蜗轮减速机箱体加工工艺毕业设计说明书（五篇）

第一篇：蜗轮减速机箱体加工工艺毕业设计说明书

目录

摘要 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1 前言 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 1.1 机械加工工艺规程制订„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 1.2 机械加工工艺规程的种类„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 1.3 制订机械加工工艺规程的原始资料„„„„„„„„„„„„„„ 5 1.4 机床夹具的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 1.5 夹具设计技术分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 2 箱体零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

2.1 箱体零件的结构特点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 2.2 箱体零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 2.3 箱体零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 2.4 箱体零件的生产类型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 2.5 毛坯的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 3 拟定箱体加工的工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.1 机械加工工艺设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 3.1.1 基面的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.1.2 粗基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.1.3 精基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.1.4 表面加工方法的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 3.1.5 加工阶段的划分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 3.1.6 加工顺序安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 3.2 制定机械加工工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 10 4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定„„„„„„„„„„„„„12 4.1 箱体上体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12 4.2 箱体下体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 4.3箱体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 5确定切削用量及基本工时 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 5.1箱体上体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14 5.2箱体下体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 5.3 箱体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 6专用夹具的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27

6.1 机床夹具概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27 6.1.1 夹具的概念„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27

6.1.2 机床夹具的功能„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27 6.1.3 机床夹具应满足的要求„„„„„„„„„„„„„„„„„28 6.1.4 机床夹具的类型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29 6.1.5 机床夹具的基本组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„29 6.1.6 工件的定位方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29 6.1.7 六点定位原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„30 6.1.8 完全定位与不完全定位„„„„„„„„„„„„„„„„„30 6.2 专用夹具设计的一般步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„31 6.2.1 夹具设计的一般步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„31 6.2.2 专用夹具设计中的几个重要问题„„„„„„„„„„„„„32 6.3 加工箱体的夹具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34 6.3.1 钻床夹具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34 6.3.2 铣床夹具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„35 总结与体会 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„37 致谢词 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„37 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 38

摘 要

本文是有关蜗轮减速器箱体工艺步骤的说明方法的具体阐述。工艺工装设计是在学习机械制造技术后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，并制定出箱体合理可行的机械加工工艺过程卡片以及箱体机械加工的工序卡和夹具总体设计方案，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。

据资料所示，蜗轮减速器箱体是减速器中的主要零件，其主要作用是支撑传动轴,齿轮和轴套等零件组装在一起使他们保证正确的相互为位置关系从而保证齿轮的正常啮合，从而实现工作台的自动进给。在设计蜗轮减速器箱体机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。

【关键词】箱体 工艺规程 工序 夹具 加工设备

Abstract This article is about the worm gear reducer box process steps of the method in detail.Process and tooling design is in the study of mechanical manufacturing technology, in the production practice foundation, comprehensive use of the knowledge of the parts manufacturing process design and fixture design, and work out the box body reasonable machining process card and a box body machining process card and fixture design according to the machining requirements, formulate feasible technical route and reasonable fixture scheme, in order to ensure the machining quality of parts.全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 According to the data shows, the worm reducer reducer box is the major part, its main function is to support the drive shaft, gear and shaft sleeve parts assembled together so that they guarantee the correctness of the mutual position relation so as to ensure the normal gear meshing, thereby realizing the automatic feeding table.In the design of worm gear reducer box machining process through the look-up table method to accurately determine the surface total allowance and allowance tolerance, rational selection of machining equipment and the corresponding processing tools, feed rate, cutting speed, power, torque and so on to improve the processing precision, ensure the quality of its processing.【Key words】Box body, process planning, fixture, processing equipment

1前言

机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。

在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法以及设计可靠的机床夹具，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。

根据零件的具体要求，拟定零件的工艺路线，选择合理的加工方法和加工设备，并设计零件的加工工序以及其每道工序的夹具，设计出能满足零件加工要求的夹具，完成夹具的装配。

1.1机械加工工艺规程制订

1、生产过程

生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。

2、机械加工工艺过程

机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。

机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。

规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：

（1）机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。

（2）机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。

（3）机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。

1.2机械加工工艺规程的种类

机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。

机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。

机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。

1.3制订机械加工工艺规程的原始资料

制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：

1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。

2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。

3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。

4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。

1.4机床夹具的设计

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 夹具在机械加工中具有重要的作用，它能保证加工精度，提高产品质量，减轻工人的劳动强度，保证安全，提高劳动生产率，能以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配。可采用多工位加工，能使加工工序集中，从而减轻工人的劳动强度和提高生产率。

1.5夹具设计技术分析

一般来说，夹具的精度都应比工件要求的精度高，才能加工出合格的工件。精度高出的部分称为夹具的精度储备或精度裕度。精度裕度用来补偿加工中的各项误差及定位、导向元件的磨损。当然精度裕度越大，加工工件的质量越稳定，夹具的易损件的使用寿命也越长。但从另一方面看，精度裕度越大，必须要求夹具的制造精度越高，从而会急剧增加夹具的制造成本，工件的加工成本也随之增加；反之，夹具制造的精度越小，将会使夹具在夹具中易损件〔主要是定位、导向元件〕需频繁地更换，维修周期短，增加维修费用，从而增加了工件的加工成本。所以夹具精度的设计准则是：应使夹具的设计精度与工件的加工精度要求相适应，不可盲目地提高夹具的精度要求。

2箱体零件的分析

2.1箱体零件的结构特点

箱体是机器和部件的基础零件，由它将机器和部件中许多零件连接成一个整 6

体，并使之保持正确的相互位置，彼此能协调地运动。常见的箱体零件有：各种形式的机床主轴箱、减速器和变速箱等。各种箱体类零件由于功用不同，形状结构差别较大，但结构上也存在着相同的特点，如尺寸较大、形状复杂、精度较高、有许多紧固螺钉定位箱孔等。

2.2箱体零件的作用

箱体的作用是支撑蜗轮轴以及蜗杆与轴承等传动件，以保证传动系统中蜗轮蜗杆正常啮合和各类零件有序、合理定位，并起到安全保护、密封与润滑作用。此外，还有散热作用，蜗轮、蜗杆工作时，如果润滑不良，其啮合接触面将剧烈摩擦、生热，从而损坏蜗轮蜗杆，所以必须有足够的润滑油保证润滑，还要在箱体外侧做出若干散热片，也起到加强筋的作用。

2.3箱体零件的工艺分析

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 分离的蜗轮减速器箱体的主要加工部位有：轴承支承孔、结合面、端面、底座（装配基面）、上平面、下平面、螺栓孔、螺纹孔等。对这些加工部位的技术要求有：

1、减速器箱体、箱体上体的上平面与结合面及箱体下体的底面与结合面必须平行，其误差不超过0.06mm。

2、减速器箱体结合面的表面粗糙度Ra值不超过两结合面，间隙不超过0.03mm，取0.02mm。

3、φ62H7、φ40H7内孔都具有较高的尺寸精度（IT7）和位置精度（垂直度0.05）要求，表面粗糙度Ra3.2um，是加工的关键表面。

4、φ40H7孔的内端面距离尺寸为（60～60.2），尺寸精度要求不高，但均要求与φ40H7轴线垂直，表面粗糙度Ra3.2um，也是加工的关键表面。

5、两孔轴线为90°的立体相交，而且中心上下距离为120±0.18，是加工的关键点和难点，90°的立体相交的精度只能由设备（镗床）的精度予以保证。

6、轴承支承孔的轴线必须在结合面上，其误差不超过±0.2mm。

7、减速器箱体的底面是安装基准，保证精度为0.02mm。

8、减速器箱体各表面上的螺孔均有位置度要求，其位置度公差为0.15mm。

9、箱体零件的形状结构较为复杂，但尺寸不是很大，材料我灰铸铁，毛坯类型为铸件，经退火处理后，其切削性能较好，但涉及的设备较多，工序转换较多，加工周期相对较长。

2.4箱体零件的生产类型

1、计算箱体零件的生产纲领

从机械加工任务中可知：

（1）产品的生产纲领Q=100台/年；（2）每台产品中箱体的数量n=1件/台；（3）箱体零件的备品百分率a=2%；（4）箱体零件的废品百分率b=1%；

箱体零件的生产纲领计算如下：

N=Q*n(1+a)（1+b）=100x1x（1+2%）（1+1%）=103（件/年）

2、确定箱体零件的生产类型

根据箱体零件的生产纲领为103件/年，查附表2ㄍ机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点>>可知，箱体的生产类型属于小批单件生产。全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 2.5 毛坯的确定

毛坯是零件生产过程的一部分。根据零件的技术要求、结构特点、材料和生产纲领等方面的情况，合理的确定毛坯的种类、毛坯的制造方法、毛坯的形状和尺寸等，不仅影响的毛皮的经济性，而且影响到机械加工的经济性。所以在确定毛坯到时候，既要考虑热加工方面的因素，也要兼顾冷加工方面的要求，以便从确定毛坯这一环节中，降低零件的制造成本。

1、确定毛坯类型

由于箱体的上体和下体的制造材料是灰铸铁HT150，其毛坯种类是铸件。

2、确定毛坯的制造方法

依据小批单件生产的工艺特征，箱体的毛坯常采用低效、低精度、余量较大的制造方法，所以箱体毛坯宜采用木模砂型铸造法。确定毛坯时主要考虑以下几方面因素：

（1）零件的材料与力学性能。大致确定毛坯种类。例如，铸铁零件用铸造毛坯； 形状简单的钢制零件，力学性能要求低，用棒料，力学性能要求高，用锻件；形状复杂，力学性能要求低，用铸钢件。

（2）零件的结构形状与外形尺寸。各种毛坯的制造方法都对零件的结构和形状有一定的适用性。例如，阶梯轴轴零件各直径差别不大时可用棒料，差别大时可用铸件；外形尺寸大的零件一般用自由铸件或砂型铸件，中小型零件可用模锻件或压力铸件，形状复杂的钢质零件不宜用自由锻件；一些形状特殊的小零件，由于机械加工困难，常采用压铸或精密铸造等方法，尽量减少切削加工。

（3）生产纲领的大小。生产纲领的大小在很大程度上决定了采用某种毛坯的经济。在大批量生产中，应采用精度和生产率都较高的先进的毛坯制造方法，如铸件应采用金属模机器造型，锻件应采用模锻；并应当充分考虑采用新工艺、新技术和新材料的可能性，如金铸、精锻、冷挤压、冷轧、粉末冶金和工程塑料等。单件小批生产则一般采用木模手工造型或自由锻等比较简单方便的毛坯制造方法。

（4）工厂生产毛坯的实际条件。在选择毛坯时应考虑工厂生产毛坯的实际条件。

（5）利用新工艺、新技术和新材料的可能性。例如，采用精密锻造、压铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等，可大大减少机械加工 工过的表面自身作为定位基准，这就是自为基准的原则。

（5）便于装夹原则。所选择得精度，尤其是主要定位面，应有足够大的面积和精度，以保证定位基准、可靠。同时还应使夹紧机构简单、操作方便。

箱体精基准选择要求：精基准的选择主要考虑“基准重合”的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，故选下平面作为精基准。箱体的轴承孔加工仍以下平面为主要定位基准。若箱体尺寸较小而批量很大时，可与底面上的两定位孔组成典型的一面两孔定位方式。这样既符合“基准统一”原则，又符合“基准重合”原则，有利于保证轴承孔轴线与结合面重合度及与装配基面的尺寸精度和平行线。

3.1.4表面加工方法的选择

选择零件各表面的加工方法，不仅对零件的加工质量有着重大的影响，还对零件的生产率和制造成本有着极大的影响。在设计工艺路线时，各表面由于精度和表面质量的要求，一般不可能只用一种方法一次加工就能达到要求。对于主要表面，往往需要经过几次加工，由粗到精逐步达到要求。

1、表面的形状和尺寸

2、表面的精度与粗糙度

3、工件的材料与热处理

粗镗孔至Φ62mm，切削深度ap=0.1mm,走刀长度分别为l1=230mm 确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.27mm/Z

切削速度：

参考有关手册，确定V=300m/min 1000v1000300ns868(r/min) dw3.14100

根据表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蜗杆轴承孔：

机动工时为：

ll1l223034 t1.1min66s

nw f8000.27辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×66=10s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(66+10)=4.6s 故工序11的总时间：

tdj1=tm+tf+tb+tx =80.6s

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 6专用夹具的设计

6.1机床夹具概述

6.1.1夹具的概念

床上用以装夹（定位+夹紧）和引导刀具的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。

6.1.2机床夹具的功能 1．保证加工精度

工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置，保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。

2．提高生产率

使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。

3．扩大机床的使用范围

有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就可 10

以进行箱体零件的孔系加工，使车床、钻床具有镗床的功能。

4．保证生产安全

可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。6.1.3机床夹具应满足的要求 1．保证加工精度

这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。

2．夹具的总体方案应与年生产纲领相适应

在大批量生产时，尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。

3．安全、方便、减轻劳动强度

机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加装保护装置。要符合工人的操作位置和

用气动、液动等动力装置。

⑤ 夹具体。用于将各种元件、装置连接在一起，并通过它将整个夹具安装在机床上。

⑥ 其他元件及装置。根据加工需要来设置的元件或装置。

上述是机床夹具的基本组成。对于一个具体的夹具，可能略少或略多一些。但定位、夹紧和夹具体三部分一般是不可缺少的。6.1.6工件的定位方法

在加工之前，使工件在机床或夹具上占据某一正确位置的过程称为定位；工件定位后用一定的装置将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作称为夹紧；工件定位、夹紧的过程合称为装夹。工件的定位方法有以下三种。

1．直线找正定位法

在机床上利用划针或百分表等测量工具（仪器）直接找正工件位置的方法称为直线找正定位法。该方法生产率低，精度主要取决于工人的操作技术水平和测量工具的精度，一般用于单件小批生产。

2．划线找正定位法

先根据工序简图在工件上划出中心线、对称线和加工表面的加工位置线等，然后再在机床上按划好的线找正工件位置的方法称为划线找正定位法。该方法生产率低、精度低，一般用于批量不大的工件。当所选用的毛坯为形状较复杂、尺寸偏差较大的铸件或锻件时，在加工阶段的初期，为了合理分配加工余量，经常采用划线找正定位法。

