单级圆锥齿轮减速器箱体加工工艺及铣机座底面的夹具设计

机械与电子信息学院提供完整版的各专业毕业设计，机械制造工艺学课程设计单级圆锥齿轮减速器箱体加工工艺及铣机座底面的夹具设计姓名:班级:学号:组别: 第二组指导老师：杨杰2014年7月目录第一章产品概述3第二章箱体的工艺分析5第三章生产纲领7第四章毛坯的制造方法和毛坯图84.1 材料的选择84.2毛坯的制造方法84.3 毛坯图的绘制10第五章加工工作量及加工手段13第六章定位基准的选择及加工工艺过程156.1 定位基准的选择156.2 加工工艺过程156.2.1 机盖的加工工艺过程156.2.2 机座的加工工艺过程176.2.3 合箱以后的加工工艺过程19第七章机座底面加工工序227.1 机床的选择227.2 刀具的选择237.3 量具的选择247.4铣削力和铣削功率的计算247.4.1 半精铣时铣削力和铣削功率的计算247.4.2 精铣时切削力和切削功率的计算257.5 机动时间及单位时间定额257.5.1 半精铣时机动时间及单位时间定额267.5.2 精铣时机动时间及单位时间定额26第八章机座底面加工的夹具设计288.1 夹具方案设计288.2 机构自由度的计算288.3 计算气缸行程298.4 夹紧力的计算298.5 气缸的选择318.6 气动回路设计328.7 关键部位校核33第九章 Pro/E三维模型展示35第十章东风商用发动机厂实习与课程设计感想37参考文献39机械加工工序卡40第一章产品概述本组的工艺分析和夹具设计对象是单级圆锥齿轮减速箱的箱体。本减速器用于对输入轴降低转速，增大转矩，同时还具有将输入轴的传动方向旋转90的作用。由于其只有单级减速，减速比小，功能单一，多用于与转速不高的输入轴或者转速要求较高的输出轴相连接。比如，用于传送带减速。箱体是减速器（如图1-1）中所有零件的基座，是支撑和固定轴系部件、保证传动零件的正确相对位置并承受作用在减速器上载荷的重要零件，在整个减速器总成中起支撑和连接作用。它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装。箱体一般还兼做润滑油的油箱，具有充分润滑和良好密封箱内零件的作用。图1-1单级圆锥齿轮减速箱结构为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体大多做成剖分式（如下图），由机座和机盖组成，取轴的中心线所在平面为剖分面。机座与机盖采用普通螺栓联结，用圆锥销定位。箱体的材料、毛坯种类与减速器的应用场合及生产数量有关。铸造箱体通常采用灰铸铁铸造。铸造箱体的刚性较好，外型美观，易于切削加工，能吸收振动和消除噪声，但重量较重，适合成批生产。图1-2 机盖图1-3 机座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3050mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量。减速器箱体大批量生产的机加工工艺过程中，其主要加工面有轴承孔系及其端面、平面、螺纹孔、销孔等。因此加工过程中的主要问题是保证孔的精度及位置精度，处理好孔与平面的相互关系。第二章箱体的工艺分析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： 1)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）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； 3）为了减少加工中的换刀次数，箱体上的孔的尺寸规格应保持一致，本箱体连接螺栓孔的直径均为17mm。零件名称设计说明机盖速器箱体铸成后，应清理并进行时效处理；机盖和机座合箱后，边缘应平齐，相互错位每边不大于2；应检查与机座接合面的密封性，用0.05塞尺塞入深度不得大于结合面宽度的13，用涂色法去检查接触面积达每个结合面一个斑点；与机座连接后，打上定位销进行镗孔，镗孔时接合面处禁放任何衬垫；机械加工未标注偏差尺寸处精度为IT12；铸造尺寸精度为IT18；未注明的倒角为C2，粗糙度为Ra12.5；未注明的铸造倒角半径为R35。机座机座的上端面的粗糙度为Ra1.6；机盖和机座的接合面处的平面度为0.025；窥视口面的粗糙度为Ra12.5；轴承孔的圆柱度为0.012；轴承孔的中心平行度为0.025；轴承孔的上偏差是0.040，下偏差是0；输出轴承孔的内壁的粗糙度为Ra2.5、输入轴承孔的内壁的粗糙度为Ra1.6；输出轴承孔的同轴度为0.03；输出（入）轴承孔两端面与输出（入）轴中心线的垂直度为0.01；机座不得漏油。