VII2零件的分析2.1零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)箱蓋是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器和部件中的軸、齒輪等有關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。因此箱體的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。箱蓋的種類很多，其尺寸大小和結(jié)構(gòu)形式隨著機(jī)器的結(jié)構(gòu)和箱蓋在機(jī)器中功用的不同有著較大的差異。但從工藝上分析它們?nèi)杂性S多共同之處，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：⒈外形基本上是由六個(gè)或五個(gè)平面組成的封閉式多面體，又分成整體式和組合式兩種。⒉結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜。內(nèi)部常為空腔形，某些部位有“隔墻”，箱體壁薄且厚薄不均。⒊箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系。⒋箱蓋上的加工面，主要有許多精度要求較高的軸承支承孔和精度要求較低的緊固用孔。2.2箱蓋零件的主要技術(shù)要求箱體類零件的精度要求較高，從零件圖可歸納以下五項(xiàng)精度要求。⑴孔徑精度孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會(huì)使軸承與孔配合不良。裝軸承的孔不圓，也使軸承外環(huán)變形而引起主軸的徑向跳動(dòng)。主要孔的尺寸精度約為IT8級(jí)，可由鏜保證。⑵孔和平面的位置精度一般都要規(guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度要求，他們決定了主軸與床身導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系。這項(xiàng)精度是在總裝過(guò)程中通過(guò)刮研達(dá)到的。為減少刮研工作量，一般都要規(guī)定主軸軸線對(duì)安裝基面的平行度公差。在垂直和水平兩個(gè)方向上只允許主軸前端向上和向前偏。⑶主要平面的精度裝配基面的平面度誤差影響主軸箱與床身連接時(shí)的接觸剛度。若在加工過(guò)程中作為定位基準(zhǔn)時(shí)，還會(huì)影響軸孔的加工精度。因此規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直和相互垂直。其平面度、垂直度公差等級(jí)為5級(jí)。⑷表面粗糙度重要孔和主要表面的表面粗糙度會(huì)影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，其具體要求一般用Ra值來(lái)評(píng)價(jià)。主要孔為Ra3.2μm，其它各縱向孔為Ra6.3μm，裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面為Ra6.3μm，其它平面為Ra12.5μm。毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為了減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體鑄造后應(yīng)安排退火或時(shí)效處理工序。2.3主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本課題的基本內(nèi)容是減速箱體的加工工藝過(guò)程與夾具設(shè)計(jì)，要研究的主要內(nèi)容有：⑴分析零件圖在設(shè)計(jì)開始時(shí)，我們應(yīng)認(rèn)真分析零件圖，了解其箱體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求，對(duì)箱體零件的每一個(gè)細(xì)節(jié)都應(yīng)仔細(xì)分析，如箱體加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意箱體零件的各孔系自身的精度（同軸度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求），箱體零件的尺寸是整個(gè)零件加工的關(guān)鍵，必須弄清箱體零件的每一個(gè)尺寸。我們采用AutoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加對(duì)零件的了解認(rèn)識(shí)，另一方面增加我們對(duì)CAD軟件的熟悉。⑵工藝分析箱體零件的工藝分析是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們必須根據(jù)批量等嚴(yán)格地選擇毛坯、擬定工藝路線（注意：基準(zhǔn)選擇、定位、夾緊等問(wèn)題）、確定加工余量、計(jì)算工藝尺寸、計(jì)算工時(shí)定額和每一步的工時(shí)以及分析定位誤差，為了與實(shí)際加工相吻合，我們還必須對(duì)加工設(shè)備、切削用量、加工方法等進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，這個(gè)階段內(nèi)容較多，涉及的范圍也較廣。