3．利用夹具定位法

中批量以上生产中广泛采用专用夹具定位。通过专用夹具对工件的定位，可以使同一批工件都能在夹具中占据一致的位置，以保证工件相对于刀具和机床的正确加工位置。工件在夹具上的定位，是由工件的定位基准（面）与夹具上的定位元件的定位表面相接触或相平衡实现的。6.1.7六点定位原理

任何一个物体，如果对其不加任何限制，那么，它在空间中的位置是不确定的，可以向任何方向移动或转动。物体所具有的这种运动的可能性，即一个物体在三维空间中可能具有的运动，称为自由度。在OXYZ坐标系中，物体可以有沿X、Y、Z轴的移动及绕X、Y、Z轴的转动，共有六个独立的运动，即有六个自由度。所谓工件的定位，就是采取适当的约束措施，来消除工件的六个自由度，以实现工件的定位。

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。6.1.8完全定位与不完全定位

根据工件加工表面的位置要求，有时需要将工件的六个自由度全部限制，即用六个合理布置的定位支撑点来限制工件的六个自由度。这种使工件位置完全确定的定位形式称为完全定位。有时需要限制的自由度少于六个，但又能满足加工技术要求，这种定位形式称为不完全定位。如在平面磨床上磨长方体工件的上表面，工件上表面只要求保证上下面的厚度尺寸和平行度，以及上表面的粗糙度，那么此工序的定位只需限制三个自由度就可以了，这是不完全定位。

在加工中，有时为了使定位元件帮助承受切削力、夹紧力，或者为了保证一批工件进给长度一致、减少机床的调整和操作等，常常会对无位置尺寸要求的自由度也加以限制，只要这种定位方案符合六点定位原理，是允许的，有时也是必要的。

6.2专用夹具设计的一般步骤

6.2.1夹具设计的一般步骤

1．研究原始资料，明确设计要求，收集设计资料

在接到夹具设计任务书后，首先要仔细地阅读被加工零件的零件图和装配图，清楚地了解零件的作用、结构特点、材料及技术要求。其次要认真地研究零件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求、加工余量、定位基准及所使用的工艺装备。

收集有关资料，如机床的技术参数，夹具部件的国家标准、部颁标准、企业

标准和厂定标准，典型夹具结构图册，夹具设计指导资料等。必要时还应了解同类零件所用过的夹具及其使用情况，作为设计时的参考。

2．拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图

拟定夹具结构方案时应主要考虑以下问题：根据零件加工工艺所给的定位基准和六点定位原理，确定工件的定位方法并选择相应的定位元件；确定刀具引导方式，并设计引导装置或对刀装置；确定工件的夹紧方法，并设计夹紧机构；确定其他元件或装置的结构形式；考虑各种元件和装置的布局，确定夹具体的总体结构。为使设计的夹具先进、合理，常需拟定几种结构方案，进行比较，从中择优。在构思夹具结构方案时，应绘制夹具结构草图，以帮助构思，并检查方案的合理性和可行性，同时也为进一步绘制夹具装配图做好准备。

3．绘制夹具装配图，标注有关尺寸及技术要求

夹具装配图应按国家标准绘制，比例尽量取1:1，这样可使所绘制的夹具图有良好的直观性。对于很大的夹具，可使用1:2或1:5的比例；夹具很小时可使用2:1的比例。夹具装配图在清楚表达夹具工作原理和结构的情况下，视图应尽可能少，主视图应取操作者实际工作位置。

绘制夹具装配图可参照如下顺序进行：用假想线（双点画线）画出工件轮廓（注意将工件视为透明体，不挡夹具），并应画出定位面、夹紧面和加工面（画在各视图上）；画出定位元件及刀具引导元件；按夹紧状态画出夹紧元件及夹紧机构（必要时用假想线画出夹紧元件的松开位置）；绘制夹具体和其他元件，将夹具各部分连成一体；标注必要的尺寸、配合、技术条件；待加工面上的加工余量可用网纹线或粗实线表示；对零件进行编号，填写零件明细表和标题栏。

4．绘制零件图

对夹具装配图中的非标准件均应绘制零件图，零件图视图的选择应尽可能与零件在总图上的工作位置相一致，并按总图要求确定零件的尺寸、公差和技术要求。

6.2.2专用夹具设计中的几个重要问题

1．夹具设计的经济性分析

在零件加工过程中，对于某一工序而言，是否要使用夹具，应使用什么类型的夹具（通用夹具、专用夹具、组合夹具等），以及在确定使用专用夹具的情况下应设计什么档次的夹具，这些问题在夹具设计前必须加以认真的考虑。除了从保证加工质量的角度考虑外，还应作经济性分析，以确保所设计的夹具在经济上合理。具体内容可参考有关文献。

2．成组设计思想的采用

以相似性原理为基础的成组技术在设计、制造、管理等各方面均有广泛的应 13

用，夹具设计也不例外。在夹具设计中应用成组技术的主要方法是：根据夹具的名称、类别、所用机床、服务对象、结构形式、尺寸规格、精度等级等对夹具及夹具零部件进行分类编码，并将设计图纸及有关资料分类存放。当设计新夹具时，首先要对已有的夹具进行检索，找出编码相同或相近的夹具，或对它进行小的修改、或取其部分结构、或供设计时参考。在设计夹具零部件时，亦可采用相同的方法，或直接将已有的夹具零部件拿来使用、或在原有图纸基础上作些小的改动。不论采用哪种方式，均可大大减小设计工作量，加快设计进度。

3．夹具装配图上尺寸及技术条件的标注

夹具装配图上标注尺寸及技术要求的目的主要是为了便于拆零件图，便于夹具装配和检验。为此应有选择地标注尺寸及技术要求，具体讲，夹具装配图上应标注以下内容：

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 ① 夹具外形轮廓尺寸。

② 与夹具定位元件、导向元件及夹具安装基准面有关的配合尺寸、位置尺寸及公差。

③ 夹具定位元件与工件的配合尺寸。④ 夹具导向元件与刀具的配合尺寸。⑤ 夹具与机床的连接尺寸及配合。⑥ 其他重要配合尺寸。

夹具上有关尺寸公差和形位公差通常取工件上相应公差的1/5～1/2。当生产批量较大时，考虑夹具的磨损，应取较小值；当工件本身精度较高，为使夹具制造不十分困难，可取较大值。当工件上相应的公差为自由公差时，夹具上有关尺寸公差常取0.1mm或0.05mm，角度公差（包括位置公差）常取10' 或5'。确定夹具公差带时，还应注意保证夹具的平均尺寸与工件上相应的平均尺寸一致，即保证夹具上有关尺寸的公差带刚好落在工件上相应尺寸公差带的中间。夹具装配图上标注的技术要求通常有以下几方面：

① 定位元件与定位元件定位表面之间的相互位置精度要求。② 定位元件的定位表面与夹具安装面之间的相互位置精度要求。③ 定位元件的定位表面与引导元件工作表面之间的相互位置精度要求。④ 引导元件与引导元件工作表面之间的相互位置精度要求。

⑤ 定位元件的定位表面或引导元件的工作表面对夹具找正基准面的位置精度要求。

⑥ 与保证夹具装配精度有关的或与检验方法有关的特殊的技术要求。4．夹具结构工艺性分析

在分析夹具结构工艺性时，应重点考虑以下问题：

（1）夹具零件的结构工艺性。与一般机械零件的结构工艺性相同，首先要尽量选用标准件和通用件，以降低设计和制造费用，其次要考虑加工的工艺性及经济性。

（2）夹具最终精度保证方法。专用夹具制造精度要求较高，又属于单件生产，因此大都采用调整、修配、装配后加工，以及在使用机床上就地加工等工艺方法来达到最终精度要求。在设计夹具时，必须适应这一工艺特点，以利于夹具的制造、装配、检验和维修。

（3）夹具的测量与检验。在确定夹具结构尺寸及公差时，应同时考虑夹具上有关尺寸及形位公差的检验方法。夹具上有关位置尺寸及其误差的测量方法通常有三种，即直接测量方法、间接测量方法和辅助测量方法。

5．夹具的精度分析

夹具的主要功能是用来保证零件加工的位置精度。使用夹具加工时，影响被加工零件位置精度的误差因素主要有三个方面：

（1）定位误差。工件安装在夹具上位置不准确或不一致性，用dw即表示，如前所述。

（2）夹具制造与安装误差。包括：

① 夹具制造误差。定位元件与导向元件的位置误差、导向件本身的制造误差、导向元件之间的位置误差、定位面与夹具安装面的位置误差等。

② 夹紧误差。夹紧时夹具或工件变形所产生的误差。③ 导向误差。对刀误差、刀具与引导元件偏斜误差等。

④ 夹具装夹误差。夹具安装面与机床安装面的配合误差、装夹时的找正误差等。该项误差用zx表示。

（3）加工过程误差。在加工过程中由于工艺系统（除夹具外）的几何误差、受力变形、热变形、磨损以及各种随机因素所造成的加工误差，用gc表示。上述各项误差中，第一项与第二项与夹具有关、第三项与夹具无关。显然，为了保证零件的加工精度，应使

dw+zx+gc≤T

式中，T为零件有关的位置公差。

式即为确定和检验夹具精度的基本公式。通常要求给gc留三分之一的零件公差，即应使与夹具有关的误差限定在零件相应公差三分之二的范围内。当零件生产批量较大时，为了保证夹具的使用寿命，在制定夹具的制造公差时，还应考虑留有一定的夹具磨损公差。

6.3加工箱体的夹具

6.3.1钻床夹具

此夹具采用“一面两销”的定位方式，其中以端面1和一个固定圆柱销和

一个削边销共同定位，其中一面能够限止3个自由度ZX Y，而一个圆柱销能限止2个自由度X Y，一个削边销能限止1个自由度Z。再通过铰链压板对其进行加紧。由于工件需转过90°加工，所以必须有翻转机构并且要把翻转机构定位，此夹具采用手拉式定位器将其定位，在加工过程中用手动翻转工件转动90°，转动手柄将其夹具体夹紧，调解铰链压板将箱体零件夹紧。这样就能很好的对其进行钻加工，尽可能的保证其精度。夹具图如图2所示

具设计部分。在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机床及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，选择合理简便的夹紧方案。

通过这次毕业设计，使我对大学四年所学的知识有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，使我对这次毕业设计有了很深的体会：

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501

1、培养了我查阅相关手册、标准、图表等技术资料的能力。

2、使我对以前所学的知识进行了一次巩固与复习。特别是在识图、手工绘图、计算机绘图、运算等方面使我有了更深的理解。

3、这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等。

4、培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识。

5、对自己独立思考能力和创新能力是更进一步的锻炼与提高。

6、再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。

通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计之后，对以前所学过的知识进一步巩固。

【参考文献】

[1] 濮良贵，纪名刚．机械设计[M]．第8版．北京：高等教育出版社．2007 [2] 孙桓，陈作模，葛文杰．机械原理[M]．第7版．北京：高等教育出版社．2006 [3] 王启平.机械制造工艺学[M].第5版.哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社,2005.8 [4] 王启平.机床夹具设计.哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社,2005.7 [5] 徐海枝.机械加工工艺编制.北京：北京理工大学出版社，2009.9 [6] 邓志平.机械制造技术基础.西南交通大学出版社，2008.8 [7] 培棠.夹具结构设计手册.国防工业出版社，2011.1 [8] 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南[M].北京：化学工业出版社，2006.12 [9] 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M].冶金工业出版社，2001.03 [10] 黄祥旦.机械加工工艺手册第2卷[M].第1版.机械工业出版社1991.09 [11] 李益民.机械制造工艺设计简明手册[M].第1版.机械工业出版社1994.07 [12] 肖继德，陈宁平.机床夹具设计[M].第2版.机械工业出版社.2005.5 [13] 东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工大学.机床夹具设计手册[M].第2版.上海科学技术出版社.1988.4.2

第二篇：铣床传动箱体加工工艺及铣床夹具毕业设计论文

X225铣床传动箱体加工工艺及铣床夹具设计

摘要

本设计是铣床传动后箱体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。铣床传动后箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度基准的选择分为粗基准和精基准，粗基准选择首先保证工件某重要表面的余量均匀，表面应平整，没有浇口或飞边等缺陷，而且只能用一次，以免产生较大的的位置误差。应选择该表面作粗基准。精基准的选择应尽可能使各个工序的定位都采用同一基准，当精加工或光整加工工序要求余量小而无效均匀时，应选择加工表面本身作为精基准。

机械夹具在我国的发展前景是十分广泛，有着很大的发展空间。机械夹具的要求结构简单，使用方便，制造精度高。就本次设计而言，整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词 工艺路线；夹具设计；工序

-I

operate and has a high production efficiency.Mechanical fixture in the structure should be toward the direction of the simple, easy-to-use, high-precision.Keywords Process route；Fixture designing；Operation

-III

4.2.4 确定切削用量及基本工时................................................................14 4.2.5 切削力的计算....................................................................................16 4.3 本章小结..................................................................................................16 第5章 夹具设计...............................................................................................17 5.1 设计方法和步骤.....................................................错误！未定义书签。5.2 方案设计.................................................................错误！未定义书签。5.3 定位机构的设计及误差分析.................................错误！未定义书签。5.3.1 确定定位元件，计算定位误差........................................................18 5.3.2 定位销的选择....................................................................................21 5.3.3 定位误差的分析与计算....................................................................21 5.4 夹紧机构的设计及夹紧力的计算..........................................................22 5.5 加紧元件的强度校核..............................................................................24 5.6 夹具设计技术的发展.............................................错误！未定义书签。5.6.1 柔性夹具的研究和发展...................................................................25 5.6.2 计算机辅助夹具设计(CAFD)..........................................................26 5.6.3 自动化夹具（AFD）...........................................................................26 5.7本章小结...................................................................................................27 结论.....................................................................................................................28 致谢.....................................................................................................................29 参考文献.............................................................................................................29 附 录...................................................................................................................30

-V

-VII

程中有朝着下列方向发展的趋势

1.功能柔性化。2.传动高效化。3.自动化。

4.制造的精密化。5.旋转夹具的高速化。6.机构标准化 7.模块化。

8.设计自动化。

1.3 机床夹具的组成

1.定位装置。2.夹紧装置。

3.导向、对刀元件。4.连接元件。

5.其它装置或元件。6.夹具体。

本设计说明书的设计题目是 所给的题目是X225铣床传动箱体加工工艺及钻床夹具设计。本说明书分为以下几部分 第一部分 零件的分析，第二部分 零件的工艺规程设计，第三部分 机械加工余量及工序尺寸，第四部分 夹具设计，绘制工程图，第五部分 夹具体受力分析。树种详尽列列出了各个加工工序，在每个加工工序中，又详细的列出了每切削工时，都进行了精密的计算，对每个加工工序所需的机床进行合理的选择，且编写了《机械加工工艺规程卡片》单独装订成册。

