減速器箱體蓋加工工藝編制夾具設(shè)計(jì)和三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)

1、 湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院專(zhuān)業(yè)模塊課程設(shè)計(jì)減速器箱體蓋加工工藝編制夾具設(shè)計(jì)和三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名： 專(zhuān)業(yè)及班級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化01班 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師：周知進(jìn) 2013 年 01 月 05日 摘 要圓錐一圓柱齒輪二級(jí)減速器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的傳動(dòng)裝置。能夠起到降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩、改變傳動(dòng)角度的作用，當(dāng)前。減速器產(chǎn)品更新?lián)Q代很快，但是加工工藝比較傳統(tǒng)，研究如何改進(jìn)加工工藝，提高加工質(zhì)量具有很多現(xiàn)實(shí)意義。在生產(chǎn)加工過(guò)程中，通過(guò)一定的手段使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過(guò)程叫工藝過(guò)程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱(chēng)之為工藝過(guò)程。在制定

2、工藝過(guò)程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車(chē)及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，工件的定位方案的采用，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。對(duì)應(yīng)工序的夾具設(shè)計(jì)，夾具設(shè)計(jì)所采取的定位方案，方案的可行性分析，以及各個(gè)零部件的裝配圖和三維圖。關(guān)鍵詞：工序 工藝分析 定位方案 夾具設(shè)計(jì) 目錄一 零件工藝分析1 1.1 制造工業(yè)的重要性11.2 減速器的運(yùn)用、類(lèi)型11.3減速器箱體設(shè)計(jì)工藝的重要性1二 減速器箱蓋的分析22.1 減速器箱蓋的工藝分析22.2確定毛坯的制造形式52.3箱體零件的結(jié)構(gòu)

3、工藝性5三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)63.1 加工工藝過(guò)程63.2確定各表面加工方案63.2.1影響加工方法的因素63.3確定定位基準(zhǔn)63.3.1粗基準(zhǔn)的選擇63.3.2精基準(zhǔn)選擇的原則73.4工藝路線的擬訂83.4.1工序的合理組合83.4.2工序的集中與分散93.4.3加工階段的劃分93.4.4擬定加工工藝規(guī)程10四 夾具的設(shè)計(jì)124.1夾具的慨念124.1.1在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，夾具的工作原理為124.1.2夾具在機(jī)械加工中的作用124.1.3機(jī)床夾具的組成及分類(lèi)134.1.4夾具中加工精度的分析144.2工件的定位144.3 定位的誤差154.4 工件的夾緊164.5 機(jī)床夾具的總體形式164.5.1

4、確定工作臺(tái)164.5.2 確定夾具體174.5.3 確定聯(lián)接體174.5.4 夾具體的總體設(shè)計(jì)圖18 4.6 繪制夾具裝配圖18五 設(shè)計(jì)體會(huì)21六 參考文獻(xiàn)22 一 零件工藝分析 1.1 制造工業(yè)的重要性機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備，在社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農(nóng)業(yè)機(jī)械到工業(yè)機(jī)械，從輕工業(yè)機(jī)械到重工業(yè)機(jī)械，從航空航天設(shè)備到機(jī)車(chē)車(chē)輛、汽車(chē)、船舶等設(shè)備，從機(jī)械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機(jī)械及其制造。減速器也是有些設(shè)備中所不可缺少的，我們應(yīng)該了解減速器的機(jī)械制造工藝過(guò)程才能把產(chǎn)品制造出來(lái)。

5、1.2 減速器的運(yùn)用、類(lèi)型減速器廣泛運(yùn)用于機(jī)械行業(yè)中，用于調(diào)整傳輸速率、輸出力矩，為各種終端設(shè)備提供動(dòng)力。減速器由傳動(dòng)零件（齒輪或蝸桿）、軸、軸承、箱體及其附件所組成。在設(shè)計(jì)減速器機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)要合理選擇加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩提高加工精度，來(lái)提高減速器加工精度，保證加工質(zhì)量。單級(jí)圓錐齒輪減速器及兩級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器用于需要輸入軸與輸出軸成90D配置的傳動(dòng)中。當(dāng)傳動(dòng)比不大（i=16）時(shí)，采用單級(jí)圓錐齒輪減速器；當(dāng)傳動(dòng)對(duì)比大時(shí)，則采用兩級(jí)（i=635）或三級(jí)（i=35208）的圓錐-圓柱齒輪減速器。由于大尺寸圓錐齒輪較難締造，因而總是把圓錐齒輪傳動(dòng)作為圓錐-圓柱齒輪減速器的高

