畢業(yè)設(shè)計(jì)---組合機(jī)床設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　應(yīng)用組合機(jī)床加工大批量零件，快捷高效，生產(chǎn)效率高是機(jī)械加工的發(fā)展方向。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是“銑變速箱體兩個(gè)端面”。本組合機(jī)床要求能實(shí)現(xiàn)銑兩端面，能進(jìn)行手動(dòng)，銑削頭能作10mm的微調(diào)。 在工藝制定過(guò)程中，通過(guò)批量的進(jìn)行銑兩端面的加工方案，并尋求最佳的工藝方案，借此說(shuō)明了工藝在生產(chǎn)過(guò)程中的重要性。本人的設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：進(jìn)行了機(jī)

2、床總體布局設(shè)計(jì)；對(duì)機(jī)床的進(jìn)給和傳動(dòng)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)；結(jié)合實(shí)例，介紹了夾具設(shè)計(jì)方法；通過(guò)此設(shè)計(jì)，本機(jī)床完全能滿足設(shè)計(jì)要求，與傳統(tǒng)的機(jī)床相比，本機(jī)床具有自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)率高，精度高等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；銑削頭；夾具設(shè)計(jì)；手動(dòng)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Application

3、of combined high-volume machining parts, high efficiency, high productivity is the development direction of machining. The graduation project is entitled " Crankcase front end of drill hole." The combination of

4、 milling machine tool required to achieve both ends of surface, can be manual, 10mm milling head can be fine-tuning. Making process in the process, conducted by volume ends face milling processing program, and to seek th

5、e best technology solutions, which illustrates the process</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　目錄3<

6、;/b></p><p><b>　　第1章 緒論6</b></p><p>　　1.1 引 言6</p><p>　　1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的6</p><p>　　1.3 組合機(jī)床概述7</p><p>　　第2章 零件的分析12</p><p>　　2.

7、1 生產(chǎn)類(lèi)型的確定12</p><p>　　2.2 零件的作用12</p><p>　　2.3 零件的工藝分析12</p><p>　　2.4變速箱箱體加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施13</p><p>　　2.5工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問(wèn)題14</p><p>　　2.6變速箱箱體加工定位

8、的基準(zhǔn)選擇17</p><p>　　2.6.1粗基準(zhǔn)的選擇17</p><p>　　2.6.2精基準(zhǔn)的選擇17</p><p>　　2.7變速箱體的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定18</p><p>　　第3章 變速箱體材料及毛坯的確定20</p><p>　　3.1 變速箱體的材料20</p

9、><p>　　3.2 變速箱體的毛坯20</p><p>　　第4章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)21</p><p>　　4.1 基準(zhǔn)的選擇21</p><p>　　4.2 工藝路線的制定21</p><p>　　4.3加工設(shè)備及工藝裝備的選用24</p><p>　　4.4 確定精銑箱體兩端面的加工余

10、量、切削用量及基本工時(shí)27</p><p>　　4.4.1 加工余量的確定27</p><p>　　4.4.2 切削用量的確定27</p><p>　　4.4.3 基本工時(shí)的確定28</p><p>　　4.4.4編制機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡29</p><p>　　第5章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)32</p>

11、<p>　　5.1 組合機(jī)床配置形式的選擇32</p><p>　　5.2繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖32</p><p>　　5.2.1 動(dòng)力部件的選用32</p><p>　　5.2.2 裝料高度的確定33</p><p>　　5.2.3 側(cè)底座的選擇33</p><p>　　5.2.4 繪制機(jī)床聯(lián)系

12、尺寸圖33</p><p>　　5.3繪制銑削變速箱體兩端面工序圖34</p><p>　　5.4 繪制精銑變速箱體兩端面加工示意圖34</p><p>　　5.4.1 刀具的選擇34</p><p>　　5.4.2 銑削頭的選擇35</p><p>　　5.4.3 對(duì)刀元件的選擇36</p>

13、<p>　　5.4.4 繪制加工示意圖36</p><p>　　第6章.專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)38</p><p>　　6.1 夾具概述38</p><p>　　6.1.1 夾具分類(lèi)38</p><p>　　6.1.2 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀38</p><p>　　6.1.3現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向39</

14、p><p>　　6.2 夾具設(shè)計(jì)任務(wù)40</p><p>　　6.3 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案40</p><p>　　6.3.1 確定工件定位方案及設(shè)計(jì)選擇定位裝置40</p><p>　　6.3.2 確定工件夾緊方案及設(shè)計(jì)選擇夾緊裝置42</p><p>　　6.3.3 對(duì)刀裝置的選擇43</p>&l

15、t;p>　　6.3.4 夾具體與銑床聯(lián)接定位鍵的選擇44</p><p>　　6.3.5 夾具體設(shè)計(jì)45</p><p>　　6.4 定位誤差及夾緊力的計(jì)算45</p><p>　　6.4.1 定位誤差的分析計(jì)算45</p><p>　　6.4.2 夾緊力的分析計(jì)算45</p><p>　　6.5夾具操

16、作說(shuō)明46</p><p>　　6.6繪制夾具裝配圖及夾具體零件圖46</p><p><b>　　第7章 總結(jié)47</b></p><p><b>　　8.參考文獻(xiàn)48</b></p><p><b>　　致謝49</b></p><p>&

17、lt;b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引 言</b></p><p>　　機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。</p&g