本设计属于工艺设计范围，机械加工工艺设计在零件的加工制造过程中有着重要的作用。工艺性的好坏，直接影响着零件的加工质量及生产成本，在本设计中为了适应大批量生产情况以提高产品的生产效率[2]。在设计中所采用的零件尽量采用标准件，以降低产品的生产费用。

就个人而言，毕业设计是在学完大学全部基础课程和专业课程后进行的，是对思念的大学学习的一种综合检验。是大学学习中不可缺少的重要部分，也可是说将学校生活和工作联系起来的一座桥梁，为我们提供了很好的实践机会。我希望通过毕业设计能对自己将来所从事的工作进行一次

第2章 零件的设计

2.1 零件的作用

所给的题目是铣床传动后箱体钻削卡具及加工工艺设计，其主要作用是箱体两侧的190、90、85、80安装轴承的孔，以便于变速箱体中的齿轮配合变速，使铣床获得前进后退的各级速度。[3]各孔周围均匀分布螺纹孔，用来连接一些轴承盖，而且箱体顶部和上下端都有螺纹孔，可使箱体直接连接到机床上。

2.2 零件的工艺分析

由零件图可知，此铣床传动前箱体的加工可以分为两部分

1.平面加工 其中包括箱体的顶面、底面，和顶、底面上安装操纵杆的190、90、85、80的孔的平面，以及锁定箱盖的加工表面。还有箱体的上下外侧面，以及以及锁定箱盖的加工表面，总的来说，零件所需加工的平面并不多，位置精度要求不太高，用半精加工就可以实现其设计要求。

2.孔加工 该零件的孔加工较多，而且要求较高，对于大于50的孔只需铸出，比如190、90、80系列孔铸出后再对其进行一次半精加工就可以。对于其他小于50的孔其中大部分是以顶、采用一面两孔定位方式，这些孔包括垂直于箱体表面的四个阶梯孔，以及其他定位孔，剩余的螺纹孔按同样的加工方法加工[4]。

以上分析可知，对这两部分的加工而言，我们可以先进行平面加工，然后进行孔的加工，加工孔时使用一面两孔的定位方式，采用专用夹具，并且保证他们的尺寸精度要求。

零件如图2-1零件仰视图所示

第3章 工艺规程的设计

3.1 确定毛坯制造形式

3.1.1 零件材料的选择

考虑到铣床箱体在工作过程中并不承受夹大的交变及冲击性载荷，选用灰口铸铁铸造毛坯件。

3.1.2 确定生产类型的依据

生产纲领公式查看公式（3-1）

Np =N * n *(1+2%+b%)（3-1）

其中 Np——零件的生产纲领，件/年

N——产品的年生产量，台/年 A%——备用品率 B%——废品率

N——每台机械生产中该零件的数量 所以 Np =2000*1*(1+4%+1%)=2010件/年

由于零件结构不是很复杂，毛坯质量小于100公斤，年产量在500到5000件内，零件属于轻型，中批量生产，考虑到现有条件和技术水平，采用砂型铸造是较合适的。[5]

3.2 基面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要的工作之一，选择定位基准必须从零件整个工艺过程的全局出发，具体情况具体分析，使先行工序为后续工序创造条件，使每个工序都有合适的基准和定位 夹紧方式。基面选择的正确与合理，可以使加工量得到保证，生产率得以提高，否则，不但使加工工艺过程中问题百出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常运行。

（2）主要表面的粗精加工要分开，以消除切削力带来的变形；

（3）次要表面的加工，经可能在同一次装夹中加工，以减少装夹次 数，节省辅助时间，提高个表面的相对位置精度。

2.热处理工序的安排 退火安排在机械加工之前。

3.辅助工序的安排

（1）划线工序安排在机械加工之前；

（2）清洗工序紧接在光整加工之后；

（3）油漆工序安排在机械加工之前，热处理之后。

4.检验工序的安排

（1）粗加工全部结束后，精加工之前；

（2）零件从一车间到另一个车之前；

（3）重要工序之前后；

（4）零件全部加工结束之后。

3.2.5 工艺路线的拟定

此零件为成批生产，可采用专用夹具使工序集中，以提高生产效率，由于该零件平面的位置精度要求较高，所以在制定工艺路线先考虑加工平面，然后再采用专用夹具进行孔加工。工艺路线方案如下。

工艺方案 1.毛胚铸造 2.时效处理 3.粗铣顶面 4.粗铣底面 5.精铣顶面 6.精铣顶面

7.粗镗顶面孔190，孔90，孔85，孔80 8.半精镗顶面孔190，孔90，孔85，孔80 9.在箱体顶面钻、攻16-M8，钻深18攻深15的螺纹孔 10.钻、扩孔21 工艺方案的分析

所给的零件的孔和孔周围的面加工精度要求较高，属于箱体类零件，平面加工应用铣削，孔加工主要是钻削和扩削，而一些特殊的孔应用镗削。

第4章 确定加工余量，工序及毛坯尺寸

4.1 毛坯余量余与工序的确定

加工余量是指加工过程中所切除的金属厚度，加工余量可分为加工总余量（毛坯余量）和工序余量。加工余量等于各工序余量之和。

影响工序余量的因素有

1.上工序的各种表面缺陷和误差因素，包括表面粗糙度和缺陷层、尺寸公差和行为误差

2.本工序的装夹误差 确定加工余量的方法(1)经验估计法(2)查表法

(3)分析计算法 这里采用查表法，为了防止余量不够而产生废品，在查表所得的数量上稍大一些。

此零件材料为灰铸铁,硬度为HB190,生产类型为成批生产，采用砂型铸造，2级精度。

根据以上原始材料及加工工艺要求，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下

4.1.1平面加工

1.顶面 最大加工尺寸 195mm 半精加工余量 Z2=1.5mm 粗加工余量 Z1=2.5mm 毛坯余量 Z=1.5+2.5=4.0mm 粗铣后尺寸H1=195+1.5=196.5mm 毛坯尺寸 H2=195+4.0=199.0mm 2.底面 最大加工尺寸195mm 半精加工余量 Z2=1.5mm 粗加工余量 Z1=2.5mm 毛坯余量 Z=1.5+2.5=4.0mm 粗铣后尺寸 H1=195+1.5=196.5mm

0

铰孔至21 先钻孔至6，深度5mm 铰孔至8,深度5mm 3.粗镗、半精镗顶面孔190，孔90，孔85，孔80 粗镗至187 半精镗至190 粗镗至83 半精镗至85 粗镗至88 半精镗至90 粗镗至78 半精镗至80 4.2 切削用量的选择

正确的选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的工具耐用度和经济性，保证加工质量，具有相当重要的作用。

4.2.1 粗加工切削用量的选择原则

粗加工时，加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大。因此，选择粗加工切削用量时，要尽量保证较高的单位时间金属切除量（金属切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、进给量F和切削深度αp）中，提高任何一项，都能提高金属切削率。但是对刀具耐用度影响最大的是切削速度，其次是进给量。切削深度影响最小。[8]所以，粗加工切削用量的选择原则是 首先考虑选择一个尽可能大的切削深度αp，其次选择一个较大的进给量F，最后确定一个合适的切削速度V。

4.2.2 精加工时切削用量的选择原则

精加工时加工精度和表面质量要求比较高，加工余量要求小而均匀。因此，选取精加工切削用量时应着重考虑，如何保证加工质量，并在此前提下尽量提高生产率。所以，在精加工时，应选用较小的切削深度αp和进给量F，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工质量和表面质量。

度。[9]4.2.4 确定切削用量及基本工时

用查表法确定余用计算方法相结合而得到的切削用量，并计算切削力，作为以后核算夹具之用。

1.钻8孔

加工条件 Z35立式钻床，高速钢麻花钻头 其直径d08mm。钻头几何形状 双锥修磨横刃，β=30°，2=118°，21=70°,b3.5 mm，a012，55，b=2 mm,l=4 mm。

决定进给量f 按加工要求决定进给量 根据[6]表2.7，灰铸铁的硬度位于168～218HBS之间，f=0.52～0.64 mm/r。由于l/d=47/12=4,d08 mm时，故应乘孔深修正系数kt0.95，则进给量

f0.52~0.640.95 mm/r0.50~0.61 mm/r 按钻头强度决定进给量，当灰铸铁硬度为190HBS ,d08 mm，钻头强度允许的进给量f=0.55mm/r

根据Z35钻床说明书f=0.43mm/r

当f=0.43，d012 mm时，Ff2900N

Fmax15969mm FfFmax，故f=0.43 mm/r可用。

决定钻头磨钝标准及寿命 根据文献[6]表2.12，当d08mm时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm，寿命T=60min。

切削速度如公式（4-4）所示

4.2.5 切削力的计算

1.轴向力

轴向力的计算公式如（4-8）所示

FfgFd0zffyFkF

（4-8）

跟据文献[1]kf1.0，yF0.8，zf1.0

F42010.71.00.430.81 2287.7N

2.切削扭矩

切削扭矩的计算公式如（4-9）所示

Mcmd0zmfymkm

（4-9）

根据文献[1]km1.0，ym0.8，zm1.0

M0.20610.720.430.8km

12.0 N·m 3.切削功率

切削功率的计算公式如（4-10）所示

PM2Md0

212.09.57521.47Km10.7

（4-10）

4.3 本章小结

本章介绍了零件加工的毛坯余量，定位基准的选择，时间定额的计算，重点是切削用量的计算以及切削力的计算。

位元件不能由来承受力和力矩，所以要选辅助支撑，辅助支撑用来提高共建的装夹刚度和稳定性，不起定位作用。[10]

上述特点在夹具设计中应给予足够的重视。夹具体设计的好坏关系到加工精度、加工效率、加工成本及工人的劳动强度。

5.3 定位机构的设计及误差分析

工件在夹具中的定位是指在夹具中，工件的定位基准与定位元件相接触或配合，从而使同一批 工件在夹具中都能获得一致的正确位置。加工零件的位置精度取决于工件在机床或夹具中定位的准确性，所以夹具定为基准的选择，既要保证本身的定位精度。[11]又要保证被加工零件的各种精度要求。定位机构的设计是非常重要的。

5.3.1 确定定位元件，计算定位误差

由于定位方案为一面两销定位，一两个圆柱销作为定位元件，则会产生重复定位现象，即一销套上工件孔以后，另一个销很难同时套上。为了避免这种定位干涉，补偿工件两定位孔直径和中心距误差及夹距两定位销直径和中心距误差。夹具两定位销采用一圆柱销，另一销在连心线的垂直方向削去两边，即削边销。

1.确定定位销中心距及尺寸公差

销间距的基本尺寸和孔间距的基本尺寸相同，1尺寸公差一般取为L销~3孔间距的计算

1L1 5L销L1

2L1y215sin45398）218.028mm

L1x(215cos4555)2120.028mm

22L1L1.665mm xL1y430L1L1xcosL1ysin

L销LIX1min（5-1）

0.033由于零件圆柱孔销的尺寸为12H80

X1min0(0.020)0.020mm

10.0650.0200.070.021mm

24.确定削边销圆弧部分与其相配合得工件定位孔的最小间隙

2b20.0713X2min0.020mm

D221式中D2为与削边销相配合的工件定位孔的最小直径。

5.销边销的最大直径d2

公差配合取h7，其下偏差为ei=0.025mm

d2D2X2min

0.0200.020 d2420.025000.020420.045

6.确定转角误差

由于定位孔和定位销作上下销移接触，造成工件两定位孔连心线相对夹具上量定位销连心线发生偏移，产生最大转角误差，其式可按下面公式（5-2）计算

tg'(X1maxX2max)/2L（5-2）

其中 X1max为夹具圆柱销与其配合的工件定位孔间的最大间隙。

X2max为夹具体削边销与其配合的工件定位孔间的最大间隙。

X1max0.0330.0200.052mm X2max0.0390.0450.084mm

tg(0.0520.084)/2591.6650.000115

0.0077.确定基准定位误差1

这一误差取决于定位孔和圆柱销之间的最大间隙，工件在平面内任何方向上的基准位移误差如（5-3）式

1△1TD1Td1（5-3）

式中 TD1为工件孔直径的公差

0

1315

产生定位误差的原因有以下两个方面 一是定位基准与工序基准不重合，产生基准不重合误差，用符号B表示;另一主要误差是由工件的定位基面与定位元件的工作表面的制造误差及配合的最小间隙的存在，引起定位基准产生位移，即基准位移误差，用符号w来表示，公式如（5-4）

对工序尺寸 120.2

w△1TD1Td1（5-4）

其中式中 TD1—工件孔直径的公差 TD10.033mm

Td1—圆柱销直径公差 Td10.021mm △1—圆柱销与工件孔最小间隙 由以上计算可知 △10.020mm w0.0330.0210.0200.074mm 根据图中计算可知

cos550.0280.843591.665sin218.0280.539591.625x0.074cos0.0610.8430.051

y0.074sin0.0610.5390.0331水平方向：x0.051Tg0.673合格，所以对钻孔为制度误差要求，可根据定位误差小于其零件公差1的而确定。35.4 夹紧机构的设计及夹紧力的计算

设计和选用夹紧装置时必须满足以下基本要求

1.夹紧过程中应能保持工件定位时所获得的正确位置 2.夹紧应可靠和适当

3.夹紧装置应操作方便、省力、安全

4.夹紧装置的自动化程度和复杂程度应与生产批量和生产条件相适应

ri—第I个螺栓的轴线到螺栓组对称中心的距离（这里

[15]ri相等，均为r94mm）

ks—防滑系数，取KS=1.2 QP1.224.0589N

0.13494103实际预紧力Q实Q理K KK1K2K3K4 K为安全系数 其中 K1 一般安全系数，考虑到增加夹紧的可靠性和因工件材料性质及余量不均匀等引起的切削力的变化。一般取K11.5~2

