801 減速箱體工藝設(shè)計與工裝設(shè)計,減速,箱體,工藝,設(shè)計,工裝 浙江紡織服裝學(xué)院1目 錄前言1 畢業(yè)設(shè)計的目的…………………………………………………………………12 畢業(yè)設(shè)計的基本任務(wù)與要求……………………………………………………1 2、1、設(shè)計任務(wù)………………………………………………………………………1 2、2、設(shè)計基本要求…………………………………………………………………13 設(shè)計說明書的編寫………………………………………………………………1第一章 減速箱體工藝設(shè)計與工裝設(shè)計1 減速箱體工藝設(shè)計與工裝設(shè)計的基本任務(wù)……………………………………22　 減速箱體工藝設(shè)計與工裝設(shè)計的設(shè)計要求……………………………………23　 減速箱體工藝設(shè)計與工裝設(shè)計的方法和步驟…………………………………23、1　生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算與生產(chǎn)類型的確定…………………………………………23、2　零件圖審查……………………………………………………………………23、2、1 了解零件圖的功用及技術(shù)要求……………………………………………23、2、2 分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性……………………………………………………23、3　毛坯的選擇……………………………………………………………………23、3．1 毛坯的種類…………………………………………………………………23、3．2 鑄件制造方法的選擇………………………………………………………23、3．3 鑄件的尺寸公差與加工余量………………………………………………33、3．3．1 鑄件的尺寸公差 ………………………………………………………33、3．3．2 鑄件的加工余量 ………………………………………………………33、3．3．3 鑄件最小孔徑 …………………………………………………………33、3、4 毛坯—零件合圖 …………………………………………………………33、4　定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………33、4、1 夾具設(shè)計研究原始資料……………………………………………………33、4、2 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案………………………………………………………43、4、2、1 確定夾具的類型…………………………………………………………43、4、2、2 確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)………………………………43、4、2、3 確定工件的夾緊方式，計算夾緊力并設(shè)計夾緊裝置…………………4浙江紡織服裝學(xué)院23、4、2、4 確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置………………………………………43、4、2、5 確定夾具體的結(jié)構(gòu)類型…………………………………………………43、4、3 夾具總圖設(shè)計……………………………………………………………53、4、3、1 繪制總裝圖的注意問題………………………………………………53、4、3、2 繪制總裝圖的步驟……………………………………………………53、4、3、3 夾具總圖上尺寸及精度、位置精度與技術(shù)要求的標(biāo)注……………53、4、3、4 夾具公差與配合的選擇………………………………………………53、4、3、5 各類機床夾具的公差和技術(shù)要求的確定……………………………63、4、4 夾具精度的校核……………………………………………………………73、4、5 繪制夾具零件圖樣…………………………………………………………73、4、6 夾具總體結(jié)構(gòu)分析及夾具的使用說明……………………………………73、5 擬定工藝路線…………………………………………………………………73、5、1 確定各表面的加工方法……………………………………………………73、5、2 加工順序的安排……………………………………………………………73、5、3 確定加工余量………………………………………………………………83、5、4 計算工序尺寸及公差………………………………………………………93、6 確定各工序切削用量…………………………………………………………93、7 機床及工藝裝備的選擇………………………………………………………103、8 工時定額的計算與確定………………………………………………………103、9 工藝規(guī)程卡的填寫……………………………………………………………114、設(shè)計小結(jié)…………………………………………………………………………13參考文獻書目 ………………………………………………………………………13浙江紡織服裝學(xué)院31 設(shè)計的目的機械制造技術(shù)設(shè)計是培養(yǎng)機械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運用所學(xué)的理論和實踐知識，進行零件機械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計。其基本目的是：（1） 培養(yǎng)工程意識。（2） 訓(xùn)練基本技能。（3） 培養(yǎng)質(zhì)量意識。（4） 培養(yǎng)規(guī)范意識。2 設(shè)計的基本任務(wù)與要求2、1、設(shè)計任務(wù)（1） 設(shè)計一個中等復(fù)雜的零件的加工工藝規(guī)程；（2） 設(shè)計一個專用夾具；（3） 編寫設(shè)計說明書。2、2、設(shè)計基本要求（1） 內(nèi)容完整，步驟齊全。（2） 設(shè)計內(nèi)容與說明書的數(shù)據(jù)和結(jié)論應(yīng)一致，內(nèi)容表達清楚，圖紙準(zhǔn)確規(guī)范，簡圖應(yīng)簡潔明了，正確易懂。（3） 正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系。（4） 正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。（5） 盡量采用先進設(shè)計手段。3 設(shè)計說明書的編寫說明書要求系統(tǒng)性好、條理清楚、語言簡練、文字通順、字跡工整、圖例清晰、圖文并茂，充分表達自己的見解，力求避免抄書。第一章 工藝設(shè)計與工裝設(shè)計浙江紡織服裝學(xué)院41．基本任務(wù)：（1）繪制零件工件圖一張；（2）繪制毛坯—零件合圖一張；（3）編制機械加工工藝規(guī)程卡片一套；（4）編寫設(shè)計說明書一份；（5）收集和研究原始資料，為夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計做好技術(shù)準(zhǔn)備。（6）初步擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，進行必要的理論計算和分析。選擇最佳的夾具結(jié)構(gòu)方案，確定夾具精度和夾具總圖尺寸、公差配合與技術(shù)要求。（7） 繪制夾具總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖，編寫設(shè)計說明書。（8）編制夾具特殊使用維護、操作、制造方面的說明或技術(shù)要求。2．設(shè)計要求：（1）應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，達到設(shè)計圖紙的技術(shù)要求；（2）在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率；（3）要盡量減輕工人勞動強度，必須考慮生產(chǎn)安全、工業(yè)衛(wèi)生等措施；（4）在立足本企業(yè)的生產(chǎn)條件基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新裝備；（5）工藝規(guī)程應(yīng)正確、完整、簡潔、清晰；（6）工藝規(guī)程應(yīng)滿足規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化要求；（7）夾具設(shè)計保證工件的加工精度；（8）提高生產(chǎn)效率；（9）工藝性好；（10）使用性好；（11）經(jīng)濟性好。3．方法和步驟：3．1 生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算與生產(chǎn)類型的確定生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）浙江紡織服裝學(xué)院5小批生產(chǎn) 中型零件（4~30KG） 10~200表 1-1 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的關(guān)系3．