清华建筑快题真题1994-建筑师之家建筑设计1994年1月

变速箱体加工及夹具—毕业设计(论文) 变速箱体加工工艺及夹具设计 摘要 在生产过程中，使生产对象(原材料，毛坯，零件或总成等)的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，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。 关键词: 工序，工位，工步，加工余量，定位，夹紧力 Abstract Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Keyword: The process worker one worker's step the surplus of processing orient the scheme clamp strength 目录 第1章 序言 3 第2章 零件的工艺的分析 4 2.1 零件工艺分析 ...................................... 4 2.2 确定毛坯制作形式 .................................. 4 2.3箱体零件的结构工艺分析 ............................ 4 第3章 拟定箱体加工工艺路线 5 3.1定为基准的选择 .................................... 5 3.1.1 精基准的选择 .................................... 5 3.1.2 基准的选择 ...................................... 5 3.2 加工路线的拟定 .................................... 5 第4章 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 9 4.1机盖 .............................................. 9 4.2箱体 .............................................. 9 第5章 确定切削用量及基本工时 10 5.1箱盖 ............................................. 10 5.2机座 ............................................. 15 5.3机体 ............................................. 24 第6章 专用夹具设计 36 6.1粗铣下平面夹具 ................................... 36 6.2粗铣前后端面夹具设计 ............................. 37 结论 42 致谢 43 参考文献 44 第1章 绪言 箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作.因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求. 由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型;有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等. 箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜.有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯(如航空发动机上的箱体等).在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯. 毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采用木模手工造型;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于30—50mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量. 第2章 零件工艺的分析 2.1 零件的工艺分析 2.1.1 要加工孔的孔轴配合度为H7，表面粗糙度为Ra小于1.6um,圆度为0.0175mm,垂直度为 0.08mm,同轴度为0.02mm。 2.1.2 其它孔的表面粗糙度为Ra小于12.5um,锥销孔的表面粗糙度为Ra小于1.6um。 2.1.3 盖体上平面表面粗糙度为Ra小于12.5um,端面表面粗糙度为Ra小于3.2um，机盖机体的结 合面的表面粗糙度为Ra小于3.2um，结合处的缝隙不大于0.05mm，机体的端面表面粗糙度 为Ra小于12.5um。 2.2 确定毛坯的制造形式 由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用HT20-40，由于零件年生产量2万台，已达到大批生产的水平，通常采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。 2.3 箱体零件的结构工艺性 箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意: 2.1.1 本箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，其中通孔加工工艺性最好，阶梯孔相 对较差。 2.1.2 箱体的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加 工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。 2.1.3 为了减少加工中的换刀次数，箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，本箱体分别为 直径11和13。 第3章 拟定箱体加工的工艺路线 3.1 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。 3.1.1 精基准的选择 根据大批大量生产的变速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面为330X20mm，两定位销孔以直径6mm,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，且不存在基准不重合误差。 3.1.2 基准的选择 加工的第一个平面是盖或低坐的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘A面为粗基准。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。 3.2 加工路线的拟定 3.2.1 分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于 整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和低座分别进行加工，而后再对装配好的整体箱体进行加工。第一阶段主要完成平面，，紧固孔和定位空的加工，为箱体的装合做准备;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。 表一 工艺过程 工序工序名称 工 序 内 容 工艺装备 号 1 铸造 2 清砂 清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺 等 3 热处理 人工时效处理 4 涂漆 非加工面涂防锈漆 5 粗铣 以分割面为装夹基面，按线找正，夹紧工专用铣床 件， 铣顶部平面，保证尺寸3mm 6 粗铣 以已加工上平面及侧面做定位基准，装夹专用铣床 工件，铣结合面，保证尺寸12mm，留有 磨削余量0.05—0.06mm 7 磨 磨分割面至图样尺寸12mm 专用磨床 8 钻 以分割面及外形定位，钻孔 专用钻床 9 检验 检查各部尺寸及精度 表二 工艺过程 工序工序名称 工 序 内 容 工艺装备 号 1 铸造 2 清砂 清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等 3 热处理 人工时效处理 4 涂漆 非加工面涂防锈漆 5 粗铣 以分割面定位装夹工件，铣底面，保证高度尺专用铣床 寸. 6 粗铣 以底面定位，按线找正，装夹工件，铣分割面专用铣床 留磨量. 7 磨 以底面定位，装夹工件，磨分割面，保证尺寸. 