為了設(shè)計(jì)的參數(shù)合理，我們必須廣泛的查閱相關(guān)的書籍，達(dá)到設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)用性。⑶設(shè)計(jì)專用夾具在設(shè)計(jì)夾具的過(guò)程中，主要要考慮的問(wèn)題有：①基準(zhǔn)選擇：在選擇基準(zhǔn)的時(shí)候，要注意區(qū)分粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)以及要了解基準(zhǔn)的選擇原則，同時(shí)要知道基準(zhǔn)的選擇既要滿足選擇原則，同時(shí)還要方便定位和夾緊，以免引起不必要的加工誤差，在基準(zhǔn)選擇完之后就要考慮用什么元件進(jìn)行定位。②限制的自由度：在裝夾的過(guò)程中，要注意自由度的限制，必須做到準(zhǔn)確的定位，不能出現(xiàn)欠定位或過(guò)定位。③夾緊機(jī)構(gòu)：設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)必須計(jì)算分析夾緊力和切削力，不能出現(xiàn)夾緊力過(guò)小而使工件在切削的過(guò)程中出現(xiàn)松動(dòng)而影響精度，也不能出現(xiàn)因夾緊力過(guò)大而使工件變形影響工件質(zhì)量。同時(shí)，還要根據(jù)零件生產(chǎn)批量和生產(chǎn)率的考慮來(lái)選擇夾緊方式（手動(dòng)、氣動(dòng)或液壓夾緊）。④夾具的用途：為了工件定位準(zhǔn)確和夾緊的快速，提高效率和降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高箱體零件加工精度和安裝找正方便，我們要采用專用的銑床夾具和鏜床夾具。同時(shí)，因?yàn)殂姶矈A具有T形槽、鏜床夾具有鏜模等特殊結(jié)構(gòu)，因此還要考慮夾具與機(jī)床的匹配，即機(jī)床的工作臺(tái)尺寸和結(jié)構(gòu)能否滿足夾具的安裝。在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們統(tǒng)一采用以底面為主要定位面來(lái)進(jìn)行加工，因?yàn)槲覀兾磳ｉT學(xué)習(xí)過(guò)夾具的設(shè)計(jì)和計(jì)算，所以工件量大大地增加了，只有通過(guò)在實(shí)習(xí)過(guò)程中對(duì)夾具的感性認(rèn)識(shí)和夾具設(shè)計(jì)參考書以及夾具圖冊(cè)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，所以?shī)A具的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)。夾具的設(shè)計(jì)必須要保證夾具的準(zhǔn)確定位和機(jī)構(gòu)合理，考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我將通過(guò)對(duì)工件與夾具的認(rèn)真分析，結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計(jì)事例，查閱相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)資料，聯(lián)系在工廠看到的一些箱體零件加工的夾具來(lái)解決這些問(wèn)題。3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1毛坯的種類確定毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝和費(fèi)用，而且影響到零件機(jī)械加工工藝及其生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)性，因此要合理選擇零件的毛坯。該零件的材料為40Cr。一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件多用鑄造，該零件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此宜采用鑄造毛坯。該零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)選用精度和生產(chǎn)率都較高的毛坯制造方法，因此該零件可以采用一般機(jī)器造型的砂型鑄造方法。在鑄造當(dāng)中為了避免鑄件澆不到和冷隔等缺陷，應(yīng)要求鑄件壁厚不小于最小壁厚。對(duì)于砂型鑄造各類鑄造合金鑄件的最小壁厚，鑄件的內(nèi)壁厚度應(yīng)小于外壁厚。綜合考慮各種因素，所以該零件的毛坯采用一般機(jī)器造型的砂型鑄造方法。毛坯中未注圓角為R3（R5），未注拔模斜度1-1.5o，未注尺寸公差按GB/T6414-1999《鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量》CT11級(jí)要求。依據(jù)加工余量可以計(jì)算出該鑄件的尺寸，從而畫出毛坯圖。毛坯的加工余量與生產(chǎn)批量、毛坯尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和鑄造方法等因素有關(guān)，有關(guān)數(shù)據(jù)可查有關(guān)資料及數(shù)據(jù)具體情況決定。