汽车后桥壳体加工工艺规程及夹具

摘要毕业设计说明书课 题：汽车后桥壳体的加工工艺规程及钻2-M8螺纹孔 和铣178上平面夹具设计子课题: 同课题学生姓名: 专 业 机械制造与自动化 学生姓名 班 组 学 号 指导教师 完成日期 ABSTRACT摘 要汽车后桥壳体是汽车的重要组成部分，它与主减速器、差速器和车轮传动装置组成驱动桥。驱动桥处与动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力。它连接主减速器传动力，支撑差速器及半轴实现俩车轮差速转动；尺寸比较大，主要承受载荷。重点是保证壳体的强度和刚性性能，便于安装、调整和维修。汽车后桥壳体一般采用铸铁铸造成型，在经过机械加工将其加工至使用要求，在生产过程中，汽车后桥壳体的加工工艺定制非常重要，工艺的编制决定了零件的精度及生产效率，尤其是这种大批量生产的零件，其工艺规程要考虑到产量问题。同时为了保证工件的加工精度，以及为了提高生产率而设计出各个工序的专用夹具，是操作者使用起来简单、快速、准确，从而在保证精度的前提下大大提高生产率。关键词：工艺编制，加工时间，专用夹具，生产率AbstractAutomobile rear axle housing is an important part of the car, it with the Lord reducer, differential and wheel gear drive axle. Drive axle and the end of the power transmission system, its basic function is to increase the shaft or the transmission of torque, and power reasonable distribution to the left and right driving wheels, also bear role between road surface and frame or body of vertical force and vertical force and horizontal force. It connects the main reducer momentum, supporting both differential and half shaft wheel differential rotation. Size is larger, the main load bearing. The key is to ensure that shell strength and rigidity performance, ease of installation, adjustment and maintenance. Automobile rear axle housing is made of cast iron casting forming, generally after machining to its processing to use requirement, in the process of production, the processing technology of the automobile rear axle shell custom is very important, the process of making determines the accuracy of the parts and the production efficiency, especially in the mass production of parts, 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 special fixture design of each process, is the operator to use simple, rapid and accurate, and on the premise of guarantee accuracy greatly improved productivity. Key words: machining process, machining time, special fixture, productivity 3目录 目 录第一章 加工工艺规程设计11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.2 汽车后桥壳体加工的问题和工艺过程设计所应采取的相应措施21.2.1 孔和平面的加工顺序21.2.2 孔系加工方案选择21.3 汽车后桥壳体加工定位基准的选择21.3.1 粗基准的选择21.3.2 精基准的选择31.4 汽车后桥壳体加工主要工序安排31.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定51.6确定切削用量及基本工时（机动时间）5第二章 钻2-M8螺纹孔夹具设计192.1定位基准的选择192.2 钻削力计算192.3定位元件的设计202.4 定位误差分析212.5 夹紧装置及夹具体设计212.6 夹具设计及操作的简要说明21第3章 铣178下平面夹具的设计223.1 问题的指出223.2 定位机构223.2.1定位方式计算及选择223.2.2切削夹紧力的计算223.3定位误差分析243.4 零、部件的设计与选用243.4.1定位销选用243.4.2夹紧装置的选用253.5 夹具设计及操作的简要说明27结 论28参考文献29致谢30第一章 零件加工工艺规程以及设计1.1 零件结构的分析1.1.1 零件作用的分析随着科学技术和社会生产水平的不断提高，机械制造生产模式发生了巨大的演变。