3）鉸mm孔基本時(shí)間：s故總基本時(shí)間為：==s輔助時(shí)間：=0.15×=s其它時(shí)間：+=2×[0.02×（）]=s單件時(shí)間定額：Td=+++=s7.工序100切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榇昼M孔、孔口倒角2.5×45°、粗鏜孔,然后再精鏜孔和的孔。查參考文獻(xiàn)[23]表，得粗鏜以后的孔為和，故兩孔的精鏜余量Za和Zb。鏜孔時(shí)要保證孔與孔的垂直度要求，鏜孔時(shí)的孔中心線要由孔的中心線來保證。刀具選擇為YT15硬質(zhì)合金、主偏角kr=45°、直徑d=20mm的圓形鏜刀，其耐用度T=60min。選用CA6140型臥式車床。（1）粗鏜mm孔時(shí)的切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表，查取進(jìn)給量f=1.02mm/r。2）確定背吃刀量粗鏜孔時(shí)因單邊余量為，故apmm。3）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表1.2-33，查取v=40m/min，由公式：r/min根據(jù)臥式車床CA6140型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=100r/min。則實(shí)際切削速度：=m/min（2）精鏜mm孔時(shí)的切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表1.2-33，查取進(jìn)給量f。2）確定背吃刀量ap精鏜孔時(shí)因單邊余量為，故apmm。3）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表1.2-33，查取，由公式r/min根據(jù)臥式車床CA6140型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=160r/min。則實(shí)際切削速度：=m/min（3）粗鏜mm孔時(shí)的切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表，查取進(jìn)給量f=1.02mm/r。2）確定背吃刀量ap粗鏜孔時(shí)因單邊余量為，故ap。3）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表1.2-33，查取v，由公式：r/min根據(jù)臥式車床CA6140型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=200r/min。則實(shí)際切削速度：=45.8m（4）精鏜mm孔時(shí)的切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表，查取進(jìn)給量f=0.15mm/r。2）確定背吃刀量ap精鏜孔時(shí)因單邊余量為0.5mm，故ap=0.5mm。3）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]表查取v=80m/min。由公式：r/min根據(jù)臥式車床CA6140型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=320r/min。則實(shí)際的切削速度：m/min（5）基本時(shí)間1）粗鏜mm孔時(shí)的基本時(shí)間選鏜刀的主偏角kr=45°，則=3.5mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)[28]中的表，鏜削的基本時(shí)間為：式中Tj——基本時(shí)間，s；——切削加工長度,mm；——刀具切入長度,mm；——刀具切出長度,mm；——磨削工件長度,mm；——刀具進(jìn)給量,mm/r；n——機(jī)床轉(zhuǎn)速,r/min；i——進(jìn)給次數(shù)。其中=19mm，=1~4mm，=0mm，=1mm/r，i=1，n=86r/min=0.23min=s2）精鏜mm孔的時(shí)基本時(shí)間為：=0.98min=s3）粗鏜mm孔時(shí)的基本時(shí)間為：=0.52min=3s4）精鏜mm孔時(shí)的基本時(shí)間為：=min=130s總工序的基本時(shí)間：=13.82+58.75+31.03+130=s輔助時(shí)間：=0.15×233.6=3s其它時(shí)間：+=2×[0.02×（2+3）]=s單件時(shí)間定額：Td=+++=1=s8.工序110切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2×45°，攻螺紋M12-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=10.2mm,以及M12機(jī)用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。（1）切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]表，查取鉆底孔的進(jìn)給量f6mm/r，攻螺紋M12的進(jìn)給量f=mm/r。2）選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表，鉆頭后到面最大磨損量為，根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表耐用度T=20min。3）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表，得鉆底孔10.2mm的切削速度為v，由此算出轉(zhuǎn)速：n=r/min根據(jù)立式鉆床Z525型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=680r/min。