确定箱体的加工精度为IT7，以此审核减速器箱体的相关尺寸和要求，以下为重要配合表面的尺寸和标注的合理性分析。机盖：错误：缺左右方向中心孔基准：F1. 前后方向中心轴孔与轴承配合（配合精度，粗糙度，同轴度，圆柱度）错误：粗糙度应为Ra1.6 缺少圆柱度，应为0.0122. 左右方向中心轴孔与轴承配合（配合精度，粗糙度，圆柱度，垂直度）错误：缺少圆柱度：0.012左右向中心轴孔的垂直度要求：0.05 轴线不需要位置度要求（一般位置度常用于控制螺栓和螺钉连接）3. 机盖前后端面（粗糙度，与轴线的垂直度）错误：与轴线的垂直度：0.064. 机盖左端面（粗糙度，与轴线的垂直度）错误：与轴线的垂直度：应为0.065. 下表面和机座上表面配合（粗糙度，平面度）错误：平面度值0.046. 机盖起吊螺栓孔，为了使加工更加高效，节省工时，降低加工难度和，将螺纹孔设计成通孔。如此，在加工过程中，可不需控制螺纹的深度，如此以便排屑。机座：1. 前后方向中心轴孔与轴承配合（配合精度，粗糙度，同轴度，圆柱度）错误：粗糙度为Ra1.62. 左右方向中心轴孔与轴承配合错误：缺少圆柱度：0.012左右向中心轴孔的垂直度要求：0.05轴线不需要位置度要求（一般位置度常用于控制螺栓和螺钉连接）3. 机座前后端面（粗糙度，与轴线的垂直度）错误：与轴线的垂直度：0.064. 机座左端面错误：与轴线的垂直度：0.065. 和机座上表面配合错误：平面度值0.046. 油标孔口端面（粗糙度）错误：未设置螺纹，以安装油标，应改为：M16，深10mm第三章生产纲领 年产量Q20000（件/年），该零件在每台产品中的数量n=1（件/台），废品率3，备品率5。由公式NQn（1）得： N100001（135）=21600表3-1 划分生产类型的参考数据生 产 类 型同一零件的年产量重型零件中型零件轻型零件单件生产151101100小批生产51010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上查表确定的生产类型为大批生产。因此，可以确定为Y流水线的生产方式，又因为在加工箱盖和底座的时候有很多的地方是相同的，所以可选择相同的加工机床，采取同样的流水线作业，到不同的工序时候就采用分开的方法，所以可选择先重合后分开再重合的方式的流水线作业。第四章毛坯的制造方法和毛坯图图4-1 机盖毛坯 图4-2 机座毛坯4.1 材料的选择由于减速器箱体的外形与内形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用的，综合考虑，抗拉强度小于200MPa，所以我们可以选用灰口铸铁（HT200），因为铸铁中的碳大部分或全部以自由状态片状石墨存在，断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件，又由于含有石墨，石墨本身具有润滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油，使铸件有良好的耐磨性。此外，由于铸件中带有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨能力进一步提高，这对于制备箱体零件具有重要意义。4.2毛坯的制造方法在大批生产时，通常采用金属模机器造型。虽然使用金属模造型时模具的成本增加，但是金属模机器造型的毛坯铸造误差小，更加接近实际加工完成后成品的尺寸，机加工余量小而且生产效率高，其综合经济效益更高。铸造毛坯的要求：对非加工面不允许有裂纹、冷隔、疏松、气孔、砂眼以及缺肉等缺陷。 根据零件图可知，减速箱上除主要的轴承孔是铸造的外，其它的孔都是机械加工出来的。查表得：在大批生产的时候通孔的最小直径是30。这些不铸造的孔留待机械加工时钻出。由于减速器箱体为大批量生产，必须采用自动线机器造型，因此分型面造在轴承孔的连线上，分成上下两半，采用两箱造型铸造。采用中注式浇注系统，在直浇道下面设有横浇道。浇注的时候重要的加工面应该向下，因为铸件的上表面容易产生砂眼、气孔等。为了补缩，上面设几个冒口。为了造型时方便拔模而设计了拔模斜度。图4-3 机盖铸造工艺图图4-4 机座铸造工艺图4.3 毛坯图的绘制根据灰铸铁机器造型选择机械加工余量等级为F级（GB/T 64141999）。参考金属机械加工工艺人员手册（第四版），可知要求的机械加工余量（RMA）。铸件铸造的尺寸公差（CT）为2.2mm。