18、t;<p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類(lèi)型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過(guò)一定的工藝過(guò)程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體條件，對(duì)零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來(lái)。</p><p>　　對(duì)于某個(gè)具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行

19、加工。雖然這些方案都可以加工出來(lái)合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，可能其中有種方案比較合理且切實(shí)可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過(guò)程。</p><p>　　在整個(gè)加工構(gòu)成中，夾具不僅僅是為了夾緊、固定被加工零件，設(shè)計(jì)合理的夾具，還要求保證加工零件的位置精度、提高加工生產(chǎn)率。各種專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量，將直接影響被加工零件的精度要求，在機(jī)械加工工藝過(guò)程中起到重要的作用。&l

20、t;/p><p>　　1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成了大學(xué)的全部課程之后進(jìn)行的一次理論與實(shí)際的綜合運(yùn)用，是工科學(xué)生在校學(xué)習(xí)的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)和理論知識(shí)，使其對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能有進(jìn)一步的提高；通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)及熟悉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的能力，學(xué)會(huì)編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，提高綜合素質(zhì)；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決本專(zhuān)業(yè)一般工程技術(shù)問(wèn)

21、題的能力，使學(xué)生具有一定的機(jī)械設(shè)計(jì)技能和掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，樹(shù)立良好的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)，為以后從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。</p><p>　　1.3 組合機(jī)床概述</p><p>　　1.3.1 組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)體制的轉(zhuǎn)變及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化</p><p>　　“九五”后期，在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的50余家組合機(jī)床分會(huì)會(huì)員中，僅有兩家企業(yè)實(shí)行了股份制改造，一家企

22、業(yè)退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)，其余都是國(guó)有企業(yè)。而從2001年至今，就先后有十幾家企業(yè)實(shí)行股份制改造，一些小廠幾乎全部退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)，現(xiàn)在一些國(guó)家重點(diǎn)國(guó)有企業(yè)也在醞釀股份制改造，轉(zhuǎn)制已勢(shì)不可擋，“民營(yíng)經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了從被歧視、被藐視到不可小視和現(xiàn)在的高度重視4個(gè)階段后，煥發(fā)勃勃生機(jī)。”組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營(yíng)化等多種形式快速發(fā)展。</p><p>　　組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對(duì)汽車(chē)、摩托車(chē)、內(nèi)燃機(jī)、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、化

23、工機(jī)械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專(zhuān)用設(shè)備，隨著我國(guó)加入WTO后與世界機(jī)床行業(yè)進(jìn)一步接軌，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。從近兩年的企業(yè)生產(chǎn)情況看，數(shù)控機(jī)床與加工中心的市場(chǎng)需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機(jī)床則有下降趨勢(shì)，市場(chǎng)在向數(shù)控、高精制造技術(shù)和成套工藝裝備方面發(fā)展。</p><p>　　1.3.2 組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　組合機(jī)床（M

24、odular machine）是以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量的專(zhuān)用部件組成的專(zhuān)用機(jī)床。它適宜于在大批、大量生產(chǎn)中對(duì)一種或幾種類(lèi)似零件的一道或幾道工序進(jìn)行加工。這種機(jī)床既具有專(zhuān)用機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，又具有一定的重新調(diào)整能力，以適應(yīng)工件變化的需要。組合機(jī)床可以對(duì)工件進(jìn)行多面、多主軸加工，一般是半自動(dòng)的。</p><p>　　組合機(jī)床具有以下特點(diǎn)：</p><p

25、>　　組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件約占全機(jī)的70～80%，因而設(shè)計(jì)和制造的周期短、投資少、經(jīng)濟(jì)效果好。</p><p>　　組合機(jī)床采用多刀加工并且自動(dòng)化程度高，不僅生產(chǎn)效率高，而且勞動(dòng)強(qiáng)度低。</p><p>　　組合機(jī)床的通用部件都是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，因而不但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，而且使用和維修方便。</p><p>　　在組合機(jī)床上加工零件時(shí)，由于

26、采用專(zhuān)用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置，因而加工質(zhì)量穩(wěn)定，對(duì)操作工人的技術(shù)要求不高。</p><p>　　組合機(jī)床便于產(chǎn)品更新，當(dāng)改過(guò)加工對(duì)象時(shí)，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件可以重復(fù)使用，而不必另行設(shè)計(jì)和制造。</p><p>　?。?）用組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)需要。</p><p>　　組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì)的專(zhuān)用部件和

27、夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專(zhuān)用機(jī)床。  組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。  組合機(jī)床一般用于加工箱體類(lèi)或特殊形狀的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和

28、刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車(chē)削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類(lèi)零件(如飛輪、汽車(chē)后橋半軸等)的外圓和端面加工。  二十世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測(cè)和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低

29、達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級(jí)，孔距精度可達(dá)0.03～0.02微米。  專(zhuān)用機(jī)床是隨著汽</p><p>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，液壓傳動(dòng)和電-液聯(lián)合控制技術(shù)的深入廣泛應(yīng)用，根據(jù)大批量生產(chǎn)多樣化、中小批量多品種生產(chǎn)高效化的要求，以及產(chǎn)品更新加速的特點(diǎn)，上世紀(jì)70年代以來(lái)發(fā)展了新型組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床。近些年來(lái)，隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及激光技術(shù)等的發(fā)展并應(yīng)用