专用磨床 8 钻 钻底面孔 专用钻床 9 钻 钻攻底孔 专用钻床 10 钻 钻攻螺纹孔 专用钻床 11 钳 箱体底部用煤油做渗漏试验 12 检验 检查各部尺寸及精度 表三 工艺过程 工序工序名称 工 序 内 容 工艺装备 号 1 钳 将箱盖，箱体对准和箱，用10—M10螺栓， 螺母紧固 2 钻 钻，铰的锥销孔，装入锥销 专用钻床 3 钳 将箱盖，箱体做标记，编号 4 粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼专用铣床 顾其他三面的加工尺寸，铣前后端面，保证尺 寸 5 粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼专用铣床 顾其他三面的加工尺寸，铣左右端面，保证尺 寸 6 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼专用铣床 顾其他三面的加工尺寸，铣前后两端面，保证 端面A的垂直度为0.048 7 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼专用铣床 顾其他三面的加工尺寸，铣左右两端面，保证 端面A的垂直度为0.048 8 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，专用镗床 粗镗蜗杆面轴承孔，留加工余量0.2—0.3mm, 保证两轴中心线的垂直度公差为0.08，与端面 B的位置度公差为0.2mm 9 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，专用镗床 粗镗蜗轮面轴承孔，留加工余量0.2—0.3mm, 保证两轴中心线的垂直度公差为0.08，与端面 B的位置度公差为0.2mm 10 检验 检查轴承孔尺寸及精度 11 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，专用镗床 半精镗蜗杆面轴承孔，留加工余量 0.1—0.2mm 12 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，专用镗床 半精镗蜗轮面轴承孔，留加工余量 0.1—0.2mm 13 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，专用镗床 按分割面精确对刀(保证分割面与轴承孔的位 置度公差为0.02mm)，加工蜗杆面轴承孔 14 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，专用镗床 按分割面精确对刀(保证分割面与轴承孔的位 置度公差为0.02mm)，加工蜗轮面轴承孔 15 钻 用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻蜗杆轴专用钻床 承空端面螺孔 16 钻 用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻蜗轮轴专用钻床 承空端面螺孔 17 锪孔 用带有锥度为90度的锪钻锪轴承孔内边缘倒专用钻床 角4—45度 18 钳 撤箱，清理飞边，毛刺 19 钳 合箱，装锥销，紧固 20 检验 检查各部尺寸及精度 21 入库 入库 第4章 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下: 4.1 箱盖 4.1.1 毛坯的外廓尺寸: 考虑其加工外廓尺寸为396×200×230 mm，表面粗糙度要求R为3.2um，根据《机械加工工Z 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7级，加工 余量等级取F级确定， 毛坯长:396+2×3.5=403mm 宽:200+2×3=206mm 高:230+2×2.5=237mm 4.1.2 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5的铣削深度a=2.5mm，工序6的铣削p深度a=2.45mm，留磨削余量0.05mm,工序8的磨削深度a=0.05mm pp 4.2 箱体 4.3.1 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4的铣削深度a=2.0mm，工序5的铣削p深度a=0. 5mm p 第5章 确定切削用量及基本工时 5.1 箱盖 5.1.1 工序5 粗铣顶面 (1)加工条件: 工件材料:灰铸铁 加工要求:粗铣箱盖上顶面，保证顶面尺寸3 mm 机床:卧式铣床X63 刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d=225mm,齿数Z=20 w 量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为125 mm，最大加工余量为Z=2.5mm,可一次铣削，切削深度a=2.5mm maxp 确定进给量f: 根据《工艺手册》)，表2.4—75,确定f=0.2mm/Z z 切削速度: 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 1000v1000，27ns,,,38(r/min),dw3.14，225 根据表2.4—86,取n=37.5r/min, w 故实际切削速度为: V=πdwn/1000=26.5(m/min) w 当n=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为: w f=fzn=0.2×20×37.5=150(mm/min) mzz 切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l+l=125+3+2=130mm 12故机动工时为: tm =130?150=0.866min=52s 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×52=7.8s f 其他时间计算: t+t=6%×(52+7.8)=3.58s bx 故工序5的单件时间: t=tm+t+t+t=52+7.8+3.58=63.4s djfbx 5.1.2 工序6 粗粗铣结合面 (1)加工条件: 工件材料:灰铸铁 加工要求:精铣箱结合面，保证顶面尺寸3 mm 机床:卧式铣床X63 刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d=225mm,齿数Z=20 w 量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为330 mm，最大加工余量为Z=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削，max切削深度a=2.45mm p 确定进给量f: 根据《机械加工工艺手册》(以下简称《工艺手册》)，表2.4—75,确定f=0.2mm/Z z切削速度: 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 1000v1000，27ns,,,38(r/min),dw3.14，225 根据表2.4—86,取n=37.5r/min, w 故实际切削速度为: V=πdwn/1000=26.5(m/min) w 当n=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为: w f=fzn=0.2×20×37.5=150(mm/min) mzz 切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l+l=330+3+2=335mm 12 故机动工时为: tm =335?150=2.23min=134s 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×134=20.1s f 其他时间计算: t+t=6%×(134+20.1)=9.2s bx 故工序6的单件时间: t=tm+t+t+t=134+20.1+9.2=163.3s djfbx 5.1.3 工序7 磨分割面 工件材料:灰铸铁 加工要求:以底面及侧面定位，装夹工件，磨分割面，加工余量为0.05mm 机床:平面磨床M7130 刀具:砂轮 量具:卡板 (1) 选择砂轮 见《工艺手册》表4.8—2到表4.8—8，则结果为 WA46KV6P350×40×127 其含义为:砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平 型砂轮，其尺寸为350×40×127(D×B×d) (2) 切削用量的选择 砂轮转速为N=1500r/min,V=27.5m/s 砂 砂 轴向进给量f=0.5B=20mm(双行程) a 工件速度V=10m/min w 径向进给量f=0.015mm/双行程 r (3) 切削工时 2 L b Zb ktm ,1000 v fa f 《工艺手册》 式中L—加工长度，L=330mm b—加工宽度，230mm Z单面加工余量，Z=0.0 5mm ——bb K—系数，1.10 V—工作台移动速度(m/min) f工作台往返一次砂轮轴向进给量(mm) ——a f工作台往返一次砂轮径向进给量(mm) ——r 2 ，330，230，1.1，0.05tm ,,1.855min,162s1000，10，20，0.015 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×162=24.3s f 其他时间计算: t+t=6%×(162+24.3)=11.2s bx 故工序7的单件时间: t=tm+t+t+t=162+24.3+11.2=197.5sdjfbx 5.1.4 工序8 钻孔 (1)钻4-Φ11mm 孔 工件材料:灰铸铁 加工要求:钻4个直径为11mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用Φ10mm的麻花钻头走刀一次， 扩孔钻Φ11mm走刀一次 Φ10mm的麻花钻: f=0.25mm/r(《工艺手册》2.4--38) v=0.53m/s=31.8m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=405(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dw nw,V,,31.42(m/min)1000 (l，l1，l2 )t1,,0.18min,10.8s nw f Φ11mm扩孔: f=0.57mm/r(《工艺手册》2.4--52) v=0.44m/s=26.4m/min(《工艺手册》2.4--53) n=1000v/πdw=336(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dw nw,V,,31.42(m/min)1000 (l，l1，l2 )t2,,0.18min,10.8s nw f 由于是加工4个相同的孔，故总时间为 