汽車后橋殼體加工工藝規(guī)程及夾具

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摘要 畢業(yè)設計說明書 課 題：汽車后橋殼體的加工工藝規(guī)程及鉆2-M8螺紋孔 和銑178上平面夾具設計 子課題: 同課題學生姓名: 專 業(yè) 機械制造與自動化 學生姓名 班 組 學 號 指導教師 完成日期 ABSTRACT 摘 要 汽車后橋殼體是汽車的重要組成部分，它與主減速器、差速器和車輪傳動裝置組成驅動橋。驅動橋處與動力傳動系的末端，其基本功能是增大由傳動軸或變速器傳來的轉矩，并將動力合理的分配給左、右驅動輪，另外還承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力、縱向力和橫向力。它連接主減速器傳動力，支撐差速器及半軸實現(xiàn)倆車輪差速轉動；尺寸比較大，主要承受載荷。重點是保證殼體的強度和剛性性能，便于安裝、調整和維修。 汽車后橋殼體一般采用鑄鐵鑄造成型，在經(jīng)過機械加工將其加工至使用要求，在生產(chǎn)過程中，汽車后橋殼體的加工工藝定制非常重要，工藝的編制決定了零件的精度及生產(chǎn)效率，尤其是這種大批量生產(chǎn)的零件，其工藝規(guī)程要考慮到產(chǎn)量問題。同時為了保證工件的加工精度，以及為了提高生產(chǎn)率而設計出各個工序的專用夾具，是操作者使用起來簡單、快速、準確，從而在保證精度的前提下大大提高生產(chǎn)率。 關鍵詞：工藝編制，加工時間，專用夾具，生產(chǎn)率 Abstract Automobile rear axle housing is an important part of the car, it with the Lord reducer, differential and wheel gear drive axle. Drive axle and the end of the power transmission system, its basic function is to increase the shaft or the transmission of torque, and power reasonable distribution to the left and right driving wheels, also bear role between road surface and frame or body of vertical force and vertical force and horizontal force. It connects the main reducer momentum, supporting both differential and half shaft wheel differential rotation. Size is larger, the main load bearing. The key is to ensure that shell strength and rigidity performance, ease of installation, adjustment and maintenance. Automobile rear axle housing is made of cast iron casting forming, generally after machining to its processing to use requirement, in the process of production, the processing technology of the automobile rear axle shell custom is very important, the process of making determines the accuracy of the parts and the production efficiency, especially in the mass production of parts, the technical process to production into consideration. At the same time, in order to ensure the workpiece machining accuracy, and in order to improve the productivity and special fixture design of each process, is the operator to use simple, rapid and accurate, and on the premise of guarantee accuracy greatly improved productivity. Key words: machining process, machining time, special fixture, productivity 3 目錄 目 錄 第一章 加工工藝規(guī)程設計 1 1.1 零件的分析 1 1.1.1 零件的作用 1 1.2 汽車后橋殼體加工的問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 2 1.2.1 孔和平面的加工順序 2 1.2.2 孔系加工方案選擇 2 1.3 汽車后橋殼體加工定位基準的選擇 2 1.3.1 粗基準的選擇 2 1.3.2 精基準的選擇 3 1.4 汽車后橋殼體加工主要工序安排 3 1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 5 第二章 鉆2-M8螺紋孔夾具設計 19 2.1定位基準的選擇 19 2.2 鉆削力計算 19 2.3定位元件的設計 20 2.4 定位誤差分析 21 2.5 夾緊裝置及夾具體設計 21 2.6 夾具設計及操作的簡要說明 21 第3章 銑178下平面夾具的設計 22 3.1 問題的指出 22 3.2 定位機構 22 3.2.1定位方式計算及選擇 22 3.2.2切削夾緊力的計算 22 3.3定位誤差分析 24 3.4 零、部件的設計與選用 24 3.4.1定位銷選用 24 3.4.2夾緊裝置的選用 25 3.5 夾具設計及操作的簡要說明 27 結 論 28 參考文獻 29 致　　謝 30  第一章 零件加工工藝規(guī)程以及設計 1.1 零件結構的分析 1.1.1 零件作用的分析 隨著科學技術和社會生產(chǎn)水平的不斷提高，機械制造生產(chǎn)模式發(fā)生了巨大的演變。本世紀50年代和平發(fā)展時期，那些不計成本的生產(chǎn)模式已不被企業(yè)接受，為了降低成本、提高效率，采用“少品種大批量”的做法，強調的是“規(guī)模效益”。