畢業(yè)設(shè)計(jì)題目名稱(chēng)齒輪減速器“箱蓋”零件的機(jī)加工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)系別機(jī)械工程學(xué)院-1-第1章緒論減速器在原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間起配速和傳遞轉(zhuǎn)矩作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。當(dāng)今世界減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，總的發(fā)展趨勢(shì)是向六高、兩低、兩化方向發(fā)展。六高即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高傳遞效率；兩低即低噪聲、低成本；兩化即標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化。減速器按用途可分為通用減速器和專(zhuān)用減速器兩大類(lèi)。兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。20世紀(jì)70~80年代，世界上減速器技術(shù)有了很大發(fā)展，且與新技術(shù)革命密切結(jié)合，通用減速器的發(fā)展趨勢(shì)如下：（1）高水平、高性能圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒、承載能力提高4倍以上、體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。（2）積木式組合設(shè)計(jì)基本參數(shù)采用優(yōu)先數(shù)、尺寸規(guī)格整齊、零件通用性和互換性強(qiáng)，系列容易擴(kuò)充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。（3）型式多樣化變型設(shè)計(jì)多擺脫了傳統(tǒng)的單一的底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動(dòng)支承底座、電動(dòng)機(jī)與減速器一體式連接、多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)大使用范圍。促使減速器水平提高的主要因素有：（4）理論知識(shí)的日趨完善，接近實(shí)際（如齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、修形技術(shù)、變形計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法赤根圓滑過(guò)渡、新結(jié)構(gòu)等）。（5）采用好的材料。普遍采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼、鍛件材料和熱處理質(zhì)量控制水平的提高。（6）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。（7）加工精度提高到ISO5~6級(jí)。（8）軸承質(zhì)量和壽命提高。（9）潤(rùn)滑油質(zhì)量的提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)貫通四年所學(xué)的知識(shí)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專(zhuān)用夾具。而本次對(duì)于減速器箱蓋加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：（1）完成減速器箱蓋零件加工工藝規(guī)程的制定；（2）完成其中一工序的專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)減速器箱蓋零件的初步分析，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出減速器上箱蓋的機(jī)加工工藝規(guī)程；對(duì)于專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)銑銷(xiāo)力的大小、批量生產(chǎn)情況來(lái)選取夾緊方式，從而設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。第2章減速器箱蓋零件的分析2.1零件的作用箱體零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)件.它將一些軸,套,軸承和齒輪等零件裝配起來(lái),使其保證正確的相互位置關(guān)系,按規(guī)定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng).因此,箱體零件的加工質(zhì)量對(duì)機(jī)器的工作精度,使用性能和壽命都有直接的影響.題目所給的零件是圓柱齒輪減速器箱蓋(見(jiàn)圖2.1),一般減速器箱為了制造與裝配方便,常做成可分離的,它位于箱體的上方,和箱體共同構(gòu)成了減速器箱,是支承和固定軸承的組合機(jī)構(gòu),保證零件正常嚙合,良好的潤(rùn)滑和密封的基礎(chǔ)零件.