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1、毕业设计报告(论文)报告(论文)题目： 变速箱体的加工工艺 和夹具设计 作者所在系部： 机电工程学院 作者所在专业： 飞行器制造工程 作者所在班级： B15132 作 者 姓 名 ： 王倚天 作 者 学 号 ： 20154013201 指导教师姓名： 张增良 完 成 时 间 ： 2019年6月 北华航天工业学院教务处制北华航天工业学院毕业论文摘 要我的这次毕业设计是对变速器箱体的零件图进行夹具体设计。夹具设计在现在现在国内多是手工单独设计，通过经验设计，我在文中会先对我的课题进行阐述，变速箱体本身和夹具设计这种工艺都有所提到，包括国内外研究现状，课题的目的和意义等，我还要对我遇到的问题进行讨论
2、。通过分析零件箱体图，确定零件的加工工艺，从毛坯料开始，按步加工。同时对主要的3步加工进行夹具设计，包括铣床夹具，钻床夹具和镗床夹具。每种夹具都从定位基准，定位原则的方面进行描述。在每个设计之后，我会加上我自己的总结。以更好的理解。在设计完这些夹具之后，我还稍微谈了一下我的其它部分的工序，最后，是结论和致谢。关键词：机械加工 工艺工装 夹具设计 箱体加工工艺AbstractThis graduation project of mine is a detailed design of the gearbox part drawing.Fixture design in China now is
3、mostly manual design alone, through experience design, I will first on my topic in the paper to elaborate, gearbox itself and fixture design this process has been mentioned, including domestic and foreign research status, the purpose and significance of the subject, I will also discuss the problems
4、I encountered.Through the analysis of parts box drawing, determine the processing technology of parts, starting from the blank, step by step processing.At the same time, the main 3-step machining fixture design, including milling fixture, drilling fixture and boring fixture.Each fixture is described
5、 from the aspects of positioning datum and positioning principle.After each design, I will add my own summary.To better understand.After designing these fixtures, I also talked a little about the process of my other parts. Finally, the conclusion and thanks.Keywords: mechanical processing technology
6、 fixture design box processing technology目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题概括11.2 国内外研究现状11.3 课题的目的和意义21.4 本文的研究内容21.5在本课题中遇到的问题3第2章零件的分析42.1零件功能简介42.2零件工艺简介4第3章 毛坯料的确认73.1 毛坯料的种类73.2 毛坯料的尺寸7第4章 铣床夹具的设计94.1 定位基准94.2 定位原则94.3切削用量94.4 夹具体的设计114.4 小结12第5章 镗床夹具的设计135.1 定位基准135.2 定位原则135.3切削用量145.3 夹具体的设计155