K2 加工性质系数，粗加工取K21.2。精加工取K21.5

K3 刀具钝化系数，考虑刀具磨损钝化后，切削力增加。一般取K31~1.3 取K31.2

K4 断续切削系数，断续切削时取K41.2。连续切削时，取K41

KK1K2K3K41.51.21.21.22.592

.69N

Q5892.59215265.5 加紧元件的强度校核

分析夹具体中各零件的受力情况，可知连接上下压板的螺栓畏罪薄弱环节。

受力分析 当压紧工件时，螺栓除受夹紧力Q作用产生拉应力外，还受转矩T的扭转而产生扭转剪应力的作用。[15]

拉伸应力 Q4d21536.6913.5Mpa

3.142124扭转剪应力 0.56.75Mpa

由第四强度理论，可知螺栓预紧状态下的计算应力公式如（5-5）

C23

2（5-5）

5.6.2 计算机辅助夹具设计(CAFD)

在过去的十几年中, 制造研究团体将研究的重点放在了发展和改善诸如计算机辅助设计计算机辅助制造（CAD/CAM）和计算机辅助工艺规划(CAPP)等方面只是在最近20年来,CAFD才发展成为(CAD/CAM)集成技术的一个重要组成部分 , 并且成为CAPP的一个重要方面。它是CIMS环境下设计和制造之间的连接纽带.随着CAD/CAM系统在工业中的建立, CAFD很自然地应用到了夹具设计当中。

CAFD领域的主要研究方面有：(1)夹具设计时基于成组技术的分类方法及基于案例的推理；(2)通过运动学分析确定定位点和夹紧点；(3)利用基于知识的专家系统选择定位面和夹紧面；(4)基于几何分析的夹具规划；（5）用于定位基准选择的精度关系分析；（6）组合夹具的构形设计。

5.6.3 自动化夹具（AFD）

近年来组合夹具系统的设计受到了夹具行业的普遍关注, 并且在一些文献中对该领域的最新发展成果进行了回顾，通过几何计算的方法验证了夹具构形中力的锁合问题, 在确定优化的夹紧点和夹紧顺序中提出了几何推理的方法, 这种方法在考虑到力的锁合后, 从候选的夹紧点布局中确定最优化的夹紧点, 是非常简单并行之有效的。通过变形一种是由于装夹所产生的接触变形, 另一种是由于切割力所引起的工件的弯曲变形分析, 对支撑和夹紧位置进行所需的重新布置, 以在给定的工件上设计出最好的支撑、定位和夹紧位置, 完成加工过程中牢固精确地夹紧工件的功能，并在自动夹具设计原型系统中贯彻了这样的推理机制该系统提供了一种智能化的自动夹具设计环境系统由个主要模块构成完全信息化的产品模型知识库推理机制最终的夹具构型。按照自动化程度区分, 夹具设计系统分为交互式, 半自动化式和自动化式交互式的夹具。设计系统是计算机为使用者提供一种信息化的用户界面, 基于设计者的知识, 辅助用户选择合适夹具元件的一种系统系统由于要由用户根据工件的几何形状及加工要求来选择装夹表面、装夹点及夹具元件, 所以是非常耗时的, 而且并未完全开发出计算机的功能半自动化式的夹具设计系统是在交互式的基础上加以改进而来的, 它降低了对设计者专业知识的要求而自动化式的夹具设计系统用以进一步提高夹具设计过程的效率和质量, 可以自动确定夹紧点, 自动从一系列候选点

结论

为期四个月的工艺、夹具毕业设计基本结束，回顾整个过程，虽然我深深体会到了工作的艰辛，但面对着独立完成的毕业设计，我觉得受益匪浅，成功的喜悦油然而生。毕业设计使我对四年中所学的知识有了进一步的理解，也巩固和补充了所学到的东西，使理论与实践更加接近，强化了生产实习中的感性认识，是对大学四年学习知识的综合运用，这也是走上工作岗位前的一次有益的锻炼。

本次毕业设计主要分两个阶段。第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段本人认真复习了有关书本知识学会了如何分析零件的工艺性，学会如何查有关手册，选择加工余量、确定毛坯的类型、形状、大小等，绘制出了毛坯图。有根据毛坯图和零件图构想出工艺方案，确定了合理的方案来编制工艺。其中运用了基准选择、切削用量选择计算，时间定额计算等方面的知识。还结合了我们生产实习中所看到的实际情况选定设备，填写了工艺文件。运用工件定位、夹紧及零件结构设计等方面的知识。

通过这次设计，我基本掌握了一个中等复杂零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步入等。学会查阅手册，选择使用工艺装备等。

总的来说，这次设计，使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我独立思考问题、解决问题创新设计的能力，为以后设计工作打下了较好的基础。

由于自己水平有限，缺少设计经验，在设计中存在错误之处在所难免，请各位老师给予批评指正。

最后，衷心的感谢各位老师的精心指导，使我顺利的完成此次设计。谢谢！！

参考文献 王绍俊．机械制造工艺设计手册．哈尔滨工业大学出版社，1995 35～50 2 龚定安，蔡建国．机床夹具设计原理．陕西科技大学出版社，1981 84～90 3 黄克孚，王光逵．机械制造工程学．机械工业出版社，1992 25～36 4 邱宣怀．机械设计．高等教育出版社，2002 33～65 5 李哲． 夹具设计手册．机械工业出版社，1993 40～55 6 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学．机床夹具设计手册.上海科学技术出版社，1979 103～121 7 陈露． AutoCAD2006基础及应用教程．电子工业出版社，2006 56～74 8 王启平．机械制造工艺学．哈尔滨工业大学出版社，1998 15～35 9 刘品．机械加工工艺编制手册．机械工业出版社，1993 45～63 10 浦林祥．机械零件设计手册．机械工业出版社，1997 46～63 11 赵家齐．机械制造工艺学课程设计指导书．机械工业出版社，1994 47～62 12 上海柴油机厂工艺设备研究所．金属切削机床夹具设计手册.机械工艺出版社，1982 65～78 13 石光源．机械制图.高等教育出版社，1997 56～6 14 张耀辰．机械加工工艺设计实用手册．航空工业出版社，1999 120～146 15 李益民．机械制造工艺设计简明手册．机械工业出版社，1993 36～58 16 Naki, D.Wagen.Rubber crumb toughened polystyrene prepared by Reinforcing reaction molding.American Syvthellc Rubber Industry，2003, 5(4)78～91 17 Liao Jianmin.Fixturing analysis for stability consideration in an automated fixture design system[J]．Journal of Manufacturing Science and Engineering,2002,124(2)98～104 18 Subramani can V ,Kumar Senthil A agent approach to fixture design [J] Journal of I ntelligent manufaturing,2001,12(1)31～42

0

environment．Fortunately, a bearing failure caused by environment or handling contamination is preventable，and a simple visual examination can easily identify the cause．

Conducting a postmortem il1ustrates what to look for on a failed or failing bearing．Then，understanding the mechanism behind the failure, such as brinelling or fatigue, helps eliminate the source of the problem.Brinelling is one type of bearing failure easily avoided by proper handing and assembly.It is characterized by indentations in the bearing raceway caused by shock loading－such as when a bearing is dropped-or incorrect assembly.Brinelling usually occurs when loads exceed the material yield point(350,000 psi in SAE 52100 chrome steel)．It may also be caused by improper assembly, Which places a load across the races．Raceway dents also produce noise，vibration，and increased torque.A similar defect is a pattern of elliptical dents caused by balls vibrating between raceways while the bearing is not turning．This problem is called false brinelling.It occurs on equipment in transit or that vibrates when not in operation.In addition, debris created by false brinelling acts like an abrasive, further contaminating the bearing.Unlike brinelling, false binelling is often indicated by a reddish color from fretting corrosion in the lubricant.False brinelling is prevented by eliminating vibration sources and keeping the bearing well lubricated.Isolation pads on the equipment or a separate foundation may be required to reduce environmental vibration.Also a light preload on the bearing helps keep the balls and raceway in tight contact.Preloading also helps prevent false brinelling during transit.Seizures can be caused by a lack of internal clearance, improper lubrication, or excessive loading.Before seizing, excessive, friction and heat softens the bearing steel.Overheated bearings often change color，usually to blue-black or straw colored．Friction also causes stress in the retainer，which can break and hasten bearing failure．

Avoiding failures The best way to handle bearing failures is to avoid them．This can be done in the selection process

by

recognizing

critical

performance characteristics．These include noise，starting and running torque，stiffness，nonrepetitive runout，and radial and axial play．In some applications, these items are so critical that specifying an ABEC level alone is not sufficient．

Torque requirements are determined by the lubricant，retainer，raceway quality(roundness cross curvature and surface finish)，and whether seals or shields are used．Lubricant viscosity must be selected carefully because inappropriate lubricant，especially in miniature bearings，causes excessive torque．Also，different lubricants have varying noise characteristics that should be matched to the application.For example，greases produce more noise than oil．

Nonrepetitive runout(NRR)occurs during rotation as a random eccentricity between the inner and outer races，much like a cam action．NRR can be caused by retainer tolerance or eccentricities of the raceways and balls．Unlike repetitive runout, no compensation can be made for NRR.NRR is reflected in the cost of the bearing．It is common in the industry to provide different bearing types and grades for specific applications．For example，a bearing with an NRR of less than 0.3um is used when minimal runout is needed，such as in disk—drive spindle motors．Similarly，machine—tool spindles tolerate only minimal deflections to maintain precision cuts．Consequently, bearings are manufactured with low NRR just for machine-tool applications．

Contamination is unavoidable in many industrial products，and shields and seals are commonly used to protect bearings from dust and dirt．However，a perfect bearing seal is not possible because of the movement between inner and outer races．Consequently，lubrication migration and contamination are always problems．

per revolution and indicate closely spaced chatter marks or widely spaced, rough irregularities.Classifying bearings by their noise characteristics allows users to specify a noise grade in addition to the ABEC standards used by most manufacturers.ABEC defines physical tolerances such as bore, outer diameter, and runout.As the ABEC class number increase(from 3 to 9), tolerances are tightened.ABEC class, however, does not specify other bearing characteristics such as raceway quality, finish, or noise.Hence, a noise classification helps improve on the industry standard.6 的麻花钻如复合麻花钻（又称阶梯麻花钻）更合理，而在一般加工条件下选用标准麻还钻被认为是唯一合理的选择。

2.麻花钻尺寸 一般是根据被加工孔直径选择麻花钻直径，同时，还虑经验加工数据，如 用麻花钻钻孔结果，实际孔直径比麻花钻直径大0.1mm甚至更大，另外，有时还考虑钻孔后续加工需要的最少余量。

麻花钻的夹持 麻花钻夹持方法选用应考虑经济、合理，并满足加工精度要求。

麻花钻材料 高速钢麻花钻韧性好，易重磨，但允许使用的切削速度比较低；硬质合金麻花钻硬度高，耐磨性好，允许使用的切削速度比较高，重磨比较困难。选择材料既考虑生产需要同时考虑工艺条件可能。

先进涂层的出现，使一些工具厂家开发出了几何形状更加合理的钻头，如干式加工用钻头。正确确定钻头的合理几何形状取决于所用钻头的尺寸和特定用途。在先进的CNC加工设备上进行大批量加工，一般要求有较高的切削速度和进给量，所以要求钻头具有更为合理的切削刃几何形状。

要想获得满意的加工效果，夹持钻头的夹具性能至关重要。如果钻夹具达不到所要求的刚性，即使获得了驱动钻头的功率，也不能进行有效的切削。先进的钻夹具可获得很小的钻孔公差，尽管多数钻削加工不需要太高精度，但仍有些钻削加工的精度要求仍较高。最近，Bilz/RMT Tool公司和TM Smith Tool International公司引入了一个用于精密钻削加工的新型的刀夹具系统——Thermo-Grip刀夹具，这是一种新型的热装夹紧工具系统，Thermo-Grip刀夹具不用紧固螺钉装夹刀柄，也不用螺母和垫片固定刀具，由于在夹具的一侧无紧固螺钉，因此不会引起振动，所以刀具和夹具从一开始就具有良好的动态平衡，使钻削可在平衡状态下更好地进行高速加工。Thermo-Grip夹具的孔比切削刀具稍小，用一个感应线圈加热夹具前端，热膨胀使夹具孔胀开，将切削刀具插入，当夹具冷却后，刀柄四周在冷却压缩效应下即可产生足够的刀具夹持力。

TM Smith Tool公司开发了两种新型钻削工具系统 HSK和近心钻削系统。据该公司预测，这两种系统承受冷却液压力指标是6895kPa(实际可达8274kPa)。

钻削加工的三大要素

在钻孔过程中，要提高生产率，似乎不是最复杂的加工问题，但如下三个最重要的因素将直接影响钻削速度、公差和刀具寿命。尽管有多种不同的旋转切削刀具能够加工孔，但钻削仍是主要的孔加工方式。当今正不

粒硬质合金材料开发领域。一种新型工艺使制造商能够获得小于微米级的硬质合金晶粒，这种毫微晶粒硬质合金兼具硬质合金的高硬度的高速钢的高拉伸强度。在钻削加工中，无论钻头转速多快，钻头尖端的切削速度几乎为零，当加工硬材料时，钻头有被压碎的可能，采用微晶硬质合金钻头则可避免这种危险。

Iscar公司在硬质合金烧结前，通过在硬质合金中加入不同的添加剂，生产出亚微晶粒硬质合金，通常在加热和烧结硬质合金到形成最终形态的冶金工艺过程中，晶粒尺寸是趋于长大的，这种亚微晶粒硬质合金是一种刚性类同于高速钢、硬度又与硬质合金相似的材料，它可采用非常高的切削速度，其刀具寿命是原来刀具寿命的8～10倍。

先进涂层的出现，使一些工具厂家开发出了几何形状更加合理的钻头，如干式加工用钻头。正确确定钻头的合理几何形状取决于所用钻头的尺寸和特定用途。在先进的CNC加工设备上进行大批量加工，一般要求有较高的切削速度和进给量，所以要求钻头具有更为合理的切削刃几何形状。

先进的钻头夹具系统

要想获得满意的加工效果，夹持钻头的夹具性能至关重要。如果钻夹具达不到所要求的刚性，即使获得了驱动钻头的功率，也不能进行有效的切削。先进的钻夹具可获得很小的钻孔公差，尽管多数钻削加工不需要太高精度，但仍有些钻削加工的精度要求仍较高。最近，Bilz/RMT Tool公司和TM Smith Tool International公司引入了一个用于精密钻削加工的新型的刀夹具系统——Thermo-Grip刀夹具，这是一种新型的热装夹紧工具系统，Thermo-Grip刀夹具不用紧固螺钉装夹刀柄，也不用螺母和垫片固定刀具，由于在夹具的一侧无紧固螺钉，因此不会引起振动，所以刀具和夹具从一开始就具有良好的动态平衡，使钻削可在平衡状态下更好地进行高速加工。Thermo-Grip夹具的孔比切削刀具稍小，用一个感应线圈加热夹具前端，热膨胀使夹具孔胀开，将切削刀具插入，当夹具冷却后，刀柄四周在冷却压缩效应下即可产生足够的刀具夹持力。