30、于機(jī)床領(lǐng)域，使機(jī)床的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度是機(jī)床發(fā)展的方向。80年代被稱(chēng)為數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的時(shí)代。現(xiàn)在，中國(guó)已成為世界的制造業(yè)基地，與世界先進(jìn)水平的差距逐步縮小。柔性制造系統(tǒng)（FMS）</p><p>　　和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）已成為中大批量多品種生產(chǎn)較為理想和效益較好的設(shè)備。組合機(jī)床是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更新，進(jìn)行技術(shù)改造，提高生產(chǎn)效率和高速發(fā)展的必不可少的設(shè)備之一

31、。</p><p>　　1.3.3設(shè)計(jì)機(jī)床的基本要求有以下幾點(diǎn)：</p><p><b>　　1、一定的工藝范圍</b></p><p>　　任何一臺(tái)機(jī)床所能完成的加工零件的類(lèi)型，零件尺寸，毛坯形式和工藝工序都是有一定范圍的。一般來(lái)說(shuō)，工藝范圍越窄，機(jī)床結(jié)構(gòu)可較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)率也高。機(jī)床的工藝范圍過(guò)窄，會(huì)限制加工工藝和產(chǎn)品的革新；而

32、盲目擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，將使機(jī)床的結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，不能充分發(fā)揮各部件的性能，甚至影響機(jī)床主要性能的提高，增加機(jī)床成本。</p><p>　　2、保證精度與光潔度</p><p>　　機(jī)床應(yīng)保證被加工零件的精度和光潔度 ，并能在長(zhǎng)期內(nèi)保持。工件的精度和光潔度是由機(jī)床，刀具，夾具，切削條件和操作者等方面的因素決定的。就機(jī)床方面來(lái)說(shuō)，要保證被加工零件的精度和光潔度，機(jī)床本身就必須具備一定的幾何精度，

33、傳動(dòng)精度和動(dòng)態(tài)精度。</p><p>　　一般情況下，機(jī)床剛度越大則動(dòng)態(tài)精度越高。機(jī)床的剛度包括結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度，機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛度取決于構(gòu)件本身的材料性質(zhì)，抗扭抗彎截面的大小，壁厚，筋板布置和窗口影響等。機(jī)床的接觸剛度不僅與接觸材料接觸面的幾何尺寸，硬度有關(guān)，而且還與接觸面的光潔度，幾何精度，加工方法，相對(duì)方向接觸面間的介質(zhì)，預(yù)壓力有關(guān)。</p><p>　　切削過(guò)程中機(jī)床的振動(dòng)降低了加工

34、精度，工件表面質(zhì)量和刀具耐用度，影響了生產(chǎn)效率的提高，加速了機(jī)床的損壞。機(jī)床抵抗振動(dòng)的能力稱(chēng)為抗振性。機(jī)床的抗振性和機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛度，阻尼特性，固有頻率有關(guān)。</p><p>　　機(jī)床長(zhǎng)時(shí)間保持其合格精度的性能稱(chēng)為機(jī)床精度保持性。機(jī)床按精度可分為普通精度機(jī)床，精密機(jī)床，高精度機(jī)床和精密母機(jī)床。</p><p>　　3、有足夠高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度</p><p>　　

35、生產(chǎn)率的要求根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)決定，常用單位時(shí)間內(nèi)機(jī)床所能加工的零件數(shù)量表示。要提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，必須縮短加工一個(gè)工件的平均時(shí)間，其中包括縮短切削加工時(shí)間，輔助時(shí)間以及分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)工件上的準(zhǔn)備和結(jié)束時(shí)間。采用先進(jìn)刀具提高機(jī)床的切削速度，采用大切深，大進(jìn)給，多刀多刃和成型刀具等都可以縮短切削加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，縮短輔助時(shí)間，例如：空行程快進(jìn)，夾緊用氣壓或液壓卡盤(pán)，從而減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。</p><p>

36、;　　為了提高機(jī)床的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度，就要在保證工件加工質(zhì)量的前提下，以最經(jīng)濟(jì)的方法，合理的利用刀具，最大限度的縮短機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間。機(jī)床的自動(dòng)化可減少人對(duì)加工的干預(yù)，從而保證加工的一致性，即被加工零件的精度穩(wěn)定性。還具有提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　4、操作維修方便，使用安全可靠</p><p>　　機(jī)床的操縱，觀察，調(diào)整，裝卸工件和工具應(yīng)方便省力。機(jī)床維

37、護(hù)須簡(jiǎn)單，部件便于拆裝，易于查找故障進(jìn)行修理，并便于安裝和運(yùn)輸。</p><p>　　使用安全包括操作者的安全，誤操作的防止，超載的保護(hù)，有關(guān)動(dòng)作的互鎖以及對(duì)故障或廢品的報(bào)警。</p><p><b>　　5、提高三化程度</b></p><p>　　三化是指機(jī)床品種系列化，零部件通用化和零件標(biāo)準(zhǔn)化。提高三化程度對(duì)發(fā)展機(jī)床品種，規(guī)格，數(shù)量和質(zhì)量

