箱體加工工藝規(guī)程及夾具設計【含CAD二維圖紙SW三維圖紙說明書】
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摘要
畢業(yè)設計說明書
課 題：箱體的加工工藝及夾具設計
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
通過分析本次箱體一般用于渦輪減速器上，減速器箱體一般采用鑄鐵砂型鑄坯成型，鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性要比碳鋼低。雖然鑄鐵的機械性能不如鋼，但由于石墨的存在，卻賦予鑄鐵許多為鋼所不及的性能。如良好的耐磨性、高消振性、低缺口敏感性以及優(yōu)良的切削加工性能。此外 ，鑄鐵的碳含量高，其成分接近于共晶成分，因此鑄鐵的熔點低，約為1200℃左右，鐵水流動性好，由于石墨結晶時體積膨脹，所以傳送收縮率小在經(jīng)過機械加工將其加工至使用要求，在生產(chǎn)過程中，減速器箱體的加工工藝定制非常重要，工藝的編制決定了減速器箱體的精度及生產(chǎn)效率，尤其是這種大批量生產(chǎn)的減速器箱體，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)率而研發(fā)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。
本文首先介紹了夾具的研究背景和被加工零件的材料、作用和一些特殊工序進行認真的分析，通過對參考文獻進行對工時的計算，最后為了方便加工，以及保證加工精度，設計了鏜φ100和φ60孔的夾具。
關鍵詞：工藝編制，加工時間，專用夾具，生產(chǎn)率
Abstract
Through the analysis on the box are used for turbine reducer, gear reducer box body is made of cast iron sand mold casting forming, commonly cast iron than the tensile strength, plasticity and toughness of low carbon steel. Although the mechanical properties of cast iron is better than steel, but because of the existence of graphite is given by the many cast iron to steel is less than the performance. Such as good wear resistance, high damping resistance, low notch sensitivity, and good machinability. In addition, the carbon content of cast iron is high, its composition is close to the eutectic composition, thus the low melting point of cast iron, which is about 1200 ℃ or so, good hot metal flow, because the graphite crystal volume expansion, so send little shrinkage after machining to its processing to use requirement, in the process of production, the processing technology of the gear reducer box is very important to custom, design process of determines the precision of the gear reducer box and the production efficiency, especially in the mass production of reducer casing, 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 the development of each process of special fixture, the operator is to use a simple, rapid and accurate, and on the premise of guarantee accuracy greatly improved productivity.
This article first introduces the research background of fixture and processed materials and function of the parts, the earnest analysis, and some special process of reference for the calculation of working hours, and finally to facilitate the processing, and guarantee the machining accuracy, the design of 100 and phi phi 60 boring fixture.
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 箱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 箱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 箱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 鏜孔夾具設計 19
2.1定位基準的選擇 19
2.2 鏜削力計算 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 Solidworks建模并仿真 22
3.1 Solidworks介紹 22
3.2 Solidworks特點 22
3.3Solidworks建模 24
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
減速器箱體是減速器的重要組成部分。減速器是一種動力傳達機構，利用齒輪的速度轉換器，將馬達的回轉數(shù)減速到所要的回轉數(shù)，并得到較大轉矩的機構。 減速器的作用
（1）降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。