7、.4 小结16第6章 钻床夹具的设计176.1 定位基准176.2 定位原则176.3切削用量176.4 夹具体的设计186.5 小结19第7章 其它工步的考虑207.1铸造207.2时效207.3涂漆，补漆207.4去毛刺207.5检验20结论21致谢23参考文献24IV第1章 绪论1.1 课题概括我进行的是变速箱体的夹具设计和加工工艺。这属于机械设计类的一种，在现代社会当中，机械设计水平是衡量一个国家机械技术的重要标准。一项箱体类零件本身是一种较为复杂的零件，我所进行研究的是其中的一种，夹具设计作为一种比较常见的毕设题目有很多的资料。机械设计中存在着不少的箱体类零件加工。实际生产中，要确定
8、生产工艺和夹具，这样才能使得生产效率更高。根据生产工艺才能设计出合适的夹具体，所以在设计说明书中在分析完零件本身后，首先要分析出工艺才能进行以后的内容。工艺流程设计之后，就会对整个的零件的加工过程有所理解。就能更好的设计毛坯料尺寸，然后更好的设计夹具。可能在某些地方做的还不够好。但大体设计上应该是没什么问题的。毕竟夹具设计和工艺设计都是一些注重基础的东西，对于难度上来说并不大，主要在于细心和耐心，细心的发现问题，耐心的解决问题。这次的课题，不但是一次对我知识上的洗练，也是一次对我自主学习能力的培养。可能这些知识我会忘记，但是这能力和学习习惯会使我一直受益。同时，我在设计的过程中对自己的题目有所
9、额外的发现，虽然对我的设计意义不大，甚至还在实际的设计过程中对我问题的思考产生了阻碍，但是，这对于我个人的能力是一项不错的帮助。1.2 国内外研究现状在一些地方，国内外的情况都是一样的，都是向着现代化的方向发展着，有不少的期刊，杂志都是各国学者研究的成果。箱体类零件的材料，形体各个国家都在研究如何对其进行优化。工艺上的研究各个国家都在进行着。国内现状：国内箱体的应用十分广泛，我国的夹具设计发展迅速，发展方向为向着柔性夹具的方向发展，虽然发展迅速，但是我国的企业仍然存在着一些问题，一些中小型企业仍然大量使用专用夹具，会造成不必要的浪费。需要大量专业夹具，同时因为产品更新问题，有时会需要更换夹具。
10、这个问题需要解决。国内在有些地方上要求和国外一样。我国的夹具生产从1960年以后有所发展建设了多个厂子。现在甚至会出口一些产品至国外。纵使有进步但是我们仍然要时刻注意，因为还有很多问题，我国的技术只能说是不错，还未达到领跑的地步，如果想要我国的机械设计技术更好，还需要我国的机械设计人才的努力，先学习先进的理念，然后结合我国的实际，更好的应用。在很多方面我国的夹具设计还有所制约，像我国的加工技术，还有材料。国外现状：某些发达国家在夹具设计上走在了我国的前面，在柔性夹具设计方面有所研究，国外的夹具设计与计算机和数控机床相结合，同时国外也在努力朝着现代夹具发展方向发展着。夹具设计出来的夹具更加的精密
11、，在使用过程中会使得生产效率更高，同时，适应不同的零件属性。国外也在为了能更好的进行自己的机械设计而努力着。未来夹具设计必然会更加的快捷，设计出来的成果在灵活性上还会强，不需要频繁更换夹具，同时夹具的加工精度也越来越高，这必然使得零件精度水平越来越高。我所希望的是我国能够更加的优秀。但是还是存在种种的问题，我们应该正视这些问题如果可以的话，争取解决掉这些问题。1.3 课题的目的和意义这个课题，能够让我充分利用自己曾经学习过的知识。像我们曾经学过的工程图学，机械原理，机械设计，夹具设计等。在实际应用当中，作用并不是很大，因为已经有过设计，而我的设计，只是我自身的理解，我与经验丰富的人相差较大。但
12、是这个是对我自己大学学习的一个总结。以后的生活中，如果我从事这类的工作，这次的毕业设计会成为我的一次经验。因为时间安排上的原因，这次毕业设计让我学会了更好的规划时间。不浪费时间的习惯会使我受益巨大。夹具的应用较为广泛，夹具的种类也多样化，亲手设计出来夹具之后，会对夹具加深理解，有用到夹具的时候我会想起这次的收获，会在那时给予帮助。纵使以后我不再从事机械设计类工作，但我努力设计的过程，将会成为我的财富。我查阅资料的能力，自主学习的能力都得到了锻炼。同时，因为这次毕业设计我需要用到制图软件，所以我制图软件的应用有了提高。这次的毕业设计虽然比较幸苦，但收获比较多。虽然说起来这种夹具设计并不复杂，主要