T=4×(t +t)= 4×(10.8+10.8)=86.4s 12 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×86.4=12.96s f 其他时间计算: t+t=6%×(86.4+12.96)=5.96s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=86.4+12.96+5.96=105.3s djfbx (2)钻4-Φ13mm 孔 工件材料:灰铸铁 加工要求:钻4个直径为13mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用Φ13mm的麻花钻头走刀一次， f=0.25mm/r(《工艺手册》2.4—38，3.1--36) v=0.44m/s=26.4m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=336(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dwnw3.14，225，400,V,,,31.42(m/min)10001000 (l，l1，l2 )34t,,,0.34min,20.4s nw f100 由于是加工4个相同的孔，故总时间为 T=4×t=4×20.4=81.6 s 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×81.6=12.2s f 其他时间计算: t+t=6%×(81.6+12.2)=5.6s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=81.6+12.2+5.6=99.5s djfbx (3)钻4-M6mm 孔 工件材料:灰铸铁 加工要求:攻钻4个公制螺纹M6mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:Φ6mm的麻花钻 M6丝锥 钻4-Φ6mm的孔 f=0.15mm/r(《工艺手册》2.4—38，3.1--36) v=0.61m/s=36.6m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=466(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dwnw3.14，225，400,V,,,31.42(m/min)10001000 4，(l，l1，l2 )92t,,,1.5min,90s nw f100，0.15 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×90=13.5s f 其他时间计算: t+t=6%×(90+13.5)=6.2s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=90+13.5+6.2=109.7s djfbx 攻4-M6mm 孔 v=0.1m/s=6m/min n=238(r/min) s 按机床选取n=195r/min, w 则实际切削速度 V=4.9(m/min) 故机动加工时间: l=19mm, l=3mm,l=3mm, 1 2 t= (l+l+l)×2/nf×4=1.02(min)=61.2s 12 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×61.2=9.2s f 其他时间计算: t+t=6%×(61.2+9.2)=4.2s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=61.2+9.2+4.2=74.6s djfbx 故工序8的总时间T=105.3+99.5+109.7+74.6=389.1s 5.2 机座 5.2.1 工序5 粗铣箱体下平面 (1)加工条件: 工件材料:灰铸铁 加工要求:粗铣箱结下平面，保证顶面尺寸3 mm 机床:卧式铣床X63 刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d=225mm,齿数Z=20 w 量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为140 mm，最大加工余量为Z=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削 max确定进给量f: 根据《机械加工工艺手册》(以下简称《工艺手册》)，表2.4—75,确定f=0.2mm/Z z 切削速度: 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 10001000，27Vns,,,38(r/min), dw3.14，225 根据表2.4—86,取n=37.5r/min, w 故实际切削速度为: dw nw,V,,26.5(m/min)1000 当n=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为: w f=fzn=0.2×20×37.5=150(mm/min) mzz 切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l+l=140+3+2=145mm 12 故机动工时为: tm =145?150=0.966min=58s 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×58=8.7s f 其他时间计算: t+t=6%×(58+8.7)=4s bx 故工序5的单件时间: t=tm+t+t+t=58+8.75+4=70.7s djfbx 5.2.2 工序6 粗铣箱体分割面 (1)加工条件: 工件材料:灰铸铁 加工要求:精铣箱结合面，保证顶面尺寸3 mm 机床:卧式铣床X63 刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d=225mm,齿数Z=20 w 量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为330 mm，最大加工余量为Z=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削 max确定进给量f: 根据《机械加工工艺手册》(以下简称《工艺手册》)，表2.4—75,确定f=0.2mm/Z z 切削速度: 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 则n=1000v/πdw=(1000×27)?(3.14×225)=38(r/min) s 根据表2.4—86,取n=37.5r/min, w 故实际切削速度为: dw nw ,ns,,26.5(m/min)1000 当n=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为: w f=fzn=0.2×20×37.5=150(mm/min) mzz 切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l+l=330+3+2=335mm 12 故机动工时为: tm =335?150=2.23min=134s 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×134=20.1s f 其他时间计算: t+t=6%×(134+20.1)=9.2s bx 故工序6的单件时间: t=tm+t+t+t=134+20.1+9.2=163.3s djfbx 5.2.3 工序7 磨箱体分割面 工件材料:灰铸铁 加工要求:以底面及侧面定位，装夹工件，磨分割面，加工余量为0.05mm 机床:平面磨床M7130 刀具:砂轮 量具:卡板 (1)选择砂轮 见《工艺手册》表4.8—2到表4.8—8，则结果为 WA46KV6P350×40×127 其含义为:砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平 型砂轮，其尺寸为350×40×127(D×B×d) (2)切削用量的选择 砂轮转速为N=1500r/min,V=27.5m/s 砂 砂 轴向进给量f=0.5B=20mm(双行程) a 工件速度V=10m/min w 径向进给量f=0.015mm/双行程 r (3)切削工时 2 L b Zb ktm ,1000 v fa f 式中L—加工长度，L=330 mm b—加工宽度，230mm Z单面加工余量，Z=0. 