70年代以后，市場的競爭日益激烈，企業(yè)為了擊敗競爭對手，主要通過提高質量和降低成本的產(chǎn)品提供市場。80年代，隨著世界經(jīng)濟和人民生活水平的提高，市場環(huán)境發(fā)生了巨大變化。制造業(yè)仍沿用傳統(tǒng)的做法，企圖依靠制造技術的改進和管理方法的創(chuàng)新來適應如此變化迅速且無法預料的買方市場，以單項的先進制造技術來縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質量、降低生產(chǎn)成本和改善服務質量。90年代信息科學和技術的發(fā)展，使全球經(jīng)濟打破了傳統(tǒng)地域經(jīng)濟發(fā)展模式，世界變得越來越小，而市場變得更加廣闊，全球經(jīng)濟一體化的進程加快。在這種時代要求下，快速響應市場成為制造業(yè)發(fā)展的一個主要方向。21世紀很有發(fā)展前景的先進制造模式，是LAF、AF等的精髓，要求： 1）以用戶的需求為中心； 2）制造的戰(zhàn)略重點是時間和速度，并兼顧質量和品質； 3）以柔性、精益和敏捷作為競爭的優(yōu)勢； 4）技術進步、人為改善和組織創(chuàng)新是三項并重的基礎工作； 5）實現(xiàn)資源快速有效的集成。 6）組織形式多樣化。 我國機械制造裝備模式基本上屬于外國50年代“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”的范疇。過去我國實現(xiàn)的是計劃經(jīng)濟模式，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造沒有提到日程上來，機械制造業(yè)的裝備水平長期處于落后狀態(tài)。改革開放后，我國實行了社會主義市場經(jīng)濟模式，企業(yè)有較大的自主權，可根據(jù)市場的需求確定產(chǎn)品的類型和生產(chǎn)規(guī)模，根據(jù)訂貨合同組織生產(chǎn)。企業(yè)面臨著國內(nèi)外同行的競爭。企業(yè)要生存，必須拿到足夠多的定單，取得較大的利潤。繼續(xù)按以前一套傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式去組織生產(chǎn)，往往是生產(chǎn)出來的產(chǎn)品市場不需要，市場急需的產(chǎn)品又不能及時開發(fā)出來，或者生產(chǎn)批量達不到經(jīng)濟規(guī)模。 圖1 .1汽車后橋殼體圖紙 1.1.2 零件的工藝分析 汽車后橋殼體是汽車的重要組成部分，它與主減速器、差速器和車輪傳動裝置組成驅動橋。驅動橋處與動力傳動系的末端，其基本功能是增大由傳動軸或變速器傳來的轉矩，并將動力合理的分配給左、右驅動輪，另外還承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力、縱向力和橫向力。 結構及特點：連接主減速器傳動力，支撐差速器及半軸實現(xiàn)倆車輪差速轉動；尺寸比較大，主要承受載荷。重點是保證殼體的強度和剛性性能，便于安裝、調整和維修。 現(xiàn)在將汽車后橋殼體分析如下： （1）以結合面為主要加工表面的表面加工。包含銑178上平面，鉆孔12-M10螺紋孔，φ220H8孔的加工。其中178上平面、φ220H8孔粗糙度為Ra3.2μm，螺紋孔的粗糙度為Ra12.5μm。 （2）尺寸840左右端面的加工。包括尺寸840左右端面的銑削加工；φ45H7孔、φ72、φ68.5h7、φ63外圓及各外圓軸肩、4-φ8孔、12-M10螺紋孔的加工。其中尺寸840左右端面、φ45H7孔的粗糙度值為Ra3.2μm；φ72、φ68.5h7、φ63外圓及各外圓軸肩、4-φ8孔、2-M10螺紋孔的加工的粗糙度值為Ra6.3μm。 （3）以70上下平面的加工。包括70上下平面和4-φ15孔的加工。各加工面的粗糙度為Ra3.2μm。 （4）以39下平面的加工。包括39下平面和2-M8螺紋孔的加工。各加工面的粗糙度為Ra6.3μm。 1.2汽車后橋殼體加工的問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 根據(jù)設計圖紙可以看的出，φ220H8孔、φ45H7與φ68.5h6軸的中心線與178上平面要達到垂直度0.04mm的精度， 從生產(chǎn)力和生產(chǎn)能力的主要因素的考慮：汽車后橋殼體生產(chǎn)是中批量。 1.2.1 孔和平面的加工順序 根據(jù)先面后孔的加工原則，先加工178上平面，然后鏜φ220H8孔。加工178上平面時候使用鑄造面定位，因為178上平面是今后各個工序的精基準面，所以他要與整體工件的非切削平面保證一定相對尺寸精度。 1.2.2 孔系加工方案選擇 本零件有兩處6-M10螺紋孔孔系和一處12-M10螺紋孔孔系，孔系的主要要求就是均布。加工孔系的方法我們采用設計專用夾具的方法，夾具采用回轉鉸鏈鉆模，鉆模上有N個固定鉆套，一次裝夾就可以完成鉆孔工序。 1.3 汽車后橋殼體加工定位基準的選擇 1.3.1 粗基準的選擇 下列標準以滿足粗糙度的要求 （1）為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應選擇該表面為粗基準。 （2）為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應選擇不加工面為粗基準。 （3）在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，如果零件上每個表面都要加工，則應選擇其中加工余量最小的表面為粗基準， （4）選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面、無澆、冒口及飛邊的表面作為粗基準，以便工件定位可靠、夾緊方便。 （5）粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次。 根據(jù)以上粗基準的定位原則，我們選擇70上平面和59上下平面定位，來加工178上平面，作為精基準。 1.3.2 精基準的選擇 （1） 用工序基準作為精基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。 （2）當工件以某一組精基準定位可以較方便的加工其他各表面時，應盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以減少工裝設計制造費用、提高生產(chǎn)率、避免基準轉換誤差。 （3）當精加工或光整加工工序要求余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 （4）為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循互為基準、反復加工的原則。 