《2022年2022年犁刀变速齿轮箱体工艺编制说明书完整版资料 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年2022年犁刀变速齿轮箱体工艺编制说明书完整版资料 .pdf（25页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、犁 刀 变 速 齿 轮 箱 体 工艺 编 制 说 明 书 完 整 版名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 25 页 - - - - - - - - - 目录一、计算生产纲领，确定生产类型. 错误! 未定义书签。二、零件的分析. . 错误! 未定义书签。 1 零件的结构分析 . . 错误! 未定义书签。 2零件的技术要求分析. 3 三、确定毛坯、画毛坯零件综台图. 3 1 铸件尺寸公差 . . 4 2铸件机械加工余量. 4 3零件毛坯综合图. 4 四、 工艺规程设
2、计. 51定位基准的选择. 5 2制定工艺路线. 6 3选择加工设备及工艺装备. 8 4加工工序设计. 9 五、 工艺规程设计. 55.1 夹具总体方案拟定. 5 5.2 确定夹紧力及螺杆直径. 6 5.3 定位精度分析 . 8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 25 页 - - - - - - - - - 六、参考文献. 19 一、计算生产纲领，确定生产类型如零件图所示为犁刀变速齿轮箱体，该产品年产量为10000台，现制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求
3、 (1)铸件应消除内应力。 (2)未注明铸造圆角为及R2R3。 (3)铸件表面不得有粘砂、多肉、裂纹等缺陷。 (4)允许有非聚集的孔眼存在，其直径不大于5mm，深度不大于 3mm，相距不小于30mm，整个铸件上孔眼数不多于10 个。 (5)未注明倒角为45 。 (6)所有螺孔锪90锥孔至螺纹外径。 (7)去毛刺，锐边倒钝。 (8)同一加工平面上允许有直径不大于3mm，深度不大于 15mm，总数不超过 5 个孔眼，两孔之间距不小于10mm，孔眼边距不小于3mm。 (9)涂漆按 NJ22631 执行。(10)材料 HT200。犁刀变速齿轮箱体年产量为10000件年，现通过计算，该零件质量约为7kg
4、。根据教材表 15 生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批量生产。二、.零件的分析2.1 零件的结构分析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 25 页 - - - - - - - - - 犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。旋耕机通过该零件的安装平面(零件图上的N 面)与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓固定，实现旋耕机的正确连接。 N 面上的413mm 孔即为螺栓连接孔，10F9孔即为定位销孔。如图 1 所示，犁刀变速齿轮箱体2
5、 内有一个空套在犁刀传动轴上的犁刀传动齿轮5，它与变速箱的一倒挡齿轮常啮合(图中末画出 )。犁刀传动轴 8 的左端花键上套有啮合套4，通过拨叉可以轴向移动，啮合套4 和犁刀传动齿轮 5 相对的一面都有牙嵌，牙嵌结合时，动力传给犁刀传动轴8。其操作过程通过安装在 S0H9 孔中的操纵杆 3，操纵拨叉而得以实现。123456789图 1 犁刀变速齿轮箱传动示意图1左臂壳体 2 犁刀变速齿轮箱体 3 操纵杆4啮合套 5 犁刀传动齿轮6轴承 7 右臂壳体 8 犁刀传动轴 9 链轮2.2 零件的技术要求分析由零件图知，其材料为HT200 。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力
6、、要求耐磨的零件。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 25 页 - - - - - - - - - 该零件上的主要加工面为N面、R面、Q面和 280H7孔。 N面的平面度 005mm 直接影响旋耕机与拖拉机变速箱的接触精度及密封。280H7孔的同铀度004mm ，与 N面的平行度 007mm ，与 R面及 Q面的垂直度01mm 以及 R面相对 Q面的平行度 0055mm ，直接影响犁刀传动轴对N面的平行度及犁刀传动齿轮的啮合精度、左臂壳体及右臂壳体孔轴线的同轴