5mm ——bb K—系数，1.10 V—工作台移动速度(m/min) f工作台往返一次砂轮轴向进给量(mm) ——a f工作台往返一次砂轮径向进给量(mm) ——r 2 ，330，230，1.1，0.05tm ,,1.855min,162s1000，10，20，0.015 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×1113.2=24.3s f 其他时间计算: t+t=6%×(162+24.3)=11.2s bx 故工序7的单件时间: t=tm+t+t+t=162+24.3+11.2=195.5sdjfbx 5.2.4 工序8 钻孔 (1)钻4-Φ19mm 孔 工件材料:灰铸铁 加工要求:钻4个直径为19mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用Φ16mm的麻花钻头走刀一次， 扩孔钻Φ19mm走刀一次 Φ16mm的麻花钻: f=0.30mm/r(《工艺手册》2.4--38) v=0.52m/s=31.2m/min(《工艺手册》2.4--41) 1000vns,,397(r/min), dw 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dw nw 31420,V,,,31.42(m/min)10001000 l，l1，l2 t1, ,0.24min,14.5snw f Φ19mm扩孔: f=0.57mm/r(《工艺手册》2.4--52) 切削深度a=1.5mm p v=0.48m/s=28.8m/min(《工艺手册》2.4--53) n=1000v/πdw=336(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dw nw 31420,V,,,31.42(m/min)10001000 l，l1，l2 t1, ,0.12min,7.6snw f 由于是加工4个相同的孔，故总时间为 T=4×(t +t)= 4×(14.5+7.6)=88.4s 12 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×88.4=13.3s f 其他时间计算: t+t=6%×(88.4+13.2)=6.1s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=88.4+13.3+6.1=207.8s djfbx (2)钻4-Φ11mm 孔 工件材料:灰铸铁 加工要求:钻4个直径为11mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用Φ10mm的麻花钻头走刀一次， 扩孔钻Φ11mm走刀一次 Φ10mm的麻花钻: f=0.25mm/r(《工艺手册》2.4--38) v=0.53m/s=31.8m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=405(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dw nw 31420,V,,,31.42(m/min)10001000 l，l1，l2 t1, ,0.18min,10.8snw f Φ11mm扩孔: f=0.57mm/r(《工艺手册》2.4--52) v=0.44m/s=26.4m/min(《工艺手册》2.4--53) n=1000v/πdw=336(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dw nw 31420,V,,,31.42(m/min)10001000 l，l1，l2 t2, ,0.18min,10.8snw f 由于是加工4个相同的孔，故总时间为 T=4×(t +t)= 4×(10.8+10.8)=86.4s 12 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×86.4=12.96s f 其他时间计算: t+t=6%×(86.4+12.96)=5.96s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=86.4+12.96+5.96=105.3s djfbx (3)钻4-Φ13mm 孔 工件材料:灰铸铁 加工要求:钻4个直径为13mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用Φ13mm的麻花钻头走刀一次， f=0.25mm/r(《工艺手册》2.4—38，3.1--36) v=0.44m/s=26.4m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=336(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dw nw 31420,V,,,31.42(m/min)10001000 l，l1，l234 t2, ,,0.34min,20.4snw f100 由于是加工4个相同的孔，故总时间为 T=4×t=4×20.4=81.6 s 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×81.6=12.2s f 其他时间计算: t+t=6%×(81.6+12.2)=5.6s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=81.6+12.2+5.6=99.5s djfbx 故工序8的单件时间: T=207.8+99.5+105.3=413.6s 5.2.5 工序9 钻孔 工件材料:灰铸铁 加工要求:攻钻3个公制螺纹M16mm，深15mm和攻钻4个公制螺纹M12mm，深25mm 的 孔 (1) 攻钻3×M16mm，深15mm 孔 机床:组合钻床 刀具:Φ16mm的麻花钻 M16丝锥 钻3-Φ16mm的孔 f=0.32mm/r(《工艺手册》2.4—38，3.1--36) v=0.57m/s=34.2m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=435(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dw nw 31420,V,,,31.42(m/min)10001000 3，(l，l1，l2)57 t2, ,,26.7snw f100，0.32 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×26.7=4s f 其他时间计算: t+t=6%×(26.7+4)=1.8s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=26.7+4+1.8=32.5s djfbx 攻3-M16mm 孔 v=0.1m/s=6m/min n=238(r/min) s 按机床选取n=195r/min, w 则实际切削速度 V=4.9(m/min) 故机动加工时间: l=15mm, l=3mm,l=3mm, 1 2 l，l1，l2 t2, ,0.646min,38.7snw f 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×38.7=5.8 f 其他时间计算: t+t=6%×(38.7+5.8)=2.7s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=38.7+5.8+2.7=47.2s djfbx (2)攻钻4-M12mm，深25mm 孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:Φ12mm的麻花钻 M12丝锥 钻4-Φ12mm的孔 f=0.25mm/r(《工艺手册》2.4—38，3.1--36) v=0.51m/s=30.6m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=402(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dw nw 31420,V,,,31.42(m/min)10001000 4，(l，l1，l2)120 t, ,,1.2min,72snw f100，0.25 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×72=10.8s f 其他时间计算: t+t=6%×(72+10.8)=5s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=72+10.8+5=87.8s djfbx 攻4-M12mm 孔 v=0.1m/s=6m/min n=238(r/min) s 按机床选取n=195r/min, w 则实际切削速度 V=4.9(m/min) 故机动加工时间: l=25mm, l=3mm,l=3mm, 1 2 2，(l，l1，l2) t, 4，,1.27min,76.3snw f 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×76.3=11.5s f 其他时间计算: t+t=6%×(76.3+11.5)=5.3s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=76.3+11.5+5.3=93s djfbx 故工序9的总时间T=32.5+47.2+87.8+93=244.8s 5.2.6 工序10 钻孔 工件材料:灰铸铁 加工要求:攻钻2个公制螺纹M16mm，深15mm和攻钻3个公制螺纹M6mm，深10mm 的 孔 (1)攻钻2×M16mm，深15mm 孔 机床:组合钻床 刀具:Φ16mm的麻花钻 M16丝锥 钻2-Φ16mm的孔: f=0.32mm/r(《工艺手册》2.4—38，3.1--36) v=0.57m/s=34.2m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=435(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 V=πdwn/1000=31.42(m/min) w t= (l+l+l) ×2/ nf=38/(100×0.32) =0.3min=18s 12 w 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×18=2.7s f 其他时间计算: t+t=6%×(18+2.7)=1.2s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=18+2.7+1.2=21.9 djfbx 攻2-M16mm 孔 v=0.1m/s=6m/min n=238(r/min) s 按机床选取n=195r/min, w 则实际切削速度 V=4.9(m/min) 故机动加工时间: l=15mm, l=3mm,l=3mm, 1 