犁刀變速齒輪箱體工藝及銑削夾具設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書一 題目犁刀變速齒輪箱體工藝及銑削夾具設(shè)計(jì)二 指導(dǎo)思想和目的要求綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生進(jìn)一步受到工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究方法的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生正確運(yùn)用工程運(yùn)算和使用技術(shù)文獻(xiàn)、規(guī)格資料的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握工藝過(guò)程設(shè)計(jì)和工藝裝備設(shè)計(jì)等的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生初步掌握工程技術(shù)的設(shè)計(jì)能力、解決問(wèn)題的能力。三 主要技術(shù)指標(biāo) 1、對(duì)零件圖犁刀變速齒輪箱體進(jìn)行工藝分析并繪制零件圖 2、選擇毛坯類型 3、編寫工藝文件 4、設(shè)計(jì)兩個(gè)銑削機(jī)床夾具或其他工藝裝備，用AutoCAD繪圖，對(duì)所設(shè)計(jì)的專用夾具進(jìn)行精度分析。 5、撰寫論文四 進(jìn)度和要求

2、 第一階段 查閱及消化有關(guān)資料 一周 第二階段 繪制零件圖及選擇毛坯類型 一周 第三階段 編寫工藝文件 三周 第四階段 設(shè)計(jì)兩個(gè)銑削機(jī)床夾具 四周 第五階段 撰寫論文 四周 第六階段 評(píng)閱、答辯 一周五 主要參考書及參考資料 1、 現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ) 侯忠濱編 西工大講義 2001年12月 2、 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 閆光明編 西工大講義 2001年12月 3、 機(jī)械制造工藝學(xué) 荊長(zhǎng)生主編 西工大出版社 1998年 目錄目錄3第一章 前言4第二章 零件的分析42.1零件結(jié)構(gòu)的分析42.2 零件的技術(shù)要求分析5第三章 確定毛坯及其尺寸公差63.1鑄件尺寸公差63.2鑄件機(jī)械加工余量63.3技術(shù)要求7第四章

3、 基準(zhǔn)的選擇84.1定位基準(zhǔn)的選擇8精基準(zhǔn)的選擇8粗基準(zhǔn)的選擇8第五章 工藝路線的制定9第六章 選擇加工設(shè)備及工藝裝備13第七章 加工工序設(shè)計(jì)151.工序 10粗銑A面152.工序 20鉆擴(kuò)鉸 2 10F 9 孔至 2 9F 9 ，鉆 4 13mm 孔163.工序30粗銑B面及C面184.工序40 銑凸臺(tái)面195.工序50粗鏜 孔 2 80, 孔口倒角 1 × 45 °196.工序60 精銑A面207.工序70精擴(kuò)鉸 孔 2 10F9 至 2 10F7218.工序80 精銑B面及C面229.工序90精鏜 孔 2 80H72410.工序100 鉆孔20, 擴(kuò)鉸球形孔 S 30

4、H9, 鉆 4 M6 螺紋2711.序110锪平面 4- 222812.工序120 鉆 4-M12 螺紋底孔 , 孔口倒角 1 × 45 °, B面及C面鉆鉸孔2 8N8, 孔口倒角 1 × 45 °2813.工序130 B面及C面攻螺紋 8-M12-6H29第八章 夾具設(shè)計(jì)298.1專用夾具設(shè)計(jì)298.2專用夾具的主要功能298.3 粗銑N面的專用銑夾具的設(shè)計(jì)30第九章 結(jié)論31致謝32參考文獻(xiàn)32畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)33第一章 前言 隨著機(jī)加行業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，零件工藝規(guī)程的分析與制定已經(jīng)成為機(jī)械加工的前提和依據(jù)。因此研究變速齒輪箱體零件工藝規(guī)程與專用夾具設(shè)

5、計(jì)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。 通過(guò)對(duì)機(jī)床的工作原理及其變速箱體零件工藝規(guī)程的學(xué)習(xí)與研究，了解到如何合理制定箱體零件的工藝規(guī)程，并根據(jù)實(shí)際，設(shè)計(jì)合適的專用夾具，從而適應(yīng)并發(fā)展機(jī)加技術(shù)。還可以達(dá)到溫故而知新的目的，提高解決實(shí)際零件分析的能力。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所使用的設(shè)備是普通機(jī)床，是加工箱體類零件的關(guān)鍵設(shè)備。能較好地完成大型零件鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、锪平面、銑平面等切削加工。本設(shè)計(jì)還介紹了機(jī)床夾具的發(fā)展背景和在機(jī)械加工中的作用，犁刀變速齒輪箱體定位孔夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程，通過(guò)對(duì)參考文獻(xiàn)進(jìn)詳細(xì)的分析，闡述了機(jī)械夾具的作用及相關(guān)內(nèi)容；在技術(shù)路線中，論述了定位方案的最優(yōu)化選取，夾緊力的計(jì)算及螺桿直徑的確定，定位精度