加工平面、或是箱体的每一部分：（1）加工圆柱（孔、外圆）：（2）其中：F最终机械加工后的尺寸；RMA机械加工余量；CT毛坯铸件的公差等级；R铸件的基本尺寸；由以上两个公式计算毛坯铸件的尺寸。毛坯图如下图4-3 机盖毛坯图图4-4 机座毛坯图第五章加工工作量及加工手段减速器箱体有五个主要加工面：机盖结合面、机座结合面、机座底面、输入轴轴承孔端面和输出轴轴承孔端面。此外，除了要镗轴承孔外，还要加工的有上机座螺栓孔、机盖吊环孔、窥视孔台阶面、机座底面螺栓孔、游标空、排油孔、油槽和上机座定位销孔。下面确定各工序的尺寸和偏差1、机座与机盖结合面A加工工序：粗铣半精铣精铣B工序余量：粗铣4，半精铣1.5，精铣0.5C工序公差：毛坯1.1，粗铣IT10，半精铣IT8，精铣IT7D工序尺寸：精铣 Ra1.6，半精铣 Ra6.3，粗铣 Ra12.5，毛坯2、机盖凸台面A加工工序：粗铣B工序余量：粗铣4C工序公差：毛坯1.1，粗铣IT12D工序尺寸：粗铣 Ra12.5，毛坯3、窥视孔台阶面A加工工序：粗铣B工序余量：粗铣5.0C 工序公差：毛坯1.1，粗铣IT12D.工序尺寸：铣 Ra12.5，毛坯4、机座底面A加工工序：粗铣-半精铣-精铣B工序余量：粗铣3.0，半精铣1.5，精铣0.5C工序公差：毛坯1.1，粗铣IT12，半精铣IT8，精铣IT7D工序尺寸：精铣 Ra1.6，半精铣 Ra6.3，粗铣Ra12.5，毛坯5、轴承孔端面A加工工序：粗铣精铣B工序余量：粗铣4.5，精铣0.5C工序公差：毛坯1.1，粗铣IT13，精铣IT7D工序尺寸：精铣 ，粗铣， 毛坯粗糙度Ra：粗铣Ra12.5，精铣Ra3.26、输入（出）轴轴承孔A加工工序：粗镗半精镗精镗B工序余量：粗镗3，半精镗1.4，精镗0.5,金刚镗C工序公差：毛坯1.5，粗镗IT12，半精镗IT10，精镗IT9，金刚镗IT7D工序尺寸：金刚镗 Ra1.6,精镗Ra3.2，半精镗Ra6.3，粗镗Ra12.5，毛坯7、起吊螺栓孔A加工工序：粗铣B工序余量：粗铣4C工序公差：毛坯1.1，粗铣IT12D工序尺寸：粗铣 Ra12.5，毛坯8、油孔凸台面A加工工序：粗铣B工序余量：粗铣4C工序公差：毛坯1.1，粗铣IT12D工序尺寸：粗铣 Ra12.5，毛坯第六章定位基准的选择及加工工艺过程6.1 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。1、精基准的选择根据大批大量生产的减速器箱体通常以底面和两定位销孔为精基准，机盖则以结合面作为精基准。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，这种定位基准的选择夹紧方便，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。2、粗基准的选择加工的第一个平面是箱盖和箱座的结合面。由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在箱盖和箱座两个不同部分上很不规则，因而在加工箱盖和箱座的结合面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用箱体上的结合面作为粗基准。这样粗基准和精基准“互为基准”的原则下统一，可以保证结合面的平行度，减少箱体装合时对结合面的变形。6.2 加工工艺过程在拟定工艺过程的时候应考虑先面后孔，先粗后精，工序适当等原则。整个加工过程分为两个大的加工阶段，先对箱盖和箱体分别进行加工，而后再合箱进行加工。第一阶段：主要完成上机座结合面以及与合箱无关的部分的加工，为合箱做准备；第二阶段：合箱后加工轴承孔及其端面和上机座螺栓连接孔。在两个加工阶段之间应安排钳工工序，将盖与底座合成箱体，并用圆锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔和螺栓连接孔的加工精度和重复拆装后的精度。