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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
學(xué)生姓名
所學(xué)專業(yè)
班 級
課題名稱
蝸輪箱加工工藝及工裝設(shè)計(jì)
工作內(nèi)容
（應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容、論文內(nèi)容）
1、圖樣要求：毛坯圖、零件圖、夾具圖及相關(guān)圖樣,全部圖樣折合成零號圖紙3張左右；
2、設(shè)計(jì)說明書：1份（不少于12000字）；
3、全套的工藝過程卡；
4、外文翻譯資料：1份。
工作要求
（設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的性能、指標(biāo)，論文質(zhì)量要求）
1、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，有很強(qiáng)的通用性和適用性，有一定的理論設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；
2、零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)符合生產(chǎn)要求，圖樣繪制正確規(guī)范，工裝夾具設(shè)計(jì)合理；
3、設(shè)計(jì)說明書規(guī)范，內(nèi)容全面，語言通暢、正確；
4、外文資料翻譯不少于3000漢字。
主要參考
資料
工作進(jìn)度
要求
10月10日～10月25日 查找資料，確定課題；
10月25日～12月30日 總體設(shè)計(jì)；
1月1日～4月15日 進(jìn)行零部件及工裝的具體設(shè)計(jì)，撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；
4月15日～4月20日 整理圖樣、畢業(yè)論文及外文翻譯資料，準(zhǔn)備答辯。
課題組
其他成員
指導(dǎo)教師
（簽名）
教研室主任
（簽名）
部門批準(zhǔn)
（蓋章）
簽發(fā)日期
注：本任務(wù)書一式三份，由指導(dǎo)教師填寫，教研室主任審核，系部批準(zhǔn)后下發(fā)；學(xué)生、指導(dǎo)教師、系部各一份。
蝸輪箱的工藝工裝設(shè)計(jì)
目 錄
摘要……………………………………………………………………………………………4
緒論……………………………………………………………………………………………6
1、零件的分析……………………………………………………………..…………....7
1.1、零件的作用……………………………………………………………………………7
1.2、零件的技術(shù)要求…………………………………………………..7
2、確定毛坯、畫毛坯—零件合圖……………………………….12
2.1、確定毛胚的制造形式及材料……………………………………..12
2.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………..13
2.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具……………………………………13
3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………….17
3.1、定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………….....17
3.2、定位元件………………………………………………….. ……..17
3.3、切削力及夾緊力的計(jì)算…………………………………. ………18
3.4加工工序設(shè)計(jì)…………………………………………………………………….19
4、鏜孔夾具1的設(shè)計(jì)………………………………………………....................20
4.1定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………….20
4.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析……………………………………….20
4.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定………………………………………….21
4.4定位銷及夾具體設(shè)計(jì)……………………………………………….22
4.5夾具精度分析……………………………………………………….23
5、鏜孔夾具2的設(shè)計(jì)………………………………………………....................20
5.1定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………….20
5.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析……………………………………….20
5.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定………………………………………….21
5.4夾緊裝置的設(shè)計(jì)…………………………………………………….22
5.5夾具操作的簡要說明……………………………………………….23
小結(jié)…………………………………………………………………………………………....24
致謝………………………………………………………………………………………........25
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………26
摘 要
在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。
關(guān)鍵詞：工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夾緊力
Abstract
Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.