6、的分析；犁刀變速齒輪箱體上工藝孔的設(shè)置及計(jì)算；夾具總圖上尺寸，公差及技術(shù)要求的標(biāo)注；工件的加工精度分析。 夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。用夾具裝夾工件可以保證加工精度，降低人工等級(jí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本，擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。使用夾具還可以改變或擴(kuò)大原機(jī)床的功能，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。例如在機(jī)床上使用鏜夾具，就可以代替鏜床來(lái)做鏜孔工作，解決缺乏設(shè)備的困難。第二章 零件的分析2.1零件結(jié)構(gòu)的分析犁刀變速齒輪箱體是旋耕機(jī)的一個(gè)主要零件。旋耕機(jī)通過(guò)該零件的安裝平面1 與手扶拖拉機(jī)變速箱的后部相連，用兩圓柱銷定位，四個(gè)螺栓固定，實(shí)現(xiàn)旋耕機(jī)的正確聯(lián)接2.2 零

7、件的技術(shù)要求分析 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，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。 該零件上的主要加工面為 A面、 B面、 C面和 2一 80H7 孔。 N 面的平面度 0.05mm直接影響旋耕機(jī)與拖拉機(jī)變速箱的接觸精度及密封。 2 一 80H7 孔的同軸度 0.04mm ，與A面的平行度 0.07mm，與 B面及 C面的垂直度 0.lmm 以及 B面相對(duì) C面的平行度 0.055mm，直接影響犁刀傳動(dòng)軸對(duì)A面的平行度及犁刀傳動(dòng)齒輪的嚙合精度、左臂殼體及右臂殼體孔軸線的同軸度等。因此，在加工它們時(shí)，最好能在一次裝夾下將兩面或兩孔同時(shí)加工出來(lái)。 2- 10

8、F 9 孔的兩孔距尺寸精度 140± 0.05mm以及 140± 0.05mm對(duì) R面的平行度 0.06mm，影響旋耕機(jī)與變速箱聯(lián)接時(shí)的正確定位，從而影響犁刀傳動(dòng)齒輪與變速箱倒檔齒輪的嚙合精度。 第三章 確定毛坯及其尺寸公差根據(jù)零件材料 HT200確定毛坯為鑄件。毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。又由于箱體零件的內(nèi)腔及 2 80mm 的孔需鑄出。故還應(yīng)安放型芯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。 3.1鑄件尺寸公差 鑄件尺寸公差分為 16級(jí)，由于是大量生產(chǎn)，毛坯制造方法采用砂型機(jī)器造型，由工藝人員手冊(cè)查得，鑄件尺寸公差等級(jí)為 CT10級(jí)，選取鑄件錯(cuò)箱值為 1.0mm

9、。 3.2鑄件機(jī)械加工余量 對(duì)成批和大量生產(chǎn)的鑄件加工余量由工藝人員手冊(cè)查得，選取 MA為 G級(jí)，各表面的總余量如表 1 2所示。 表 1 2 各加工表面總余量 加工表面 基本尺寸（ mm ） 加工余量等級(jí) 加工余量 數(shù)值（ mm ） 說(shuō) 明 B面 168 G 4 底面，雙側(cè)加工（取下行數(shù)據(jù)） C面 168 H 5 頂面降 1 級(jí)，雙側(cè)加工 A面 168 G 5 側(cè)面，單側(cè)加工（取上行數(shù)據(jù)） 凸臺(tái)面 106 G 4 側(cè)面單側(cè)加工 孔 2 80 80 H 3 孔降 1 級(jí)，雙側(cè)加工 由工藝人員手冊(cè)可得鑄件主要尺寸公差如表 1 3所示。 表 1 3 主要毛坯尺寸及公差（ mm） 主要面尺寸 零件尺

10、寸 總余量 毛坯尺寸 公差 CT A 面輪廓尺寸 168 168 4 A 面輪廓尺寸 168 4+5 177 4 A 面距孔 80 中心尺寸 46 5 51 2.8 凸臺(tái)面距孔 80 中心尺寸 100+6 4 110 3.6 孔 2 80 80 3+3 74 3.2 3.3技術(shù)要求 l. 毛坯精度等級(jí) CT為 10級(jí)； 2. 熱處理：時(shí)效處理， 180 200HBS; 3. 未注鑄造圓角為 R2 R3，拔模斜度 2°； 4. 鑄件表面應(yīng)無(wú)氣孔、縮孔、夾砂等； 5. 材料： HT200。 第四章 基準(zhǔn)的選擇4.1定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇 犁刀變速齒輪箱體的 A面和 2 10F 9

