汽車減速器減速箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計摘要當前經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各個國家和企業(yè)都開始重視機械制造加工對于一個國家發(fā)展的重要性，機械制造行業(yè)的飛速發(fā)展，帶動了整個經(jīng)濟體制的發(fā)展，怎樣提升一個零件的加工精度，增加零件的加工效率，降低零件的生產(chǎn)成本等等，這些都是當前研究的重點。在發(fā)展機械加工藝和夾具優(yōu)化的同時，也培養(yǎng)一些技術(shù)性型人才，從而提升一個國家的機械制造的發(fā)展速度，因此對于我們大學(xué)生而言，同樣應(yīng)該相應(yīng)國家的步伐，以機械制造研究為重點，通過對某些零件的加工工藝路線進行優(yōu)化，以及制定相應(yīng)的專用夾具，從而提升零件的精度。因此本次設(shè)計主要以減速箱體為重點研究對象，針對它的工藝和夾具進行細致的設(shè)計分析，以優(yōu)化該減速箱體零件的加工路線，提升該減速箱體零件的加工精度為出發(fā)點，對該減速箱體零件的重要加工位置設(shè)計專用的夾具，從而以達到提升零件加工精度和零件加工效率的目的。重點是對該減速箱體零件的工藝進行細致的規(guī)劃，包括了它的毛坯的選擇，基準面的選擇以及該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定等，都進行詳細的設(shè)計研究，另外包括了對它工序尺寸和余量都進行了分析確定，從而制定出符合設(shè)計要求的工藝路線，在確定它的工藝路線以后針對它的鉆孔工序設(shè)計專用的鉆孔夾具，主要針對夾具的定位方案和夾緊方案進行分析，以及它的定位元件和夾緊元件進行選擇，最后針對它的定位誤差和夾緊力等都進行了詳細的計算，確保設(shè)計出來的夾具在合理的范圍之類，保證零件的加工符合設(shè)計的要求，從而實現(xiàn)零件加工的批量生產(chǎn)要求。關(guān)鍵詞：減速箱體；工藝規(guī)程；鉆孔夾具；定位；夾緊目錄322081緒論 1241271.1課題研究的背景和意義 188491.2機械制造行業(yè)發(fā)展的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1147621.3論文的研究內(nèi)容 2187862零件的分析 3224292.1零件的作用 3326292.2零件的工藝性分析 3123572.3零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 412713零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計 5289103.1毛坯的確定 5206273.1.1毛坯材料和制造方式確定 5250783.1.2毛坯余量和尺寸確定 630793.2加工基準面的選擇 7260083.3擬定加工工藝方案 7149243.4機械加工設(shè)備及工藝設(shè)備的選擇 976533.5確定工序尺寸、機械加工余量及公差 9317863.6主要工序切削用量的計算 11316464鉆孔夾具的設(shè)計 18200074.1問題的提出 18176184.2選擇定位方案和定位元件 19131044.3選擇夾緊方案和夾緊元件 19228874.4計算切削力及夾緊力 1965254.5定位誤差的分析 20278994.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 2129550總結(jié) 223190參考文獻 241緒論1.1課題研究的背景和意義當前經(jīng)濟的飛速發(fā)展與制造行業(yè)的飛速發(fā)展息息相關(guān)，制造行業(yè)的飛速發(fā)展，帶動了企業(yè)和國家經(jīng)濟的整體發(fā)展，以我國來說，我國發(fā)展最快的是航天以及軍事設(shè)備，另外包括了汽車制造領(lǐng)域，這些都是我國發(fā)展較快的，以我國的航天制造發(fā)展來看，我國航天制造方面研制出了北斗一號衛(wèi)星，以及多種登錄月球的衛(wèi)星，這些都是技術(shù)人員和制造設(shè)備的共同結(jié)合的產(chǎn)物；另外包括了我國比較出名的軍事設(shè)備東風系列導(dǎo)彈，這些都是國際上各個國家聞之色變的軍事武器，這無疑也是我國制造行業(yè)發(fā)展所衍生出來的產(chǎn)物；另外在汽車行業(yè)領(lǐng)域，我國制造出了長安藍鯨發(fā)動機，以及研發(fā)出了比亞迪系列的電氣輕混發(fā)動機，從而威望立足于國外，這都得益于我國技術(shù)人才知識的淵博以及設(shè)備的精良。由此可見一個企業(yè)的發(fā)展與技術(shù)人員和制造設(shè)備以及加工的工藝之間具有密不可分的聯(lián)系。