13、都是一些基础上的东西，这对于我的机械设计方面的基础起到了夯实的作用。我所提供的只是一种箱体的工艺设计和夹具设计。在用上这种箱体的时候，如果需要生产出中批量或大批量的时候，可以考虑考虑使用我设计的这种夹具。当别人进行夹具设计的时候，如果没有设计思路也可以从我的论文中借鉴，如果能够帮助到他们，我会觉得很高兴。1.4 本文的研究内容本文研究的主要是箱体类零件的夹具设计和工艺设计。夹具设计比较常见，工艺工装设计也有不少，我通过借鉴他人的研究思路，我自己认为这样的路线更有利我的设计。首先，我要分析零件本身的属性。然后找出一条合适的加工工艺路线。再然后我就确认箱体的毛坯料。再下一步我就开始对主要的3步，1
14、铣上表面，2镗孔3钻上表面的孔。进行夹具设计。在设计中要考虑定位基准，定位原则等问题，我都会在本文之中一一列举。这样就会形成一套完整的体系。这次的毕业设计是我在夹具设计类研究中的一次实践，是我将平时的学习的成果运用的一次体现。而且，我在做研究的时候，还发散了思维，只能说半发散了思维。在自己的研究的问题中加入了自己对于这些问题的理解。提出了一些我在研究中的自己的问题，并且试图解决它。虽然这些问题很多都是一些不是很重要，和我的设计必须的部分联系不是那么紧密，甚至我的有些问题根本就是一个笑话，在明白的人眼中毫无意义。但这是我的思考，是我的成果。 1.5在本课题中遇到的问题零件图较为复杂，孔较为多，数
15、据较为密集。虽然对加工精度要求不是很高但是定位较为复杂，在镗中心孔的时候我甚至有一点不知所措，因为，我不理解怎么镗这个孔，毛坯料设计需要查阅资料，仔细思考。设计的夹具种类较多，较为复杂。数据的计算，解决问题的方法的思考需要时间。有点无聊。需要克服。制图较为复杂，软件应用不是很熟练。通过这次毕业设计，我发现了我的不足。平时的学习中不够扎实的地方这次。这次我通过看过去的内容，复习的过去的专业知识。对我解决我的问题有很大的帮助。在查资料的时候，我发现，如果是别人的研究成果的话，内容上都不够具体。在一些较为基础的地方并不能使的我充分的理解。这个时候，我们就应该查阅基础的资料书，我们以前学习过的专业课知
16、识。我们学校的图书馆中存在着一些机械设计类的书籍，虽然我并没有列举在文献综述当中，但是在做毕业设计的时候，还是借助了其中的思想。我在文献综述中主要是列举了我看过的论文，期刊等内容。这些主要是提供给了我思路和大体的图纸样子。而那些数据上帮助了我的书籍，就是那些机械设计类比较常见的专业类书籍，记录了国标和常识性质的资料，我并没有将其记录下来。第2章零件的分析2.1零件功能简介我这次所需要做的夹具设计和加工工艺的零件是一个箱体类零件。上下两个大孔应该是来放主轴的，两个主轴如果直径不同就是用作变速箱体，如果直径相同就是传动作用，不过题目上已经指出这个是变速箱体，所以不在考虑多余的东西，另通过看图可知镗
17、孔镗出的直径是有区别的。看这个零件图底座上的4个孔，在我的工艺上可以帮助我的定位，上表面的孔主要的作用是将上盖固定住。零件图如图2-1所示。2.2零件工艺简介我认为这个零件应该应该应用铸造工艺，先做出毛坯料，因为毛坯料大小有所区别，先应该等一段时间等时间过去，这一步是时效，下一步是先涂上一层漆，这样可以避免后期涂漆对零件尺寸的影响太大，之后我就开始铣零件，首先铣上下表面，下一步我选择铣侧边，包括左右和前后的侧边，在铣左右侧边的时候需要我找一块垫块。因为有垂直度的要求，所以，我用经过半精加工的下底面作为基准，这样可以使得垂直度得到保证。到此铣的工作完成。然后我选择钻底下4个台阶孔，这4个孔可以作