11、孔既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，實(shí)現(xiàn)箱體零件“一面二孔” 的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外， A面的面積較大，定位比較穩(wěn)定、夾緊方案也比較簡(jiǎn)單、可靠，操作方便。 粗基準(zhǔn)的選擇 考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇箱體零件的重要孔（ 2 80mm 孔）的毛坯孔與箱體內(nèi)壁作粗基準(zhǔn)： 1. 保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻； 2. 裝入箱內(nèi)的旋轉(zhuǎn)零件（如齒輪、軸套等）與箱體內(nèi)壁有足夠的間隙； 3. 能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠；最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是精基準(zhǔn) A面和 2 10F 9

12、孔，這時(shí)可有兩種定位夾緊方案： 方案一：用一浮動(dòng)圓錐銷插入 80mm 毛坯孔中限制二個(gè)自由度；用三 個(gè)支承釘支承在與 C面相距 32mm并平行于 C面的毛坯面上，限制三個(gè)自由度；再以 A面本身找正限制一個(gè)自由度。這種方案適合于大批大量生產(chǎn)類型中，在加工 A面及其面上各孔和凸臺(tái)面及其各孔的自動(dòng)線上采用隨行夾具時(shí)用。 方案二：用一根兩頭帶反錐形（一端的反錐可取下，以便裝卸工件）的 心棒插入 2 80mm 毛坯孔中并夾緊，粗加工 A面時(shí)，將心棒置于兩頭的 V形架上限制四個(gè)自由度，再以 A面本身找正限制一個(gè)自由度。這種方案雖要安裝一根心棒，但由于下一道工序（鉆擴(kuò)鉸 2 10F 9 孔）還要用這根心棒定

13、位，即將心棒置于兩頭的 U形槽中限制兩個(gè)自由度，故本道工序可不用將心棒卸下，而且這一“隨行心棒”比上述隨行夾具簡(jiǎn)單得多。又因隨行工位少，準(zhǔn)備心棒數(shù)量就少，因而該方案是可行的。 第五章 工藝路線的制定 根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方法如下： A面：粗銑 精銑； B面和 C面：粗銑 精銑；凸臺(tái)面：粗銑； 2 80mm 孔：粗鏜 精鏜； 7級(jí) 9 級(jí)精度的未鑄出孔：鉆一擴(kuò)一鉸；螺紋孔：鉆孔一攻螺紋。 因 B面與 C面有較高的平行度要求， 2 80mm 孔有較高的同軸度要求。故它們的加工宜采用工序集中的原則，即分別在一次裝夾下將兩面或兩孔同時(shí)加工出來(lái)，以保證其位置

14、精度。 根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將 A面、 B面、 C面及 2 80mm 孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一階段中又首先加工 A面，后再鏜 2 80mm 孔。 B面及 C面上的 8A8 孔及 4 M13 螺紋孔等次要表面放在最后加工。 初步擬訂加工工藝路線如下： 工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容   鑄造   時(shí)效   涂漆 10 粗銑 A 面 20 鉆擴(kuò)鉸 2 10F9 孔 ( 尺寸留精鉸余量 ), 孔口倒角 1 × 45 ° 30 粗銑凸臺(tái)面 40 粗銑 B 面及 C 面 50 粗鏜 孔 2 80, 孔口倒角

15、 1 × 45 ° 60 鉆 孔 20 70 精銑 A 面 80 精鉸 孔 2 10F9 90 精銑 B 面及 C 面 100 精鏜 孔 2 80H7 110 擴(kuò)鉸 球形孔 S 30H9, 鉆 4 M6 螺紋底孔 , 孔口倒角 1 × 45 °, 攻螺紋   4 M6 120 鉆孔 4 13 130 锪平面 4 22 140 鉆 8 M12 螺紋底孔 , 孔口倒角 1 × 45 °, 鉆鉸孔 2 8A8, 孔口倒角   1 × 45 °, 攻螺紋 8 M12 150 檢驗(yàn) 160 入庫(kù) 上述方案

16、遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但某些工序有些問(wèn)題還值得進(jìn)一步討論。 如粗銑 A面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時(shí)，它們的慣性力較大，平衡較困難，又由于 A面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削，容易引起工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，故改用銑削加工。 工序 40應(yīng)在工序 30前完成，使 B面和 C面在粗加工后有較多的時(shí)間進(jìn)行自然時(shí)效，減少工件受力變形和受熱變形對(duì) 2一 80mm 孔加工精度的影響。 精銑 A面后， A面與 2一 10F 9 孔的垂直度誤差難以通過(guò)精鉸孔糾正，故對(duì)這兩孔的加工改為擴(kuò)鉸，并在前面的工序中預(yù)留足夠的余量。 4 一 13mm 孔盡管是次要表面，但在鉆擴(kuò)鉸 2 10F 9 孔