Keywords：The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength
緒 論
加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識。獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（蝸輪箱體）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項(xiàng)重要任務(wù)。
由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中有不足之處，望各位老師多加指教。
1、零件的分析
1.1、零件的作用：
箱體零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)件，它將機(jī)器及其部件中的軸、軸承、套和蝸輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個(gè)整體，并按預(yù)定傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)其運(yùn)動(dòng)。該箱體是用于蝸輪箱，蝸輪箱體的主要作用改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利(功率較高而油耗較低)的工況下工作，在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變情況下，使汽車能倒退行駛，利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，以發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速，并便于變速器換檔或進(jìn)行動(dòng)力輸出。
1.2、零件的工藝分析：
由蝸輪箱零件圖得知，其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減震性，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。箱體類零件是機(jī)器和其他部件的基礎(chǔ)零件，它把有關(guān)的軸、軸承、套、和蝸輪等零件按一定的相對關(guān)聯(lián)為一體，使它們保持正確的相對位置，能按一定的傳動(dòng)關(guān)系彼此協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。
該零件上的主要加工面為蝸輪箱R75大端面、φ60端面和φ136端面，兩側(cè)φ52端面、中心孔φ38、φ42孔，兩側(cè)φ52孔，R75大端面上5-M6-7H孔，φ60端面上2-M10孔，兩側(cè)φ52端面8-M6孔以及斜孔G1/2等。
蝸輪箱兩側(cè)面的距離的尺寸精度168，φ38、φ42中心與φ52孔中心線中心高71.5±0.2。
φ38、φ42孔的公差等級為H7級公差，兩端同軸度0.03mm。
φ52孔的公差等級為H7級公差，此中心與φ38、φ42中心線的垂直度0.03mm。，這將對蝸輪在缸體內(nèi)的相對運(yùn)動(dòng)有重要影響。
支承孔的加工精度和表面粗糙度要求一般都較高。因?yàn)橐b軸承，所以應(yīng)具有較高的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度，否則將會影響軸承外圈與孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)精度降低。為使軸、軸承能順利裝配，確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同一軸的各孔間都有一定的同軸度要求。有蝸輪嚙合關(guān)系的相鄰孔應(yīng)具有一定的孔距尺寸精度和平行度，否則蝸輪嚙合精度降低，產(chǎn)生振動(dòng)、噪音，使用壽命下降。
由參考文獻(xiàn)【1】中有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
蝸輪箱主剖視圖
蝸輪箱右剖視圖
蝸輪箱體左剖視圖
蝸輪箱下平面剖視圖
蝸輪箱D面視圖
2、確定毛坯、畫毛坯—零件合圖
2.1、確定毛胚的制造形式及材料：
考慮到軸承在運(yùn)動(dòng)時(shí)的偏心載荷產(chǎn)生的振動(dòng)，為保證零件工作可靠，零件采用吸振性，穩(wěn)定性較好，切削加工性能好，適用于承受較大應(yīng)力，有一定的氣密性或耐弱腐蝕性介質(zhì)的，價(jià)格也比較低廉的鑄鐵HT200。
由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用鑄造的形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。
2.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：
2.2.1、頂面和底面的加工余量
根據(jù)工序要求，頂面和底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：
粗銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.7~3.5mm，現(xiàn)取3mm。 表7-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.28mm。
精銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。
鑄造毛坯的基本尺寸為173+3+3+1=180mm。
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.6mm。
毛坯的名義尺寸為：173+3+3+1=180mm
毛坯最小尺寸為：146-0.8=145.2mm
毛坯最大尺寸為：180+0.8=180.8mm
粗銑后最大尺寸為：176+1+1=178mm
粗銑后最小尺寸為：176-0.28=175.72mm
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即173mm。
2.2.2、5-M6深8的螺孔
毛坯為實(shí)心，不沖孔。兩孔精度要求為IT8，表面粗糙度要求為。參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為：
鉆孔： φ6.8孔
攻絲： M8
2.2.3、φ38孔的加工余量，
根據(jù)工序要求，該孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個(gè)工序完成，各工序余量如下：
粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-13，其余量值為2.0mm;
精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-13，其余量值為0.3mm。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為：
毛坯基本尺寸為φ38-2-1-0.3=φ34.7
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.1mm。
毛坯名義尺寸為φ38-2-1-0.3=φ34.7；
毛坯最大尺寸為φ34.7+0.55=φ35.25；
毛坯最小尺寸為φ34.7-0.55=φ34.15；
粗鏜工序尺寸為φ36.25；