所以我們選擇178上平面及φ220H8孔作為精基準。 1.4 汽車后橋殼體加工主要工序安排 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。汽車后橋殼體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以零件鑄造表面定位粗、精加工底平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于底平面加工完成后一直到箱體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，底面上的兩工藝孔的需要鉸。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋頂孔在萬能數(shù)控銑床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于汽車后橋殼體，需要精加工的是178上平面和內(nèi)孔。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行或者最后進行也可以。 待零件加工的工序編制完成之后，將工件整體清洗，待其干燥。零件在的含0.4—1.1百分比的蘇打以及0.25—0.5百分比的亞硝酸鈉溶液中進行清潔處理。清洗完畢后在使用壓縮空氣將其吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質的殘留量不大于即可。 根據(jù)上述的分析過程，現(xiàn)將汽車后橋殼體的加工工藝路線規(guī)劃成如下十六項步驟： 其工藝路線之一： 1、鑄造 2、時效處理 3、銑178上平面 4、鏜φ220H8孔 5、銑840左右面 6、鏜φ45H7孔、φ72、φ68.5h7、φ63外圓及各外圓軸肩 7、鉆4-φ8孔 8、鉆絞12-M10螺紋孔 9、銑70上下面 10、鉆4-φ15孔 11、銑36下平面 12、鉆絞2-M8螺紋孔 13、鉆12-M10螺紋孔 14、去毛刺 15、終檢 16、清洗入庫 工藝路線二： 1、鑄造 2、時效處理 3、銑178上平面 4、鏜φ220H8孔 5、鉆12-M10螺紋孔 6、銑840左右面 7、鏜φ45H7孔、φ72、φ68.5h7、φ63外圓及各外圓軸肩 8、鉆4-φ8孔 9、鉆絞12-M10螺紋孔 10、銑70上下 11、鉆4-φ15孔 12、銑36下平面 13、鉆絞2-M8螺紋孔 14、去毛刺 15、終檢 16、清洗入庫 根據(jù)先加工面再鉆孔的原則。以及從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。 方案二把鉆12-M10螺紋孔放在鏜孔工序相之后，這樣加工的螺紋孔不嗯呢狗狗保證其精度，不利于大批量生產(chǎn)。 綜合選擇方案一： 1、鑄造 2、時效處理 3、銑178上平面 4、鏜φ220H8孔 5、銑840左右面 6、鏜φ45H7孔、φ72、φ68.5h7、φ63外圓及各外圓軸肩 7、鉆4-φ8孔 8、鉆絞12-M10螺紋孔 9、銑70上下 10、鉆4-φ15孔 11、銑36下平面 12、鉆絞2-M8螺紋孔 13、鉆12-M10螺紋孔 14、去毛刺 15、終檢 16、清洗入庫 1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1)毛坯種類的選擇 通過分析計算加工材料的消耗，以及工件整體分析，因此，正確的選擇具有重要的技術和經(jīng)濟意義。根據(jù)零件的材料為HT200，大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)型結構，形狀是較為復雜的，中等大小的尺寸，技術要求不高，選擇鑄造毛坯。 （2）毛坯余量的確定 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設計規(guī)定零件為中批量生產(chǎn)，應該采用調整法加工，因此計算最大與最小余量時應按調整法加工方式予以確定。 毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見零件圖)故臺階已被鑄出,根據(jù)參考文獻[14]的銑刀類型及尺寸可知選用125mm的端面銑刀進行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。 1）加工178上平面以及840左右平面、銑70上下端面、銑39下平面根據(jù)參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。 2）φ72、φ63外圓粗糙度要求Ra6.3μm，一次精加工1.5mm就可達到要求。 3）φ68.5h7，φ220H8孔、φ45H7孔內(nèi)孔由于粗糙度要求Ra3.2μm，因此考慮加工余量2mm?？梢淮未旨庸?.85mm，一次精加工0.15就可達到要求。 4）加工2-M8、24-M10底孔，根據(jù)參考文獻[8]表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1就可達到要求。 1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序一、銑178上平面 （1）粗銑178上平面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：X755立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質合金可端銑刀（面銑刀），材料：YT15，D=100mm ，齒數(shù)Z=6，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1.9mm 所以銑削深度ap： ap=1.9mm 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取af=0.12mm/Z 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取V=1.33m/s 機床主軸轉速n： n=1000Vπd 式（2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉速n： n=1000Vπd =10001.33603.14100≈245r/min 按照參考文獻[3]表3.1-74 n=300r/min 實際銑削速度v：v=πdn1000=3.14100300100060≈1.57m/s 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[7]表2.4-81, （2）精銑178上平面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床： X755立式銑床。 