17、時(shí)，也將 4一 13mm 孔鉆出，可以節(jié)約一臺(tái)鉆床和一套專用夾具，能降低生產(chǎn)成本，而且工時(shí)也不長(zhǎng)。 同理，鉆 20mm 孔工序也應(yīng)合并到擴(kuò)鉸 S 30H9 球形孔工序中。這組孔在精鏜 2一 80H7 孔后加工，容易保證其軸線與 2 80H7 孔軸線的位置精度。 工序 140工步太多，工時(shí)太長(zhǎng)，考慮到整個(gè)生產(chǎn)線的節(jié)拍，應(yīng)將 8 M12 螺孔的攻螺紋作另一道工序。 修改后的工藝路線如下： 序號(hào) 工 序 內(nèi) 容 簡(jiǎn)要說(shuō)明   鑄造     時(shí)效 消除內(nèi)應(yīng)力   涂底漆 防止生銹 10 粗銑 A 面 先加工基準(zhǔn)面 20 鉆擴(kuò)鉸 2 10F9 孔至 2 9F9,

18、孔口倒角 留精擴(kuò)鉸余量   1 × 45 °, 鉆孔 4 13   30 粗銑 B 面及 C 面 先加工面 40 銑凸臺(tái)面   50 粗鏜 孔 2 80, 孔口倒角 1 × 45 ° 后加工孔粗加工結(jié)束 60 精銑 A 面 精加工開始 70 精擴(kuò)鉸 孔 2 10F9 至 2 10F7 （工藝要求） 提高工藝基準(zhǔn)精度 80 精銑 B 面及 C 面 先加工面 90 精鏜孔 2 80H7 后加工孔 100 鉆 孔 20, 擴(kuò)鉸球形孔 S30H9, 鉆 4 M6 螺紋 次要表面在后面加   底孔 , 孔口倒角 1 

19、5; 45 °, 攻螺紋 4 M6 6H 工 110 锪平面 4- 22   120 鉆 8-M12 螺紋底孔 , 孔口倒角 1 × 45 °, 鉆鉸孔     2 8A8, 孔口倒角 1 × 45 °   130 攻螺紋 8-M12-6H 工序分散 , 平衡節(jié)拍 140 檢驗(yàn)   150 入庫(kù)   第六章 選擇加工設(shè)備及工藝裝備由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主。輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各機(jī)床上的裝卸

20、及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。 粗銑 A面 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，采用立銑，選擇 X52K立式銑床。選擇直徑 D為 200mm 的 C類可轉(zhuǎn)位面銑刀，專用夾具和游標(biāo)卡尺。 精銑 A面 由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，宜采用臥銑，選擇 X62W臥式銑床。選擇與粗銑相同型號(hào)的刀具。采用精銑專用夾具及游標(biāo)卡尺、刀口形直尺。 銑凸臺(tái)面 采用立式銑床 X52K、莫氏錐柄面銑刀、專用銑夾具、專用檢具。粗銑 B及 C面采用臥式雙面組合銑床，因切削功率較大，故采用功率為 5.5kW的 1T× 32型銑削頭。選擇直徑為 160mm 的 C類可轉(zhuǎn)位面銑刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺。 精銑 B及 C

21、面 采用功率為 1.5kW的 1TX b 20M 型銑削頭組成的臥式雙面組合機(jī)床。精銑刀具類型與粗銑的相同。采用專用夾具。 粗鏜 2一 80H7 采用臥式雙面組合鏜床，選擇功率為 1.5kW的 1TA20鏜削頭。選擇鏜通孔的鏜刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺。 精鏜 2 80H7 孔 采用臥式雙面組合鏜床，選擇功率為 1.5kW的 1TA 20M鏜削頭。選擇精鏜刀、專用夾具。 工序 20（鉆擴(kuò)鉸孔 2 10F 9 至 2 9F 9 孔口倒角 l× 45°，鉆孔 4一 13mm ） 選用搖臂鉆床 Z3025。選用錐柄麻花鉆；錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆，擴(kuò)孔時(shí)倒角；選用錐柄機(jī)用鉸刀、專用夾具、快換夾

22、頭、游標(biāo)卡尺及塞規(guī)。 锪 4 22mm 平面選用直徑為 22mm 、帶可換導(dǎo)柱錐柄平底锪鉆，導(dǎo)柱直徑為 13mm 。 工序 100 所加工的最大鉆孔直徑為 20mm ，擴(kuò)鉸孔直徑為 30mm 。故仍選用搖臂鉆床 Z3025。鉆 20mm 孔選用錐柄麻花鉆，擴(kuò)鉸 S 30H9 孔用專用刀具， 4 M6 螺紋底孔用錐柄階梯麻花鉆，攻螺紋采用機(jī)用絲錐及絲錐夾頭。采用專用夾具。 20mm 、 30mm 孔徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量， 4 M6 螺孔用螺紋塞規(guī)檢驗(yàn)，球形孔 S 30H9 及尺寸 6 mm，用專用量具測(cè)量，孔軸線的傾斜 30°用專用檢具測(cè)量。 8 M12 螺紋底孔及 2 8A8 孔 選用搖

