分 類 號 密 級 寧畢 業(yè) 設 計 (論 文 )小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計所 在 學 院專 業(yè)班 級姓 名 沈玉萍學 號指 導 老 師年 月 日小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計2誠 信 承 諾我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文《基于 UG CAD/CAM 的箱體 wl 制造》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。承諾人（簽名）：沈玉萍 年 月 日小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計3摘 要本設計的內容首先通過分析蝸輪箱體，了解到蝸輪在蝸輪蝸桿機構中的作用。運用機械制造技術及相關課程的一些知識，解決蝸輪箱體在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排等方面的相關問題，確定相關的工藝尺寸及選擇合適的機床和刀具，保證零件的加工質量。其次，依據(jù)蝸輪箱體毛坯件和生產(chǎn)綱領的要求及各加工方案的比較，制定出切實可行的加工工藝規(guī)程路線。最后，根據(jù)被加工零件的加工要求，參考機床夾具設計手冊及相關方面的書籍，運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計的方案，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理并且能保證加工質量的夾具。關鍵詞：機械加工、工藝規(guī)程、專用夾具、蝸輪箱體小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計4AbstractThe content of this design through the analysis of worm gear worm gear box, to understand the role of the worm gear mechanism. Use of machinery manufacturing technology and related courses of some knowledge, solve the worm gear case in the process of localization, clamp as well as craft route arrangement and other related issues, to identify the relevant process and choose a suitable size and machine tools, spare parts processing quality assurance. Secondly, on the basis of worm gear box body blank and the requirements of the production program and the comparison of processing schemes, formulate feasible manufacturing process line. Finally, according to the requirements of the processing parts processing, machine tool fixture design reference manual and related aspects of the books, use of fixture design of the basic principles and methods, the programme drawn up fixture design, design efficient, energy saving, economic and reasonable to ensure the quality of processing fixture.Key Words: Mechanical processing, process, special fixture, worm gear box小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計5目 錄摘 要.3Abstract.4目 錄.5第 1 章 緒 論.71.1 課題背景及目的 .71.2 國內外研究狀況 81.3 課題研究方法 .81.4 論文構成及研究內容 8第 2 章 零件分析.92.1 零件的特點、作用 92.2 工藝分析 .92.2.1 零件圖樣分析 92.2.2 零件工藝分析 103 機械加工工藝規(guī)程制訂.103.1 機械加工工藝規(guī)程制訂 .103.1.1 生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程 103.2 機械加工工藝規(guī)程的種類 .113.3 制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料 .114 夾具設計.254.1 加工螺紋孔底孔夾具設計 .254.1.1 定位基準的選擇 254.1.2 切削力的計算與夾緊力分析 254.1.3 夾緊元件及動力裝置確定 264.1.4 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計 264.1.5 夾具精度分析 274.1.6 夾具設計及操作的簡要說明 285 數(shù)控編程.29小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計65.1 銑 φ210 的凸臺(φ180 大孔端面)加工程序 295.2 鉆 φ210 的凸臺端面 4 個螺紋孔 4XM8 底孔 4Xφ6.8 加工程序 .33致 謝.34參考文獻.35小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計7第 1 章 緒 論加工工藝及夾具畢業(yè)設計是對所學專業(yè)知識的一次鞏固，是在進行社會實踐之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是理論聯(lián)系實際的訓練。 