6.2.1 机盖的加工工艺过程工序编号工序名称定位基准限定自由度机床刀具定位示意图1毛坯铸造2人工时效处理3清砂清除浇注系统、冒口、型砂、飞边、毛刺等4粗铣机盖凸台面机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制双柱铣床X1540硬质合金镶齿套式面铣刀5粗铣机盖结合面机盖凸台面两块支承板限制、；挡销限制双柱铣床X1540硬质合金镶齿套式面铣刀6半精铣机盖结合面机盖凸台面两块支承板限制、；挡销限制双柱铣床X1540硬质合金镶齿套式面铣刀7精铣机盖结合面机盖凸台面两块支承板限制、；挡销限制双柱铣床X1540硬质合金镶齿套式面铣刀8钻2个起吊螺栓孔机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B麻花钻9锪2个起吊螺栓沉孔机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制专用机床锪钻102个起吊螺栓沉孔攻丝机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B丝锥11钻起盖螺栓孔机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B麻花钻12起盖螺栓孔攻丝机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B丝锥13粗铣油孔台阶面机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制X53K硬质合金面铣刀YG814钻油孔机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B麻花钻15油孔攻丝机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B丝锥16粗铣窥视窗孔结合面机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制XX5030铣床W18Cr4V硬质合金钢铣刀17钻六个窥视窗螺纹孔机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B麻花钻18六个视窗螺纹孔攻丝机盖结合面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B丝锥19去毛刺6.2.2 机座的加工工艺过程工序编号工序名称定位基准限定自由度机床刀具定位示意图1毛坯铸造2热处理人工时效处理3清砂清除浇注系统、冒口、型砂、飞边、毛刺等4粗铣机座底面机座结合面两块支承板限制、；挡销限制X53K硬质合金面铣刀YG85翻转1806粗铣机座结合面机座底面两块支承板限制、；挡销限制X53K硬质合金面铣刀YG87半精铣机座结合面机座底面两块支承板限制、；挡销限制X63W硬质合金端铣刀8精铣机座结合面机座底面两块支承板限制、；挡销限制X63W硬质合金端铣刀9半精铣机座底面机座结合面两块支承板限制、；挡销限制XK716硬质合金端铣刀10精铣机座底面机座结合面两块支承板限制、；挡销限制XK716硬质合金端铣刀11钻4个地脚螺栓孔机座底面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B麻花钻12锪4个地脚螺栓孔机座底面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B锪钻13粗铣油标孔台阶面机座底面两块支承板限制、；挡销限制XX5030铣床W18Cr4V硬质合金钢铣刀14钻油标尺孔机座底面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B麻花钻15油标尺孔攻丝机座底面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B丝锥16粗铣排油孔端面机座底面两块支承板限制、；挡销限制X63W硬质合金面铣刀YG817钻排油孔机座底面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B麻花钻18排油孔攻丝机座底面两块支承板限制、；挡销限制Z302510B丝锥19去毛刺20清洗6.2.3 合箱以后的加工工艺过程工序编号工序名称定位基准限定自由度机床刀具定位示意图1合箱2钻两定位销孔机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、Z302510B麻花钻3半精铰定位销孔机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、Z302510B圆锥铰刀4精铰定位销孔机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、Z302510B圆锥铰刀5钻凸台螺栓连接孔机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、Z302510B麻花钻6锪凸台螺栓连接孔机