23、臂鉆床 Z3025加工。 8 M12 螺紋底孔選用錐柄階梯麻花鉆、選用錐柄復(fù)合麻花鉆及錐柄機(jī)用鉸刀加工 2 8A8 孔。采用專用夾具。選用游標(biāo)卡尺和塞規(guī)檢查孔徑。 11· 8 M12 螺孔 攻螺紋選用搖臂鉆。采用機(jī)用絲錐、絲錐夾頭、專用夾具和螺紋塞規(guī)第七章 加工工序設(shè)計(jì)1.工序 10粗銑A面 查有關(guān)手冊(cè)平面加工余量表。已知 A面總余量 Z A 總 為 5mm。故粗加工余量 Z A 粗 （ 5 1.5） mm 3.5mm。查教材表 3 16 平面加工方法，得粗銑加工公差等級(jí)為 IT11 13 ，取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為 150 r/min，又前面已選定銑刀直徑 D為 200mm ，故相應(yīng)切削

24、速度為 粗加工 ： v c =m/min=3.14×200×150/1000= 94.2m/min校核機(jī)床功率參考有關(guān)資料得：銑削時(shí)的切削功率 Pc=167.9 × 10 -5a p 0.9 f z 0.74 a e z A k pc 取 Z=10個(gè)齒， A= =2.5B/s ， a e = 168mm ， a p = 3.5mm ， f z = 0.2mm/z ， k pc =1 ； 將它 們代入式中，得 P c = （ 167.9 × 10 -5 × 3.5 0.9× 0.2× 0.74× 168×

25、10× 2.5× 1） kw =6.62kw 又從 機(jī)床 X52K說(shuō)明書（主要技術(shù)參數(shù)）得機(jī)床功率為 7.5KW，機(jī)床傳動(dòng)效率一股取 0.75 0.85 ，若取 m 0.85，則機(jī)床電動(dòng)機(jī)所需功率 P E =P C / m = 7.79kW 7.5kW 故重新選擇粗加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速為 118rmin（低一檔速） v c =m/min=3.14×200×118/1000= 74.1m/min將其代入公式得： P c = （ 167.9× 10 -5× 3.5 0.9× 0.2 0.74× 168× 10 &

26、#215; 1） kW 5.2kW P E = Pc/ m =5.2kW /7.79kW 6.1 kW <7.5 kW 故機(jī)床功率足夠。 2.工序 20鉆擴(kuò)鉸 2 10F 9 孔至 2 9F 9 ，鉆 4 13mm 孔 2 9F 9 孔擴(kuò)、鉸余量參考有關(guān)手冊(cè)取 Z 擴(kuò) = 0.9mm ， Z 鉸 = 0.1mm ，由此可算 出 Z 鉆 = （ 4.5-0.9-0.1 ） mm= 3.5mm 4 13mm 孔因一次鉆出，故其鉆削余量為 Z 鉆 = 6.5mm 各工步的余量和工序尺寸及工差列于表 1 4 表 1 4 各工步余量和工序尺寸及公差（ mm ） 加工表面 加工方法 余 量 公差等級(jí)

27、 工序尺寸 2 9F9 鉆孔 3.5 7 2 9F9 擴(kuò)孔 0.9( 單邊 ) H10 8.8 2 9F 9 鉸孔 0.1( 單邊 ) F9 9 4 13 鉆孔 6.5 13 孔和孔之間的位置尺寸如 140 ± 0.05mm ，以及 140 mm、 142 mm、 40 mm、 4 13mm 孔的位置度要求均由鉆模保證。與 2 80mm 孔軸線相距尺寸 66土 0.2mm因基準(zhǔn)重合，無(wú)需換算。 參考 Z3025 機(jī)床技術(shù)參數(shù)表，取鉆孔 4 13mm 的進(jìn)給量 f 0.4mm B ，取鉆孔 2 mm 的進(jìn)給量 f 0.3mm B 。 參考有關(guān)資料，得鉆孔 13mm 的切削速度 v c

28、0.445m /s 26.7m min，由此算出轉(zhuǎn)速為 n = 1000R/min=654 R/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 A 630 R/min，則實(shí)際切削速度為 v c =m/min 25.7 m /min同理，參考有關(guān)資料得鉆孔 7mm的 V= 0.435 m /s= 26.1m/min, 由此算出轉(zhuǎn)速為： n = 1000R/min R/min=1187 R/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 A=1000 R/min，則實(shí)際切削速度為： v c =m/min 22m /min查有關(guān)資料得： F f =9.81 × 42.7d 0f 0.8K F （ A ） M=9.81 × 0.