在大批大量生產(chǎn)時(shí)，平面的總加工余量為6-10mm，孔的半徑余量為7-12mm；單件小批量生產(chǎn)時(shí)，平面為7-12mm，孔半徑余量為8-14mm；成批生產(chǎn)時(shí)小于30mm的孔和單件小批生產(chǎn)小于50mm的孔不鑄出。①毛坯的種類常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時(shí)，一般要綜合考慮以下幾個(gè)因素：a依據(jù)零件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。對(duì)于本箱體材料選為鑄鐵，采用鑄造毛坯。b依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件采用鑄件比鍛件合理；c依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡(jiǎn)單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。d確定毛坯時(shí)既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。本箱體年生產(chǎn)綱領(lǐng)為2萬(wàn)件，屬于大批量生產(chǎn)，材料為ZZnA14Cu1Y用鑄造成型。②毛坯的形狀及尺寸確定毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上或減去加工余量。毛坯的形狀盡可能與零件相適應(yīng)。在確定毛坯的形狀時(shí)，為了方便加工，有時(shí)還要考慮下列問(wèn)題：a為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，本零件的鏜削加工可以考慮用專用夾緊。b為了提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率，本零件可采用流水線和專用機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題且要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。由于本箱體是大量生產(chǎn)，所以應(yīng)該以考慮提高生產(chǎn)效率為先，其次是對(duì)節(jié)約成本的考慮。對(duì)于零件上的小孔由于鑄造困難，不宜鑄造出，所以在鑄造時(shí)只對(duì)尺寸較大的孔進(jìn)行鑄造。③毛坯的熱處理毛坯的熱處理的主要目的是消除因鑄造引起的內(nèi)應(yīng)力。毛坯鑄造時(shí)，不允許有沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等影響機(jī)械性能的缺陷。特別是主要加工面要求更高。毛坯還應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。3.2定位基準(zhǔn)的選擇在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)該考慮以下幾點(diǎn)要求：第一，在確保各個(gè)加工表面均有加工余量的前提下，讓重要的加工表面對(duì)加工余量均勻；第二，確保工件上加工表面和不加工表面之間的位置要求，要以不加工表面為粗基準(zhǔn)；第三，選擇粗基準(zhǔn)的表面要平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，方便定位可靠。除此之外還要滿足：確保零件的加工表面相對(duì)于不加工表面，有一定的位置精度原則；合理分配加工余量的原則；易于裝卡的原則；粗基準(zhǔn)不得重復(fù)使用的原則；選擇余量最小的表面做粗基準(zhǔn)。3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)須滿足以下要求：第一，使用工序基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免發(fā)生基準(zhǔn)不重合誤差；第二，當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)能夠方便的加工其它各表面時(shí)，應(yīng)盡可能的在大多數(shù)工序中采用此精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以減少工序設(shè)計(jì)的費(fèi)用，提高生產(chǎn)率，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差；第三，為了獲得均勻的加工工序要求余量或盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面自身為精基準(zhǔn)，即“自為基準(zhǔn)”的原則?；诘谝弧⒌诙蓚€(gè)原則，選擇以鑄件的下表面為粗基準(zhǔn)。3.2.2精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)先主后次的加工原則，為先加工出精基準(zhǔn)面（下表面），所以選擇上表面和側(cè)面為粗基準(zhǔn)。加工其他零件表面一般選用上表面活下表面為精基準(zhǔn)。