本世纪50年代和平发展时期，那些不计成本的生产模式已不被企业接受，为了降低成本、提高效率，采用“少品种大批量”的做法，强调的是“规模效益”。70年代以后，市场的竞争日益激烈，企业为了击败竞争对手，主要通过提高质量和降低成本的产品提供市场。80年代，随着世界经济和人民生活水平的提高，市场环境发生了巨大变化。制造业仍沿用传统的做法，企图依靠制造技术的改进和管理方法的创新来适应如此变化迅速且无法预料的买方市场，以单项的先进制造技术来缩短生产周期，提高产品质量、降低生产成本和改善服务质量。90年代信息科学和技术的发展，使全球经济打破了传统地域经济发展模式，世界变得越来越小，而市场变得更加广阔，全球经济一体化的进程加快。在这种时代要求下，快速响应市场成为制造业发展的一个主要方向。21世纪很有发展前景的先进制造模式，是LAF、AF等的精髓，要求： 1）以用户的需求为中心； 2）制造的战略重点是时间和速度，并兼顾质量和品质； 3）以柔性、精益和敏捷作为竞争的优势； 4）技术进步、人为改善和组织创新是三项并重的基础工作； 5）实现资源快速有效的集成。 6）组织形式多样化。 我国机械制造装备模式基本上属于外国50年代“传统产业”的范畴。过去我国实现的是计划经济模式，传统产业的改造没有提到日程上来，机械制造业的装备水平长期处于落后状态。改革开放后，我国实行了社会主义市场经济模式，企业有较大的自主权，可根据市场的需求确定产品的类型和生产规模，根据订货合同组织生产。企业面临着国内外同行的竞争。企业要生存，必须拿到足够多的定单，取得较大的利润。继续按以前一套传统的生产模式去组织生产，往往是生产出来的产品市场不需要，市场急需的产品又不能及时开发出来，或者生产批量达不到经济规模。图1 .1汽车后桥壳体图纸1.1.2 零件的工艺分析汽车后桥壳体是汽车的重要组成部分，它与主减速器、差速器和车轮传动装置组成驱动桥。驱动桥处与动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力。 结构及特点：连接主减速器传动力，支撑差速器及半轴实现俩车轮差速转动；尺寸比较大，主要承受载荷。重点是保证壳体的强度和刚性性能，便于安装、调整和维修。现在将汽车后桥壳体分析如下：（1）以结合面为主要加工表面的表面加工。包含铣178上平面，钻孔12-M10螺纹孔，220H8孔的加工。其中178上平面、220H8孔粗糙度为Ra3.2m，螺纹孔的粗糙度为Ra12.5m。（2）尺寸840左右端面的加工。包括尺寸840左右端面的铣削加工；45H7孔、72、68.5h7、63外圆及各外圆轴肩、4-8孔、12-M10螺纹孔的加工。其中尺寸840左右端面、45H7孔的粗糙度值为Ra3.2m；72、68.5h7、63外圆及各外圆轴肩、4-8孔、2-M10螺纹孔的加工的粗糙度值为Ra6.3m。（3）以70上下平面的加工。包括70上下平面和4-15孔的加工。各加工面的粗糙度为Ra3.2m。（4）以39下平面的加工。包括39下平面和2-M8螺纹孔的加工。各加工面的粗糙度为Ra6.3m。1.2汽车后桥壳体加工的问题和工艺过程设计所应采取的相应措施根据设计图纸可以看的出，220H8孔、45H7与68.5h6轴的中心线与178上平面要达到垂直度0.04mm的精度，从生产力和生产能力的主要因素的考虑：汽车后桥壳体生产是中批量。1.2.1 孔和平面的加工顺序根据先面后孔的加工原则，先加工178上平面，然后镗220H8孔。加工178上平面时候使用铸造面定位，因为178上平面是今后各个工序的精基准面，所以他要与整体工件的非切削平面保证一定相对尺寸精度。1.2.2 孔系加工方案选择本零件有两处6-M10螺纹孔孔系和一处12-M10螺纹孔孔系，孔系的主要要求就是均布。加工孔系的方法我们采用设计专用夹具的方法，夹具采用回转铰链钻模，钻模上有N个固定钻套，一次装夹就可以完成钻孔工序。1.3 汽车后桥壳体加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择下列标准以满足粗糙度的要求（1）为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。（2）为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。（3）在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每个表面都要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，（4）选择较为平整光洁、加工面积较大的表面、无浇、冒口及飞边的表面作为粗基准，以便工件定位可靠、夹紧方便。（5）粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。根据以上粗基准的定位原则，我们选择70上平面和59上下平面定位，来加工178上平面，作为精基准。1.3.2 精基准的选择（1） 用工序基准作为精基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。（2）当工件以某一组精基准定位可以较方便的加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以减少工装设计制造费用、提高生产率、避免基准转换误差。（3）当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。（4）为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循互为基准、反复加工的原则。所以我们选择178上平面及220H8孔作为精基准。1.4 汽车后桥壳体加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。