18、为我以后的定位基准。接下来我选择镗孔，先镗左面的两个大孔，之后镗中间的两个大孔，之后镗右边的两个大孔。镗孔有同轴度的要求，我准备用经过半精加工的上下面，还有经过半精加工的前后面的距离来保持。到此镗的工作完成。之后我就开始钻孔，加工左边7个M10的螺纹孔，之后加工右边的两个M16的螺纹孔，之后钻，绞，扩右边M30的孔，之后是钻，绞，扩中间的两个M22的孔，然后加工上表面的中间的M10螺纹孔，下一步我选择钻上表面周围的8个M10的螺纹孔，到此钻床告一段落。下一步，我去除毛刺，然后对产品进行清洗，保证零件表面的光洁，然后检验做出来的产品是否合格，最后进行补漆，因为已经涂过漆了，这一步不应再涂过厚，主
19、要保证有漆就好，避免使表面的尺寸出现偏差。如表格2-1工序1铸造工序2时效工序3涂漆工序4粗,半精铣上平面至尺寸工序5粗,半精铣下平面至尺寸工序6粗，半精，精铣箱体左侧平面至尺寸工序7粗，半精，精铣箱体右侧平面至尺寸工序8粗，半精铣箱体前平面至尺寸工序9粗，半精铣箱体后平面至尺寸工序10钻、扩、铰4个台阶孔 工序11粗,半精，精镗左边的直径为62mm和80mm的孔工序12粗,半精，精镗中间的直径为92mm和42mm的孔工序13粗,半精，精镗右边的直径为72mm的两个孔工序14加工左边7个M10的螺纹孔工序15钻右边两个M16的螺纹孔工序16钻、扩、铰右边的两个M30的孔工序17钻、扩、铰中间的
20、两个M22的孔工序18加工上表面中间的M10的螺纹孔工序19加工上表面周围的8个M10的螺纹孔工序20去毛刺工序21清洗工序22检验工序23补漆 工艺路线以上，就是我的工艺路线，我考虑到了我所能想到的问题，并且将一些比较相近的工艺放在一起，这样在加工的时候我认为可以减轻工人的加工的复杂程度，让调整的时间更短,生产的效率更高。能更加经济。在设计这套工艺路线的同时。我还想到了其它的工艺路线。在铣完上下平面之后直接我就经行底面4孔的加工。之后再用一面两销定位法。可是我发现，这一步的加工并没有这么的必须。在铣的过程中，主要是保证面即可，不需要再那么多的定位的要求。第3章 毛坯料的确认 3.1 毛坯料的
21、种类在我所加工之前，我所进行设计工艺之前，首先我要把我所要的毛坯料设计出来。如果没有毛坯料，一切的设计都无从谈起。毛坯的加工有铸造，锻造，冲压，焊接加工甚至还有一些型材，当我得到我的零件图之后，我要考虑以下几个方面。1这个零件材料是什么，这个零件要用来做什么。2这个零件本身的形状和尺寸。3生产批量的大小。4如果要使用什么新型的工艺技术，另外考虑。当然这个就是一种思路，在零件图上有，铸件，材料为HT200，进行时效处理。像这种铸件大中批量生产比较多。正常的热处理和时效是不可少的，用以避免零件出现瑕疵。这些都是常要思考的东西。这个时候，我所考虑的只是毛坯料的基础，只是从大体上对这个毛坯料的种类规定
22、了一下，还有一些具体的内容要设计。3.2 毛坯料的尺寸毛坯料的尺寸需要有零件的尺寸，在零件的尺寸上加上加工余量，如果是掏孔的话需要减去加工余量。在计算毛坯尺寸的时候要考虑如下几点：1尽量使得加工方便。2如果小零件的数量较多，而且不算复杂可以做一个坯，用以节约成本，当然这次的是一个大的箱体不需要这样。3尽可能的减小加工余量，运用新技术，使得成本减少。下面开始对毛坯料进行计算对毛坯的外面的尺寸进行计算，我所要加工的零件长为396mm，宽为190mm，高为230mm，表面的粗糙度为3.2，我将加工的公差的定为7级，加工余量为级别我选定为F级。毛坯外面尺寸的长边长度为mm毛坯外面尺寸的宽边长度为mm毛
23、坯外面尺寸的高度长度为mm这样毛坯的外边的尺寸就设计好了，而镗的那些孔，我都是留出了半径为3.5mm部分用于加工，先粗镗掉2mm，再半精镗掉1mm，最后精镗掉0.5mm，这样可以保证表面的粗糙度。其实说起来留这么多的部分可能在毛坯上有所浪费。但我觉得这种尺寸比较合适。如果在尺寸材料上有所浪费，那么应该注意回收材料。将加工的废料收集起来，进行再利用。这样就可以相对而言减少消耗。第4章 铣床夹具的设计4.1 定位基准我所设计的铣床夹具是第一步的铣床夹具，就是用铣床的第一步，铣上表面，我计划用下平面作为定位基准，因为还未加工，各处都还不够准确。我以下平面定位限制了3个自由度，保证了箱体不能够在上下运