38、，對(duì)于機(jī)床的制造，使用和修理，對(duì)于新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和老產(chǎn)品的革新等方面都有十分重要的意義。</p><p><b>　　6、噪聲小</b></p><p>　　由于機(jī)床切削速度的提高，功率的增加，自動(dòng)化功能的增多和機(jī)床變速范圍的擴(kuò)大，機(jī)床噪聲問(wèn)題已經(jīng)成為機(jī)床設(shè)計(jì)中必須考慮的一個(gè)問(wèn)題。</p><p><b>　　7、成本低</b&g

39、t;</p><p>　　在保證實(shí)現(xiàn)機(jī)床的性能要求的同時(shí)，也要注意使機(jī)床具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于機(jī)床生產(chǎn)廠的經(jīng)濟(jì)效益來(lái)說(shuō)，機(jī)床成本尤為重要。機(jī)床的成本不僅包括材料，加工制造費(fèi)用，還包括研制和管理費(fèi)用，必須十分重視和努力降低機(jī)床的成本。</p><p><b>　　8、可靠性</b></p><p>　　機(jī)床的工作可靠性也是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

40、。隨著自動(dòng)化水平的不斷提高，需要許多機(jī)床，儀表，控制系統(tǒng)和輔助裝置協(xié)同工作。它們對(duì)機(jī)床的可靠性指標(biāo)的要求是相當(dāng)高的。</p><p><b>　　第2章 零件的分析</b></p><p>　　2.1 生產(chǎn)類(lèi)型的確定</p><p>　　由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)知，生產(chǎn)綱領(lǐng)為50000件/年，批量為設(shè)計(jì)本專(zhuān)機(jī)一臺(tái)。</p><p>

41、　　根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第64頁(yè) 表4-1 知：</p><p>　　變速箱體的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，精銑變速箱體兩端面專(zhuān)機(jī)為單件生產(chǎn)。</p><p><b>　　2.2 零件的作用</b></p><p>　　變速箱體內(nèi)裝有輸入軸和輸出軸以及其它傳動(dòng)軸和齒輪等，通過(guò)改變安裝在這些軸上的滑移齒輪的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)滑移齒輪和固定齒輪的傳動(dòng)比

42、的改變，從而實(shí)現(xiàn)各傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的改變，來(lái)改變拖拉機(jī)的進(jìn)行速度。因而，變速箱體的主要功用就是支承各傳動(dòng)軸，實(shí)現(xiàn)各傳動(dòng)軸的準(zhǔn)確定位，保證各軸之間的中心距和平行度，并且保證拖拉機(jī)變速箱體部件與其相連接的其它部件的正確安裝。</p><p>　　2.3 零件的工藝分析</p><p>　　由變速箱箱體零件圖可知。拖拉機(jī)變速箱箱體是一個(gè)簿壁殼體零件，它的外表面上有五個(gè)平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端

43、面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下：</p><p>　?。?）以側(cè)面為主要加工表面的加工面，這一組加工面包括：頂面的銑削加工；2×ф12N8的工藝孔加工；8×M10-6H的螺紋孔加工；11×M10-6H的螺紋孔加工；3×ф10.5的孔加工。其中頂面有表面粗糙度的要求為Ra6.3цm，19個(gè)螺紋孔均有位

44、置度要求為ф0.4mm，兩個(gè)工藝孔有粗糙度的要求為Ra6.3μm。那三個(gè)孔業(yè)有粗糙度的要求Ra為12.5μm。</p><p>　?。?）以ф72J7、ф52J7、ф62J7、ф62J7、ф80J7和ф115H7的支撐孔為主要加工表面的加工面。這一組加工面包括：2×ф，2×ф，2×ф，2×ф，2×ф和2×ф的孔；尺寸為578的前后端面；前后端面上的2&#

45、215;M8-7H的螺紋孔，3×M10-6H的螺紋孔，6×M8-7H的螺紋孔，6×M12-6H的螺紋孔，3×M10-7H的螺紋孔，6×ф16H10的孔和M16×1.5的加油孔。其中前后端面的表面粗糙度為Ra6.3μm,所有的螺紋孔和6個(gè)孔均有位置度要求ф0.4mm，加油孔的粗糙度要求為Ra12.5μm。</p><p>　　（3）以?xún)啥嗣鏋橹饕庸け砻娴?/p>

46、加工面，這一組加工表面包括控制尺寸為578mm和58mm的兩端面。兩端面有表面粗糙度要求為Ra6.3μm，12個(gè)螺紋孔均有位置度要求為ф0.4mm。</p><p>　　2.4變速箱箱體加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施</p><p>　　由以上分析可知。該箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于變速箱箱體來(lái)說(shuō)，加

47、工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。</p><p>　　由于拖拉機(jī)變速箱的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是變速箱加工過(guò)程中的主要考慮因素。</p><p>　　2.4.1孔和平面的加工順序</p><p>　　箱體類(lèi)零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工箱體上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。變速

48、箱箱體的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。</p><p>　　變速箱箱體零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開(kāi)的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。</p><p>　　2.4.2

49、孔系加工方案選擇</p><p>　　變速箱箱體孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。</p><p>　　根據(jù)江淮12變速箱箱體零件圖所示的變速箱箱體的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。</p><

50、p>　　用鏜模法鏜孔在大批量生產(chǎn)中，拖拉機(jī)變速箱箱體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計(jì)制造的。當(dāng)鏜刀桿通過(guò)鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時(shí)，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。</p><p>　　采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時(shí)加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安

