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機械工藝加工說明書
目 錄
第1章 序 言 1
第2章 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)效率分析 2
2.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 2
2.2 生產(chǎn)效率分析 2
第3章 零件的分析 3
3.1 零件的作用 3
3.2 零件的工藝分析 3
第4章 工藝規(guī)程設(shè)計 4
4.1 確定毛坯的制造形式 4
4.2 基面的選擇 4
4.2.1 粗基準的選擇原則 4
4.2.2 精基準選擇的原則 4
4.3 制訂工藝路線 5
4.4 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 6
4.5 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定、切削用量及基本工時的確立 7
第5章 鉆床夾具設(shè)計 12
5.1 定位基準的選擇 12
5.2 定位元件的設(shè)計 12
5.3 定位誤差分析 12
4.4夾緊力的確定 13
4.5鉆套設(shè)計 14
總 結(jié) 16
參考文獻 17
1
第1章 序 言
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。
變速箱體的加工工藝規(guī)程和鉆、擴、鉸2-Φ22H7孔的工裝夾具設(shè)計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行畢業(yè)設(shè)計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。
本設(shè)計選用變速箱體來進行工藝編制與夾具設(shè)計，以說明書、繪圖為主，設(shè)計手冊與國家標準為附來進行詳細說明。
第2章 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)效率分析
2.1生產(chǎn)綱領(lǐng)
生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計算。
N=Qn(1+a+)
式中： N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）
Q——機器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）
n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺）
a——備品百分率
——廢品百分率
2.2 生產(chǎn)效率分析
操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時，他的能力或努力程度叫效率。主要用來考核純生產(chǎn)能力，不包括由技術(shù)、材料等其它問題所引起的能力損耗。
1）標準工時：標準工時=標準作業(yè)時間+輔助時間?
指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動作時間，其包含直接工
時與間接工時。即加工每件（套）產(chǎn)品的所有工位有效作業(yè)時間的總和。?
a\標準工時：標準工時=生產(chǎn)一個良品的作業(yè)時間。
b\標準工時=正常工時+寬放時間=正常工時×（1+寬放率）
c\工廠使用的寬放率一般在10%～20%，對一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當放寬一些
d\正常工時是人工操作單元工時+機器自動作業(yè)工時的總和。
2）制定方法：對現(xiàn)有各個工位（熟練工人）所有的有效工作時間進行測定，把所有組成產(chǎn)品的加工工位的工時，考慮車間生產(chǎn)的均衡程度、環(huán)境對工人的影響、以及工人的疲勞生產(chǎn)信息等因素后，計算得到標準工時。
生產(chǎn)率＝（產(chǎn)出數(shù)量×標準工時）÷（日工作小時×直接人工數(shù)）×100%?
′
第3章 零件的分析
3.1 零件的作用
箱體類是機器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運動或動力。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機器或部件的精度、性能和壽命。
常見的箱體類零件有：機床主軸箱、機床進給箱、變速箱體、減速箱體、發(fā)動機缸體和機座等。根據(jù)箱體零件的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式箱體，如圖8－ 1a、b、d所示和分離式箱體，如圖8－1c所示兩大類。前者是整體鑄造、整體加工，加工較困難，但裝配精度高；后者可分別制造，便于加工和裝配，但增加了裝配工作量。
箱體的結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣，但仍有 共同的主要特點：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。因此，一般中型機床制造廠用于箱體類零件的機械加工勞動量約占整個產(chǎn)品加工量的15%~20%。
3.2 零件的工藝分析
變速箱體共有六處加工表面 ，其間有一定位置要求。分述如下：
1、頂面
2、底面
3、鉆4-Φ13孔、锪平Φ26沉孔
4、右端面
5、左端面
6、Φ45孔、Φ62孔、Φ80孔、Φ92孔
7、2-Φ72孔
8、 Φ30H7孔；Φ22H7孔
9、 頂面8-M10螺紋孔；M10螺紋孔
10、 右端面5-M10螺紋孔；M16螺紋孔；2-Φ10孔
11、 左端面7-M10螺紋
第4章 工藝規(guī)程設(shè)計
4.1 確定毛坯的制造形式
鑄件有多種分類方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學成分或金相組織進一步分成不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵件等；按鑄型成型方法的不同，可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄件應(yīng)用最多，約占全部鑄件產(chǎn)量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件，多是壓鑄件。
4.2 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。
4.2.1 粗基準的選擇原則
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準。
4）選作粗基準的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
4.2.2 精基準選擇的原則
選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。
精基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：
用設(shè)計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。
當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)換誤差。
當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復(fù)加工的原則。
有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準。
4.3 制訂工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。此外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
表3.1 工藝路線
工序號
工序內(nèi)容
工序01
金屬型澆注
工序02
時效處理
工序03
銑頂面
工序04
銑底面
工序05
鉆4-Φ13孔、锪平Φ26沉孔
工序06
粗銑、半精銑右端面
工序07
粗銑、半精銑左端面
工序08
粗鏜、半精鏜、精鏜Φ45孔、Φ62孔、Φ80孔、Φ92孔
工序09
粗鏜、半精鏜、精鏜2-Φ72孔
工序10
鉆、擴、鉸Φ30H7孔；鉆、擴、鉸Φ22H7孔
工序11
鉆、攻頂面8-M10螺紋孔；鉆、攻M10螺紋孔
工序12
鉆、攻右端面5-M10螺紋孔；鉆、攻M16螺紋孔；鉆、鉸2-Φ10孔
工序13
鉆、攻左端面7-M10螺紋
工序14
鉆、攻G1/8螺紋；鉆、攻G1/4螺紋
工序15
鉗工去毛刺
工序16
檢驗至圖紙要求
工序17
入庫
4.4 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差
1、頂面的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=4.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。