其結(jié)構(gòu)和受力比較復(fù)雜,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在保證剛度,強(qiáng)度要求的前提下,同時(shí)考慮密封可靠結(jié)構(gòu)緊湊,有良好的加工和裝配工藝性,維修和使用等方面的要求經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。2.2零件的工藝性分析減速器箱體的主要加工表面是孔系和裝配基準(zhǔn)平面.如何保證這些表面的加工精度和表面粗糙度,孔系之間以及孔與裝配基準(zhǔn)面之間的距離尺寸精度和相互位置精度,是箱蓋零件加工的主要工藝問(wèn)題。箱體零件的材料常用鑄鐵,這是因?yàn)殍T鐵容易成型,切削性能好,價(jià)格底,且吸振性和耐磨性較好.由附圖一可知,其材料為HT200,該材料具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性.使用于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件.減速器箱蓋的零件圖如圖所示：圖2.1箱蓋零件圖通過(guò)圖2.1箱蓋零件圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，可知：要加工孔的孔軸配合度為H7，其中輸出軸的表面粗糙度為Ra小于1.6um,圓柱度為0.010mm,同軸度為0.025mm；輸入軸的表面粗糙度為Ra小于1.6um，圓柱度為0.008mm，同軸度為0.025mm，兩軸孔的平行度為0.025mm。兩軸孔的位置精度見(jiàn)圖2-2。見(jiàn)兩端軸承孔軸線的同軸度等.因此,在加工它們兩孔系時(shí)最好能在一次裝夾下將兩面或兩孔同時(shí)加工出來(lái).其它孔的表面粗糙度為Ra小于12.5um,錐銷(xiāo)孔的表面粗糙度為Ra小于1.6um。蓋體上窺視孔面表面粗糙度為Ra小于12.5um,端面表面粗糙度為Ra小于3.2um，機(jī)蓋機(jī)體的結(jié)合面的表面粗糙度為Ra小于1.6um，結(jié)合處的縫隙不大于0.05mm，未注明的倒角為2×45°，表面粗糙度為Ra小于12.5um。綜上述,該零件的工藝性如下:1.零件材料HT200，鑄件人工時(shí)效處理;2.φ62H7,φ85H7與端面的垂直度公差為0.05;3.軸承孔中心線對(duì)剖分面的位置度為0.3.4.兩軸承孔中心線在平行度公差為0.020，兩軸承孔中心線在垂直面內(nèi)的軸線平行度公差為0.010.第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型零件圖為減速器箱體零件，產(chǎn)品年產(chǎn)量為200件，零件備品率為3%，零件廢品率為2%。N=Qn(1+α%+β%)（式3.1）=200x1x(1+3%+2%)=210件/年箱體零件的年產(chǎn)量為210件，該產(chǎn)品屬于中型零件，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）表1.1—2生產(chǎn)類(lèi)型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)。3.2確定毛坯制造形式根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件,由年生產(chǎn)綱領(lǐng)可知，其生產(chǎn)為中批量生產(chǎn),毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型,又由于箱蓋零件的內(nèi)腔及,φ62,φ85孔均需鑄出,此外,為消除殘余應(yīng)力,鑄造應(yīng)安排人工時(shí)效處理(加熱到500～550度,加熱速度50～120度/小時(shí),保溫4～6小時(shí),冷卻速度小于等于30度,出爐溫度小于等于200度).砂型鑄造機(jī)械造型:鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由于砂型鑄造所用的造型材料價(jià)廉易得，鑄型制造簡(jiǎn)便，對(duì)鑄件的單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)均能適應(yīng)，長(zhǎng)期以來(lái)，一直是鑄造生產(chǎn)中的基本工藝。而金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件，在重量和形狀方而還有一定的限制，如對(duì)黑色金屬只能是形狀簡(jiǎn)單的鑄件；鑄件的重量不可太大;壁厚也有限制，較小的鑄件壁厚無(wú)法鑄出。同時(shí)金屬型鑄造還有如卜不足之處:(1)金屬型制造成本高；(2)金屬型不透氣，而且無(wú)退讓性，易造成鑄件洗不足、開(kāi)裂或鑄鐵件白日等缺陷；(3>金屬型鑄造時(shí)，鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度，鑄件在鑄型中停留的時(shí)間，以及所用的涂料等，對(duì)鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感，需要嚴(yán)格控制。鑄件采用整模造型,澆口位置應(yīng)置于分割面的兩端。3.3基準(zhǔn)的選擇3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇由于箱體的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工表面多，粗基準(zhǔn)選擇的恰當(dāng)與否，對(duì)加工面和不加工面間的相互位置關(guān)系及個(gè)加工面的加工余量分配了很大的影響，必須全面考慮。