机械制造工艺学课程设计说明书.docx

目录
1绪论 ………………………………………………………………………………………1
1.1概述…………………………………………………………………………………… 1
1.2课题研究的方法和意义…………………………………………………………………1
2零件的工艺分析 ………………………………………………………………………… 1
3机械加工工艺规程设计……………………………….………………………………… 2
3.1概述 …………………………………………………………………………………2
3.2零件的分析………………………………………………………………………… 2
3.3毛坯的选择 ……………………………………………………… …………………3
4加工方法的选择及工艺路线的制定………………………………………………… … 5
4.1定位基准的选择 ……………………………… ……………………………………5
4.2表面加工方法和加工方案的选择……………… ………………………………… 6
4.3制定工艺路线 ……… ………………… ………………………………………… 6
4.4确定加工余量 …………………… ……… …………………………………….. 7
4.5计算工序尺寸及公差 …………………………… ……………………………… 8
5工序设计 …………………………………………… ………………………………… 8
5.1选择机床 …………………………………………… ……………………………. 9
5.2选择夹具 ……………………………………… ………………………………….9
5.3选择刀具 …………………………………………………………………………. 9
5.4选择量具 ……………………………………………………… ………………… 9
5.5确定各工序切削用量 ……………… …………………………………………. 10
6切削用量及基本时间的确定 ………………………………………………………… 10
7夹具的设计 ………………………………… ………………………………………..19
7.1拟定夹具的结构方案 …………………………………… ……………………..19
7.2夹紧装置的设计 ……………………………………………………………. 20
7.3确定夹具体的结构类型 ………………………………………………………… 21
7.4夹具总图设计 ……………………………………………… ……… ………… 21
7.5夹具精度的校核 ………………………………………………………… 23
8设计小结………………………………………………………. ……………………….23
9参考文献………………………………………………… ………. ……………………23
机械制造工艺学课程设计
1绪论
1.1 概述
机床夹具是零件在机床上加工时，用以装夹工件和引导刀具之间的一种工艺装备，现代夹具有很多种类：按使用机床分为车床、铣床夹具。按夹紧动力源分手动、气动、液压夹具。按夹具使用特点分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调整夹具和成组夹具等，本次设计主要是专用夹具，现在一般企业都习惯于大量采用传统的专用夹具，特别是近几年来数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用，对专用夹具有了更大的需求。现代专用夹具的发展方向主要表现为标准化精密化，高效化、柔性化。所以对专用夹具的设计和研究具有重大意义。
1.2课题研究的方法和意义
本次课程设计的主要内容是减速箱工艺编制与工装设计，用CAD绘制零件图，毛坯图设计镗夹具一套，用CAD绘制夹具装配图一张，编制工艺过程卡和工序卡一套。
对减速箱的研究不仅是对以前学过的所有专业知识的考查，也是对自我能力提高的一个挑战，要求我们综合运用所学知识，而且设计过程要用到CAD等制图软件，这些软件功能强大，在工业中应用极为广泛，对这些软件的熟练使用是对我们将要步入工作岗位的必备要求，与将来走上岗位的实际演练有着密切关系，研究成果对于减速箱的工业生产具有一定的积极作用。
2． 零件的工艺分析
（1）该零件为精密镗床的减速箱体，小批量生产，各工序均在通用机床上加工，因为生产批量不大，各平面加工前进行划线，划线以顶面及两主要孔为基准，应使各加工面有足够的加工余量；并保证零件加工表面的均称型。
（2）mm、mm及mm三孔的精度要求较高，又有相互垂直度要求，为提高生产效率和保证质量，使用夹具安装。该箱体孔的设计基准与装配基准为底座的高15mm，表面粗糙度Ra1.6的台面，若选用该台面为工艺基准，安装和测量不方便，故改选用底面为工艺基准，并提高加工精度为15mm0.03mm,底面粗糙度Ra1.6，以便保证尺寸90mm0.1mm。