2 t= (l+l+l)×2/nf×2=0.43(min)=25.8s 12 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×25.8=3.9s f 其他时间计算: t+t=6%×(25.8+3.9)=1.8s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=25.8+3.9+1.8=31.5s djfbx (2)攻钻3×M6mm，深10mm 孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:Φ6mm的麻花钻 M6丝锥 钻3-Φ6mm的孔 f=0.15mm/r(《工艺手册》2.4—38，3.1--36) v=0.61m/s=36.6m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=466(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dw nw 31420,V,,,31.42(m/min)10001000 3，(l，l1，l2)42 t, ,,0.7min,42snw f100，0.15 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×42=6.3s f 其他时间计算: t+t=6%×(42+6.3)=2.9s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=42+6.3+2.9=51.2s djfbx 攻3-M6mm 孔 v=0.1m/s=6m/min n=238(r/min) s 按机床选取n=195r/min, w 则实际切削速度 V=4.9(m/min) 故机动加工时间: l=10mm, l=3mm,l=3mm, 1 2 2，(l，l1，l2) t,3， ,0.49min,29.5snw f 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×25.8=4.4s f 其他时间计算: t+t=6%×(29.5+4.4)=2s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=29.5+4.4+2=35.9s djfbx 故工序10的总时间T=21.9+31.5+51.2+35.9=140.5s 5.3 机体 5.3.1 工序2 钻，铰2个直径为6mm深28mm的孔 (1)钻孔工步 工件材料:灰铸铁 加工要求:钻2个直径为4mm深28mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用Φ4mm的麻花钻头走刀一次， f=0.11mm/r(《工艺手册》2.4--38) v=0.76m/s=45.6m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=580(r/min) s 按机床选取n=530r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 V=πdwn/1000=41.6(m/min) w l，l1，l2 t,,0.55min,32.9snw f (2)粗铰工步 工件材料:灰铸铁 加工要求:铰2个直径为6mm深28mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:采用Φ4—Φ6mm的绞刀走刀一次， f=0.4mm/r(《工艺手册》2.4--38) v=0.36m/s=21.6m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=275(r/min) s 按机床选取n=275r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dwnw, V,21.6(m/min)1000 l，l1，l2 t,,0.29min,17.5snw f 故tm=2(t +t)=100.8s 12 t=0.15tm=0.15×100.8=15.1s f t+t=6%×(100.8+15.1)=7s bx 故工序2的总时间: t=tm+t+t+t=100.8+15.1+7=122.9s djfbx 5.3.2 工序4 半精铣前后端面 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:半精铣箱体前后2个端面 机床:卧式铣床X63 刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d=225mm,齿数Z=20 w 量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为165 mm，最大加工余量为Z=2.5mm,留加工余量0.5mm，可一次铣削，max切削深度a=2.0mm p 确定进给量f: 根据《工艺手册》，表2.4—75,确定f=0.2mm/Z z切削速度: 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 1000v1000，27ns,,,38(r/min), dw3.14，225 根据表2.4—86,取n=37.5r/min, w 故实际切削速度为: dwnw, V,,26.5(m/min)1000 当n=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为: w f=fzn=0.2×20×37.5=150(mm/min) mzz 切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l+l=165+3+2=170mm 12 故机动工时为: l，l1，l2170tm,,,1.13min,68snw f150 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×68=10.2s f 其他时间计算: t+t=6%×(68+10.2)=4.1s bx 故铣一端面的时间: t=tm+t+t+t=68+10.2+4.1=82.3s djfbx 由于要求铣2个端面，则工序4的总时间为: T=2×t=2×82.3=164.6s dj 5.3.2 工序5 半精铣左右端面 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:半精铣箱体左右2个端面 机床:卧式铣床X63 刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d=225mm,齿数Z=20 w 量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为165 mm，最大加工余量为Z=2.5mm,留加工余量0.5mm，可一次铣削，max切削深度a=2.0mm p 确定进给量f: 根据《工艺手册》，表2.4—75,确定f=0.2mm/Z z切削速度: 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 1000v1000，27ns,,,38(r/min), dw3.14，225 根据表2.4—86,取n=37.5r/min, w 故实际切削速度为: dwnw, V,,26.5(m/min)1000 当n=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为: w f=fzn=0.2×20×37.5=150(mm/min) mzz 切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l+l=165+3+2=170mm 12 故机动工时为: l，l1，l2170tm,,,1.13min,68snw f150 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×68=10.2s f 其他时间计算: t+t=6%×(68+10.2)=4.1s bx 故铣一端面的时间: t=tm+t+t+t=68+10.2+4.1=82.3s djfbx 由于要求铣2个端面，则工序5的总时间为: T=2×t=2×82.3=164.6s dj 5.3.3 工序6 精前后铣端面 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:精铣箱体前后2个端面 机床:卧式铣床X63 刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d=225mm,齿数Z=20 w 量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为165 mm，最大加工余量为Z=0.