2 零件圖審查3．2．1 了解零件的功用及技術(shù)要求熟悉用途（機械傳動有級調(diào)速） 、性能及工作條件密封（保證齒輪系中無雜，無灰層進入，機油潤滑） ，在產(chǎn)品中的位置（處于電機與執(zhí)行機構(gòu)之間）和功用（齒輪間的傳動比來改變轉(zhuǎn)速） ，3．2．2 分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性零件的結(jié)構(gòu)工藝分析主要應(yīng)考慮以下幾個方面：（1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求應(yīng)經(jīng)濟合理，重要尺寸精度 φ35，φ40，φ47 公差在 0.025 之內(nèi)，形位公差垂直度要求 0.05 之內(nèi),一般尺寸精度為 9-11 級；（2）各加工表面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單；（3）有相互位置要求的表面應(yīng)盡量在一次裝夾中加工；該箱體在加工時，對 φ35 和 φ40 二孔加工要保證孔與孔的孔距高度方向在33±0.03 及孔與孔軸線垂直度在 0.05 之內(nèi)，故對 φ35 和 φ40 加工時采用一次定位安裝來加工?！　　　?．3 毛坯選擇3．3．1 毛坯的種類—鑄件 HT15-33（適用于形狀復(fù)雜的毛坯，良好的耐磨性、抗震性、切削加工性和鑄造性能）—表 1-6HT 的牌號、性能及主要用途（機械制造基礎(chǔ)）3．3．2 鑄件制造方法的選擇毛坯制造方法應(yīng)與材料的工藝性、零件的結(jié)構(gòu)形狀及大小、生產(chǎn)類型及特點以及工廠的現(xiàn)有條件相適應(yīng)毛坯種類 制造精度（IT）加工余量 原材料 工件尺寸 工件形狀砂型鑄造 13 級以下 大 HT15-33 各種尺寸 復(fù)雜表 1-2 各類毛坯的特點及應(yīng)用范圍浙江紡織服裝學(xué)院63．3．3 鑄件的尺寸公差與加工余量3．3．3．1 鑄件的尺寸公差（GB6414-1986）規(guī)定：鑄件尺寸代號為 CT，分 16 級公差等級 CT造型材料灰鑄鐵自硬砂 11~13表 1-4 小批和單件生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級表 1-5 鑄件尺寸公差數(shù)值（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）3．3．3．2 鑄件加工余量表 1-6 用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量等級和表 1-7 鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）3．3．3．3 鑄件最小孔徑表面類型 成批生產(chǎn)通孔 15~30MM表 1-8 鑄件最小孔徑3．3．3 毛坯—零件合圖用查表法確定各表面的加工總余量和余量公差。表 1-5 鑄件尺寸公差數(shù)值（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）表 1-6 用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量等級和表 1-7 鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）3．4 定位基準(zhǔn)的選擇正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計工藝過程的一項重要內(nèi)容，也是保證加工精度的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。對于無合適定位面的零件可在毛坯上另外專門設(shè)計或加工出定位表面，稱為輔助基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇原則（機械制造基礎(chǔ) P254）粗基準(zhǔn)的選擇原則（1） 應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。（2） 對于具有較多加工表面的工件，粗基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)合理分配各加工表面的加工余量，以保證：浙江紡織服裝學(xué)院71）各加工表面都有足夠的加工余量；2）對某些重要的表面，盡量使其加工余量均勻；3）使工件上各加工表面總的金屬切除量最小；（3） 作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整，沒有澆口，冒口或飛邊等其它表面缺陷，以便定位準(zhǔn)確；（4） 同一尺寸方向上的粗基準(zhǔn)表面只能使用一次；精基準(zhǔn)的選擇原則：（1） 基準(zhǔn)重合原則（2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則（3） 互為基準(zhǔn)原則（4） 自為基準(zhǔn)原則3．4．1 夾具設(shè)計研究原始資料1、研究加工工件圖樣了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀．尺寸．材料．熱處理要求，主要是表面的加工精度．表面粗糙度及其他技術(shù)要求2、熟悉工藝文件，明確以下內(nèi)容（1） 毛坯的種類．形狀．加工余量及其精度。（2） 工件的加工工藝過程，工序圖，本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基準(zhǔn)面的狀況。（3） 本工序所使用的機床．刀具及其他輔助工具的規(guī)格。（4） 本工序所采用的切削用量。3．4．2 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案1． 確定夾具的類型2． 確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)工件的定位方式主要取決于工件的加工要求和定位基準(zhǔn)的形狀．尺寸。分析加工工序的技術(shù)條件和定位基準(zhǔn)選擇的合理性，遵循六點定位原則，按定位可靠．結(jié)構(gòu)簡單的原則，確定定位方式。常見的定位方式有平面定位．內(nèi)孔定位．外圓定位和組合表面（一面兩銷）定位等。在確定了工件的定位方式后，即可根據(jù)定位基面的形狀，選取相應(yīng)的定位元件及結(jié)構(gòu)。浙江紡織服裝學(xué)院8（1） 平面定位在夾具設(shè)計中常用的平面定位元件有固定支承．可調(diào)支承．自位支承及輔助支承，其中固定支承又可分為支承釘和支承板。3、工件的夾緊方式，計算夾緊力并設(shè)計夾緊裝置夾緊機構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠．安全．不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和粗糙度。在設(shè)計夾緊裝置時必須合理選擇夾緊力的方向和作用點，必要時還應(yīng)進行夾緊力的估算。(1)切削力的計算(C a 吃刀量 f 進給量 v 切削速度 k 修正系數(shù))0.75 0Fz=9.81Cafvk=9.81×180×0.2×4 ×10 ×（300/190）×0.55×1.8=1561.18N0.9 0.75 0Fy=9.81Cafvk=9.81×94×0.2 ×4 ×10 ×（300/190）×1.3×1.63=1795.36N1.2 0.65 0Fx=9.81Cafvk=9.81×54×0.2 ×4 ×10 ×（300/190）×1.1×0.7=1092.82N2 2 2故總的切削力 F=【〔Fz_+ Fy + Fx 〕 】開平方根 =2618.27N(2)夾緊力的計算Fwk=KM/LF（Fwk 實際夾緊力,M 切削力矩,L 壓板長度,F 進給量）=0.1 × 2618.27×20 /50×0.2=523.65N在確定夾緊力的大小時，為簡化計算，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力。夾緊力（大型工件還應(yīng)考慮重力，慣性力等）的作用情況，找出加工過程中對夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)。用壓板夾緊工件端面Fwk=KM/LF（Fwk 實際夾緊力，K安全系數(shù)）表 3-2 常見夾緊形式所需的夾緊力計算公式浙江紡織服裝學(xué)院9(2) 夾緊裝置的設(shè)計夾緊裝置的設(shè)計實際上是一個綜合性的問題，確定夾緊力的大?。较蚝妥饔命c時，必須全面考慮工件的結(jié)構(gòu)．工藝方法．定位元件的結(jié)構(gòu)與布置等因素。