1、精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業汽車變速箱上蓋的加工工藝及工裝設計汽車變速箱上蓋的加工工藝及工裝設計學 院：機電與軌道交通專 業：數控學 號：學 生 姓 名： 孟翔指 導 教 師： 龐浩2013 年 12 月精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業摘摘 要要 汽車變速箱上蓋是汽車變速箱的重要組成部分。它與變速箱箱體裝配，為變速箱內部的齒輪、軸等工作元件提供一個穩定安全的工作環境，防止內部零件在暴露環境下工作。上蓋上還設計了檢查窗，是為了便于觀查內部元件的工作情況。本設計說明書是在畢業設計過程中撰寫完成的，是對變速箱上蓋加工工藝、工裝設計的說明、分析和論證。主要內容有：上蓋的工藝規程

2、制定、典型加工工序分析、專用夾具設計。變速箱上蓋是典型的鑄造箱蓋類零件。結構上的特點就是扁平，長度寬度尺寸大，高度方向尺寸不大。考慮到上蓋零件的毛坯選擇鑄造加工而成，在構型方面基本符合毛坯鑄造方法的要求。非加工的成形面都采用了利于脫模的倒圓角設計。為了能在不拆卸上蓋全體的條件下觀察與檢修內部元件的運作和故障情況，在零件設計時考慮到了在上蓋的頂部設計一個檢查口，為一凸臺結構。與箱體裝配的接合面尺寸很大，當用螺栓和定位銷將其與變速箱主體結合的時候，大的接合面能保證接合的密封性。夾具主要起保證加工質量，提高勞動生產效率；降低生產成本；擴大機床的工藝范圍；減輕勞動強度等功用。通過這些我對變速箱上蓋零件

3、制造過程有一個總體的，全貌的了解與把握，能夠掌握金屬切削過程的基本規律，掌握機械加工的基本知識，能選擇加工方法與機床，夾具及加工參數，具備制定工藝規程的能力和掌握機械加工精度和表面質量的基礎，初步具備分析解決工藝問題的能力。關鍵詞：工藝；工裝；夾具關鍵詞：工藝；工裝；夾具精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業目 錄1、 2、7 7 7 8 9 3精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業 53、 678精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業引引 言言制造業是國家發展與社會進步的基礎，而汽車制造將是未來面對普通消費者的主要的機械制造產品，而隨著國家的發展人民生活水平的提高，人們對汽車的需

4、求和要求必定變的更多，所以我們有必要對汽車及汽車零件的設計與加工投入更多的精力。了解機械中零件的加工工藝特點及工藝工裝設計是非常必要的。通過對汽車變速箱上蓋工藝工裝設計可以對大學里所學習的機械制造工藝 ，機床夾具設計 ， 互換性與技術測量等許多課程進行復習與提高，并掌握綜合應用專業知識的能力。在此設計中，我將繪制一張變速箱上蓋零件圖；編寫上蓋加工的工藝規程；設計一套專用夾具以及繪制夾具圖，夾具體零件圖。通過這些對汽車變速器制造活動有一個總體的，全貌的了解與把握，能夠掌握金屬切削過程的基本規律，掌握機械加工的基本知識，能選擇加工方法與機床，夾具及加工參數，具備制定工藝規程的能力和掌握機械加工精度

5、和表面質量的基礎，初步具備分析解決現場工藝問題的能力，了解當今先進制造技術和先進制造模式的發展狀況。并為將來畢業后的工作打下良好的基礎。為了更好的進行此次畢業設計我在圖書館借閱了許多資料，其中對設計幫助比較大的有侯家駒編的汽車制造工藝學 ，張耀宸編的機械加工工藝設計實用手冊 ，楊黎明主編的機床夾具設計手冊 ，現代機械制造工藝裝備標準應用手冊編委會編的現代機械制造工藝裝備標準應用手冊等許多圖書。由于本人水平有限，經驗不足，設計中必定有許多錯誤的地方，還請各位老師批評，指正。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業1 1、 機械加工工藝規程的制定機械加工工藝規程的制定1.1 零件的工藝性分析1.