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、专用机床锪钻7粗铣轴承孔端面机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、双柱铣床：X2540高速钢镶齿面铣刀W18Gr4V9精铣轴承孔端面机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、双柱铣床：X2540高速钢镶齿面铣刀W18Gr4V10粗镗轴承孔机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、TX617硬质合金双刃镗刀11半精镗轴承孔机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、T618硬质合金镗刀12精镗轴承孔机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、T618硬质合金镗刀13金刚镗镗轴承孔机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、T618硬质合金镗刀14钻轴承孔端面螺钉孔机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、Z302510B麻花钻15轴承孔端面螺钉孔攻丝机座底面（一面两销）两块支承板限制、；两定位销限制、Z302510B丝锥16去毛刺，涂漆17清洗18综合检测，入库第七章机座底面加工工序图7-1 机座Pro/E三维模型7.1机床的选择机床的选择主要遵循以下四项原则:1、机床尺寸规格和工件的形状尺寸应相适应；2、机床精度等级与本工序加工要求应相适应；3、机床电动机功率与本工序加工所需功率应相适应；4、机床自动化程度和生产效率与生产类型应相适应。该工序为半精铣和精铣机座底面,根据工件毛坯尺寸及相应的加工精度要求,查金属机械加工工艺人员手册选择立式升降台铣床XK716,机床图片如下:图7-2 XK716立式升降台铣床其主要参数如下:X轴行程1200mm Y轴行程600mZ轴行程600mm主轴端面至工作台面距离150-750mm主轴中心至立柱导轨面距离655mm工作台尺寸1400*600mm工作台最大承重850kg工作台T型槽数/宽度/间距5/18/125主轴转速范围0-6000主轴伺服r/min主轴电动机功率11kW主轴孔锥度BT40定位精度0.04mm重复定位精度0.015mmXYZ伺服电机15nm机床重量（约）5800kg外形尺寸250029002320mm7.2刀具的选择铣刀类型的选择取决于加工的性质、加工表面的分布位置及形状、加工表面的尺寸所要求加工表面的粗糙度、工件材料等因素。减速器为大批生产，故选用面铣刀；材料为铸铁HT200，此道工序为半精加工和精加工，选择镶齿套式面铣刀, 硬质合金材料YG6（JB/T7954-1999）。表7-1 硬质合金镶齿套式面铣刀参数直径D（mm）齿数耐用度T（分）前角后角主偏角副偏角1001020007605图7-3 硬质合金镶齿套式面铣刀7.3量具的选择根据该工序要求的加工精度和工件尺寸大小,量具采用三用游标卡尺。量具名称公称规格测量范围精确度三用游标卡尺125x0.021250.027.4铣削力和铣削功率的计算7.4.1 半精铣时铣削力和铣削功率的计算铣刀直径d=100mm，铣削宽度，铣刀齿数z=10，耐用度t=200min，铣削深度半精铣每齿进给量。1、铣削力2、铣削速度3、主轴转速4、铣削功率所选XK716铣床电动机功率为11KW4.83KW,功率符合要求。7.4.2精铣时切削力和切削功率的计算铣刀直径d=100mm，铣削宽度，铣刀齿数z=10，耐用度t=200min，铣削深度，精铣每齿进给量。1、铣削力2、铣削速度3、主轴转速4、铣削功率所选XK716铣床电动机功率为11KW1.71KW,功率符合要求。7.5机动时间及单位时间定额本道工序为半精铣、精铣机座底面，对称铣削，加工时两次走刀。由金属机械加工工艺人员手册第四版知铣削机动时间其中： 每分钟进给量： 辅助时间： 间歇时间： 准备终结时间：技术服务时间：组织服务时间：由上面的算式可得：即：7.5.1 半精铣时机动时间及单位时间定额加工长度：切入长度：超出长度：走刀次数：i=2每分钟进给量：将上述数值代入式中求得：7.5.2 精铣时机动时间及单位时间定额加工长度：切入长度：超出长度：走刀次数：i=2每分钟进给量：将上述数值代入式中求得：第八章机座底面加工的夹具设计8.1夹具方案设计夹紧机构对夹具的整体结构起决定性的影响。