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即φ38 0~+0.025mm。
2.2.4、φ42孔的公差0~+0.025
根據(jù)工序要求，側(cè)面孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個(gè)工序完成，各工序余量如下：
粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-13，其余量值為2.0mm；
半精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-13，其余量值為1.3mm；
精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-13，其余量值為0.3mm。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為：
毛坯基本尺寸為φ42-2-1.3-0.3=φ38.4mm；
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.1mm。
毛坯名義尺寸為φ42-2-1.3-0.3=φ38.7mm；
毛坯最大尺寸為φ38.7mm+0.55=φ39.25mm；
毛坯最小尺寸為φ38.7mm-0.55=φ38.25mm；
粗鏜工序尺寸為φ38.7mm；
半精鏜工序尺寸為φ39.7mm；
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即φ42 0~+0.025mm。
2.2.5、兩側(cè)φ52的加工余量
由工序要求，兩側(cè)φ52孔端面需進(jìn)行粗、精鏜加工。各工序余量如下：
粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.0~2.7mm，現(xiàn)取2.5mm。 表7-27粗鏜平面時(shí)厚度偏差取-0.22mm。
精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為：52-2-2=48mm
48-2-2=45mm
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.4mm和1.2mm。
2.2.6、兩側(cè)φ52面螺孔M6
毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-71，現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為：
鉆孔： φ5
攻絲： M6
蝸輪箱體毛坯圖
3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1、定位基準(zhǔn)的選擇：
3.1.1、粗基準(zhǔn)的選擇：
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
A、保證各重要支承孔的加工余量均勻；
B、保證裝入箱體的零件與箱壁有一定的間隙。
為了滿足上述要求，應(yīng)選擇蝸輪箱的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以蝸輪箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí)，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。
3.1.2、精基準(zhǔn)的選擇：
從保證箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證蝸輪箱箱體在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從蝸輪箱箱體零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是蝸輪箱箱體的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c蝸輪箱箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。
3.2、制定工藝路線
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對汽車蝸輪箱的工藝規(guī)程和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，對其設(shè)計(jì)方案的確定最重要的就是對其機(jī)械加工工藝路線的確定，其次就是夾具的設(shè)計(jì)。制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。夾具方面可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
根據(jù)以上分析選定以下加工工藝路線方案:
工序號 工 序 內(nèi) 容
鑄造
時(shí)效
10 銑 銑R75大端面
20 銑 粗銑φ60端面、φ136端面
30 銑 半精銑φ60端面、φ136端面，保證尺寸153、20.5、14到位
40 鉆 鉆4-φ13工藝孔
50 鏜 粗鏜孔φ42和φ38
60 鏜 精鏜孔φ32和φ38，保證尺寸22、62、30
70 鏜 粗鏜兩側(cè)孔φ52
80 鏜 精鏜兩側(cè)孔φ52，保證達(dá)到孔位H7的公差和168到位
90 鉆 鉆兩側(cè)φ52端面上8-M6孔深8
100 鉆 鉆φ60端面上2-M10
110 鉆 鉆R75大端面上5-M6孔深8
120 鉆 鉆斜面上G1/4孔和上面M8孔
130 去毛刺
140 檢驗(yàn)
150 入庫
3.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，專用機(jī)床為輔的流水生產(chǎn)線。工件在機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。
銑削平面時(shí)，由于該加工對象均有加工表面?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用臥銑，選用X5032 （參考文獻(xiàn)[1]表3.1-73）。選擇直徑D為φ400mm的C類可轉(zhuǎn)位面銑刀（參考文獻(xiàn)[1]表4.4-40）、專用夾具和游標(biāo)卡尺。
鏜各主要孔系時(shí)均采用臥式雙面組合鏜床，選擇功率為1.5KW的1TA20鏜削頭（參考文獻(xiàn)[1]表3.2-44）.選擇鏜通孔的鏜刀、精鏜刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺。
鉆削各表面孔系時(shí)，選用搖臂鉆床Z3025（參考文獻(xiàn)[1]表3.1-30），選用錐柄麻花鉆，專用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺和塞規(guī)。
螺孔攻螺紋選用搖臂鉆，采用機(jī)用絲錐、絲錐夾頭、專用夾具和螺紋塞規(guī)。
3.4加工工序設(shè)計(jì)
鉆M6螺孔
工件材料為HT200鐵?？椎闹睆綖镸6mm，表面粗糙度12.5。加工機(jī)床為X3025，加工工序?yàn)殂@，加工刀具為：鉆孔——Φ5mm。絲攻M6
確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z535立式鉆床說明書，取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-9，允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。