要求夾緊裝置動作迅速，操作安全省力，結(jié)構(gòu)簡單．易于制造并且體積小．剛度好，有足夠的夾緊行程和裝卸工件的間隙。常見的夾緊機構(gòu)有斜鍥機構(gòu)．螺旋機構(gòu)．偏心機構(gòu)等。也可采用機動夾緊如液壓．氣動夾緊等。1）螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)簡單．自鎖性好．?dāng)U力比大且夾緊行程不受限制，廣泛應(yīng)用于夾具的夾緊裝置。夾緊力基本計算公式為 W=QL/tan(α+β1)0.5d+ rtanβ2 式中 d 螺紋中徑，r 磨擦半徑4．確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置表 3-49~表 3-62 為常用的對刀元件和導(dǎo)向元件（機械制造技術(shù)課程設(shè)計） ，供設(shè)計時選用5．確定夾具體的結(jié)構(gòu)類型夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個整體，因此夾具體的形狀及尺寸取決于夾具各種裝置的布置及夾具與機床的連接。（1）對夾具體的要求1）有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性2）有足夠的強度和剛度3）結(jié)構(gòu)工藝性好4）排屑方便5）在機床上安裝穩(wěn)定可靠（2） 夾具體毛坯的類型1）型材夾具體 2）鑄造夾具體3、4、3 夾具總圖設(shè)計1 繪制總裝圖的注意問題（1）盡可能采用 1：1 的比例，以求直觀不會產(chǎn)生錯覺。（2）被加工工件用雙點畫線表示，在圖中作透明體處理，它不影響夾具元件的投影。加工面的加工余量可用粗實線表示。浙江紡織服裝學(xué)院10（3）視圖的數(shù)量應(yīng)以能完整．清晰地表示出整個結(jié)構(gòu)為原則。為直觀起見，一般常以操作者在加工時所面對的視圖為主觀圖。（4）工件在夾具中應(yīng)處于夾緊狀態(tài)。2 繪制總裝圖的步驟（1）布置定位元件（2）布置導(dǎo)向．對刀元件（3）設(shè)計夾緊裝置（4）設(shè)計夾具體（5）完成總裝圖3 夾具總圖上尺寸及精度、位置精度與技術(shù)要求的標(biāo)注（1）夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和相互位置關(guān)系有如下五類1）定位副本身的精度和定位副之間的聯(lián)系尺寸及精度；2）對刀元件或?qū)蛟c定位元件之間的聯(lián)系尺寸；3）夾具體與機床的連接面以及定位元件與工件表面之間的聯(lián)系尺寸；4）夾具外形的最大輪廓尺寸；5）配合尺寸。（2）尺寸公差的確定原則為滿足加工精度要求，夾具本身應(yīng)有較高的精度。由于目前分析計算方法不夠完善，因此夾具的有關(guān)公差仍按經(jīng)驗來確定。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，要求夾具具有一定壽命，夾具的有關(guān)公差可取得小些；對加工精度較低的夾具，則取較大的公差。一般可按以下原則選?。ㄏ率鑫闹械?δk 為工件相應(yīng)公差） ；1）夾具上的尺寸和角度公差?。?/2~1/5）δk；2）夾具上的位置公差取（1/2~1/3）δk；3）當(dāng)加工未注公差工件時取±0.1mm；4）未注形位公差的加工面，按 GB/T11-1984 中 13 級精度的規(guī)定選取。注意夾具有關(guān)公差均應(yīng)在工件公差帶的中間位置，即不管工件偏差對稱與否，都要將其化成雙向?qū)ΨQ偏差，然后取其值的 1/2~1/5，以確定夾具上有關(guān)的基本尺寸和公差。4 夾具公差與配合的選擇浙江紡織服裝學(xué)院11夾具的公差與配合應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，常用的配合種類與公差等級如表 3-5所示。具體的配合確定，有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的可直接選用，沒有規(guī)定的可按表 3-5 選用表 3-5 夾具常用配合種類和公差等級5 各類機床夾具的公差和技術(shù)要求的確定由于各類機床的加工工藝特點和夾具與機床的連接方式的不同，對夾具也有不同的要求，為了便于說明問題，根據(jù)其各自不同的特點，通常分車、磨床夾具，銑、刨床夾具和鉆、鏜床夾具三大類。（1）銑、刨床夾具公差和技術(shù)要求的制訂表 3-14 鏜套的公差與配合配合表面加工方法 鏜桿與鏜套 鏜套與襯套 襯套與支架粗鏜 H7/h6, H7/g6 H7/g6, H7/h6 H7/n6, H7/s6精鏜 H6/h5, H6/g5 H6/g5, H6/h5 H7/n6, H7/r6回轉(zhuǎn)鏜套與鏜桿的配合多采用 H7/h6 或 H6/h5。當(dāng)精度要求較高時，配合間隙應(yīng)小于 0.01mm。鏜套內(nèi)、外圓的同軸度，一般小于 0.005~0.01mm。精加工時，鏜套內(nèi)孔圓度公差取工件加工孔圓度公差的 1/6~1/5。鏜桿直徑可按經(jīng)驗公式選取，也可根據(jù)鏜孔直徑直接從表 3-15 中選?。篸=(0.7~0.8)D 式中 d 為鏜桿直徑；D 為工件被加工孔的直徑表 3-15 鏜桿直徑與鏜孔孔徑的關(guān)系 單位 mm工件孔徑 40~50 51~70 71~85 86~100 101~140 141~200鏜桿直徑 32 40 50 60 80 1003、4、4 夾具精度的校核1、夾具精度分析 （△D 平方+△A 平方+△T 平方）開平方根≤2/3δ k（定位誤差△D；安裝誤差△A；調(diào)整誤差△T；加工方法誤差△G；工件工序尺寸公差 δk）2、定位誤差的分析計算3、夾具在機床上的安裝誤差△A浙江紡織服裝學(xué)院124、對刀或?qū)蛘`差△T3、4、5 繪制夾具零件圖樣3、4、6 夾具總體結(jié)構(gòu)分析及夾具的使用說明3．5 擬定工藝路線3．5．1 確定各表面的加工方法工件各加工表面的加工方法和加工次數(shù)是擬定工藝路線的重要內(nèi)容。主要依據(jù)零件各加工表面本身的技術(shù)要求確定，同時還要綜合考慮生產(chǎn)類型，零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工表面的尺寸，工廠現(xiàn)有的設(shè)備情況，工件材料性質(zhì)和毛坯情況等。3．5．2 加工順序的安排在確定了零件各表面的加工方法之后，就要安排加工的先后順序，零件加工順序是否合適，對加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟性有著較大的影響。（1） 機械加工順序的安排在安排機械加工順序時，一般遵循先粗后精．先面后孔．先主后次．基準(zhǔn)先行的原則。對于工序內(nèi)容復(fù)雜的零件則視具體情況采取工序集中與分散的原則處理。（2） 加工階段的劃分對于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，應(yīng)將粗．精加工分開進行。為此，一般將整個工藝過程劃分階段，按加工性質(zhì)和作用不同，一般劃分為粗加工階段．半精加工階段．精加工階段和光整加工階段。這對于保證零件加工質(zhì)量．合理使用機床設(shè)備．及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷及合理安排熱處理工序等有很大好處 。（3） 熱處理工序的安排熱處理工序主要用來改善材料的性能及消除應(yīng)力。熱處理的方法．次數(shù)和在工藝路線中的位置，應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理的目的而定。（退火 正火時效） （人工時效） （氮化）↓　　　 ↓　　　　　　　　　↓毛坯→粗加工→半精加工→精加工→精磨→細磨↑　　　 ↑　　　?。ㄕ{(diào)質(zhì) 退火） （高頻淬火 滲碳淬火整體淬火去應(yīng)力處理）浙江紡織服裝學(xué)院13圖 1-4 熱處理工序的安排圖（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）由圖可得熱處理安排為 毛坯→粗加工→半精加工→精加工↑ ↑ （去應(yīng)力退火 時效去應(yīng)力） （表面淬火）（4） 合理安排輔助工序輔助工序種類很多，主要包括檢驗．劃線，去毛刺．清洗．平衡．退磁．防銹．包裝等，根據(jù)工藝需要穿插在工序中。3．5．3 確定加工余量合理確定加工余量對零件的加工質(zhì)量和整個工藝過程的經(jīng)濟性都有很大影響。余量過大（材料．工時．機床．刀具）則消耗大；余量過小，不能去掉加工前道工序存在的誤差和缺陷層，影響加工質(zhì)量，造成廢品。故應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減小加工余量。毛坯余量（總余量）已在畫毛坯圖時確定，這里主要是確定工序余量。