機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設計和使用是促進生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術人員在技術！本設計是有關蝸輪箱體工藝步驟的說明和機床夾具設計方法的具體闡述。工藝設計是在學習機械制造技術工藝學及機床夾具設計后，在生產(chǎn)實習的基礎上，綜合運用所學相關知識對零件進行加工工藝規(guī)程的設計和機床夾具的設計，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質量。1.1 課題背景及目的本課題是基于 UG CAD/CAM 的箱體 wl 制造，箱體零件的加工屬于典型零件加工，由于箱體零件結構比較復雜，加工工藝也相對比較復雜，通常都是采用鑄鐵材料。一般先將材料鑄造成毛坯，然后經(jīng)過時效處理后在進行加工，大多采用先面后孔的加工路線。箱體零件加工具有典型性，對于我們機械設計制造及其自動化的學生來說，通過這次畢業(yè)設計，不僅能夠復習、運用在這四年里所學過的知識，而且還能讓我們把所學到的所有知識都統(tǒng)一起來，融會貫通。這讓我們更全面的了解箱體類零件加工工藝過程和夾具設計等。機械制造技術設計是培養(yǎng)機械工程類專業(yè)學生應職應崗能力的重要實踐性教學環(huán)節(jié)，它要求學生能全面綜合地運用所學的理論和實踐知識，進行零件機械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設計。其基本目的是：（1） 培養(yǎng)工程意識。（2） 訓練基本技能。（3） 培養(yǎng)質量意識。（4） 培養(yǎng)規(guī)范意識。1.2 國內外研究狀況“十五、十一五”期間，由于國家采取了積極穩(wěn)健的財政貨幣政策，固定資產(chǎn)投資小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計8力度加大，特別是基礎建設的投資，使冶金、電力、水泥、建筑、建材、能源等加快了發(fā)展，因此，對減速機的需求也逐步擴大。隨著國家對機械制造業(yè)的重視，重大裝備國產(chǎn)化進程的加快以及城市化改造進程的加快，減速機行業(yè)仍將保持快速發(fā)展態(tài)勢，尤其是齒輪減速機的增長將會大幅度提高，這與進口設備大多配套采用齒輪減速機有關。因此，業(yè)內專家希望企業(yè)抓緊開發(fā)制造齒輪減速機，尤其是大、中、小功率硬齒面減速機，以滿足市場的需求。目前，國內外動力齒輪傳動正沿著小型化、高速化、標準化、小振動、低噪聲的方向發(fā)展。1.3 課題研究方法本課題的主要研究箱體對象是小型蝸輪減速器，因此，在著手研究時，先要對這種減速器的箱體結構、特點有一個大致的了解。蝸輪減速器箱體類零件的主要結構特點是：有一對和數(shù)對要求嚴、加工難度大的軸承支承孔；有一個或數(shù)個基準面及一些支承面；結構一般比較復雜，壁薄且壁厚不均勻；有許多精度要求不高的緊固用孔。蝸輪減速器箱體類零件的主要技術要求是對孔和平面的精度和表面粗糙度的要求；支撐孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度；孔與孔的軸線之間的相互位置精度（平行度、垂直度） ；裝配基準面與加工時的定位基準面的平面度和表面粗糙；各支承孔軸線和平面基準面的尺寸精度、平行度和垂直度。這些技術要求是保證機器與設備的性能與精度的重要措施1.4 論文構成及研究內容能構成一篇完整的論文必須要有好幾部分組成，其中包括畢業(yè)設計（論文）任務書、畢業(yè)設計（論文）開題報告、文獻綜述、圖紙及相關資料、畢業(yè)設計（論文）正本、外文資料譯文與原文等。本篇論文所要研究的內容就是關于蝸輪減速器的箱體的零件結構特點，這類零件的工藝規(guī)程設計，夾具的設計及其定位方案等等。其中在這類箱體零件的工藝規(guī)程設計這一塊，就需要研究很多方面。完成一篇論文需要查閱很多資料，要從研究的課題的各個方面收集相關資料，從而完善課題研究的內容，更好的完成論文。小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計9第 2 章 零件分析2.1 零件的特點、作用箱體類零件，其形狀較為復雜，有比較多的平面與曲面且有內表面。各個面的精度要求不一樣。在進行機械加工工藝制訂的時候需要充分考慮工件的正確裝夾與定位。論文所給定的零件是蝸輪減速器箱體。由它將機器和部件中許多零件連接成一個整體, 并使之保持正確的相互位置,彼此能協(xié)調地運動.常見的蝸輪減速器箱體零件有:各種形式的機床主軸箱.減速箱和變速箱等.各種蝸輪減速器箱體類零件由于功用不同,形狀結構差別較大,但結構上也存在著相同的特點。2.2 工藝分析2.2.1 零件圖樣分析1）?180+0.035 0mm 孔軸心線對基準軸心線 B 的垂直度公差為 0.06mm。2）?180+0.035 0mm 兩孔同軸度公差為 ?0.06mm。3）?90+0.027 0mm 兩孔同軸度公差為 ?0.05mm。小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計104）箱體內部做媒油滲漏檢驗。5）鑄件人工時效處理。6）非加工表面涂防銹漆。7）鑄件不能有砂眼、疏松等缺陷。8）材料 HT200。2.2.2 零件工藝分析1）在加工前，安排劃線工藝是為了保證工件壁厚均勻，并及時發(fā)現(xiàn)鑄件的缺陷，減少廢品。2）該工件體積小，壁薄，加工時應該注意夾緊力的大小，防止變形。例如：精鏜前要求對工件壓緊力進行適當?shù)恼{整，也是確保加工精度的一種方法。3）?180+0.035 0mm 與 ?90+0.027 0mm 兩孔的垂直度 0.06mm 要求，由 T68 機床分度來保證。4）?180+0.035 0mm 與 ?90+0.027 0mm 兩孔孔距 100±0.12mm，可采用裝心軸的方法檢測。