選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)要求：1）保證重要的加工表面有足夠的加工余量；2）裝入箱體內(nèi)的齒輪和其他回轉(zhuǎn)零件與箱體內(nèi)壁有足夠的間隙，不致發(fā)生干擾。3）注意保持箱體必要的外形尺寸。此外，還應(yīng)保證定位，加緊可靠。為滿足上面的要求，且考慮到加工工藝過(guò)程中因φ62，φ85軸承支承孔的加工精度要求，應(yīng)和箱體配合在整個(gè)減速器箱上加工出來(lái)。所以在箱蓋上精加工面只剩下了分割面?？紤]到粗基準(zhǔn)的兩條基本原則：保證相互位置要求原則和余量均勻原則。且分割表面的加工余量比較均勻，而且還便于工件裝夾，夾具結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，操作方便，所以應(yīng)選用分割面作為粗基準(zhǔn)加工頂斜面，再以頂斜面做粗基準(zhǔn)，粗加工分割面。最后以分割面為基準(zhǔn)鉆孔。3.3.2精基準(zhǔn)的選擇常以箱體零件的裝配基準(zhǔn)或?qū)ｉT(mén)加工的一面兩孔定位，使得基準(zhǔn)統(tǒng)一。剖分式箱體的對(duì)合面與底面（裝配基面）有一定的尺寸精度和相互位置精度要求；軸承孔軸線應(yīng)在對(duì)合面上，與底面也有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。為了保證以上幾項(xiàng)要求，合箱加工軸承孔時(shí)，仍以底面為主要定位基準(zhǔn)，并與底面上的兩定位孔組成典型的一面兩孔定位方式。這樣，軸承孔的加工，其定位基準(zhǔn)既符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，也符合基準(zhǔn)重合的原則，有利于保證軸承孔軸線與對(duì)合面的重合度及與裝配基準(zhǔn)面的尺寸精度和平行度。3.4確定各表面加工方法減速器箱蓋主要加工面有三個(gè)，箱蓋結(jié)合面、輸入軸承孔端面、輸出軸承孔端面。此外，除了要鏗軸承孔外，還要加工的有上箱蓋螺栓孔，箱蓋吊環(huán)孔、窺視孔臺(tái)階面、上箱蓋定位銷(xiāo)孔。（1）箱蓋的結(jié)合割面：該分割面為平面，平面度要求為0.05mm，粗糙度要求為Ra1.6，根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，需進(jìn)行粗銑—半精銑—精銑；（2）軸承孔的兩端面：該端面為平面，粗糙度要求為Ra3.2,加工方法選擇粗銑—精銑。（3）軸承孔：軸承孔粗糙度為Ra1.6，有公差要求，同軸度要求為φ0.025，圓柱度要求為0.010mm，選擇加工方法為粗鏜—半精鏜—精鏜；（4）窺視孔臺(tái)階面：該端面為平面，粗糙度要求為Ra12.5，表面加工方法選擇粗銑。（5）聯(lián)接孔：連接孔共有6個(gè)，直徑為φ13，無(wú)公差要求，精度要求不高（兩工藝孔除外）（6）錐銷(xiāo)孔：錐銷(xiāo)銷(xiāo)孔為箱體及箱蓋合箱時(shí)定位所用，位于對(duì)合面上對(duì)角處，有兩個(gè)，形狀為錐孔，直徑為φ8，在搖臂式鉆床上加工。3.5工藝路線的擬訂對(duì)于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。箱蓋的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工相應(yīng)面，后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則。第一階段主要完成平面，，緊固孔和定位空的加工，為箱體的裝合做準(zhǔn)備；第二階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔及其端面。3.5.1工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類(lèi)型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：（1）工序分散原則工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。（2）工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專(zhuān)用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專(zhuān)用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在80―90ml的含0.4%～1.1%蘇打及0.25%～0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于200mg。3.5.2工序的集中與分散制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。（1）工序集中的特點(diǎn)工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專(zhuān)用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。