29、021d 0f 0.8K M （ A · m ） 分別求出鉆 13 mm 孔的 F f 和及鉆孔 7 mm 的 F f 和 M 如下： F f =9.81 × 42.7 × 13 × 0.4 0.8 × 1=2616A M=9.81 × 0.021 × 13 2 × 0.4 0.8 × 1=16.72A · m F f =9.81 × 42.7 × 7 × 0.3 0.8 × 1=1119A M=9.81 × 0.021 × 7 2 &

30、#215; 0.3 0.8 × 1= 4A · m 擴(kuò)孔 2 8.8 mm ，參考有關(guān)資料，并參考機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量，取 f= 0.3mm/B （因擴(kuò)的是盲孔，所以進(jìn)給量取得較?。?。 參考有關(guān)資料，擴(kuò)孔切削速度為鉆孔時(shí)的（ ），故取擴(kuò) = 0.5× 22 m /min 11 m /min由此算出轉(zhuǎn)速 398 R/min。按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 A=400R/min。 參考有關(guān)資料，鉸孔的進(jìn)給量取 f= 0.3mm/B （因鉸的是盲孔，所以進(jìn)給量取得較?。?。 同理，參考有關(guān)資料，取鉸孔的切削速度為 v c = 0.3m/s= 18m/min。由此算出轉(zhuǎn)速 =636.9 R/m

31、in。按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取為 A=630R/min。則實(shí)際切削速度為 v c =m/min= 17.8m/min。 3.工序30粗銑B面及C面 根據(jù)查閱相關(guān)手冊(cè)其B面C面總共加工1mm，選取的是直徑為 160mm 的 C類可轉(zhuǎn)位面銑刀。其中B面加工余量為0.5mm，C面的加工余量為0.5mm，取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為150r/min.選取的刀具直徑為160mm故相應(yīng)的切削速度是v c =m/min=3.14×150×160/1000=75.36 m/min查閱相關(guān)手冊(cè)得到，粗銑的每齒進(jìn)給量為0.1mm，粗銑走刀一次。4.工序40 銑凸臺(tái)面 對(duì)于銑凸臺(tái)面的加工只是一個(gè)初步的加工，所運(yùn)用

32、的設(shè)備為專用的立式銑床X52K，所對(duì)應(yīng)的夾具為專用銑的夾具，所選的刀具是80莫氏銑刀。凸臺(tái)面因要求不高，故可以一次銑出，其工序余量即等于總余量 4mm 。 凸臺(tái)面距孔 S 30H9 球面中心 6 mm ，這個(gè)尺寸是在擴(kuò)鉸孔 S 30H9 時(shí)直接保證的。球面中心（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）距 2 80mm 孔軸線（工藝基準(zhǔn)） 100 ± 0.05mm 則為間接保證的尺寸。本工序工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，有基準(zhǔn)不重合誤差。5.工序50粗鏜 孔 2 80, 孔口倒角 1 × 45 ° 根據(jù)所加工的孔所選用的機(jī)床是采用臥式雙面組合鏜床，選擇功率為 1.5kW的 1TA20鏜削頭，需用鏜通

33、孔的鏜刀。所得到得毛坯孔的工序尺寸為74，其工序的加工余量為6mm得粗鏜以后的直徑為 79.5 mm ，所以粗鏜的余量是5.5mm。其工序尺寸如下：加工表面 加工方法 余 量 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 2 80 粗鏜 5.5H10 79.5 因粗鏜孔時(shí)以 A 面及兩銷釘定位，故孔與 A 面之間的粗鏜工序尺寸47.5 ± 0.08mm ，與一銷孔之間的尺寸 66 ± 0.2 mm ，均系基準(zhǔn)重合，所以不需做尺寸鏈計(jì)算。兩孔的同軸度 0.04mm 由機(jī)床保證。 6.工序60 精銑A面查有關(guān)手冊(cè)平面加工余量表，得精加工余量 Z A 為 l .5mm。如圖所示，精銑 A面工序中以

34、B孔定位， A面至 B、 A孔軸線的工序尺寸即為設(shè)計(jì)尺寸46 土 0.05mm，其工公差等級(jí)為 IT8。查閱有關(guān)手冊(cè)，精銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f 0.05mm /z，精銑走刀 1次，取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為 300r min。面已選定銑刀直徑 D為 200mm，故 精加工相應(yīng)的切削速度為 v c =m/min = 3.14×200×300/1000m/min = 188.4m/min 校核精銑余量 Z A 精 ： 因?yàn)榫姽ば虺叽鐬?6 土 0.05mm，粗加工工序尺寸為47.5 土 0.08mm，所以精銑加工余量為 （ 47.5-0.16） -（ 46 0.05） mm 1.29mm。