TM Smith Tool公司开发了两种新型钻削工具系统 HSK和近心钻削系统。据该公司预测，这两种系统承受冷却液压力指标是6895kPa(实际可达8274kPa)。

为了提高切削速度和延长刀具寿命，许多用户已将HSK短锥柄、高速

0

第三篇：毕业设计(论文)柴油机连杆加工工艺设计说明书

毕业设计（论文）柴油机连杆加工工艺设计说明书

毕业设计论文任务书

专业 机械设计制造及其自动化 班级 机械051 姓名 下发日期 200-3-10 题目 12V180C柴油机加工工艺设计

艺设计

要 内 容 及 要

求 设计内容首先仔细分析所要加工零件的结构技术要求生产纲领等内容从而制定一套该零件的加工工艺规程认真分析该加工工艺规程的优点进而绘制出各个主要工序的工序卡片设计主要工序的机床夹具分析计算定位误差设计机床夹具的主要零件

要求根据给定的12V180系列柴油机零件图制定出符合加工技术要求的加工工艺工艺规程并对所制定的加工工艺规程进行可行性和优化性比较从而制定出较好的加工工艺设计重要工序的工艺装备要求的图纸量折合为零号图后不少于四张设计说明书不少于三万字

度

主要技术参数 进 主

专题

12V180柴油机加工工及 完 成 日 期

3月30日至4月10日2周 根据设计任务书要求查阅资料完成外文翻译工作

4月13日至4月24日2周 绘制连杆零件图熟悉连杆的结构初步确定连杆的加工工艺过程

4月27日至5月8日2周确定连杆机械加工工艺过程设计部分工序的工艺过程

5月11日至5月22日2周了解机床夹具设计的基本原则绘制重要工序夹具简图

5月25日至5月29日 1周 绘制重要工序的夹具图 6月1日至6月12日2周 编写设计说明书 6月15日至6月21日1周 修改整理资料打印资料 6月22日至6月23日2天 答辩

任签字 日 期 指导教师签字 日 期

导 教 师 评 语

教学院长签字 日 期 教研室主

指

指导教师 年 月 日 指 定 论 文 评 阅 人 评 语

评阅人

年 月 日

定 成

绩 指导教师给定 成绩 30 评阅人给定 成绩 30 答辩成绩 40 总 评 答辩委员会主席 签字

答 辩 委 员 会 评 语 评

连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件例如在往复活塞式动力机械和压缩机中用连杆来连接活塞与曲柄连杆多为钢件其主体部分的截面多为圆形或工字形两端有孔孔内装有青铜衬套或滚针轴承供装入轴销而构成铰接连杆是汽车发动机中的重要零件它连接着活塞和曲轴其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率连杆在工作中除承受燃烧室燃气产生的压力外还要承受纵向和横向的惯性力因此连杆在一个复杂的应力状态下工作它既受交变的拉压应力又受弯曲应力连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能又要求具有足够的钢性和韧性连杆是柴油机的主要传动件之一本文主要论述了连杆的加工工艺及其部分工序夹具设计确定加工的生产纲领及生产类型确定的毛坯材料及尺寸确定毛坯加工余量设计加工工艺确定部分重要工序所用的工艺装备和设备计算部分重要工序的切削用量和基本时间设计重要工序所用的夹具连杆的尺寸精度形状精度以及位置精度的要求都很高而连杆的工作环境恶劣刚性比较差容易产生变形因此在安排工艺过程时就需要把各主要表面的粗精加工工序分开逐步减少加工余量切削力及内应力的作用并修正加工后的变形才能最后达到零件的技术要求

关键词 连杆变形加工工艺夹具设计Abstract At both ends of linkage with the active and passive components in order to convey movement and the hinged edge of the bar For example in reciprocating piston compressor and power machinery to connect the piston with connecting rod and crank Connecting rod for steel parts the main part of the cross section for the round or shaped both ends have a hole or holes with needle bearing bronze bushing for the pin into and constitute a hinged axis Linkage is an important automotive engine parts it is connected to the piston and the crankshaft its role is to the reciprocating piston movement into rotary movement of the crankshaft and the role of the force in the piston to the crankshaft to the output power Link at work in addition to gas produced by the combustion chamber under pressure also have to face the vertical and horizontal inertia force Therefore the connecting rod in a complex work under the stress state It is subject to alternating stress of tension and compression but also by the bending stress Link the main form of fatigue damage and excessive deformation Usually the site of fatigue fracture in the connecting rod on the three regions of high stress Requirements of the working conditions of connecting rod connecting rod has higher strength and fatigue performance also requires adequate and toughness of steelThe connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod The precision of size the precision of profile and the precision of position of the connecting rod is demanded highly and the rigidity of the connecting rod is not enough easy to deform so arranging the craft course need to separate the each main and superficial thick finish machining process Reduce the function of processing the surplus cutting force and internal stress progressively revise the deformation after processing can reach the specification requirement for the part finally Keyword Connecting rod Deformination Working environment Processing technology Design of clamping device 目录 摘要 I Abstract II 目录 III 第1章 绪论 1 11机车柴油机简介 1 com 柴油机概述 com油机简介 2 12连杆简介及连杆加工工艺分析 4 com作用 4 com械加工工艺技术关键分析 4 com要研究内容 第2章 连杆加工工艺规程 21机械加工工艺规程简介 6 com工工艺规程的作用 6 com工工艺规程的制定程序 6 22计算产品生产纲领确定生产类型 6 23审查零件图样工艺性 24选择毛坯 7 25工艺过程设计 8 com准的选择 8 com段的划分与工序顺序的安排 10 com艺路线 11 26 确定毛坯加工余量及毛坯尺寸 13 com算连杆机械加工余量的方法 13 com 设计毛坯图 27 部分重要工序设计 15 com分重要工序介绍 com分重要工序工序尺寸 16 com削用量及基本时间 17 第3章 夹具设计 28 31机床夹具的分类基本组成及功能 28 31 1机床夹具的分类 28 com具的基本组成 28 com用夹具的主要功能 28 com用夹具设计的基本要求 29 32 12V180C 系列柴油机连杆铣剖分面夹具设计 com指出 29 com 夹具设计 30 33 12V180C系列柴油机连杆镗大小头孔夹具设计29

com 问题的指出 com 夹具设计 32 结论 34 参考文献 35 致谢 36 附件1 37 附件2 62

第1章 绪论 11机车柴油机简介 com 柴油机概述

柴油机是一种动力机械它以柴油为燃料将柴油燃烧而产生的热能转化为机械能柴油机广泛应用在工农业交通运输国防及人民日常生活中柴油机的型式很多一般可按下述几种方式分类

①按工作方式二冲程四冲程 ②按汽缸数单缸多缸

③按汽缸直径95105135 mm 等

柴油的特点是自燃温度低所以柴油发动机无需要火花塞之类的点火装置它采用压缩空气的办法提高空气温度使空气温度超过柴油的自燃测试这时再喷入柴油柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧从性能上说国内传统柴油机一直给人以体积笨重振动噪声大以及排放污染严重的印象因此国产轿车基本都采用汽油发动机然而近年来国外知名车商开始将一些最新的柴油机技术引入到中国大大改善了国人对柴油机的偏见譬如一汽大众刚刚推出宝来TDI柴油发动机其环保性动力性以及平顺性都不逊于汽油机同时又具有柴油机特有的巨大扭力和超低油耗市场前景十分看好

2柴油机结构及工作原理

结构柴油机由燃烧室组件动力传递组件机体和主轴承配气机构燃油系统和调速器润滑系统冷却系统起动系统构成

工作原理柴油机工作时一般分为吸气压缩爆发排气等步骤开始时活塞从上止点下行到下止点将新鲜空气吸入气缸然后从下止点上行到上止点将吸入的气体压缩使其压力及温度升高当接近上止点时气体温度已超过柴油燃点此时由喷油嘴将柴油喷入迅速燃烧高温高压燃气推动活塞下行做功之后活塞再次从下止点上行将废气排出气缸完成一个循环活塞往复不停地工作带动连杆使曲轴转动就从曲轴上把动能传输出来1机车柴油机概述

机车柴油机locomotive diesel engine是指用于内燃机车内燃车组或内燃动车的柴油机机车柴油机具有高功率强化柴油机的典型特征一般为四冲程V型机以12缸16缸最为普遍也有直列式6810缸的柴油机的宽度和高度受铁路机车车辆限界标准的限制机车的允许轴重对柴油机重量也有一定的限制现代机车柴油机不断提高增压度见内燃机增压同时加大气缸排量大功率柴油机的单机功率已达5000千瓦平均有效压力为13～20兆帕燃料消耗率为200～225克千瓦²时柴油机的附件如冷却水散热器风扇和空气滤清器等均布置在机车厢内机油滤清器机油换热器一般也布置在机车厢内柴油机几乎都采用电起动方式只有个别的采用空气起动调速系统大多采用液压全速调速器并装有超速停机油压保护和超温卸载等自动安全保护装置

2对机车柴油机的性能要求

机车在铁路上运行时线路状况不时变化又需要按计划时间运行因而要求机车柴油机的转速和功率在相当宽的范围内变化从运行工况的时间比例来看部分负荷约占50％空转占40％左右而标定工况的使用时间很少铁路分布地区广泛列车运行时的自然环境条件也在改变这就要求柴油机具有广泛的适应能力

对机车柴油机的性能要求是不仅在标定工况下而且更重要的是在部分负荷和空转时燃油和机油的消耗量小经济性应与机车牵引特性相适应有一个经济性最好的最低空载稳定转速性能指标随环境条件的变化小噪声低排气烟尘和有害成分少冷机或热机均能连续可靠起动一般在5℃气温时起动时间不超过10秒

2机车柴油机在中国的发展历程

柴油机发明后屡经研究试图将柴油机用于铁路牵引1913年瑞典最先制造了以55千瓦 75马力 柴油机为动力的第一台电力传动内燃动车但在1950年以前铁路车辆的牵引动力主要仍是蒸汽机车50年代内燃机车因有较好的能源利用率可以改善列车牵引经济性而获得了广泛的应用并逐步取代了蒸汽机车到80年代初世界上内燃机车已占机车总数的23 中国于1958年自行制造内燃机车 长辛店机车车辆厂制成了国产第一台内燃机车---建设型直流电力传动调车内燃机车机车装有2台B2-300型柴油机总装车功率为2³300马力最高速度80kmh该机车基本上是按从匈牙利进口的ND1型内燃机车仿造试制的

1969年1970年和1977年四方厂戚墅堰厂和资阳内燃机车厂以下简称资阳厂先后制造了6台4500马力等级的东方红4型货运液力传动内燃机车机车装用2台16V200ZL型柴油机最高速度100kmh 1970年四方厂开始生产援助坦-赞铁路和越南等国的装用12V180ZJ型柴油机的1000马力的DFH1345型和2000马力的DFH2型液力传动内燃机车总数达163台这是最早走出国门的国产内燃机车本文所研究就是12V180ZJ型柴油机气缸盖的加工工艺过程

1999年8月戚墅堰厂和浦镇车辆厂合作制成了M9T双M编组的新曙光号电力传动双层内燃车组媒介动力车机车装用1台12V280ZJ型柴油机车组总功率为2³3750马力席位1140个最高速度180kmh试验时达到1904kmh其他工厂的内燃动车也正在试制开发当中 内燃动车组的发展不仅提高了铁路在国内运输市场的竞争能力还提高了在国际市场上的竞争能力也为21世纪初叶我国铁路客运提供了新的运输工具

3机车柴油机发展方向

机车柴油机发展重点是在机车车辆限界和机车轴重允许的条件下不断提高功率一个重要的趋势是采用低压缩比与二级增压相配合的方法提高功率提高可靠性和耐久性以延长柴油机寿命提高经济性特别是改善部分负荷过渡工况和空转时的经济性应用电子技术实现运行工况优化和故障自动监控降低噪声和减少排气中的有害成分防止污染改善机车用柴油机增压器的跟随性等

内燃机车可靠性与可维修性设计也是国外大功率内燃机车的一个发展方向经验表明大功率交流传动内燃机车无故障运行能力要比传统的直流传动内燃机车大４０％左右可靠性提高除通过结构方面的改进外一个显著的特点是叫可靠性技术的应用提高内燃机车可靠性问题不只是通过对薄弱零件改进来解决而且要将可靠性技术贯穿于内燃机车设计试验制造使用维修和管理等各个环节中形成一个系统工程在设计中除采用概率统计方法把影响应力和强度的各因素视为随机变量运用可靠性理论保证所设计的零部件具有规定的可靠度外还要进行可靠性规划与设计主要包括建立可靠性模型将系统可靠性指标分配给各级组成部分进行可靠性分配根据设计方案进行可靠性预测按照设计方案进行故障模式影响及危害性分析ＦＭＥＣＡ及故障树分析ＦＴＡ等找出影响可靠性安全性的关键部件及薄弱环节国产第４代内燃机车应具有可靠性维修性及模块化设计

图1-1活塞连杆组

连杆是将活塞的往复运动转变成曲轴旋转运动的中间构件

连杆由连杆小头杆身连杆大头三部分组成连杆小头承受着活塞组产生的往复惯性力杆身承受着气缸内燃机气压力所产生的压应力以及往复惯性力产生的拉应力由制造误差产生的杆身断面偏移也会在杆身上形成附加弯曲应力连杆大头承受着往复惯性力和不包括连杆盖在内的连杆离心惯性力

对连杆的基本要求是

1连杆小头应具有足够的强度和刚度并使连杆小头轴承比压控制在合理范围内

2杆身应具有足够的疲劳强度尽可能小的质量良好的锻造工艺性 3连杆大头应具有足够的刚度以减小运转时的变形防止轴承热熔接连焊轴承应具有足够的承载面积

4连杆螺栓应具有足够的疲劳强度和一定的超转速工作能力

本论文主要研究大内容主要有 确定加工的生产纲领及生产类型

确定的毛坯材料及尺寸确定毛坯加工余量 设计加工工艺

确定部分重要工序所用的工艺装备和设备 计算部分重要工序的切削用量和基本时间 设计重要工序所用的夹具 第2章 连杆加工工艺规程 21机械加工工艺规程简介 com工工艺规程的作用