24、动，以及两个旋转，这就足够了，因为这一步的加工只是为了加工出一个基准面，只要保证上下两面的距离和上表面的粗糙度就够了。所以这个设计比较简单，很多的地方就不需要那么的注意。 4.2 定位原则这个只是一面的定位，只需要限制3个自由度。只是限制z轴的移动和限制沿x轴的旋转和沿y轴的旋转。基本上是一种比较少的限制的定位方式。甚至可以说就没怎么限制。这个设计在一定程度上来说并不是很需要。但是我为了我的思路明确，保持我设计的完整性，所以设计了这个。4.3切削用量我对这个零件的铣分为粗铣，半精铣两种每一种的切削用量，切削余量，切削深度都不一样，选取的刀具也不一样，先对粗铣进行计算分析。粗铣：我选取的是三面刃
25、圆盘铣刀，用的是其中的粗铣铣刀，机床选择的是卧式铣床，型号为X6032万能铣床。铣刀的规格为，齿的数目为8。因为我在我毛坯料上预留的距离为3.5mm，所以我粗铣的深度为2.5mm，我留出1mm的单边余量。齿的进给量我选定的为0.12mm，凭此可以对主轴的转速进行计算。n为主轴的转速，因为在实际的生活中并不存在刚刚好是254转每分的电机，如果定做不但贵而且更换不易。所以在这里我选取的是300转每分的电机。所以就可以对铣削速度进行计算。v为铣削速度。一次走刀就可成型。同时也可以算出进给量，进给量。这样就可以得出每秒的进给量，每分钟的话就需要在上述数据上乘60，每分钟的进给量。半精铣：我选取的仍然是
26、三面刃圆盘铣刀，不过规格和上一步不同，用的是精铣的铣刀，机床选择和上一步相同也是型号为X6032的万能铣床。铣刀的齿数不再是8，而是12.。上一步的加工中留下了大概共计1mm的加工余量，这个时候我就用半精加工去除，深度选择为1mm，留出0mm的单边余量。齿的进给量选择为0.08mm，对主轴的转速进行计算，n为主轴的转速，主轴的转速。这个时候通过查阅书籍可知，并不存在61转每分钟的电机，虽然有60转每分的，但不能满足生产需要，所以舍弃掉，我所选择的是75转每分钟的电机。下面我就需要对实际的切削速度进行计算。所以实际的切削速度v为0.4米每分钟。这个时候就可以对进给量进行计算，进给量。每分钟的进给
27、量为72mm/min。切削的长度可以通过毛坯料直接得出为。刀具的切入长度可以通过计算得出。将刀具的切出长度确定为2mm。走刀次数为1，所以这样可以确定刀具的走刀时间t。这一步是粗铣的走刀时间，然后我计算半精铣的走刀时间。半精铣的切入长度与D一致，所以说为100mm。同时切出长度依然为2mm。走刀次数还是1，这样确定走刀时间t。这样总的切削的时间等于半精铣加粗铣的为7.23min因为箱体的上表面的粗糙度要求不高，不再需要再精加工一次了，所以我就没有进行精加工以节约成本。但是我对于半精加工的要求还是比较的高。这个体现在我在半精加工的时候，所选择的精确度其实都与精加工相差不大，在精加工的话，我仍然会
28、选择相同的刀具，选择相同的机床，但切削深度和进给量等方面都会改变，深度会减小，进给量会增加，切削速度会适当增加。不只是上表面的铣，下表面的铣也是这个思路，就连铣前后的侧面的时候，我也是用的这种思路，只不过，在铣左右侧边的时候，就不是如此了，因为在侧面上有了粗糙度的要求，所以，在粗铣，半精铣之后，我需要再加上精铣这一步。这样的话，在切削的时间上还要加上精铣的那一步。4.4 夹具体的设计我设计的夹具是用做铣上表面的如图4-1 铣上表面的夹具体装配图这个夹具之中起主要作用的是压板，压板固定住了下底面的位置，这些柱体由左向右的作用分别是支撑压板，控制压板的位置，将垫块与底座相连接，中间的是为了将对刀块
29、与底座相连。注意，在我的垫块的部分并没有限制的作用，虽然垫块的两个部分看起来是限制了左右的移动，其实来讲并不需要。虽然不会产生过定位，但是单纯的不需要，一定程度上这是对成本的节约。加工的时候可能出现问题的地方就在于如果铣刀力量过大会使得箱体左右运动，左右的第3个螺钉和垫块突起的部分可以减轻这个问题。同时这步的主要要求是保证上下的平行度就可以满足。而这个要求靠压板完全可以满足，所以并不需要严格的控制规格。我选取了世面上比较常见的一种M18的那种螺钉。切削的速度我选择的并不快，在粗铣的时候我选择的切削的深度也不过是3mm，还留出了1mm这种比较大的单边余量。所以不存在问题。这个夹具是我在本次设计中