則實(shí)際的切削速度：r/min取攻絲時(shí)的切削速度為：。由此算出轉(zhuǎn)速：n=r/min根據(jù)立式鉆床Z525型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=272r/min。則實(shí)際的切削速度：r/min（2）基本時(shí)間1）鉆底孔10.2mm6min=s2）攻螺紋M12的基本時(shí)間：總工序的基本時(shí)間：=+4.2=輔助時(shí)間：=0.15×=s其它時(shí)間：+=2×[0.02×（）]=s單件工時(shí)定額：Td=+++==s9.工序120切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@4×M10-7H螺紋底孔，攻螺紋4×M10-7H，刀具選用錐柄麻花鉆，直徑d，以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z3025搖臂鉆床，使用切削液。（1）切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表，查取鉆底孔mm的進(jìn)給量f，攻螺紋M10的進(jìn)給量f=mm/r。2）選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表耐用度T=20min。3）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表，得鉆底孔v=0.28m/s=16.81m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n=r/min根據(jù)立式鉆床Z3025型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=630r/min。取攻絲時(shí)的切削速度為：v=0.21m/s=12.56m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n=r/min根據(jù)立式鉆床Z3025型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=400r/min。（2）基本時(shí)間1）鉆底孔4×mm基本時(shí)間：s2）攻螺紋4×M10的基本時(shí)間：s總基本時(shí)間：=+=輔助時(shí)間：=0.15×=6.19s其它時(shí)間：+=2×[0.02×（4+6.19）]=s單件工時(shí)定額：Td=+++==s10.工序130切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@4×M8-7H螺紋底孔，攻螺紋4×M8-7H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=6.8mm，以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z3025搖臂鉆床，使用切削液。（1）切削用量1）確定進(jìn)給量f根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]表，查取鉆底孔mm的進(jìn)給量f=0.2mm/r，攻螺紋M8的進(jìn)給量f=mm/r。2）選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表，查取鉆頭后到面最大磨損量為，根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中的表3.4-6，查取耐用度T=20min。3）確定切削速度v根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中表，得鉆底孔6.8mm的切削速度為v，由此算出轉(zhuǎn)速：n=根據(jù)立式鉆床Z3025型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=1000r/min。則實(shí)際的切削速度：m/min取攻絲時(shí)的切削速度為：v=。由此算出轉(zhuǎn)速：n=r/min根據(jù)立式鉆床Z3025型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=400r/min。則實(shí)際的切削速度：m/min（2）基本時(shí)間1）鉆底孔4×6.8mm的基本時(shí)間：2）攻螺紋4×M8的基本時(shí)間：總基本時(shí)間：=+=輔助時(shí)間：=0.15×=s其它時(shí)間：+=2×[0.02×（+）]=s單件工時(shí)定額：Td=+++=++=s機(jī)床專用夾具的設(shè)計(jì)3.1確定設(shè)計(jì)任務(wù)、明確加工要求本次專用夾具設(shè)計(jì)任務(wù)是，設(shè)計(jì)用鉆床鉆M12-6H螺紋底孔，孔口倒角2×45°，攻螺紋M12-6H的專用夾具，即專用的鉆床夾具。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求應(yīng)以任務(wù)書和渦輪減速器箱體機(jī)械加工工藝規(guī)程為依據(jù)。3.2定位方案的確定由工序卡可知，螺紋孔無位置要求，在本夾具設(shè)計(jì)中，限制該零件的六個(gè)自由度。其具體定位可采用“一面兩孔”組合定位方式，由零件圖可知，M12-6H孔既沒有垂直度要求又沒有平行度要求，出于定位簡單和快速的考慮，選擇箱體底面為基準(zhǔn)定位面，兩側(cè)面加定位塊輔助定位，可以限制三個(gè)自由度，再用底面的兩個(gè)對角孔進(jìn)行定位，為避免重復(fù)定位，其中一個(gè)用削邊銷，一個(gè)用定位銷，這樣就可以限制三個(gè)自由度，使工件完全定位，為了便于加工，現(xiàn)決定選擇用可換鉆套。本工序采用底面為基本定位面，有效的運(yùn)用了箱體加工中一面兩孔定位的方法，定位精度較高。