3.3工藝路線的確定為保證零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項(xiàng)技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。因?yàn)樯a(chǎn)綱領(lǐng)為成批量生產(chǎn)，所以采用通用機(jī)床配以專用的工、夾、量具，并考慮工序集中，以提高生產(chǎn)率和減少機(jī)床數(shù)量，使生產(chǎn)成本下降。對(duì)于大量生產(chǎn)的零件，一般是首先加工出統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循先粗后精、粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。根據(jù)以上分析過(guò)程，現(xiàn)將箱蓋加工工藝路線確定如下2種方案：方案一：工序號(hào)工序內(nèi)容05鑄造10毛坯檢驗(yàn)15減速電機(jī)上蓋：鉆4-Φ4.2通孔20鉆4-Φ5深5.5孔25鉆2-Φ3深4孔30鉆Φ4深6.5孔35鉆6個(gè)沉頭孔40鏜Φ24及Φ13孔45減速電機(jī)下蓋：鉆4-Φ4.2通孔及攻M5螺紋深1550鉆4-Φ5深10孔55鉆2-Φ3深2.5孔60鉆Φ4深9孔65鉆6-M4深10螺紋孔70鉆2-Φ6通孔75鉆2-M3深10螺紋孔80鏜Φ24及Φ13孔85去毛刺90最終檢驗(yàn)95清洗100入庫(kù)方案二：工序號(hào)工序內(nèi)容05鑄造10毛坯檢驗(yàn)15減速電機(jī)上蓋：鉆4-Φ4.2通孔20鉆4-Φ5深5.5孔25鉆2-Φ3深4孔30鉆Φ4深6.5孔35鉆6個(gè)沉頭孔40鏜Φ24及Φ13孔45減速電機(jī)下蓋：鉆4-Φ4.2通孔50攻M5螺紋深1555鉆4-Φ5深10孔60鉆2-Φ3深2.5孔65鉆Φ4深9孔70鉆6-M4螺紋底孔75攻6-M4深10螺紋80鉆2-Φ6通孔85鉆2-M3深10螺紋底孔90攻2-M3深10螺紋95鏜Φ24及Φ13孔100去毛刺105最終檢驗(yàn)110清洗115入庫(kù)兩種方案的比較與分析：由以上兩種方案的分析與比較可得：方案一的工序比較集中。由于在本設(shè)計(jì)中采用鑄造毛坯，大批量生產(chǎn)，工序集中有利于保證各加工面間的相互位置精度要求，有利于采用高生產(chǎn)率機(jī)床，節(jié)省裝夾工件的時(shí)間，減少工件的半動(dòng)次數(shù)。因此采用工序集中的方案一。3.4加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定加工余量是指毛坯上留作加工用的材料層。加工余量可以分為工序余量和總余量。加工余量的大小，直接影響零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。加工余量過(guò)大，不僅浪費(fèi)材料而且耗費(fèi)機(jī)時(shí)、刀具和電力，增加成本。但是，加工余量過(guò)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，甚至產(chǎn)生廢品。應(yīng)此，必須合理確定加工余量。加工余量的確定原則是，余量盡量小，以縮短加工時(shí)間，提高加工效率，降低制造成本，延長(zhǎng)機(jī)床、刀具壽命。加工余量應(yīng)能保證按此余量加工后能達(dá)到零件圖樣要求的尺寸、形狀、位置公差和表面粗糙度要求。工序公差不應(yīng)超出經(jīng)濟(jì)加工精度范圍，本工序的余量應(yīng)大于上工序留下的尺寸公差、形位公差和表面缺陷層厚度，本工序的余量還應(yīng)考慮裝夾誤差、加工中變形、熱處理變形和加工方法可能帶來(lái)的誤差。1、加工總余量加工總余量是指某一表面從毛坯到最后成品切除掉的總金屬層厚度，即毛坯尺寸與零件設(shè)計(jì)尺寸之查。式中——第一道工序的工序余量；n——該表面總共加工的工序數(shù)。由前文中選定的鑄件的余量精度等級(jí)和余量公差等級(jí)，可確定各個(gè)各個(gè)表面的機(jī)械加工余量為，孔的余量按降一級(jí)精度處理，適當(dāng)加大。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯：零件毛坯材料選擇為ZZnA14Cu1Y，生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。鏜孔的加工余量：Φ24孔的加工余量：粗鏜表面：參照文獻(xiàn)[3]表6-22，其余量值規(guī)定為0.3mm精鏜表面：參照文獻(xiàn)[3]表6-22，其余量值規(guī)定為0.1mm鑄造件的機(jī)械加工余量參照文獻(xiàn)[4]表2.3—5，其單邊余量規(guī)定為：1.5mm。鑄件尺寸公差等級(jí)選用IT8，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為2.5mm。零件基本尺寸為：24mm毛坯的名義尺寸為：24+1.5×2+0.3×2=27.6mm毛坯最小尺寸為：27.6-1.25=26.35mm毛坯最大尺寸為：27.6+1.25=28.85mm精鏜后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同：mmΦ13的加工余量：粗鏜表面：參照文獻(xiàn)[3]表6-22，其余量值規(guī)定為0.3mm精鏜表面：參照文獻(xiàn)[3]表6-22，其余量值規(guī)定為0.1mm鑄造件的機(jī)械加工余量參照文獻(xiàn)[4]表2.3—5，其單邊余量規(guī)定為：1.5mm。