7、度等。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来。2l0F9 孔的两孔距尺寸精度 (140005)mm以及(140005)mm对 R面的平行度006mm ，影响旋耕机与变速箱连接时的正确定位，从而影响犁刀传动齿轮与变速箱倒挡齿轮的啮合精度。三、确定毛坯、画毛坯零件综台图根据零件材料 HT200 确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为10000件年，该零件质量约为 7kg，可知，其生产类型为大批量生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及280mm的孔需铸出。故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。3.1 铸件尺寸公差铸件尺寸公差分为16
8、级，由于是大量生产，毛坯制造方法采用砂型机器造型，由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为CTl0 级，选取铸件错箱值为10mm。3.2 铸件机械加工余量对成批和大量生产的铸件加工余量由工艺人员手册查得，选取MA 为 G 级，各表面的总余量见表 1。由工艺人员手册可得铸件主要尺寸公差见表2。铸件的分型面选择通过C 基准孔轴线，且与R 面(或 Q面)平行的面。浇冒口位置分别位于 C 基准孔凸台的两侧。表 1 各加工表面的加工余量加工表面基本尺寸（mm ）加工余量等级加工余量数值（mm ）说明名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -
9、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 25 页 - - - - - - - - - R面168 G （0.50. 4），取4.0 底面，双侧加工，取下行数据Q面168 H (.06.05)，取 5.0 顶面降 1 级，双侧加工N面168 G (0.50 .4)，取 5.0 侧面，单侧加工，去上行数据凸台面106 G (0.40 .3)，取 4.0 侧面单侧加工2- 80mm孔80 H (.53.52)，取 3.0 孔降 1 级，双侧加工表 3-2 主要毛坯尺寸及公差主要面尺寸零件尺寸总余量（公差加余量）毛坯尺寸公差 CT N面轮廓尺寸168 mm 168mm 4 mm
10、 N面轮廓尺寸168 mm 4.0+5.0 mm 177mm 4 mm N面距80孔中心尺寸46 mm 5.0 mm 51mm 2.8 mm 凸台面距80 孔中心尺寸100+6 mm 4.0 mm 110mm 3.6 mm 2- 80mm 孔 80 mm 3.2+3.0 ，取 6.0 mm 74mm 3.2 mm 3.3 零件毛坯综合图零件毛坯综合图一般包括以下内容：铸造毛坯形状、尺寸及公差、加工余量与工艺余量、铸造斜度及圆角、分型面、浇冒口残根位置、工艺基准及其他有关技术要求等。零件毛坯综合图如图 2 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -
11、 - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 25 页 - - - - - - - - - 零件毛坯综合图上技术条件一般包括下列内容。(1)合金牌号。(2)铸造方法。(3)铸造的精度等级。(4)末注明的铸造斜度及圆角半径。(5)铸件的检验等级。(6)铸件综合技术条件。(7)铸件交货状态。如允许浇冒口残根大小等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 25 页 - - - - - - - - - (8)铸件是否进行气压或液压