（2）降速同時降低了負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。所以在日常的生活工作中運用得非常廣泛，也起到非常重要的的作用。減速器箱體是減速器的外殼部分，在它里面存放齒輪軸、渦輪、蝸桿等核心零件，對齒輪和軸的正常運行有著支撐作用。
圖1 .1箱體圖紙
1.1.2 零件的工藝分析
減速器箱體一般采用鑄鐵砂型鑄坯成型，鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性要比碳鋼低。雖然鑄鐵的機械性能不如鋼，但由于石墨的存在，卻賦予鑄鐵許多為鋼所不及的性能。如良好的耐磨性、高消振性、低缺口敏感性以及優(yōu)良的切削加工性能。
鑄造生產(chǎn)具有能夠生產(chǎn)形狀復雜的毛坯，特別是內腔形狀復雜的毛坯；適應性廣可節(jié)省金屬材料和機械加工的工作量；生產(chǎn)成本較低的優(yōu)點。但鑄造生產(chǎn)存在著工序復雜，鑄件容易產(chǎn)生缺陷，廢品率較高，鑄件的力學性能低于鍛件，勞動條件較差等問題。
現(xiàn)在將箱體的工藝分析如下：
（1）以100±0.1下平面為主要加工表面的表面加工。包含銑100±0.1下平面，鉆4-φ20孔。100±0.1下平面、4-φ20孔粗糙度為Ra3.2μm。
（2）尺寸端面的加工。包括尺寸端面的銑削加工；2-φ120H8孔的加工。尺寸端面、2-φ120H8孔的粗糙度值為Ra3.2μm。
（2）尺寸端面的加工。包括尺寸端面的銑削加工；2-φ60H8孔、φ100H8的加工。尺寸端面、2-φ60H8孔、φ100H8孔的粗糙度值為Ra3.2μm。
（4）以22上平面的加工。包括22上平面銑削加工。各加工面的粗糙度為Ra3.2μm。
1.2箱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，2-φ60H8孔、φ100H8孔的中心線與100±0.1下平面要達到平行度0.04mm的精度，
根椐《機械制造技術基礎課程設計指導書》第2頁，機器零件的生產(chǎn)綱領可按下式計算:
式中:
N:機器零件的生產(chǎn)綱領（件/年）；
Q:產(chǎn)品的年產(chǎn)量；
m:每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺、輛）；
α:備品率，一般取2%—4%；
β:廢品率,一般取0.3%—0.7%。
根據(jù)上室就可計算球的零件的年生產(chǎn)綱領，通過查表，確定該箱體零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
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100±0.1下平，然后鏜四面的孔。加工100±0.1下平時候使用鑄造面定位，因為100±0.1下平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
本零件有一處4-φ20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。或者也可以使用分度鉆模來完成孔系加工。
1.3 箱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200上平面和240左平面定位，來加工100±0.1下平，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100±0.1下平及2-φ20工藝孔作為精基準。
1.4 箱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。箱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。對于箱體，需要精加工的是100±0.1下平和各內孔。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)將箱體的加工工藝路線規(guī)劃成如下十一項步驟：
其工藝路線之一：
1、鑄造
2、時效處理
3、銑100±0.1下平面
4、銑4-Φ40端面
5、鉆孔4-Φ18mm，將4-Φ18mm擴孔至4-Φ20mm
6、銑2-Φ120H8的端面，鏜2-Φ120孔
7、銑Φ100的端面，鏜Φ100H8的內孔
8、銑2-Φ60的端面，鏜2-Φ60H8的孔
9、去毛刺
10、終檢
11、清洗入庫
工藝路線二：
1、鑄造
2、時效處理
3、銑100±0.1下平面
5、鉆孔4-Φ18mm，將4-Φ18mm擴孔至4-Φ20mm
4、銑4-Φ40端面
6、銑2-Φ120H8的端面，鏜2-Φ120孔
7、銑Φ100的端面，鏜Φ100H8的內孔
8、銑2-Φ60的端面，鏜2-Φ60H8的孔
9、去毛刺
10、終檢
11、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。
方案二把鉆孔放在銑面工序調整之后，這樣加工不符合先面后孔的加工工序。
綜合選擇方案一：
1、鑄造
2、時效處理
3、銑100±0.1下平面
4、銑4-Φ40端面
5、鉆孔4-Φ18mm，將4-Φ18mm擴孔至4-Φ20mm
6、銑2-Φ120H8的端面，鏜2-Φ120孔
7、銑Φ100的端面，鏜Φ100H8的內孔
8、銑2-Φ60的端面，鏜2-Φ60H8的孔
9、去毛刺
10、終檢
11、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）加工下平面以及280左右平面、240左右平面、22上平面根據(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）2-Φ120H8孔、Φ100H8內孔、2-Φ60H8孔的由于粗糙度要求Ra3.2μm，因此考慮加工余量5mm?？梢淮未旨庸?.85mm，一次精加工0.15就可達到要求。
3）加工4-φ20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。
箱體毛坯圖
1.6確定切削用量及基本工時（機動時間）
工序一、銑100±0.1下平面
（1） 粗銑100±0.1下平面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床：X51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= 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= =≈245r/min
按照參考文獻[3]表3.1-74 n=300r/min
實際銑削速度v：v==≈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100±0.1下平面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床： X51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- ）+（1～3）