6、1.1 零件的功用此次設計的課題是關于汽車變速箱上蓋的工藝工裝設計。變速箱的上蓋是汽車變速箱的重要組成部分。汽車變速箱內有很多的精密的齒輪，軸等零件，結構體系也較為復雜。為了保證內部的全部零件不再暴露的環境下工作，防止灰塵油污以及其他一些物質進入到箱體內部腐蝕零件，為箱體做一個上蓋是很必需的。1.1.2 零件的結構特點與工藝性變速箱上蓋是典型的鑄造箱蓋類零件。結構上的特點就是扁平，長度寬度尺寸大，高度方向尺寸不大?？紤]到上蓋零件的毛坯選擇鑄造加工而成，在構型方面基本符合毛坯鑄造方法的要求。非加工的成形面都采用了利于脫模的倒圓角設計。為了能在不拆卸上蓋全體的條件下觀察與檢修內部元件的運作和故障情

7、況，在零件設計時考慮到了在上蓋的頂部設計一個檢查口，為一凸臺結構。與箱體裝配的接合面尺寸很大，當用螺栓和定位銷將其與變速箱主體結合的時候，大的接合面能保證接合的密封性。但是考慮到加工的質量和經濟性，零件設計中簡化了加工平面。在能保證接合的要求的前提下，加工表面的粗糙度等精度要求盡量降低。并且還在接合面上設計了裝配定位孔和工藝定位孔，保證了裝配的精度。1.1.3 主要加工表面及其技術要求變速箱上蓋的加工內容主要是關于平面和孔的加工。平面的加工主要包括：1、 底部大接合面的加工，技術要求：表面粗糙度 Ra6.3m。2、 凸臺小平面的加工，技術要求：表面粗糙度 Ra6.3m，至大接合面距離要求 90

8、mm2 . 02 . 03、 上蓋內側兩端面的加工,技術要求：表面粗糙度 Ra12.5m，兩端面之間距離要求 90mm。2 . 02 . 04、 孔的加工包括：1、 大接合面上 14 個直徑 11mm 的通孔加工，沒有特別的技術要求。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業2、 2 個直徑 13mm 的裝配定位孔的加工，技術要求：表面粗糙度Ra1.6m，直徑精度要求 13mm03. 003. 03、 2 個直徑 11mm 的工藝定位孔的加工，技術要求：表面粗糙度Ra1.6m，直徑精度要求 11mm027. 004、 內壁頂部的 4 個 9.6mm 的深孔加工，技術要求：表面粗糙度Ra6.3m

9、，相對 D 基準位置度要求 0.2mm，孔最深處至大接合面距離要求 78m2 . 02 . 05、 頂平面的 4 個 M10 螺紋孔的加工，技術要求：相對于 D 基準位置度要求 0.4mm，深 18mm。6、 凸臺上 M16 螺紋孔的加工，技術要求：表面粗糙度 Ra6.3m，相對于D 基準位置度要求 0.4mm，通孔。7、 上蓋上 M14 螺紋斜孔的加工，技術要求：孔中心軸線與 Z 軸角度 45度，高度方向尺寸要求 55mm,深度尺寸要求 26mm。15. 015. 02 . 02 . 08、 上蓋兩端 4 個直徑 16mm 的深孔鉆擴加工，技術要求：表面粗糙度Ra6.3m，鉆孔 16mm,外

10、擴孔要求 20mm,孔中心線間距077. 0050. 005. 005. 030.1mm，高度方向距大接合面距離 37mm.其中一端兩個深孔的加1 . 01 . 0工提出更高的形位要求：直線度 0.03mm,相對 D 基準位置度0.2mm，相對 E 基準位置度 0.3mm。（參見變速箱上蓋零件圖）。9、 上蓋內壁階梯孔的加工， 技術要求：孔直徑為 8.5mm, 2 . 009mm,12mm，深 139mm,形位要求有 2 個，相對 C 基準的位置度要求0.3mm,相對 F 基準的垂直度要求 0.06mm.1.2 確定生產類型因變速箱上蓋的生產產量很大，采用專用設備和專用工藝裝備，廣泛采用高效的

11、專用機床等，且大多數設備經常重復進行某個工序的加工。根據變速箱上蓋的這些生產特點，確定生產類型為大量生產。1.3 零件毛坯選擇1.3.1 零件毛坯材料選擇精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業考慮到變速箱上蓋的生產類型是大批量生產，結構形狀較為復雜，制造精度不高，幾何尺寸也比較大，以及考慮到生產經濟性。所以其毛坯的材料選用容易成型，吸震性好，加工工藝性好和成本低的灰口鑄鐵，HT20-40. 其性能HB170-241 3。201.3.2 變速箱上蓋的毛坯毛坯圖是毛坯制造和編制零件加工工藝的重要零件。制定工藝過程時，需要分析毛坯圖，主要是分析粗加工的定位基準，其次分析鑄件毛坯的分型面，澆口，冒