（1） 平面加工余量加工工序 加工長度 加工寬度≤30 ≤100 ＞100~3001.0mm 1.5mm粗加工后精銑＞ 300~10001.5mm 2.0mm表 1-38 平面加工余量（2） 鏜孔加工余量項目 加工直徑 直徑余量半精鏜 20~80 0.7~1.2mm精鏜 30~130 0.25~0.40mm表 1-37 鏜孔加工余量（3） 在實心工件上加工 H7 孔的工序尺寸零件基本尺寸 鉆 粗鉸 精鉸Φ8 Φ7.8 Φ7.96 Φ8H7零件基本尺寸 鉆 擴孔鉆 粗鉸浙江紡織服裝學(xué)院14Φ12 Φ11.0 Φ11.95 Φ12H9表 1-33 在實心工件上加工 H7 孔的工序尺寸3．5．4 計算工序尺寸及公差工序順序確定后，就要計算各個工序加工時所應(yīng)達到的工序尺寸及其公差。工序尺寸及其公差的確定與工序余量大?。ば虺叽绲臉?biāo)注方法．基準(zhǔn)選擇．中間工序安排等密切相關(guān)，是一項細致的工作。3．6 確定各工序切削用量在單件小批生產(chǎn)中，各工序的切削用量一般由操作工人根據(jù)具體情況自己確定，以簡化工藝文件。在大批大量生產(chǎn)中則應(yīng)科學(xué)地．嚴(yán)格地選擇切削用量，以充分發(fā)揮高效率設(shè)備的潛力和作用。切削用量的選用與下列因素有關(guān)：生產(chǎn)率，加工質(zhì)量（主要是表面粗糙） ，切削力所收起的工藝系統(tǒng)彈性變形，工藝系統(tǒng)的振動，刀具耐用度，機床功率等。在綜合考慮上述因素的基礎(chǔ)上，使背吃刀量 ap，進給量 f ，切削速度 v 的積最大。一般應(yīng)先盡量取在的 ap，其次盡量取大的進給量 f，最后取合適的切削速度 v.3．7 機床及工藝裝備的選擇選擇機床：數(shù)控銑床．臥式鏜床。夾具（專用夾具）選擇機床和工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求使所選擇的機床及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟合理。中批生產(chǎn)時，通常采用通用機床加專用工．夾具；在大批大量生產(chǎn)條件下，多采用高效率專用機床．組合機床流水線．自動線與隨行夾具。在需要改裝設(shè)備或設(shè)計專用機床時，應(yīng)根據(jù)具體要求提出設(shè)計任務(wù)書，其中包括與加工工序內(nèi)容有關(guān)的必要參數(shù)，所要求的生產(chǎn)率．保證產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)條件以及機床的總體布置形式等。在選擇工藝裝備時，既工考慮適應(yīng)性又要注意新技術(shù)的應(yīng)用，當(dāng)需要設(shè)計專用刀具．量具時，也應(yīng)提出設(shè)計任務(wù)書。浙江紡織服裝學(xué)院15機械加工工藝過程卡片零件名稱 減速箱體 材料牌號 HT15-33 毛坯種類 灰鑄鐵工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備010 毛坯鑄造 砂型鑄造自硬砂為造型材料020 熱處理 1 去應(yīng)力退火030平面粗/半精加工180，170 尺寸加工數(shù)控銑床立銑刀，專用夾具 1，機械卡尺040面粗/半精加工15 尺寸加工 臥式鏜床面銑刀（高速鋼） ，專用夾具 1，機械卡尺050平面粗/半精加工117，130，127 尺寸加工臥式鏜床面銑刀（高速鋼） ，專用夾具 1，機械卡尺060孔粗/半精加工 Φ35，Φ40臥式鏜床單刃鏜刀，專用夾具 2，機械卡尺070 鉆孔 Φ12080孔粗/半精加工 Φ75，Φ47臥式鏜床單刃鏜刀，專用夾具 3，機械卡尺090面粗/半精加工2，45 臥式鏜床單刃鏜刀，專用夾具 3，機械卡尺100 鉆孔Φ8，Φ9，Φ14，M5-7H臥式鏜床鉆頭，鉸刀，絲攻，機械卡尺110 熱處理 2 表面淬火120 面精加工 15，2，45 臥式鏜床精銑刀，專用夾具 2，機械卡尺浙江紡織服裝學(xué)院16130 孔精加工Φ35，Φ40，Φ47臥式鏜床雙刃鏜刀，專用夾具 2與 3，機械卡尺編制（日期） 審核（日期） 共（ ）頁 第（　）頁機 械 加 工 工 藝 卡 片 零 件 名 稱 減 速 箱 體 材 料 牌 號 HT15-33毛 坯種 類灰 鑄 鐵工 序 裝 夾 工 步 工 序 內(nèi) 容 背 吃 刀 量切 削 速度 m/s每 分 鐘轉(zhuǎn) 數(shù)進 給 量 mm/r設(shè) 備名 稱工 藝 裝 備030 1 180， 170 3.5040 1 15 1.4， 1.1，050 1117， 130， 1271.5， 0.75，060 2Φ 35，Φ 401.45， 0.6，1/3 0.3070 1 Φ 1212， 0.425，0.45 0.52~0.64臥 式鏜 床鉆 頭080 1 Φ 75 2.25080 2 Φ 471.45， 0.6，090 2 2， 45 0.55， 2.3100 1Φ 8， Φ 9， Φ 148， 0.08， 9， 140.450.36~0.440.47~0.570.61~0.75臥 式鏜 床鉆 頭100 1 M5-7H 4.8， 0.45 0.27~0.33臥 式鏜 床鉆 頭編 制 審 核 共 （ ） 頁 第 （ 　 ） 頁浙江紡織服裝學(xué)院17（ 日 期 ） （ 日 期 ）機械加工工藝卡片 零件名稱減速箱體材料牌號HT15-33毛坯種類灰鑄鐵工序裝夾工步工序內(nèi)容背吃刀量切削速度 m/s每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)進給量mm/r設(shè)備名稱工藝裝備030 1180，1703.5040 1 151.4，1.1，050 1117，130，1271.5，0.75，060 2Φ35，Φ401.45，0.6，1/2 0.2070 1 Φ1212，0.425，0.45 0.52~0.64臥式鏜床鉆頭080 1 Φ75 2.25080 2 Φ471.45，0.6，090 2 2，45 0.55，2.3100 1 Φ8，Φ8，0.08， 9，140.450.36~0.440.47~0.57臥式鏜床鉆頭浙江紡織服裝學(xué)院189，Φ14 0.61~0.75100 1 M5-7H 4.8， 0.45 0.27~0.33臥式鏜床鉆頭編制（日期）審核（日期） 共（ ）頁 第（?。╉摍C械加工工序卡片 零件名稱 減速箱體 材料牌號 HT15-33 毛坯種類 灰鑄鐵工序 工步號 工步內(nèi)容 背吃刀量切削速度m/s每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)進給量mm/r設(shè)備名稱 工藝裝備030 15 1.0040117，130，1270.5050Φ35，Φ400.2 1/6 3.0060 Φ12 0.075 1.5~3.0 臥式鏜床 鉸刀080 Φ47 0.2080 2，45 0.2，0.2090 Φ8， 0.02， 1.0~2.0 臥式鏜床 鉸刀100 M5-7H 0.1 0.6~1.2 臥式鏜床 鉸刀編制（日期）審核（日期）共（ ）頁 第（　）頁浙江紡織服裝學(xué)院194、設(shè)計小結(jié)通過減速箱體課程設(shè)計（包括工藝設(shè)計和夾具設(shè)計） ，它的全面性和系統(tǒng)性，使我對機械加工產(chǎn)生了更進一步的興趣，并讓我主觀上認(rèn)識了加工過程中如何找定位，從而為保證減速箱體中重要尺寸（包括尺寸精度和位置精度）來滿足實際中與之相配套的用途。不僅是箱體類的，還有其它類型，在設(shè)計時都為加工出更好使用的性能。在設(shè)計時通過查閱資料使得了解的知識面更廣、范圍更大，在查閱時了解有關(guān)機械方面的書，從而切實地感受到機械行業(yè)的范圍涉及面之廣，它能指導(dǎo)實際，理論知識有待實際的檢驗，理論知識與實際操作是相輔相成。參考文獻書目1. 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 陳立德 主編 高等教育出版社 2000 年2. 《機械設(shè)計課程設(shè)計》 陳立德 主編 高等教育出版社 2000 年3. 《機械設(shè)計與制造工藝簡明手冊》 許毓潮 主編 中國電力出版社4. 《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》 陳于萍 主編 機械工業(yè)出版社5. 《金屬工藝學(xué)》 頂?shù)氯?主編 機械工業(yè)出版社6. 《機械制造工程》 鄖建國 主編 機械工業(yè)出版社7. 《公差與配合手冊》 任嘉卉 主編 上海工業(yè)出版社 2000 年8. 《機械加工工藝手冊》 李 洪 主編 北京出版社 1990 年9. 《機械零部件手冊》 余夢生 主編 機械工業(yè)出版社 1996 年10. 《機械制造工藝學(xué)》 李 云 主編 機械工業(yè)出版社 1995 年浙江紡織服裝學(xué)院2011. 《機械制造技術(shù)》 李 華 主編 機械工業(yè)出版社 1997 年12. 《機械制造工程學(xué)》 龐懷玉 主編 機械工業(yè)出版社 1998 年13. 《機床夾具設(shè)計》 徐發(fā)仁 主編 重慶大學(xué)出版社 1996 年14. 