汽车后桥壳体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以零件铸造表面定位粗、精加工底平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于底平面加工完成后一直到箱体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，底面上的两工艺孔的需要铰。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹顶孔在万能数控铣床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于汽车后桥壳体，需要精加工的是178上平面和内孔。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行或者最后进行也可以。待零件加工的工序编制完成之后，将工件整体清洗，待其干燥。零件在的含0.41.1百分比的苏打以及0.250.5百分比的亚硝酸钠溶液中进行清洁处理。清洗完毕后在使用压缩空气将其吹干净。保证零件内部杂质的残留量不大于即可。根据上述的分析过程，现将汽车后桥壳体的加工工艺路线规划成如下十六项步骤：其工艺路线之一：1、铸造2、时效处理3、铣178上平面4、镗220H8孔5、铣840左右面6、镗45H7孔、72、68.5h7、63外圆及各外圆轴肩7、钻4-8孔8、钻绞12-M10螺纹孔9、铣70上下面10、钻4-15孔11、铣36下平面12、钻绞2-M8螺纹孔13、钻12-M10螺纹孔14、去毛刺15、终检16、清洗入库工艺路线二：1、铸造2、时效处理3、铣178上平面4、镗220H8孔5、钻12-M10螺纹孔6、铣840左右面7、镗45H7孔、72、68.5h7、63外圆及各外圆轴肩8、钻4-8孔9、钻绞12-M10螺纹孔10、铣70上下11、钻4-15孔12、铣36下平面13、钻绞2-M8螺纹孔14、去毛刺15、终检16、清洗入库根据先加工面再钻孔的原则。以及从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。方案二把钻12-M10螺纹孔放在镗孔工序相之后，这样加工的螺纹孔不嗯呢狗狗保证其精度，不利于大批量生产。综合选择方案一：1、铸造2、时效处理3、铣178上平面4、镗220H8孔5、铣840左右面6、镗45H7孔、72、68.5h7、63外圆及各外圆轴肩7、钻4-8孔8、钻绞12-M10螺纹孔9、铣70上下10、钻4-15孔11、铣36下平面12、钻绞2-M8螺纹孔13、钻12-M10螺纹孔14、去毛刺15、终检16、清洗入库1.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1)毛坯种类的选择通过分析计算加工材料的消耗，以及工件整体分析，因此，正确的选择具有重要的技术和经济意义。根据零件的材料为HT200，大批量生产，生产型结构，形状是较为复杂的，中等大小的尺寸，技术要求不高，选择铸造毛坯。（2）毛坯余量的确定由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本设计规定零件为中批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。毛坯与零件不同的尺寸有：(具体见零件图)故台阶已被铸出,根据参考文献14的铣刀类型及尺寸可知选用125mm的端面铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余量都为0.5mm。1）加工178上平面以及840左右平面、铣70上下端面、铣39下平面根据参考文献8表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质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）72、63外圆粗糙度要求Ra6.3m，一次精加工1.5mm就可达到要求。3）68.5h7，220H8孔、45H7孔内孔由于粗糙度要求Ra3.2m，因此考虑加工余量2mm。可一次粗加工1.85mm，一次精加工0.15就可达到要求。4）加工2-M8、24-M10底孔，根据参考文献8表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1就可达到要求。1.6确定切削用量及基本工时（机动时间）工序一、铣178上平面（1）粗铣178上平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X755立式铣床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金可端铣刀（面铣刀），材料：YT15，D=100mm ，齿数Z=6，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=1.9mm所以铣削深度ap： ap=1.9mm每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取af=0.12mm/Z铣削速度：参照参考文献7表3034，取V=1.33m/s机床主轴转速n： n=1000Vd 式（2.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。由式2.1机床主轴转速n：n=1000Vd =10001.33603.14100245r/min按照参考文献3表3.1-74 n=300r/min实际铣削速度v：v=dn1000=3.141003001000601.57m/s进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献7表2.4-81,（2）精铣178上平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X755立式铣床。