12、口的位置，拔模斜度，圓角半徑的大小。鑄件毛坯如圖 1-1 所示： （a） (b) (c)圖 1-1 鑄件毛胚圖1.3.3 毛坯的制造方式毛坯制造方法的選擇時應考慮下列因素，生產類型；工件結構和尺寸；工精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業件的機械加工性能要求；工件的工藝性能要求。分析此減速器箱體，毛坯采用砂型澆注成型，在砂型中保溫 20-30min，直到冷卻消除鑄件的應力，最終進行噴漆處理。分型面選用在軸承孔的軸向垂直面，取外面一側為上蓋，便于澆注，排氣和出砂3。1.4 零件加工工藝規程的制定1.4.1 選擇加工方法和加工方案上蓋零件各個加工表面的加工方法和加工方案具體如下：1、 底部大接

13、合面：粗銑精銑；2、 凸臺小平面：粗銑精銑；3、 內側兩端面：粗銑半精銑；4、 大接合面上 14 個 11mm 的通孔：鉆孔；5、 2 個 13mm 的裝配定位孔的：鉆孔-鉸孔；6、 2 個 11mm 的工藝定位孔：鉆孔-鉸孔；7、 內壁頂部的 4 個 9.6mm 的深孔：鉆孔粗鉸；8、 頂平面的 4 個 M10 螺紋孔：鉆螺紋預孔攻絲；9、 凸臺上 M16 螺紋孔：鉆螺紋預孔攻絲；10、上蓋上 M14 螺紋斜孔：鉆螺紋預孔攻絲；11、上蓋兩端 4 個 16mm 的深孔：鉆孔擴孔；12、上蓋內壁階梯孔：鉆孔擴孔；1.4.2 定位基準的選擇由于各加工階段的加工性質不同，所以對定位基準的要求也有所

14、不同。粗加工階段的主要任務是切除大部分余量，切削力大，對定位基準的要求主要是穩定可靠。定位基準表面應該足夠大，并便于施加較大的夾緊力而不致引起工件變形。精加工階段的主要任務是保證精度問題。此時大部分余量都已經被切除，工件的剛度有所下降，而加工精度要求更高，因此要在選擇定位基準是要保證因定位而引起的誤差很小。由于工序性質不同，定位基準也不同。如在第一道工序中只能用毛坯表面來定位，這是粗基準。在以后各工序的加工中，可以采用已經切削加工的表面精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業作為定位基準，這就是精基準。根據以上關于定位基準選擇的概述，具體到變速箱上蓋的工藝加工過程，定位基準的選擇大致如下：開

15、始，先是凸臺小平面和上蓋底部大接合面兩個加工表面互為基準進行粗精銑加工。先是以大接合面為粗基準加工小平面，然后在以加工過的小平面為基準加工大接合面；在工序鉆、擴、鉸接合面上一系列孔以及螺紋預孔的工序當中，考慮到工件加緊的穩定可靠，以及考慮到與設計基準的重合，宜選擇大接合面為精基準加工；在銑削內壁兩端面的工序時，考慮銑削的力度加大，為保證加緊穩定可靠，依然宜選大接合面為精基準加工；在內壁頂部鉆、鉸 4 個 9.6mm 深孔工序中，考慮到保證工件在加工中不變形，宜選小平面為定位基準；在鉆、擴內壁階梯孔、兩端 16mm 深孔，以及攻絲螺紋預孔的工序中，考慮到加工方便、加緊可靠、且與設計基準重合等因素