參考文獻[7]表30—31 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀），材料：YT15，D=100mm ，齒數(shù)Z=8，此為精齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1mm 所以銑削深度ap： ap=1 mm 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取af=0.08mm/Z 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取V=0.32m/s 機床主軸的適合旋轉速度，由式（2.1）有： 按照參考專業(yè)知識的文獻[7] 它的表3.1-31 它的實際銑削的線速度值： 機床的進給量，由專業(yè)的結論公式（1.3）可以得到它的值： 工作臺每分的適合機床的進給量值： 粗銑面的時候，它切削加工工藝如下： 它的要求加工的長度它的要求加工的長度l：由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以得知它的l=260， 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l1：它的值取 l1=0.5（D-D2-a2 ）+（1～3） =0.5（260-2602-1002 ）+（1～3） = 13mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l2：它的值取l2=2mm 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為2刀。 機床加工完成運動的動作時間，它的值是tj1： tj1=l+l1+l2fmi=260+13+22882=1.9min 依照專業(yè)知識，參照的專業(yè)參考文獻[5] 它的表2.5-45可查得銑削的輔助時間tf1=1.04min 在零件精銑加工的切削加工時候。 它的要求加工的長度l：由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以得知它的l=75 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l1：它的值取 l1=0.5（D-D2-a2 ）+（1～3） =0.5（260-2602-1002 ）+（1～3） = 13mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l2：它的值取l2=2mm 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為1刀。 機床加工完成運動的動作時間，它的值是tj2： tj2=l+l1+l2fm=260+13+2135=2.04min 依照專業(yè)知識，參照的專業(yè)參考文獻[5] 它的表2.5-45可查得銑削的輔助時間tf2=1.04min 銑下平面的總工時為：t= tj1+ tj2+ tf1+ tf2=1.9+1.04+2.04 +1.04=6.02min 工序二、鏜φ220H8孔 （1）粗鏜φ220H8孔 加工工件的機床型號的優(yōu)先選擇：臥式鏜床T6111,同時配有十字滑臺， 加工工件的刀具型號的優(yōu)先選擇：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 2Z=4.5mm則 Z=2.25mm 查有關資料，確定鏜床的切削速度為v=40m/min，f=0.8mm/min nw=1000vπd=100040π220=57.9 由于T6111鏜主軸轉數(shù)為無級調數(shù)，故以上轉數(shù)可以作為加工時使用的轉數(shù)。 L=15， l1=2mm， 則： t1=l+l1+l2nf=15+2+057.9=0.29min （2）精鏜φ220H8孔 加工工件的機床型號的優(yōu)先選擇：臥式鏜床T6111,同時配有十字滑臺， 加工工件的刀具型號的優(yōu)先選擇：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 2Z=4.5mm則 Z=2.25mm 查有關資料，確定鏜床的切削速度為v=50m/min，f=0.3mm/min nw=1000vπd=100050π220=72.4 由于T6111鏜主軸轉數(shù)為無級調數(shù)，故以上轉數(shù)可以作為加工時使用的轉數(shù)。 L=15， l1=2mm， 則： t1=l+l1+l2nf=15+2+072.4=0.23min 工序三、銑840左右面 （1）粗銑840左右平面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：X755立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質合金可端銑刀（面銑刀），材料：YT15，D=100mm ，齒數(shù)Z=6，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1.9mm 所以銑削深度ap： ap=1.9mm 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取af=0.12mm/Z 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取V=1.33m/s 機床主軸轉速n： n=1000Vπd 式（2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉速n： n=1000Vπd =10001.33603.14100≈245r/min 按照參考文獻[3]表3.1-74 n=300r/min 實際銑削速度v：v=πdn1000=3.14100300100060≈1.57m/s 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[7]表2.4-81, （2）精銑840左右平面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床： X755立式銑床。 