51、裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。</p><p>　　2.5工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問(wèn)題</p><p>　　2.5.1加工方法選擇的原則</p><p>　?。?）所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟(jì)、精度要求相適應(yīng)。</p><p>　　（2）所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相

52、互位置精度要求。</p><p>　　（3）所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。</p><p>　　（4）加工方法要與生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)。</p><p>　　（5）所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)</p><p>　　2.5.2加工階段的劃分</p><p>　　按照加工性質(zhì)和作用的不同，工藝過(guò)程

53、一般可劃分為三個(gè)加工階段：</p><p><b>　　(1)粗加工階段</b></p><p>　　粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，

54、所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為IT11-IT12，粗糙度為Ra80-100μm。</p><p><b>　　(2)半精加工階段</b></p><p>　　半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為。表面粗糙度為。</p>&l

55、t;p><b>　　(3)精加工階段</b></p><p>　　精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。</p><p>　　精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為，表面粗

56、糙度為。</p><p><b>　　(4)光整加工階段</b></p><p>　　對(duì)某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對(duì)尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級(jí)一般為,表面粗糙度為。</p><p>　　此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有

57、的需插入粗精加工之間。</p><p>　　2.5.3工序的合理組合</p><p>　　確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類(lèi)型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：</p><p><b>　　(1)工序分散原則</b></p><p>　　工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的

58、切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。</p><p><b>　　(2)工序集中原則</b></p><p>　　工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面

59、易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專(zhuān)用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。</p><p>　　一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專(zhuān)用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。</p><p>　　2.5.4加工工序的安排<

60、/p><p>　　零件的加工過(guò)程通常包括機(jī)械加工工序，熱處理工序，以及輔助工序。在安排加工順序時(shí)常遵循以下原則：</p><p><b>　　機(jī)械加工</b></p><p>　　對(duì)于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯，先安排劃線工序，為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)</p><p>　　按“先基準(zhǔn)后其他”的順序，首先加工精基準(zhǔn)面</p

61、><p>　　在重要表面加工前應(yīng)對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修正</p><p>　　按“先主后次，先粗后精”的順序</p><p>　　對(duì)于與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安排在主要表面加工之后加工。</p><p><b>　　熱處理</b></p><p>　　退火與正火，毛坯預(yù)備性熱處理，應(yīng)安排在機(jī)械加工

62、之前進(jìn)行。</p><p>　　時(shí)效，為消除殘余應(yīng)力，對(duì)于尺寸大結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，需在粗加工前、后各安排時(shí)效處理；對(duì)于一般鑄件在鑄造后或則粗加工后安排時(shí)效處理；對(duì)于精度高的鑄件，在半精加工前、后各安排一次時(shí)效處理。</p><p>　　淬火，淬火后工件硬度提高，應(yīng)安排在精加工階段的磨削加工前進(jìn)行。</p><p>　　滲碳，滲碳易產(chǎn)生變形，應(yīng)安排在精加工前。</

63、p><p><b>　　（3）輔助工序 </b></p><p>　　1）中間檢驗(yàn)，一般安排在粗加工全部結(jié)束之后，精加工之前；花費(fèi)工時(shí)較多和重要工序的前后。</p><p>　　2）特種檢驗(yàn)，熒光檢驗(yàn)、磁力探傷主要用于表面質(zhì)量的檢驗(yàn)，通常安排在精加工階段。熒光如用于檢驗(yàn)毛坯的裂紋，則安排在加工前。</p><p>　　3）

64、表面處理，電鍍、涂層、發(fā)藍(lán)等表面處理工序一般安排在工序的最后進(jìn)行。</p><p>　　2.6變速箱箱體加工定位的基準(zhǔn)選擇</p><p>　　2.6.1粗基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：</p><p>　　⑴．粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)

65、不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱(chēng)、少裝夾等。</p><p>　?、疲x擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。</p><p&

66、gt;　?、牵畱?yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。</p><p>　?、龋畱?yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。</p><p>　?、桑只鶞?zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。</p>

67、<p>　　為了滿足上述要求，應(yīng)選擇變速箱的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以變速箱箱體的ф62和ф72的支撐孔作為粗基準(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(duì)位置。&l

68、t;/p><p>　　2.6.2精基準(zhǔn)的選擇</p><p><b>　　精基準(zhǔn)的選擇原則：</b></p><p>　?、牛鶞?zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。</p><p>　?、疲鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表

69、面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類(lèi)零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車(chē)削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書(shū)表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。</p><p>　?、牵榛鶞?zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨

70、齒面，這樣能保證齒面余量均勻。</p><p>　　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)能保證變速箱箱體在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從變速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(guò)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

71、面，雖然它是變速箱箱體的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c變速箱箱體的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)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。</p><p>　　2.7變速箱體的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　江淮12變速箱箱體的零件的材料采用灰鑄鐵鑄造。變速箱材料為HT20-40-GB976-61，HB為170-241，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生

72、產(chǎn)，采用鑄造毛坯。</p><p>　　（1）江淮12變速箱箱體為鑄造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：</p><p>　?、?、鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。</p><p>　?、凇㈣T造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。</p><p>　?、邸㈣T件結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。</p>

73、;<p>　?、?、加強(qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時(shí)鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。</p><p>　?、?、鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。</p><p>　　毛坯形狀、尺寸確定的要求</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：</p><p>　?、?、各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。</p><p

74、>　?、?、工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。</p><p>　?、?、便于裝夾、加工和檢查。</p><p>　?、?、結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。</p><p>　　在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成