6、速級(jí)（載荷較?。?，以減小其尺寸，便于提高締造精度。 1.3 工藝設(shè)計(jì)的重要性目前中國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)的現(xiàn)狀是教育界、學(xué)術(shù)界重視外觀創(chuàng)意，輕視甚至忽略結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況比較嚴(yán)重。為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象，和我們國(guó)家的國(guó)情有很大的關(guān)系。建國(guó)以來(lái)到改革開(kāi)放初期，我們國(guó)家可以說(shuō)不需要工業(yè)產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)，那時(shí)的物質(zhì)生活極其缺乏，一切生產(chǎn)活動(dòng)都本著降低成本，滿足功能的前提，對(duì)產(chǎn)品外觀造型基本沒(méi)有要求。進(jìn)入九十年代以后，隨著人們精神、物質(zhì)生活水平的提高和國(guó)外富有設(shè)計(jì)感的產(chǎn)品大量涌入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，使國(guó)人大開(kāi)了眼界，也促使了國(guó)內(nèi)教育界、學(xué)術(shù)界對(duì)工業(yè)產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)這個(gè)行業(yè)的重視。大批學(xué)校開(kāi)設(shè)了工業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)專(zhuān)業(yè)，每年培養(yǎng)了大量的

7、工業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)生，舉辦了名目繁多的工業(yè)設(shè)計(jì)大賽，也涌現(xiàn)了很多的令人眼花繚亂的作品，連國(guó)際性的設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)也拿了不少。一派欣欣向榮的樣子。 1.4減速器箱體設(shè)計(jì)工藝的重要性 減速器箱體的的設(shè)計(jì)工藝是否完好，對(duì)減速器運(yùn)行時(shí)的加工效率和配合精度影響很大。特別是現(xiàn)代工藝對(duì)減速器的要求越來(lái)越高，已經(jīng)運(yùn)用于各種場(chǎng)合，很多工業(yè)設(shè)備對(duì)其運(yùn)用非常重要。所以對(duì)減速器箱體的加工非常重要，同時(shí)對(duì)工藝制品的發(fā)能起到一個(gè)推動(dòng)作用。對(duì)其加工的工藝非常重要。 二 減速器箱蓋的分析2.1 減速器箱蓋的工藝分析減速器箱蓋的三維實(shí)體圖如圖2-1所示： 圖2-1 減速器箱蓋減速器箱蓋的二維圖如圖2-2、2-3、2-4所示： 圖2-3正視圖

8、 圖2-4俯視圖 通過(guò)上述各圖對(duì)工件進(jìn)行工藝分析，可知：要加工孔的孔軸配合度為H7，其中軸的表面粗糙度為Ra小于2.5um,圓柱度為0.010mm ,同軸度為0.025mm。軸的表面粗糙度為Ra小于1.6um，圓柱度為0.008mm，同軸度為0.025mm，兩軸孔的平行度為0.025mm。兩軸孔的位置精度見(jiàn)圖2-3。其它孔的表面粗糙度為Ra小于12.5um,錐銷(xiāo)孔的表面粗糙度為Ra小于1.6um。蓋體上平面表面粗糙度為Ra小于12.5um,端面表面粗糙度為Ra小于3.2um，機(jī)蓋機(jī)體的結(jié)合面的表面粗糙度為Ra小于1.6um，結(jié)合處的縫隙不大于0.05mm，未注明的倒角為2×45，表面