（2）工序分散的特點(diǎn)工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專(zhuān)用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過(guò)多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。3.5.3加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段：（1）粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為IT11～I(xiàn)T12。粗糙度為Ra80～100μm。（2）半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為IT9～I(xiàn)T10。表面粗糙度為Ra10～1.25μm。（3）精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為IT6～I(xiàn)T7，表面粗糙度為Ra10～1.25μm。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，要是情況而定，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開(kāi)。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類(lèi)的粗加工。按照此次工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的要求，根據(jù)工序的集中與分散原則及其相應(yīng)的特點(diǎn)，擬定如下的工藝加工路線，工藝規(guī)程設(shè)計(jì)見(jiàn)下圖：方案一：如下所示（1）箱蓋零件加工工藝過(guò)程工序00：鑄造毛坯工序00：時(shí)效處理，非加工表面涂防銹漆工序01：粗銑箱蓋結(jié)合面工序02：半精銑箱蓋結(jié)合面工序03：精銑箱蓋結(jié)合面工序04：鉆6—%c13連接孔，锪平6—Φ26工序05：鉆擴(kuò)鉸右上角%c11（工藝孔），鉆%c11連接孔工序06：鉆、擴(kuò)、鉸M10mm螺紋底孔（工藝孔）工序07：粗銑窺視孔面工序08：鉆攻窺視孔臺(tái)階面螺釘孔4xM6-H7工序09；鉆起吊孔2—Φ18工序10：攻M10工序11：檢驗(yàn)（二）減速器合箱加工工藝過(guò)程工序01：鉆、鉸錐銷(xiāo)孔2-φ8工序02：將箱蓋、箱體做標(biāo)記，編號(hào)工序03：粗銑軸承孔左端面工序04：粗銑軸承孔右端面工序05：精銑軸承孔左端面工序06：精銑軸承孔右端面工序07：粗鏜φ85軸承孔和φ62的軸承孔；工序08：半精鏜φ85軸承孔，半精鏜φ82軸承孔工序09：精鏜φ85軸承孔，精鏜φ62軸承孔,鏜軸承孔內(nèi)環(huán)槽工序10：鉆、攻軸承孔前端面連接螺紋孔工序11：鉆、攻軸承孔后端面連接螺紋孔工序12：拆箱，清理飛邊毛刺工序13：合箱裝錐銷(xiāo)，緊固工序14：終檢驗(yàn)為了體現(xiàn)出方案一的方案較合理，我又設(shè)計(jì)編排了如下方案二：如下表所示表3.1方案二工序制定工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備刀具00毛坯鑄造00熱處理01粗銑以分割面為裝夾基面，按線找正，夾緊工件，銑上孔平面，保證尺寸5mm箱蓋結(jié)合面萬(wàn)能銑床硬質(zhì)合金盤(pán)銑刀02粗銑以已加工上平面及側(cè)面做定位基準(zhǔn)，裝夾工件，銑結(jié)合面，保證尺寸12mm，留有磨削余量0.05—0.06mm已加工上平面及側(cè)面萬(wàn)能銑床硬質(zhì)合金盤(pán)銑刀03磨磨分割面至圖樣尺寸12mm。表面粗糙度為Ra6.3已加工上平面及側(cè)面磨床04鉆以分割面及外形定位，鉆2—Φ11mm孔6—Φ13mm孔，鉆攻M10mm分割面及外形定位鉆床05鉆鉆啟蓋螺釘孔分割面及外形定位鉆床06鉗將箱蓋，箱體和箱，用6—M12螺栓，螺母緊固07鉆鉆窺視孔臺(tái)階孔，鉆，鉸2—Φ6mm的錐銷(xiāo)孔，裝入錐銷(xiāo)箱體底面搖臂鉆床麻花鉆08鉗將箱蓋，箱體做標(biāo)記，編號(hào)09粗銑以底面定位，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260mm箱體底面萬(wàn)能銑床10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，銑前后兩端面箱體底面萬(wàn)能銑床11粗鏜以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，粗鏜前端面Φ80mm軸承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保證兩軸中心線的平行度公差為0.025底面一面?zhèn)z孔鏜床12粗鏜以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，粗鏜前端面Φ100mm軸承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保證兩軸中心線的平行度公差為0.025。