=0.5（260- ）+（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===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- ）+（1～3）
=0.5（260- ）+（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===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、銑22上端面
（1） 粗銑22上端面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床：X51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=40mm ，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= 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= =≈245r/min
按照參考文獻[3]表3.1-74 n=300r/min
實際銑削速度v：v==≈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22上端面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床： X51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=40mm ，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- ）+（1～3）
=0.5（260- ）+（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===0.9min
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- ）+（1～3）
=0.5（260- ）+（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===0.5min
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=0.9+1.04+0.5 +1.04=3.4min
工序三、鉆孔4-Φ18mm，將4-Φ18mm擴孔至4-Φ20mm
鉆φ18孔
待加工零件它的加工機床型號的優(yōu)先選擇：立式鉆床Z525
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=18mm
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= =≈482r/min
取n=500r/min
刀具實際切削速度，它的確定V：
V= =≈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=22mm
加工時候的刀具，它的切入加工值長度：
l1=ctgkr+（1～2）=ctg120+（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4刀
機床加工完成運動的動作時間：
tj1==0.85min
擴φ20孔
待加工零件它的加工機床型號的優(yōu)先選擇：立式鉆床Z525
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=20mm
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= =≈482r/min
取n=500r/min
刀具實際切削速度，它的確定V：
V= =≈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=22mm
加工時候的刀具，它的切入加工值長度：
l1=ctgkr+（1～2）=ctg120+（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4刀
機床加工完成運動的動作時間：
tj1==0.65min
工序四、銑2-Φ120H8的端面，鏜2-Φ120孔
（2） 粗銑2-Φ120H8的端面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床：X51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= 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= =≈245r/min
按照參考文獻[3]表3.1-74 n=300r/min
實際銑削速度v：v==≈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2-Φ120H8的端面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床： X51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- ）+（1～3）
=0.5（120- ）+（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===0.9min
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- ）+（1～3）
=0.5（120- ）+（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===0.5min
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=1.1
（3）粗鏜孔Φ120H8
根據(jù)參考文獻[2]第111頁表5-30臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：切削深度；
切削速度=80m/min；
進給量f=1mm/r，查參考文獻[機械原理]第152頁表4.2-21臥式銑鏜床主軸進給量，選取主軸進給量為：f=1.03mm/r,則機床主軸轉速：
查參考文獻[機械原理]第152頁表4.2-20臥式銑鏜床T68主軸轉速，選取主軸轉速為：n=250r/min
則實際切削速度：
基本工時T:
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎設計指導書]第116頁表5-39車削和鏜削機動時間計算公式有：
式中
——機動時間，min;
L——刀具或工作臺行程長度，mm;
——主軸每轉刀具的進給量，mm/r；
n——機床主軸轉速，r/min;
——切削加工長度，mm;