75、本。因此，毛坯的種類(lèi)形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類(lèi)</p><p>　　形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。</p><p>　　第3章 變速箱體材料及毛坯的確定</p><p>　　3.1 變速箱體的材料</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械零件手冊(cè)》第23頁(yè) 表4-5 ，確定變速箱體的材料為H

76、T200。當(dāng)鑄件壁厚為10～20時(shí)，σb≥195 MPa 。</p><p>　　3.2 變速箱體的毛坯</p><p>　　根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第43頁(yè) 表2-1 ，</p><p>　　確定變速箱體的工藝方法為砂型機(jī)器造型。</p><p>　　根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第44頁(yè) 表2-3 ，</p>&l

77、t;p>　　確定加工余量MA的精度等級(jí)為G級(jí)，余量公差等級(jí)CT為9級(jí)。</p><p>　　根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第46頁(yè) 表2-5 得：</p><p>　　箱體鑄件壁厚公差為2 mm 。</p><p>　　坯料重量約為58 Kg 。</p><p>　　第4章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</p><p><

78、;b>　　4.1 基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇要求是：保證能迅速可靠的加工出精基準(zhǔn)；保證各加工表面有足夠的加工余量，并盡量使主要加工表面加工余量均勻；保證各加工表面與不加工表面之間的相互位置精度。與此同時(shí)，必須考慮定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等因素。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工

79、表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。因此，選擇上表面和兩側(cè)面為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　4.1.2精基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇，重點(diǎn)考慮保證加工精度，使加工過(guò)程操作方便。選擇精基準(zhǔn)應(yīng)遵循的原則有：基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，互為基準(zhǔn)原則，自為基準(zhǔn)原則，所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件裝夾穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。根

80、據(jù)上述原則，選擇上表面，一個(gè)側(cè)面和一個(gè)端面作為精基準(zhǔn)，其中，上表面為主要定位基準(zhǔn)面。</p><p>　　4.2 工藝路線的制定</p><p>　　零件的加工工藝方案將決定組合機(jī)床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用組合機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡

81、量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p>　　在制定工藝方案時(shí)，應(yīng)考慮的幾點(diǎn)基本原則有：</p><p>　?、?選擇合適可靠的工藝方法；</p><p>　?、?粗精加工要合理安排；</p><p>　?、?工序集中的原則；</p><p>　?、?定位基準(zhǔn)及加

82、緊點(diǎn)的選擇原則；</p><p>　?、?節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　綜合考慮各方面因素，擬定的工藝方案如表4-1所示：</p><p><b>　　表4-1 工藝方案</b></p><p>　　4.3加工設(shè)備及工藝裝備的選用</p><p>　　參考《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)

83、》相關(guān)內(nèi)容，選擇加工設(shè)備及工藝裝備如表4-2所示：</p><p>　　表4-2 加工設(shè)備及工藝裝備</p><p>　　4.4 確定精銑箱體兩端面的加工余量、切削用量及基本工時(shí)</p><p>　　4.4.1 加工余量的確定</p><p>　　根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第119頁(yè) 表7-25 ，</p><p&g

84、t;　　確定精銑兩端面的加工余量為1 mm 。</p><p>　　4.4.2 切削用量的確定</p><p>　　銑削總寬度：ae=260mm ，銑削總長(zhǎng)度：ι=216 mm 。</p><p>　　根據(jù)《金屬切削手冊(cè)》第6.8頁(yè) 表6-5 ，確定銑刀直徑為：d0=320 mm</p><p>　　根據(jù)《金屬切削手冊(cè)》第6.8頁(yè) 表6-6

85、，確定銑刀的齒數(shù)為細(xì)齒30齒</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第187頁(yè) 附表5-5 ，</p><p>　　選擇被吃刀量為ap=1 mm</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第98頁(yè) 表3.1-74 ，取主軸轉(zhuǎn)速為250 r/min</p><p>　　切削速度:vc=πDn/1000=3.14×320

86、×250/1000≈251 m/min</p><p>　　根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第144頁(yè) 表8-24 ，</p><p>　　確定每齒進(jìn)給量fz=0.023 毫米/齒 </p><p>　　進(jìn)給量f=fzz=0.023×30=0.69 mm/r</p><p>　　進(jìn)給速度:vf=fzzn=0.023

87、5;30×250≈173 mm/min</p><p>　　4.4.3 基本工時(shí)的確定</p><p>　　根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第155頁(yè) 表8-32 ，</p><p>　　銑削基本時(shí)間:Tb=（ι+ι1+ι2）/fMz ,其中ι為總的銑削長(zhǎng)度；fMz為工作臺(tái)的水平進(jìn)給速度；ι1=0.5×[d-(d2-ae2)1/2]+(1～3)

88、；ι2取3～5 ；d為刀具直徑。</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得：Tb={216+0.5×[320-(3202-2752)1/2]+ 3+5}/173≈1.85 min</p><p>　　輔助動(dòng)作時(shí)間包括拿取工件并放在夾具上，手動(dòng)夾緊，啟動(dòng)機(jī)床，清掃定位面，放松卸下工件，測(cè)量等時(shí)間。</p><p>　　根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第155頁(yè) 表8-