30、所设计的第一个夹具，它的本身要求比较少，甚至可以说这个夹具并不是很需要，只要限制3个自由度而已。我所看到的他人的设计，大多是限制全自由度，他们会考虑到很多。而我不用。4.4 小结这次的设计为一项比较简单的设计，在因为我所考虑的只有一个固定，其它的方向的固定和夹紧我并没有用到。这两个压板就足够起到作用了，其它的只是为了起到固定作用，在底板上的孔主要是为了使垫块和压板固定。只要考虑到不要使得固定不住就可以了。本身的难度并不高。这次的设计在开始的时候，我是想设计出一面两销定位法的，不过，后来发现这一步不需要这么多限制，虽然数据变化不大，但是我把定位的一部分作用去掉了只是用以夹紧，避免加工中出现分离，
31、上下两面的平行度受到影响。这次的设计的铣床的夹具，与其说是一个问题，一个困难，不如说这是我的一个练习，因为这个比较简单，比起后面我所要设计的镗床夹具和钻床夹具简单的多。这个夹具的设计，使得我对要做的事情有所了解。就像是在攀爬一座大的山脉时，我所翻过的第一个小山峰。鼓励我接着努力的做下去。在铣床夹具过后，我将对镗床夹具进行描述。在描述的方面与铣床的一致。 第5章 镗床夹具的设计5.1 定位基准我镗床夹具设计所设计的是第一步镗的，我选择的是从左到右的加工顺序，第一步的镗的内容就是左边的两个孔，选择一面两孔（销）定位法，选择底面作为基准面，以上一道工序打出的4个孔中的两个在同一斜面的孔作为两孔，就是
32、斜向对称的两个孔作为定位孔，这样我就限制了6个自由度，使得零件被固定住，镗孔有同轴度和精确度的要求，所以在夹紧和定位上要求比上一个铣床夹具严格的。这个对于我来讲是我设计的一个难点，这个镗床的难度大，需要思考的更多。5.2 定位原则一面两孔（销）定位，底面限制限制了3个自由度，其中包括在z轴上的移动，零件绕x轴旋转和绕y轴旋转。两个孔如图5-1，一个孔限制了零件在x轴上的移动和在y轴上的移动，第一个孔和第二个孔之间的相互关系限制了零件在z轴上的旋转，一共限制了6个自由度。 5.3切削用量在毛坯制作的过程中，这两个孔要留出余量，我所准备的余量为3.5mm，所以左右各减去3.5mm，大孔为73mm小
33、孔为55mm，对这两个孔进行加工，使其满足要求。镗孔比铣更多，因为这个表面有粗糙度的限制，所以在粗镗，半精镗之后还要精镗。精镗之后，我觉得已经完成了表面粗糙度的要求，所以不需要再进一步加工了。在本图中，表面粗糙度要求比较高的就是这步的镗孔，所以在这一步要注意一下。首先是粗镗：镗床选择卧式镗床T618，刀具选择硬质合金刀，切削深度选择为2mm，单边余量定为1mm，我选择刀杆伸出的长度为200mm，通过这两个条件可以由资料得到进给量为0.2毫米每转。切削的速度为2.4米每秒，就相当于144米每分钟。由此，可以得到机床主轴转速n，。镗床电机的选择和铣床电机的选择原则一样，这时候通过查阅资料可以得知，
34、机床主轴转速n的选择应该为1000转每分钟。这时候，因为电机的选择与理论上的不同我就应该计算一下实际的切削速度。实际切削速度v的计算结果：。工作台每分钟的实际进给量，就能通过简单的运算得出既：。接下来我所要进行计算的是半精镗：经过上次的粗加工，单边的余量为1.5mm，我这次加工的切削深度为1mm，留下0.5mm的加工余量作为最后的精加工。同样选择硬质合金刀，镗床还是卧式镗床T618，刀杆的伸出长度仍然为200mm，这样我就可以选择进给量，我选择的进给量为0.15毫米每转，我选择的切削速度为V，。这时候可以进行机床主轴转速n的计算。所以我选择的电机转速为1200转每分的，所以实际的切削速度v要快
35、一点。工作台每分钟的进给量，。最后，我所要做的是精镗，精镗的单边余量为0mm，我上一次加工的余下的部分为0.5mm，这步的切削深度就为0.5mm，我还是选择硬质合金镗刀，镗床还是T618，就是因为刀具，夹具和机床都没有发生变化，所以我才将这3个工步放在同一道工序。刀杆的伸出长度仍然为200mm，我这次选择的进给量为0.1毫米每转，我选择的切削速度v为3.5毫米每秒，也就是210毫米每分，这时进行机床主轴转速n的计算。所以我选择的电机转速为1200转每分，所以实际的切削速度v可以得出。工作台每分钟的进给量，。这时切削的用量已计算完成。这种是数据上的东西，从这些看起来和铣的工作量相差并不大，可是镗