鏜床13半精鏜以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，半精鏜前端面Φ80mm軸承孔，留加工余量0.1—0.2mm底面一面?zhèn)z孔鏜床硬質(zhì)合金面銑刀14半精鏜底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，半精鏜前端面Φ100mm軸承孔，留加工余量0.1—0.2mm底面一面?zhèn)z孔鏜床硬質(zhì)合金面銑刀15精鏜以底面定位，以加工過(guò)的端線找正，裝夾工件，按分割面精確對(duì)刀（保證分割面與軸承孔的位置度公差為0.02mm），加工前端面軸承孔底面一面?zhèn)z孔鏜床硬質(zhì)合金鏜刀16精鏜以底面定位，以加工過(guò)的端線找正，裝夾工件，按分割面精確對(duì)刀（保證分割面與軸承孔的位置度公差為0.02mm），加工后端面軸承孔底面一面?zhèn)z孔鏜床硬質(zhì)合金鏜刀17鉆用底面和兩銷(xiāo)孔定位，用鉆模板鉆，攻前端面軸承空端面螺孔底面一面?zhèn)z孔鉆床麻花鉆18鉆用底面和兩銷(xiāo)孔定位，用鉆模板鉆，攻后端面軸承空端面螺孔底面一面?zhèn)z孔鉆床麻花鉆19鉗工拆箱清理飛邊，毛刺；合箱，裝錐銷(xiāo)并緊固20終檢查檢查各部尺寸及精度方案二與方案一相比而言，更加適用于大批量的生產(chǎn)，由于我的設(shè)計(jì)年生產(chǎn)剛領(lǐng)的確定，所以用方案一更加實(shí)用。第4章機(jī)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，采取鑄造毛坯件，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：（1）毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求：減速器箱蓋為鑄造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：①鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。②鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。③鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。④加強(qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時(shí)鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。⑤鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。（2）毛坯形狀、尺寸確定的要求設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：①各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。②工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。③便于裝夾、加工和檢查。④結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。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(lèi)形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類(lèi)形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。4.1毛坯的外廓尺寸毛坯的外廓尺寸圖：圖3.1箱蓋毛坯示意圖由上圖可知毛坯的外廓尺寸:考慮其加工外廓尺寸為385×188×145mm，取箱蓋結(jié)合面的加工余量為5mm，，其余加工而的加工余量為4m。故毛坯：長(zhǎng):385mm寬:180+2×4=188mm高:140+5=145mm4.2主要平面加工的工序尺寸及加工余量1、箱蓋結(jié)合面A、加工工序:粗銑一半精銑一精銑B、工序余量:粗銑3mm，半精銑1.6mm，精銑0.4mC、工序公差:毛坯1.3mm，粗銑IT12，半精銑IT8，精銑IT7D、工序尺寸:精銑12mm,Ral.6，半精銑12.4mm,Ra6.3，粗銑14mm,Ra12.5，毛坯17mm2、軸承孔兩端面A、加工工序:粗銑一精銑B、工序余量:粗銑3.5m,精銑0.5mmC、工序公差:毛坯2mm，粗銑IT10，精銑IT8D、工序尺寸:精銑180mm,Ral.6，粗銑181mm,Ra12.5，毛坯188mm3、窺視孔面A、加工工序:粗銑B、工序余量:粗銑2mmC、工序公差:毛坯0.8mm，粗銑工T12D、工序尺寸:粗銑5mm,Ra12.5，毛坯7mm4、輸入(出)軸承孔A、加工工序:粗鏜一半精鏜一精鏜B、工序余量:粗鏜2.5mm，半精鏜1.0mm，精鏜0.5mm,C、工序公差:毛坯0.8mm，粗鏜IT12，半精鏜IT11,精鏜IT8D、工序尺寸:輸出軸承孔:精鏜85mm，Ra1.6,半精鏜84.5mm，Ra3.2，粗鏜83.5mm，Ra12.5，毛坯81mm；輸入軸承孔:精鏜62mm，Ra1.6,半精鏜61.5mm，Ra3.2，粗鏜60.5mm，Ra12.5，毛坯58mm。兩軸承孔有較高的平行度要求且自身有較高的同軸度要求。兩端面精度和加工方法相同，故它們的加工宜采用工序集中的原則，即分別在一次裝夾的情況下將兩面或孔同時(shí)加工出來(lái)，以保證其位置精度。5、其他孔的加工：粗加工在前面，精加工放在后面，每個(gè)階段中有首先加工面后加工孔。