《數(shù)控機床加工工藝》 華茂華 主編. 機械工業(yè)出版社 2002 年15. 《數(shù)控加工及程序編制基礎(chǔ)》 吳玉華 主編 機械工業(yè)出版社 1998 年浙江紡織服裝學(xué)院1目 錄前言1 畢業(yè)設(shè)計的目的…………………………………………………………………12 畢業(yè)設(shè)計的基本任務(wù)與要求……………………………………………………1 2、1、設(shè)計任務(wù)………………………………………………………………………1 2、2、設(shè)計基本要求…………………………………………………………………13 設(shè)計說明書的編寫………………………………………………………………1第一章 減速箱體工藝設(shè)計與工裝設(shè)計1 減速箱體工藝設(shè)計與工裝設(shè)計的基本任務(wù)……………………………………22　 減速箱體工藝設(shè)計與工裝設(shè)計的設(shè)計要求……………………………………23　 減速箱體工藝設(shè)計與工裝設(shè)計的方法和步驟…………………………………23、1　生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算與生產(chǎn)類型的確定…………………………………………23、2　零件圖審查……………………………………………………………………23、2、1 了解零件圖的功用及技術(shù)要求……………………………………………23、2、2 分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性……………………………………………………23、3　毛坯的選擇……………………………………………………………………23、3．1 毛坯的種類…………………………………………………………………23、3．2 鑄件制造方法的選擇………………………………………………………23、3．3 鑄件的尺寸公差與加工余量………………………………………………33、3．3．1 鑄件的尺寸公差 ………………………………………………………33、3．3．2 鑄件的加工余量 ………………………………………………………33、3．3．3 鑄件最小孔徑 …………………………………………………………33、3、4 毛坯—零件合圖 …………………………………………………………33、4　定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………33、4、1 夾具設(shè)計研究原始資料……………………………………………………33、4、2 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案………………………………………………………43、4、2、1 確定夾具的類型…………………………………………………………43、4、2、2 確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)………………………………43、4、2、3 確定工件的夾緊方式，計算夾緊力并設(shè)計夾緊裝置…………………4浙江紡織服裝學(xué)院23、4、2、4 確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置………………………………………43、4、2、5 確定夾具體的結(jié)構(gòu)類型…………………………………………………43、4、3 夾具總圖設(shè)計……………………………………………………………53、4、3、1 繪制總裝圖的注意問題………………………………………………53、4、3、2 繪制總裝圖的步驟……………………………………………………53、4、3、3 夾具總圖上尺寸及精度、位置精度與技術(shù)要求的標(biāo)注……………53、4、3、4 夾具公差與配合的選擇………………………………………………53、4、3、5 各類機床夾具的公差和技術(shù)要求的確定……………………………63、4、4 夾具精度的校核……………………………………………………………73、4、5 繪制夾具零件圖樣…………………………………………………………73、4、6 夾具總體結(jié)構(gòu)分析及夾具的使用說明……………………………………73、5 擬定工藝路線…………………………………………………………………73、5、1 確定各表面的加工方法……………………………………………………73、5、2 加工順序的安排……………………………………………………………73、5、3 確定加工余量………………………………………………………………83、5、4 計算工序尺寸及公差………………………………………………………93、6 確定各工序切削用量…………………………………………………………93、7 機床及工藝裝備的選擇………………………………………………………103、8 工時定額的計算與確定………………………………………………………103、9 工藝規(guī)程卡的填寫……………………………………………………………114、設(shè)計小結(jié)…………………………………………………………………………13參考文獻書目 ………………………………………………………………………13浙江紡織服裝學(xué)院31 設(shè)計的目的機械制造技術(shù)設(shè)計是培養(yǎng)機械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運用所學(xué)的理論和實踐知識，進行零件機械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計。其基本目的是：（1） 培養(yǎng)工程意識。（2） 訓(xùn)練基本技能。（3） 培養(yǎng)質(zhì)量意識。（4） 培養(yǎng)規(guī)范意識。2 設(shè)計的基本任務(wù)與要求2、1、設(shè)計任務(wù)（1） 設(shè)計一個中等復(fù)雜的零件的加工工藝規(guī)程；（2） 設(shè)計一個專用夾具；（3） 編寫設(shè)計說明書。2、2、設(shè)計基本要求（1） 內(nèi)容完整，步驟齊全。（2） 設(shè)計內(nèi)容與說明書的數(shù)據(jù)和結(jié)論應(yīng)一致，內(nèi)容表達清楚，圖紙準(zhǔn)確規(guī)范，簡圖應(yīng)簡潔明了，正確易懂。（3） 正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系。（4） 正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。（5） 盡量采用先進設(shè)計手段。3 設(shè)計說明書的編寫說明書要求系統(tǒng)性好、條理清楚、語言簡練、文字通順、字跡工整、圖例清晰、圖文并茂，充分表達自己的見解，力求避免抄書。第一章 工藝設(shè)計與工裝設(shè)計浙江紡織服裝學(xué)院41．基本任務(wù)：（1）繪制零件工件圖一張；（2）繪制毛坯—零件合圖一張；（3）編制機械加工工藝規(guī)程卡片一套；（4）編寫設(shè)計說明書一份；（5）收集和研究原始資料，為夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計做好技術(shù)準(zhǔn)備。（6）初步擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，進行必要的理論計算和分析。選擇最佳的夾具結(jié)構(gòu)方案，確定夾具精度和夾具總圖尺寸、公差配合與技術(shù)要求。（7） 繪制夾具總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖，編寫設(shè)計說明書。（8）編制夾具特殊使用維護、操作、制造方面的說明或技術(shù)要求。2．設(shè)計要求：（1）應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，達到設(shè)計圖紙的技術(shù)要求；（2）在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率；（3）要盡量減輕工人勞動強度，必須考慮生產(chǎn)安全、工業(yè)衛(wèi)生等措施；（4）在立足本企業(yè)的生產(chǎn)條件基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新裝備；（5）工藝規(guī)程應(yīng)正確、完整、簡潔、清晰；（6）工藝規(guī)程應(yīng)滿足規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化要求；（7）夾具設(shè)計保證工件的加工精度；（8）提高生產(chǎn)效率；（9）工藝性好；（10）使用性好；（11）經(jīng)濟性好。3．方法和步驟：3．