12、试验。(9)热处理硬度。四、工艺规程设计4.1 定位基准的选择(1)精基准的选择。犁刀变速齿轮箱体的N 面和 210F9孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面二孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，N 面的面积较大，定位比较稳定、夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。(2)粗基准的选择。考虑到以下几点要求，选择箱体零件的重要孔(280mm 孔)毛坯孔与箱体内壁作粗基准。保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；装入箱内的旋转零件 (如齿轮、轴套等 )与箱体内壁
13、有足够的间隙；能保证定位准确、夹紧可靠。最先进行机械加工的表面是精基准N 面和 210F9孔，这时可有两种定位夹紧方案。方案一：用一浮动圆锥销插入80mm 毛坯孔中限制两个自由度；用三个支承钉支承在与 Q 面相距 32mm并平行于 Q 面的毛坯面上，限制三个自由度；再以N 面本身找正限制一个自由度。这种方案适合于大批大量生产类型中，在加工N 面及其面上各孔和凸台面及其各孔的自动线上采用随行夹具时用。方案二：用一根两头带反锥形(一端的反锥可取下，以便装卸工件)的心棒插入 280mm 毛坯孔中并夹紧，粗加工N 面时，将心棒置于两头的V 形架上限制四个自由度，再以 N 面本身找正限制一个自由度。这种
14、方案虽要安装一根心棒，但由于下一道工序(钻扩铰名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 25 页 - - - - - - - - - 20F9 孔)还要用这根心棒定位，即将心棒置于两头的U 形槽中限制两个自由度，故本道工序可不用将心棒卸下，而且这一“随行心棒”比上述随行夹具简单得多。又因随行工位少，准备心棒数量少，因而该方案是可行的。4.2 制定工艺路线根据各表面的加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下： N面：粗车精铣； R面和 Q面：粗
15、铣精铣；凸台面：粗铣； 2-80mm 孔：粗镗粗镗； 7级9 级精度的未注出孔：钻扩铰；螺纹孔；钻孔攻螺纹孔。因 R面与 Q面有较高的平行度要求，2-80mm 孔有较高的同轴度要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，即分别在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来，以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将N面、R面、Q面及2-80mm 孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又首先加工N面，后再镗 2-80mm 孔。R面及 Q面上的8N8孔及 4-M12螺纹孔等次要表面放在最后加工。初步拟定加工工艺路线见表3。表 3 初步加工工艺路线工序号工序内容铸造时效
16、涂漆1 粗车 N面2 钻扩铰 2-10F9孔（尺寸留精铰余量），孔口倒角1 453 粗铣凸台面4 粗铣 R面及 Q面5 粗镗 2-80mm 孔，孔口倒角 1 456 钻20mm 孔7 精铣 N面8 精铰 2-10F9孔名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 25 页 - - - - - - - - - 9 精铣 R面及 Q面10 精镗 2-80H7孔11 扩铰 S30H9球形孔，钻 4-M6螺纹底孔，孔口倒角1 45，攻螺纹4-M6 12 钻 4-13mm 孔13
17、 刮 4-22mm 平面14 钻 8-M12螺纹底孔，孔口倒角1 45，钻铰2-8N8孔，孔口倒角 145，攻螺纹8-M12 15 检验16 入库上述方案遵循了工艺路线拟定的一般原则，但某些工序有些问题还值得进一步讨论。如粗车 N 面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们的惯性力较大，平衡较困难，又由于N 面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削，容易引起工艺系统的振动，故改用铣削加工。工序 40 应在工序 30 前完成，使 R 面和 Q 面在粗加工后有较多的时间进行自然时效，减少工件受力变形和受热变形对80mm孔加工精度的影响。精铣 N 面后， N 面与10F9 孔的垂直度误差难以