3 機械加工工藝規(guī)程制訂3.1 機械加工工藝規(guī)程制訂3.1.1 生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程生產(chǎn)過程是指將原材料轉變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運輸、保管于準備，產(chǎn)品的技術、生產(chǎn)準備、毛坯的制造、零件的機械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗調試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務等。機械工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為零件的全過程。機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：1.機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應，小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計11進行機床調整、專用工藝裝備的設計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調配勞動力，以及進行生產(chǎn)成本核算等。2.機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調度的依據(jù)。有了它就可以制定進度計劃，實現(xiàn)優(yōu)質高產(chǎn)和低消耗。3.機械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領，才能確定所須機床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機床的平面布置，各部門的安排3.2 機械加工工藝規(guī)程的種類機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。對于檢驗工序還有檢驗工序卡片；自動、半自動機床完成的工序，還有機床調整卡片。機械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。機械加工工序卡片是每個工序詳細制訂時，用于直接指導生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。3.3 制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料制訂機械加工工藝規(guī)程時，必須具備下列原始資料：1.產(chǎn)品的全套技術文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗收質量標準以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領。2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應研究毛坯圖，了解毛坯余量，結構工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。3.車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術水平；專用設備；工藝裝備的制造性能等。4.各種技術資料。包括有關的手冊、標準、以及國內外先進的工藝技術等。第 4 章 選擇加工方法，制定工藝路線4.1 機械加工工藝設計4.1.1 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。4.1.2 粗基面的選擇小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計12對一般的箱體零件來說，以底面作為基準是合理的，按照有關零件的粗基準的選擇原則：當零件有不加工表面時，應選擇這些不加工的表面作為粗基準，當零件有很多個不加工表面的時候，則應當選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準，從零件的分析得知，蝸輪箱體以側面作為粗基準。4.1.3 精基面的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，先選擇底面作為精基準。4.2 制定機械加工工藝路線4.2.1 工藝路線方案一工序 1 銑底面。選用 X62W 臥式銑床工序 2 鉆 4-Φ13.5 锪平 Φ24 的孔。選用鉆 3025 臺式鉆床。工序 3 粗銑 Φ98 的左右側面和工件的左側面。工序 4 銑前后 Φ65 的凸臺面。選用 X62W 臥式銑床。工序 5 銑 Φ36 凸臺面。選用 X52K 立式銑床。工序 6 粗鏜 Φ74 孔、孔口倒角 2.5X45°，粗鏜 Φ132 孔。工序 7 鉆擴絞 Φ18H7 孔,孔口倒角 1X45°。選用 Z3025 立式鉆床加工。工序 8 精鏜 Φ74H7 孔和 Φ132H8 的孔。工序 9 精擴絞 Φ18H7 孔。選用 Z3025 立式鉆床加工工序 10 鉆 M12-6H 螺紋底孔，孔口倒角 2X45°，攻螺紋 M12-6H。選用 Z3025立式鉆床加工。工序 11 鉆 4-M10-7H 螺紋底孔，攻螺紋 4-M10-7H。選用 Z3025 立式鉆床加工。工序 12 鉆 4-M8-H7 螺紋底孔，攻螺紋 4-M10-7H。選用 Z3025 立式鉆床加工。4.2.2 工藝路線方案二工序 1 銑底面。選用 X62W 臥式銑床工序 2 鉆 4-Φ13.5 锪平 Φ24 的孔。選用鉆 3025 臺式鉆床。工序 3 粗銑 Φ98 的左右側面和工件的左側面。工序 4 銑前后 Φ65 的凸臺面。選用 X62W 臥式銑床。小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計13工序 5 銑 Φ36 凸臺面。選用 X52K 立式銑床。工序 6 鉆擴絞 Φ18H7 孔,孔口倒角 1X45°。