1机械加工工艺规程是组织车间生产的主要技术文件机械加工工艺规程是车间中一切从事生产的人员都要严格认真贯彻执行的工艺技术文件按照它组织生产就能做到个工序科学的衔接实现优质高产和低消耗

2机械加工工艺规程是生产准备和计划调度的主要依据有了机械加工工艺规程在产品投入生产之前就可以根据它进行一系列的准备工作如原材料和毛坯的供应机床的调整专用工艺装备如专用夹具刀具和量具的设计制造生产作业计划的编排劳动力的组织以及生产成本的核算等有了机械加工工艺规程就可以制所生产产品的进度计划和相应的调度计划使生产均衡顺利的进行

3机械加工工艺规程是新建或扩建工厂车间的基本技术文件在新建或扩建工厂车间时只有根据机械加工工艺规程和生产纲领才能准确确定生产所需机床的种类和数量工厂和车间的面积机床的平面布置生产工人的工种等级数量以及个辅助部门的安排等

制定机械加工工艺规程的原始资料主要是产品图样生产纲领生产类型现场加工设备及生产条件等设计机械加工工艺规程的程序一般为

1分析加工零件的工艺性主要包括审查零件结构的工艺性及了解零件的各项技术要求分析产品的装配图和零件的工作图熟悉该产品的用途性能及工作条件明确被加工零件在产品中的位置和作用等

2熟悉和确定毛坯 3拟定加工工艺路线 4工序设计 5 编制工艺文件

180C柴油机的该产品年产量为150台设其备品率为10机械加工废品率为1现制定该活塞的机械加工工艺规程

N Qn 1αβ 150 1101 166件年

连杆的年产量为166件现已知该产品属于轻型机械根据《机械制造工艺设计简明手册》表11-2生产类型与生产纲领的关系可确定其生产类型为中批生产

零件图样的视图正确完整尺寸公差及技术要求齐全 24选择毛坯

连杆在工作中承受多向交变载荷的作用要求具有很高的强度因此连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢如45钢55钢40Cr40CrMnB等近年来也有采用球墨铸铁的粉末冶金零件的尺寸精度高材料损耗少成本低随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用使粉末冶金件的密度和强度大为提高因此采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法

连杆毛坯制造方法的选择主要根据生产类型材料的工艺性可塑性可锻性及零件对材料的组织性能要求零件的形状及其外形尺寸毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法根据生产纲领为大量生产连杆多用模锻制造毛坯连杆模锻形式有两种一种是体和盖分开锻造另一种是将体和盖锻成体整体锻造的毛坯需要在以后的机械加工过程中将其切开为保证切开后粗镗孔余量的均匀最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形相对于分体锻造而言整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少锻造工时少模具少等优点故用得越来越多成为连杆毛坯的一种主要形式总之毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低性能提高

目前我国有些生产连杆的工厂采用了连杆辊锻工艺图1-2为连杆辊锻示意图．毛坯加热后通过上锻辊模具2和下锻辊模具4的型槽毛坏产生塑性变形从而得到所需要的形状用辊锻法生产的连杆锻件在表面质量内部金属组织金属纤维方向以及机械强度等方面都可达到模锻水平并且设备简单劳动条件好生产率较高便于实现机械化自动化适于在大批大量生产中应用辊锻需经多次逐渐成形

图连杆辊锻示意图

图给出了连杆的锻造工艺过程将棒料在炉中加热至1140～1200C0先在辊锻机上通过四个型槽进行辊锻制坯见图然后在锻压机上进行预锻和终锻再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见图锻好后的连杆毛坯需经调质处理使之得到细致均匀的回火索氏体组织以改善性能减少毛坯内应力为了提高毛坯精度连杆的毛坯尚需进行热校正

连杆必须经过外观缺陷内部探伤毛坯尺寸及质量等的全面检查方能进入机械加工生产线

辊锻制坯

在连杆机械加工工艺过程中大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面这是由于端面的面积大定位比较稳定用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距这样就使各工序中的定位基准统一起来减少了定位误差具体的办法是如图15所示在安装工件时注意将成套编号标记的一面不

图连杆的定位方向

与夹具的定位元件接触在设计夹具时亦作相应的考虑在精镗小头孔及精镗小头衬套孔时也用小头孔及衬套孔作为基面这时将定位销做成活动的称假销当连杆用小头孔及衬套孔定位夹紧后再从小头孔中抽出假销进行加工 为了不断改善基面的精度基面的加工与主要表面的加工要适当配合即在粗加工大小头孔前粗磨端面在精镗大小头孔前精磨端面

由于用小头孔和大头孔外侧面作基面所以这些表面的加工安排得比较早在小头孔作为定位基面前的加工工序是钻孔扩孔和铰孔这些工序对于铰后的孔与端面的垂直度不易保证有时会影响到后续工序的加工精度

在第一道工序中工件的各个表面都是毛坯表面定位和夹紧的条件都较差而加工余量和切削力都较大如果再遇上工件本身的刚性差则对加

工精度会有很大影响因此第一道工序的定位和夹紧方法的选择对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响连杆的加工就是如此在连杆加工工艺路线中在精加工主要表面开始前先粗铣两个端面其中粗磨端面又是以毛坯端面定位因此粗铣就是关键工序在粗铣中工件如何定位呢一个方法是以毛坯端面定位在侧面和端部夹紧粗铣一个端面后翻身以铣好的面定位铣另一个毛坯面但是由于毛坯面不平整连杆的刚性差定位夹紧时工件可能变形粗铣后端面似乎平整了一放松工件又恢复变形影响后续工序的定位精度另一方面是以连杆的大头外形及连杆身的对称面定位这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小同时可以铣工件的端面使一部分切削力互相抵消易于得到平面度较好的平面同时由于是以对称面定位毛坯在加工后的外形偏差也比较小

com段的划分与工序顺序的安排

连杆的主要加工部位是大小头端面大小头孔次要加工部位是各种螺纹孔及倒角除机械加工外还有调质处理划螺纹孔线探伤等另外在机械加工过程后还安排了钳工倒角去毛刺并对连杆进行喷丸处理为连杆的组装做好准备

加工阶段的划分 连杆机械加工工艺过程

连杆的机械加工工艺过程大致可以分为加工基准面粗钻铣大小头平面及大小头孔调质处理半精钻铣大小头平面及大小头孔分离连杆和连杆盖精铣基准面并进行磨削钻铰锪各种孔精钻铣大小头平面及小头孔和大头轴瓦研磨重要孔的支撑面钳工倒角去毛刺探伤后钳工清洗组装

连杆的大小头平面及大小头孔的技术要求都很严格所以对于这些端面安排了粗铣半精铣精车铣对于180C柴油机连杆进行粗加工时以大小头两端面作为精基准所以先粗加工大小头端面然后再加工其他各主要表面各种孔的加工集中在连杆与连杆盖连接处所以将各种孔加工完之后再精铣大小头端面以保证重要加工表面不被破坏或划伤

连杆盖机械加工工艺过程

连杆盖的机械加工工艺过程大致可以分为半精铣对接面划孔线车孔精铣对接面钻铰各孔磨螺钉面修正圆角钳工组装划瓦槽铣瓦槽钳工组装

对于连杆盖进行粗加工时以连杆盖一侧的一端面作为粗基准然后以对接端面作为精基准加工其他的重要表面

二工序安排

在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度

1连杆本身的刚度比较低在外力切削力夹紧力的作用下容易变形

2连杆是模锻件孔的加工余量大切削时将产生较大的残余内应力并引起内应力重新分布

因此在安排工艺进程时就要把各主要表面的粗精加工工序分开即把粗加工安排在前半精加工安排在中间精加工安排在后面这是由于粗加工工序的切削余量大因此切削力夹紧力必然大加工后容易产生变形粗精加工分开后粗加工产生的变形可以在半精加工中修正半精加工中产生的变形可以在精加工中修正这样逐步减少加工余量切削力及内应力的作用逐步修正加工后的变形就能最后达到零件的技术条件

各主要表面的工序安排如下 1两端面粗铣精铣粗磨精磨

2小头孔钻孔扩孔铰孔精镗压入衬套后再精镗 3大头孔扩孔粗镗半精镗精镗金刚镗珩磨

一些次要表面的加工则视需要和可能安排在工艺过程的中间或后面 制定工艺路线即工序设计其主要内容包括机床与工艺装备的选择加工余量的确定工序尺寸的确定切削用量的确定时间定额的确定等在此先确定工艺路线再在后面详细论述机床与工艺装备的选择加工余量的确定工序尺寸的确定切削用量的确定时间定额的确定等内容

制定柴油机加工工艺路线的出发点应当是使其能够合理保证气缸盖的几何形状尺寸精度及位置精度等技术要求在小批量生产的生产纲领下可以考虑广泛采用技术水平较高的数控机床及加工中心并尽量使工序集中来提高生产率除此之外还应当综合考虑零件特点和技术要求工艺设备与装备的具体使用条件及经济因素等可初步确定其加工工艺路线为

制定180C柴油机连杆工艺路线的出发点应当使连杆的几何形状尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证在中批生产的生产条件下可以考虑采用通用夹具和部分专用夹具等并尽量使工序集中来提高生产率除此之外还应当考虑经济因素以降低生产成本 因此经过综合考虑最终确定180C柴油机连杆加工工艺过程如下表2-1连杆盖的加工工艺过程如下表2-2 表2-1 180C柴油机连杆加工工艺过程 序号 工序名称 定位基准

面

面 铣一步大平面及小平面 大小头平铣二步小头平面

大小头平2 铣二步大平面 大小头平面钻小头孔66

大小头平面 铣小头孔至695上偏差01 大铣另一侧面188±

9小头平面铣工艺面94±01 大小头孔

01 基面和一侧面粗镗大头孔134 基面和一侧面以及小头孔 铣工字型副板

铣落刀槽14两侧 基面和一侧面精铣外形 基面和一侧面精铣盖顶面及螺钉面 锯开 精铣一14 半精铣对接面钻扩铰各孔攻丝

步大平面 基面和一侧面精铣另一大平面及小平面 基面和一侧面半精镗大小孔 基面和铣R25R5818 精铣另一小头平面 基面和一侧面

一侧面以及大小头孔 基面和一侧面 铣两面肋 基面和一侧面 铣R75 基面和一侧面 车1795下偏差-02车185 侧面 24 车大端156165及148 25 磨两平面 基面和一铣瓦槽 基

3026 精镗大小头孔 基面和一侧面以及大小头孔 钻2-6油孔

面和一侧面以及小头孔 铣小孔倒角 铣7°斜

配重

钢质锻模件的机械加工余量按JB3835-85确定根据估算的锻件质量加工精度及锻件形状复杂系数由《机械制造工艺简明手册》表22-25可查得除孔以外各内外表面的加工余量孔的加工余量由《机械制造工艺简明手册》表22-24查得表中余量值为单面余量

1锻件质量 根据零件成品质量估算锻件质量为1352kg 2加工精度 零件表面均为精加工和磨削加工精度 3机械加工余量 用查表法确定机械加工余量 根据《机械加工工艺手册》第一卷 表3225 表3226 表3227平面加工的工序余量mm 平面加工的工序余量mm 单面加工方法 单面余量 经济精度 工序尺寸 表面粗糙度

125

粗铣 IT12 69

125

精铣

毛

坯

06 IT10 678 32 08 粗磨 03 IT8 672 16

精磨 01 IT7 67 则连杆两端面总的加工余量为

A总

A粗铣A精铣A粗磨A精磨2 150603012 mm 2连杆铸造出来的总的厚度为H 67 72mm 一确定毛坯尺寸公差

连杆的锻件质量1352kg形状复杂系数S242CrMoA中合金元素含量大于30按《机械制造工艺设计简明手册》表22-11锻件的材质系数为M2采取平直分模线锻件为精密精度等级则毛坯的公差可从《机械制造工艺设计简明手册》表22-1422-17查得

连杆毛坯的尺寸公差如表2-2毛坯的同轴度误差允许值为12mm残留飞边为12mm 毛坯图表2-连杆锻件尺寸公差mm 零件尺寸 单面加工余量 锻件尺寸 偏差

Φ137 15 Φ134 1795 425

188

Φ77

Φ66 70 1 72

1 65

com分重要工序介绍

一连杆两端面的加工

采用粗铣精铣粗磨精磨四道工序并将精磨工序安排在精加工大小头孔之前以便改善基面的平面度提高孔的加工精度粗磨在转盘磨床上使用砂瓦拼成的砂轮端面磨削这种方法的生产率较高精磨在M7130型平面磨床上用砂轮的周边磨削这种办法的生产率低一些但精度较高

连杆大小头孔的加工

连杆大小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序它的加工精度对连杆质量有较大的影响

小头孔是定位基面在用作定位基面之前它经过了钻扩铰三道工序钻时以小头孔外形定位这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小

小头孔在钻扩铰后在金刚镗床上与大头孔同时精镗达到IT6级公差等级然后压入衬套再以衬套内孔定位精镗大头孔由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差

大头孔经过扩粗镗半精镗精镗金刚镗和珩磨达到IT6级公差等级表面粗糙度Ra 为04μm大头孔的加工方法是在铣开工序后将连杆与连杆体组合在一起然后进行精镗大头孔的工序这样在铣开以后可能产生的变形可以在最后精镗工序中得到修正以保证孔的形状精度 连杆螺栓孔的加工

连杆的螺栓孔经过钻扩铰工序加工时以大头端面小头孔及大头一侧面定位 为了使两螺栓孔在两个互相垂直方向平行度保持在公差范围内在扩和铰两个工步中用上下双导向套导向从而达到所需要的技术要求

粗铣螺栓孔端面采用工件翻身的方法这样铣夹具没有活动部分能保证承受较大的铣削力精铣时为了保证螺栓孔的两个端面与连杆大头端面垂直使用两工位夹具连杆在夹具的工位上铣完一个螺栓孔的两端面后夹具上的定位板带着工件旋转1800 铣另一个螺栓孔的两端面这样螺栓孔两端面与大头孔端面的垂直度就由夹具保证