參考文獻[7]表30—31 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀），材料：YT15，D=100mm ，齒數(shù)Z=8，此為精齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1mm 所以銑削深度ap： ap=1 mm 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取af=0.08mm/Z 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取V=0.32m/s 機床主軸的適合旋轉速度，由式（2.1）有： 按照參考專業(yè)知識的文獻[7] 它的表3.1-31 它的實際銑削的線速度值： 機床的進給量，由專業(yè)的結論公式（1.3）可以得到它的值： 工作臺每分的適合機床的進給量值： 它的要求加工的長度它的要求加工的長度l：由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以得知它的l=75， 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l1：它的值取 l1=0.5（D-D2-a2 ）+（1～3） =0.5（100-1002-752 ）+（1～3） = 19mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l2：它的值取l2=2mm 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為1刀。 機床加工完成運動的動作時間，它的值是tj1： tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min 依照專業(yè)知識，參照的專業(yè)參考文獻[5] 它的表2.5-45可查得銑削的輔助時間tf1=1.04min 它的要求加工的長度它的要求加工的長度l：由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以得知它的l=75， 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l1：它的值取 l1=0.5（D-D2-a2 ）+（1～3） =0.5（100-1002-752 ）+（1～3） = 19mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l2：它的值取l2=2mm 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為1刀。 機床加工完成運動的動作時間，它的值是tj1： tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min 依照專業(yè)知識，參照的專業(yè)參考文獻[5] 它的表2.5-45可查得銑削的輔助時間tf1=1.04min 銑平面的總工時為：t= tj1+ tj2+ tf1+ tf2=0.33+1.04+0.72 +1.04=3.13min 工序四、鏜φ45H7孔、φ72、φ68.5h7、φ63外圓及各外圓軸肩 （1）鏜φ45H7孔 加工工件的機床型號的優(yōu)先選擇：臥式鏜床T6111,同時配有十字滑臺， 加工工件的刀具型號的優(yōu)先選擇：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 2Z=4.5mm則 Z=2.25mm 查有關資料，確定鏜床的切削速度為v=40m/min，f=0.8mm/min nw=1000vπd=100040π45=261 由于T6111鏜主軸轉數(shù)為無級調數(shù)，故以上轉數(shù)可以作為加工時使用的轉數(shù)。 L=72， l1=2mm， 則： t1=l+l1+l2nf=72+2+02610.8=0.35min （2）鏜φ72外圓 加工工件的機床型號的優(yōu)先選擇：臥式鏜床T6111,同時配有十字滑臺， 加工工件的刀具型號的優(yōu)先選擇：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 2Z=4.5mm則 Z=2.25mm 查有關資料，確定鏜床的切削速度為v=40m/min，f=0.8mm/min nw=1000vπd=100040π72=163 由于T6111鏜主軸轉數(shù)為無級調數(shù)，故以上轉數(shù)可以作為加工時使用的轉數(shù)。 L=33， l1=2mm， 則： t1=l+l1+l2nf=33+2+01630.8=0.28min （3）鏜φ68.5h7外圓 加工工件的機床型號的優(yōu)先選擇：臥式鏜床T6111,同時配有十字滑臺， 加工工件的刀具型號的優(yōu)先選擇：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 2Z=4.5mm則 Z=2.25mm 查有關資料，確定鏜床的切削速度為v=40m/min，f=0.8mm/min nw=1000vπd=100040π68.5=171 由于T6111鏜主軸轉數(shù)為無級調數(shù)，故以上轉數(shù)可以作為加工時使用的轉數(shù)。 L=21.5， l1=2mm， 則： t1=l+l1+l2nf=21.5+2+01710.8=0.16min （4）鏜φ63外圓 加工工件的機床型號的優(yōu)先選擇：臥式鏜床T6111,同時配有十字滑臺， 加工工件的刀具型號的優(yōu)先選擇：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 2Z=4.5mm則 Z=2.25mm 查有關資料，確定鏜床的切削速度為v=40m/min，f=0.8mm/min nw=1000vπd=100040π63=185 由于T6111鏜主軸轉數(shù)為無級調數(shù)，故以上轉數(shù)可以作為加工時使用的轉數(shù)。 L=5， l1=2mm， 則： t1=l+l1+l2nf=5+2+01850.8=0.05min 工序五、鉆4-φ8孔 鉆φ8孔 待加工零件它的加工機床型號的優(yōu)先選擇：立式鉆床Z5163 待加工零件它的加工刀具型號的優(yōu)先選擇：依照專業(yè)知識，參照的專業(yè)參考文獻[3] 它的表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭,d=8mm 它的切削圖紙標注尺寸深度其值：ap=56mm 適合的機床加工進給的量它的確定：依據(jù)專業(yè)知識參考專業(yè)書籍文獻《機械加工工藝手冊》它的表2.4.39[M]，取 刀具切削最適合的速度，它的確定：依據(jù)專業(yè)知識參考專業(yè)書籍文獻《機械加工工藝手冊》表2.4.41[M]，取 機床主軸的旋轉速度：n=1000Vπd =10000.45603.148≈482r/min 取n=500r/min 刀具實際切削速度，它的確定V： V= πdn1000=3.148500100060≈0.47m/s 零件的被切削層它的最適合長度由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以明白它的l： l=63mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度： l1=D2ctgkr+（1～2）=82ctg120+（1～2）=7mm 加工時候的刀具，它的切出加工值長度： 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為1刀 機床加工完成運動的動作時間： tj1=l+l1+l2fm1=63+7+05001=0.15min 工序六、鉆絞12-M10螺紋孔 機床選擇Z5163立式鉆床，刀具選擇φ8.5mm麻花鉆。 