選用 Z3025 立式鉆床加工。工序 7 粗鏜 Φ74 孔、孔口倒角 2.5X45°，粗鏜 Φ132 孔。工序 8 精銑 Φ98 凸臺的左側面和工件的左側面。工序 9 精鏜 Φ74H7 孔和 Φ132H8 的孔。工序 10 鉆 M12-6H 螺紋底孔，孔口倒角 2X45°，攻螺紋 M12-6H。選用 Z3025立式鉆床加工。工序 11 鉆 4-M10-7H 螺紋底孔，攻螺紋 4-M10-7H。選用 Z3025 立式鉆床加工。工序 12 鉆 4-M8-H7 螺紋底孔，攻螺紋 4-M10-7H。選用 Z3025 立式鉆床加工。4.3 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：兩個方案都是按先粗后精，加工面再加工孔的原則進行加工的。方案一是先加工 Φ74 孔、孔口倒角 2.5X45°，Φ132 孔。 ，然后以底面為基準經(jīng)過尺寸鏈換算找正 Φ18 的中心線再來加工孔 Φ18H7 孔°，而方案二則與此相反，先鉆、擴、鉸 φ18mm,倒角 45°，然后以孔的中心線為基準找正 Φ74 孔的中心線來加工孔，這時的垂直度和精度容易保證，并且定位和裝夾都很方便。因此，選擇方案二是比較合理的。4.4 確定工藝過程方案表 4.1 擬定工藝過程工序號 工序內容 簡要說明010 一箱多件沙型鑄造020 進行人工時效處理 消除內應力030 涂漆 防止生銹040 銑底面 先加工面050 鉆 4-Φ 13.5 锪平 Φ24 的孔060 粗銑 Φ98 的左右側面和工件的左側面 先粗小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計14加工070 銑前后 Φ65 的凸臺面080 銑 Φ36 凸臺面090 鉆擴絞 Φ18H7 孔,孔口倒角 1X45°0100 粗鏜 Φ74 孔、孔口倒角 2.5X45°，粗鏜 Φ132孔0110 精銑 Φ98 凸臺的左側面和工件的左側面 后精加工0120 精鏜 Φ74H7 孔和 Φ132H8 的孔0130 鉆 M12-6H 螺紋底孔，孔口倒角 2X45°，攻螺紋M12-6H后加工孔0140 鉆 4-M10-7H 螺紋底孔，攻螺紋 4-M10-7H0150 鉆 4-M8-H7 螺紋底孔，攻螺紋 4-M10-7H0160 檢驗0170 入庫第 5 章 選擇加工設備及刀具、夾具、量具由于生產(chǎn)類型為中批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產(chǎn)方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成.5.1 選擇加工設備與工藝設備5.1.1 選擇夾具本零件除銑，鏜及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。5.1.2 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑 d=60mm，齒數(shù) z=10，及直徑為d=50mm，齒數(shù) z=8 及切槽刀直徑 d=6mm。2.鉆 φ32mm 的孔選用錐柄麻花鉆。3.鉆 φ10mm 和鉆、半精鉸 φ16mm 的孔。倒角 45°，選用專用刀具。4.車 φ10mm 孔和 φ16mm 的基準面并鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆，do=φ10mm ，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 ＝120°，45 度車刀。0?小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計155.鉆螺紋孔 φ6mm.攻絲 M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機用絲錐。6.拉溝槽 R3 選用專用拉刀。5.1.3 選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，參考相關資料，選擇如下：1.選擇加工面的量具 用分度值為 0.05mm 的游標長尺測量，以及讀數(shù)值為 0.01mm 測量范圍100mm～125mm 的外徑千分尺。2.選擇加工孔量具因為孔的加工精度介于 IT7～IT9 之間，可選用讀數(shù)值 0.01mm 測量范圍50mm～125mm 的內徑千分尺即可。5.2 確定工序尺寸5.2.1 面的加工（所有面）根據(jù)加工長度的為 60mm，毛坯的余量為 3mm，粗加工的量為 2mm。根據(jù)《機械工藝手冊》表 2.3-21 加工的長度的為 60mm、加工的寬度為 60mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為 0.5mm。對精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。5.2.2 孔的加工1. φ132mm.毛坯為空心，通孔，孔內要求精度介于 IT7～IT8 之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8 確定工序尺寸及余量。粗鏜：φ130.4mm 2z=1.6mm精鏜：φ132H82. φ74mm.毛坯為空心，通孔，孔內要求精度介于 IT7～IT8 之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8 確定工序尺寸及余量。粗鏜：φ73mm 2z=1.0mm精鏜：φ74H83. φ18H7mm 的孔毛坯為實心、不沖出孔，孔內要求精度介于 IT6～IT7 之間。查《機械工藝手冊》小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計16表 2.3-8 確定工序尺寸及余量。鉆孔：φ16mm 2z=2mm粗鉸：φ17.6mm 2z=0.4mm精鉸：φ18H74. 鉆 4-Φ13.5 锪平 Φ24 的孔毛坯為實心、不沖出孔，孔內要求精度介于 IT8～IT9 之間。查《機械工藝手冊》表 2.3-8 確定工序尺寸及余量。