16、，還是選擇大接合面為定位基準。1.4.3 熱處理及檢驗的選擇與安排在本次設計中，因為設計相關的零件材料為鑄件，在其裝配工作時承受的作用力很小，且沒有較高要求的接合或者配合工作面，所以不需要安排調質，正火、退火等等的熱處理工序。但需要安排一個清理砂冒口，噴砂的工序。至于檢驗工序，考慮到零件本身的加工精度不是很高，且加工過程中變形破壞的可能性不大，所以不需要特別安排中間檢驗的工序。每道工序結束后，正常用游標卡尺、極限量規等檢驗。在最后的工序里，再按圖樣要求做全面檢查即可。1.4.4 擬定工藝路線擬訂工藝路線是制訂工藝規程的關鍵。工藝路線不僅影響加工質量和效率，而且影響工人勞動強度，設備投資，車間面

17、積，生產成本等，必須進行多種方案的分析比較。加工方法的選擇首先要保證加工質量；其次還要考慮生產率和經濟性。機加工工序安排應滿足先基準后其他；先主后次，先粗后精，先面后孔等原則。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業工藝路線方案(mm)1.4.5 選擇各工序加工機床設備及工藝裝備各個工序加工機床設備及工藝裝備的選用情況具體如下：1、 粗精銑凸臺小平面：立式銑床 X53,專用夾具，立銑刀，游標卡尺。工序號工序名稱1鑄造毛坯2清理燒冒口，噴砂3粗銑，半精銑上蓋凸臺小平面4粗銑，半精銑底部大接合面5鉆、鉸 2-11 工藝定位孔；鉆、鉸 2-13 的裝配定位孔；鉆、鉸 14-11 孔6粗銑、半精銑內

18、側兩端面7在內壁頂部鉆鉸 4 個 9.6 的深孔8在上蓋一端鉆、擴、鉸 16 通孔9在上蓋另一端鉆、擴、鉸 16 通孔10鉆、鉸、擴上蓋內壁 8.5、9、12 的階梯深孔11在凸臺上鉆 M10，M16 的螺紋孔預孔并攻螺紋12鉆 M14 的螺紋斜孔的預孔并攻螺紋13鉗，去毛刺，清洗上油14按圖樣要求檢查入庫精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業2、 粗精銑上蓋底部大接合面：臥式（萬能）銑床 X62W,專用夾具，端銑刀，游標卡尺。3、 鉆鉸 14 個 11mm 孔：立式鉆床 Z550,專用夾具，專用復合鉆鉸刀具，游標卡尺。4、 鉆、鉸裝配定位孔 2-13：立式鉆床 Z550，專用夾具，專用鉆

19、鉸03. 003. 0復合刀具，專用塞規。5、 鉆、鉸工藝定位孔 2-11：立式鉆床 Z550，專用夾具，專用鉆027. 00鉸復合刀具，專用塞規。6、 銑內側兩端面：臥式（萬能）銑床 X62W，專用夾具，端銑刀，游標卡尺。7、 在內壁頂部鉆、鉸 4 個 9.6mm 的深孔：立式鉆床 Z550，專用夾具，直徑 9.4mm 的直柄麻花鉆，直徑 9.6mm 錐柄長刃機用鉸刀，專用塞規，深度卡尺，孔距量規。8、 在凸臺上鉆 M10、M16 螺紋孔的螺紋預孔：立式鉆床 Z550，專用夾具，直徑分別為 14.5mm 和 8.5mm 的短麻花鉆，游標卡尺。9、 鉆 M14 螺紋斜孔的預孔：立式鉆床 Z55

20、0，專用夾具，短麻花鉆，游標卡尺。10、鉆、擴上蓋內壁階梯孔：立式鉆床 Z550，專用夾具，直徑 8.2mm的錐柄加長麻花鉆，直徑分別為 9mm 和 12mm 的標準擴孔鉆，直徑 8.5mm 專用加長鉸刀,專用塞規，深度卡尺。11、對 M10、M16 螺紋預孔攻絲：立式鉆床 Z550，專用夾具，直徑分別10.0mm 和 14.00mm 的細柄機用絲錐，游標卡尺。12、對 M14 螺紋斜孔預孔攻絲：立式鉆床 Z550，專用夾具，直徑14.00mm 的細柄機用絲錐，游標卡尺。13、在上蓋一端鉆、擴 16mm 深孔：立式鉆床，專用夾具，直徑 15.7的錐柄加長麻花鉆，直徑 20mm 的標準擴孔鉆，直