雖然我國在機械制造行業(yè)領(lǐng)域具有一定的威望，但是我國與其它發(fā)達國家之間還存在一定的差距，很多核心技術(shù)都依賴于國外的進口，比如我國高精密的加工機床設(shè)備很多控制系統(tǒng)以及加工系統(tǒng)都依賴于國外進口，我國的技術(shù)核心還是不太成熟，技術(shù)人員所具有的知識和其它國家之間存在一定的差異，因此怎樣提升我國技術(shù)人員的設(shè)計能力，改變加工設(shè)備中的加工精度不高的短板，都是當前一個比較重要的話題。因此本設(shè)計中以研究減速箱體零件為出發(fā)點，以提升零件的加工效率未出發(fā)點進行研究，從而提升該零件的加工效率，提升該零件的加工精度，另外一方面在本次設(shè)計中我們自身而言，通過對該零件的加工工藝和夾具的設(shè)計研究，為以后其它零件的加工工藝和夾具的設(shè)計提供了技術(shù)性參考，另外一方面我們在設(shè)計的過程中運用到了CAD等制圖軟件，從另外一方面來說也提升了自身的機械制圖能力，另外通過對該零件工藝的設(shè)計和研究，從而提高了自身熱愛機械的興趣，為國家制造行業(yè)提供了技術(shù)人員貯備。為以后能設(shè)計研究更多不同復(fù)雜零件的加工工藝和夾具設(shè)計提供了基礎(chǔ)，這是本課題研究的背景和意義所在。1.2機械制造行業(yè)發(fā)展的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外對于機械制造的研究由來已久，從一戰(zhàn)時候開始，德國就開始重視機械制造工業(yè)對于一個國家軍事制造以及汽車制造的影響，因此不斷開發(fā)技術(shù)設(shè)備，制造出精密的加工設(shè)備，以此來提升零件的加工精度，隨著一戰(zhàn)時候所積累的技術(shù)設(shè)備，德國一躍成為當時的世界第一的制造強國，隨著德國制造行業(yè)的不斷發(fā)展，德國制造的影響力也影響了其它發(fā)達國家發(fā)展的腳步，美國和日本都開始大力重視機械制造對于一個國家的重要性，不斷發(fā)展機械制造，研發(fā)加工設(shè)備和機床，研發(fā)控制系統(tǒng)，其中加工設(shè)備中最出名的系統(tǒng)包括了法拉克系統(tǒng)以及西門子系統(tǒng)和海德漢系統(tǒng)等等，這些都是機械制造不斷發(fā)展的產(chǎn)物，先如今我國的高精密設(shè)備都是依賴這些國家的進口。隨著機械制造的不斷發(fā)展，美國研發(fā)出了世界第一的航母福特級航母，日本研發(fā)出了高智能的機器人，這些都是制造行業(yè)所發(fā)展的產(chǎn)物，我國與其它國家之間還存在一定的差異，只有不斷提升自我的制造能力以及大力培養(yǎng)技術(shù)人員，才能縮短我國與其它國家的差距。機械制造的發(fā)展與我國經(jīng)濟的發(fā)展之間是密不可分的，我國對機械制造的正式發(fā)展和研究應(yīng)該是在新中國成立后的第一個五年計劃里，由于之前都是在經(jīng)歷戰(zhàn)亂，很多的技術(shù)設(shè)備都是國外的，因此我國對于機械制造的研究是很空白的，隨著新中國的成立，在偉大領(lǐng)袖的領(lǐng)導(dǎo)下，國家開始大力發(fā)展機械制造產(chǎn)業(yè)，機械制造得到了很大的發(fā)展，并且我國與其它國家進行技術(shù)合作和交流，從而大大提升了我國機械制造的水平，比較重要的合作對象是蘇聯(lián)，通過與蘇聯(lián)的合作，我國開始大量引進重工業(yè)設(shè)備，從而提升我國的機械制造能力。但是由于之后我國與蘇聯(lián)國家之間存在的影響國家主權(quán)的矛盾，因此我國與蘇聯(lián)國家之間斷開了聯(lián)系，蘇聯(lián)也因此撤走了在我國的蘇聯(lián)專家，我國的機械發(fā)展受到了很大的影響。此時我國打開了國門，開始允許國外的加工企業(yè)在我國本土上辦廠，一方面是為我國失業(yè)人員提供技術(shù)崗位，另外一方面是為我國的人員能吸納國外的先進技術(shù)，從而為我國所用。由于該種方案的實施，我國現(xiàn)如今的發(fā)展也受到一定的影響，國外的資本國家不愿意交出自己的核心技術(shù)，從而造成我國的制造精度以及加工的設(shè)備都依賴國外，我國自主研發(fā)的機械加工設(shè)備以及零件的加工工藝等都不能保證零件的精度達到世界頂尖水平，很多核心技術(shù)也被國外所壟斷，如果要打破國外壟斷核心技術(shù)，提升自身的機械設(shè)計能力，還需要不斷的努力和發(fā)展，這樣才能實現(xiàn)我國的快速發(fā)展。1.3論文的研究內(nèi)容針對本次研究的對象減速箱體零件而言，通過對該減速箱體零件的工藝和夾具進行細致的設(shè)計分析，保證設(shè)計出來的工藝和夾具符合設(shè)計的要求，主要的研究內(nèi)容是對該減速箱體零件的工藝進行細致的規(guī)劃，包括了它的毛坯的選擇，基準面的選擇以及該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定等，都進行詳細的設(shè)計研究，另外包括了對它工序尺寸和余量都進行了分析確定，從而制定出符合設(shè)計要求的工藝路線，在確定它的工藝路線以后針對它的銑端面設(shè)計專用的銑面夾具，主要針對夾具的定位方案和夾緊方案進行分析，以及它的定位元件和夾緊元件進行選擇，最后針對它的定位誤差和夾緊力等都進行了詳細的計算，確保設(shè)計出來的夾具在合理的范圍之類，保證零件的加工符合設(shè)計的要求，從而實現(xiàn)零件加工的批量生產(chǎn)要求。