89、32 ，</p><p>　　輔助動(dòng)作時(shí)間：Ta=1+0.5+0.02+0.03+0.05+0.04+0.2+0.8+1+0.8=4.44 min</p><p>　　TB= Ta+ Tb=4.44+1.85=6.29 min</p><p>　　布置工地時(shí)間：Ts=5%×TB=5%×6.29=0.3145 min</p><

90、p>　　休息及生理需要時(shí)間：Tr=30%×TB=30%×6.29=1.88 min</p><p>　　由于n=50000件/年，數(shù)值很大，平均到每個(gè)工件的準(zhǔn)備時(shí)間和結(jié)束時(shí)間Te/n可以忽略不記，因此，</p><p>　　單件計(jì)算時(shí)間：Tc= Ta+ Tb +Ts+ Tr=4.44+1.85+0.31+1.88=8.48 min</p><p

91、>　　4.4.4編制機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》第144頁(yè)相關(guān)公式得：</p><p>　　機(jī)床的生產(chǎn)率Q1=60/T單件=60/8.48≈7件/h</p><p>　　機(jī)床的負(fù)荷率η=Q1tk/A , tk為年工作時(shí)間（h），A為年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)得：η=7×42

92、00/50000=0.588=58.8%</p><p>　　理論生產(chǎn)率Q= Q1η=7.19×58.8%=4.23 件/h</p><p>　　根據(jù)前面設(shè)計(jì)內(nèi)容編制機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡，如表5-2所示：</p><p>　　表5-2 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p>　　第5章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)</p><p>

93、;　　5.1 組合機(jī)床配置形式的選擇</p><p>　　根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位（兩端面）、尺寸精度、表面粗糙度及生產(chǎn)率等要求，確定該機(jī)床為單工位臥式組合機(jī)床，機(jī)床具有兩個(gè)銑削頭，對(duì)變速箱體的兩側(cè)面同時(shí)進(jìn)行銑削加工，以達(dá)到節(jié)省時(shí)間，提高加工效率的目的。組合機(jī)床的配置形式簡(jiǎn)圖如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 組合機(jī)床的配置形式簡(jiǎn)圖

94、 </p><p>　　5.2繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　5.2.1 動(dòng)力部件的選用</p><p>　　根據(jù)《金屬切削刀具》第59頁(yè) 表4-3 公式得：?jiǎn)蝹€(gè)銑削頭銑削力：</p><p>　　Fc =9.81×54.5·ae·fz0.74·ap0.9·z·d0

95、-1</p><p>　　=9.81×54.5×275×0.0230.74×10.9×30×320-1=845.37 N</p><p>　　總的銑削力為：2·Fc =2×845.37=1609.74 N</p><p>　　根據(jù)《金屬切削刀具》第60頁(yè) 公式得：進(jìn)給功率Pf =0.15

96、·Pm</p><p>　　由5.3節(jié)內(nèi)容知：?jiǎn)蝹€(gè)銑削頭的銑削功率P =3.332 KW ，</p><p>　　總的銑削功率Pm =2·P =2×3.332=6.664 KM</p><p>　　所以進(jìn)給功率Pf =0.15×6.664≈1 KW</p><p>　　由4.4節(jié)內(nèi)容知：進(jìn)給速度vf=1

97、73 mm/min 工作臺(tái)行程為1000 mm 。</p><p>　　據(jù)此查《組合機(jī)床及其自動(dòng)化》第47頁(yè) 表2-15 ，</p><p>　　選擇銑削工作臺(tái)的型號(hào)為：1XG50 。</p><p>　　5.2.2 裝料高度的確定</p><p>　　裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的距離。根據(jù)選擇的工作臺(tái)尺寸，考慮夾具體及定位裝置的高度需

98、求，參考《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》相關(guān)內(nèi)容，確定機(jī)床的裝料高度為1060 mm 。</p><p>　　5.2.3 側(cè)底座的選擇</p><p>　　銑削頭可以與比其大一規(guī)格的滑臺(tái)相配套使用，并根據(jù)所選銑削頭的相關(guān)聯(lián)系尺寸及所選擇的銑削工作臺(tái)的相關(guān)聯(lián)系尺寸，查《組合機(jī)床及其自動(dòng)化》</p><p>　　第51頁(yè) 表2-18 ，選擇的側(cè)底座型號(hào)為：1CC501 。其尺寸參數(shù)

99、如圖5-2所示：</p><p>　?。▓D中的尺寸單位為：mm）</p><p>　　圖5-2 側(cè)底座的尺寸參數(shù)</p><p>　　5.2.4 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　根據(jù)前面設(shè)計(jì)內(nèi)容，參考《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》相關(guān)內(nèi)容，繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖。詳細(xì)圖紙內(nèi)容見(jiàn)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖。</p><p>　　5.3繪制

100、銑削變速箱體兩端面工序圖</p><p>　　參考變速箱體零件圖，綜合考慮箱體的加工要求及定位基準(zhǔn)的選擇，并根據(jù)前面設(shè)計(jì)內(nèi)容，繪制被加工零件工序圖。由于位置尺寸578的偏差對(duì)稱(chēng)，詳細(xì)圖紙內(nèi)容見(jiàn)工序圖。</p><p>　　5.4 繪制精銑變速箱體兩端面加工示意圖</p><p>　　5.4.1 刀具的選擇</p><p>　　由4.4節(jié)設(shè)計(jì)內(nèi)