確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得：
，
，
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。
由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，，，故
查Z535機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[7]表28-5，，故
校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
4、鏜孔夾具1的設(shè)計(jì)
在給定的零件中，對本步加工的定位需要基準(zhǔn)孔和平面保證垂直度，定位要求比較高。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在保證垂直度上。還應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率。從對工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，若工件以底面放置在鏜模底板上，定位夾緊都比較可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，待夾緊后就能滿足加工要求。
在臥式鏜床上鏜銑兩側(cè)平面和φ38孔、φ42孔，考慮用定位夾具固定。
。
4.1定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，工藝孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑兩側(cè)表面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用側(cè)平面為定位基準(zhǔn)，用三個(gè)壓板和夾具下底面的固定支撐限制3個(gè)自由度。再以側(cè)表面的兩個(gè)定位銷定位作為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度。
為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對工藝孔Φ13進(jìn)行鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對其進(jìn)行擴(kuò)孔加工；最后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對工藝孔Φ13進(jìn)行鉸孔加工。準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊方式夾緊。
4.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得：
鉆削力
鉆削力矩
式中：
本道工序加工工藝孔時(shí)，工件的底面與夾具底板連接靠緊。采用帶光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，該機(jī)構(gòu)主要靠壓緊螺釘夾緊，屬于單個(gè)普通螺旋夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]可查得夾緊力計(jì)算公式：
式（3.1）
式中： —單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）；
—原始作用力（N）；
—作用力臂（mm）；
—螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）；
—螺桿端部與工件間的摩擦角（°）；
—螺紋中徑之半（mm）；
—螺紋升角（°）；
—螺旋副的當(dāng)量摩擦角（°）。
由式（3.1）根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表1-2-23可查得點(diǎn)接觸的單個(gè)普通螺旋夾緊力：
4.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定
由于蝸輪箱的生產(chǎn)量一般，采用手動(dòng)夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動(dòng)力裝置采用手動(dòng)夾緊。采用手動(dòng)夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。
本道工序夾具的夾緊元件選用移動(dòng)壓板A型。移動(dòng)A型壓板A12X80，夾緊元件裝置圖如下：
4.4定位銷及夾具體設(shè)計(jì)
,鏜孔夾具側(cè)面兩個(gè)Φ13孔，用對角定位銷與工件定位，另外對角處采用M12螺孔固定夾具板固定。
鏜孔夾具上的定位銷采用階梯式定位銷。
鏜孔夾具的底板對角處采用M12內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。
4.5夾具精度分析
利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。
銑側(cè)平面，它們的精度由定位夾具的底板的定位精度保證。因?yàn)?
所以能滿足加工要求。
夾具圖如下：
鏜孔夾具1裝配圖
5、 鏜孔夾具2設(shè)計(jì)
本夾具主要用來粗、精鏜側(cè)面φ52孔。這兩個(gè)孔的精度均為0~0.03mm。同時(shí)加工的中心的基準(zhǔn)，其質(zhì)量直接影響洗左右端面的精度。因此在本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
5.1定位基準(zhǔn)的選擇
由工序圖可知兩側(cè)φ52孔在同一軸線上，在對孔進(jìn)行加工時(shí)，對底面已經(jīng)進(jìn)行了粗、精銑加工且對底面的兩工藝孔進(jìn)行了精加工。選擇φ136端面為定位基準(zhǔn)面，之前鏜孔后的φ38、φ42孔中心為定位基準(zhǔn)中心。
5.2定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為一個(gè)基準(zhǔn)面和一個(gè)基準(zhǔn)中心定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是定位芯軸。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要定位芯軸的設(shè)計(jì)
由于φ38與φ42孔在同一軸線上，如果以φ136端面為基準(zhǔn)的話φ42孔在下，φ38孔在上，根據(jù)芯軸定位情況，與工件的孔相配合時(shí)，芯軸連接部位的高度不得超過工件相應(yīng)配合孔的一半，所以此芯軸連接部位做成φ38孔，與工件配合部位的高度為10mm，工件為22mm，沒有超過其一半，故合理。
5.3切削力及夾緊力的計(jì)算
由于兩種大小的孔切削力各不相同，因此選擇最大孔的切削力為標(biāo)準(zhǔn)。
鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[18]查表可得：
圓周切削分力公式： 式（3.1）
式中
式（3.2）
查表得： 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ： 式（3.3）
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ： 式（3.4）
式中參數(shù)：
即：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