刀具切削的標注尺寸深度ap，它的確定：ap=12mm 適合的機床加工進給的量它的確定：依據(jù)專業(yè)知識專業(yè)書籍《機械加工工藝手冊》它的表2.4.39[M]，取 它的刀具切削的機床線速度：依據(jù)專業(yè)知識專業(yè)書籍《機械加工工藝手冊》表2.4.41[M]，取 機床主軸的旋轉速度： n=1000Vπd =10000.47603.148.5≈855r/min ，取n=900 r/min 它的刀具切削的機床線速度V： V= πdn1000=3.148900100060≈0.49m/s 零件的被切削層它的最適合長度由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以得知它的長度l：l= 12mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度： l1=D2ctgkr+（1～2）=8.52ctg120+（1～2）=4.99 加工時候的刀具，它的切出加工值長度： 取 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為4刀 機床加工完成運動的動作時間： tj=l+l1+l2fn4=12+4.99+30.359004=0.25min 工序七、銑70上下面 （1）粗銑70上下面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：X755立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質合金可端銑刀（面銑刀），材料：YT15，D=100mm ，齒數(shù)Z=6，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1.9mm 所以銑削深度ap： ap=1.9mm 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取af=0.12mm/Z 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取V=1.33m/s 機床主軸轉速n： n=1000Vπd 式（2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉速n： n=1000Vπd =10001.33603.14100≈245r/min 按照參考文獻[3]表3.1-74 n=300r/min 實際銑削速度v：v=πdn1000=3.14100300100060≈1.57m/s 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[7]表2.4-81, （2）精銑70上下面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床： X755立式銑床。 參考文獻[7]表30—31 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀），材料：YT15，D=100mm ，齒數(shù)Z=8，此為精齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1mm 所以銑削深度ap： ap=1 mm 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取af=0.08mm/Z 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取V=0.32m/s 機床主軸的適合旋轉速度，由式（2.1）有： 按照參考專業(yè)知識的文獻[7] 它的表3.1-31 它的實際銑削的線速度值： 機床的進給量，由專業(yè)的結論公式（1.3）可以得到它的值： 工作臺每分的適合機床的進給量值： 它的要求加工的長度它的要求加工的長度l：由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以得知它的l=75， 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l1：它的值取 l1=0.5（D-D2-a2 ）+（1～3） =0.5（100-1002-752 ）+（1～3） = 19mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l2：它的值取l2=2mm 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為1刀。 機床加工完成運動的動作時間，它的值是tj1： tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min 依照專業(yè)知識，參照的專業(yè)參考文獻[5] 它的表2.5-45可查得銑削的輔助時間tf1=1.04min 它的要求加工的長度它的要求加工的長度l：由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以得知它的l=75， 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l1：它的值取 l1=0.5（D-D2-a2 ）+（1～3） =0.5（100-1002-752 ）+（1～3） = 19mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l2：它的值取l2=2mm 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為1刀。 