18、通过精铰孔纠正，故对这两孔的加工改为扩铰，并在前面的工序中预留足够的余量。 413mm 孔尽管是次要表面，但在钻扩铰210F9孔时，也将 413mm 孔钻出，可以节约一台钻床和一套专用夹具，能降低生产成本，而且工时也不长。同理，钻20mm 孔工序也应合并到扩铰S30H9 球形孔工序中。这组孔在精镗280H7 孔后加工，容易保证其轴线与280H7 孔轴线的位置精度。工序 140工步太多，工时太长，考虑到整个生产线的节拍，应将8M12 螺孔的攻螺纹作另一道工序。修改后的工艺路线见表4。表 4 修改后的工艺路线工序号工序内容简要说明1 铸造名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
19、 - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 25 页 - - - - - - - - - 2 时效消除内应力3 涂底漆防止生锈4 粗铣 N面，钻扩铰 2-10F9至9F9，孔口倒角 1 45，钻 4-13 先加工基准面，留精精扩铰余量5 粗铣 R面及 Q面，粗镗 2-80 孔，空口倒角 145先加工面，后加工孔6 精铣 N面，精扩铰 2-10F9孔，并提高至 2-10F7 粗加工结束精加工开始，提高工艺基准精度7 精铣 R面及 Q面，精镗 2-80H7孔，钻 8-M12螺纹底孔，孔口倒角1 45，钻铰2-8N8 ，孔口倒角1
20、 45，攻螺纹8-M12-6H 先加工面，后加工孔，工序分散，平衡节拍8 铣凸台面 , 钻20孔，扩铰 S30H9球形孔，钻4-M6螺纹底孔，孔口倒角1 45，攻螺纹 4-M6-6H 次要表面在后面加工, 工序分散，平衡节拍9 锪 4-22 平面10 检验11 入库4.3 选择加工设备及工艺装备由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。 (1)粗铣 N 面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择X52K 立式铣床。选择直径D 为
21、200mm的 C 类可转位面铣刀，专用夹具和游标卡尺。 (2)精铣 N 面。由于定位基准的转换，宜采用卧铣，选择X62W 卧式铣床。选择与粗铣相同型号的刀具。采用精铣专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 25 页 - - - - - - - - - (3)铣凸台面。采用立式铣床X52K、莫氏锥柄面铣刀、专用铣夹具、专用检具。粗铣R及 Q 面采用卧式双面组合铣床，因切削功率较大，故采用功率为55kW 的 lT 32 型铣削头。选择
22、直径为160mm的 C类可转位面铣刀、专用夹具、游标卡尺。(4)精铣 R 及 Q 面。采用功率为 15kw 的 1TXb20M 型铣削头组成的卧式双面组合机床。精铣刀具类型与粗铣的相同。采用专用夹具。 (5)粗镗 280H7。采用卧式双面组合镗床，选择功率为15kW 的 1TA20 镗削头。选择镗通孔的镗刀、专用夹具、游标卡尺。 (6)精镗 280H7 孔。采用卧式双面组合镗床，选择功率为15kW 的 1TA20M 镗削头。选择精镗刀、专用夹具。 (7)工序 20(钻扩铰孔 210F9至 29F9，孔口倒角 145 ，钻孔 4l 3mm)。选用摇臂钻床 Z3025。选用锥柄麻花钻，锥柄扩孔复合
23、钻，扩孔时倒角。选用锥柄机用铰刀、专用夹具、快换夹头、游标卡尺及塞规。锪 422mm平面选用直径为22mm、带可换导柱锥柄平底锪钻，导柱直径为13mm。 (8)工序 100。所加工的最大钻孔直径为20mm，扩铰孔直径为30mm。故仍选用摇臂钻床 Z3025。钻20mm孔选用锥柄麻花钻，扩铰S30H9 孔用专用刀具， 4M6 螺纹底孔用锥柄阶梯麻花钻，攻螺纹采用机用丝锥及丝锥夹头。采用专用夹具。20mm、30mm孔径用游标卡尺测量， 4M6 螺孔用螺纹塞规检验，球形孔S30H9及尺寸0.20mm，用专用量具测量，孔轴线的倾斜30 用专用检具测量。(9)8M12 螺纹底孔及 28N8 孔。选用摇臂
24、钻床Z3025加工。 8M12 螺纹底孔选用锥柄阶梯麻花钻、选用锥柄复合麻花钻及锥柄机用铰刀加工248N8 孔。采用专用夹具。选用游标卡尺和塞规检查孔径。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 25 页 - - - - - - - - - (10)8M12 螺孔。攻螺纹选用摇臂钻。采用机用丝锥、丝锥夹头、专用夹具和螺纹塞规。4.4 加工工序设计确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面