——刀具切入長度，mm;
——刀具切出長度，mm;
——單件小批生產(chǎn)時的試切附加長度
=3～5 取4mm
輔助時間：
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第37頁式2-7取為（15～20）%有：
取=2s
（4）半精鏜孔Φ120H8
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎設計指導書]第111頁表5-30臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：
切削深度mm；切削速度=100m/min；進給量f=0.8mm/r。查參考文獻[6]第111頁表5-30臥式銑鏜床T68主軸進給量，選取主軸進給量為：f=0.74mm/r
則機床主軸轉速：
查參考文獻[7]第152頁表4.2-20臥式銑鏜床主軸轉速，選取主軸轉速為： n=315r/min
則實際切削速度：
基本工時T:
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎設計指導書]第116頁表5-39車削和
=3～5 取4mm
輔助時間：
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第37頁式2-7取為（15～20）%有：
取=2s
（5）精鏜孔Φ120H8
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第111頁表5-30臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：
切削深度；切削速度=80m/min；進給量f=0.5mm/r。查參考文獻[7]第152頁表4.2-21臥式銑鏜床T68主軸進給量，選取主軸進給量為：f=0.37mm/r
則機床主軸轉速：
查參考文獻[7]第152頁表4.2-20臥式銑鏜床主軸轉速，選取主軸轉速為：n=250r/min
則實際切削速度：
基本工時T:[ 機械制造技術基礎課程設計指導書]第116頁表5-39車削和鏜削機動時間計算公式有：
=3～5 取4mm
輔助時間
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第37頁式2-7取為（15～20）%有：
取=6s
故鏜Φ100mm的內孔需要的加工時間T=11.4+12+30.6+2+2+6=0.8min
工序五、銑Φ100的端面，鏜Φ100H8的內孔
（3） 粗銑Φ100的端面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床：X51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= 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= =≈245r/min
按照參考文獻[3]表3.1-74 n=300r/min
實際銑削速度v：v==≈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Φ100的端面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床： X51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- ）+（1～3）
=0.5（120- ）+（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===0.9min
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- ）+（1～3）
=0.5（120- ）+（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===0.5min
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=1.1
（3）粗鏜Φ100H8的內孔
根據(jù)參考文獻[2]第111頁表5-30臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：切削深度；
切削速度=80m/min；
進給量f=1mm/r，查參考文獻[機械原理]第152頁表4.2-21臥式銑鏜床主軸進給量，選取主軸進給量為：f=1.03mm/r,則機床主軸轉速：
查參考文獻[機械原理]第152頁表4.2-20臥式銑鏜床T68主軸轉速，選取主軸轉速為：n=250r/min
則實際切削速度：
基本工時T:
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎設計指導書]第116頁表5-39車削和鏜削機動時間計算公式有：
式中
——機動時間，min;
L——刀具或工作臺行程長度，mm;
——主軸每轉刀具的進給量，mm/r；
n——機床主軸轉速，r/min;
——切削加工長度，mm;
——刀具切入長度，mm;
——刀具切出長度，mm;
——單件小批生產(chǎn)時的試切附加長度
=3～5 取4mm
輔助時間：
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第37頁式2-7取為（15～20）%有：
取=2s
（4）半精鏜Φ100H8的內孔
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎設計指導書]第111頁表5-30臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：
切削深度mm；切削速度=100m/min；進給量f=0.8mm/r。查參考文獻[6]第111頁表5-30臥式銑鏜床T68主軸進給量，選取主軸進給量為：f=0.74mm/r
則機床主軸轉速：
查參考文獻[7]第152頁表4.2-20臥式銑鏜床主軸轉速，選取主軸轉速為： n=315r/min
則實際切削速度：
基本工時T:
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎設計指導書]第116頁表5-39車削和
=3～5 取4mm
輔助時間：
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第37頁式2-7取為（15～20）%有：
取=2s
（5）精鏜鏜Φ100H8的內孔
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第111頁表5-30臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：
切削深度；切削速度=80m/min；進給量f=0.5mm/r。查參考文獻[7]第152頁表4.2-21臥式銑鏜床T68主軸進給量，選取主軸進給量為：f=0.37mm/r