鉆孔：4- φ6.5mm 2z=3.5mm擴孔：4- φ12.5mm 2z=0.5mm鉸孔：4- φ13.5mm 锪平: 4-φ24mm5. 鉆 M12-6H 螺紋底孔，孔口倒角 2X45°，攻螺紋 M12-6H毛坯為實心、不沖出孔，孔內要求精度介于 IT8～IT9 之間。查《機械工藝手冊》表 2.3-8 確定工序尺寸及余量。鉆孔： Φ 10.2-6H 2z=0.9mm孔口倒角：2X45°攻絲: M12-6H6. 鉆 4-M10-7H 螺紋底孔，攻螺紋 4-M10-7H毛坯為實心、不沖出孔，孔內要求精度介于 IT8～IT9 之間。查《機械工藝手冊》表 2.3-8 確定工序尺寸及余量。鉆孔：φ8.5mm 2z=0.75mm攻絲：M107. 鉆 4-M8-H7 螺紋底孔，攻螺紋 4-M10-7H毛坯為實心、不沖出孔，孔內要求精度介于 IT8～IT9 之間。查《機械工藝手冊》表 2.3-8 確定工序尺寸及余量。鉆孔：4- φ6.7mm 2z=0.65mm攻絲：4-M8-H7第 6 章 確定切削用量小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計176.1 工序 10 切削用量本工序為銑底面。已知工件材料為 HT200，選擇硬質合金端面銑刀直徑D=200mm，齒數(shù) z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀 ,B=63mm，d=60mm，已知銑削寬度 a =60mm，銑削深度 a =3mm 故機床選用 X62W 臥式銑床。e P1.確定每齒進給量 f Z根據(jù)資料所知，X62W 型臥式銑床，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量f =0.2-0.5mm/z、現(xiàn)取 f =0.3mm/z。ZZ2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 1.5mm，銑刀直徑 D=200mm，耐用度 T=300min。3.確定切削速度 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑 D=200mm，齒數(shù) z=10，銑削深度 a =3mm，耐用P度 T=300min 時查參考文獻 〔1〕表 3.1-74 取主軸轉速 n=150r/min,故相應的切削速度為：Vc = 10Dn?Vc= =94.2m/min524.3?4.校驗機床功率 參考文獻〔1〕表 2.4-96,得切削功率 為:mPpmezpmnkafP74.09.51.67???取 z=10 個齒，n=150/60=2.5r/s ， =60mm， =3mm， =0.3mm/z， =1eazfpmk將他們帶入式中得： 15.20637409.5 ???mkw782?又由文獻〔1〕表 3.1-73 得機床功率為 7.5kw，若取效率為 0.85，則7.5X0.85=6.375kw＞2.78kw 故機床功率足夠。小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計186.2 工序 20 切削用量本工序為鉆 4-φ13.5mm 的孔和锪 4-φ24 的沉頭孔。選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm，齒數(shù) z=8。已知銑削寬度 a =2.5mm，銑削深度 a =35mm 故機床選用e PXA6132 臥式銑床。1.確定每齒進給量 f Z根據(jù)資料所知，查得每齒進給量 f =0.20～0.30mm/z、現(xiàn)取 f =0.20mm/z。Z Z2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 0.80mm，耐用度 T=180min。3.確定切削速度和每齒進給量 fzc根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取 Vc＝73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。根據(jù) XA6132 型立式銑床主軸轉速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。則實際切削：Vc = 10cnd?Vc= =23.55m/min54.3?實際進給量：f =zcnvff = =0.23mm/zzc1053?4.校驗機床功率 依據(jù)上道工序校驗的方法，根據(jù)資料所知，切削功率的修正系數(shù) k =1，則 P = mpcc2.3kw，P =0.8 kw，P =7.5 可知機床功率能夠滿足要求。ct cmt = =4.3 min20.15)3(??6.3 工序 30 和工序 80 切削用量工序 30 為粗銑 Φ98 的左右側面和工件的左側面，工序 80 精銑 Φ98 凸臺的左側小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計19面和工件的左側面，所選刀具為高速鋼端面銑刀其直徑為 D=100mm，齒數(shù) z=10。1.確定每齒進給量 f Z根據(jù)資料，查得粗銑和精銑每齒進給量 fz=0.10～0.35mm/z，現(xiàn)取 fz=0.20mm/z。2.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 2.0mm，耐用度 T=130min。3.確定切削速度和每齒進給量 fzc根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取 Vc＝85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。根據(jù) X62W 型臥式銑床主軸轉速表查取，nc=255r/min,Vfc=300mm/s 。則實際切削：Vc = 10cDn?Vc= =80.1m/min254.3?4.校驗機床功率 參考文獻〔1〕表 2.4-96,得切削功率 為:mPpmezpmnkaf74.09.51.67???取 z=10 個齒，n=255/60=4.25r/s ， =100mm， =2.5mm， =0.2mm/z， =1e zfpmk將他們帶入式中得：125.4012.05.19.67749 ?????mPkw9.?