35、 7.工序70精擴(kuò)鉸 孔 2 10F9 至 2 10F7 由粗加工得2-9F9mm，最終應(yīng)為2-10F7mm，且孔深為10mm。此工序需兩步：（1）擴(kuò)2-9.9F9孔 （2）精鉸2-10F孔擴(kuò)孔運(yùn)用的刀具是9.9mm擴(kuò)孔鉆，精鉸運(yùn)用的是10F7鉸刀，設(shè)備都為Z3025各工序余量及工序尺寸如下圖加工表面加工方式余 量（mm）公差等級(jí)工序尺寸2-9F9擴(kuò) 孔0.1F99.92-9.9F9鉸 孔0.05（單邊）F710查表可得：9.9F9=9.9，10F7=10所以其精度：（10+0.028）-（9.9-0.013）-（10-0.013）+ （9.9+0.049）=0.103精鉸孔取單邊：0.103

36、/2=0.0515孔和孔之間的位置尺寸如 140 ± 0.05mm ，以及 140 mm、 142 mm、 40 mm、 4 13mm 孔的位置度要求均由鉆模保證。與 2 80mm 孔軸線相距尺寸 66土 0.2mm因基準(zhǔn)重合，無(wú)需換算。 擴(kuò)孔2-9F9 ，參考有關(guān)資料，并參考機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量，取 f= 0.1mm/B （因擴(kuò)是精加工，所以進(jìn)給量取得較小）。 參考有關(guān)資料，擴(kuò)孔切削速度為擴(kuò) = 22 m /min由此算出轉(zhuǎn)速n = 1000R/min =1000×22/（3.14×9.9）=707 m /min按照機(jī)床的實(shí)際速度取為700 R/min參考有關(guān)資料，鉸

37、孔的進(jìn)給量取 f= 0.1mm/B （因鉸的是精加工，取的進(jìn)給量較?。?同理，參考有關(guān)資料，取鉸孔的切削速度為 v c = 0.5m/s= 30m/min。由此算出轉(zhuǎn)速 =955 R/min。按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取為 A=950R/min。則實(shí)際切削速度為 v c =m/min=3.14×10×950/1000=29.83m/min。 8.工序80 精銑B面及C面采用功率為1.5kw的1TXb20M銑削頭組成的臥式雙面組合機(jī)床。精銑刀具類型與粗銑的相同。在此道工序中銑凸臺(tái)面在X52K上加工需要采用專用銑夾具，兩面可同時(shí)進(jìn)行加工，起平行度可以控制在0.05mm內(nèi)。本道工序需要限制六

38、個(gè)自由度，A面限制三個(gè)自由度，一個(gè)短圓柱銷限制兩個(gè)方向的移動(dòng)自由度，一個(gè)菱形銷限制一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，如下圖該零件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，所以不存在定基誤差，因此定基誤差為0.由于該工件采用的是一個(gè)平面和其上的兩個(gè)圓孔的組合定位方式。定位元件作為平面、一個(gè)圓柱銷和菱形銷。由兩者的公差配合H7/g6可知：= =（0.015+0.009）/2=0.012 =（0.015+0.009）/2=0.012=+=0.024由于夾具定位和夾具本體底面的平行度誤差等會(huì)引起工件的傾斜，從而造成被加工面的傾斜，使加工表面精度降低。查手冊(cè)得，夾具技術(shù)要求允差為在100mm上不大于0.03mm。由于銑面的尺寸在100m

39、m左右，因此可取為0.03mm。銑刀的跳動(dòng)、機(jī)床工作臺(tái)面的傾斜和變形等所引起的加工方法誤差，可根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)并參照經(jīng)濟(jì)加工精度，可取0.15mm。由于使用端銑刀加工，所以在該B面和C面上誤差的影響值不會(huì)太大，可取0.015mm左右。綜上所述：=0.024+0.03+0.15+0.015=0.169mm因?yàn)樵摴ば虻墓顬?.4mm，而為0.169mm小于0.4mm，故可以保證加工尺寸。9.工序90精鏜 孔 2 80H7采用臥式雙面組合鏜床，選擇功率為1.5kw的1TA20M鏜削頭。選擇精鏜刀、專用夾具。鏜孔余量和工序尺寸及公差（ mm ）加工表面 加工方法 余 量 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 2-8

40、0 精鏜 0.25 H7 80 因精鏜孔時(shí)以A面及兩銷釘定位，故孔與A面之間的精鏜工序尺寸為46±0.05mm，平行度為0.07mm，與一銷孔之間的尺寸為66±0.2mm，屬于基準(zhǔn)重合。如下圖，兩孔的同軸度為0.04mm，由機(jī)床保證。B及C面的垂直度為0.1 mm，是間接獲得的。在垂直方向，它由2-80mm的孔軸線與A面的平行度0.07mm及B和C面對(duì)A面的垂直度來(lái)保證。參考有關(guān)夾具設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)兩定位銷如下： 由已知的尺寸，兩銷孔為2-10F9即2-10mm；中心距尺寸為140±0.05mm。取兩定位銷中心距尺寸為140±0.015mm。 按基軸制常用配