2零件的分析2.1零件的作用針對本次研究的對象來說，本次研究的對象是減速箱體，減速箱體屬于減速器設(shè)備中的重要組成部件，它可以容納曲軸，并且起到導(dǎo)向連接的作用，從而實現(xiàn)它的整體運轉(zhuǎn)在合理的范圍以內(nèi)，另外通過減速器箱體與箱蓋的共同連接，從而構(gòu)成一個封閉式的機械設(shè)備，對整個傳動軸起到一個導(dǎo)向的作用，實現(xiàn)對設(shè)備的整體運動的控制，保證整體設(shè)備運作在合理的范圍以內(nèi)，實現(xiàn)整個設(shè)備工作的可靠性。通過減速箱體與曲軸和箱蓋的整體配合，對整體設(shè)備的工作效率也有很大的提升，該減速箱體零件的整體結(jié)構(gòu)如下圖2-1所示：圖2-1減速箱體零件圖2.2零件的工藝性分析針對之前圖2-1分析可以制造，該減速箱體零件的整體結(jié)構(gòu)是一個箱體類的結(jié)構(gòu)，它的整體是一由方形體結(jié)構(gòu)和肋條結(jié)構(gòu)所組成，另外它的結(jié)構(gòu)整體由各個小孔和大孔所組成，它們共同構(gòu)成了減速箱體結(jié)構(gòu)，在實際設(shè)計的時候都需要考慮以該減速器箱體的整體結(jié)構(gòu)為出發(fā)點進行設(shè)計研究，通過面與孔之間的合理分配，從而保證它的一個加工的可靠性，實現(xiàn)它的加工的精準性，針對該減速器箱體零件的整體結(jié)構(gòu)分析，它的主要加工位置集中在了它的軸承孔以及螺紋孔等各個位置，根據(jù)該箱體結(jié)構(gòu)的整體分析，從而得出該減速器箱體整體的主要加工位置主要是它的內(nèi)圓以及軸承孔和其它小孔，通過對它的整體設(shè)計的分析，得出該減速器箱體的主要加工位置面分為了三組，具體分析如下：2.以φ20孔為中心的加工表面該組加工表面主要包括了它的底部端面的尺寸，以及底部的6×φ45沉臺孔，6×φ20通孔，底部端面的加工可以采用銑削方式獲得，小型孔系的加工采用鉆孔的加工方式進行加工，這是對該零件加工的分析。2.以φ100孔為中心的加工表面該組加工表面主要包括了它的前后端面以及它的φ100軸承孔和φ80軸承孔，另外包括了它自身的兩端端面的螺紋孔M8，螺紋孔的加工就采用鉆孔攻絲的加工方式來保證，大孔的加工則采用鏜削的加工方式來保證，從而保證它的加工在合理的范圍以內(nèi)，端面的加工適合采用銑削加工來保證它的端面的要求，從而保證它的精度在合理的范圍以內(nèi)。3.以φ11孔為中心的加工表面該組加工表面包括了該零件的底部端面以及它的6個φ13通孔，另外包括了2-φ11孔，以及它的2-φ8錐銷孔以及φ24沉臺孔和φ30沉臺孔以及它的深度槽口，這是對主要加工位置面和孔的具體分析，合理的對它的主要加工位置面和孔的規(guī)劃，可以保證后續(xù)零件的加工符合設(shè)計的生產(chǎn)加工要求。2.3零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定是保證零件能進行正常加工的前提，通過對該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定，從而確定零件的生產(chǎn)方式屬于什么類型的批量生產(chǎn)方式，以此來制定零件的加工工藝路線，保證零件的加工符合設(shè)計的要求，針對該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)制定合理的加工方案，從而實現(xiàn)零件加工的可靠性，保證零件的加工在合理的范圍，針對該零件的加工要求，從而確定它的生產(chǎn)綱領(lǐng)計算公式要求式中Q為年產(chǎn)量，臺/年；N為每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺；a%為零件備品率；b%為廢品率。根據(jù)本設(shè)計中的任務(wù)書的確定該減速箱體零件的年產(chǎn)量為10000件每年，初設(shè)它的備品率的為百分之15，廢品率為百分之2，因此可以計算得出：表2-1生產(chǎn)類型對照表生產(chǎn)類型零件年生產(chǎn)類型（件/年）重型機械中型機械輕型機械單件生產(chǎn)≤5≤20≤100小批生產(chǎn)>5～100>20～200>100～500中批生產(chǎn)>100～300>200～500>500～5000大批生產(chǎn)>300～1000>500～5000>5000～30000大量生產(chǎn)>1000>5000>50000參考設(shè)計的要求，確定該零件的實際生產(chǎn)數(shù)量在11730件，參考該生產(chǎn)批量表，確定該零件為中型零件，因此確定該零件生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，通過分析它的生產(chǎn)要求，確定該零件的毛坯以及它的工藝路線的確定，從而保證設(shè)計出來的工藝和夾具符合設(shè)計的要求，這是對該零件生產(chǎn)批量的確定。