参考文献7表3031刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀），材料：YT15，D=100mm ，齿数Z=8，此为精齿铣刀。因其单边余量：Z=1mm所以铣削深度ap： ap=1 mm每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取af=0.08mm/Z铣削速度：参照参考文献7表3034，取V=0.32m/s机床主轴的适合旋转速度，由式（2.1）有：按照参考专业知识的文献7 它的表3.1-31 它的实际铣削的线速度值：机床的进给量，由专业的结论公式（1.3）可以得到它的值：工作台每分的适合机床的进给量值： 粗铣面的时候，它切削加工工艺如下：它的要求加工的长度它的要求加工的长度l：由图纸零件毛坯的标注尺寸可以得知它的l=260， 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l1：它的值取l1=0.5（D-D2-a2 ）+（13）=0.5（260-2602-1002 ）+（13） = 13mm 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l2：它的值取l2=2mm完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为2刀。机床加工完成运动的动作时间，它的值是tj1：tj1=l+l1+l2fmi=260+13+22882=1.9min依照专业知识，参照的专业参考文献5 它的表2.5-45可查得铣削的辅助时间tf1=1.04min在零件精铣加工的切削加工时候。它的要求加工的长度l：由图纸零件毛坯的标注尺寸可以得知它的l=75加工时候的刀具，它的切入加工值长度l1：它的值取l1=0.5（D-D2-a2 ）+（13）=0.5（260-2602-1002 ）+（13） = 13mm 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l2：它的值取l2=2mm完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为1刀。机床加工完成运动的动作时间，它的值是tj2：tj2=l+l1+l2fm=260+13+2135=2.04min依照专业知识，参照的专业参考文献5 它的表2.5-45可查得铣削的辅助时间tf2=1.04min铣下平面的总工时为：t= tj1+ tj2+ tf1+ tf2=1.9+1.04+2.04 +1.04=6.02min工序二、镗220H8孔（1）粗镗220H8孔加工工件的机床型号的优先选择：卧式镗床T6111,同时配有十字滑台，加工工件的刀具型号的优先选择：硬质合金镗刀，镗刀材料：2Z=4.5mm则Z=2.25mm查有关资料，确定镗床的切削速度为v=40m/min，f=0.8mm/minnw=1000vd=100040220=57.9由于T6111镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。L=15， l1=2mm， 则：t1=l+l1+l2nf=15+2+057.9=0.29min（2）精镗220H8孔加工工件的机床型号的优先选择：卧式镗床T6111,同时配有十字滑台，加工工件的刀具型号的优先选择：硬质合金镗刀，镗刀材料：2Z=4.5mm则Z=2.25mm查有关资料，确定镗床的切削速度为v=50m/min，f=0.3mm/minnw=1000vd=100050220=72.4由于T6111镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。L=15， l1=2mm， 则： t1=l+l1+l2nf=15+2+072.4=0.23min工序三、铣840左右面（1）粗铣840左右平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X755立式铣床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金可端铣刀（面铣刀），材料：YT15，D=100mm ，齿数Z=6，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=1.9mm所以铣削深度ap： ap=1.9mm每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取af=0.12mm/Z铣削速度：参照参考文献7表3034，取V=1.33m/s机床主轴转速n： n=1000Vd 式（2.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。由式2.1机床主轴转速n：n=1000Vd =10001.33603.14100245r/min按照参考文献3表3.1-74 n=300r/min实际铣削速度v：v=dn1000=3.141003001000601.57m/s进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献7表2.4-81,（2）精铣840左右平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X755立式铣床。参考文献7表3031刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀），材料：YT15，D=100mm ，齿数Z=8，此为精齿铣刀。