機床加工完成運動的動作時間，它的值是tj1： tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min 依照專業(yè)知識，參照的專業(yè)參考文獻[5] 它的表2.5-45可查得銑削的輔助時間tf1=1.04min 銑平面的總工時為：t= tj1+ tj2+ tf1+ tf2=0.33+1.04+0.72 +1.04=3.13min 工序八、鉆4-φ15孔 待加工零件它的加工機床型號的優(yōu)先選擇：立式鉆床Z5163 待加工零件它的加工刀具型號的優(yōu)先選擇：依照專業(yè)知識，參照的專業(yè)參考文獻[3] 它的表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭,d=8mm 它的切削圖紙標注尺寸深度其值：ap=56mm 適合的機床加工進給的量它的確定：依據(jù)專業(yè)知識參考專業(yè)書籍文獻《機械加工工藝手冊》它的表2.4.39[M]，取 刀具切削最適合的速度，它的確定：依據(jù)專業(yè)知識參考專業(yè)書籍文獻《機械加工工藝手冊》表2.4.41[M]，取 機床主軸的旋轉速度：n=1000Vπd =10000.45603.148≈482r/min 取n=500r/min 刀具實際切削速度，它的確定V： V= πdn1000=3.148500100060≈0.47m/s 零件的被切削層它的最適合長度由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以明白它的l： l=63mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度： l1=D2ctgkr+（1～2）=152ctg120+（1～2）=12mm 加工時候的刀具，它的切出加工值長度： 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為2刀 機床加工完成運動的動作時間： tj1=l+l1+l2fm2=63+12+05002=0.36min 工序九、銑36下平面 （1）粗銑36下平面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：X755立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質合金可端銑刀（面銑刀），材料：YT15，D=100mm ，齒數(shù)Z=6，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1.9mm 所以銑削深度ap： ap=1.9mm 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取af=0.12mm/Z 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取V=1.33m/s 機床主軸轉速n： n=1000Vπd 式（2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉速n： n=1000Vπd =10001.33603.14100≈245r/min 按照參考文獻[3]表3.1-74 n=300r/min 實際銑削速度v：v=πdn1000=3.14100300100060≈1.57m/s 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[7]表2.4-81, （2）精銑銑36下平面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床： X755立式銑床。 參考文獻[7]表30—31 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀），材料：YT15，D=100mm ，齒數(shù)Z=8，此為精齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1mm 所以銑削深度ap： ap=1 mm 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取af=0.08mm/Z 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取V=0.32m/s 機床主軸的適合旋轉速度，由式（2.1）有： 按照參考專業(yè)知識的文獻[7] 它的表3.1-31 它的實際銑削的線速度值： 機床的進給量，由專業(yè)的結論公式（1.3）可以得到它的值： 工作臺每分的適合機床的進給量值： 它的要求加工的長度它的要求加工的長度l：由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以得知它的l=75， 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l1：它的值取 l1=0.5（D-D2-a2 ）+（1～3） =0.5（100-1002-752 ）+（1～3） = 19mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l2：它的值取l2=2mm 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為1刀。 機床加工完成運動的動作時間，它的值是tj1： tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min 依照專業(yè)知識，參照的專業(yè)參考文獻[5] 它的表2.5-45可查得銑削的輔助時間tf1=1.04min 它的要求加工的長度它的要求加工的長度l：由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以得知它的l=75， 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l1：它的值取 l1=0.5（D-D2-a2 ）+（1～3） =0.5（100-1002-752 ）+（1～3） = 19mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度l2：它的值取l2=2mm 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為1刀。 機床加工完成運動的動作時間，它的值是tj1： tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min 依照專業(yè)知識，參照的專業(yè)參考文獻[5] 它的表2.5-45可查得銑削的輔助時間tf1=1.04min 銑平面的總工時為：t= tj1+ tj2+ tf1+ tf2=0.33+1.04+0.72 +1.04=3.13min 工序十、鉆絞2-M8螺紋孔 機床選擇Z5163立式鉆床，刀具選擇φ6.8mm麻花鉆。 