3．机械加工工艺规程设计
3.1概述
将工件在各个机加工工序中所采用的加工方法、应达到的加工要求、所需要的工装设备、具体的操作规范等用文件的形式详细地规定下来，即形成了零件机加工工艺规程。常用的有机械加工工艺过程卡片、机械加工工艺卡片、机械加工工序卡片。
3.1.1 工艺规程的作用
(1) 工艺规程是工厂进行生产准备工作的主要依据。
(2) 工艺规程是企业组织生产的指导性文件。
(3) 工艺规程是创建和扩建机械制造厂（或车间）的重要技术文件。
3.1.2 工艺规程的设计原则
(1) 所设计的工艺规程必须保证机器零件的加工质量和机器的装配质量所达到设计图样上规定的各项技术要求。
(2) 工艺过程应具有较高的生产效率，使产品能尽快投放市场。
(3) 尽量降低制造成本。
(4) 注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
3.1.3工艺规程设计的步骤及内容
(1) 分析零件图和产品装配图。设计工艺规程时，首先应分析零件图所在
零件所在零件在部件或总成的装配图。
(2) 对零件图和装配图进行工艺审查。
(3) 由产品的年生产纲领和产品自身特性研究确定零件生产类型。
(4) 确定毛坯。提高毛坯制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械
加工成本。
(5) 拟定工艺路线。
(6) 确定各工序所用机床设备和工艺设备（含刀具、夹具、量具、辅助等），
对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。
(7) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。
(8) 确定各工序的技术要求及检验方法。
(9) 确定各工序的切削用量和工时定额。
(10) 编制工艺文件。
3.2零件的分析
3.2.1 生产类型的确定
根据课程设计任务书要求得该零件为小批量生产。
3.2.2零件的工艺分析
减速器箱体的的设计工艺是否完好，对减速器运行时的加工效率和配合精度影响很大。特别是现代工艺对减速器的要求越来越高，已经运用于各种场合，很多工业设备对其运用非常重要。所以对减速器箱体的加工非常重要，同时对工艺制品的发能起到一个推动作用。对其加工的工艺非常重要。
1.箱体零件的功用和结构特点
箱体是机器的基础零件它将机器和部件中的轴、齿轮等有关零件连接成一个整体并保持正确的相互位置以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此箱体的加工质量直接影响机器的工作精度、使用性能和寿命。箱体的种类很多其尺寸大小和结构形式随着机器的结构和箱体在机器中功用的不同有着较大差异。但从工艺上分析它们仍有许多共同之处。其结构特点是：
(1)外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体，又分成整体式和组合式两种。
(2)结构形状比较复杂。内部常为空腔形，某些部位有“隔墙”，箱体壁薄且厚薄不均。
(3)箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系。
(4)箱体上的加工面主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。
2.零件结构分析
（1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求应经济合理，重要尺寸精度，，公差在0.027之内，形位公差垂直度要求0.05之内,跳动误差要求0.02之内，一般尺寸精度为9-11级；
（2）各加工表面的几何形状应尽量简单；
（3）有相互位置要求的表面应尽量在一次装夹中加工；该箱体在加工时，对和二孔加工要保证孔与孔的孔距高度方向在35±0.03及孔与孔轴线垂直度在0.05之内，故对和加工时采用一次定位安装来加工。
3.3毛坯的选择
3.3.1毛坯的种类
零件为小批量生产，毛坯的种类选择铸件，铸造方法选择砂型手工造型，材料为HT150（适用于形状复杂的毛坯，良好的耐磨性、抗震性、切削加工性和铸造性能）。
3.3.2铸件制造方法的选择
毛坯制造方法应与材料的工艺性、零件的结构形状及大小、生产类型及特点以及工厂的现有条件相适应。
表3-1各类毛坯的特点及应用范围
毛坯种类
制造精度（IT）
加工余量
原材料
工件尺寸
工件形状
砂型手工造型铸造
11—13
大
HT15-33
各种尺寸
复杂
选择公差等级12。
3.3.3铸件的尺寸公差与加工余量选择
查机械制造工艺设计简明手册，铸件的机械加工余量等级为H，铸件的机械加工余量为 6.0,铸件的尺寸公差值选8。
3.3.4零件的表面粗糙度
由零件图知，除，和四个孔的表面粗糙度为1.6mm；的锥孔，底板和的六个孔为12.5mm；的孔为6.3mm外，其余表面不加工。
3.3.5确定铸件毛坯尺寸
l 表3-2减速箱毛坯（铸件）尺寸
零件尺寸
单面加工余量
铸件尺寸
零件尺寸
单面加工余量
铸件尺寸