鉆2-φ11锪平φ24，兩端面12-M8-7H深15均布，鉆6-φ13锪平φ26，2-φ18起吊孔，2-φ8錐銷(xiāo)孔：（1）鉆2-Φ11mm孔鉆孔：Φ10mm，2Z=10mm，ap=5mm擴(kuò)孔：Φ11mm，2Z=1mm，ap=0.5mm（2）鉆6-Φ13mm孔鉆孔：Φ13mm，2Z=13mm，ap=6.5mm（3）鉆攻M10mm孔鉆孔：Φ10mm，2Z=10mm，ap=5mm攻孔：M10mm第5章確定切削用量及基本工時(shí)5.1箱蓋5.1.1工序01粗銑箱蓋結(jié)合面參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)-簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4—8得粗加工公差等級(jí)為IT12～I(xiàn)T14，取公差等級(jí)IT=12，⑴加工條件：工件材料：灰鑄鐵加工要求：粗銑箱結(jié)合面，保證頂面尺寸14mm機(jī)床：立式銑床X53K刀具：采用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀，=225mm,齒數(shù)Z=20量具：卡尺⑵計(jì)算銑削用量已知毛坯被加工長(zhǎng)度為385mm，最大加工余量為Zmax=5mm,留半精銑1.6mm和精銑0.4mm的機(jī)加余量，可一次銑削，切削深度=3mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《工藝手冊(cè)》），表2.4—75,確定=0.2mm/Z切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=0.45m/s,即27m/min根據(jù)表2.4—86,取=37.5r/min;由公式（5.1）得故實(shí)際切削速度為：V=/1000=26.5(m/min)（式5.1）當(dāng)=37.5r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：=z=0.2×20×37.5=150(mm/min)（式5.2）切削時(shí)由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤(pán)不必銑過(guò)整個(gè)工件，則行程為=385+3+2=390mm（式5.3）故機(jī)動(dòng)工時(shí)為：=390÷150=2.6min=156s（式5.4）輔助時(shí)間為：=0.15=0.15×156=23.4s（式5.5）其他時(shí)間計(jì)算：+=6%×(156+23.4)=10.76s（式5.6）故工序01的單件時(shí)間：=+++=156+23.4+10.76=190.16s=3.17min（式5.7）5.1.2工序03精銑箱蓋結(jié)合面（1）計(jì)算銑削用量已知精銑加工余量量0.4mm，可一次銑削，切削深度ap=0.4mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4—75,確定fz=50mm/min由（式5.4）得該序切削速度：v精==m/min=235.5m/min切削時(shí)由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤(pán)不必銑過(guò)整個(gè)工件，則行程為：l+l1+l2=385+3+2=390mm故基本工時(shí)為：=390÷300=1.3min=78s輔助時(shí)間為：=0.15tm=0.15×78=11.7s其他時(shí)間計(jì)算：+=6%×(78+11.7)=5.4s故工序03的單件時(shí)間：=+++=78+11.7+5.4=95.1s=1.58min5.1.3關(guān)于零件些許鉆孔工序計(jì)算鉆6×φ13孔，锪平6×φ26孔、工序05鉆2×φ11孔，锪平2×φ24孔、工序06鉆攻M10、工序08鉆4—M8—7H、工序09鉆2×φ18孔，。（1）加工條件：工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆6×φ13孔，锪平6×φ26孔，鉆2×φ11孔，锪平2×φ24孔，鉆攻M10，鉆4—M8—7H，鉆2×φ18孔。機(jī)床：立式鉆床Z3025型刀具：采用Φ13的麻花鉆、Φ11mm的麻花鉆、Φ9的麻花鉆、Φ7的麻花鉆、Φ24的锪鉆、Φ26的锪鉆、Φ10的階梯麻花鉆及絲錐夾頭1）鉆2×φ11孔，因一次鉆出，故其鉆削余量為z鉆φ11=11/2=5.5mm锪2×φ24孔因在孔2×φ11孔的基礎(chǔ)上锪平的，所以其锪鉆余量為z锪φ18=24/2-11/2=6.5mm2）同理，z鉆φ13=13/2=6.5mmZ锪φ26=26/2-13/2=6.5mm3）攻鉆M10孔的鉆攻余量參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表16.2—13取Z鉆；9/2=4.5mmz攻=10/2-9/2=0.5mm4）鉆φ18孔為一次鉆出，故其鉆削余量為z鉆=18/2=9mm5）攻鉆4—M8—7H的鉆攻余量參考文獻(xiàn)〈3〉表16.2—13取z鉆=7/2=3.5mmz攻=8/2-7/2=0.5mm表5.1各工步的余量和工序尺寸及公差列于表如下加工表面加工方法加工余量公差等級(jí)工序尺寸及公差2×φ11鉆孔5.5—φ112×φ24锪孔6.5H10Φ240.66×φ13鉆孔6.5—Φ136×φ26锪孔6.5—φ26M10鉆孔4.5—φ9M10攻螺紋0.5—φ10M8鉆孔3.5—φ7M8攻螺紋0.5H7φ80+0.015孔和孔之間的位置尺寸、孔的位置度要求均由鉆模保證。參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10.4—1，并參考z3025機(jī)床說(shuō)明書(shū)。