因其单边余量：Z=1mm所以铣削深度ap： ap=1 mm每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取af=0.08mm/Z铣削速度：参照参考文献7表3034，取V=0.32m/s机床主轴的适合旋转速度，由式（2.1）有：按照参考专业知识的文献7 它的表3.1-31 它的实际铣削的线速度值：机床的进给量，由专业的结论公式（1.3）可以得到它的值：工作台每分的适合机床的进给量值： 它的要求加工的长度它的要求加工的长度l：由图纸零件毛坯的标注尺寸可以得知它的l=75， 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l1：它的值取l1=0.5（D-D2-a2 ）+（13）=0.5（100-1002-752 ）+（13） = 19mm 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l2：它的值取l2=2mm完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为1刀。机床加工完成运动的动作时间，它的值是tj1：tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min依照专业知识，参照的专业参考文献5 它的表2.5-45可查得铣削的辅助时间tf1=1.04min它的要求加工的长度它的要求加工的长度l：由图纸零件毛坯的标注尺寸可以得知它的l=75， 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l1：它的值取l1=0.5（D-D2-a2 ）+（13）=0.5（100-1002-752 ）+（13） = 19mm 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l2：它的值取l2=2mm完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为1刀。机床加工完成运动的动作时间，它的值是tj1：tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min依照专业知识，参照的专业参考文献5 它的表2.5-45可查得铣削的辅助时间tf1=1.04min铣平面的总工时为：t= tj1+ tj2+ tf1+ tf2=0.33+1.04+0.72 +1.04=3.13min工序四、镗45H7孔、72、68.5h7、63外圆及各外圆轴肩（1）镗45H7孔加工工件的机床型号的优先选择：卧式镗床T6111,同时配有十字滑台，加工工件的刀具型号的优先选择：硬质合金镗刀，镗刀材料：2Z=4.5mm则Z=2.25mm查有关资料，确定镗床的切削速度为v=40m/min，f=0.8mm/minnw=1000vd=10004045=261由于T6111镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。L=72， l1=2mm， 则：t1=l+l1+l2nf=72+2+02610.8=0.35min（2）镗72外圆加工工件的机床型号的优先选择：卧式镗床T6111,同时配有十字滑台，加工工件的刀具型号的优先选择：硬质合金镗刀，镗刀材料：2Z=4.5mm则Z=2.25mm查有关资料，确定镗床的切削速度为v=40m/min，f=0.8mm/minnw=1000vd=10004072=163由于T6111镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。L=33， l1=2mm， 则：t1=l+l1+l2nf=33+2+01630.8=0.28min（3）镗68.5h7外圆加工工件的机床型号的优先选择：卧式镗床T6111,同时配有十字滑台，加工工件的刀具型号的优先选择：硬质合金镗刀，镗刀材料：2Z=4.5mm则Z=2.25mm查有关资料，确定镗床的切削速度为v=40m/min，f=0.8mm/minnw=1000vd=10004068.5=171由于T6111镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。L=21.5， l1=2mm， 则：t1=l+l1+l2nf=21.5+2+01710.8=0.16min（4）镗63外圆加工工件的机床型号的优先选择：卧式镗床T6111,同时配有十字滑台，加工工件的刀具型号的优先选择：硬质合金镗刀，镗刀材料：2Z=4.5mm则Z=2.25mm查有关资料，确定镗床的切削速度为v=40m/min，f=0.8mm/minnw=1000vd=10004063=185由于T6111镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。L=5， l1=2mm， 则：t1=l+l1+l2nf=5+2+01850.8=0.05min工序五、钻4-8孔钻8孔待加工零件它的加工机床型号的优先选择：立式钻床Z5163待加工零件它的加工刀具型号的优先选择：依照专业知识，参照的专业参考文献3 它的表4.39选高速钢锥柄麻花钻头,d=8mm它的切削图纸标注尺寸深度其值：ap=56mm 适合的机床加工进给的量它的确定：依据专业知识参考专业书籍文献机械加工工艺手册它的表2.4.39M，取刀具切削最适合的速度，它的确定：依据专业知识参考专业书籍文献机械加工工艺手册表2.4.41M，取机床主轴的旋转速度：n=1000Vd =10000.45603.148482r/min取n=500r/min刀具实际切削速度，它的确定V：V= dn1000=3.1485001000600.47m/s 零件的被切削层它的最适合长度由图纸零件毛坯的标注尺寸可以明白它的l： l=63mm加工时候的刀具，它的切入加工值长度：l1=D2ctgkr+（12）=82ctg120+（12）=7mm加工时候的刀具，它的切出加工值长度：完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为1刀机床加工完成运动的动作时间：tj1=l+l1+l2fm1=63+7+05001=0.15min工序六、钻绞12-M10螺纹孔机床选择Z5163立式钻床，刀具选择8.5mm麻花钻。