在选择或设计夹紧机构时，灵活性很大，在满足产品质量的前提下，应注意使夹具的复杂程序与生产批量相适应，夹紧机构的结构要便于制造、调整、使用和维修。考虑到是流水线作业，工件进出工作台的方向为沿输入轴轴线的方向，因此夹具不能与工件进出方向干涉，所以将夹具布置在输出轴承孔端面的两侧，并且夹具打开后不会碰到轴承孔端面。根据以上原则，设计了如下图所示夹具：图8-1 夹具方案设计由于此工序为铣削机座底面，所以采用挡销对工件定位即可。在工件相邻两垂直面设置挡销，限制其在X和Y方向的自由度。工件由夹具上方吊送至本工位。8.2机构自由度的计算以图8-1左半部分夹具机构为例计算机够自由度，图中包括一个原动机，3个构件，3个转动副，一个移动副，则机构自由度为：F=3n-2p=33-24=1该机构具有确定的运动。L38.3计算气缸行程L4压板l1=200mm，连杆l2=75mm，为防止压板松开时气缸活塞杆与连杆在同一条直线上出现死点，连杆加紧时的位置与竖直方向有=10夹角，松开时=45。由几何关系可得松开时压板端部距离工件最近处L3=58.63mm，所以在放置工件时家具不会与夹具产生干涉。工件气缸行程L4=82.29mm。8.4夹紧力的计算结合前面铣削力的计算可知，半精铣时的铣削力大于精铣时的铣削力，所以夹紧力可根据半精铣时铣削力的大小进行计算。查金属机械加工工艺人员手册，取铣削力分力Fx=0.3Fc，Fy=0.9Fc，Fz=0.5Fc。则水平方向分力F水平=887.31N竖直方向分力F竖直=Fz=467.66N使用Pro/E测量机座的质量为56.99kg，F水平工件与压板之间的摩擦系数f1取0.8，工件与支承板之间的摩擦系数f2取0.1，表8-1 安全系数参数取值系数系数性质系数值基本安全系数1.31.5加工状态系数粗加工1.2精加工1.0刀具纯化系数1.11.3切削特性系数连续切削1.0断续切削1.2安全系数k=k1k2k3k4=1.3x1.0x1.2x1.0=1.56,得P夹=1423.99N。分配到每个压板的夹紧力F=356N。8.5气缸的选择由夹具结构简图可知，当气缸活塞杆收回时提供夹紧力。经过受力分析，有简单的几何知识可得气缸活塞杆所需拉力F0=2F=2356=712N气缸拉力计算公式工作压力P选择0.6MPa，根据负载率与工作压力的关系可取负载率=0.8，一般取d/D =0.20.3，这里取d/D=0.3，得气缸筒内径D=4.8mm，根据液压与气压传动第三版，表13-3圆整取D=50mm，则活塞杆直径d=0.350=15mm。根据所得参数，选择日本SMC公司的轴向铰支座MBL50-90单杆双作用气缸，缸筒内径50mm，行程90mm。图8-2 轴向铰支座MBL50-90气缸Pro/E三维模型8.6气动回路设计通过夹具设计原理简图知：当气缸活塞杆收回时夹具加紧工件，然后铣床动作，完成后气缸活塞杆伸出，夹具释放工件。气动控制回路如下：图8-3 气动控制回路1-气源，2-气动三联件，3-二位四通手动换向阀，4-单杆双作用气缸，5-溢流阀，6-单向阀,7-气缸。控制原理：当工件到达本工位时，搬动二位四通手动换向阀3手柄，单杆双作用气缸活塞杆收回，加紧机构夹紧工件。加工结束后，搬动二位四通手动换向阀3手柄，单杆双作用气缸活塞杆伸出，夹具释放工件。8.7关键部位校核在夹具中，最容易失效的是铰链连接处的销轴，因此对夹具中的销轴进行校核，铰链连接处采用销轴与开口销配合使用。对压板与连杆连接处的销轴进行受力分析如下图所示：销轴图9-1 销轴受力分析其中F0=2F/cos=2356/cos10=722.98N，F1=F0/2=361.49N，1、销轴抗弯强度校核最大弯矩M=F1L=361.490.005=1.81Nm，最大剪力Q=F1=361.49N。根据材料力学中的公式式中 M销轴承受的最大弯矩；销轴抗弯截面系数；许用弯曲应力，对于45号钢销轴直径d=10mm，最大弯矩M=1.81Nm，代入上式得w=0.018MPa360MPa2、销轴抗剪强度校核式中 Q把销轴当作简支梁分析求的的最大剪力；销轴许用剪应力，45号刚=124MPa；销轴直径d=10mm,最大剪力Q=361.49N，代入上式得=6.14MPa124MPa综上，经校核销轴强度符合要求。第九章Pro/E三维模型展示图8-4 夹具Pro/E三维图图8-5 夹具夹紧状态图8-6 夹具放松状态第十章东风商用发动机厂实习与课程设计感想今年暑假，我们来到了位于湖北十堰的东风商用发动机厂进行生产实习，这次实习是建立在我们将专业课程已经基本学习完成的情况下进行的，是对于我们综合实力的一次检验与提升。