2、底面的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=4.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。
3、右端面的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑——半精銑）方可滿足其精度要求。
4、左端面的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑——半精銑）方可滿足其精度要求。
5、Φ45孔的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，三步鏜削（即粗鏜——半精鏜——精鏜）方可滿足其精度要求。
6、Φ62孔的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，三步鏜削（即粗鏜——半精鏜——精鏜）方可滿足其精度要求。
7、Φ80孔的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，三步鏜削（即粗鏜——半精鏜——精鏜）方可滿足其精度要求。
8、Φ92孔的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，三步鏜削（即粗鏜——半精鏜——精鏜）方可滿足其精度要求。
9、2-Φ72孔的加工余量
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，三步鏜削（即粗鏜——半精鏜——精鏜）方可滿足其精度要求。
10、其余各個加工表面的加工余量
因其余各個加工表面的尺寸不大故采用實心鑄造。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，按圖紙要求加工滿足其精度要求。
4.5 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定、切削用量及基本工時的確立
工序03：銑頂面
工步一：銑頂面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因為加工精度相對不高，故分一次（即粗銑 ）完成，則
2）決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選?。?75
3）計算工時
切削工時：，，，則機動工時為
工序10：鉆、擴、鉸Φ30H7孔；鉆、擴、鉸Φ22H7孔
工步一：鉆孔至Φ28
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
512r/min
與512r/min相近的轉(zhuǎn)速有500r/min和630r/min，在此選取n=500r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工步二：擴孔Φ28至Φ29.8
選用高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
641r/min
與641r/min相近的轉(zhuǎn)速有630r/min和800r/min，在此選取n=630r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工步三：鉸孔Φ29.8至Φ30H7
選用高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
955r/min
與955r/min相近的轉(zhuǎn)速有800r/min和1000r/min，在此選取n=1000r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工步四：鉆孔至Φ20
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
557r/min
與557r/min相近的轉(zhuǎn)速有500r/min和630r/min，在此選取n=500r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工步五：擴孔Φ20至Φ21.8
選用高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
657r/min
與657r/min相近的轉(zhuǎn)速有800r/min和630r/min，在此選取n=630r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
工步六：鉸孔Φ21.8至Φ22H7
選用高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
941r/min
與941r/min相近的轉(zhuǎn)速有800r/min和1000r/min，在此選取n=1000r/min
切削工時： ，，
則機動工時為
第5章 鉆床夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計工序09：鉆、擴、鉸2-Φ22H7孔和，選用機床：T68臥式銑鏜床
5.1 定位基準的選擇
以工件底面和兩個Φ13孔作為定位基準，工件底面與支承板相配合，限制三個自由度，Φ13孔和圓形定位銷相配合，限制兩個自由度，Φ13孔和菱形定位銷相配合，限制一個自由度。共限制六個自由度，屬于完全定位。
5.2 定位元件的設(shè)計
本工序選用工件底面和兩個Φ13孔作來定位，對應(yīng)的定位元件是支承板和圓形定位銷及菱形定位銷。
5.3 定位誤差分析
1、移動時基準位移誤差
（式5-1）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
代入（式5-1）得： =0.021+0+0.02
=0.041（mm)
2、 轉(zhuǎn)角誤差
（式5-2）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
———— 削邊銷孔的最大偏差
———— 削邊銷孔的最小偏差
———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙
其中：
則代入（式4-2）得：
則：=0.0049°
5.4夾緊力的確定
（1）切屑力計算
查表1-2-3 圓周力：
徑向力：
軸向力：
其中：
查《機床夾具手冊》表1-2-4，
表1-2-5
表1-2-6
由上得：Fc=725N，F(xiàn)p=459N，F(xiàn)f=695N
（2）夾緊力的計算
選用夾緊螺釘夾緊機 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱直徑d=10mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠
5.5鉆套設(shè)計
2-Ф22H7孔加工只需鉆、擴、鉸，因為沒有兩個孔的距離近，沒有合適的標準件，故選用特制鉆套
因為鉆套和夾具體是間隙配合，加工的時間鉆套靠壓緊螺釘把他壓緊在鉆模板上，以防止加工的時間工件的旋轉(zhuǎn)，有上圖可知和鉆套相配的螺釘?shù)某叽鐬镸8，查機床夾具標準件可知，M8鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結(jié)構(gòu)如下
具體的尺寸如下
總 結(jié)
本次設(shè)計綜合了大學里所學的專業(yè)知識，是理論與實際相結(jié)合的一次考驗。通過這次設(shè)計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設(shè)計能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中，我進一步加深了對課本知識的理解，進一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計過程。收獲頗豐。
首先，我要感謝老師對設(shè)計的指導。本次設(shè)計是在老師的悉心指導和幫助下完成的，我的機械工藝知識有限，在設(shè)計中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導，不斷的點撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風，不僅如此，老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同班同學的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設(shè)計。
我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學習中，在此，我想對我的父母說：你們辛苦了，我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請相信我。
最后，很感謝閱讀這篇課程設(shè)計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇課程設(shè)計。
參考文獻
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