3.5

117
5.0
127

3.5

180
6.0
192

3.5

127
5.0
137

3.5

15
5.0及5.0
25

3.3.6确定铸件毛坯尺寸公差
表3-3减速箱毛坯允许尺寸公差
铸件尺寸
偏差
铸件尺寸
偏差

127

192

137

25

3.3.7确定毛坯的热处理方式
灰铸铁减速箱毛坯铸造后应安排退火调质，以消除残余应力，使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到均匀细化的组织，从而改善加工性。

4 加工方法的选择及工艺路线的制定17
4.1定位基准的选择
正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保证加工精度的关键。定位基准分为粗基准和精基准。对于无合适定位面的零件可在毛坯上另外专门设计或加工出定位表面，称为辅助基准。
4.1.1.粗基准的选择原则
(1)应选择不加工表面为粗基准。
(2)对于具有较多加工表面的工件，粗基准的选择，应合理分配各加工表面的加工余量，以保证:各加工表面都有足够的加工余量;对某些重要的表面，尽量使其加工余量均匀；使工件上各加工表面总的金属切除量最小。
（3）作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口，冒口或飞边等其它表面缺陷，以便定位准确。
（4）同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次。
4.1.2.精基准的选择原则：
(1)基准重合原则。
(2)基准统一原则。
(3)互为基准原则。
(4)自为基准原则。
4.2 表面加工方法和加工方案的选择
在选择加工方法的时要考虑加工材料的利用率、加工精度的要求、表面质量的要求、对加工的适用程度、生产的效率以及加工零件的形状的复杂程度。主要加工面的加工方法选择：

（1） 顶面、底面、底座四侧面采用粗铣、精铣。
（2） 粗、精镗孔mm，镗mm,mm孔，并刮端面至图纸要求。
（3） 粗、精镗mm两孔，并刮端面，保证130mm至图纸要求。
（4） 粗、精镗孔mm并刮端面，保证尺寸117mm至图纸要求。
（5） 钻，孔，以及各面小孔。
4.3 制定工艺路线
表4.1 加工工艺路线
工序号
工序名称
工序内容
定位及加紧
1
铸

2
清理
清除浇冒口，砂型，飞边，毛刺等

3
热处理
时效处理

4
油漆
内壁涂黄漆，非加工表面涂底漆

5
钳
划各外表面加工线
顶面及两主要孔
6
铣
粗精铣底面，表面粗糙度Ra1.6
顶面按线找正
7
铣
粗精铣顶面，高127mm，表面粗糙度Ra3.2
底面
8
铣
铣底座四侧面，表面粗糙度
顶面并校正
9
铣
粗铣四侧面凸缘端面，各端面均留加工余量0.5mm，铣底座两侧，高15mm至，表面粗糙度
底面及一侧面
10
镗
粗，精镗孔mm，镗mm,mm孔，并刮端面至图纸要求
高15mm台面及一侧面
11
镗
粗，精镗mm两孔，并刮端面，保证130mm至图纸要求
底面，mm孔及一侧面
12
镗
粗，精镗孔mm并刮端面，保证尺寸117mm至图纸要求

13
钻
钻孔，锪
顶面
14
钻
钻各面M5-7H小径孔
底面，顶面，侧面
15
钳
攻各面M5-7H螺纹
底面，顶面，侧面
16
钳
修底面四角锐边及去毛刺

17
检验

4.4 确定加工余量
合理确定加工余量对零件的加工质量和整个工艺过程的经济性都有很大影响。余量过大（材料．工时．机床．刀具）则消耗大；余量过小，不能去掉加工前道工序存在的误差和缺陷层，影响加工质量，造成废品。

故应在保证加工质量的前提下尽量减小加工余量。毛坯余量（总余量）已在画毛坯图时确定，这里主要是确定工序余量。
（1）平面加工余量
表4.2平面加工余量
加工工序
加工长度
加工宽度
粗加工后精铣
≤30
≤100
＞100~300
＞300~1000
1.0mm
1.5mm
1.5mm
2.0mm

（2）镗孔加工余量
表4.3 镗孔加工余量
项目
加工直径
直径余量
半精镗
20~80
0.7~1.2mm
精镗
30~130
0.25~0.40mm

（3）在实心工件孔的工序尺寸
表4.4 实心工件孔的工序尺寸
零件基本尺寸
钻
粗铰
精铰
Φ8
Φ7.8
Φ7.96
Φ8H7
零件基本尺寸
钻
扩孔钻
粗铰
Φ12
Φ11.0
Φ11.95
Φ12H9
4.5计算工序尺寸及公差
工序顺序确定后，就要计算各个工序加工时所应达到的工序尺寸及其公差。工序尺寸及其公差的确定与工序余量大小。工序尺寸的标注方法．基准选择。中间工序安排等密切相关，是一项细致的工作。