刀具切削的标注尺寸深度ap，它的确定：ap=12mm适合的机床加工进给的量它的确定：依据专业知识专业书籍机械加工工艺手册它的表2.4.39M，取它的刀具切削的机床线速度：依据专业知识专业书籍机械加工工艺手册表2.4.41M，取机床主轴的旋转速度：n=1000Vd =10000.47603.148.5855r/min，取n=900 r/min它的刀具切削的机床线速度V：V= dn1000=3.1489001000600.49m/s 零件的被切削层它的最适合长度由图纸零件毛坯的标注尺寸可以得知它的长度l：l= 12mm加工时候的刀具，它的切入加工值长度：l1=D2ctgkr+（12）=8.52ctg120+（12）=4.99加工时候的刀具，它的切出加工值长度： 取完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为4刀机床加工完成运动的动作时间：tj=l+l1+l2fn4=12+4.99+30.359004=0.25min工序七、铣70上下面（1）粗铣70上下面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X755立式铣床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金可端铣刀（面铣刀），材料：YT15，D=100mm ，齿数Z=6，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=1.9mm所以铣削深度ap： ap=1.9mm每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取af=0.12mm/Z铣削速度：参照参考文献7表3034，取V=1.33m/s机床主轴转速n： n=1000Vd 式（2.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。由式2.1机床主轴转速n：n=1000Vd =10001.33603.14100245r/min按照参考文献3表3.1-74 n=300r/min实际铣削速度v：v=dn1000=3.141003001000601.57m/s进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献7表2.4-81,（2）精铣70上下面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X755立式铣床。参考文献7表3031刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀），材料：YT15，D=100mm ，齿数Z=8，此为精齿铣刀。因其单边余量：Z=1mm所以铣削深度ap： ap=1 mm每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取af=0.08mm/Z铣削速度：参照参考文献7表3034，取V=0.32m/s机床主轴的适合旋转速度，由式（2.1）有：按照参考专业知识的文献7 它的表3.1-31 它的实际铣削的线速度值：机床的进给量，由专业的结论公式（1.3）可以得到它的值：工作台每分的适合机床的进给量值： 它的要求加工的长度它的要求加工的长度l：由图纸零件毛坯的标注尺寸可以得知它的l=75， 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l1：它的值取l1=0.5（D-D2-a2 ）+（13）=0.5（100-1002-752 ）+（13） = 19mm 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l2：它的值取l2=2mm完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为1刀。机床加工完成运动的动作时间，它的值是tj1：tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min依照专业知识，参照的专业参考文献5 它的表2.5-45可查得铣削的辅助时间tf1=1.04min它的要求加工的长度它的要求加工的长度l：由图纸零件毛坯的标注尺寸可以得知它的l=75， 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l1：它的值取l1=0.5（D-D2-a2 ）+（13）=0.5（100-1002-752 ）+（13） = 19mm 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l2：它的值取l2=2mm完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为1刀。