9、粗糙度為Ra小于12.5um。2.2確定毛坯的制造形式圖2-3 零件毛坯圖箱體零件的毛坯通常采用鑄鐵件.因?yàn)榛诣T鐵具有較好的耐磨性,減震性以及良好的鑄造性能和切削性能,價(jià)格也比較便宜。有時(shí)為了減輕重量,用有色金屬合金鑄造箱體毛坯(如航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的箱體等)。在單件小批生產(chǎn)中,為了縮短生產(chǎn)周期有時(shí)也采用焊接毛坯。毛坯的鑄造方法,取決于生產(chǎn)類(lèi)型和毛坯尺寸.在單件小批生產(chǎn)中,多采用木模手工造型;在大批量生產(chǎn)中廣泛采用金屬模機(jī)器造型,毛坯的精度較高.箱體上大于3050mm的孔,一般都鑄造出頂孔,以減少加工余量由于鑄鐵容易成形，由于鑄鐵容易成形，切削性能好，價(jià)格低廉，且抗振性和耐磨性也較好，因此，一般箱體

10、零件的材料大都采用鑄鐵。2.3箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性箱體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，加工的表面多，要求高，機(jī)械加工的工作量大，結(jié)構(gòu)工藝性有以下幾方面值得注意本箱蓋加工的基本孔可分為通孔和階梯孔兩類(lèi)，其中通孔加工工藝性最好，階梯孔相對(duì)較差。箱蓋的內(nèi)端面加工比較困難，結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡可能使內(nèi)端面的尺寸小于刀具需穿過(guò)之孔加工前的直徑，當(dāng)內(nèi)端面的尺寸過(guò)大時(shí)，還需采用專(zhuān)用徑向進(jìn)給裝置。為了減少加工中的換刀次數(shù)，箱蓋上的緊固孔的尺寸規(guī)格應(yīng)保持一致，本箱蓋分別為直徑M10和M12。 三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 加工工藝過(guò)程由以上分析可知，該箱蓋零件的主要加工表面是平面和孔系。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

11、易。因此，對(duì)于箱蓋來(lái)說(shuō)，加工過(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)系以及各尺寸精度。3.2確定各表面加工方案一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)減速器箱蓋的加工工藝來(lái)說(shuō)，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和槽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，考慮到成本問(wèn)題應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。3.2.1影響加工方法的因素（1）要考慮加工表面的精

12、度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。（2）根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專(zhuān)用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。（3）要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車(chē)削，高速精銑等。（4）要考慮工廠或車(chē)間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。（5）此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工

13、方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求來(lái)選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6，表面粗糙度為Ra0.63m，并要求淬硬時(shí)，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車(chē)半精車(chē)淬火粗磨。注意各項(xiàng)因素，對(duì)于改善加工質(zhì)量有很大的幫助。3.3確定定位基準(zhǔn)3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇選粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）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)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相

14、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。（2）選擇加工余量要求均勻的重要表面為粗基準(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。（3）應(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。（4）應(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)粗加工。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證箱蓋在整

15、個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從箱蓋零件圖分析可知，主要是選擇加工箱蓋底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。3.3.2精基準(zhǔn)選擇的原則（1）基準(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。（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，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。（3）互為基準(zhǔn)的原

16、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)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無(wú)心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證箱蓋在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加

17、工精度并使裝夾準(zhǔn)。本次工藝設(shè)計(jì)所采用的加工粗基準(zhǔn)為上箱體與下箱體的結(jié)合面，加工上箱體的下結(jié)合面，作為定位的粗基準(zhǔn)。3.4工藝路線的擬訂對(duì)于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。箱蓋的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工相應(yīng)面，后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則。第一階段主要完成平面，緊固孔和定位空的加工，為箱體的裝合做準(zhǔn)備；第二階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔及其端面。3.4.1工序的合理組合確定加工方法以后，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：（1）工序分散原則工序內(nèi)

18、容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。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。（2）工序集中原則工序數(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。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

19、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)。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在8090ml的含0.4%1.1%蘇打及0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于200mg。3.4.2工序的集中與分散制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 （1）工序集中的特點(diǎn)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)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用

20、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。（2）工序分散的特點(diǎn)工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。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)水平要求不高。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。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。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)。由

21、于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過(guò)多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。3.4.3加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段：（1）粗加工階段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，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

22、粗加工的公差等級(jí)為IT11IT12。粗糙度為Ra80100m。（2）半精加工階段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IT9IT10。表面粗糙度為Ra101.25m。（3）精加工階段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。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IT6IT7，表面粗糙度為Ra101.25m。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱

23、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，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，要是情況而定，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開(kāi)。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類(lèi)的粗加工。按照此次工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的要求，根據(jù)工序的集中與分散原則及其相應(yīng)的特點(diǎn)，擬定如下的工藝加工路線，工藝規(guī)程設(shè)計(jì)見(jiàn)下圖：

24、3.4.4擬定加工工藝規(guī)程 零件加工工藝如表3-1所示：表3-1工藝規(guī)程卡工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容工藝裝備1鑄造2清砂清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等3熱處理人工時(shí)效處理4涂漆非加工面涂防銹漆5粗銑以分割面為裝夾基面，按線找正，夾緊工件，銑上孔平面，保證尺寸3mm專(zhuān)用銑床6粗銑以已加工上平面及側(cè)面做定位基準(zhǔn)，裝夾工件，銑結(jié)合面，保證尺寸12mm，留有磨削余量0.050.06mm專(zhuān)用銑床7磨磨分割面至圖樣尺寸12mm專(zhuān)用磨床8鉆以分割面及外形定位，鉆211mm孔613mm孔，鉆攻M10mm專(zhuān)用鉆床9檢驗(yàn)檢查各部尺寸及精度 10鉗將箱蓋，箱體對(duì)準(zhǔn)和箱，用6M12螺栓，螺母緊固

25、0;11鉆鉆，鉸26mm的錐銷(xiāo)孔，裝入錐銷(xiāo)專(zhuān)用鉆床12鉗將箱蓋，箱體做標(biāo)記，編號(hào) 13粗銑以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼顧其他三面的加工尺寸，銑前后端面，保證尺寸260mm專(zhuān)用銑床14精銑以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼顧其他三面的加工尺寸，銑前后兩端面，保證端面A的垂直度為0.048專(zhuān)用銑床15粗鏜以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，粗鏜前端面80mm軸承孔，留加工余量0.20.3mm,保證兩軸中心線的平行度公差為0.025專(zhuān)用鏜床16粗鏜以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，粗鏜前端面100mm軸承孔，留加工余量0.20.3mm,保證兩軸中心線的平行度

26、公差為0.025，專(zhuān)用鏜床17檢驗(yàn)檢查軸承孔尺寸及精度 18半精鏜以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，半精鏜前端面80mm軸承孔，留加工余量0.10.2mm專(zhuān)用鏜床19半精鏜以底面定位，以加工過(guò)的端面找正，裝夾工件，半精鏜前端面100mm軸承孔，留加工余量0.10.2mm專(zhuān)用鏜床20精鏜以底面定位，以加工過(guò)的端線找正，裝夾工件，按分割面精確對(duì)刀（保證分割面與軸承孔的位置度公差為0.02mm），加工前端面軸承孔專(zhuān)用鏜床21精鏜以底面定位，以加工過(guò)的端線找正，裝夾工件，按分割面精確對(duì)刀（保證分割面與軸承孔的位置度公差為0.02mm），加工前端面軸承孔專(zhuān)用鏜床22鉆用底面和兩銷(xiāo)孔定位

27、，用鉆模板鉆，攻前端面軸承空端面螺孔專(zhuān)用鉆床23鉆用底面和兩銷(xiāo)孔定位，用鉆模板鉆，攻后端面軸承空端面螺孔專(zhuān)用鉆床24锪孔用帶有錐度為90度的锪鉆锪軸承孔內(nèi)邊緣倒角445度專(zhuān)用鉆床25鉗撤箱，清理飛邊，毛刺 26鉗合箱，裝錐銷(xiāo)，緊固 27檢驗(yàn)檢查各部尺寸及精度 28入庫(kù)入庫(kù) 四 夾具的設(shè)計(jì)4.1夾具的慨念 機(jī)床夾具是在機(jī)械制造過(guò)程中，用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，以接受加工或檢測(cè)并保證加工要求的機(jī)床附加裝置，簡(jiǎn)稱(chēng)為夾具。定位：就是將工件裝好，就是在機(jī)床上確定工件相對(duì)于刀具的正確位置。夾緊: 就是對(duì)工件施加作用力，使之在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠的夾緊