25、多次加工的工序尺寸只与工序(或工步 )的加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。(1)工序 10粗铣及工序 60精铣 N 面工序。查有关手册平面加工余量表，得精加工余量NZ为 1.5mm。已知 N 面总余量NZ总为5mm。故粗加工余量NZ粗(515)mm3.5mm。如图 3 所示，精铣 N 面工序中以 B 孔定位， N 面至 B、A 孔轴线的工序尺寸即为设计尺寸N BX精(46 土 005)mm，则粗铣 N 面工序尺寸NBX精为 475mm。查教材表 49 平面加工方法，得粗铣加工公差等级为IT1113，取 IT11，其公差N BX精016mm，所以NBX精(47.5士 0.0
26、8)mm(中心距公差对称标注 )。校核精铣余量NZ精：NZ精NBminN BmaxXX精精(47.50.16)(46+0.05)mm1.29mm 查阅有关手册，取粗铣的每齿进给量zf0.2mmz；精铣的每转进给量 f 0.05mmz，粗铣走刀 1 次pa mm；精铣走刀 1 次，pa 15mm。取粗铣的主轴转速为150rmin，取精铣的主轴转速为300rmin。又前面已选定铣刀直径为200mm，故相应切削速度分别为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 25 页
27、 - - - - - - - - - 粗加工cDn3.14Vm/min10001000粗=94.2m/min 精加工cDn3.14Vm/min10001000精=188.4m/min 校核机床功率（一般只校核粗加工工序）；参考有关资料，铣削时的切削速度功率为50.90.74cpznpcP167.9 10 afa z ke取 Z=10 个齿， n=15060=2.5r/s，ea=168mm，pa =3.5mm，zf=0.2mm/z，pck=1；将其带入式中，得5cP167.9 100.93.50.740.2168 10 2.5 1kW6.62kW 又从机床 x52K 说明书 (主要技术参数 )得
28、机床功率为 75kW，机床传动效率一般取75085，若取m0.85，则机床电动机所需功率EPPcm6.620.857.79kW7.5kW。故重新选择粗加工时的主轴转速为118r/min（第一档速），则cDn3.14Vm/min10001000粗=74.1m/min 将其带入公式得5cP167.9 100.93.50.740.2168 10118601kW5.2kW Em5.2P0.85cPkW6.1kW7.5kW 故机床功率足够。（2）工序 20钻扩铰 210F9孔至 29F9，钻 413mm孔。 29F9孔扩、铰余量参考有关手册取Z扩0.9mm， Z铰0.1mm，由此可以算出：Z钻 =(92
29、0.90.1)mm3.5m 413mm 孔因一次钻出，故其钻削余量为Z钻132mm6.5mm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 25 页 - - - - - - - - - 各工步的余量和工序尺寸及公差见表5。表 5 各工步的余量和工序尺寸及公差加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸及公差2-9F9 钻孔3.5mm 7mm 2-9F9 扩孔0.9mm H10 +0.05808.8mm 2-9F9 铰孔0.1mm F9 +0.049+0.0139mm 4-13
30、 钻孔6.5mm 13mm 孔和孔之间的位置尺寸 (140 士 0.05)mm，以及 140 mm、 142 mm、 40 mm、413mm孔的位置度要求均由钻模保证。与280mm孔轴线相距尺寸 (66土 0.2)mm 因基准重合，无需换算。沿 280mm 的于 L 轴线方向的定位是以两孔的内侧面用自定心机构实的。这种方案利用保证两内侧中心面与R、Q 两端面的中心面重合，外形对称，所以29F9 两孔连心线至内侧中心面的距离尺寸GX中需经过计算。其工艺尺寸链如图4所示。图中，R-X内侧为零件图上 R 面与内侧尺寸01.1mm，是封闭环。 X内侧- 中为内腔尺寸 (92土 1)mm 的一半，即为