连杆体与连杆盖的铣开工序

剖分面亦称结合面的尺寸精度和位置精度由夹具本身的制造精度及对刀精度来保证为了保证铣开后的剖分面的平面度不超过规定的公差003mm 并且剖分面与大头孔端面保证一定的垂直度除夹具本身要保证精度外锯片的安装精度的影响也很大如果锯片的端面圆跳动不超过002 mm则铣开的剖分面能达到图纸的要求否则可能超差但剖分面本身的平面度粗糙度对连杆盖连杆体装配后的结合强度有较大的影响因此在剖分面铣开以后再经过磨削加工

大头侧面的加工

以基面及小头孔定位它用一个圆销小头孔装夹工件铣两侧面至尺寸保证对称此对称平面为工艺用基准面

确定工序尺寸的一般方法是由加工表面的最后工序往前推算最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注当无基准转换时同一表面多次加工的工序尺寸与工序或工步的加工余量有关当基准不重合时工序尺寸应用工序尺寸链解算 确定各主要面的工序尺寸

圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关前面根据有关资料已经查出本零件各圆柱面的总加工余量毛坯余量应将总加工余量分为各工序加工余量然后由后往前计算工序尺寸中间工序尺寸的公差按加工方法的经济加工精度确定

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》 表229 表234 1大头孔各工序尺寸及其公差铸造出来的大头孔为55 mm 工序名称 工序基 本余量 工序经济

精度 工序尺寸 最小极限尺寸 表面粗糙度

1375 16 半精镗 1

137 16 134 134 125

精镗

04

1375136

二次粗镗 2 扩孔 136 63 一次粗镗 2 132 132 2小头孔各工序尺寸及其公差

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》 表229表230 工序

名称 工序基本余量 工序经济 精度 工序

尺寸 最小极限尺寸 表面 粗糙度

精镗

02

Φ7749 Φ7749 16

半精镗 02

Φ7729Φ7729 64

Φ68 二次粗镗 9 Φ68

125

Φ771 Φ771 125 一次粗镗 锻至Φ68 1铣连杆大小头平面 选用X52K机床

根据《机械制造工艺设计手册》表2481选取数据

铣刀直径D 100 mm 切削速度Vf 247 ms 切削宽度 ae 80 mm 铣刀齿数Z 6 切削深度ap 3 mm 则主轴转速n 1000vD 475 rmin 根据表3131 按机床选取n 500 min 则实际切削速度V Dn1000³60 267 ms 铣削工时为按表2510 L 3 mm L1 15 50 mm L2 3 mm 基本时间tj Lfm z 32003 500³018³6 038 min 按表2546 辅助时间ta 04³045 018 min 粗磨大小头平面 选用M7350磨床

根据《机械制造工艺设计手册》表24170选取数据 砂轮直径D 40 mm 磨削速度V 033 ms 切削深度ap 03 mm fr0 0033 mmr Z 8 则主轴转速n 1000vD 1588 rmin 根据表3148 按机床选取n 100 rmin 则实际磨削速度V Dn1000³60 020 ms 磨削工时为按表2511 基本时间tj zbknfr0z 03³1 100³0033³8 001 min 按表3140 辅助时间ta 021 min 铣大头两侧面

选用铣床X62W 根据《机械制造工艺设计手册》表2477 88 选取数据

铣刀直径D 50 mm 切削速度V 064 ms 铣刀齿数Z 3 切削深度ap 4 mm af 010 mmr 则主轴转速n 1000vD 611 rmin 根据表3174 按机床选取n 750 rmin 则实际切削速度V Dn1000³60 078 ms 铣削工时为按表2510 L 40 mm L1 15 85 mm L2 25 mm 基本时间tj Lfmz 408525 750³010³3 023 min 按表2546 辅助时间ta 04³045 018 min 粗镗大头孔 选用镗床T68 根据《机械制造工艺设计手册》表2466选取数据

铣刀直径D 135m 切削速度V 016 ms 进给量f 030 mmr 切削深度ap 30 mm 则主轴转速n 000vD 47 rmin 根据表3141 按机床选取n 800 rmin 则实际切削速度V Dn1000³60 272 ms 镗削工时为 按表253 L 38 mm L1 35 mm L2 5 mm 基本时间tj Lifn 38355 030³800 019 min 按表2567 辅助时间ta 050 min 铣开连杆体和盖 选用铣床X62W 根据《机械制造工艺设计手册》表2479 90 选取数据

铣刀直径D 63 mm 切削速度V 034 ms 切削宽度ae 3 mm 铣刀齿数Z 24 切削深度ap 2 mm af 0015 mmr d 40 mm 则主轴转速n 1000vD 103 rmin 根据表3174 按机床选取n 750 rmin 则实际切削速度V Dn1000³60 247 ms 铣削工时为 按表2510 L 17 mm L1形容词节点甲 飞机 3 节点乙 鱼片 形容词节点丙 飞机 3 节点乙 鱼片 形容词节点甲 飞机-1 节点丙 飞机 A C not_a_blind_slot 甲乙丙

图4 步骤 图5 盲步骤 图6 焊盘 图7 洞 图8 盲孔

一种原始的功能是通过合并形成的边界面孔的原根的功能突变的成员根本特点和成员的边界将面临着一个家庭的一个原始的特征[ 16 ] 原始功能中可能存在三个礼仪 一独立 二与另一原始功能形成一个复杂的功能或 iii 与其他复杂的功能形成一个高层次复杂的功能下一水平的塑料制品的特点是复杂的功能这是所形成的相互作用的两个原始的塑料产品功能

有四种类型的功能互动边界脸边界面临 bb 段的相互作用根面临边界面临经常预算的相互作用根面临根面居民的相互作用和边界面临根面巴西的相互作用在BB心跳的互动这两个功能有一个共同的边界脸在经常预算的互动边界面对的一

第四篇：减速器箱体加工工艺规程和工装设计论文

毕业设计说明书

题目：减速器箱体加工工艺规程和工装设计

专 业： 班 级： 学 号： 姓 名：

指导教师：

毕业设计（论文）任务书

一 设计内容和要求

1、按给定图绘出零件工作图 2张

2、选择毛坯，绘制毛坯图，制定毛坯技术条件 1张

3、对零件进行工艺分析，拟定工艺方案

4、合理选择定位基准

5、填写“机械加工工艺卡” 2张

6、编写设计说明书：按设计作业指导书内容认真编写。要求“立论鲜明，论证严密，计算准确，文理通顺” 二 课题来源 老师自主命题

目录

一 毕业设计的目的··········································1 二 零件的分析··············································1

1、零件的作用············································1

2、零件的图样分析········································1

3、工艺分析··············································1 三 工艺规程设计············································2

1、毛坯的确定············································2

2、基面的选择············································2

3、制定工艺路线··········································2

4、机械加工余量工序尺寸的确定····························4

5、确定切削用量··········································5 四 钻模设计················································9 五 设计小结················································9 六 主要参考资料············································10

一 毕业设计的目的

毕业设计是工科院校的最后一个重要教学环节。它对毕业生走上新的工作岗位能否适应技术工作需要有着直接的影响，同时也是对学生的一次综合训练。机械设计制造技术设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。通过本期设计，应达到以下学习目的

1.掌握编制机械加工工艺规程的方法和机械设计的基本计算；学会查阅有关手册、资料，能够正确应用公式和工艺参数的有关数据。2.学会拟定夹具设计方案并完成规定的工装设计。3.培养分析和解决工艺问题的能力。

4.把所学的机械制造有关课程的知识应用于生产实际。二零件的分析 1.零件的作用

题目所给定的零件为箱体机盖与机座。箱体零件是机器及部件的基础件，它将机器及部件的轴，轴承和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。2.零件图样分析 1）Ф100 0 2）Ф100 0+0.035 mm和Ф80 0

+0.030

mm轴心线的平行度公差值为0.07mm。

+0.035 mm和Ф80 0

+0.030

mm两孔端面对基面B、A的位置度，公差为0.10mm。

3）分割面（箱盖，箱体的结合面）的平面度公差为0.03mm.4）铸件人工时效处理。5）零件材料HT200-400.6）箱体做煤油渗漏试验。3.工艺分析

1）减速器箱体、箱座主要加工部分是分割面，轴承孔、通过孔和螺孔其中轴承孔要在箱盖、箱体合箱后再进行孔加工，以确保两个轴承孔中心线与分割面的位置，以及两孔中心线的平行度和中心距。

2）减速器整个箱体壁薄，容易变形，在加工前要进行人工时效处理，以消除铸件内应力，加工时要注意夹紧位置和夹紧力的大小，防止零件变形。3）如果磨削加工分割面不到平面度要求时，可采用箱盖与箱体对研的手法。最终安装使用时，一般加密封胶密封。

4）减速器箱盖与箱体不具有互换性，所以以每装配一套必须钻铰定位销，做标记和编号。

5）减速器若批量生产可采用专锺模或专用锺床。以保证加工精度及提高生产效率。

6）两孔平行度的精度主要有设备精度来保证。工件一次装夹，主轴不移动，靠移动工作台来保证两孔中心距。

7）两孔平行度检查，可用两根心轴分别装入两个轴承孔中，测量两根心轴两端的距离差，即可得出平行度误差。

8）两孔轴心线的位置度也通过两根心轴进行测量。

9）箱盖、箱体的平面度检查，可将工件放在平台上，用百分表测量。10）一般孔的位置，靠钻模和划线来保证。三 工艺规程设计

1.箱体零件的材料为HT20-40即是灰口铸铁。由于箱体零件的结构形状比较复杂，内部常为空腔型，某些部位有“隔墙,”箱体壁薄且厚薄不均，而且零件的生产要求为小批量生产，为了提高生产效率，节约生产成本，保证加工质量，则选择采用砂型铸造的方式进行加工。为了消除铸造时形成的内应力，减少变形，保证其加工精度的稳定性。毛坯铸造后要安排人工时效处理。2.基面的选择

箱体基准的选择，直接关系到箱体上各个平面与平面之间，孔与平面之间，孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准重合和基准统一“的原则，同时必须考虑生产批量的大小，生产设备，特别是夹具的选用等因素。1）粗基准的选择

粗脊准的作用主要是决定不加工面与加工面的位置关系，以及保证加工面的余量均匀。箱体零件上一般有一个（或几个）主要的大孔，为了保证孔的加工余量均匀，应以该毛坯孔为粗基准。箱体零件上的不加工面主要考虑内腔表面，它和加工面之间的距离尺寸有一定的要求，因为箱体中往往装有齿轮等传动件，它们与不加工的内壁之间的间隙较小，如果加工出的轴承端面与箱体内壁之间的距离尺寸相差太大，就有可能使齿轮安装时与箱体内壁相碰。从这一要求出发，应选内壁为粗基准。但这将使夹具结构十分复杂，甚至不能实现。考虑到铸造时内壁与主要轴承孔都是同一个泥心浇注的，因此实际生产中常以孔为主要粗基准限制四个自由度，而辅之以内腔或其它毛坯孔为次要基准面，以达到完全定位的目的。2）精基准的选择

根据批量生产的减速器箱体通常以顶面和定位销孔为基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面和两定位销孔这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一；”此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，但不存在基准重合误差。3.制订工艺路线

整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和底座分别进行加工，而后再对装配好的整体进行加工。第一个阶段主要完成平面，紧固孔和定位孔的加工，为箱体的装合作准备，第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔 及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序，将盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度。1）箱体机盖工艺路线方案: 工序Ⅰ 铸造 铸造成形

工序Ⅱ 清砂 清除浇注系统、冒口、型砂、飞边、毛刺等

工序Ⅲ 热处理 人工时效处理

工序Ⅳ 涂底漆 非加工面涂防锈漆

工序Ⅴ 划线 划分割面加工线，划Ф100 0

+0.035

mm、Ф80 0

+0.030

mm两个轴承

孔端面加工线，划顶部斜面加工线（检查孔）

工序Ⅵ 铣 以分割面为装夹基面，按线找正，夹紧工件，铣顶部斜

面，保证尺寸5mm 工序Ⅶ 铣 以已加工的顶部斜面做定位基准，装加工件（专用工装），铣分割面，保证尺寸12毫米（注意周边尺寸均匀）

工序Ⅷ 钻 以分割面及外形定位，钻6xФ13mm和2xФ11mm孔，锪

以6xФ30mm和2xФ24mm孔深2mm，钻攻M10螺纹。

工序Ⅸ 钻 以分割面定位钻攻顶斜面上4xM6螺纹。工序Ⅹ 检验 检查各部尺寸及精度。2）箱体机座工艺路线方案

工序Ⅰ 铸造 铸造成型。

工序Ⅱ 清砂 清除浇口、冒口、型砂、飞边、毛刺等。

工序Ⅲ 热处理 人工时效处理。

工序Ⅳ 涂漆 非加工面涂防锈漆。

工序Ⅴ 划线 划分割面加工线，划两个轴孔端面加工线，底面线照顾

壁厚均匀。

工序Ⅵ 铣 以分割面定位，按线找正，装夹工件。铣底面保证高度

尺寸170mm（工艺尺寸）。

工序Ⅶ 铣 以底面定位，按线找正，装夹工件，铣分割面保证尺寸

12mm.工序Ⅷ 铣 定位夹紧，铣两处宽8mm，深5mm,距内壁8mm油槽。

工序Ⅸ 钻 钻底面6xФ17mm孔，其中两个铰至Ф17.5 0

锪6xФ30mm孔，深2mm。

+0.01

(工艺用)，工序Ⅹ 钻 钻6xФ13mm和2xФ11孔，锪6xФ30mm和2xФ24mm孔，深2mm。

工序Ⅺ 钻 钻攻M12测油孔，深16MM,锪Ф20mm，深1mm。

工序Ⅻ钻 以两个Ф17.5 0

+0.01

mm孔及在底面定位，装夹工件，钻M16x1.5底

孔，攻M16x1.5螺纹，锪Ф30mm平。

工序ⅩⅢ 钳 箱体底部用煤油做渗漏试验。

工序ⅩⅣ 检验 检查各部尺寸及精度。3）箱体整体的工艺过程

工序Ⅰ 钳 将箱盖、箱底对准合箱。用6xM12螺栓，螺母紧固。

工序Ⅱ 钻 钻铰2xФ18mm,1:50锥度销孔，装入锥销。

工序Ⅲ 钳 将箱盖、箱体做标记、编号。

工序Ⅳ 划线 已合箱后的分割面为基准，划Ф100 0

两轴承孔加工线。

工序Ⅴ 镗 以底面定位，按线找正，装夹工件，粗镗Ф100 0

Ф80 0

+0.030

+0.035

+0.035

mm，Ф80 0

+0.030

mm

mm，mm两轴承孔，留加工余量1～2mm,保证中心距

150±0.07mm,保证分割面与轴承孔的位置度公差0.1mm。

工序Ⅵ 镗 定位夹紧，同工序Ⅴ按分割面精确对刀。精镗两轴承孔

至图样尺寸，保证中心距150±0.07mm,并倒角两处2x45º。

工序Ⅶ 镗 定位夹紧同工序Ⅴ，镗轴承孔两端面（兼顾尺寸均匀）

保证尺寸196mm。工序Ⅷ 钻 以底面，一端面定位，找正装夹，钻轴承孔两面12XM8

底孔，深20mm，攻12xM8螺纹深15，倒角0.5x45º。

工序Ⅸ 钳 折箱，清理飞边、边刺。工序Ⅹ 钳 合箱装锥销，紧固。工序Ⅺ 检验 检查各部分尺寸及精度。工序Ⅻ 入库。4.机械加工余量、工序尺寸的确定 1）箱盖

①毛坯的外廓尺寸

考虑其加工外廓尺寸为428x196x140mm，表面粗糙度要求为3.2um。根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》表2.3-5及表2.3-6按公差等级7-9级，取9级，加工余量等级取F级）确定毛坯长：因为零件两端为非加工面，故不留加工余量，其外廓尺寸长428mm 宽：196+2x6=208mm 高: 140+2x6=152mm ②主要平面加工的工序尺寸及加工余量