28、，這一過(guò)程稱(chēng)為加緊。4.1.1在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，夾具的工作原理為使工件在夾具占有正確的加工位置；夾具對(duì)于機(jī)床，應(yīng)保證有準(zhǔn)確的相對(duì)位置。而夾具結(jié)構(gòu)又保證定位元件的定位工作面對(duì)夾具與機(jī)床相連接的表面之間的相對(duì)準(zhǔn)確位置，這就保證了夾具定位面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的準(zhǔn)確幾何位置，也就達(dá)到了工件加工面對(duì)定位面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的準(zhǔn)確位置，也就達(dá)到了工件加工面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精確度要求；使刀具相對(duì)有關(guān)定位元件的定位工作面調(diào)整到準(zhǔn)確位置，這就保證了刀具在加工件上加工出的表面對(duì)工件定位標(biāo)準(zhǔn)的位置尺度。 4.1.2夾具在機(jī)械加工中的作用能保證穩(wěn)定可靠的加工質(zhì)量；能縮短工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；能減少工人勞動(dòng)

29、及強(qiáng)度；能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。4.1.3機(jī)床夾具的組成及分類(lèi)夾具的組成由定位元件、夾緊裝置、導(dǎo)向元件、對(duì)刀裝置、連接元件、夾具體和其他裝置組成。機(jī)床夾具品種繁多，按專(zhuān)業(yè)化程度，夾具可分為以下幾種類(lèi)型。（1） 通用夾具：與通用機(jī)床配套，可在一定范圍內(nèi)加工不同工件。（2） 專(zhuān)用夾具：根據(jù)某一工序?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)和制造的夾具。（3） 成組夾具：按照成組工藝原理設(shè)計(jì)，適用用于一組零件的某一工序。（4） 組合夾具：由預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)零部件經(jīng)組裝而成的裝用夾具，是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度很高的工藝裝備。（5） 隨行夾具：用于自動(dòng)線上，工件在夾具上的輸送裝置送往各機(jī)床，并在機(jī)床夾具或機(jī)床工作臺(tái)上進(jìn)行定位和

30、夾緊。 4.1.4夾具中加工精度的分析1。影響精度的因素（造成誤差的原因）利用夾具在機(jī)床加工工件時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系，從而保證工序尺寸的精度要求。這些聯(lián)系環(huán)節(jié)中的任何誤差，都直接影響工件的加工精度。這些誤差因素有： （1）工件在夾具中因位置不一致而引起的誤差，稱(chēng)為工件定位誤差，以表示。 （2）定位元件和機(jī)床上安裝夾具的裝夾面之間的位置不準(zhǔn)確所引起的誤差，稱(chēng)為夾具安裝誤差，以表示。 （3）定位元件與對(duì)刀或?qū)蛟g的位置不準(zhǔn)確所引起的誤差，稱(chēng)為刀具位置誤差，以表示。 （4）有機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度以及工藝系統(tǒng)的變形等引

31、起的誤差，稱(chēng)為加工方法誤差，以表示。它包括下列主要組成部分。1）與機(jī)床有關(guān)的誤差如機(jī)床主軸的跳動(dòng)，主軸軸線對(duì)導(dǎo)軌的平行度或垂直度誤差等。2）與刀具有關(guān)的誤差如刀具的形狀誤差，刀柄與且切削部分的同軸度以及刀具磨損等。3）與調(diào)整有關(guān)的誤差如定距裝刀的誤差、鉆套軸線對(duì)定位件的位置誤差等。4）與變形有關(guān)的誤差這取決于工件、刀具和機(jī)床的手里變形和熱變形。上述各項(xiàng)誤差，屬于隨機(jī)性誤差，故當(dāng)誤差因素多于兩項(xiàng)時(shí)，應(yīng)按概率法合成。=為了使夾具能加工出合格的工件，以上各項(xiàng)誤差的總和應(yīng)小于工序尺寸公差k，即=+k此式·稱(chēng)為誤差計(jì)算不等式，各代號(hào)分別代表各誤差在被加工表面加工尺寸方向上的最大值。當(dāng)夾具要保證