21、徑 16mm 的專用鉸刀，專用塞規，孔距量規，深度卡尺。14、在上蓋另一端鉆、擴 16mm 深孔：立式鉆床，專用夾具，直徑精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業15.7 的錐柄加長麻花鉆，直徑 20mm 的標準擴孔鉆，直徑 16mm的專用鉸刀，專用塞規，孔距量規，深度卡尺。1.4.6 確定各工序的工序尺寸、表面粗糙度及檢驗方法各個工序的工序尺寸、表面粗糙度及檢驗方法如表 1-3 所示3：表 1-3 各工序的工序尺寸、表面粗糙度及檢驗方法(mm)工序號工序尺寸檢驗方法1鑄造毛坯2清理3粗洗上蓋凸臺小平面到尺寸（件高）95.3-95半精銑小平面到尺寸（件高）94，保證圖紙尺寸 80,保證 Ra

22、 為 6.3游標卡尺0125；0.1粗糙度比較樣塊4粗銑上蓋底部大接合面至尺寸（件高）91.3-91半精銑底部大接合面至尺寸 902 . 0保證 Ra 為 6.3游標卡尺0125；0.055鉆兩個工藝定位孔達到 10.8-10.82鉸孔至尺寸 11，保證 Ra 為 1.6027. 00鉆兩個裝配定位孔至尺寸 12.7-12.8鉸孔至尺寸 13，保證 Ra 為 1.603. 003. 0鉆 14 個 11 的通孔至尺寸 10.5-10.6粗鉸孔至尺寸 11專用量規粗糙度比較樣塊孔距量規6粗銑內壁一端面至尺寸（兩端面間距）92半精銑內壁一端面至尺寸（兩端面間距）91.5，距定位孔尺寸保證 1471

23、 . 0粗銑內壁另一端面至尺寸（兩端面間距）90.5半精銑此端面至尺寸（兩端面間距）90,2 . 0保證表面粗糙度 Ra12.5游標卡尺0150;0.05粗糙度比較樣塊精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業7在內壁頂部鉆 4 個深孔，直徑至 9.4-9.42，深度 59精鉸孔至圖紙尺寸 9.6，保證 Ra6.315. 00專用塞規孔距量規深度卡尺粗糙度比較樣塊8在上蓋一端鉆 2 個通孔至尺寸 15.7-15.8擴兩孔至 20,深 3，保證 Ra 為 6.305. 0鉸兩孔，至尺寸 16，保證 Ra 為 6.3017. 0050. 0專用塞規孔距量規深度卡尺粗糙度比較樣塊9在上蓋另一端鉆 2

24、 個通孔至尺寸 15.7-15.8擴兩孔至 20,深 3，保證 Ra 為 6.305. 0鉸兩孔，至尺寸 16，保證 Ra 為 6.3017. 0050. 0專用塞規孔距量規深度卡尺粗糙度比較樣塊10在上蓋內壁鉆深孔至尺寸 8.38.35,深151半精鉸孔至尺寸 8.52 . 00擴孔至尺寸 9,擴孔深 13擴孔至尺寸 12,擴孔深 3專用塞規深度卡尺11在凸臺上鉆 M10 螺紋預孔至尺寸 8.5,深度20對 M10 螺紋預孔攻絲，有效螺紋長度 18鉆 M16 螺紋預孔至尺寸 14.5，通孔對 M16 預孔攻絲，攻透，保證 Ra 達 6.3專用塞規深度卡尺粗糙度比較樣塊12鉆 M14 斜孔的預

25、孔至尺寸 12.5,通孔對預孔攻絲，攻透，保證 Ra 達 6.3專用塞規角度儀器粗糙度比較樣塊13清洗14檢查入庫精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業1.4.7 確定典型工序的切削用量及工序基本工時定額選擇第 7 道工序，鉆鉸內壁頂部 4-9.6mm 的深孔。15. 00加工條件：立式鉆床 Z550，專用刀具，專用夾具。1、鉆孔至 9.4-9.42mm9.4-9.42mm ，深 59mm59mm確定背吃刀量 a =1/2*d=4.7mm ；鉆頭：9.4mmp由于工件材料是 HT20-40；HB=170，查得：進給量 f=0.22mm ， T=2100s=35min7,3；刀具材料選用高速

26、鋼，由資料查知：7；125. 0,55. 0, 0,25. 0, 7 .14mYXZCVVVV又查表得：；75. 0,88. 0, 0 . 1svapvTVKKK7；0 . 1, 0 . 1tvCvKK由于： （1-VYpXamVVKfTZdCvVV01）式中 鉆削速度（m/s） ；v 鉆削進給量（mm/r） ；f 背吃刀量（mm） ；pa 耐用度（t） ；T 鉆頭直徑(mm)；0d 系數,由被加工的材料性質和鉆削條件決定；mYXZCVVVV、所以由以上數據可知道：；smv/62.160 . 10 . 188. 075. 00 . 10 . 122. 07 . 4354 . 97 .1455.