机床加工完成运动的动作时间，它的值是tj1：tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min依照专业知识，参照的专业参考文献5 它的表2.5-45可查得铣削的辅助时间tf1=1.04min铣平面的总工时为：t= tj1+ tj2+ tf1+ tf2=0.33+1.04+0.72 +1.04=3.13min工序八、钻4-15孔待加工零件它的加工机床型号的优先选择：立式钻床Z5163待加工零件它的加工刀具型号的优先选择：依照专业知识，参照的专业参考文献3 它的表4.39选高速钢锥柄麻花钻头,d=8mm它的切削图纸标注尺寸深度其值：ap=56mm 适合的机床加工进给的量它的确定：依据专业知识参考专业书籍文献机械加工工艺手册它的表2.4.39M，取刀具切削最适合的速度，它的确定：依据专业知识参考专业书籍文献机械加工工艺手册表2.4.41M，取机床主轴的旋转速度：n=1000Vd =10000.45603.148482r/min取n=500r/min刀具实际切削速度，它的确定V：V= dn1000=3.1485001000600.47m/s 零件的被切削层它的最适合长度由图纸零件毛坯的标注尺寸可以明白它的l： l=63mm加工时候的刀具，它的切入加工值长度：l1=D2ctgkr+（12）=152ctg120+（12）=12mm加工时候的刀具，它的切出加工值长度：完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为2刀机床加工完成运动的动作时间：tj1=l+l1+l2fm2=63+12+05002=0.36min工序九、铣36下平面（1）粗铣36下平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X755立式铣床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金可端铣刀（面铣刀），材料：YT15，D=100mm ，齿数Z=6，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=1.9mm所以铣削深度ap： ap=1.9mm每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取af=0.12mm/Z铣削速度：参照参考文献7表3034，取V=1.33m/s机床主轴转速n： n=1000Vd 式（2.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。由式2.1机床主轴转速n：n=1000Vd =10001.33603.14100245r/min按照参考文献3表3.1-74 n=300r/min实际铣削速度v：v=dn1000=3.141003001000601.57m/s进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献7表2.4-81,（2）精铣铣36下平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X755立式铣床。参考文献7表3031刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀），材料：YT15，D=100mm ，齿数Z=8，此为精齿铣刀。因其单边余量：Z=1mm所以铣削深度ap： ap=1 mm每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取af=0.08mm/Z铣削速度：参照参考文献7表3034，取V=0.32m/s机床主轴的适合旋转速度，由式（2.1）有：按照参考专业知识的文献7 它的表3.1-31 它的实际铣削的线速度值：机床的进给量，由专业的结论公式（1.3）可以得到它的值：工作台每分的适合机床的进给量值： 它的要求加工的长度它的要求加工的长度l：由图纸零件毛坯的标注尺寸可以得知它的l=75， 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l1：它的值取l1=0.5（D-D2-a2 ）+（13）=0.5（100-1002-752 ）+（13） = 19mm 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l2：它的值取l2=2mm完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为1刀。机床加工完成运动的动作时间，它的值是tj1：tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min依照专业知识，参照的专业参考文献5 它的表2.5-45可查得铣削的辅助时间tf1=1.04min它的要求加工的长度它的要求加工的长度l：由图纸零件毛坯的标注尺寸可以得知它的l=75， 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l1：它的值取l1=0.5（D-D2-a2 ）+（13）=0.5（100-1002-752 ）+（13） = 19mm 加工时候的刀具，它的切入加工值长度l2：它的值取l2=2mm完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为1刀。机床加工完成运动的动作时间，它的值是tj1：tj1=l+l1+l2fm=75+19+2288=0.33min依照专业知识，参照的专业参考文献5 它的表2.5-45可查得铣削的辅助时间tf1=1.04min铣平面的总工时为：t= tj1+ tj2+ tf1+ tf2=0.33+1.04+0.72 +1.04=3.13min工序十、钻绞2-M8螺纹孔机床选择Z5163立式钻床，刀具选择6.8mm麻花钻。