32、的加工尺寸不只一個(gè)時(shí)，每個(gè)尺寸都要滿足它自己的誤差計(jì)算不等式。誤差計(jì)算不等式在夾具設(shè)計(jì)中式很有用的，因?yàn)樗从沉藠A具保證加工精度的條件，可以幫助我們分析所設(shè)計(jì)的夾具在加工過(guò)程中產(chǎn)生誤差的原因，以便探索控制各項(xiàng)誤差的途徑，為制定、驗(yàn)證、修改夾具技術(shù)要求提供依據(jù)。4.2工件的定位 在機(jī)械加工中，必須使機(jī)床、夾具、刀具和工件之間保持正確的相互位置，才能加工出合格的零件。這種正確的相互位置關(guān)系是通過(guò)工件在夾具中的定位、夾具在機(jī)床上的安裝和刀具相對(duì)于夾具的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的。掌握六點(diǎn)定位，在用六點(diǎn)定位原理時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。（1）定位支承點(diǎn)限制工件自由度的作用，應(yīng)理解為定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持緊貼接觸

33、。若二者脫離，則意味著失去定位作用。（2）一個(gè)定位支承點(diǎn)僅限制一個(gè)自由度，一個(gè)工件有六個(gè)自由度，所設(shè)置的定位支承點(diǎn)數(shù)目原則上不能超過(guò)六個(gè)。（3）分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不考慮力的影響。工件的某一自由度被限制，并非指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)不能運(yùn)動(dòng)。使其在外力作用下而不運(yùn)動(dòng)是通過(guò)夾緊實(shí)現(xiàn)的，反之工件在外力作用下因夾緊而不能運(yùn)動(dòng)，也并非是工件的所有自由度受到限制了。 其中工件定位中又分為如下幾種情況：完全定位、不完全定位、欠定位和過(guò)定位。 同時(shí)對(duì)定位方法與定位元件的選擇工件以平面定位時(shí)主要形式是支承定位，工件的定位基準(zhǔn)平面與定位元件表面相接觸而實(shí)現(xiàn)定位。我們常用的支承元件有下列幾種

34、。 （1）固定支承。常用的有:支承釘、支承板設(shè)計(jì)時(shí)可查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)。 （2）可調(diào)支承。 （3）自為支承。 （4）輔助支承。 工件以外圓柱面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)外圓柱面的完整程度、加工要求和安裝方式，可以在V形塊、定位套、半圓套及圓錐套定位。 工件以圓柱孔定位：各類(lèi)套筒、盤(pán)類(lèi)、杠桿和撥叉等零件以圓柱孔定位。所以采用定位元件有圓柱銷(xiāo)和各種心軸。這種定位方式的基本特點(diǎn)是定位孔與定位元件之間處于配合狀態(tài)，并要求確?？字行木€與夾具規(guī)定的軸線相重合?？锥ㄎ贿€經(jīng)常與平面定位聯(lián)合使用。其中最常用的有:a圓柱銷(xiāo) b圓柱心軸 c圓錐銷(xiāo)在這次設(shè)計(jì)中我用了圓柱心軸，心軸主要用于套筒類(lèi)和空心盤(pán)類(lèi)工件的車(chē)、銑、磨。同時(shí)短

35、圓柱心軸限制工件兩個(gè)自由度，長(zhǎng)圓柱心軸限制工件的四個(gè)自由度。4.3 定位的誤差在定位中我們常見(jiàn)的幾種誤差包括基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)位移誤差：由于定位副的制造誤差或定位副配合間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量。 基準(zhǔn)重合誤差：由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量。 定位誤差; a 定位誤差只產(chǎn)生在調(diào)整法加工一批工件的條件下，式切法時(shí)不存在定位誤差。 b 定位誤差產(chǎn)生的原因是工件的制造誤差和定位元件的制造誤差，兩者的配合間隙及工序尺寸與定位尺寸不重合等。 c 一般情況下，定位誤差由基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成 ，但不是在任意情況