鑄件尺寸公差等級(jí)選用IT9，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為2.0mm。零件基本尺寸為：13mm毛坯的名義尺寸為：13+1.5×2+0.3×2=16.6mm毛坯最小尺寸為：16.6-1=15.6mm毛坯最大尺寸為：16.6+1=17.6mm鉆孔的加工余量：M4加工余量：毛坯為實(shí)心。參照文獻(xiàn)[3]表6-51，現(xiàn)確定螺孔加工余量為：鉆孔：Φ3.2mm攻絲：M4M5加工余量：毛坯為實(shí)心。參照文獻(xiàn)[3]表6-51，現(xiàn)確定螺孔加工余量為：鉆孔：Φ4.5mm攻絲：M53.5切削用量及工時(shí)定額的計(jì)算在已經(jīng)選則了刀具的材料和幾何角度的基礎(chǔ)上，用查表法按如下步驟合理地選擇切削用量。首先，由工序余量確定背吃刀量ap，全部余量盡可能在一次進(jìn)給中去除，也可以多次進(jìn)給完成。然后，在切削力允許的條件下，選較大的進(jìn)給量，或按照本工序加工表面粗糙度確定進(jìn)給量，在機(jī)床功率允許的條件下，選大的切削速度。機(jī)械加工的時(shí)間定額是指在一定條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需要的時(shí)間。時(shí)間定額的制定要科學(xué)合理，應(yīng)考慮能最有效的利用生產(chǎn)工具，并參照操作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。單件時(shí)間Tt分為基本時(shí)間Tm和輔助時(shí)間Ta?；緯r(shí)間直接用于改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相對(duì)位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過(guò)程所消耗的時(shí)間，如機(jī)器制造業(yè)鑄、鍛、焊、金屬切削加工、裝配等作業(yè)時(shí)間。輔助時(shí)間是指為保證基本工藝過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，必須進(jìn)行的各種輔助性操作所消耗的時(shí)間，如機(jī)械加工工序中裝卸工件、進(jìn)退刀、測(cè)量、自檢、轉(zhuǎn)換刀架、開停車等操作所消耗的時(shí)間。布置工作地時(shí)間Ts指，操作者用于照管工作地，使之保證正常的工作狀態(tài)和良好的工作環(huán)境所消耗的時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的2%~7%計(jì)算。例如更換刀具，潤(rùn)滑劑床、清理切削、收拾工具等。休息和生理需要時(shí)間Tr指，操作者為了回復(fù)體力和滿足生理上需要所消耗的時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的2%~4%計(jì)算。因此，單件時(shí)間為Tt=Tm+Ta+Ts+Tr準(zhǔn)備與結(jié)束時(shí)間Te，操作者為生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零件進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所需要的時(shí)間，如每批工件的數(shù)量為，平均到每個(gè)工件的準(zhǔn)備和結(jié)束時(shí)間為Te/n，當(dāng)n足夠大時(shí)，可以忽略不計(jì)。1、鉆4×Φ4.2通孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=12mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.15mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。2、鉆4×Φ5深5.5孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=5.5mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.1mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。3、鉆2×Φ3深4孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=4mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.1mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。4、鉆Φ4深6.5孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=6.5mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.1mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。