刀具切削的標注尺寸深度ap，它的確定：ap=12mm 適合的機床加工進給的量它的確定：依據(jù)專業(yè)知識專業(yè)書籍《機械加工工藝手冊》它的表2.4.39[M]，取 它的刀具切削的機床線速度：依據(jù)專業(yè)知識專業(yè)書籍《機械加工工藝手冊》表2.4.41[M]，取 機床主軸的旋轉速度： n=1000Vπd =10000.47603.146.8≈855r/min ，取n=900 r/min 它的刀具切削的機床線速度V： V= πdn1000=3.146.8900100060≈0.49m/s 零件的被切削層它的最適合長度由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以得知它的長度l：l= 12mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度： l1=D2ctgkr+（1～2）=6.82ctg120+（1～2）=4.99 加工時候的刀具，它的切出加工值長度： 取 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為2刀 機床加工完成運動的動作時間： tj=l+l1+l2fn2=12+4.99+30.359002=0.25min 工序十一、鉆12-M10螺紋孔 機床選擇Z5163立式鉆床，刀具選擇φ8.5mm麻花鉆。 刀具切削的標注尺寸深度ap，它的確定：ap=12mm 適合的機床加工進給的量它的確定：依據(jù)專業(yè)知識專業(yè)書籍《機械加工工藝手冊》它的表2.4.39[M]，取 它的刀具切削的機床線速度：依據(jù)專業(yè)知識專業(yè)書籍《機械加工工藝手冊》表2.4.41[M]，取 機床主軸的旋轉速度： n=1000Vπd =10000.47603.148.5≈855r/min ，取n=900 r/min 它的刀具切削的機床線速度V： V= πdn1000=3.148900100060≈0.49m/s 零件的被切削層它的最適合長度由圖紙零件毛坯的標注尺寸可以得知它的長度l：l= 12mm 加工時候的刀具，它的切入加工值長度： l1=D2ctgkr+（1～2）=8.52ctg120+（1～2）=4.99 加工時候的刀具，它的切出加工值長度： 取 完成本步驟零件加工的走刀次數(shù)，它的值定為4刀 機床加工完成運動的動作時間： tj=l+l1+l2fn4=12+4.99+30.359004=0.25min 39 第二章 鉆2-M8螺紋孔夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具鉆2-M8螺紋孔。 2.1定位基準的選擇 工件通過一定位軸和一個平面定位和一個限位軸定位。通過工件的178上平面，和φ220H8孔定位，在由限位銷將工件位置確定，然后夾緊工件開始鉆孔加工。 2.2 鉆削力計算 再依據(jù)專業(yè)知識參考專業(yè)書籍文獻《機械加工工藝手冊》[M]可查得： 標準鉆削力，它的相關經(jīng)驗公式 F=CFvvfddfffFKf 而我們索要加工的工件時鑄鐵，使用硬質合金麻花鉆，所以鉆削的切削力為: F=412d1.2f0.75Kf d 為麻花鉆直徑，d=6.8mm f為每轉進給量，f=0.35mm/r Kf為修正系數(shù)，Kf=0.6 代入公式得出 F=1122N 在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。 安全系數(shù) 式中：—基本安全系數(shù)；取1.5 —加工性質系數(shù)；取1.1 —刀具鈍化系數(shù)；取1.1 —斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1 則F1=KF F1=1.51.11.11.11122=2240N 2.3定位元件的設計 3.3.1定位銷選用 圖2.1 圓柱定位銷 圖2.2 圓柱定位軸 3.3.2夾緊裝置的選用 該夾緊裝置選用回轉壓板，通過彈簧、可調支撐、六角螺母等標準件組成加緊裝置。 圖2.3 回轉壓板 2.4 定位誤差分析 （1）、移動時基準位移誤差 = =0.0052mm (2)、轉角誤差 其中： 2.5 夾緊裝置及夾具體設計 夾緊裝置采用標準件開口墊記憶螺母來壓緊工件，結構簡單，操作靈便。 2.6 夾具設計及操作的簡要說明 2.4 鉆床夾具裝配圖 如前所述，工件通過一定位軸和一個平面定位和一個限位軸定位，該夾緊裝置選用回轉壓板，通過彈簧、可調支撐、六角螺母等標準件組成加緊裝置，夾緊后，利用塞尺和圓形對刀塊對刀，完成對刀后即可加工。加工完成后旋轉六角螺母，彈簧會將壓板彈起，從而松開工件，然后將壓板旋轉90度，在送開鉆模的菱形螺母將鉆模座翻轉。然后將工件取下，這種夾持機構具有結構簡單的優(yōu)點，夾緊可靠，通用性強，廣泛應用于機床。 同時鉆模采用回轉式鉆模，靈活易用，能夠節(jié)省夾具空間。 第三章 銑178上平面夾具的設計 3.1 問題的指出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，同時需要為后續(xù)工序加工精基準，需要設計專用夾具銑178上平面。 　 3.2 定位機構 3.2.1定位方式計算及選擇 夾具使用兩面及兩個限位銷定位。有支撐塊的上平面定位，再有兩個限位銷限制工件的位置，從而將工件找正加工。 3.2.2機床刀具切削夾緊力的計算 所取銑刀它的材料： 銑刀這把刀它的幾何參數(shù)： 依照專業(yè)知識和參考專業(yè)的文獻[5]查表可得： 圓周方向的切削分力它的標準經(jīng)驗式： 式中 查[5] 它的表得： 查[5] 它的表 取 由依照專業(yè)知識和參考專業(yè)的文獻可得到它的基本參數(shù)： 即： 綜上所訴同理可以推得：徑向的切削分力它的標準經(jīng)驗式 ： 經(jīng)驗式中，它的基本參數(shù)： 即： 軸向的切削分力，它的標準經(jīng)驗式 ： 經(jīng)驗式中，它的基本參數(shù)： 即： 根據(jù)切削力，夾緊力受到應力的影響原則，在夾緊的最不利彎矩狀態(tài)的過程中發(fā)現(xiàn)，該夾緊力由靜力平衡原理可以得到。為了確保夾具它的夾緊可靠，最后確定理論的夾緊力。接近 安全系數(shù)K的標準經(jīng)驗式：： 式中：是指各種實際存在在的安全系數(shù)，依照參考專業(yè)知識和專業(yè)的文獻[5]表可得： 所以有： 當使用螺旋夾具夾緊時，它產(chǎn)生的夾緊力按以下標準經(jīng)驗式： 依照參考專業(yè)知識和專業(yè)的文獻[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 3.3定位誤差分析 1 定位誤差： 當短圓柱銷以任意邊接觸時 當短圓柱銷以固定邊接觸時 式中為定位孔與定位銷間的最小間隙 通過分析可得： 因此：當短圓柱銷以任意邊接觸時 2 夾具夾緊力的誤差計算標準公式 ： 在這里，表面接觸產(chǎn)生的彈性變形量的位移值： ⑶ 刀具在使用過程中磨損造成的零件加工誤差：通常設定的值不超過 ⑷ 機床夾具相對使用的標準刀具，他們之間位置的誤差：取 所有他們的誤差匯總的總和：