为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时工序Ⅵ的铣削深度=3mm,工序Ⅶ的铣削深度=3mm。

③加工的工序尺寸及加工余量

⑴钻6xФ13孔

钻孔Ф13mm·2z=13mm·=6.5mm ⑵钻2xФ11mm孔

钻孔：Ф10mm·2z=10mm·=5mm 扩孔：Ф11mm·2z=1mm·=0.5mm ⑶攻钻4xM6孔

钻孔：Ф6mm·2z=6mm·=3mm 攻孔：M6mm 2）箱底

①毛坯的外廓尺寸

考虑其加工尺寸为428x196x170mm，表面粗糙度要求为为3.2um。根据《工艺手册表》表2.3-5及表2.3-6，按公差等级7-9级，取9级，加工余量等级取F级确定毛坯长：428mm 宽：196+2x6=208mm 高：170+2x6=182mm ②主要平面加工的工序尺寸及加工余量

为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序Ⅵ的铣削深度=3mm。

③加工的工序尺寸及加工余量

⑴钻6xФ17孔

钻孔：Ф14mm·2z=14mm·=7mm 扩孔：Ф17mm·2z=3mm·=1.5mm ⑵钻6xФ13孔

钻孔：Ф13mm·2z=13mm·=6.5mm ⑶钻2xФ11孔

钻孔：Ф10mm·2z=10mm·=5mm 扩孔：Ф11mm·2z=1mm·=0.5mm ⑷攻钻M12孔

钻孔：Ф12mm·2z=12mm·=6mm 攻孔：M12mm ⑸攻钻M16孔

钻孔：Ф16mm·2z=16mm·=8mm 攻孔：M16mm 3）箱体

①主要平面加工的工序尺寸及加工余量

为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序Ⅴ的镗削深度=2.6mm,工序Ⅵ的镗削深度=0.4mm，工序Ⅶ的镗削深度=2.6mm留0.8精镗余量，连续完成。

②加工的工序尺寸及加工余量

攻钻：24XM8孔

钻孔：Ф8mm·2z=8mm·=4mm 攻孔：M16mm 5.确定切削用量 1）箱盖

⑴工序Ⅵ铣顶部余面 ①加工条件：

工件材料：灰铸铁

加工要求：粗精铣箱盖，顶部斜面，保证尺寸5mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，=225mm 齿数z=20.量具：卡板 ②计算铣削用量

已知被加工长度为100mm，最大加工余量为=6mm，分两次铣削，切削深度=3mm,确定进给量f.根据《工艺手册》表2.4-75确定=0.2mm/min.切削速度：参考有关手册确定v=0.45m/s,即27m/min.=1000x27/3.14x225=38r/min 根据表2.4-86，取=37.5r/min,故实际切削速度为： V=/1000=26.5m/min ⑵工序Ⅶ

①加工条件：

工作材料：灰铸铁

加工要求：粗精铣分割面，保证尺寸12mm 机床：卧式铣床 X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀ｄun=225mm，齿数Z=20。

量具：卡尺 ②计算铣削用量

已知毛坯被加工长度为428mm，最大加工余量Emax=6mm。留精铣余量0.8mm。分两次铣削，切削深度ａp=2.6mm。

确定进给量ｆ：根据《工艺手册》表2.4-75确定ｆz=0.2mm/Z 切削速度：参考有关手册确定V=0.45m/s。即27m/min Ｎs=1000v/πdw=1000×27/（3.14×225）=38r/min 根据表2.4-86取Nw=37.5r/min 故实际切削速度为V=πdwｎw/1000=26.5m/min ⑶工序Ⅷ

①钻6×φ13mm孔

工作材料：灰铸铁

加工要求：钻6个直径为13mm的孔

机床：立式机床2535 刀具：采用φ13的麻花钻头走刀一次； f=0.25mm/r（《工艺手册》表2.4-

38、3.1-36）r=0.44m/s=26.4m/min（《工艺手册》表2.4-41）

Ｎs=1000r/πdw=336r/min 按机床先取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）

所以实际切削速度V=πdwNw/1000=3.14×225×400/1000=31.42m/min ②钻2×φ11mm孔

工作材料：灰铸铁 加工要求：钻2个直径为11mm的孔

机床：立式钻床2535 刀具：采用φ10mm的麻花钻钻头走刀一次，扩孔钻φ11mm一次

Φ10mm的麻花钻：

f=0.2mm/r（《工艺手册》表2.4-38）

v=0.53m/s=31.8m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=405r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）

所以实际切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min ⑷工序Ⅸ

攻钻4×M6孔

钻φ6孔：f=0.15mm/r（《工艺手册》表2.4-

38、表3.1-36）v=0.61m/s=36.6m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=466r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）

所以实际切削速度V=πdwNw/1000=31.42m/min 攻钻4×M6mm孔

V=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按机床选取Nw=195r/min 则实际切削速度V=4.9m/min。2）箱底

⑴工序Ⅵ 粗铣底面

由于加工条件与加工箱盖工序Ⅶ相同，所以计算过程也相同，在此不再陈述。

⑵工序Ⅶ 粗精铣分割面 同上

⑶工序9 钻6×φ17孔

工作材料：灰铸铁

工作要求：钻6个直径为17mm孔

机床：立式钻床2535 刀具：采用φ14mm的麻花钻头走刀一次，扩孔钻φ17mm走刀一次。

Φ14mm的麻花钻：

f= 0.3mm/s（《工艺手册》表2.4-38）

V=0.52m/s=31.2m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=397r/min 按机床选取Nw=400r/min|（《工艺手册》表3.1-36）

所以实际切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min ⑷工序Ⅹ

①钻6×φ13孔 ②钻2×φ11孔

由于加工条件与加工箱盖工序Ⅷ（①②）相同，所以计算过程在此不再陈述。

⑸工序Ⅺ 攻钻M12mm、深16mm孔

机床：立式钻床2535 刀具：φ12mm的麻花钻 M12丝锥

钻φ12mm的孔；

f=0.25mm/r（《工艺手册》表2.4-38表3.1-36）v=0.51m/s=30m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=402r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）

所以实际切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min 攻钻M12mm孔

V=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按机床选取Nw=195r/min 则实际切削速度v=4.9m/min ⑹工序Ⅻ 攻钻M16×1.5mm孔

机床：立式钻床2535 刀具：φ16mm的麻花钻 M16丝锥

钻φ16mm的孔

f=0.32mm/r（《工艺手册》表2.4-

38、表3.1-36）v=0.57m/s=34.2m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=435r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）

所以实际切削速度v=πdwNw/1000= 31.42m/min 攻M16mm孔

v=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按机床选取Nw=195r/min 则实际切削速度v=4.9m/min 3）箱体

⑴工序Ⅱ 钻铰两个直径为8mm的孔

①钻孔工步

机床：立式钻床2535 刀具：采用φ6mm的麻花钻头走刀一次 f=0.11m/r（《工艺手册》表2.4-38）

v=0.76m/s=45.6m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=580r/min 按机床选取Nw=530r/min（《工艺手册》表3.1-36）所以实际切削速度v=πdwNw/1000=41.6m/min ②粗铰工步

机床：立式钻床2535 刀具：采用φ6-φ8mm的铰刀走刀一次 f=0.4mm/r（《工艺手册》表2.4-38）

v=0.36m/s=21.6m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=275r/min 按机床选取Nw=275r/min（《工艺手册》表3.1-36）

所以实际切削速度v=πdwNw/1000=21.6m/min ⑵工序Ⅴ

粗镗

①加工条件

工件材料：灰铸铁

加工要求：粗镗φ100、φ80轴承孔，留加工余量0.3mm加工11.4mm 机床：768镗床

刀具：YT30镗刀

量具：塞规

②计算镗削用量

粗镗孔至φ99.4mm、φ79.4mm。单力余量z=0.3mm，切削深度ａp=5.7mm走刀长度为L=196mm 确定进给量f：根据《工艺手册》表2.4-60确定ｆz=0.37mm/z 切削速度：参考有关手册确定v=200mm/min Ns=1000v/πdw=1000×200/（3.14×260）=368r/min 根据表3.1-41取Nw=380r/min ⑶工序Ⅵ 精镗

①加工条件

加工要求：精镗φ100、φ80轴承孔加工0.3mm 机床：T68镗床

刀具：YT30镗刀

②计算镗削用量

精镗孔至φ100，φ80切削深度ａp=0.3mm，走刀长度为L=196mm 确定进给量f：根据《工艺手册》表2.4-60确定ｆz=0.17mm/z 切削速度：参考有关手册确定v=300mm/min Ns=1000v/πdw=1000×300/（3.14×260）=868r/min 根据表3.1-41取Nw=800r/min ⑷工序7 钻24×M8mm孔

①加工条件

加工要求：钻φ8底孔深20mm，攻M8螺纹深15mm 机床：立式铣床2535 刀具：φ8mm的麻花钻 M8丝锥 ②计算钻削用量

钻φ8mm的孔确定进给量f根据《切削用量手册》表2-7，do=8mm时f=（0.2～0.32）m/r。由于本零件在加工φ8孔时属于低钢度零件，故进给量应乘系数0.75.则f=（0.2～0.32）×0.75=（0.15～0.24）mm/r 切削速度：根据《工艺手册》表3-42 v===2.21 查得切削速度v=20m/min.所以=100v/dw==796r/min 按机床选取=750v/min 所以实际切削速度v=/1000=18.84m/min 攻M8mm孔 V==0.1m/s=6m/min =1000v/=205r/min 按机床选取=180r/min 所以实际切削速度v=πdwNw/1000==4.5m/min 四 钻模设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。需要设计专用夹具。但因为产量少，只有50件。经与指导老师协商，可用钻模。钻模是摇臂钻、台钻等钻孔设备在生产批量（50件可用）产品时的必备夹具，又称靠模，北方人称“钻胚”是靠在零件钻孔面上进行钻孔的工具，让被钻零件的孔位置达到图纸要求，以满足产品的装配需要，“模”属于模具，就是要求其模具与被钻零件的孔位置统一。因此每个零件则需要一个模具。减速器的钻模可用盖板式，这样可以节省费用，经与老师协商，本零件要求精度不高。所以只有3个钻模即可，即分割面和两个轴承孔。这样就减少了困难度。使设计更加容易的完成。

经过讨论和协商做出了如图所示样板，这样的样板既方便找正，又方便操作，使工作更容易。如前所述，这样设计的钻模提高了劳动生产率，又保证了生产成本，做工作更得于进行。

对于其他夹具则可用常用夹具，也能保证精度，故不做设计。五 设计小结

毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节，要求我们能综合运用大学三年所学的专业知识和理论知识，结合实际，独立解决本专业一般问题树立为生产服务，扎实肯干，一丝不苟的工作作风，为将来在机械方面工作打下良好的基础。为了综合训练我们的综合设计能力，进一步培养和提高科学的思维方式和正确的设计思想以及发现，分析，解决解决实际问题的能力，在老师的指导下解决一定的工程问题，完成专科教育中非常重要的实践教学环节。我的毕业设计课题是前机体的机械加工工艺以及钻模的设计，对其加工过程的工艺，工装夹具进行设计。本次设计是要求解决实际的非虚拟的机械工程问题，前提要求是我们掌握相当的专业知识，而通过本次设计提高自己综合运用所掌握知识，查阅相关设力，熟悉相关的国家标准和国际标准，进一步熟练手工绘图和操作绘图软件绘制工程图，锻炼我们独立解决一定的实际工程问题的能力，使我们的设计更具实用性。本次设计还能让我们更多的接触社会，了解社会的发展态势和国内外的现状，作 岗位作一个铺垫，增加自己的就业信心，明确今后的发展方向。由于本人的能力有限，在设计过程中会有很多不足之处，望各位老师给与批评和指教。我将努见。我基本上完成了前机体机械加工工艺以及夹具设计。在这整个设计的过程中我遇到了许多的问题，但是通过查找资料、和同组的同学一起探讨、请教指导老师来解决了这些问题。从这次设计当中我不但把以前学习到的知识运用上来了，还学习了一些我们以前没有学到的，可以说是即学即用。这对于即将走上工作岗位的我来说是一个很好的锻炼，因为参加工作之后还有很多的东西要学，我们就应该具有这种即学即用的能力。总的来说，通过毕业设计，我学到了很多知识，也深刻体会到毕业设计这一课在整个大学学习当中的重要性

六 主要参考资料

1、机械零件设计手册

2、机械加工工艺手册

3、金属切割手册

4、夹具设计手册

第五篇：箱体类零件毕业设计参考

河南机电高等专科学校

论文题目：

毕业设计说明书 变速箱箱体机械加工工艺规程及工装设计系部： 机 械 工 程 系专业： 机械制造与自动化班级：机 制 083学生姓名：蒋培培学号：080114207指导教师：陈芳2011年5月10日