鉆沉頭孔鉆Φ7.5深4.5孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=4.5mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.15mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。鉆Φ3.3深7.5孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：對(duì)該工序而言，=7.5mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.15mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：7、鏜Φ24深6孔其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=6mm選取鏜刀頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：7l2=（2~3）[5]選取鏜削的進(jìn)給量f=0.4mm/r，vc=2.5m/s，n=600r/min。從而鏜Φ24孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：精鏜削基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=6mm選取鏜刀頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：7l2=（2~3）[5]選取鏜削的進(jìn)給量f=0.2mm/r，vc=3.3m/s，n=600r/min。從而鏜Φ70孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：8、鉆4×Φ4.2通孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=30mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.15mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。9、鉆4×Φ5深10孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=10mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.1mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。10、鉆2×Φ3深2.5孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=2.5mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.1mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。11、鉆Φ4深9孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=9mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.1mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。12、鉆6-M4螺紋底孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=10mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.15mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。13、鉆2-Φ6通孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=6.5mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.1mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。14、鉆2-M3螺紋底孔鉆孔時(shí)間基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=12mm選取鉆頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：mml2=（1~4）[5]選取鉆削的進(jìn)給量f=0.15mm/r，vc=1.25m/s，n=600r/min。從而鉆Φ13孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：。15、鏜Φ24深6孔其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=6mm選取鏜刀頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：7l2=（2~3）[5]選取鏜削的進(jìn)給量f=0.4mm/r，vc=2.5m/s，n=600r/min。