3.3夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)生產(chǎn)要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊方式可以滿足要求。為了方便夾緊，再使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。壓板夾緊力的主要作用是防止工件在鉆削力作用下產(chǎn)生傾覆和振動(dòng)。3.4切削力和夾緊力的計(jì)算刀具選用高速鋼標(biāo)準(zhǔn)鉆頭直柄麻花鉆。d，L=133，l=87已知切削條件為：鉆頭直徑d=10.2，進(jìn)給量f，鉆頭轉(zhuǎn)速n=5r/s，工件材料HT200。鉆削軸向力：其中：CF，do，ZF=1，f，YF，KF=1（見參考文獻(xiàn)[23]表3-36）所以：F=588.6×10.2×切削扭矩：N·m其中：CM,XM=2,YM,KM=1（見參考文獻(xiàn)[23]表3-36）所以：M2××1×10-3=13.48N·m當(dāng)HB=210時(shí)，查參考文獻(xiàn)[26]表3-36中修正系數(shù)為：K料F=K料M=（210/190）實(shí)際切削扭矩及軸向力為：M=13.48×1.059=14.28N·mFN切削功率：PM=2×3.14×14.28×5×10-3kW夾緊力為：N取系數(shù)S1，S2=S3=S4。則實(shí)際夾緊力為：=S1×S2×S3×S4×F使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。3.5定位誤差的分析與計(jì)算定位元件尺寸及公差確定夾具的主要定位元件為兩塊支撐板與一個(gè)削邊銷、一個(gè)定位銷。其中削邊銷、定位銷與14mm的孔相配合，其配合都為14，孔14H6為，公差值為。銷14n5為，公差值為。定位誤差計(jì)算本工序的工序基準(zhǔn)為工件底面，與定位基準(zhǔn)重合，故基準(zhǔn)不重合誤差為△B=0。工件用兩銷定位，故存在基準(zhǔn)的位置誤差△Y=Xmax=（）15mm。故定位誤差為：△D=△B+△Y115由于△D15mm＜T=，故定位方案能滿足零件精度要求。3.6夾具體的設(shè)計(jì)夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個(gè)整體。因此，夾具體的形狀及尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)對夾具體有以下幾個(gè)方面的要求：（1）有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。（2）有足夠的強(qiáng)度和剛度。加工過程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生不允許的變形和震動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此夾具體需要有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)肋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體。（3）結(jié)構(gòu)工藝性好。夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面鑄出凸臺(tái)，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙。夾具體結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于工件的裝卸，分為開式結(jié)構(gòu)，半開式結(jié)構(gòu)，框架式結(jié)構(gòu)等。（4）排屑方便。切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，重心越高則支撐面應(yīng)越大;夾具底面四邊應(yīng)凸出，使得夾具的安裝基面與機(jī)床的工作臺(tái)面接觸良好。由于鑄造夾具體工藝性好，可鑄造出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗震性的零件，在生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛，故選用鑄造夾具，材料選用HT200。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，需要進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，厚度采用20mm，加助板的厚度用，選取16mm3.7夾具與機(jī)床連接元件的選擇夾具在機(jī)床上的安裝時(shí)通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上相應(yīng)表面的接觸和配合實(shí)現(xiàn)的。本夾具與機(jī)床連接元件采用四個(gè)螺栓連接，根據(jù)鉆床Z535的工作臺(tái)是T型槽，其尺寸為15H9，所以設(shè)計(jì)夾具的耳座也用寬度為15mm。3.8夾具的使用說明本夾具安裝工件時(shí)，松開右邊鉸鏈螺栓上的螺母，將兩塊壓板后撤，把工件裝在兩塊定位板上，然后，安裝定位銷，再將兩塊壓板前移，然后旋緊螺母，使移動(dòng)壓板夾緊工件。3.9夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本道工序所需的夾具壓緊力不大，使用手動(dòng)夾緊，所以該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。為了提高生產(chǎn)力，使用了螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，并采用移動(dòng)壓板壓緊。