刀具切削的标注尺寸深度ap，它的确定：ap=12mm适合的机床加工进给的量它的确定：依据专业知识专业书籍机械加工工艺手册它的表2.4.39M，取它的刀具切削的机床线速度：依据专业知识专业书籍机械加工工艺手册表2.4.41M，取机床主轴的旋转速度：n=1000Vd =10000.47603.146.8855r/min，取n=900 r/min它的刀具切削的机床线速度V：V= dn1000=3.146.89001000600.49m/s 零件的被切削层它的最适合长度由图纸零件毛坯的标注尺寸可以得知它的长度l：l= 12mm加工时候的刀具，它的切入加工值长度：l1=D2ctgkr+（12）=6.82ctg120+（12）=4.99加工时候的刀具，它的切出加工值长度： 取完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为2刀机床加工完成运动的动作时间：tj=l+l1+l2fn2=12+4.99+30.359002=0.25min工序十一、钻12-M10螺纹孔机床选择Z5163立式钻床，刀具选择8.5mm麻花钻。刀具切削的标注尺寸深度ap，它的确定：ap=12mm适合的机床加工进给的量它的确定：依据专业知识专业书籍机械加工工艺手册它的表2.4.39M，取它的刀具切削的机床线速度：依据专业知识专业书籍机械加工工艺手册表2.4.41M，取机床主轴的旋转速度：n=1000Vd =10000.47603.148.5855r/min，取n=900 r/min它的刀具切削的机床线速度V：V= dn1000=3.1489001000600.49m/s 零件的被切削层它的最适合长度由图纸零件毛坯的标注尺寸可以得知它的长度l：l= 12mm加工时候的刀具，它的切入加工值长度：l1=D2ctgkr+（12）=8.52ctg120+（12）=4.99加工时候的刀具，它的切出加工值长度： 取完成本步骤零件加工的走刀次数，它的值定为4刀机床加工完成运动的动作时间：tj=l+l1+l2fn4=12+4.99+30.359004=0.25min39第二章 钻2-M8螺纹孔夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具钻2-M8螺纹孔。2.1定位基准的选择工件通过一定位轴和一个平面定位和一个限位轴定位。通过工件的178上平面，和220H8孔定位，在由限位销将工件位置确定，然后夹紧工件开始钻孔加工。2.2 钻削力计算再依据专业知识参考专业书籍文献机械加工工艺手册M可查得：标准钻削力，它的相关经验公式F=CFvvfddfffFKf而我们索要加工的工件时铸铁，使用硬质合金麻花钻，所以钻削的切削力为:F=412d1.2f0.75Kfd 为麻花钻直径，d=6.8mmf为每转进给量，f=0.35mm/rKf为修正系数，Kf=0.6代入公式得出F=1122N在计算切削力时，必须考虑安全系数。 安全系数 式中：基本安全系数；取1.5 加工性质系数；取1.1 刀具钝化系数；取1.1 断续切削系数；取1.1则F1=KFF1=1.51.11.11.11122=2240N 2.3定位元件的设计3.3.1定位销选用图2.1 圆柱定位销图2.2 圆柱定位轴3.3.2夹紧装置的选用该夹紧装置选用回转压板，通过弹簧、可调支撑、六角螺母等标准件组成加紧装置。图2.3 回转压板2.4 定位误差分析（1）、移动时基准位移误差 = =0.0052mm (2)、转角误差 其中： 2.5 夹紧装置及夹具体设计夹紧装置采用标准件开口垫记忆螺母来压紧工件，结构简单，操作灵便。2.6 夹具设计及操作的简要说明 2.4 钻床夹具装配图如前所述，工件通过一定位轴和一个平面定位和一个限位轴定位，该夹紧装置选用回转压板，通过弹簧、可调支撑、六角螺母等标准件组成加紧装置，夹紧后，利用塞尺和圆形对刀块对刀，完成对刀后即可加工。加工完成后旋转六角螺母，弹簧会将压板弹起，从而松开工件，然后将压板旋转90度，在送开钻模的菱形螺母将钻模座翻转。然后将工件取下，这种夹持机构具有结构简单的优点，夹紧可靠，通用性强，广泛应用于机床。同时钻模采用回转式钻模，灵活易用，能够节省夹具空间。第三章 铣178上平面夹具的设计3.1 问题的指出为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，同时需要为后续工序加工精基准，需要设计专用夹具铣178上平面。3.2 定位机构3.2.1定位方式计算及选择夹具使用两面及两个限位销定位。有支撑块的上平面定位，再有两个限位销限制工件的位置，从而将工件找正加工。3.2.2机床刀具切削夹紧力的计算所取铣刀它的材料：铣刀这把刀它的几何参数： 依照专业知识和参考专业的文献5查表可得：圆周方向的切削分力它的标准经验式： 式中 查5 它的表得： 查5 它的表 取 由依照专业知识和参考专业的文献可得到它的基本参数： 即：综上所诉同理可以推得：径向的切削分力它的标准经验式 ： 经验式中，它的基本参数： 即：轴向的切削分力，它的标准经验式 ： 经验式中，它的基本参数： 即：根据切削力，夹紧力受到应力的影响原则，在夹紧的最不利弯矩状态的过程中发现，该夹紧力由静力平衡原理可以得到。为了确保夹具它的夹紧可靠，最后确定理论的夹紧力。接近安全系数K的标准经验式：式中：是指各种实际存在在的安全系数，依照参考专业知识和专业的文献5表可得： 所以有： 当使用螺旋夹具夹紧时，它产生的夹紧力按以下标准经验式：依照参考专业知识和专业的文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：3.3定位误差分析1 定位误差： 当短圆柱销以任意边接触时 当短圆柱销以固定边接触时 式中为定位孔与定位销间的最小间隙通过分析可得： 因此：当短圆柱销以任意边接触时 2 夹具夹紧力的误差计算标准公式 ： 在这里，表面接触产生的弹性变形量的位移值： 刀具在使用过程中磨损造成的零件加工误差：通常设定的值不超过 机床夹具相对使用的标准刀具，他们之间位置的误差：取所有他们的误差汇总的总和：