27、 00125. 025. 0由于： 精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業 （1-01000dvn2）式中 鉆頭轉速（r/min） ；n鉆頭切削速度（r/min） ；v鉆頭直徑（mm） 。0d所以：；min/3 .5634 . 962.1610001rn查表取標準值 500r/min1n由文獻中知： （1-fnlllT32103）式中 為鉆孔深度（mm） ；1l分別為刀具切入、退出長度（mm） ；32ll 、鉆頭轉速（r/min） ；n鉆頭縱向進給量(mm/r)。f而mmDlmmlmml91. 24 . 931. 031. 05 . 759321所以：min63. 022. 050091.

28、 25 . 7590T2、鉸孔至 9.69.6，達圖紙要求15. 00鉸刀選用直徑 9.6mm 錐柄長刃機用鉸刀，由于工件材料是 HT20-80；HB=170，所以查資料知：進給量 f=1.3mm/r。刀具材料選用高速鋼3,7。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業查知：；3 . 0, 5 . 0, 0, 2 . 0, 6 .15mYXZCVVVV又查表得：；95. 0,88. 0, 0 . 1svapvTVKKK3,7，7 . 00 . 1, 0 . 1dvtvCvKKK，由于： m/s （1-VYXPmmZVKfaTdCvVVV)10160（4）式中 鉸削速度（m/s） ；v 鉸削進給

29、量（mm/r） ；f 背吃刀量（mm） ；pa 耐用度（t） ；T 鉸刀直徑(mm)；0d系數,由被加工的材料性質和鉸削條件決定。mYXZCVVVV、所以由以上數據可知：smv/59. 895. 00 . 188. 07 . 00 . 10 . 13 . 145606 . 96 .155 . 03 . 07 . 02 . 01由于： （1-01000dvn5）式中 鉸刀轉速（r/min） ；n鉸刀切削速度（r/min） ；v鉸刀直徑（mm） 。0d所以：min/7 .2856 . 959. 810002rn精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業查表取標準值 250r/min1n由文獻中知：

30、 fnlllT3210而mmlmmDlmml5 . 2976. 26 . 931. 031. 05912查表可知為所以：min198. 03 . 1250976. 25 . 259,0T3、輔助時間計算由文獻查表得：a.裝卸工件時間：工件重量為 30-40kg 之間，t1=0.1minb.鉆換時間 t2=0.10minc.鉸換時間 t3=0.10mind.排屑時間 t4=0.06mine.電機起動 t5=0.02minf.快進，快退 t6=0.05ming.工作臺移動 t7=0.1minh.液壓缸夾緊時間 t8=0.05mini.快速工作其他時間：t9=0.13min1,3總的輔助時間為：mi

31、n3 . 21 . 013. 005. 0) 1 . 0205. 002. 006. 01 . 01 . 0(4).(498172, ,0tttttT4、加工此工序所需的總時間加工此工序所需的總時間 T 計算如下：精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業 min62. 53 . 2)20. 063. 0(4)(4, ,0,00TTTT1.4.8 工藝過程的技術經濟性分析制訂工藝規程時，在保證質量的前提下，往往會出現幾種不同的方案。其中有些方案生產率很高，但設備和工夾具的投資比較大；另一些方案可能投資比較省，但生產率較低。因此，不同的方案就有不同的經濟效果。本設計的減速器殼體屬于大量生產。其長

32、年生產所以本設計中采用大投資建立生產線將有利于提高生產率。2 2、 夾具設計夾具設計2.1 鉆床夾具的設計2.1.1 鉆床夾具的定位方案設計1、定位方式的選擇在本次鉆床夾具設計中，和前面銑床夾具定位基準選擇的原則一樣，盡可能的選用工序基準為定位基準，即遵循所謂的基準重合原則。當用多個表面定位的時，應選擇其中一個較大的表面為主要定位基準，有利于工件裝夾的平穩，保證夾具能有效夾緊以及保證工件不至于變形等。本次鉆床夾具設計中，根據在制訂工藝規程所選用的定位基準上蓋底部大接合面，所以選擇底部大接合面為定位基準。此次設計的鉆床夾具用于鉆、擴上蓋內壁階梯孔，選用的機床為立式鉆床Z550，所以工件在夾具中應