3零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計3.1毛坯的確定3.1.1毛坯材料和制造方式確定針對該零件的功能的分析，該零件是起到保護容納其它設(shè)備的作用，因此需要保證它的一個可靠性，因此針對該零件的要求和它使用的范圍，確定該減速箱體零件的主要材料采用灰鑄鐵HT200，根據(jù)該灰鑄鐵的力學(xué)性能和要求，分析該灰鑄鐵整體造價便宜，并且切削性能好，適合作為該零件毛坯的材料。對于零件的制造方式來說，零件的制造方式多種多樣，本設(shè)計中的零件整體結(jié)構(gòu)簡單，它的材料采用的是灰鑄鐵，針對零件的整體性質(zhì)分析確定，該零件的主要加工位置是它的孔和它的端面，零件毛坯的制造形式也是多種多樣的，其中比較常見的制造方式包括了鍛造，鑄造以及鈑金制造等，本次所設(shè)計的零件采用的是灰鑄鐵材料，根據(jù)該零件的切削性能和設(shè)計的要求，該零件的制造方式適合采用鑄造的方式來獲得，通過鑄造的方式來保證零件加工的可靠性，這是對該零件制造方式的分析，針對零件的外型結(jié)構(gòu)的分析確定，該零件的鑄造方式適合采用砂型鑄造來保證它的鑄造性能，從而保證零件的加工符合設(shè)計的要求，這是對該零件毛坯的材料確定和制造形式的確定。3.1.2毛坯余量和尺寸確定針對零件制造毛坯材料和制造方式的確定，可以清楚知道該減速箱體零件的制造方式采用是砂型鑄造方式獲得，參考設(shè)計手冊確定該零件毛坯的制造形式采用CT10，制造精度等級選擇G級，根據(jù)現(xiàn)有的零件尺寸的分析該零件的最大尺寸大小在260mm，根據(jù)制造余量的要求，確定該減速器箱體上下端面的單邊余量大小值是3mm，因此該上下端面的毛坯尺寸大小是176mm，另外是它的軸承孔端面196mm，參考書籍資料要求，確定該端面的加工精度比較高，需要采用精加工方式保證，因此該端面的鑄造余量為3mm，確定它的左右端面的毛坯尺寸大小在202mm，其它位置加工余量均采用3mm余量，其它小孔均采用實心制造方式來獲得，最終得出它的實際毛坯的尺寸大小在為440×196×176mm，根據(jù)之前圖2-1的零件圖形，和所確定的加工位置的余量要求，可以確定該毛坯的整體尺寸如下3-1所示：圖3-1減速箱體毛坯圖3.2加工基準面的選擇針對零件基準面的選擇來說，零件基準面選擇的合理性與否，直接影響到零件的加工精度的要求，因此在設(shè)計的時候，需要保證零件的粗精基準的統(tǒng)一性，一般選擇不常加工的表面來作為粗基準面，以及選擇不加工的表面來作為粗基準面，這樣可以保證零件加工的可靠性，精基準一般選擇精度高，并且各個位置與該精基準面之間具有較大的聯(lián)系尺寸的位置面和孔來作為精基準，進而實現(xiàn)零件各個位置的加工，從而保證零件加工的可靠性，本設(shè)計中的零件整體結(jié)構(gòu)的特殊性，整體由端面和孔系結(jié)構(gòu)所組成，因此在選擇定位基準的時候，需要選擇合適的基準來保證它的加工，本設(shè)計中該零件的主要加工位置是它的底部端面，因此可以選擇底部端面來作為精基準面，進而實現(xiàn)零件各個位置的加工在合理的范圍之內(nèi)，工件頂部的頂部端面是不重要加工面，因此可以選擇該頂部端面來作為定位粗基準，以該粗基準來定位加工給出零件的精基準底面和孔系，后續(xù)的加工都圍繞該底部端面和內(nèi)孔來進行加工，采用一面兩銷的定位方式來定位工件，從而實現(xiàn)零件加工的可靠性，保證零件的加工符合設(shè)計的要求，實現(xiàn)粗精基準加工的統(tǒng)一。3.3擬定加工工藝方案針對之前零件的整體結(jié)構(gòu)分析該零件整體是箱體類結(jié)構(gòu)與孔系所構(gòu)成，因此在加工的時候主要采用銑削加工方式和鉆削加工方式居多，并且該零件具有很多孔系需要加工，因此在確定它的工藝路線的時候需要分配鉆削加工，從而實現(xiàn)它的一個加工的合理性，另外本設(shè)計中該零件的生產(chǎn)批量的要求是大批量生產(chǎn)要求，因此需要制定合理的加工方案來保證它的一個加工，在工藝路線制定的時候需要分析采用工序集中制設(shè)計還是工序分散設(shè)計，這都是需要考慮的問題，通過對該零件的分析確定該零件的加工工藝路線主要如下表3-1和表3-2：表3-1工藝路線一1鑄造鑄造毛坯2熱處理時效退火3銑粗精銑工件底部端面，到尺寸173mm4銑粗銑工件頂部端面，到尺寸170mm，留1mm余量7鉆鉆底部6-φ20孔，锪6-φ45孔，其中鉸孔2-φ20作為定位銷孔8銑粗銑和半精銑工件左端凸臺面，控制尺寸5mm9銑粗精銑深度5mm，寬度6mm槽10鉆鉆6-φ13孔，鉆2-φ11孔，锪6-φ30孔和锪2-φ24沉臺，鉆2-φ8mm錐度銷孔11銑箱蓋箱體結(jié)合后，精銑粗精銑兩端至尺寸196mm12鏜箱蓋箱體結(jié)合后，雙面粗精鏜兩端孔φ100mm孔和φ80mm孔13鉆，攻絲鉆兩端面12