36、的思考会更多。5.3 夹具体的设计我所设计出的夹具是为了镗左面两个孔的如图5-2所示 镗床夹具装配图 这个图是镗左边两个孔的时候的夹具体装配图。包括底座和夹具模板还有零件，因为要镗孔，要保证6个自由度，通过上面的压板使得零件固定在这个面上，确定3个自由度，在图中间的位置上的两个小孔都是用来定位的，这样可以将零件的6个自由度全部固定住。在中心两个孔边上的两个较大的孔是为了固定模板的，而周围的那些高的柱体主要是为了压板的功能服务的。镗削的时候，零件会受到力的作用，有可能会移动，这个时候就要进行思考，因为4个孔是固定大小的，所以销的选择是不能改变的，这个固定的力最大值恒定，如果想让零件固定的更好，可
37、以选择增加上面压板的压力。这套夹具是左面的夹具设计，我开始觉得镗中间和右面的夹具设计内容相差并不是很大，可是在实际思考的过程中，就会的发现，右边的镗床的夹具的设计相差不大。但是中间的孔较为难镗。中间的上边的孔比左右的两个孔都要大，这个时候，我就要有一个加工的思路，这个思考的过程我觉得是我这次设计中最为困难的，我最后设想的结果是，在加工中间的那个孔的时候另设计一套反向的凸形状的夹具模板，两边的部分延长下来，连到箱体之外，然后再固定在夹具底座上，然后将镗刀由上面放下来，放在左面的孔和中间的孔之间。然后再通过模板控制镗刀的位置。最后再开始镗中间的孔。其实下面的孔不用这么费力，因为下面的孔比左右的孔小
38、，所以可以把模板如左面的加工一样放在外面，之后镗刀通过模板加工也可以。加工相对简单一点。虽然看起来这个的难度和铣床夹具的设计相差不大，但实际上来说这个难度要大的多，不但是本身自由度，粗糙度。对于我本人来说，镗床的想象更加的困难。我们学校组织过金工实习，我们在实习的过程中接触过铣床和镗床。但是，我对镗床的理解更困难。需要更多的思考。上面的图是我的一个整体上的零件的装配图，我所用的夹具的模板为为一种比较简单的模板，只是附在表面左右比零件稍宽，孔的大小与零件一致。5.4 小结这次的设计我开始的时候准备用3套夹具，镗3次孔用3套夹具，我想到了夹具设计应该考虑到通用的特性和经济的原则。所以我更改了我的设
39、计，在cad上的是我原来设计的单纯左边的镗床夹具，可以满足镗左边的要求，但是我觉得可能会因为太小影响我镗中间和右边的孔，如果更换夹具的话，会影响到同轴度，我于是想用同一套夹具，直接加工，虽然是分3次，但是可以在同一个机器上，用同一套夹具，中间的镗孔的话设计起来比较困难，右侧的话，可以通过右侧进刀来做到，但是在中间的孔，我觉得一种倒立的凸形状的夹具模板，在底座上对映位置打上两个孔，然后刀具从上边放下来，放到左边与中间的孔之间然后通过夹具的模板确定位置。这样就可以镗中间的大孔，这一步是加工比较困难的一步，我现在提出的只是中间的加工方法，而将3个夹具模板放在同一个底座上也是可以的，因为尺寸上是相同的
40、，只要在对映的位置上打上孔，使得3个夹具模板都能够在同一个底座上固定既可。但是，因为机床选择问题，我并不能在同时加工这3步，所以并不能使工作方便，能够节省两个底座的钱，但是会使装夹不方便，在生产中反而会使生产效率变低，所以意义不大，所以这个设计并没有成功，但这是作为我思考夹具设计的一个发散思维的成果。虽然失败了，但是对于我在夹具设计上的研究有了帮助。虽然在这里我没有做出镗中间孔的夹具图，但是中间的这个孔是最难镗的。这个孔，我需要有加工它的思路，考虑它的可行性。设计本身是一项比较枯燥的事情，但是，自己设计并解决问题是一件很有意思的事情。我在查阅资料的时候并没有查到类似的我设计的镗中间孔的设计。这
41、让我很是高兴。纵使它可能不对，但是这是我的一个思路。在镗床的夹具设计完之后，我松了一口气，这个问题终于思考完了，我在设计的开始就较为担心，设计好了算是轻松了好多。觉得钻床难度不会比这个大。第6章 钻床夹具的设计6.1 定位基准我钻床夹具设计的是第一步钻的，就是中心孔的那个钻的工步，不过，我发现，不但可以用来钻中心孔，也可以用来钻后来的周围的8个孔，本来这些都是在上面，其实也可以用一个工步来进行，这个时候我才发现我自己设计的问题，这两步可以和为一步，先说定位基准，这个也是选择的一面两孔（销）定位，同样是选择的下底面为一面，两孔也是和镗孔的选择方式相同，x轴或者y轴相同就行，这样就限制了6个自由度