41、合，取孔與銷的配合為F9h9，即圓柱銷為10h9=10 mm。查有關(guān)夾具資料 ,取菱形銷的b=4mm，B=8mm。由于a=（/2）=0.065mm 所以，菱形銷最小間隙為：=0.052mm 菱形銷的最大直徑為：=(10.013-0.052)mm=9.9612mm 故菱形銷為d2=9.961h9mm=10 mm 菱形銷定位的最小間隙 b菱形銷圓柱部分的寬度工件定位孔的最大實(shí)體尺寸a補(bǔ)償量銷距公差孔距公差粗鏜孔時(shí)因余量為2.75mm，故ap=2.75mm。查有關(guān)資料得：取vc=0.4m/s=24m/min，取進(jìn)給量為f=0.2mmr。所以n=60f/p=96r/min查有關(guān)資料得：Fc=9.81C

42、Fc*ap*xFc*f*yFc*vc*nFc*KFC PC=Fc*vc10-3取CFc=180FC=1，yFC=0.75，nFC=0，KFC=1則FC=9.811802.750.20.750.401=1452.3N PC=1452.30.410-3=0.58kw取機(jī)床效率為0.85，則所需機(jī)床功率為0.68kw<1.5kw，故機(jī)床功率足夠。 精鏜孔時(shí)，因余量為0.25mm，故ap=0.25mm。 查有關(guān)資料，取vc=1.2m/s= 72m/min, 取f=0.12mm/r。 則n=60f/p=600.12/0.25r/min287r/min 10.工序100 鉆孔20, 擴(kuò)鉸球形孔 S

43、30H9, 鉆 4 M6 螺紋對(duì)于零件上部30H9的球形孔，加工需要進(jìn)行三個(gè)步驟：1鉆20mm的孔2擴(kuò)球形孔至29.8H103鉸至要求尺寸（1） 鉆20mm的孔分兩步進(jìn)行：1用5mm的麻花鉆頭鉆一個(gè)通孔2用20mm的麻花鉆頭再次進(jìn)行加工各工序加工余量和工序尺寸如下圖加工表面加工方法余 量（mm）公差等級(jí)工序尺寸鉆 孔1020擴(kuò) 孔0.1（單邊）H1029.8鉸 孔0.066（單邊）H930查表可知：30H9=30，29.8H10=29.8所以其精度：（30+0.052）+29.8-（30-29.8-0.084）=0.132精鉸孔取單邊：0.132/2=0.066對(duì)于零件上的鉆 4 M6 螺紋步

44、驟分兩步：1 先選取5mm的麻花鉆頭鉆頭鉆個(gè)5mm寬，深為12mm的孔 并孔口倒角1 × 45 °2 用標(biāo)準(zhǔn)件M6絲錐一副 攻螺紋至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。11.序110锪平面 4- 22刮4-22平面選用直徑為22mm、帶可換導(dǎo)柱錐柄平底刮鉆，導(dǎo)柱直徑為13mm，機(jī)床為Z3025。12.工序120 鉆 4-M12 螺紋底孔 , 孔口倒角 1 × 45 °, B面及C面鉆鉸孔2 8N8, 孔口倒角 1 × 45 °攻螺紋選用搖臂鉆。采用機(jī)用絲錐、絲錐夾頭、專用夾具和螺紋塞規(guī)。鉆B面螺紋底孔10.2，運(yùn)用7mm和10.2mm麻花鉆，鉆入深度為28mm

45、，孔口倒角為1。鉆B面8N8孔可分為三步：（1）鉆7H10 （2）擴(kuò)7.9N9 （3）鉸8n8各工序加工余量和工序尺寸如下圖加工表面加工方式余量（mm）公差等級(jí)工序尺寸鉆 孔1H107擴(kuò) 孔0.1N97.9鉸 孔0.292N88查表可知：8N8=8，7.9N9=7.9所以其精度：（8-0.001）-（7.9-0.036）-（8-0.023）+7.9 =0.056精鉸孔取單邊：0.056/2=0.028mm同理：C面中4-M12螺紋底孔 及2 8N8孔步驟同上 刀具同上，其系同上。13.工序130 B面及C面攻螺紋 8-M12-6H 運(yùn)用M12絲錐進(jìn)行手動(dòng)攻螺紋，使其深度達(dá)到22mm。第八章 夾具設(shè)計(jì)8.1專用夾具設(shè)計(jì)由于犁刀變速器齒輪箱體外形較為復(fù)雜，且不規(guī)則，所以在加工中需要使用較多的專用夾具。所用的工序中使用的專用夾具有：1 10工序中的的粗銑A面在X53K上加工的時(shí)候需要專用銑夾具2 20工序中鉆擴(kuò)鉸A面的孔時(shí)，在Z3025上的加工需要專用鉆夾具3 30工序中粗銑B面及C面，在組合機(jī)床上加工時(shí)需要專用銑夾具4 40工序中的的銑凸臺(tái)面在X53K上加工的時(shí)候