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削, max切削深度a=0.45mm p 确定进给量f: 根据《工艺手册》，表2.4—75,确定f=0.15mm/Z z 切削速度: 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 1000v1000，27ns,,,38(r/min), dw3.14，225 根据表2.4—86,取n=37.5r/min, w 故实际切削速度为: dwnw,V,26.5(m/min)1000 当n=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为: w f=fzn=0.15×20×37.5=112.5(mm/min) mzz 切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l+l=165+3+2=170mm 12 故机动工时为: tm =170?112.5=1.5min=90s 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×90=13.5ss f 其他时间计算: t+t=6%×(90+13.5)=6.2s bx 故铣一端面的时间: t=tm+t+t+t=90+13.5+6.2=109.7s djfbx 由于要求铣2个端面，则工序6的总时间为: T=2×t=2×109.7=219.4s dj 5.3.4 工序7 精前后铣端面 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:精铣箱体左右2个端面 机床:卧式铣床X63 刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d=225mm,齿数Z=20 w 量具:卡板 (2)计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为165 mm，最大加工余量为Z=0.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削, max切削深度a=0.45mm p 确定进给量f: 根据《工艺手册》，表2.4—75,确定f=0.15mm/Z z 切削速度: 参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min 1000v1000，27ns,,,38(r/min), dw3.14，225 根据表2.4—86,取n=37.5r/min, w 故实际切削速度为: dwnw,V,26.5(m/min)1000 当n=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为: w f=fzn=0.15×20×37.5=112.5(mm/min) mzz 切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l+l=165+3+2=170mm 12 故机动工时为: tm =170?112.5=1.5min=90s 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×90=13.5ss f 其他时间计算: t+t=6%×(90+13.5)=6.2s bx 故铣一端面的时间: t=tm+t+t+t=90+13.5+6.2=109.7s djfbx 由于要求铣2个端面，则工序7的总时间为: T=2×t=2×109.7=219.4s dj 5.3.5 工序9 粗镗 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:粗镗蜗杆面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm 机床:T68镗床 刀具:YT30镗刀 量具:塞规 (2)计算镗削用量 粗镗孔至Φ109.4mm，单边余量Z=0.3mm, 切削深度a=2.2mm,走刀长度分别为l=230mm, 1p l=275mm 2 确定进给量f: 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定f=0.37mm/Z 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n=800r/min, w 故加工蜗杆轴承孔: 机动工时为: l，l1，l2230，3，4 t,,,0.8min,48snw f800，0.37 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×48=7.2ss f 其他时间计算: t+t=6%×(48+7.2)=3.3s bx 则工序9的总时间为: t=tm+t+t+t=48+7.2+3.3=58.5sdj1fbx 5.3.6 工序10 粗镗 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:粗镗蜗轮面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.3mm，加工2.2mm 机床:T68镗床 刀具:YT30镗刀 量具:塞规 (2)计算镗削用量 粗镗孔至Φ109.4mm，单边余量Z=0.3mm, 切削深度a=2.2mm,走刀长度分别为l=230mm, 1pl=275mm 2 确定进给量f: 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定f=0.37mm/Z 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n=800r/min, w 故加工蜗轮轴承孔: 机动工时为: l，l1，l2275，3，4 t,,,0.95min,57.2snw f800，0.37 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×57.2=8.6ss f 其他时间计算: t+t=6%×(57.2+8.6)=3.9s bx 则工序10的总时间为: t=tm+t+t+t=57.2+8.6+3.9=69.7s dj2fbx 5.3.7 工序11 半精镗 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:半精镗蜗杆面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2mm 机床:T68镗床 刀具:YT30镗刀 量具:塞规 (2)计算镗削用量 粗镗孔至Φ109.8mm，单边余量Z=0.1mm, 切削深度a=0.2mm,走刀长度分别为l=230mm, 1pl=275mm 2 确定进给量f: 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定f=0.27mm/Z 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n=800r/min, w 故加工蜗杆轴承孔: 机动工时为: l，l1，l2230，3，4 t,,,1min,60snw f800，0.37 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×60=9ss f 其他时间计算: t+t=6%×(60+9)=4.1s bx 故工序11的总时间: t=tm+t+t+t=60+9+4.1=73.1sdj1fbx 5.3.8 工序12 半精镗 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:半精镗蜗杆面Φ110mm轴承孔，留加工余量0.1mm，加工0.2mm 机床:T68镗床 刀具:YT30镗刀 量具:塞规 (2)计算镗削用量 粗镗孔至Φ109.8mm，单边余量Z=0.1mm, 切削深度a=0.2mm,走刀长度分别为l=230mm, 1pl=275mm 2 确定进给量f: 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定f=0.27mm/Z 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n=800r/min, w 加工蜗轮轴承孔: 机动工时为: l，l1，l2275，3，4 t,,,1.3min,78snw f800，0.27 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×78=11.7ss f 其他时间计算: t+t=6%×(78+11.7)=5.4s bx 故总时间: t=tm+t+t+t=78+11.7+5.4=95.1s dj2fbx 则工序12的总时间为: T= t+t=73.1+95.1=168.2S dj1 dj2 5.3.9 工序13 精镗 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:粗镗2-Φ110mm轴承孔，加工0.1mm 机床:T68镗床 刀具:YT30镗刀 量具:塞规 (2)计算镗削用量 粗镗孔至Φ110mm， 切削深度a=0.1mm,走刀长度分别为l=230mm, l=275mm 12p 确定进给量f: 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定f=0.27mm/Z 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n=800r/min, w 故加工蜗杆轴承孔: 机动工时为: l，l1，l2230，3，4 t,,,1min,60snw f800，0.37 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×60=9ss f 其他时间计算: t+t=6%×(60+9)=4.1s bx 则工序13的总时间为: t=tm+t+t+t=60+9+4.1=73.1sdj1fbx 5.3.10 工序14 精镗 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:粗镗2-Φ110mm轴承孔，加工0.1mm 机床:T68镗床 刀具:YT30镗刀 量具:塞规 (2)计算镗削用量 粗镗孔至Φ110mm， 切削深度a=0.1mm,走刀长度分别为l=230mm, l=275mm 12p 确定进给量f: 根据《工艺手册》，表2.4—60,确定f=0.27mm/Z 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n=800r/min, w 加工蜗轮轴承孔: 机动工时为: l，l1，l2275，3，4 t,,,1.3min,78snw