式（3.5）
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式（3.6）
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《簡明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表，可得：
所以，由式（3.5）有：
5.4夾緊裝置的設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求保證夾具一定的先進(jìn)性且夾緊力并不是很大，所以采取手動(dòng)夾緊裝置。工件在夾具體上安裝后，通過推動(dòng)移動(dòng)壓板將工件夾緊。
圖8 鏜孔夾具2裝配示意圖
5.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
鏜孔的夾具，裝卸工件時(shí)，通過松開芯軸上的圓螺母和松開壓板上壓緊的螺栓，保證工件的定位，此時(shí)可以直接將工件取走，方便可行。
小 結(jié)
通過近段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅是對所學(xué)知識的一個(gè)鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。
在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我本著實(shí)事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是在大學(xué)里最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì)，也是最難的一次。在汽車的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)的時(shí)候，不停的計(jì)算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路，順利的完成了這離合器殼體的工藝分析與加工設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中使我學(xué)到的知識，使我終生受益。
由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。
致 謝
在本次畢業(yè)中，首先設(shè)計(jì)感謝xxx老師和xxx老師的指導(dǎo)，我才能順利地完成設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)過程中，我曾經(jīng)遇到很多不明白的地方，老師們會指導(dǎo)我去查找相關(guān)的資料書籍并給我講解其中各種方式的優(yōu)劣，讓我能夠選擇更好的設(shè)計(jì)方法。在運(yùn)用各種軟件查資料或繪圖設(shè)計(jì)時(shí)，會遇到不清楚操作的地方，老師和同學(xué)都能夠及時(shí)的給予指導(dǎo)，保證設(shè)計(jì)的進(jìn)度正常進(jìn)行。
總之，本次設(shè)計(jì)是在老師和同學(xué)的幫助下完成的，在學(xué)院學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際，我向各位老師和同學(xué)表示誠摯的謝意
雖然第一次做畢業(yè)設(shè)計(jì)做得不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲，讓我更加了解機(jī)械設(shè)計(jì)的流程和應(yīng)注意的事項(xiàng)，使我終身受益。
參考文獻(xiàn)
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機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
蝸輪箱體
零件名稱
蝸輪箱體
共
1
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
HT200
毛 坯 種 類
灰口鑄鐵
毛坯外形尺寸
180x184x155
每毛坯件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
備注
1
鑄造
鑄造，清理
2
熱處理
退火處理
3
銑
銑R78大端面
X5032
游標(biāo)卡尺、銑刀盤
4
粗銑
粗銑φ60端面、φ136端面
X5032
游標(biāo)卡尺、銑刀盤
5
半精銑
半精銑φ60端面、φ136端面，保證尺寸153、20.5、14到位
X5032
游標(biāo)卡尺、銑刀盤
6
鉆
鉆4-φ13工藝孔
X5032
游標(biāo)卡尺、φ13鉆頭
7
粗鏜
粗鏜孔φ42和φ38
T6113
內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺，鏜刀
8
精鏜
精鏜孔φ32和φ38，保證尺寸22、62、30
T6113
內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺，鏜刀
9
粗鏜
粗鏜兩側(cè)孔φ52
T6113
內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺，鏜刀
10
精鏜
精鏜兩側(cè)孔φ52，保證達(dá)到孔位H7的公差和168到位
T6113
內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺，鏜刀
11
銑或鉆
鉆兩側(cè)φ52端面上8-M6孔深8
X5032或Z3050
φ5鉆頭、M6絲攻
12
鉆
鉆φ60端面上2-M10
X5032或Z3050
φ8.2鉆頭、M10絲攻
13
鉆
鉆R78大端面上5-M6孔深8
X5032或Z3050
φ5鉆頭、M6絲攻
14
去毛刺
去各部分銳邊毛刺
鉗工臺
平板銼
15
終檢
終檢
檢驗(yàn)臺上
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
2
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
蝸輪箱體
零件名稱
蝸輪箱體
共
11
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
20
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄造
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X5032
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
4.517
82.07
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
銑R78大端面，銑去2-3mm，見光即可
游標(biāo)卡尺， 銑刀盤400mm
500
60
2.0
1.00
2
0.42
1.1
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
蝸輪箱體
零件名稱
蝸輪箱體
共
11
頁
第
2
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
30
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄造
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X5032