31、(46士 0.5)mm；R GX为零件图上销孔连线与及R 面的尺寸 (115土0.1)mm。用概率法计算如下。RX内侧=01.1mm37.450.55mm RX内侧=XR G X内侧- 中GX-中GX- 中=XR G X内侧- 中RX内侧=（115-46-37.45）mm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 25 页 - - - - - - - - - =31.55mm 2RT- 内侧=2R GT+2T内侧 -中+2G-T中GT中=222R GRTTT内侧内
32、侧中=2221.10.21=0.412mm 故GX- 中=31.550.26mm31.550.2mm 参考 Z3025机床技术参数表，取钻孔4l 3mm 的进给量 f 04mmr，取钻孔 29mm 的进给量 f 03mmr。参考有关资料，得钻孔如3mm 的切削速度 9c0445ms267mmin，由此算出转速为1000v100026.7nr/ min654r /mind3.1413按机床实际转速取n630rmin，则实际切削速度为c3.14vm/min25.7m/min1000同理，参考有关资料得钻孔7mm 的 v0.435ms26.1mmin，由此算出转速为1000v100026.1nr/
33、min1187r / mind3.14按机床实际转速取n1000rmin，则实际切削速度为c3.14vm/min22m/min1000查有关资料得0.8f0FF9.81 42.7d fKN0.80MM9.81 0.021d fKNm?分别求出钻13mm孔的fF及钻孔7mm的fF和 M 如下。fF98l 427 13 0.0.84 lN26l 6N M981 o02l 13”00.84 lN m1672Nm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 25 页 - -
34、 - - - - - - - fF981 427 70.80.3 1N1119N 20.8M9.81 0.02170.31Nm=4Nm?扩孔 288mm，参考有关资料，并参考机床实际进给量，取f =0.3mm/r(因扩的是盲孔，所以进给量取得较小)。参考有关资料，扩孔切削速度为钻孔时的1213，故取扩 =1/2 22 mmin=11m/min 由此算出转速为1000v1000 11nr/ min398r / mind3.14按机床实际转速取n400rmin。参考有关资料，铰孔的进给量取f03mmr(因铰的是盲孔，所以进给量取得较小)。同理，参考有关资料，取铰孔的切削速度为cv03ms18mmi
35、n。由此算出转速为1000v100018nr/ min636.9r /mind3.14按机床实际转速取为n630rmin。则实际切削速度为cdn3.14vm/min17.8m/min10001000(3)工序 50粗镗，得粗镗以后的直径为795mm，放两孔的精镗余量为AB8079.5Z=Z=0.25mm2精精又已知ABZ=Z=3mm总总，故ABZ=Z=mmmm粗粗（3-0.25 ）=2.75。精镗及精镗工序的余量工序尺寸及公差见表6。表 6 镗孔余量和工序尺寸及公差加工表面加工方法加工前尺寸加工单边余量加工后尺寸精度等级工序尺寸及公差2-80 粗镗74mm 2.75mm 79.5mm H11
36、(0.19) 0.19079.5mm 2-80 精镗79.5mm 0.25mm 80mm H7(0.03) 0.030080mm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 25 页 - - - - - - - - - 因粗、精镗孔时都以N 面及两销钉定位，故孔与N 面之间的粗镗工序尺寸(475008)mm，精镗工序尺寸 (46005)mm及平行度 007mm，与一销孔之间的尺寸(6602)mm，均系基准重合，所以不需做尺寸链计算。两孔的同轴度004mm由机床保证。
37、与 R 及 Q 面的垂直度 01mm是间接获得的。在垂直方向，它由80 mm 孔轴线与N 面的平行度 007mm及 R和 Q面对 N 面的垂直度来保证。取一极限位置如图5 所示计算精铣 R 及 Q 面工序中 Q 面对 N 面的垂直度公差Q-NX垂。图中，-QY孔垂为孔轴线对 Q 面的垂直度 01mm，它是封闭环；Q-NY垂为 Q 面对 N 面在168mm长度上的垂直度，-NY孔平为了 L 轴线对 N 面的平行度 007mm。因在精铣 R 和 Q 面及精镗 2 80mm孔两工序中，面和孔轴线的位置都做到极限位置的情况很少，故用概率法计算此尺寸链，使加工方便。因为：22N-QQ NYYY孔平孔垂垂