又由文獻〔1〕表 3.1-73 得機床功率為 7.5kw，若取效率為 0.85，則7.5X0.85=6.375kw＞4.95kw 故機床功率足夠。6.4 工序 40 切削用量本工序為銑前后 Φ65 的凸臺面。所選刀具為端面銑刀，銑刀直徑 D=80mm，根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀 d=27mm，L=36mm,Z=10，已知銑削寬度 a =65mm，銑削深e度 a =3mm 故機床選用 X62W 臥式銑床。P小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計201.確定每齒進給量 f Z根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，查得每齒進給量 f =0.10～0.35mm/z、現(xiàn)取Zf =0.30mm/z。Z2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 2.0mm，耐用度 T=120min。3.確定切削速度和每齒進給量 fzc根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑 D=80mm，銑削寬度 a =65mm，銑削深度 a e P=3mm，耐用度 T=120min 時。根據(jù) X62W 型臥式銑床主軸轉速表查取，nc=300r/min。則實際切削：Vc = 10cDn?Vc= =75.36m/min384.?4.校驗機床功率 參考文獻〔1〕表 2.4-96,得切削功率 為:mPpmezpmnkaf74.09.51.67???取 z=10 個齒，n=300/60=5r/s ， =80mm， =3mm， =0.3mm/z， =1eazfpmk將他們帶入式中得：15083.019.67749.5 ????mPkw.?又由文獻〔1〕表 3.1-73 得機床功率為 7.5kw，若取效率為 0.85，則7.5X0.85=6.375kw＜7.5kw 故重新選擇主軸轉速為 235r/min,則: Vc = = =59m/min10cDn?023584.?小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計21將其帶入公式得:160/2351803.109.67749.5 ?????mP=5.8kw＜6.375kw故機床功率夠。6.5 工序 50 切削用量本工序為銑 Φ36 凸臺面，加工條件為：工件材料為 HT200,選用 X52K 機床。刀具選擇：選擇高速鋼端面銑刀，D=50mm。1.確定每齒進給量 f Z根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，查得每齒進給量 f =0.10～0.35mm/z、現(xiàn)取Zf =0.30mm/z。Z2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知，用端面銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 2.0mm，耐用度 T=110min。3.確定切削速度和每齒進給量 fzc根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑 D=50mm，銑削寬度 a =36mm，銑削深度 a e P=3.5mm，耐用度 T=100min 時。根據(jù) X52K 型立式銑床主軸轉速表查取，nc=300r/min。則實際切削：Vc = 10cDn?Vc= =47.1m/min354.?4.校驗機床功率 參考文獻〔1〕表 2.4-96,得切削功率 為:mPpmezpmnkaf74.09.51.67???取 z=8 個齒，n=235/60=3.9r/s ， =36mm， =3.5mm， =0.3mm/z， =1eazfpmk將他們帶入式中得：15836.05.319.67749????mP小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計22kw06.3?又由文獻〔1〕表 3.1-73 得機床功率為 7.5kw，若取效率為 0.85，則7.5X0.85=6.375kw＞3.06kw 故機床功率夠。6.6 工序 60 的切削用量本工序為鉆擴絞 Φ18H7 孔,孔口倒角 1X45°，刀具選用高速鋼復合鉆頭，直徑d=16mm，擴孔鉆和 Φ18 的鉸刀，使用切削液1.鉆 Φ16 的底孔 參考文獻 1 表 2.4-38，并參考鉆床說明書，取鉆孔時進給量 f=0.45mm/r，參考文獻 1 表 2.4-41，用插入法求得鉆孔的切削速度 v=0.35m/s=21m/min，由此算出轉速為：417.9r/min???164.3201dvn?2.擴 Φ17.6 的孔 參考文獻 1 表 2.4-50，并參考機床實際進給量，取 f=0.99mm/r，參考文獻 4 表 3-54，擴孔的切削速度為（1/2— 1/3）V 鉆，故?。簃in/5.02//???鉆擴 v由此算出轉速： 。按機床實際轉速取 n=190r/min。 in/r1896.74.3501dv???3.鉸 Φ18H7 孔參考文獻 1 表 2.4-58，鉸孔的進給量取 f=1.6mm/r。參考文獻 1 表 2.4-60，取鉸孔的切削速度為 v=0.121m/s=7.26m/min，由此算出轉速：n = 。按機床實際轉速取 128r/min。min/5.284.3670rdv???6.7 工序 70 和工序 90 的切削用量工序 70 為粗鏜 Φ74 孔、孔口倒角 2.5X45°，粗鏜 Φ132 孔。工序 90 為精鏜Φ74H7 孔和 Φ132H8 的孔。查文獻 2 表 3.2-10，得粗鏜以后的孔為 Φ73 和 Φ130.4，故兩孔的精鏜余量 Za=0.8mm 和 Zb=0.5mm。鏜孔時要保證孔與 Φ18H7 孔的垂直度要求，鏜孔時的孔中心線要由 Φ18H7 的中心線來保證。粗鏜 Φ132H7 孔時 小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計23粗鏜 Φ132 孔時因余量為 4.2mm，故 =4.2mm。