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
1.45
68.7
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑φ60、φ136端面，銑光即可
游標(biāo)卡尺、銑刀盤
400
50
0.5
0.5
1
1.2
1.5
2
7
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
蝸輪箱體
零件名稱
蝸輪箱體
共
11
頁
第
3
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
40
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄造
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X5032
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
1.45
68.7
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以R75大端面為基準(zhǔn)，半精銑φ60端面
游標(biāo)卡尺，銑刀盤
500
50
1.0
0.4
1
0.3
0.5
2
半精銑φ136端面，保證尺寸20.5、14、153到位
游標(biāo)卡尺，銑刀盤
500
50
1.0
0.4
1
0.3
0.3
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
蝸輪箱體
零件名稱
蝸輪箱體
共
11
頁
第
4
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
50
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄造
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
搖臂鉆床
Z3050
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以銑好的下平面為基準(zhǔn)，鉆4-φ13工藝孔
Φ13鉆頭
500
60
2.0
1.0
2
0.42
1.0
2
3
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
蝸輪箱體
零件名稱
蝸輪箱體
共
11
頁
第
5
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
60
鏜
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄造
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
臥式鏜床
T6113
夾具編號
夾具名稱
切削液
鏜孔夾具1
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以4-φ13工藝孔及φ136端面為基準(zhǔn)，粗鏜φ42、φ38、φ48
鏜刀YG3X、鏜孔夾具1
600
80
0.5
3
1
0.2
0.1
2
精鏜φ42、φ38、φ48，保證兩端同軸度
鏜刀YG3X、鏜孔夾具1
500
50
0.3
3
1
0.2
0.1
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
蝸輪箱體
零件名稱
蝸輪箱體
共
11
頁
第
6
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
70
鏜
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄造
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
臥式鏜床
T6113
夾具編號
夾具名稱
切削液
鏜孔夾具2
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
0.8
62.9
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以鏜孔夾具定位，粗鏜φ52孔
鏜刀YG3X、鏜孔夾具
600
80
1.00
1.0
3.0
2.0
2
精鏜兩側(cè)φ52孔到位，保證168尺寸，并保證兩端同軸度
鏜刀YG3X、鏜孔夾具
500
50
0.3
0.3
2.0
1.0
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
蝸輪箱體
零件名稱
蝸輪箱體
共
11
頁
第
7
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
80
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄造
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
X5032
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
2.56
72.62
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
分別以端面φ62端面為基準(zhǔn)，鉆兩面8-M8底孔φ6.8孔
鉆頭φ6.8
800
80
0.27
1.0
1
0.2
1.3
2
攻8-M8孔深10
絲攻M8
150
30
0.5
0.2
5
0.3
0.1
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
蝸輪箱體
零件名稱
蝸輪箱體
共
11
頁
第
8
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
90
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄造
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z3050
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以R75大端面為基準(zhǔn)，鉆φ140端面上2個(gè)M10底孔φ8.2
鉆頭φ8.2
800
100
0.27
1.0
1
0.2
1.34
2
攻2-M10通
絲攻M10
120
30
0.3
0.3
5
0.3
0.1
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
蝸輪箱體
零件名稱
蝸輪箱體
共
11
頁
第
9
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
100
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄造
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z3050
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
2.51
62.73
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以φ136端面為基準(zhǔn)，鉆R78端面5-M6底孔φ5
鉆頭φ5
560
50
0.15
0.2
2
3.5
2.3
2
攻5-M6孔深8
絲攻M6
100
30
0.1
0.1
5
0.5
0.3