-M8螺紋孔，攻絲兩端面螺紋12-M814鉆，攻絲锪油孔表面φ30孔，鉆M12螺紋底孔，攻絲M1215鉆，攻絲鉆底部螺紋孔M16底孔，攻絲M16螺紋16去毛刺對工件各個位置進行去毛刺處理17終檢終檢零件尺寸至要求表3-2工藝路線二1鑄造鑄造毛坯2熱處理時效退火3粗銑粗銑工件底部端面到尺寸175mm，留1mm余量4粗銑粗銑工件頂部端面，到172mm，留1mm余量5半精銑半精銑工件底部端面，到尺寸171mm6精銑精銑工件頂部端面，到尺寸170mm8銑粗銑和半精銑工件左端凸臺面，控制尺寸5mm9銑粗精銑深度5mm，寬度6mm槽7鉆鉆底部6-φ20孔，锪6-φ45孔，其中鉸孔2-φ20作為定位銷孔10鉆鉆6-φ13孔，鉆2-φ11孔11锪锪6-φ30孔和锪2-φ24沉臺12鉆鉆2-φ8mm錐度銷孔13銑箱蓋箱體結(jié)合后，精銑粗精銑196兩端面14鏜箱蓋箱體結(jié)合后，雙面粗精鏜兩端孔φ100mm孔和φ80mm孔15鉆，攻絲鉆兩端面12-M8螺紋孔，攻絲兩端面螺紋12-M816鉆，攻絲锪油孔表面φ30孔，鉆M12螺紋底孔，攻絲M1217鉆，攻絲鉆底部螺紋孔M16底孔，攻絲M16螺紋18去毛刺對工件各個位置進行去毛刺處理19終檢終檢零件尺寸至要求針對兩種方案分析，方案一采用的是粗加工和精加工一起加工的方式進行加工，采用先加工出零件的面再加工孔的方式進行加工，該種加工方式采用集中制的加工方式，整體的加工符合零件的加工要求，但是該種加工方式不能保證零件加工精度的要求，并且不能保證零件的批量生產(chǎn)要求，自身存在很大的問題，因此不能滿足零件生產(chǎn)加工的要求，方案二則采用工序分散的加工方式進行加工，對于后續(xù)的加工先加工出零件的定位銷孔孔，以銷孔配合，采用一面兩銷定位實現(xiàn)零件其它位置的加工，這樣可以保證它的加工精度的要求，實現(xiàn)零件加工的可靠性，從而保證零件的加工在合理的范圍之內(nèi)，因此根據(jù)它的設(shè)計要求，從而制定該零件加工的合理方案，因此綜合考慮兩種加工方案，方案二明顯優(yōu)于方案一，最終選擇方案二來作為本設(shè)計的加工方案，從而保證零件的加工符合設(shè)計的要求，這是對該零件工藝路線的分析。3.4機械加工設(shè)備及工藝設(shè)備的選擇針對之前分析確定，該減速箱體零件的主要加工位置是它的端面和它的孔系，根據(jù)它的加工的要求，確定該零件的加工工藝路線包括了銑削加工，鉆削加工以及鏜削加工，通過對該零件的加工工藝路線的分析，工序30-60，90工序采用的是銑削加工，因此可以選擇立式銑床X52K來進行銑削加工，刀具需要用到端面銑刀，量具采用0-150mm游標卡尺；工序70，100-120以及160-170都是鉆削加工，因此根據(jù)鉆孔的加工要求，該孔的加工可以采用立式鉆床Z535來進行鉆削加工，從而保證它的鉆孔加工要求，刀具需要用到硬質(zhì)合金麻花鉆，絲錐，量具選擇內(nèi)徑千分尺和塞規(guī)；工序80和130是加工側(cè)面銑削加工，因此可以選擇臥式銑床X62W來進行銑削加工，刀具可以選擇硬質(zhì)合金端面銑刀，量具選擇0-150mm游標卡尺，工序140采用的是鏜孔的加工，因此可以選擇臥式鏜床T611來作為它的加工機床，刀具則可以選擇硬質(zhì)合金鏜刀來作為它的鏜削刀具，這樣可以保證它的孔的精度要求，通過這些工藝裝配的確定，保證加工出來的工件精度符合設(shè)計的要求。3.5確定工序尺寸、機械加工余量及公差1銑底部端面加工形式公差等級公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm半精銑IT90.3Z=1174粗銑IT110.8Z=2175加工前21772銑頂部端面加工形式公差等級公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm半精銑IT90.05Z=1170粗銑IT110.2Z=3171加工前0.31743銑左右端面加工形式公差等級公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm半精銑IT90.09Z=1196粗銑IT110.3Z=2198加工前1.62024銑油孔端面加工形式公差等級公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm粗銑IT100.2Z=25加工前1.675鉆2-Φ20內(nèi)孔加工形式公差等級公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm鉸孔IT80.0252Z=0.2Φ20鉆孔IT120.22Z=19.8Φ19.86鉆M12螺紋孔加工形式公差等級公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm攻絲IT90.12Z=1.5M12鉆孔IT120.252Z=10.5Φ10.57鉆M16孔加工形式公差等級公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm攻絲IT90.12Z=2M16鉆孔IT120.252Z=14Φ148鉆12-M8孔加工形式公差等