根據(jù)參考文獻 1 表 2.4-180 查取pav=0.6m/s=36m/min。進給量 f=1mm/r。 r/min9.874.130.610???dvn?取機床轉速為 86r/min。2. 精鏜 Φ132H7 孔時粗鏜 Φ132 孔時因余量為 0.8mm，故 =0.8mm。根據(jù)參考文獻 1 表 2.4-180 查取pav=1.2m/s=72m/min。進給量 f=0.15mm/r。 r/min7.1324.301???dvn?取機床轉速為 174r/min。3. 粗鏜 Φ74H7 孔時 粗鏜 Φ74 孔時因余量為 3.5mm，故 =3.5mm。根據(jù)參考文獻 1 表 2.4-180 查取pav=0.7m/s=42m/min。進給量 f=1mm/r。 r/min18374.3201???dvn?取機床轉速為 178r/min。4. 精鏜 Φ74H7 孔時粗鏜 Φ74 孔時因余量為 0.5mm，故 =0.5mm。根據(jù)參考文獻 1 表 2.4-180 查取pav=1.4m/s=84m/min。進給量 f=0.15mm/r。 r/min5.36174.810???dvn?取機床轉速為 361r/min。6.8 工序 100 的切削用量本工序為鉆 M12-6H 螺紋底孔，孔口倒角 2X45°，攻螺紋 M12-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑 d=6mm,以及機用絲錐。鉆床選用 Z525 立式鉆床，使用切削液。1.確定進給量 f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計24根據(jù)表 5-130，鉆頭后到面最大磨損量為 0.6mm，耐用度 T=20min。3.確定切削速度 V 參考文獻參考文獻 1 表 2.4-38，取鉆底孔 Φ10.2 的切削速度為v=0.36m/s=21.8m/min，由此算出轉速：n = 。取攻絲時min/6802.14.301rdv???的切削速度為：0.17m/s=10.2m/min 。由此算出轉速： n =。按機床實際轉速去 n=272r/min。mi/7.2014.3.01rdv???6.9 工序 110 的切削用量本工序為鉆 4-M10-7H 螺紋底孔，攻螺紋 4-M10-7H，攻螺紋 M12-6H，刀具選用錐柄麻花鉆，直徑 d=10mm,以及機用絲錐。鉆床選用 Z3025 立式鉆床，使用切削液。1.確定進給量 f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表 5-130，鉆頭后到面最大磨損量為 0.6mm，耐用度 T=20min。3.確定切削速度 V 參考文獻參考文獻 1 表 2.4-38，取鉆底孔 Φ8.5 的切削速度為v=0.28m/s=16.81m/min，由此算出轉速：n = 。取攻絲min/6305.81430rdv????時的切削速度為：0.21m/s=12.56m/min 。由此算出轉速： n =。mi/401.356201rdv????6.10 工序 120 的切削用量本工序為鉆 4-M8-H7 螺紋底孔，攻螺紋 4-M10-7H°，攻螺紋 M12-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑 d=8mm,以及機用絲錐。鉆床選用 Z3025 立式鉆床，使用切削液。1.確定進給量 f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計25根據(jù)表 5-130，鉆頭后到面最大磨損量為 0.6mm，耐用度 T=20min。3.確定切削速度 V 參考文獻參考文獻 1 表 2.4-38，取鉆底孔 Φ6.7 的切削速度為v=0.35m/s=21m/min，由此算出轉速：n = 。按機床實際min/987.614320rdv???轉速去 n=1000r/min。取攻絲時的切削速度為： 0.17m/s=10.2m/min。由此算出轉速：n = 。按機床實際轉速去 n=400r/min。mi/40681.320rdv???4 夾具設計設計鉆孔夾具和鏜孔夾具各一套。4.1 加工螺紋孔底孔夾具設計本夾具主要用來鉆螺紋 8XM8 底孔 。表面粗糙度要求，表面粗糙度為m8.6?，與頂面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質量直接影響以后m?3.6各工序的加工精度。本到工序為箱體體加工到本道工序時完成了頂面的粗、精銑。因此再本道工序加工時主要應考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。4.1.1 定位基準的選擇由零件圖可知，兩螺紋孔位于零件頂面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證兩螺紋孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇兩螺紋孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。因此加工螺紋孔的定位基準應選擇頂面作為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以主要支承孔制工件的兩個自由度，在用工件的一個端面作為輔助定位限制工件的另一個自由度。為了提高加工效率，根據(jù)工序要求用刀具對 孔同時進行加工。同時為了縮m8.6?短輔助時間，準備采用氣動夾緊方式夾緊。4.1.2 切削力的計算與夾緊力分析由于本道工序主要完成螺紋孔的鉆、擴、鉸加工，而鉆削力遠遠大于擴和鉸的切小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計26削力。因此切削力應以鉆削力為準。由《切削手冊》得：鉆削力 6.08.2HBDfF?鉆削力矩 91T式中： m0????2318753231minaxmax ????HB15.???rf?NF5.802.8626.8.0??T?491本道工序加工螺紋孔時，依靠上面的活動鉆模板下降夾緊工件，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。