取鉆4×φ11孔的進(jìn)給量f1=0.35mm/r，取8×φ14孔的進(jìn)給量f2=0.40mm/r，取鉆φ9孔的進(jìn)給量f3=0.35mm/r，取鉆φ7孔的進(jìn)給量f4=0.3mm/r。參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10.4—9，由鉆孔的切削速度公式v=[Cvd0zv/（Tmapxvfyv）]Kv得出鉆φ11mm孔的切削速度v=15.5m/min，由此算出轉(zhuǎn)速為：n==r/min449r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=500r/min，則實(shí)際切削速度為V=m/min=17.27m/min同理可以算出φ13mm切削速度為：v=16m/min，由此可以算出轉(zhuǎn)速為：V==392r/min按機(jī)床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=400r/min，則實(shí)際切削速度為：V=m/min16.3m/min同理，φ9的切削速度為：13.5m/min，算出轉(zhuǎn)速：n=r/min478r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=500r/min，則實(shí)際切削速度為：V=m/min=14.13m/minφ7的切削速度v=26.1m/min，由此算出轉(zhuǎn)速V==m/min=1187r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=1000r/min，則實(shí)際切削速度為：V=m/min22m/min參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4—69，得：Ff=9.81×42.7×d0f0.8kF（N）（式M=9.81×0.021d02f0.8k分別求出鉆φ11mm孔的Ff和M。φ13mm孔的Ff和M。φ9mm孔的Ff和M。φ7mm的孔的Ff和M。Ffφ11=9.81×42.7×11×0.350.8×1=1990NMφ11=9.81×0.021×112×0.350.8×1=10.8N.mFfφ14=9.81×42.7×13×0.40.8×Mφ14=9.81×0.021×132×0.40.8×Ffφ9=9.81×42.7×9×0.350.8×1=1627.78NMφ9=9.81×0.021×92×0.350.8×1=7.2N.mFfφ7=9.81×42.7×7×0.30.8×Mφ7=9.81×0.021×72×0.30.8×它們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力7840N和機(jī)床的最大扭轉(zhuǎn)力矩196N.m，故機(jī)床剛度足夠參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表16.2—15取M10×1切削速度為12m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n==r/min=382.2r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=360r/min，則實(shí)際切削速度為：V==11.3m/min參考《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表16.2—15取M8×1切削速度為12m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n=r/min=477r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=480r/min，則實(shí)際切削速度為V==12.1m/min5.2合箱加工5.2.1工序01：鉆、鉸2個(gè)直徑為8mm深24mm的錐銷(xiāo)孔（1）鉆孔：采用Φ8mm的麻花鉆頭f=0.11mm/r（《工藝手冊(cè)》2.4--38））v=0.76m/s=45.6m/min（《工藝手冊(cè)》2.4--41）=1000v/π=580(r/min)按機(jī)床選取nw=530r/min,（按《工藝手冊(cè)》3.1--36）所以實(shí)際切削速度V=π/1000=41.6(m/min)（2）鉸孔：采用Φ8—Φ10mm的鉸刀f=0.4mm/r（《工藝手冊(cè)》2.4--38）v=0.36m/s=21.6m/min（《工藝手冊(cè)》2.4--41）=1000v/π=275(r/min)按機(jī)床選取=275r/min,（按《工藝手冊(cè)》3.1--36）所以實(shí)際切削速度故=2（t1+t2）=100.8s=0.15tm=0.15×100.8=15.1s=6%×(100.8+15.1)=7s故工序02的總時(shí)間：=++=100.8+15.1+7=122.9s5.2.2工序7：粗鏜，半精鏜和精鏜φ85和φ62軸承座孔表5.2參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.2—13得精鏜余量為Φ85Φ620.5mm0.5mm表5.3參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.2—14查得半精鏜余量為Φ85Φ621mm1mm表5.4由精鏜余量，半精鏜余量和毛坯余量可以得出粗鏜余量為Φ85Φ621.5mm1.5mm粗鏜，半精鏜和精鏜工序余量，工序尺寸及公差列表如下：表5.5鏜孔余量和工序尺寸公差加工表面加工方法余量精度等級(jí)工序尺寸及公差Φ85粗鏜5.2H10Φ83.50+0.23Φ62粗鏜5.2H10Φ60.50+0.40Φ85半精鏜0.2H8Φ83.50+0.20Φ62半精鏜0.2H8Φ61.50+0.20Φ85精鏜0.1H7Φ850+0.054Φ62精鏜0.1H7Φ620+0.046因粗精鏜時(shí)都是以一面兩銷(xiāo)孔定位，故該加工孔與上端面的工序尺寸12mm以及粗鏜，半精鏜，精鏜的工序尺寸及平行度0.030mm與銷(xiāo)孔之間的尺寸均系基準(zhǔn)重合，所以不需要作常常內(nèi)計(jì)算，兩孔的同軸度φ0.025，φ0.025分別由機(jī)床保證。