級公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm攻絲IT90.12Z=1.3M8鉆孔IT120.252Z=6.7Φ6.79鏜Φ100孔加工形式公差等級公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm精鏜IT70.0352Z=2100粗鏜IT100.12Z=898加工前IT1322Z=109010鏜Φ80孔加工形式公差等級公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm精鏜IT70.032Z=280粗鏜IT100.12Z=878加工前IT1322Z=107011鉆Φ11孔，Φ13孔，Φ8，Φ24，Φ30孔加工形式公差等級公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm鉆Φ11孔IT120.152Z=11Φ11鉆Φ13孔IT110.112Z=13Φ13鉆Φ8孔IT110.122Z=8Φ8锪Φ24孔IT110.132Z=24Φ24锪Φ30孔IT110.152Z=30Φ303.6主要工序切削用量的計算1銑底部端面端面選用X52K、虎鉗、φ80端面銑刀粗銑確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為375r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.6mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：半精銑底部端面確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為475r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.5mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：2銑頂部端面端面選用X52K、虎鉗、φ80端面銑刀粗銑確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為375r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.6mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：半精銑底部端面確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為475r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.5mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：3銑左端凸臺端面選用X52K、專用夾具、φ60端面銑刀粗銑確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為475r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.5mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：4銑槽口選用X52K、專用夾具、立銑刀粗銑確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為475r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.5mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：5銑軸承孔端面選用X62W、專用夾具、φ160端面銑刀粗銑確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為235r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.4mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：半精銑確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為300r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.3mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：6鉆鉸2-φ20孔選用Z535、專用夾具、φ19麻花鉆，φ20鉸刀鉆孔確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為530r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.4mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：鉸孔確