5 工序设计
选择机床和工艺装备的总原则是根据生产类型与加工要求使所选择的机床及工艺装备既能保证加工质量，又经济合理。中批生产时，通常采用通用机床加专用工夹具；在大批大量生产条件下，多采用高效率专用机床、组合机床流水线、自动线与随行夹具。
在需要改装设备或设计专用机床时，应根据具体要求提出设计任务书，其中包括与加工工序内容有关的必要参数，所要求的生产率．保证产品质量的技术条件以及机床的总体布置形式等。
在选择工艺装备时，既工考虑适应性又要注意新技术的应用，当需要设计专用刀具。量具时，也应提出设计任务书。
5.1选择机床
根据不同的工序选择机床，相关内容根据简明手册常用金属切削机床的技术参数部分选择。
（1）工序6，7，8，9是粗铣和精铣，精铣的精度要求高，因此可选用X5012型立式铣床。
（2）10，11，12工序中包括粗镗，精镗，由于精镗的精度要求高，表面粗糙度值较小，需选用精度高的车床才可满足要求，因此选用C616A型卧式车床。
（3）13，14工序主要是钻孔、锪孔。孔的精度要求高，表面粗糙度小，可选用Z525B立式钻床。
5.2选择夹具
加工减速箱箱体除了粗铣、精铣槽，钻小孔需要专用夹具外，其他的各工序使用通用夹具即可。
5.3选择刀具
根据不同的工序选择不同的刀具，根据简明手册金属切削刀具参数选择。
（1）在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。
（2）钻小孔可采用复合钻一次完成。
（3）在铣床上的加工的工序中，需要铣顶面，侧面，底面以及部分端面，部分面表面粗糙度要求不高，只要粗铣即可，可选用圆柱形铣刀，对于要求精铣的面可用端面铣刀。
5.4选择量具
量具的选择一般情况下尽量采用通用量具。根据变速箱箱体零件的精度要求，尺寸和形状特点，查阅工艺课程设计简明手册选择量具。
5.4.1选择加工孔用量具
（1）粗镗孔，，公差等级为IT12，可选读数值为0.01mm，测量范围25-100的内径千分尺。
（2）精镗孔，，，精度要求较高，加工时每个工件都要进行测量，应该选用极限量规。可选三牙锁紧式圆柱塞规。
5.4.2选择加工轴向尺寸所用量具
表5.1加工轴向尺寸所用量具
尺寸公差
量具