從而鏜Φ24孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：精鏜削基本時(shí)間為：其中：Tm——基本時(shí)間[min]——加工長(zhǎng)度[mm]——切入長(zhǎng)度[mm]——超出長(zhǎng)度[mm]——刀具或零件的進(jìn)給量[]——刀具或零件的轉(zhuǎn)速[]——行程次數(shù)對(duì)該工序而言，=6mm選取鏜刀頭的刀刃夾角由工藝手冊(cè)查得：7l2=（2~3）[5]選取鏜削的進(jìn)給量f=0.2mm/r，vc=3.3m/s，n=600r/min。從而鏜Φ70孔的基本工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：輔助工作時(shí)間為：4夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并選擇設(shè)計(jì)工序70——鉆×Φ6孔工序的專用夾具。4.1定位基準(zhǔn)的選擇因?yàn)樵撹T件表面粗糙度為1.6，所以，可以使用下表面進(jìn)行定位。下表面使用支承板進(jìn)行定位。4.2夾緊方案夾緊裝置由三部分組成：（1）動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。通常是指機(jī)動(dòng)夾緊時(shí)所用的氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)等動(dòng)力裝置。（2）夾緊元件夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件。通過(guò)它和工件受壓面的直接接觸來(lái)完成夾緊動(dòng)作。（3）中間傳力機(jī)構(gòu)中間傳力機(jī)構(gòu)是介于動(dòng)力源和和夾緊裝置之間的傳力機(jī)構(gòu)，它將原動(dòng)力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件。夾緊裝置的基本要求（1）夾緊時(shí)不破壞工件在夾具中占有的正確位置；（2）夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過(guò)程中的定位穩(wěn)定性，又要防止因夾緊力過(guò)大而損傷工件表面及產(chǎn)生夾緊變形；（3）夾緊機(jī)構(gòu)操作安全、省力，夾緊迅速。（4）夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、工作效率應(yīng)與工件的年生產(chǎn)類型相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單，便于制造與維修。（5）具有良好的自鎖性能確定夾緊力確定夾緊力即要確定夾緊力的作用點(diǎn)、方向和大小等三個(gè)要素。（1）夾緊力作用點(diǎn)夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊時(shí)，夾緊元件與工件表面的接觸位置。它對(duì)工件夾緊的穩(wěn)定性和變形有很大的影響。1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)該落在支撐元件上或幾個(gè)支撐元件所形成的支撐平面內(nèi)，以保證定位確定的工件位置不被破壞。2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這對(duì)剛性較差的零件尤為重要。3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近加工面，這樣可以增加夾緊力的可靠性，防止和減少工件的振動(dòng)。（2）夾緊力方向夾緊力的方向與工件定位基準(zhǔn)所處的位置，以及工件所受外力的作用方向有關(guān)。1）夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于工件的主要定位基準(zhǔn)，以保證加工精度。2）夾緊力的作用方向應(yīng)有利于減少所需的夾緊力的大小。（3）夾緊力的大小夾緊力的大小，對(duì)工件裝夾的可靠性，工件和夾具的變形，夾緊裝置的復(fù)雜程度等都有很大的影響。計(jì)算夾緊力，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)以簡(jiǎn)化計(jì)算。然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力后處于靜力平衡條件，計(jì)算出理論夾緊力F，再乘以安全系數(shù)K，作為實(shí)際所需的夾緊力F，即F=kF。考慮到切削力的變化和工藝系統(tǒng)的變形等因素，一般取K=2.5～3。本夾具采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)，其夾緊力的計(jì)算公式為：F=式中——考慮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸摩檫損失時(shí)的傳動(dòng)效率；——螺紋升角；d——螺紋中徑；——螺紋摩檫角。經(jīng)計(jì)算F=5396N4.3導(dǎo)向?qū)Φ逗投ㄎ绘I元件設(shè)計(jì)鉆套的選擇在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，特別是鉆床夾具設(shè)計(jì)中，常要設(shè)置刀具的導(dǎo)向元件——鉆套。