1 生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算與生產(chǎn)類型的確定生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）浙江紡織服裝學(xué)院5小批生產(chǎn) 中型零件（4~30KG） 10~200表 1-1 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的關(guān)系3．2 零件圖審查3．2．1 了解零件的功用及技術(shù)要求熟悉用途（機械傳動有級調(diào)速） 、性能及工作條件密封（保證齒輪系中無雜，無灰層進入，機油潤滑） ，在產(chǎn)品中的位置（處于電機與執(zhí)行機構(gòu)之間）和功用（齒輪間的傳動比來改變轉(zhuǎn)速） ，3．2．2 分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性零件的結(jié)構(gòu)工藝分析主要應(yīng)考慮以下幾個方面：（1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求應(yīng)經(jīng)濟合理，重要尺寸精度 φ35，φ40，φ47 公差在 0.025 之內(nèi)，形位公差垂直度要求 0.05 之內(nèi),一般尺寸精度為 9-11 級；（2）各加工表面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單；（3）有相互位置要求的表面應(yīng)盡量在一次裝夾中加工；該箱體在加工時，對 φ35 和 φ40 二孔加工要保證孔與孔的孔距高度方向在33±0.03 及孔與孔軸線垂直度在 0.05 之內(nèi)，故對 φ35 和 φ40 加工時采用一次定位安裝來加工?！　　　?．3 毛坯選擇3．3．1 毛坯的種類—鑄件 HT15-33（適用于形狀復(fù)雜的毛坯，良好的耐磨性、抗震性、切削加工性和鑄造性能）—表 1-6HT 的牌號、性能及主要用途（機械制造基礎(chǔ)）3．3．2 鑄件制造方法的選擇毛坯制造方法應(yīng)與材料的工藝性、零件的結(jié)構(gòu)形狀及大小、生產(chǎn)類型及特點以及工廠的現(xiàn)有條件相適應(yīng)毛坯種類 制造精度（IT）加工余量 原材料 工件尺寸 工件形狀砂型鑄造 13 級以下 大 HT15-33 各種尺寸 復(fù)雜表 1-2 各類毛坯的特點及應(yīng)用范圍浙江紡織服裝學(xué)院63．3．3 鑄件的尺寸公差與加工余量3．3．3．1 鑄件的尺寸公差（GB6414-1986）規(guī)定：鑄件尺寸代號為 CT，分 16 級公差等級 CT造型材料灰鑄鐵自硬砂 11~13表 1-4 小批和單件生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級表 1-5 鑄件尺寸公差數(shù)值（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）3．3．3．2 鑄件加工余量表 1-6 用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量等級和表 1-7 鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）3．3．3．3 鑄件最小孔徑表面類型 成批生產(chǎn)通孔 15~30MM表 1-8 鑄件最小孔徑3．3．3 毛坯—零件合圖用查表法確定各表面的加工總余量和余量公差。表 1-5 鑄件尺寸公差數(shù)值（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）表 1-6 用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量等級和表 1-7 鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）3．4 定位基準(zhǔn)的選擇正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計工藝過程的一項重要內(nèi)容，也是保證加工精度的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。對于無合適定位面的零件可在毛坯上另外專門設(shè)計或加工出定位表面，稱為輔助基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇原則（機械制造基礎(chǔ) P254）粗基準(zhǔn)的選擇原則（1） 應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。（2） 對于具有較多加工表面的工件，粗基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)合理分配各加工表面的加工余量，以保證：浙江紡織服裝學(xué)院71）各加工表面都有足夠的加工余量；2）對某些重要的表面，盡量使其加工余量均勻；3）使工件上各加工表面總的金屬切除量最??；（3） 作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整，沒有澆口，冒口或飛邊等其它表面缺陷，以便定位準(zhǔn)確；（4） 同一尺寸方向上的粗基準(zhǔn)表面只能使用一次；精基準(zhǔn)的選擇原則：（1） 基準(zhǔn)重合原則（2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則（3） 互為基準(zhǔn)原則（4） 自為基準(zhǔn)原則3．4．1 夾具設(shè)計研究原始資料1、研究加工工件圖樣了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀．尺寸．材料．熱處理要求，主要是表面的加工精度．表面粗糙度及其他技術(shù)要求2、熟悉工藝文件，明確以下內(nèi)容（1） 毛坯的種類．形狀．加工余量及其精度。（2） 工件的加工工藝過程，工序圖，本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基準(zhǔn)面的狀況。（3） 本工序所使用的機床．刀具及其他輔助工具的規(guī)格。（4） 本工序所采用的切削用量。3．4．2 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案1． 確定夾具的類型2． 確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)工件的定位方式主要取決于工件的加工要求和定位基準(zhǔn)的形狀．尺寸。分析加工工序的技術(shù)條件和定位基準(zhǔn)選擇的合理性，遵循六點定位原則，按定位可靠．結(jié)構(gòu)簡單的原則，確定定位方式。常見的定位方式有平面定位．內(nèi)孔定位．外圓定位和組合表面（一面兩銷）定位等。在確定了工件的定位方式后，即可根據(jù)定位基面的形狀，選取相應(yīng)的定位元件及結(jié)構(gòu)。浙江紡織服裝學(xué)院8（1） 平面定位在夾具設(shè)計中常用的平面定位元件有固定支承．可調(diào)支承．自位支承及輔助支承，其中固定支承又可分為支承釘和支承板。3、工件的夾緊方式，計算夾緊力并設(shè)計夾緊裝置夾緊機構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠．安全．不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和粗糙度。在設(shè)計夾緊裝置時必須合理選擇夾緊力的方向和作用點，必要時還應(yīng)進行夾緊力的估算。(1)切削力的計算(C a 吃刀量 f 進給量 v 切削速度 k 修正系數(shù))0.75 0Fz=9.81Cafvk=9.81×180×0.2×4 ×10 ×（300/190）×0.55×1.8=1561.18N0.9 0.75 0Fy=9.81Cafvk=9.81×94×0.2 ×4 ×10 ×（300/190）×1.3×1.63=1795.36N1.2 0.65 0Fx=9.81Cafvk=9.81×54×0.2 ×4 ×10 ×（300/190）×1.1×0.7=1092.82N2 2 2故總的切削力 F=【〔Fz_+ Fy + Fx 〕 】開平方根 =2618.27N(2)夾緊力的計算Fwk=KM/LF（Fwk 實際夾緊力,M 切削力矩,L 壓板長度,F 進給量）=0.1 × 2618.27×20 /50×0.2=523.65N在確定夾緊力的大小時，為簡化計算，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力。夾緊力（大型工件還應(yīng)考慮重力，慣性力等）的作用情況，找出加工過程中對夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)。用壓板夾緊工件端面Fwk=KM/LF（Fwk 實際夾緊力，K安全系數(shù)）表 3-2 常見夾緊形式所需的夾緊力計算公式浙江紡織服裝學(xué)院9(2) 夾緊裝置的設(shè)計夾緊裝置的設(shè)計實際上是一個綜合性的問題，確定夾緊力的大?。