读数值0.02，测量范围0-150的游标卡尺

读数值0.02，测量范围0-200的游标卡尺

读数值0.02，测量范围0-150的游标卡尺

读数值0.01，测量范围0-25的游标卡尺
5.5确定各工序切削用量
在单件小批生产中，各工序的切削用量一般由操作工人根据具体情况自己确定，以简化工艺文件。
在大批大量生产中则应科学地．严格地选择切削用量，以充分发挥高效率设备的潜力和作用。切削用量的选用与下列因素有关：生产率，加工质量（主要是表面粗糙），切削力所收起的工艺系统弹性变形，工艺系统的振动，刀具耐用度，机床功率等。在综合考虑上述因素的基础上，使背吃刀量ap，进给量f ，切削速度v的积最大。一般应先尽量取在的ap，其次尽量取大的进给量f，最后取合适的切削速度v。
6 切削用量及基本时间的确定
6.1 工序6切削用量及基本时间的确定
本工序为粗、精铣底面，表面粗糙度为Ra6.3。
各工序的加工余量，由机械加工工艺手册查得，
毛坯余量为2mm
粗铣余量为1.3mm
半精铣余量为0.5mm
磨削余量为0.2
各工序的加工经济精度和表面粗糙度
精铣后为IT8，Ra=6.3um（零件的设计要求）
粗铣后为IT11，Ra=12.5um
1.粗铣：查机械加工工艺手册，选择直径d0为30mm，齿数为5的YG8硬质合金面铣刀
可知=0.10mm/齿
根据公式可计算出=60m/min
，由可得=84mm/min，
粗加工时选择主轴转速为560r/min，进给速度为84mm/min
根据《机械制造工艺设计简明手册》中铣削机动时间公式，铣刀的基本时间为
=126s
2.精铣：查机械加工工艺手册，选择直径d0为30mm，齿数为5的YG8硬质合金面铣刀
可知 =0.10mm/齿，
根据公式可计算出=90m/min
，由可得=96mm/min
精加工时选择主轴转速为890r/min，进给速度为96mm/min
根据《机械制造工艺设计简明手册》中铣削机动时间公式，铣刀的基本时间为
=152s
6.2 工序7切削用量及基本时间的确定
本工序为粗精铣顶面，高127mm，表面粗糙度为Ra3.2
各工序的加工余量，由机械加工工艺手册查得，
毛坯余量为2mm
粗铣余量为1.3mm
精铣余量为0.5mm
磨削余量为0.2
各工序的加工经济精度和表面粗糙度
精铣后为IT8，Ra=3.2um（零件的设计要求）
粗铣后为IT11，Ra=6.3um
1.粗铣：查机械加工工艺手册，选择直径d0为30mm，齿数为5的YG8硬质合金面铣刀
可知=0.10mm/齿
根据公式可计算出=60m/min
，由可得=96mm/min，
粗加工时选择主轴转速为560r/min，进给速度为96mm/min。
根据《机械制造工艺设计简明手册》中铣削机动时间公式，铣刀的基本时间为
=72s
2.精铣：查机械加工工艺手册，选择直径d0为30mm，齿数为5的YG8硬质合金面铣刀
可知=0.10mm/齿，
根据公式可计算出=94m/min
，由可得=102mm/min
精加工时选择主轴转速为890r/min，进给速度为102mm/min。
根据《机械制造工艺设计简明手册》中铣削机动时间公式，铣刀的基本时间为
=72s
6.3 工序8切削用量及基本时间的确定
1.本工序为粗铣箱体左右两侧面，铣削孔两端面，表面粗糙度要求为Ra=3.2um
各工序的加工余量，由机械加工工艺手册查得，
毛坯的余量为2mm
粗铣余量为1mm
半精铣余量为0.7mm
各工序的加工经济精度和表面粗糙度
半精铣后为IT10,Ra=3.2um
粗铣后为IT12，Ra=6.3um
（1）粗铣：查机械加工工艺手册，选择直径d0为30mm，齿数为5的YG8硬质合金面铣刀
可知=0.20mm/齿，
根据公式可计算出=60m/min
，由可得=96mm/min
精加工时选择主轴转速为560r/min，进给速度为96mm/min。
根据《机械制造工艺设计简明手册》中铣削机动时间公式，铣刀的基本时间为
=72s
（2）半精铣：查机械加工工艺手册，选择直径d0为10mm，齿数为5的YG8硬质合金面铣刀
可知=0.08mm/齿，
根据公式可计算出=81m/min
，由可得=102mm/min
精加工时选择主轴转速为800r/min，进给速度为102mm/min。
根据《机械制造工艺设计简明手册》中铣削机动时间公式，铣刀的基本时间为
=72s
2.铣削孔两端面，表面粗糙度要求为Ra=3.2um
各工序的加工余量，由机械加工工艺手册查得，
毛坯的余量为2mm
粗铣余量为1mm
半精铣余量为0.7mm
各工序的加工经济精度和表面粗糙度
半精铣后为IT10,Ra=3.2um
粗铣后为IT12，Ra=6.3um
（1）粗铣：查机械加工工艺手册，选择直径d0为30mm，齿数为5的YG8硬质合金面铣刀
可知=0.20mm/齿，
根据公式可计算出=60m/min
，由可得=96mm/min
精加工时选择主轴转速为560r/min，进给速度为96mm/min。
根据《机械制造工艺设计简明手册》中铣削机动时间公式，铣刀的基本时间为
=72s
（2）半精铣：查机械加工工艺手册，选择直径d0为10mm，齿数为5的YG8硬质合金面铣刀
可知=0.08mm/齿，
根据公式，可计算出=81m/min
，由可得=102mm/min
精加工时选择主轴转速为800r/min，进给速度为102mm/min。
根据《机械制造工艺设计简明手册》中铣削机动时间公式，铣刀的基本时间为
=72s
6.4 工序9切削用量及基本时间的确定
该工序为粗铣四侧凸缘端面，各端面均留加工余量0.5mm，表面粗糙度为Ra1.6。
各工序的加工余量，由机械加工工艺手册查得，
毛坯余量为2mm
粗铣余量为1.3mm
半精铣余量为0.5mm
磨削余量为0.2
各工序的加工经济精度和表面粗糙度
精铣后为IT8，Ra=1.6um（零件的设计要求）
粗铣后为IT11，Ra=6.3um
1.粗铣：查机械加工工艺手册，选择直径d0为10mm，齿数为5的YG8硬质合金面铣刀
可知=0.10mm/齿
根据公式可计算出=60m/min
，由可得=84mm/min，
粗加工时选择主轴转速为560r/min，进给速度为84mm/min
根据《机械制造工艺设计简明手册》中铣削机动时间公式，铣刀的基本时间为