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為620r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.3mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：7鉆6-φ13孔選用Z535、專用夾具、φ13麻花鉆鉆孔確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為530r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.5mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：8锪φ30孔選用Z535、專用夾具、φ30锪孔鉆鉆孔確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為275r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.7mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：9鉆鉸2-φ8孔選用Z535、專用夾具、φ7麻花鉆、φ8鉸刀鉆孔確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為750r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.4mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：鉸孔確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為800r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.3mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：10鉆螺紋孔12-M8孔選用Z535、專用夾具、φ6.8麻花鉆、M8絲錐鉆孔確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為750r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.4mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：攻絲確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為400r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=1mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：11鏜孔選用T611、專用夾具、φ96鏜刀，φ99鏜刀，φ100鏜刀粗鏜確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為225r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.6mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：半精鏜確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為270r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.4mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：精鏜確定背吃刀量（）：確定切削速度：換算成主軸轉(zhuǎn)速相近的轉(zhuǎn)速為350r/min。換算成實際切削速度：確定進給量f：f=0.2mm/r基本工時：其中，，，取。所以基本時間t為：4鉆孔夾具的設(shè)計4.1問題的提出尺寸設(shè)計的是鉆頂部各個孔夾具，根據(jù)鉆孔的加工要求，從而制定合理的加工方案，該孔的加工采用立式鉆床進行Z535進行鉆削加工，需要保證它的孔的精度的要求，在實際設(shè)計的時候也需要考慮它的一個整體符合設(shè)計的要求，該端面的加工精度高，后期需要與軸承蓋進行配合，因此采用立式鉆床Z535進行鉆削加工時需要保證它的一個各個位置的精度要求，另外本次設(shè)計中該減速箱體零件的加工是大批量生產(chǎn)要求，因此需要保證零件的批量生產(chǎn)要求，以降低生產(chǎn)成本提高零件的加工效率為出發(fā)點進行設(shè)計研究，保證零件的加工符合實際生產(chǎn)加工要求，這是對加工的分析。4.2選擇定位方案和定位元件針對該零件的整體尺寸的分析，該零件的主要加工位置是它的內(nèi)孔和端面，根據(jù)之前加工路線的分析確定，本次設(shè)計中的底部端面和內(nèi)孔20工的可靠性，底部端面配合支承板限制工件的三個自由度，采用A型定位銷限制工件的兩個自由度，另外增加的一個菱形銷裝置來限制它的一個自由度，實現(xiàn)工件六個自由度的限制，從而保證它的加工符合設(shè)計的要求。