33、該是豎直放置。考慮到鉆孔的精度要求較高，定位應該選擇完全定位。具體的布置就是在大接合面上用兩塊支承板限制、xz三個自由度；在上蓋的一側用一個固定支承釘限制一個自由度；在上蓋豎yy直放置時候，為了保證工件不在 YOZ 平面內轉動，所以在其底部用一托槽限制其兩個自由度、。這樣，支承板、支承釘、托槽三者就將工件的六個自由zx度都限制了，實現了完全定位。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業2、定位元件的設計1）支承板在前面的銑床夾具設計中，由于考慮到當時的底部大接合面尚未加工，作為粗基準只能用支承釘定位。但在鉆床夾具設計中，大接合面已經精加工，所以適合用兩塊支承板定位了。支承板較之前面的支承釘能

34、大大的增大受力面積，更好的保證工件受力不變形。支承板類型選用 A 型（用于頂面和側面定位） 。由于采用了兩個支承板，所以按照要求，在其裝配后磨平工作面，以保證等高性。2）支承釘此次用到了一個側面的固定支撐釘，宜選用 C 型。參見圖 2-1。3）托槽此次在工件定位中用到了托槽來限制、兩個自由度。具體形狀參見圖zx2-2 所示： 圖 2-1 C 型固定支承釘 圖 2-2 托槽精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業托槽實際上是平面支承的一個演化?？紤]到實際情況，工件的長側邊厚度較小（10mm） ，且長度尺寸較大（330mm） ，所以選用標準的支承板來定位是不行的。托槽槽寬尺寸為 14mm，大于上

35、蓋側邊厚度 10mm，主要是考慮到托槽只是起到一個“托”的作用，兩邊都留有適當間隙是為防止工件安裝時被槽的某一側擋到，使得工件過定位。2.1.2 鉆床夾具的定位誤差分析1、鉆孔距底面高度尺寸 37mm 的定位誤差分析1 . 0對于此次設計的鉆床夾具，工件的設計基準為上蓋底部大接合面，而工序基準也為底部大接合面，所以，基準不重合誤差 =0。因為不存在制造不準B確的定位副，所以，定位基準位移誤差 =0mm。所以，深度尺寸的定位誤差Y為 = + =0 mmDBY2、鉆孔與工藝定位孔間距尺寸 134mm 的定位誤差分析1 . 0階梯孔尺寸 134mm 的設計基準為工藝定位孔，而本工序中的工序基準1 .

36、 0為工件外側邊。所以存在基準不重合誤差。由零件圖知其基準不重合誤差值等于工序尺寸公差值，即 =+0.05-(-0.05)=0.1mm. 因為不存在制造不準確的B定位副，所以，定位基準位移誤差 =0mm。所以該尺寸的定位誤差 =YD+ =0.1mmBY2.1.3 鉆削力與夾緊力的計算1、鉆削力的計算采用的是高速鋼鉆頭，故而進給力計算公式查表得： （2-FfYZffkfdCFFfFf1）式中 鉆削進給力（N） ；fF安全系數；Fyk 鉆頭直徑（mm） ；0d 系數，由被加工的材料性質和鉆削條件決定。yyFFfYZC、此工序鉆 8.5mm 孔，由文獻查表得安全系數為：精選優質文檔-傾情為你奉上專心

37、-專注-專業0 . 1, 0 . 10 . 1,15. 1, 2 . 1, 2 . 1643210kkkkkk （2-6 . 0)190(HBkp2）所以，935. 0)190170(6 . 0minpk153. 1)190290(6 . 0maxpk取1 . 1pk所以鉆削力為：FfYZffkfdGFFfFf中其他參數查表得：3 . 0, , 5 . 88 . 0,420fdZCFfFf所以 ，NFf24861 . 10 . 10 . 10 . 115. 12 . 12 . 13 . 05 . 84208 . 00 . 12、夾緊力的計算由于工件受的鉆削力在豎直平面上的分力 P 是方向大小恒