42、，可以使零件完全被固定。这个定位方式和镗床的一样。本篇设计中很多都是这样定位的。因为这种定位较为简单，很容易就能发现自己的不对的地方。只要是额外再有限制，就是过定位了。6.2 定位原则这个定位的原则和镗床的夹具相同，同样是底面来确定3个自由度沿z轴的移动，沿x轴的转动和沿y轴的转动，其中的一个孔来确定2个自由度，沿x轴的移动和沿y轴的移动。最后一个自由度，零件沿z轴的旋转就是由着两个孔直接的相互的位置关系来确认的。6.3切削用量工件的材料是HT200，孔的直径为10mm，我选择的钻床是Z535立式钻床，首先我要将其钻孔至直径为9mm。所以，我要选择直径为9mm的麻花钻头作为加工的第一步。这种直
43、接钻出来的在精准度上一定会存在着问题，所以，我要在钻完这些孔之后，攻丝至直径为10mm，这样可以保证尺寸，同时深度也可以通过丝锥来控制。在这里我取进给量；切削速度v我选择的是。这时候我就可以计算机床主轴的转速了，机床主轴转速n，。因为不存在刚刚好的电机，所以选择与其相近的900r/min。这时候就可以计算实际的切削速度v，。刀具的切入长度的数值为：刀具的切出长度我选择为0mm走刀的次数为1次这个就是我在钻床夹具设计上的切削用量的计算结果。主要的内容与运算思路和镗床相差不大。钻孔的计算相对来说少一点，因为不需要再像镗床一样，对于3种的精准度分别计算。6.4 夹具体的设计我所设计出的夹具是为了加工
44、上表面的8个直径为10mm的孔的，夹具装配图如图6-1 钻床夹具装配图这个图中主要用做定位的是上表面的钻模板的部分压着零件，使得零件在底面上，上表面与底面平行，这样就可以固定一面，而其余的部分是由底下的两个定位销定位的，并未在图上显示出来，图上显示的两个主要是起固定作用，因为本次是钻，对于固定的要求较高，所以设计了底下两排的固定的部分，除了底面的两个定位销是起定位作用，其它的只有固定作用，这样，可以避免过定位。面定位3个自由度，两个销再定3个。很经典的一面两销定位法。因为这个图有一部分未显示出来，所以我另用一个图6-2 底座图该图是夹具的底座的图，首先我们可以看到左右两个槽，是用来将底座锁在加
45、工机床上，往中间去的部分，左右都是为了紧固连接的，一个是用销轴，另一个用的是螺母，都是用来与钻模板连接的，再往中间去，上下的两个孔都是为了放底面的压板的，再往中间去看，那左右共四个未在中心轴线上的孔，都是为了固定的作用，这4个孔未与底面的4孔重合，因为有两个孔里插入了定位销，不需要插入到最底面的底座上，只要从孔中，插入垫块之中定位即可。中心轴线上的两个孔也是用来固定的。然后，最中心的三个孔起到的作用也是固定作用，将上面的垫块与底座固定。这里我没有用一个完整的垫块，因为多个垫块可以相对的节省材料。这个图的靠中心的左右两排的孔中最上和最下的就是上图中显示出来的。就是那个固定的。这个钻床的夹具的形态
46、和工作的原理倒是比较好想象的，也不存在着一些难加工的部分，只需要注意到8个孔的位置关系，而这种关系重点是靠钻模板保持的，在设计的时候就已经考虑到了。6.5 小结开始的时候，我看到自己设计的夹具体可以用两个工步还是很高兴的，只需要稍微改一下模板就好了，觉得镗床的时候自己没有做到的设想现在做到了，可是，转念一想，我这个夹具并没有太过巧妙地地方，为何能做到这样的事呢？答案就是自己把本来可以一个工序做到的分成了两道工序，这个就是一个失误。我对通用的理解出了一些偏差，通用是说不同零件的通用，在同一个零件中连续的工序中，你的夹具通用了，机床也通用了与其说它是两道工序，不如说是同一道工序的不同工步，只不过是分开了。虽然在图上这两个部分是分着给的，但是分着给主要是为了给出那8个孔的位置关系。我在实际做夹具设计的时候，既然已经知道位置关系，我就应该将其整合起来，再一起设计出夹具来。不过与其说是设计一套新的夹具，不如说是设计出一套新的钻模板。只要将两套钻模板相结合，9个孔，就能满足要求。第7章 其它工步的考虑7.1铸造铸造所需要考虑的内容，就是毛坯料的种类和尺寸，我已经考虑过了，其它的部分考虑的就不需要很多了。7.2时效零件的铸造之后，必然