定位元件就可以選擇支承板以及A型定位銷和B型定位銷來實現(xiàn)它的一個整體的定位。4.3選擇夾緊方案和夾緊元件針對該零件的整體結(jié)構(gòu)分析，該零件是減速箱體零件，它的整體結(jié)構(gòu)比較簡單，對于普通的零件來說，該零件的加工需要進行夾緊才能保證它的加工的可靠性，一般常見的夾緊方式有手動夾緊和氣動夾緊以及液壓夾緊，由于該零件整體結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，采用普通的手動夾緊就可以滿足工件的夾緊要求。根據(jù)手動夾緊方式的分析，手動夾緊包括了單螺旋夾緊，快速螺旋夾緊，凸輪機構(gòu)夾緊以及聯(lián)動夾緊等，本次零件結(jié)構(gòu)的特殊性，屬于箱體類零件，它的整體結(jié)構(gòu)和它自身的重量都比較大，因此需要采用較大的夾緊力的方式來實現(xiàn)它的夾緊，本次設(shè)計中該減速箱體夾緊初選液壓缸來進行夾緊，通過合理的夾緊方式來實現(xiàn)整個夾具工作的可靠性，通過采用移動壓板夾緊來實現(xiàn)它的夾緊力在合理的范圍以內(nèi)，實現(xiàn)它的夾緊的可靠性，保證整個夾具正常的工作，使用移動壓板單螺旋夾緊可以大大提高零件的裝夾加工效率，降低零件的生產(chǎn)成本。4.4計算切削力及夾緊力該孔的設(shè)計基準為底部端面，故以底部端面作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；因夾具的夾緊力與切削力方向相同，實際所需夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系F夾＝KF切削力公式：確定實際的加工時的切削力：即：計算得出它的切削力的大小與K值關(guān)系：安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：計算得出K值數(shù)據(jù)：因此根據(jù)分析，該箱體零件整體結(jié)構(gòu)比較大，參考它的定位的要求，確定采用四個對稱的直壓板來作為該箱體零件的夾緊機構(gòu)，整體采用螺旋夾緊來實現(xiàn)對工件的夾緊，這是對該箱體零件的分析。取，，計算得出它的夾緊力的大小：式中的參數(shù)參考夾具設(shè)計手冊：其中：最終計算得出：因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。4.5定位誤差的分析該夾具以內(nèi)孔來進行定位，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(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：=1\*GB2⑴軸心線的定位誤差：其中：，，，且：L=260mm，得⑵夾緊誤差：其中接觸變形位移值：查詢夾具設(shè)計手冊。⑶磨損造成的加工誤差：通常不超過0.004mm⑷夾具相對對刀塊的位置誤差：取0.02mm誤差總和：該定位誤差符合設(shè)計要求，該定位符合零件的定位要求。4.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明對于本設(shè)計中的分析可以確定，在本設(shè)計中的夾具是采用的是鉆孔夾具，本次采用的是立式鉆床來進行Z535進行工件的鉆孔加工，整體的定位采用的是一面兩銷的定位方式來進行定位，因此工件裝夾的時候需要保證零件的內(nèi)孔與定位銷的緊密接觸，在實現(xiàn)它的緊密接觸以后，操作液壓夾緊裝置來實現(xiàn)對工件的一個夾緊，保證零件定位夾緊的可靠性，完成它的裝夾以后，操作麻花鉆進行對刀，然后進行頂部各孔系的加工，從而保證它的加工在合理的范圍以內(nèi)，實現(xiàn)它的端面加工的可靠性，保證它的加工符合設(shè)計的要求，實現(xiàn)該夾具整體工作符合實際生產(chǎn)的要求。在完成零件的加工之后，需要取下工件，首先移動壓板，此時就可以取下工件，然后再次裝夾上另外一個工件，這樣就實現(xiàn)了它的裝夾到拆裝的一個過程，該夾具的整體結(jié)構(gòu)尺寸如下4-1所示：圖4-1鉆孔夾具裝配圖總結(jié)本次設(shè)計主要以減速箱體為重點研究對象，針對它的工藝和夾具進行細致的設(shè)計分析，以優(yōu)化該減速箱體零件的加工路線，提升該減速箱體零件的加工精度為出發(fā)點，對該減速箱體零件的重要加工位置設(shè)計專用的夾具，從而以達到提升零件加工精度和零件加工效率的目的。重點是對該減速箱體零件的工藝進行細致的規(guī)劃，包括了它的毛坯的選擇，基準面的選擇以及該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定等，都進行詳細的設(shè)計研究，另外包括了對它工序尺寸和余量都進行了分析確定，從而制定出符合設(shè)計要求的工藝路線，在確定它的工藝路線以后針對它的鉆頂部各孔設(shè)計專用的鉆孔夾具，主要針對