这次实习最重要的任务和收获就是对于机械加工工艺方面有了一个概念上更深入的认识，在二汽实习期间我们首先要面对的问题就是安全，安全第一。在实习之前我并没有怎么在意，可是经过参加二汽实习的动员大会，通过东风公司老师的讲解才深刻的认识到安全生产的重要意义。安全是我们切身利益之所在，是与我们息息相关的大事，我们要积极行动起来，自觉地参与安全管理，要进行广泛的安全知识学习，使安全生产的思想深入人心，唤起我们强烈的事业心和责任感，从而把安全工作树立在每个同学的之中，确保安全生产，杜绝事故的发生。这就要求我们不但要提高安全意识，还要提高我们的安全知识水平。在实习的各个阶段，要注意实习内容的记录和整理，收集，尤其是零部件加工工艺方面的资料与信息，比如不同工序的装夹与定位等等，要学会画草图，为编写实习报告作准备；讲文明、讲礼貌、谦逊好学，时时处处体现大学生的良好品德和精神风貌。其次，在二汽实习的这段时间，通过老师的讲解和自己的观摩，对于汽车整体的结构与工艺要求难点有了一定的认识，对于机械加工工艺的认识有了很大程度的提高，同时也增强了自己动手操作水平，更加增强了自己独立思考和判断问题的能力。短短十二天的二汽实习，我不仅向工厂师傅学到了一定的机械零件加工的方法，也体会到跟和同学协同合作的重要性。这不仅为我今后的理论学习打下了良好的基础，也为我今后从事相关的制造业有了一个良好的开端。在进行减速器箱体机械加工夹具设计的过程中，我们几乎用到了本专业所有的知识，所以这是将所学科学文化知识与实际工作相结合的一次训练,不仅可以使我们在实践中了解知识、在实践中巩固知识，更重要的是使我们有更多的机会尝试不同的工作，扮演不同的社会角色，逐步完成职业化角色的转化，发现自己真实的潜力和兴趣，以奠定良好的事业基础，也为自我成长丰富了阅历，为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。作为一名学生，通过实习工作了解到工作的实际需要，使得学习的目的性更明确，得到的效果也相应的更好。在夹具的设计过程中还是出现了很多问题，理论与现实永远是有差距的，在绘制夹具设计图时，很多地方我都认为是理所当然，结果都是自己异想天开，设计上原来许多地方都是有据可查的，老师说，如果设计有小小的错误，制造出来的夹具就没有任何作用，那是我忽然发现原来设计不仅是在纸上算一算画一画，我们做的是更加重要的事情，那就是可以说我们在为自己甚至社会创造设备和便利，我们要对设计的每一步负责，因为其实我们要设计的就是要用于与许多人息息相关的现实生活中的。这次课程设计让我对机械制造工艺学有了更加深刻的认识，实习是去了解现实的加工工艺，而课程设计更是等去自己亲自去工厂设计夹具。课程设计不仅让我们巩固了在课堂上与实习期间的机械制造工艺学学习，还让我们同事复习了好几门专业课，机械制图、互换性、金属工艺学、机械原理、机械设计等，这些都是相互串接在一起的，大一的时候感觉的我们学习的都是好零散的，这时候发现机械专业就被这些课程紧密的联系在一起，我们需要融会贯通，举一反三，这样才会继续在机械方面发展的更好。总之，通过二汽实践，使我开阔了眼界、拓宽了知识面。同时巩固和加深所学理论知识，培养我们的独立工作能力，为即将走上新的工作岗位奠定良好基础。最后，感谢各位老师在实习与课程设计过程中对我的指导，使我开心顺利的完成实习与课程设计任务。参考文献【1】唐增宝，何永然，刘安俊.机械设计课程设计（第二版），华中科技大学出版社，1999.【2】孙本绪，熊万武.机械加工余量手册，国防工业出版社，1991.11.【3】王伯平.互换性与测量技术基础（第二版），机械工业出版社，2007.2.【4】王先逵.机械加工工艺手册，机械工业出版社，2007.2.【5】孙已德，机床夹具图册，北京：机械工业出版社，1984.【6】李洪.机械加工工艺手册，北京教育出版社，1990.12.【7】朱耀祥，浦林祥.现代夹具设计手册，机械工业出版社，2009.10.【7】孙丽媛，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.【8】机械设计手册编委会，机械设计手册卷4，北京：机械工业出版社，1998【9】机械工程基础与通用标准实用丛书编委会，形状和位置公差，北京：中国计划出版社，2004.【10】杨叔子.机械加工工艺师，机械工业出版社，2002.【11】赵如福主编.金属机械加工工艺人员手册（第四版），上海科学技术出版社，2006.10.机械加工工序卡40 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