101、容知，選擇直徑為320 mm的鑲齒套式面銑刀。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》第68頁(yè) 表3-23 ，</p><p>　　繪制刀具示意圖如圖5-3所示，尺寸如表5-1所示。</p><p>　　圖5-3繪制刀具示意圖</p><p><b>　　表5-1 刀具尺寸</b></p>

102、;<p>　　5.4.2 銑削頭的選擇</p><p><b>　　銑削功率的計(jì)算：</b></p><p>　　根據(jù)《金屬切削手冊(cè)》第1.34頁(yè) 表1-16 知：平均銑削厚度</p><p>　　hDave=fzD0.4sinKr/(1.26ae0.4)=0.023×3200.4×sin60°/(1

103、.26×2750.4)=0.0168 mm</p><p>　　材料切除率Q=vf·ap·ae=173×1×275≈0.476×105 mm3/min</p><p>　　根據(jù)《金屬切削手冊(cè)》第1.62頁(yè) 圖1-16 知：</p><p>　　單位材料切除率的切削功率Pc=7×10-5 KW

104、83;min/mm3</p><p>　　材料的切削功率Pm= Pc×Q=7×10-5×0.476×105=3.332 KW</p><p>　　據(jù)此查《組合機(jī)床及其自動(dòng)化》第34頁(yè) 表2-10 ，選擇銑削頭的型號(hào)為：TX32A ，其配套的傳動(dòng)裝置型號(hào)為：TX32A-F1。</p><p>　　參考《組合機(jī)床及其自動(dòng)化》第31

105、頁(yè)及《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第182頁(yè)相關(guān)內(nèi)容，確定連接銑刀和銑削頭的莫氏錐柄錐度號(hào)為50號(hào)，其尺寸如圖5-4所示：</p><p>　?。▓D中的尺寸單位為：mm）</p><p>　　圖5-4莫氏錐柄尺寸</p><p>　　5.4.3 對(duì)刀元件的選擇</p><p>　　根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第317頁(yè) 表14-15 ，選則

106、的對(duì)刀塊為：對(duì)刀塊25 JB/T8031.1-1999 。尺寸如圖5-5所示：</p><p>　?。▓D中的尺寸單位為：mm）</p><p><b>　　圖5-5對(duì)刀塊尺寸</b></p><p>　　根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第317頁(yè) 表14-15 ，選則的對(duì)刀塞尺為：塞尺2 JB/T8032.1-1999 。尺寸如圖5-6所示：&

107、lt;/p><p>　?。▓D中的尺寸單位為：mm）</p><p><b>　　圖5-6塞尺尺寸</b></p><p>　　5.4.4 繪制加工示意圖</p><p>　　根據(jù)前述設(shè)計(jì)內(nèi)容，參考《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》第132頁(yè)相關(guān)內(nèi)容，繪制精銑變速箱體兩端面加工示意圖，具體內(nèi)容詳見(jiàn)加工示意圖。</p><

108、p>　　第6章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　6.1 夾具概述</b></p><p>　　6.1.1 夾具分類(lèi)</p><p>　　由機(jī)械制造工藝系統(tǒng)的組成—機(jī)床、工件、刀具和夾具可以看出夾具在機(jī)械加工中占有很重要的地位，是制造系統(tǒng)的重要組成部分。無(wú)論是傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。尤其在成批生產(chǎn)時(shí)更是大量的

109、采用機(jī)床夾具，它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對(duì)與機(jī)床或刀具獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。</p><p>　　機(jī)床夾具按其通用特性劃分可分為：通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調(diào)夾具、成組夾具、組合夾具、隨行夾具。按所使用的機(jī)床劃分可分為：車(chē)床夾具、鉆床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鏜床夾

110、具等。機(jī)床夾具的組成元件一般包括：定位元件及定位裝置，夾緊元件及夾緊裝置，導(dǎo)向元件，對(duì)刀元件及定向元件，夾具體，其它元件及裝置。</p><p>　　6.1.2 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀</p><p>　　國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的85％左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳

111、統(tǒng)的專(zhuān)用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80％左右專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10～20％左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：</p><p>　?、?能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本； 　?、?能裝

112、夾一組具有相似性特征的工件； </p><p>　?、?能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具； 　</p><p>　?、?能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； </p><p>　　㈤ 采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； </p><p>　　㈥ 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 </p>

113、<p>　　6.1.3現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 </p><p>　　現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。</p><p>　　㈠ 標(biāo)準(zhǔn)化：機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 &l

114、t;/p><p>　?、?精密化：隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車(chē)削的高精度三爪自定心卡盤(pán)，其定心精度為5μm 。</p><p>　?、?高效化：高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有自動(dòng)

115、化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車(chē)床上使用高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。</p><p>　　㈣ 柔性化：具有高度柔性的夾具，能實(shí)現(xiàn)多種工藝要求的、具有一定相似性的不同零件的定位夾緊，縮短零件加工的準(zhǔn)備時(shí)間和輔助時(shí)間，穩(wěn)定性好，可靠性強(qiáng)。</p>

116、<p>　　6.2 夾具設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，故需設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求為銑變速箱體兩端面設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。所用機(jī)床為前面章節(jié)所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床，生產(chǎn)規(guī)模為大批生產(chǎn)，加工要求保證尺寸578mm ，表面粗糙度為Ra6.3 μm 。</p><p>　　6.3 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　6