4.1.3 夾緊元件及動力裝置確定由于箱體的生產(chǎn)量，采用手動夾緊的夾具結構簡單，通過手搖動把手,在生產(chǎn)中的應用也比較廣泛。4.1.4 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計螺紋孔的加工需鉆、擴、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：箱體鉆頂面 4-M12 螺紋孔底孔分鉆、擴、鉸三個工步完成加工。即先用 的麻花鉆鉆孔， m10?圖：快換鉆套鉸螺紋孔鉆套結構參數(shù)如下表：小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計27Dd H公稱尺寸 允差 12Dh1m1r?12 18 18+0.023+0.01230 28 12 7 10 11.5 20.5 ?45襯套選用固定襯套其結構如圖所示：其結構參數(shù)如下表：d D公稱尺寸 允差H公稱尺寸 允差C 118+0.018024 25+0.039+0.0251 0.6鉆模板選用懸掛式鉆模板，在本夾具中選用的是氣動滑柱式鉆模板。利用夾具體內安裝氣缸，使滑柱帶動升降板上升或下降由于氣缸始終作用故不需要自鎖機構。夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結構見夾具裝配圖 2 所示。4.1.5 夾具精度分析利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關系。因此在夾具設計中，當結構方案確定后，應對所設計的夾具進行精度分析和誤差計算。由工序簡圖可知，本道工序由于工序基準與加工基準重合，又采用頂面為主要定位基面，故定位誤差 很小可以忽略不計。wd?該螺紋孔的位置度應用的是最大實體要求。即要求：（1） 、各孔的實際輪廓受最大實體實效邊界的控制即受直徑為的理想圓柱面的控制。 （2） 、各孔的體外作用尺寸不小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計28能小于最大實體實效尺寸 。 （3） 、當各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其m12?直徑偏離最大實體尺寸 時可將偏離量補償給位置度公差。 （4） 、如各孔的實際輪廓處于最小實體狀態(tài)即其實際直徑為 時，相對于最大實體尺寸 的偏027. m12?離量為 ，此時軸線的位置度誤差可達到其最大值 。027.? 7.0.10???即孔的位置度公差最小值為 。1.?螺紋孔的尺寸 ，由選用的鉸刀尺寸 滿足。mXM64 m015.8?螺紋孔的表面粗糙度 ，由本工序所選用的加工工步鉆、擴、鉸滿足。?3.影響兩螺紋孔位置度的因素有（如下圖所示）：（1） 、鉆模板上兩個裝襯套孔的尺寸公差： 05.1??（2） 、兩襯套的同軸度公差： 05.2?（3） 、襯套與鉆套配合的最大間隙： m2834.?（4） 、鉆套的同軸度公差： m.4?（5） 、鉆套與鉸刀配合的最大間隙： 031109.25?dw78322524321 ??????所以能滿足加工要求。4.1.6 夾具設計及操作的簡要說明鉆螺紋孔底孔的夾具如夾具裝配圖所示。通過心軸定位，螺母壓緊,鉆模板與工件之間保持一定的距離,鉆模板與夾具體座通過定位銷連接,定位精度高.鉆模板與凸臺面中間有個零件過渡，通過心軸定位，定位誤差就是軸與孔的精度間歇差別，通過控制軸與孔之間的精度差別可以調整二者的誤差，這樣就可以保證定位準確，誤差小。拆卸時只需要擰掉壓板零件和緊固件零件即可，方便直接，快捷有效，使用方便。小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計295 數(shù)控編程5.1 銑 φ210 的凸臺(φ180 大孔端面)加工程序 φ50 的面銑刀加工%O223N5 G90 G40 G80 G17N10 M6 T1N15 M3 S800N20 G0 G90 G43 Z80.N25 X-110.951 Y28.284N30 G1 Z77. F500.N35 X-176.869 Y-4.754N40 X-138.223 Y-18.942N45 X-78.391 Y11.046N50 X-56.854 Y-11.717N55 X-115.127 Y-40.923N60 X-101.685 Y-67.743小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設計30N65 X-43.412 Y-38.537N70 X-38.064 Y-69.414N75 X-97.896 Y-99.402N80 X-43.74 Y-105.816N85 X-219.827 Y-194.071N90 X-153.91 Y-161.033N95 X-192.556 Y-146.846N100 X-252.388 Y-176.833N105 X-273.925 Y-154.071N110 X-215.652 Y-124.864N115 X-229.094 Y-98.044N120 X-287.367 Y-127.251N125 X-292.715 Y-96.374N130 X-232.883 Y-66.386N135 X-287.039 Y-59.972N140 X-221.121 Y-26.934N145 Z80.N150 G0 X-110.951 Y28.284N155 Z78.N160 G1 Z74. F500.N165 X-176.869 Y-4.754N170 X-138.223 Y-18.942N175 X-78.391 Y11.046N180 X-56.854 Y-11.717N185 X-115.127 Y-40.923N190 X-101.685 Y-67.743N195 X-43.412 Y-38.537N200 X-38.064 Y-69.414N205 X-97.896 Y-99.402N210 X-43.74 Y-105.816N215 X-219.827 Y-194.071N220 X-153.91 Y-161.033N225 X-192.556 Y-146.846