f800，0.27 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×78=11.7ss f 其他时间计算: t+t=6%×(78+11.7)=5.4s bx 则工序14的总时间为: t=tm+t+t+t=78+11.7+5.4=95.1s dj2fbx 5.3.11 工序15 钻孔 在蜗杆轴承孔端面上钻4-M12mm ，深16 mm的螺纹孔 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:攻钻4个公制螺纹M12mm，深度为16 mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:Φ12mm的麻花钻 M12丝锥 (2)计算钻削用量 钻4-Φ12mm的孔 f=0.25mm/r(《工艺手册》2.4—38，3.1--36) v=0.51m/s=30.6m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=402(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dwnw, V,,31.42(m/min)1000 l，l1，l280 t,4，,4，,0.8min,48snw f100，0.25 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×48=7.2s f 其他时间计算: t+t=6%×(48+7.2)=3.3s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=48+7.2+3.3=58.5s djfbx 攻4-M12mm 孔 v=0.1m/s=6m/min n=238(r/min) s 按机床选取n=195r/min, w 则实际切削速度 V=4.9(m/min) 故机动加工时间: l=16mm, l=3mm,l=3mm, 1 2 l，l1，l2 t,2，,0.9min,54snw f 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×54=8.1s f 其他时间计算: t+t=6%×(54+8.1)=3.7s bx 故单件生产时间: t=tm+t+t+t=54+8.1+3.7=65.8s djfbx 则工序15单件生产总时间: T=58.5+65.8=124.3s 5.3.12 工序16 钻孔 在蜗轮轴承孔端面上钻4-M12mm ，深16 mm的螺纹孔 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:攻钻4个公制螺纹M12mm，深度为16 mm的孔 机床:立式钻床Z535型 刀具:Φ12mm的麻花钻 M12丝锥 (2)计算钻削用量 钻4-Φ12mm的孔 f=0.25mm/r(《工艺手册》2.4—38，3.1--36) v=0.51m/s=30.6m/min(《工艺手册》2.4--41) n=1000v/πdw=402(r/min) s 按机床选取n=400r/min, (按《工艺手册》3.1--36) w 所以实际切削速度 dwnw, V,,31.42(m/min)1000 l，l1，l280 t,4，,4，,0.8min,48snw f100，0.25 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×48=7.2s f 其他时间计算: t+t=6%×(48+7.2)=3.3s bx 故单件时间: t=tm+t+t+t=48+7.2+3.3=58.5s djfbx 攻4-M12mm 孔 v=0.1m/s=6m/min n=238(r/min) s 按机床选取n=195r/min, w 则实际切削速度 V=4.9(m/min) 故机动加工时间: l=16mm, l=3mm,l=3mm, 1 2 l，l1，l2 t,2，,0.9min,54snw f 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×54=8.1s f 其他时间计算: t+t=6%×(54+8.1)=3.7s bx 故单件生产时间: t=tm+t+t+t=54+8.1+3.7=65.8s djfbx 则工序16单件生产总时间: T=58.5+65.8=124.3s 5.3.13 工序17 锪孔 (1)加工条件 工件材料:灰铸铁 加工要求:用带有锥度90度的锪钻锪轴承孔内边缘，倒角4—45度 机床:立式钻床Z535型 刀具:90度的直柄锥面锪钻 (2)计算钻削用量 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔时相同，n=195r/min, w 确定进给量: f=0.25mm/r(《工艺手册》2.4--52) 故机动加工时间: l=2.5mm, l=1mm 1 l，l1 t,2，,0.07min,4.2snw f 辅助时间为: t=0.15tm=0.15×4.2=0.6s f 其他时间计算: t+t=6%×(4.2+0.5)=0.3s bx 由于要倒4个角，故工序17单件生产时间: t=4×(tm+t+t+t)=4×(4.2+0.6+0.3)=20.4s djfbx 第6章 专用夹具的设计 6(1 粗铣下平面夹具 6.1.1 问的指出 为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 对于机体加工工序5粗铣机体的下平面，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。 6.1.2 夹具设计 (1) 定位基准的选择: 由零件图可知，机体下平面与分割面的尺寸应保证为240mm，故应以蜗轮轴承孔及分割面为定位基准。 为了提高加工效率，决定采用两把镶齿三面刃铣刀对两个面同时进行加工。同时，为了降低生产成本，此夹具采用手动夹紧。 (2) 定位方案和元件设计 根据工序图及对零件的结构的分析，此夹具定位以V形块上四个支承钉对蜗杆轴承孔与两个支 H816承钉及一个双头浮动支承钉对磨合面同时进行定位。所选用的四个支承钉尺寸为，两个支,h7 H8,16承钉的尺寸为，浮动支承钉见夹具设计剖面图。 f7 (3) 夹紧方案和夹紧元件设计 根据零件的结构和夹紧方向，采用螺钉压板夹紧机构，在设计时，保证: 1) 紧动作准确可靠 采用球面垫圈，以保证工件高低不一而倾斜时，不使螺钉压弯。压板和工件的接触面应做成弧面，以防止接触不良或改变着力点而破坏定位。 一般采用高螺母，以求扳手拧紧可靠，六角螺母头也不易打滑损坏。支柱的高低应能调节，以便适应工件受压面高低不一时仍能正确夹紧。 2) 操作效率高 压板上供螺钉穿过的孔应作成长圆孔，以便松开工件时，压板可迅速后撤，易于装卸。压板下面设置弹簧，这样压板松开工件取走后，仍受弹力托住而不致下落。 螺旋夹紧机构各元件均已化，其材料，热处理要求和结构尺寸都可以查表求得。 (4) 切削力及夹紧力的计算 刀具:高速钢镶齿三面刃铣刀，d=225mm,齿数Z=20 w 0.90.741.0-1.0 则F=9.81×54.5aaaZdδF (《切削手册》) pfe0z 查表得:d=225mm,Z=20，a=192, a =0.2, a =2.5mm, δF=1.06所以: 0efpz 0.90.74F=(9.81×54.5×2.5×0.2×192×20×1.06) ?225=6705N 查表可得，铣削水平分力，垂直分力，轴向力与圆周分力的比值: F/ F=0.8, F/ F=0.6, F/ F=0.53 LEV E X e 故 : F=0.8 F=0.8×6705=5364N LE F=0.6 F=0.6×6705=4023N VE F=0.53 F=0.53×6705=3554N X E 当用两把铣刀同时加工铣削水平分力时: / F=2F=2×5364=10728N LL 在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数 K=KKKK1234 式中:K—基本安全系数，2.5 1 K—加工性质系数，1.1 2 K—刀具钝化系数，1.1 3 K—断续切削系数，1.1 2 /则F=K F=2.5×1.1×1.1×1.1×10728 H =35697N 选用螺旋—板夹紧机构，故夹紧力 / fN=1/2 F f为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，f=0.25 则 N=0.5×35697?0.25=71394N (5) 具设计及操作的简要说明 在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺钉夹紧，本道工序的铣床夹具就是选择了手动螺旋 —板夹紧机构。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。 夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀(与塞尺配合使用)。 6.2 粗铣前后端面夹具设计 本夹具主要用来粗铣减速箱箱体前后端面。由加工本道工序的工序简图可知。粗铣前后端面时，前后端面有尺寸要求，前后端面与工艺孔轴线分别有尺寸要求。以及前230,0.300mm107.5mm后端面均有表面粗糙度要求Rz3.2。本道工序仅是对前后端面进行粗加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。 6.2.1 定位基准的选择 在进行前后端面粗铣加工工序时，顶面已经精铣，两工艺孔已经加工出。因此工件选用顶面与两工艺孔作为定位基面。选择顶面作为定位基面限制了工件的三个自由度，而两工艺孔作为定位基面，分别限制了工件的一个和两个自由度。即两个工艺孔作为定位基面共限制了工件的三个自由度。即一面两孔定位。工件以一面两孔定位时，夹具上的定位元件是:一面两销。