36、下兩種誤差都存在。當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合時(shí)，不存在基準(zhǔn)重合誤差。當(dāng)定位基準(zhǔn)無(wú)變動(dòng)時(shí)，不存在基準(zhǔn)位移誤差。 在分析定位誤差的計(jì)算時(shí)分為以下幾種方式：（1） 工件以平面定位（2） 工件以圓孔定位（3） 工件以外圓定位（4） 工件以組合表面定位4.4 工件的夾緊 夾緊裝置的組成：夾緊裝置將工件夾緊，使之占據(jù)準(zhǔn)確的加工位置。夾緊裝置的組成由， a動(dòng)力裝置 b夾緊元件 c中間傳力機(jī)構(gòu) 對(duì)夾緊裝置的要求（1） 夾緊過(guò)程不得破壞工件在夾具中占有的定位位置。（2） 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過(guò)程中定位的穩(wěn)定性，又要防止因夾緊力過(guò)大損傷工件表面或使工件生產(chǎn)過(guò)大的夾緊變形。（3） 操作安全、省力。（4）

37、結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，便于制造和維修。 了解夾緊力的三要素的確定夾緊力的三要素包括力的大小、方向和作用點(diǎn)。作用點(diǎn)的選擇：夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)定位元件或位于定位元件所形成的支承面內(nèi)； 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性較好的部位； 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工便表面。方向的選擇：夾緊力的方向應(yīng)垂直于工件的主要定位基面； 夾緊力的作用方向應(yīng)與工件剛度最大的方向一致； 夾緊力的作用方向應(yīng)盡量與工件的切削力和重力等的作用方向一致。 在這次工藝夾具設(shè)計(jì)中通過(guò)理解，我自己設(shè)的夾具是在鉆床上用的鉆底座孔夾具。 4.7 機(jī)床夾具的總體形式機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來(lái)確定12。夾

38、具的組成歸納為：(1) 定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。(2) 加緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。(3) 導(dǎo)向及對(duì)刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。(4) 動(dòng)力裝置 在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動(dòng)、液動(dòng)等動(dòng)力裝置。(5) 夾具體 用于將各種元件裝置連接在一體，并通過(guò)它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。(6) 其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來(lái)設(shè)置的元件或裝置。4.7.1 確定工作臺(tái)工作臺(tái)用途13：主要用于機(jī)床加工工作平面使用，上面有孔和T型槽，用來(lái)固定工件，和清理加工時(shí)產(chǎn)生的鐵屑。按JB/T7974-99標(biāo)準(zhǔn)制造，產(chǎn)品制成

39、筋板式和箱體式，工作面采用刮研工藝，工作面上可加工V形、T型、U型槽和圓孔、長(zhǎng)孔。 工作臺(tái)材質(zhì)：高強(qiáng)度鑄鐵HT200-300工作面硬度為HB170-240，經(jīng)過(guò)兩次人工處理（人工退火600度-700度和自然時(shí)效2-3年）使用該產(chǎn)品 的精度穩(wěn)定，耐磨性能好。工作臺(tái)的尺寸：4.7.2 確定夾具體夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺(tái)鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時(shí)，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺(tái)面，以便夾具在機(jī)床工作臺(tái)上固定。夾具體一般是設(shè)計(jì)成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來(lái)固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體，并于機(jī)床可靠聯(lián)接。4.7.3 確定聯(lián)接體聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置

40、與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過(guò)內(nèi)六角螺栓和圓柱銷(xiāo)來(lái)定位，考慮到剛性問(wèn)題，在相對(duì)應(yīng)的位置上在用一個(gè)聯(lián)接體支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位。 夾具體的總體設(shè)計(jì)圖圖4-6 夾具體總體設(shè)計(jì)圖4.8 繪制夾具裝配圖1、裝配圖按1:2的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理14。2、視工件為透明體，用雙點(diǎn)劃線畫(huà)出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫(huà)出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。3、按夾緊狀態(tài)畫(huà)出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。4、畫(huà)出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?/p>

41、將夾具各組成元件聯(lián)成一體。5、標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等16(1) 夾具的外形輪廓尺寸，所設(shè)計(jì)夾具的最大長(zhǎng)、寬、高尺寸。(2) 夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機(jī)床上的定位尺寸。如車(chē)床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對(duì)定裝置等。(3) 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對(duì)刀塊塞尺的尺寸、對(duì)刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。(4) 夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類(lèi)。(5) 各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。6、夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求17(1) 定位元件的定位面間相互位置精度。(2) 定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。(3) 定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。(4)