Φ85孔的軸線與軸承支座端面的垂直度0.05mm是間接得到保證的，在垂直方向上，它結(jié)合面以及兩定位銷(xiāo)孔之間的位置精度來(lái)保證，經(jīng)誤差計(jì)算和公式校核，可滿足精度要求。粗鏜時(shí)的余量分別為1.5mm，1.5mm故粗鏜取ap=1.5mm，粗鏜一次。參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11.4—1取v=0.4m/s，取進(jìn)給量f=0.2mm/r==190r/min（式5.10）==263r/min（式5.11）半精鏜，精鏜時(shí)，余量分別為1mm和0.5mm，故ap分別為1mm，0.5mm。參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4—180?。簐=1.2m/s=72m/min，取f=0.12mm/f半精鏜：===272r/min===373r/min精鏜時(shí)：===286r/min===370r/min第6章專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)6．1粗銑結(jié)合面夾具6.1.1問(wèn)題的指出為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。對(duì)于機(jī)體加工工序1粗銑機(jī)體的下平面，由于對(duì)加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。本次設(shè)計(jì)的夾具為01道工序—粗銑分割面，該夾具適用于立式銑床。6.1.2夾具設(shè)計(jì)（1）定位基準(zhǔn)的選擇和定位方案和元件設(shè)計(jì)：這道工序所加工的結(jié)合面，根據(jù)從現(xiàn)實(shí)中考慮及本次設(shè)計(jì)要求，其主要精度要求為結(jié)合面的平面度要求。按照基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)從分割面上頂面定位。從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，若工件以分割面朝上放置在支承板上，定位夾緊都比較穩(wěn)定、可靠，也容易實(shí)現(xiàn)。但考慮到支承面為毛坯面，用支承面會(huì)增大分割面至上頂面的誤差。故應(yīng)改用三個(gè)固定支承來(lái)代替支承板。限制三個(gè)自由度；以左側(cè)面靠在兩塊固定支承板上限制兩個(gè)自由度；又以肋板靠在一個(gè)固定支承上，限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。為防止工件在加工中發(fā)生變形，夾具上設(shè)置了輔助支承。為了提高加工效率，決定采用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀對(duì)結(jié)合面面進(jìn)行加工。同時(shí)，為了降低生產(chǎn)成本，此夾具采用手動(dòng)夾緊。在大批量生產(chǎn)的情況下，應(yīng)采用快速加緊裝置，一提高生產(chǎn)效率。（2）夾緊方案和夾緊元件設(shè)計(jì)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和夾緊方向，采用螺釘壓板夾緊機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)，保證：1）夾緊動(dòng)作準(zhǔn)確可靠采用球面墊圈，以保證工件高低不一而傾斜時(shí)，不使螺釘壓彎。壓板和工件的接觸面應(yīng)做成弧面，以防止接觸不良或改變著力點(diǎn)而破壞定位。一般采用高螺母，以求扳手?jǐn)Q緊時(shí)可靠，六角螺母頭同樣也不易打滑損壞。支柱的高低應(yīng)可以調(diào)節(jié)，以便適應(yīng)工件受壓面高低不一時(shí)仍能正確夾緊。2）操作效率高壓板上供螺釘穿過(guò)的孔應(yīng)作成長(zhǎng)圓孔，以便松開(kāi)工件時(shí)，壓板可迅速后撤，易于裝卸。壓板下面設(shè)置彈簧，這樣壓板松開(kāi)工件取走后，仍受彈力托住而不致下落。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)各元件均已標(biāo)準(zhǔn)化，其材料，熱處理要求和結(jié)構(gòu)尺寸都可以通過(guò)查表求得。（3）夾緊力的計(jì)算參考《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1—2—11得，設(shè)壓板處的加緊力相同，則2·Wj·f=FH其中FH=（0.2～0.3）·FZ（式6.1）所以W=（式6.2）若取FH=0.4FZ，安全系數(shù)K=2.5，工件與定位件間摩擦系數(shù)f=0.3則W=（式6.3）知v=1.57m/s，Pm=6.31kw所以FZ=4