鉆套按其結(jié)構(gòu)型式可分為四類：固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。在實(shí)際生產(chǎn)中可根據(jù)被加工件的具體結(jié)構(gòu)和被加工孔系的精度要求，選擇不同的結(jié)構(gòu)型式的鉆套并確定相應(yīng)的參數(shù)值。鉆套又稱鉆套筒，鉆套的作用主要是用來(lái)確定鉆頭、擴(kuò)孔鉆、餃刀等定尺寸刀具的軸線位置。當(dāng)加工一組平行的孔系，一面這些孔間的距離又有一定的要求時(shí)，則利用分布位置按加工要求的鉆套來(lái)保正上述孔心距離的精度，簡(jiǎn)便可靠。當(dāng)工件批量很小，或孔間距離很小或孔徑很小，或鉆模板上地位受限而無(wú)法采用鉆套時(shí)一也允許在鉆模板上直接加工出導(dǎo)引刀具的導(dǎo)向孔。本設(shè)計(jì)采用的是可換鉆套：4.4鉆模板的設(shè)計(jì)鉆模板用于安裝鉆套,并確保鉆套在鉆模上的正確位置。常見的有以下幾種：⒈固定式鉆模板固定在夾具體上的鉆模板稱為固定式鉆模板。固定式鉆模板有兩種形式：1）鉆模板與夾具體鑄成一體；2)鉆模板與夾具體焊接成一體；3)用螺釘和銷釘連接的鉆模板，這種鉆模板可在裝配時(shí)調(diào)整位置，因而使用叫廣泛。固定式鉆模板結(jié)構(gòu)叫簡(jiǎn)單、鉆孔精度高。⒉鉸鏈?zhǔn)姐@模板當(dāng)鉆模板防礙工件裝卸或鉆孔后需攻螺紋時(shí)，可采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板。鉸鏈銷與鉆模板可采用配合，與鉸鏈座上的銷孔采用配合。鉆模板與鉸鏈座之間采用配合。鉆套導(dǎo)向孔與夾具安裝面的垂直度可通過(guò)調(diào)整兩個(gè)支撐釘?shù)母叨燃右员ＷC。加工時(shí)，鉆模板由螺母鎖緊。由于鉸鏈銷孔之間存在配合間隙，用此類鉆模板加工的工件精度比固定式鉆模板低。⒊分離式鉆侵飯這種鉆模板是可拆卸的。工件每裝卸加一次，鉆模板也要裝卸一次。精度比鉸鏈大鉆俏板要高：但裝卸費(fèi)時(shí)、而旦鉆模板與夾具體分離．容易損壞。⒋懸掛式鉆模板這種鉆模板懸掛在機(jī)床主鈾上．并隨主軸一起靠近或離開工件，它與夾具體的相對(duì)位置由滑柱來(lái)保證。這種鉆模板可在立式鉆床上配合多軸頭或在組合機(jī)床上使用。固4.7就是懸掛式鉆橫板．鉆模板4固定在導(dǎo)柱3上．導(dǎo)校的上部伸人多軸頭1的座架孔中，而將鉆模板懸掛起來(lái)。導(dǎo)柱的下部則伸入夾具體的導(dǎo)套6中．使鉆模板準(zhǔn)確定位。當(dāng)多軸頭向下移動(dòng)進(jìn)行加工時(shí)，依靠彈簧2的壓力，使鉆模板夾緊工件。懸掛式鉆模板生產(chǎn)效率很高。適用于大批大量生產(chǎn)中鉆削同一方向上的平行孔系。當(dāng)孔加工部位在工件凹進(jìn)很深的內(nèi)壁上時(shí)．也可采用懸掛式鉆模板。4.5切削力和夾緊力計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得：鉆削力鉆削力矩根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]可查得夾緊力計(jì)算公式：式中——單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）；——原始作用力（N）；——作用力臂（mm）；——螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）；——螺桿端部與工件間的摩擦角（°）；——螺紋中徑之半（mm）；——螺紋升角（°）；——螺旋副的當(dāng)量摩擦角（°）。由式3.1根據(jù)參考文獻(xiàn)表1.2.23可查得點(diǎn)接觸的單個(gè)普通螺旋夾緊力：4.6誤差分析計(jì)算一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：.由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得：（1）平面定位定位誤差：（2）夾緊誤差：.其中接觸變形位移值：結(jié)論減速箱箱體的機(jī)械加工工藝及對(duì)內(nèi)圓和平面加工夾具的設(shè)計(jì)，主要?dú)w納為以下兩個(gè)方面：第一方面：對(duì)于加工主要表面，按照“先基準(zhǔn)后一般”的加工原則。箱體的主要加工表面為四個(gè)凸臺(tái)、兩端面和內(nèi)孔的加工，較重要的加工表面為為四個(gè)凸臺(tái)，因?yàn)橐院蟮募庸ざ家源藶榛鶞?zhǔn)面。次要的加工表面為內(nèi)孔的加工，其要求精度為所有表面加工中要求最高的。箱體機(jī)械加工路線是圍繞主要加工表面來(lái)安排的。第二方面：主要是關(guān)于夾具的設(shè)計(jì)方法及其步驟。⒈定位方案的設(shè)計(jì)：主要確定工件的定位基準(zhǔn)及定位基面；工件的六點(diǎn)定位原則；定位元件的選用等。⒉導(dǎo)向及對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì)：由于本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)的是鏜內(nèi)孔夾具與銑平面夾具，所以主要考慮的是選用鏜套的類型以及對(duì)刀塊的類型，從而確定鏜套和對(duì)刀塊的位置尺寸及公差。⒊夾緊裝置的設(shè)計(jì)：