38、定不變的力。但y在水平面內，是一圓周力，大小不變，方向時刻變化。在估算夾緊力的時候，應該考慮到鉆削力分力 P 在垂直定位平面方向和垂直定位平面方向上的兩種情x況，并分別計算取大值。1）分力 P 在定位平面法線方向時x此時工件受力情況如下圖 2-3 所示：精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業圖 2-3 工件受力圖根據受力情況對工件進行靜平衡計算：Y 方向受力平衡：0Y即：02NGPYyX 方向平衡:0X即：0221WPNXx又相對與原點的轉距和為 0 即0OM即：022037514325147212xyPPGNNW精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業又相對于鉆削點處的轉矩為零，即03

39、27323277221NWGN又已知：NFPPfyx2486)(2122G=500N(估算)將數據帶入上述方程解得理論夾緊力 W=1153 N2）分力 P 在定位平面切向時x此時工件受力情況如圖 2-4 所示：根據受力情況對工件進行靜平衡計算：Y 方向受力平衡：0Y即：02NGPYyX 方向平衡:0X即：0221ffxNWP又相對與原點的轉距和為 0 即：0OM即：0220102143)(21xyffPPNW又有：NFPPfyx2486)(21221fWWf211fNNfG=500N(估算)且由資料查得夾緊塊對工件的摩擦系數：4 . 0, 5 . 03 . 011ff取精選優質文檔-傾情為你奉

40、上專心-專注-專業支承板對工件的摩擦系數：2 . 0, 4 . 01 . 022ff取將數據帶入上述方程解得理論夾緊力：W=1520 N所以，夾緊裝置的夾緊力應該取較大值 W=1520 N。查資料選定安全系數： 6543210KKKKKKKK 由資料查得：所以，69. 10 . 10 . 10 . 10 . 13 . 10 . 13 . 1K工件夾緊需要的夾緊力大約為：NKWWK256869. 11520圖 2-4 工件受力圖2.1.4 夾具的夾緊裝置與機構設計0 . 1, 0 . 1, 0 . 1, 0 . 1, 3 . 1, 0 . 1, 3 . 16543210KKKKKKK精選優質文檔

41、-傾情為你奉上專心-專注-專業 因為工件是大量生產，夾緊力又比較大，所以采用液壓夾緊，液壓缸選用通用系列查設計手冊，選用凸緣式油缸7。本設計中選擇由兩個液壓缸直接頂起夾緊塊進行壓緊，壓緊有效、快速。可以提高生產率。具體的機構設計如圖 2-5 所示：在上圖的機構中，工件豎直由右向左從托槽中插入，直至工件頂到左側的支承釘，然后在啟動液壓缸，活塞推動夾緊塊夾緊工件。同樣，考慮到保護工件不致因為夾緊力太大而變形，所以應該保證活塞桿在接近其行程末端（留有適當余量）處頂桿開始頂起夾緊塊。余量也不能太小，否則夾緊力不夠，不能有效夾緊?？紤]到工件具體安裝的情況，由于夾緊塊夾緊作用的面不是工件的最高面（相對底部

42、大接合面而言） ，選擇液壓缸型號的時候應該考慮到其活塞行程問題。當安裝工件的時候，兩個液壓缸此時都以回油卸載，活塞退回至行程起點，如果選用的液壓缸的活塞行程太短，活塞上的夾緊塊退回行程不夠，工件插入的時候就會被夾緊塊擋到，根本不能通過，這樣的錯誤是不允許的。此次選用的液壓缸活塞行程 25mm,經尺寸驗算，滿足要求。精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業圖 2-5 機構設計圖本夾緊裝置中用到的凸緣式液壓缸的裝配圖如圖 2-6 所示,其中各主要零件如表 2-1 所示：本夾緊機構中用到的夾緊塊是非標準件，作用部分為鑄件材料為灰鑄鐵HT200，與后面的直桿焊接而成。表 2-1 凸緣式液壓缸零件列表U(mm)件號12345678CL名稱端蓋螺釘密封圈缸體密封圈彈簧活塞密封圈數量16111111規格M8*2046No.240352 60No.2242595精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業圖 2-6 凸緣式液壓缸的裝配圖 2.1.5 鉆床夾具的動力裝置設計 此次鉆床夾具的動力裝置