38、（） （）所以：22Q-NNQYYY平孔平孔垂（） （） =220.10.0070.07mm 在图中，因为BAC=EDF，所以：CBEFCAFD，则 ：Q-NCBFDX=FE=CA垂 =0.07mm0.04mm168（46+55）同理， R 面与 N 面的垂直度公差也应为004mm。280mm 孔轴线与 R面的垂直度01mm在水平方向是由R面对定位销孔连线的平行度 006mm及 280mm 孔对定位销孔连线的垂直度保证的。取一极限位置，如图6 所示，计算精镗 280mm 孔工序中 280mm 孔轴线对定位销孔连线的垂直度公差为-GY孔垂。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -
39、 - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 25 页 - - - - - - - - - 图中，-RY孔垂为孔轴线对 R面的垂直度01mm，它是封闭环；R-GX平为 R 面对定位销孔连线的平行度 0.06mm，由于ABCEFH ，所以R-GY平G-RX平。同理，也用概率法计算此尺寸链如下。因为22R G-RGYYY平孔垂孔垂（） （）所以22R G-GRYYY平孔垂孔垂（） （） =220.10.006mm-GY孔垂受两定位销孔与定位销配合间隙而引起的转角误差的影响如图7所示。参考有关夹具设计资料设计两定位销如下。按零件
40、图给出的尺寸，两销孔为210F9，即0.0400.013210mm；中心距尺寸为(1400.05)mm。取两定位销中心距尺寸为(1400.015)mm。按基轴制常用配合，取孔与销的配合为F9h9，即圆柱销为10h900.03610 mm。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 25 页 - - - - - - - - - 查有关夹具资料，取菱形销的b4mm、B8mm。由于 ： a=LDLd2=0.0652mmmm（0.05+0.015 ） 2因此，菱形销最小间隙
41、为：2min2min220.06540.052100.013abXmmmmD菱形销的最大直径为：2max2min2min(10.0130.052)dDXmm=9.9612mm 故菱形销为：020.0369.961 99.961dh mmmm =0.0390.075mm下面计算转角误差。 tan = 1max2maxXX2L = (0.049+0.036)+0.049+0.0752 140mm =0.00074mm 由引起的定位误差GY=168tan孔定，故该方案也不可行。同理，该转角误差也影响精铣R 面时 R 同对两销孔连线的平行度0.06mm，此时定位误差也大于工件公差，即0.118mm 0
42、.06mm，故该方案也不可行。解决上述定位精度问题的方法是精良提高定位副的制造精度。如将2F9提高精度至2F7，两孔中心距尺寸 (1400.05 )mm，提高精度至（ 1400.03）mm，并相应提高两定位销的径向尺寸及两销中心距尺寸的精度，这样定位精度能大大提高，所以工序70“精扩铰孔2F9并提高精度至2F7”对保证加工精度有着重要作用。此时，经误差计算和公式校核，可满足精度要求。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 25 页 - - - - - - - -
43、 - 粗镗孔时因余量为： 2.75mm，故pa2.75mm。查有关资料取cv0.4msmmin。取进给量为： fmm r=0.2。10000v100024nrmin96rmind3.1479.5=查有关资料得：FcFcFcxyncFcpcFcF9.81C afvK3cccPFv10取FcC=180，FcFcFcFcx1y0.75n0K1，也可查阅教材有关资料得到。则：cF=0.750N=1452.3N9.81cP=-31452.30.4 10 kW=0.58Kw 取机床效率为 0.85，则所需机床功率为0.58kw0.68kw1.5kw0.85，故机床功率足够。精镗孔时，因余量为0.25mm，