則機床主軸轉速：
查參考文獻[7]第152頁表4.2-20臥式銑鏜床主軸轉速，選取主軸轉速為：n=250r/min
則實際切削速度：
基本工時T:[ 機械制造技術基礎課程設計指導書]第116頁表5-39車削和鏜削機動時間計算公式有：
=3～5 取4mm
輔助時間
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第37頁式2-7取為（15～20）%有：
取=6s
故鏜Φ100mm的內孔需要的加工時間T=11.4+12+30.6+2+2+6=0.49min
工序六、銑2-Φ60的端面，鏜2-Φ60H8的孔
（1）粗銑2-Φ60的端面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床：X51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= 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= =≈245r/min
按照參考文獻[3]表3.1-74 n=300r/min
實際銑削速度v：v==≈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2-Φ60的端面
加工條件：
工件材料： HT200，鑄造。
機床： X51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- ）+（1～3）
=0.5（120- ）+（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===0.9min
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- ）+（1～3）
=0.5（120- ）+（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===0.5min
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=1.1
（3）粗鏜2-Φ60H8的孔
根據(jù)參考文獻[2]第111頁表5-30臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：切削深度；
切削速度=80m/min；
進給量f=1mm/r，查參考文獻[機械原理]第152頁表4.2-21臥式銑鏜床主軸進給量，選取主軸進給量為：f=1.03mm/r,則機床主軸轉速：
查參考文獻[機械原理]第152頁表4.2-20臥式銑鏜床T68主軸轉速，選取主軸轉速為：n=250r/min
則實際切削速度：
基本工時T:
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎設計指導書]第116頁表5-39車削和鏜削機動時間計算公式有：
式中
——機動時間，min;
L——刀具或工作臺行程長度，mm;
——主軸每轉刀具的進給量，mm/r；
n——機床主軸轉速，r/min;
——切削加工長度，mm;
——刀具切入長度，mm;
——刀具切出長度，mm;
——單件小批生產(chǎn)時的試切附加長度
=3～5 取4mm
輔助時間：
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第37頁式2-7取為（15～20）%有：
取=2s
（4）半精鏜2-Φ60H8的孔
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎設計指導書]第111頁表5-30臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：
切削深度mm；切削速度=100m/min；進給量f=0.8mm/r。查參考文獻[6]第111頁表5-30臥式銑鏜床T68主軸進給量，選取主軸進給量為：f=0.74mm/r
則機床主軸轉速：
查參考文獻[7]第152頁表4.2-20臥式銑鏜床主軸轉速，選取主軸轉速為： n=315r/min
則實際切削速度：
基本工時T:
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎設計指導書]第116頁表5-39車削和
=3～5 取4mm
輔助時間：
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第37頁式2-7取為（15～20）%有：
取=2s
（5）精鏜2-Φ60H8的孔
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第111頁表5-30臥式鏜床的鏜削用量，選取切削用量如下：
切削深度；切削速度=80m/min；進給量f=0.5mm/r。查參考文獻[7]第152頁表4.2-21臥式銑鏜床T68主軸進給量，選取主軸進給量為：f=0.37mm/r
則機床主軸轉速：
查參考文獻[7]第152頁表4.2-20臥式銑鏜床主軸轉速，選取主軸轉速為：n=250r/min
則實際切削速度：
基本工時T:[ 機械制造技術基礎課程設計指導書]第116頁表5-39車削和鏜削機動時間計算公式有：
=3～5 取4mm
輔助時間
根據(jù)參考文獻[機械制造技術基礎課程設計指導書]第37頁式2-7取為（15～20）%有：
取=6s
故鏜Φ100mm的內孔需要的加工時間T=11.4+12+30.6+2+2+6=0.6min
35
第二章 鏜孔夾具設計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具鏜2-Φ60H8和φ100H8的孔。
2.1定位基準的選擇
一面兩銷，限制了全部6個自由度。一面，限制了3個自由度，沿Z移動、繞X轉動、繞Y轉動。 必須是一個圓柱銷與一個菱形銷，否則會過定位的。2個定位孔的中心距是有公差（誤差）的，與兩銷中心距不可能非常一致的，菱形銷就是“讓開”兩者中心距誤差、安裝干涉的，限制繞Z轉動的。 菱形銷的長軸必須垂直于兩銷孔的連心線。圓柱銷是限制沿X、Y移動的。
利用箱體上2-φ20工藝孔及100±0.1下平面作為定位基準使用一面兩銷的定位方式。
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
鏜削的圓周切削分力
式中：t——切削深度（mm）
S——每轉進給量（mm）
——修正系數(shù)，
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=1.5×1.1×1.1×1.1×1122=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 菱形銷
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
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