2.精铣：查机械加工工艺手册，选择直径d0为30mm，齿数为5的YG8硬质合金面铣刀
可知=0.10mm/齿，
根据公式可计算出=90m/min
，由可得=96mm/min
精加工时选择主轴转速为890r/min，进给速度为96mm/min
根据《机械制造工艺设计简明手册》中铣削机动时间公式，铣刀的基本时间为

6.5 工序10切削用量及基本时间的确定
镗Ф47mmФ42mmФ75mm孔并刮端面至图纸要求。
选用刀具为YT30硬质合金、主偏角、直径为20mm的圆形镗刀。其耐用度T=60min。
1.Φ47的孔，尺寸精度要求为IT8，表面粗糙度要求为Ra=1.6um，经济等级为
各工序的加工余量，由机械加工工艺手册查得，
钻孔余量为45mm
扩孔余量为1.6mm
铰孔余量为0.4mm

扩孔时选择主轴转速为600r/min，进给速度为120m/min。
基本时间为

2.Φ42的孔，尺寸精度要求为IT8，表面粗糙度要求为Ra=6.3um，经济等级为
各工序的加工余量，由机械加工工艺手册查得，
钻孔余量为41mm
扩孔余量为1.6mm
铰孔余量为0.4mm

扩孔时选择主轴转速为600r/min，进给速度为120m/min
基本时间为

3．Φ75的孔，尺寸精度要求为IT8，表面粗糙度要求为Ra=10um，经济等级为
各工序的加工余量，由机械加工工艺手册查得，
钻孔余量为73mm
扩孔余量为1.6mm
铰孔余量为0.4mm

扩孔时选择主轴转速为600r/min，进给速度为120m/min
基本时间为

6.6 工序11切削用量及基本时间的确定
Φ35的孔，尺寸精度要求为IT8，表面粗糙度要求为Ra=1.6um经济等级。
选用刀具为YT30硬质合金、主偏角、直径为20mm的圆形镗刀。其耐用度T=60min。
1.粗镗

扩孔时选择主轴转速为250r/min，进给速度为125m/min。
基本时间为

2.半粗镗

扩孔时选择主轴转速为315r/min，进给速度为158m/min。
基本时间为

3.精镗

扩孔时选择主轴转速为1000r/min，进给速度为60m/min。
基本时间为

6.7 工序12切削用量及基本时间的确定
Φ40的孔，尺寸精度要求为IT8，表面粗糙度要求为Ra=1.6um经济等级。
选用刀具为YT30硬质合金、主偏角、直径为20mm的圆形镗刀。其耐用度T=60min。
1.粗镗