44、故pa0.25mm。查有关资料，取cv1.2m s72mmin ，取 fmm r=0.12。1000v100072n=rmin287rmind3.14 18（4）工序 40铣凸台面工序。凸台面因要求不高，故可以一次铣出，其工序余量即等于总余量 4mm。凸台面距孔S 30H9球面中心0.20 6mm这个尺寸是在扩铰孔S 30H9时直接保证的。球面中心（设计基准）距280mm孔轴线（工艺基准）（ 1000.05）mm 则为间接保证的尺寸。本工序工艺基准与设计基准不重合，有基准不重合误差。铣凸台面对应保证的工序尺寸为凸台面距2480mm 孔轴线的距离D BX。其工艺尺寸链如图 8 所示。图中S BX
45、(100土 0.05)mm，XSD0.20 6mm，用竖式法计算 (见表 7)，得DBX0.50.3 106mm。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 25 页 - - - - - - - - - 本工序的切削用量及其余次要工序设计略。(5)时间定额计算。计算工序20的时间定额。机动时间。参考有关资料，得钻孔的计算公式为：12j+ +tfn1Dl =cotk +(12)2r21，钻盲孔时20。对钻孔 413mm 有：113118=cot+1.55.422mmm
46、m（），=19.5mm，2=3mm。将以上数据及前面已选定的f 及 n代入公式，得j19.5+5.4+3tmin0.11min0.4630j4t40.11min0.44 min对钻孔 47mm 有：17118=cot+1.53.622mmmm（），=11.5mm，2=0。将以上数据及前面已选定的f 及 n代入公式，得：j11.5+3.6+0tmin0.05min0.30j2t20.05min0.1min参考有关资料，得扩孔和铰孔的计算公式为：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -
47、 第 22 页，共 25 页 - - - - - - - - - 12jl+l +ltfn11d=cotk +(12)2rD扩盲孔和铰盲时2=0。对扩孔 288mm 有：18.87=cot60 +1.522mmmm（），=11.5mm，2=0将以上数据及前面已选定的f 及 n代入公式，得：j11.5+2+0tmin0.11min0.30j2t20.11min0.22min对铰孔 29mm 有：198.8=cot45 +1.51.62mmmm（）将以上数据及前面已选定的f 及 n代入公式，得：j11.5+1.6+0tmin0.07 min0.30总机动时间jt (即基本时间tb)为：tb(0.4
48、4十 0.1十 0.22十 0.14)min=0.9min 其余时间计算略。4.5 填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡工艺文件五、夹具的设计5.1 夹具总体方案拟定本次设计的夹具为第8 道工序铣凸台面的专用夹具。确定设计方案 : 这道工序所加工的凸台面因其与N面有夹角为 30，为斜面。故其主定位面应设计成斜面。从对工件结构形状分析，若工件以N面放在支撑板上，定位夹紧都比较稳定，可靠，也名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 25 页 - - - - - -
49、- - - 容易实现。但由于工件凸台面与N面成一定角度。故支撑板亦应该与其呈一定角度。本道工序，因为单铣凸台面，定位方案较为简单。定位方案采用“一面两孔”方案。工件以 N面在夹具上定位，限制三个自由度，其余三个自由度由N面上的13 孔来限制保证，一个短圆柱销限制两个自由度，一个菱形销限制一个自由度。即由一个圆柱销和一个菱形销可以限制其余的自由度。夹具设计时，在满足加工需要，且操作方便的前提下，尽量使夹具设计简单。故本道工序夹具采用手动夹紧。5.2 确定夹紧力级螺杆直径由参考文献查表，应为夹具的夹紧力与切削力方向相反，所以，实际所需的夹紧力与切削力与夹紧力之间的关系为：F夹=KF 式中， K为安
50、全系数。由参考文献可知，当夹紧力与切削力相反时，取K=3。由之前的计算，可知，最大的切削力为大背吃刀量粗铣凸台面时的力，所需机床的功率为mP=0.046kW,其切削速度为 V=23.342 mm/min=0.39mm/s,由公式P=FV WL=FL1/L2 L1=70mm L2=43mm 知，WL=0.19kN 查参考文献查表知，一个 M10的螺杆能满足条件，但此处为增大安全裕度，均取M16的螺杆。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 24 页，共 25 页 - - - -