较蚝妥饔命c時，必須全面考慮工件的結(jié)構(gòu)．工藝方法．定位元件的結(jié)構(gòu)與布置等因素。要求夾緊裝置動作迅速，操作安全省力，結(jié)構(gòu)簡單．易于制造并且體積小．剛度好，有足夠的夾緊行程和裝卸工件的間隙。常見的夾緊機構(gòu)有斜鍥機構(gòu)．螺旋機構(gòu)．偏心機構(gòu)等。也可采用機動夾緊如液壓．氣動夾緊等。1）螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)簡單．自鎖性好．?dāng)U力比大且夾緊行程不受限制，廣泛應(yīng)用于夾具的夾緊裝置。夾緊力基本計算公式為 W=QL/tan(α+β1)0.5d+ rtanβ2 式中 d 螺紋中徑，r 磨擦半徑4．確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置表 3-49~表 3-62 為常用的對刀元件和導(dǎo)向元件（機械制造技術(shù)課程設(shè)計） ，供設(shè)計時選用5．確定夾具體的結(jié)構(gòu)類型夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個整體，因此夾具體的形狀及尺寸取決于夾具各種裝置的布置及夾具與機床的連接。（1）對夾具體的要求1）有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性2）有足夠的強度和剛度3）結(jié)構(gòu)工藝性好4）排屑方便5）在機床上安裝穩(wěn)定可靠（2） 夾具體毛坯的類型1）型材夾具體 2）鑄造夾具體3、4、3 夾具總圖設(shè)計1 繪制總裝圖的注意問題（1）盡可能采用 1：1 的比例，以求直觀不會產(chǎn)生錯覺。（2）被加工工件用雙點畫線表示，在圖中作透明體處理，它不影響夾具元件的投影。加工面的加工余量可用粗實線表示。浙江紡織服裝學(xué)院10（3）視圖的數(shù)量應(yīng)以能完整．清晰地表示出整個結(jié)構(gòu)為原則。為直觀起見，一般常以操作者在加工時所面對的視圖為主觀圖。（4）工件在夾具中應(yīng)處于夾緊狀態(tài)。2 繪制總裝圖的步驟（1）布置定位元件（2）布置導(dǎo)向．對刀元件（3）設(shè)計夾緊裝置（4）設(shè)計夾具體（5）完成總裝圖3 夾具總圖上尺寸及精度、位置精度與技術(shù)要求的標(biāo)注（1）夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和相互位置關(guān)系有如下五類1）定位副本身的精度和定位副之間的聯(lián)系尺寸及精度；2）對刀元件或?qū)蛟c定位元件之間的聯(lián)系尺寸；3）夾具體與機床的連接面以及定位元件與工件表面之間的聯(lián)系尺寸；4）夾具外形的最大輪廓尺寸；5）配合尺寸。（2）尺寸公差的確定原則為滿足加工精度要求，夾具本身應(yīng)有較高的精度。由于目前分析計算方法不夠完善，因此夾具的有關(guān)公差仍按經(jīng)驗來確定。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，要求夾具具有一定壽命，夾具的有關(guān)公差可取得小些；對加工精度較低的夾具，則取較大的公差。一般可按以下原則選?。ㄏ率鑫闹械?δk 為工件相應(yīng)公差） ；1）夾具上的尺寸和角度公差?。?/2~1/5）δk；2）夾具上的位置公差?。?/2~1/3）δk；3）當(dāng)加工未注公差工件時取±0.1mm；4）未注形位公差的加工面，按 GB/T11-1984 中 13 級精度的規(guī)定選取。注意夾具有關(guān)公差均應(yīng)在工件公差帶的中間位置，即不管工件偏差對稱與否，都要將其化成雙向?qū)ΨQ偏差，然后取其值的 1/2~1/5，以確定夾具上有關(guān)的基本尺寸和公差。4 夾具公差與配合的選擇浙江紡織服裝學(xué)院11夾具的公差與配合應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，常用的配合種類與公差等級如表 3-5所示。具體的配合確定，有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的可直接選用，沒有規(guī)定的可按表 3-5 選用表 3-5 夾具常用配合種類和公差等級5 各類機床夾具的公差和技術(shù)要求的確定由于各類機床的加工工藝特點和夾具與機床的連接方式的不同，對夾具也有不同的要求，為了便于說明問題，根據(jù)其各自不同的特點，通常分車、磨床夾具，銑、刨床夾具和鉆、鏜床夾具三大類。（1）銑、刨床夾具公差和技術(shù)要求的制訂表 3-14 鏜套的公差與配合配合表面加工方法 鏜桿與鏜套 鏜套與襯套 襯套與支架粗鏜 H7/h6, H7/g6 H7/g6, H7/h6 H7/n6, H7/s6精鏜 H6/h5, H6/g5 H6/g5, H6/h5 H7/n6, H7/r6回轉(zhuǎn)鏜套與鏜桿的配合多采用 H7/h6 或 H6/h5。當(dāng)精度要求較高時，配合間隙應(yīng)小于 0.01mm。鏜套內(nèi)、外圓的同軸度，一般小于 0.005~0.01mm。精加工時，鏜套內(nèi)孔圓度公差取工件加工孔圓度公差的 1/6~1/5。鏜桿直徑可按經(jīng)驗公式選取，也可根據(jù)鏜孔直徑直接從表 3-15 中選?。篸=(0.7~0.8)D 式中 d 為鏜桿直徑；D 為工件被加工孔的直徑表 3-15 鏜桿直徑與鏜孔孔徑的關(guān)系 單位 mm工件孔徑 40~50 51~70 71~85 86~100 101~140 141~200鏜桿直徑 32 40 50 60 80 1003、4、4 夾具精度的校核1、夾具精度分析 （△D 平方+△A 平方+△T 平方）開平方根≤2/3δ k（定位誤差△D；安裝誤差△A；調(diào)整誤差△T；加工方法誤差△G；工件工序尺寸公差 δk）2、定位誤差的分析計算3、夾具在機床上的安裝誤差△A浙江紡織服裝學(xué)院124、對刀或?qū)蛘`差△T3、4、5 繪制夾具零件圖樣3、4、6 夾具總體結(jié)構(gòu)分析及夾具的使用說明3．5 擬定工藝路線3．5．1 確定各表面的加工方法工件各加工表面的加工方法和加工次數(shù)是擬定工藝路線的重要內(nèi)容。主要依據(jù)零件各加工表面本身的技術(shù)要求確定，同時還要綜合考慮生產(chǎn)類型，零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工表面的尺寸，工廠現(xiàn)有的設(shè)備情況，工件材料性質(zhì)和毛坯情況等。3．5．2 加工順序的安排在確定了零件各表面的加工方法之后，就要安排加工的先后順序，零件加工順序是否合適，對加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟性有著較大的影響。（1） 機械加工順序的安排在安排機械加工順序時，一般遵循先粗后精．先面后孔．先主后次．基準(zhǔn)先行的原則。對于工序內(nèi)容復(fù)雜的零件則視具體情況采取工序集中與分散的原則處理。（2） 加工階段的劃分對于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，應(yīng)將粗．精加工分開進行。為此，一般將整個工藝過程劃分階段，按加工性質(zhì)和作用不同，一般劃分為粗加工階段．半精加工階段．精加工階段和光整加工階段。這對于保證零件加工質(zhì)量．合理使用機床設(shè)備．及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷及合理安排熱處理工序等有很大好處 。（3） 熱處理工序的安排熱處理工序主要用來改善材料的性能及消除應(yīng)力。熱處理的方法．次數(shù)和在工藝路線中的位置，應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理的目的而定。（退火 正火時效） （人工時效） （氮化）↓　　　 ↓　　　　　　　　　↓毛坯→粗加工→半精加工→精加工→精磨→細磨↑　　　 ↑　　　　（調(diào)質(zhì) 退火） （高頻淬火 滲碳淬火整體淬火去應(yīng)力處理）浙江紡織服裝學(xué)院13圖 1-4 熱處理工序的安排圖（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）由圖可得熱處理安排為 毛坯→粗加工→半精加工→精加工↑ ↑ （去應(yīng)力退火 時效去應(yīng)力） （表面淬火）（4） 合理安排輔助工序輔助工序種類很多，主要包括檢驗．劃線，去毛刺．清洗．平衡．退磁．防銹．包裝等，根據(jù)工藝需要穿插在工序中。3．5．3 確定加工余量合理確定加工余量對零件的加工質(zhì)量和整個工藝過程的經(jīng)濟性都有很大影響。余量過大（材料．工時．機床．刀具）則消耗大；余量過小，不能去掉加工前道工序存在的誤差和缺陷層，影響加工質(zhì)量，造成廢品。故應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減小加工余量。