扩孔时选择主轴转速为250r/min，进给速度为125m/min。
基本时间为

2.半粗镗

扩孔时选择主轴转速为315r/min，进给速度为158m/min。
基本时间为

3.精镗

扩孔时选择主轴转速为1000r/min，进给速度为60m/min。
基本时间为

6.8 工序13切削用量及基本时间的确定
钻孔，锪
本工序为钻孔、锪孔，刀具选用高速钢复合钻头，直径d=5mm；钻6个通孔；使用切削液。
（1） 确定进给量。由于孔径和深度均较小，宜采用手动进给。
（2） 选择钻头磨钝标准及耐用度。取钻头后刀面最大磨损量为0.8mm；耐用度T=15min。
（3） 确定切削速度。暂定进给量=0.16mm/r。由手册查得，。
钻孔深15mm的通孔，锪深8mm孔，基本时间为78.3s。
6.9 工序14切削用量及基本时间的确定
本工序为钻孔、攻丝，刀具选用高速钢复合钻头，直径d=5mm，深10mm；钻3个盲孔；使用切削液。
（1）确定进给量。由于孔径和深度均较小，宜采用手动进给。
（2）选择钻头磨钝标准及耐用度。取钻头后刀面最大磨损量为0.8mm；耐用度T=15min。
（3）确定切削速度。暂定进给量=0.16mm/r。由手册查得，。
钻孔深15mm的通孔，锪深8mm孔，基本时间为150s。攻3个M5-7H螺纹深8mm，基本时间为70s。
7 夹具的设计
7.1拟定夹具的结构方案
7.1.1确定夹具的类型
加工减速箱箱体除了粗铣，精铣槽，钻小孔需要专用夹具外，其他的各工序使用通用夹具即可。
7.1.2确定工件的定位方式及定位元件的结构
工件的定位方式主要取决于工件的加工要求和定位基准的形状、尺寸。分析加工工序的技术条件和定位基准选择的合理性，遵循六点定位原则，按定位可靠、结构简单的原则，确定定位方式。常见的定位方式有平面定位、内孔定位、外圆定位和组合表面（一面两销）定位等。在确定了工件的定位方式后，即可根据定位基面的形状，选取相应的定位元件及结构。选取平面定位，在夹具设计中常用的平面定位元件有固定支承、可调支承、自为支承及辅助支承，其中固定支承又可分为支承钉和支承板。
7.1.3工件的夹紧方式，计算夹紧力并设计夹紧装置
夹紧机构应保证工件夹紧可靠、安全、不破坏工件的定位及夹压表面的精度和粗糙度。在设计夹紧装置时必须合理选择夹紧力的方向和作用点，必要时还应进行夹紧力的估算。
（1）切削力的计算(Ca吃刀量，f进给量， v切削速度 ，k修正系数)
根据公式得：

1561.18N

1795.36N

=1092.82N
故总的切削力得
F=2618.27N
(2)夹紧力的计算
根据公式

Fwk-实际夹紧力,
M-切削力矩,
L-压板长度,
F-进给量

在确定夹紧力的大小时，为简化计算，通常将夹具和工件看成一个刚性系统。根据工件所受切削力。夹紧力（大型工件还应考虑重力，惯性力等）的作用情况，找出加工过程中对夹紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数。
表7.1常见夹紧形式所需的夹紧力计算公式
用压板夹紧工件端面
Fwk=KM/LF（Fwk实际夹紧力，K安全系数）
7.2夹紧装置的设计
夹紧装置的设计实际上是一个综合性的问题，确定夹紧力的大小．方向和作用点时，必须全面考虑工件的结构．工艺方法．定位元件的结构与布置等因素。要求夹紧装置动作迅速，操作安全省力，结构简单．易于制造并且体积小．刚度好，有足够的夹紧行程和装卸工件的间隙。常见的夹紧机构有斜锲机构．螺旋机构．偏心机构等。也可采用机动夹紧如液压．气动夹紧等。
7.2.1螺旋机构
螺旋机构由于其结构简单．自锁性好．扩力比大且夹紧行程不受限制，广泛应用于夹具的夹紧装置。
夹紧力基本计算公式为：