其中一面为支承板，两销为一短圆柱销和一削边销。 为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对汽车变速箱箱体的前后端面同时进行粗铣加工。同时为了缩短辅助时间准备采用气动夹紧 6.2.2 定位元件的设计 本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。 L由加工工艺孔工序简图可计算出两工艺孔中心距。 g 22L,220，217,309mm g 由于两工艺孔有位置度公差，所以其尺寸公差为: 1,,，0.1,0.03mm Lg3 ，0.027,13mm所以两工艺孔的中心距为 ，而两工艺孔尺寸为。 309,0.03mm 根据《机床夹具设计手册》削边销与圆柱销的设计计算过程如下: 基准孔中心距 定位销中心距 L,(1)、确定两定位销中心距尺寸及其偏差 xLx LL == 309mmgx 111, ,(~),,，0.03,0.01mmLxLg533 ,d(2)、确定圆柱销直径及其公差 d11 d,D,13mm (D—基准孔最小直径) 111 , 取f7 d1 ,0.01613mm 所以圆柱销尺寸为 ,0.034 (3)、削边销的宽度b和B (由《机床夹具设计手册》) B,D,2,10mm b,4mm2 ,(4)、削边销与基准孔的最小配合间隙 2 ,12b(,，,,)LxLg2 ,,2D2 D,其中: —基准孔最小直径 —圆柱销与基准孔的配合间隙 21 0.0272，4，(0.01，0.03,)2 ？,,,0.016mm213 d(5)、削边销直径及其公差 2 d,D,,,13,0.016,12.984mm 222 按定位销一般经济制造精度，其直径公差带为，则削边销的定位圆柱部分定位直径尺寸为 h6 0,12.984mm。 ,0.009 (6)、补偿值, 1 ,,,，,,,,0.03，0.01,0.008,0.032mmLgLx1min2 6.2.3 定位误差分析 本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为: ,(1)、移动时基准位移误差 j,y , ,,d，,D，X j,y111min =0.009+0.027+0.016 =0.052mm (2)、转角误差 dDXdDX,，,，，,，,，111min222mintg ,,,2L X1min其中: ,2(,，,,)XLxLg2min2 0.018，0.027，0.016，0.009，0.027，0.064 ？tg,,,,0.0002882，309 ？,,0.0165: 6.2.4 铣削力与夹紧力计算 根据《机械加工工艺手册》可查得: 铣削力计算公式为 0.90.741.0,1.0圆周分力 Fz,9.81，54.5aaaZdkpf,Fz0 a,0.2mm/zd,225mma,192mm查表可得: Z=20 f0, a,2.45mmk,1.06 pFz 0.90.74,1.0F,9.81，54.5，2.45，0.2，192，20，225，1.06代入得 z =6571N 查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为: F/F,0.6F/F,0.53F/F,0.8 VExELE ？F,0.8F,0.8，6571,5256.8N LE F,0.6F,0.6，6571,3942.6N VE F,0.53F,0.53，6571,3482.6N xE 当用两把铣刀同时加工时铣削水平分力 'F,2F,2，5256.8,10513.6N 铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。 LL 'F,F,, 即: (u=0.25) L 'F10513.6L？F,,,42054.4N ,0.25 计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力 F' 即: 取k=3.3275 F',kF / F=3.3275Χ42054.4=139936N 6.2.5 夹紧装置及夹具体设计 为了提高生产效率，缩短加工中的辅助时间。因此夹紧装置采用气动夹紧装置。工件在夹具上安装好后，气缸活塞带动压块从上往下移动夹紧工件。 /D 根据所需要的夹紧力F=139936N，来计算气缸缸筒内径。 0 2,D0Q,P, 气缸活塞杆推力 4 2厘米 其中:P—压缩空气单位压力 (取P=6公斤力/) —效率 (取,,0.9) , / Q=F=13993.6公斤力 Q44，13993.622D？,,,3301厘米 0,P,3.14，6，0.9 D,57.45 厘米 0 取D=60厘米=600mm 0 夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构夹具装配图3所示。 6.2.6 夹具设计及操作的简要说明 本夹具用于变速器箱体前后端面的粗铣。夹具的定位采用一面两销，定位可靠，定位误差较小。其夹紧采用的是气动夹紧，夹紧简单、快速、可靠。有利于提高生产率。工件在夹具体上安装好后， 压块在气缸活塞的推动下向下移动夹紧工件。当工件加工完成后，压块随即在气缸活塞的作用下松 开工件，即可取下工件。由于本夹具用于变速箱体端面的粗加工，对其进行精度分析无太大意义。 所以就略去对其的精度分析。 结论 在本次毕业设计中，我们将设计主要分为两大部分进行:工艺编制部分和夹具设计部分。 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，加工该工序的机车及机床的进给量，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。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。 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，在对工件夹紧的选择上，我用了两种不同的夹紧方法，即:粗铣下平面用的是螺钉压板夹紧机构，粗铣前后端面时用的是气动夹紧机构，两种方法在生产中都有各自的优点和不足，但都广泛运用在生产中。然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点。 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，尤其在利用手册等方面，对今后毕业出去工作都有很大的帮助。另外，在这次设计当中，指导老师在大多数时间牺牲自己的宝贵休息时间，对我们进行细心的指导，我对他们表示衷心的感谢～老师，您辛苦了～ 在这次毕业设计中，我基本完成了毕业设计的任务，达到了毕业设计的目的，但是，我知道自己的设计还有许多不足甚至错误，希望老师们能够谅解，谢谢～ 致谢 本次毕业设计受到了院系各级领导的高度重视，得到了全校教师的大力支持与帮助。在此，我衷心的向你们道一声:你们辛苦了。 通过毕业设计，是对我们四年来所学知识的综合的检测，更是一个对所学知识的回顾及综合复习的过程;对机械绘图、工程材料、机械设计、模具设计等过程等都有了更进一步的认识。 感谢院系领导给了我足够时间来完成整套模具设计，在设计过程中，得到了老师和同学的帮助与指导，在此表示感谢;也对做相关题目的同学的资助表示感谢，感谢他们在模具设计过程中对我的帮助和指导，尤其对担任本次设计的指导老师表示深深敬意，在设计过程中遇到一些困难，在老师的帮助下我才顺利的完成了该压铸模具的设计，他对我设计过程中出现的疏忽与不足之处提出批评与修改建议，使我的设计的模具最终更加的完善。 这次设计我深知有很多不足，在此恳请大家给予指导。 参考文献 1， 邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京: 机械工业出版社 2004，8 2， 赵志修 主编 机械制造工艺学 北京: 机械工业出版社 1984，2 3， 孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京:冶金工业出版社 2002，12 4， 李洪 主编 机械加工工艺手册 北京: 北京出版社 1990，12 5， 邓文英 主编 金属工艺学 北京: 高等教育出版社 2000 6， 黄茂林 主编 机械原理 重庆: 重庆大学出版社 2002，7 7， 丘宣怀 主编 机械设计 北京: 高等教育出版社 1997 8， 储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆: 重庆大学出版社 1997，12 9， 廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京: 中国计量出版社 2000，1 10，乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京: 机械工业出版社 1992，12 11，李庆寿 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1983，4 12，陶济贤 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1986，4 13， 机床夹具结构图册 贵州:贵州人民出版社 1983，7 14，龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西:陕西科技出版社，1981,7 15，李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江: 哈儿滨工业大学出版社 1984, 7 16, 周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京: 中国建材工业出版社 2002,12 以下内容如不需要请下载后直接删除此 部分不影响使用 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