毛坯余量（總余量）已在畫毛坯圖時確定，這里主要是確定工序余量。（1） 平面加工余量加工工序 加工長度 加工寬度≤30 ≤100 ＞100~3001.0mm 1.5mm粗加工后精銑＞ 300~10001.5mm 2.0mm表 1-38 平面加工余量（2） 鏜孔加工余量項目 加工直徑 直徑余量半精鏜 20~80 0.7~1.2mm精鏜 30~130 0.25~0.40mm表 1-37 鏜孔加工余量（3） 在實心工件上加工 H7 孔的工序尺寸零件基本尺寸 鉆 粗鉸 精鉸Φ8 Φ7.8 Φ7.96 Φ8H7零件基本尺寸 鉆 擴孔鉆 粗鉸浙江紡織服裝學(xué)院14Φ12 Φ11.0 Φ11.95 Φ12H9表 1-33 在實心工件上加工 H7 孔的工序尺寸3．5．4 計算工序尺寸及公差工序順序確定后，就要計算各個工序加工時所應(yīng)達到的工序尺寸及其公差。工序尺寸及其公差的確定與工序余量大?。ば虺叽绲臉?biāo)注方法．基準(zhǔn)選擇．中間工序安排等密切相關(guān)，是一項細致的工作。3．6 確定各工序切削用量在單件小批生產(chǎn)中，各工序的切削用量一般由操作工人根據(jù)具體情況自己確定，以簡化工藝文件。在大批大量生產(chǎn)中則應(yīng)科學(xué)地．嚴(yán)格地選擇切削用量，以充分發(fā)揮高效率設(shè)備的潛力和作用。切削用量的選用與下列因素有關(guān)：生產(chǎn)率，加工質(zhì)量（主要是表面粗糙） ，切削力所收起的工藝系統(tǒng)彈性變形，工藝系統(tǒng)的振動，刀具耐用度，機床功率等。在綜合考慮上述因素的基礎(chǔ)上，使背吃刀量 ap，進給量 f ，切削速度 v 的積最大。一般應(yīng)先盡量取在的 ap，其次盡量取大的進給量 f，最后取合適的切削速度 v.3．7 機床及工藝裝備的選擇選擇機床：數(shù)控銑床．臥式鏜床。夾具（專用夾具）選擇機床和工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求使所選擇的機床及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟合理。中批生產(chǎn)時，通常采用通用機床加專用工．夾具；在大批大量生產(chǎn)條件下，多采用高效率專用機床．組合機床流水線．自動線與隨行夾具。在需要改裝設(shè)備或設(shè)計專用機床時，應(yīng)根據(jù)具體要求提出設(shè)計任務(wù)書，其中包括與加工工序內(nèi)容有關(guān)的必要參數(shù)，所要求的生產(chǎn)率．保證產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)條件以及機床的總體布置形式等。在選擇工藝裝備時，既工考慮適應(yīng)性又要注意新技術(shù)的應(yīng)用，當(dāng)需要設(shè)計專用刀具．量具時，也應(yīng)提出設(shè)計任務(wù)書。浙江紡織服裝學(xué)院15機械加工工藝過程卡片零件名稱 減速箱體 材料牌號 HT15-33 毛坯種類 灰鑄鐵工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備010 毛坯鑄造 砂型鑄造自硬砂為造型材料020 熱處理 1 去應(yīng)力退火030平面粗/半精加工180，170 尺寸加工數(shù)控銑床立銑刀，專用夾具 1，機械卡尺040面粗/半精加工15 尺寸加工 臥式鏜床面銑刀（高速鋼） ，專用夾具 1，機械卡尺050平面粗/半精加工117，130，127 尺寸加工臥式鏜床面銑刀（高速鋼） ，專用夾具 1，機械卡尺060孔粗/半精加工 Φ35，Φ40臥式鏜床單刃鏜刀，專用夾具 2，機械卡尺070 鉆孔 Φ12080孔粗/半精加工 Φ75，Φ47臥式鏜床單刃鏜刀，專用夾具 3，機械卡尺090面粗/半精加工2，45 臥式鏜床單刃鏜刀，專用夾具 3，機械卡尺100 鉆孔Φ8，Φ9，Φ14，M5-7H臥式鏜床鉆頭，鉸刀，絲攻，機械卡尺110 熱處理 2 表面淬火120 面精加工 15，2，45 臥式鏜床精銑刀，專用夾具 2，機械卡尺浙江紡織服裝學(xué)院16130 孔精加工Φ35，Φ40，Φ47臥式鏜床雙刃鏜刀，專用夾具 2與 3，機械卡尺編制（日期） 審核（日期） 共（ ）頁 第（?。╉摍C 械 加 工 工 藝 卡 片 零 件 名 稱 減 速 箱 體 材 料 牌 號 HT15-33毛 坯種 類灰 鑄 鐵工 序 裝 夾 工 步 工 序 內(nèi) 容 背 吃 刀 量切 削 速度 m/s每 分 鐘轉(zhuǎn) 數(shù)進 給 量 mm/r設(shè) 備名 稱工 藝 裝 備030 1 180， 170 3.5040 1 15 1.4， 1.1，050 1117， 130， 1271.5， 0.75，060 2Φ 35，Φ 401.45， 0.6，1/3 0.3070 1 Φ 1212， 0.425，0.45 0.52~0.64臥 式鏜 床鉆 頭080 1 Φ 75 2.25080 2 Φ 471.45， 0.6，090 2 2， 45 0.55， 2.3100 1Φ 8， Φ 9， Φ 148， 0.08， 9， 140.450.36~0.440.47~0.570.61~0.75臥 式鏜 床鉆 頭100 1 M5-7H 4.8， 0.45 0.27~0.33臥 式鏜 床鉆 頭編 制 審 核 共 （ ） 頁 第 （ 　 ） 頁浙江紡織服裝學(xué)院17（ 日 期 ） （ 日 期 ）機械加工工藝卡片 零件名稱減速箱體材料牌號HT15-33毛坯種類灰鑄鐵工序裝夾工步工序內(nèi)容背吃刀量切削速度 m/s每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)進給量mm/r設(shè)備名稱工藝裝備030 1180，1703.5040 1 151.4，1.1，050 1117，130，1271.5，0.75，060 2Φ35，Φ401.45，0.6，1/2 0.2070 1 Φ1212，0.425，0.45 0.52~0.64臥式鏜床鉆頭080 1 Φ75 2.25080 2 Φ471.45，0.6，090 2 2，45 0.55，2.3100 1 Φ8，Φ8，0.08， 9，140.450.36~0.440.47~0.57臥式鏜床鉆頭浙江紡織服裝學(xué)院189，Φ14 0.61~0.75100 1 M5-7H 4.8， 0.45 0.27~0.33臥式鏜床鉆頭編制（日期）審核（日期） 共（ ）頁 第（?。╉摍C械加工工序卡片 零件名稱 減速箱體 材料牌號 HT15-33 毛坯種類 灰鑄鐵工序 工步號 工步內(nèi)容 背吃刀量切削速度m/s每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)進給量mm/r設(shè)備名稱 工藝裝備030 15 1.0040117，130，1270.5050Φ35，Φ400.2 1/6 3.0060 Φ12 0.075 1.5~3.0 臥式鏜床 鉸刀080 Φ47 0.2080 2，45 0.2，0.2090 Φ8， 0.02， 1.0~2.0 臥式鏜床 鉸刀100 M5-7H 0.1 0.6~1.2 臥式鏜床 鉸刀編制（日期）審核（日期）共（ ）頁 第（?。╉撜憬徔椃b學(xué)院194、設(shè)計小結(jié)通過減速箱體課程設(shè)計（包括工藝設(shè)計和夾具設(shè)計） ，它的全面性和系統(tǒng)性，使我對機械加工產(chǎn)生了更進一步的興趣，并讓我主觀上認(rèn)識了加工過程中如何找定位，從而為保證減速箱體中重要尺寸（包括尺寸精度和位置精度）來滿足實際中與之相配套的用途。不僅是箱體類的，還有其它類型，在設(shè)計時都為加工出更好使用的性能。在設(shè)計時通過查閱資料使得了解的知識面更廣、范圍更大，在查閱時了解有關(guān)機械方面的書，從而切實地感受到機械行業(yè)的范圍涉及面之廣，它能指導(dǎo)實際，理論知識有待實際的檢驗，理論知識與實際操作是相輔相成。參考文獻書目1. 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 陳立德 主編 高等教育出版社 2000 年2. 《機械設(shè)計課程設(shè)計》 陳立德 主編 高等教育出版社 2000 年3. 《機械設(shè)計與制造工藝簡明手冊》 許毓潮 主編 中國電力出版社4. 《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》 陳于萍 主編 機械工業(yè)出版社5. 《金屬工藝學(xué)》 頂?shù)氯?主編 機械工業(yè)出版社6. 《機械制造工程》 鄖建國 主編 機械工業(yè)出版社7. 《公差與配合手冊》 任嘉卉 主編 上海工業(yè)出版社 2000 年8. 《機械加工工藝手冊》 李 洪 主編 北京出版社 1990 年9. 《機械零部件手冊》 余夢生 主編 機械工業(yè)出版社 1996 年10. 《機械制造工藝學(xué)》 李 云 主編 機械工業(yè)出版社 1995 年浙江紡織服裝學(xué)院2011. 《機械制造技術(shù)》 李 華 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