式中d螺纹中径，r磨擦半径
7.3确定夹具体的结构类型
夹具上的各种装置和元件通过夹具体连接成一个整体，因此夹具体的形状及尺寸取决于夹具各种装置的布置及夹具与机床的连接。
7.3.1 对夹具体的要求
1） 有适当的精度和尺寸稳定性
2） 有足够的强度和刚度
3） 结构工艺性好
4） 排屑方便
5） 在机床上安装稳定可靠
6） 型材夹具体
7） 铸造夹具体
7.4夹具总图设计
7.4.1绘制总装图的注意问题
（1）尽可能采用1：1的比例，以求直观不会产生错觉。
（2）被加工工件用双点画线表示，在图中作透明体处理，它不影响夹具工件的投影。加工面的加工余量可用粗实线表示。
（3）视图的数量应以能完整．清晰地表示出整个结构为原则。为直观起见，一般常以操作者在加工时所面对的视图为主观图。
（4）工件在夹具中应处于夹紧状态。
7.4.2 绘制总装图的步骤
（1）布置定位元件
（2）布置导向．对刀元件
（3）设计夹紧装置
（4）设计夹具体
（5）完成总装图
7.4.3夹具总图上尺寸及精度、位置精度与技术要求的标注
1.夹具总图上应标注的尺寸和相互位置关系有如下五类：
1）定位副本身的精度和定位副之间的联系尺寸及精度；
2）对刀元件或导向元件与定位元件之间的联系尺寸；
3）夹具体与机床的连接面以及定位元件与工件表面之间的联系尺寸；
4）夹具外形的最大轮廓尺寸；
5）配合尺寸。
2.尺寸公差的确定原则
为满足加工精度要求，夹具本身应有较高的精度。由于目前分析计算方法不够完善，因此夹具的有关公差仍按经验来确定。如果生产规模较大，要求夹具具有一定寿命，夹具的有关公差可取得小些；对加工精度较低的夹具，则取较大的公差。一般可按以下原则选取（下述文中的δk为工件相应公差）：
1）夹具上的尺寸和角度公差取（1/2-1/5）δk；
2）夹具上的位置公差取（1/2-1/3）δk；
3）当加工未注公差工件时取±0.1mm；
4）未注形位公差的加工面，按GB/T11-1984中13级精度的规定选取。
注意夹具有关公差均应在工件公差带的中间位置，即不管工件偏差对称与否，都要将其化成双向对称偏差，然后取其值的1/2-1/5，以确定夹具上有关的基本尺寸和公差。
3.各类机床夹具的公差和技术要求的确定
由于各类机床的加工工艺特点和夹具与机床的连接方式的不同，对夹具也有不同的要求，为了便于说明问题，根据其各自不同的特点，通常分车、磨床夹具，铣、刨床夹具和钻、镗床夹具三大类。
（1）铣、刨床夹具公差和技术要求的制订
表7.2镗套的公差与配合
配合表面加工方法
镗杆与镗套
镗套与衬套
衬套与支架
粗镗
H7/h6, H7/g6
H7/g6, H7/h6
H7/n6, H7/s6
精镗
H6/h5, H6/g5
H6/g5, H6/h5
H7/n6, H7/r6
回转镗套与镗杆的配合多采用H7/h6或H6/h5。当精度要求较高时，配合间隙应小于0.01mm。
镗套内、外圆的同轴度，一般小于0.005-0.01mm。精加工时，镗套内孔圆度公差取工件加工孔圆度公差的1/6-1/5。
镗杆直径可按经验公式选取，也可根据镗孔直径直接从表3-15中选取：

式中d为镗杆直径；D为工件被加工孔的直径。
表7.3镗杆直径与镗孔孔径的关系 单位mm
工件孔径
40~50
51~70
71~85
86~100
101~140
141~200
镗杆直径
32
40
50
60
80
100
7.5夹具精度的校核
1.夹具精度分析：平方+△A平方+△T平方）开平方根≤2/3δk定位误差△D；安装误差△A；调整误差△T；加工方法误差△G；工件工序尺寸公差δk。
2.定位误差的分析计算。
3.夹具在机床上的安装误差△A。
4.对刀或导向误差△T。
8设计小结
通过减速箱体课程设计（包括工艺设计和夹具设计），它的全面性和系统性，使我对机械加工产生了更进一步的兴趣，并让我主观上认识了加工过程中如何找定位，从而为保证减速箱体中重要尺寸（包括尺寸精度和位置精度）来满足实际中与之相配套的用途。不仅是箱体类的，还有其它类型，在设计时都为加工出更好使用的性能。在设计时通过查阅资料使得了解的知识面更广、范围更大，在查阅时了解有关机械方面的书，从而切实地感受到机械行业的范围涉及面之广，它能指导实际，理论知识有待实际的检验，理论知识与实际操作是相辅相成。
9参考文献
（1）于大国.机械制造技术基础与机械制造的工艺学课程设计教程.国防工业出版社
（2）李益民.机械制造工艺设计简明手册.机械工艺出版社
（3）吴宗泽.罗胜国。机械设计课程设计手册.高等教育出版社
（4）王先奎.机械制造工艺学.机械工业出版社
（5）艾星.肖诗钢.切削用量简明手册.机械工业出版社