说明书

南通农业职业技术学院

毕业论文（设计）

课题名称 涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计

专业及班级 机制3101 学号 1062304105

姓

名

陈飞 指导老师

缪霞

2013年 5月 7

日

前 言

本次设计是为毕业答辩而准备的。大学课程已全部结束，此次设计要把大学期间学的东西综合运用，使我们学的东西融会贯通，并结合生产实习中学到的实践知识独立地分析和解决工艺问题。

本次设计是涡轮蜗杆的一个重要零件——箱体。内容涉及到零件分析、确定毛坯、拟订工艺、工序设计以及两套夹具设计。此次设计把我们大学期间学的大部分内容都用上了，还用到了其它有关手册和图表。这次设计是在学校的最后一次设计，它是一次很好的锻炼机会，为我们未来从事的工作打下良好的基础。

由于能力有限，经验不足，设计中有许多不足之处，希望各位老师多加指教。

涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计

摘 要

在机械工业中，产品由于在质量、效能和可靠性等方面有很高的要求，而且

构造特点一般表现为形状复杂、壁薄、刚度低、技术要求 高等。因此，对它的 制造与工艺就显得非常具有挑战性和严格性。

本次设计是针对阀导承的制造与工艺, 详细地介绍了该产品的整个加工方案的拟订过程，并针对其中钻孔的工序所需的专用夹具进行了设计。工艺设计中依据现有的条件，仍选用传统的机械加工方式进行编制，但又根据零件斜孔特点及其结构性能的要求,部分按照非常规的加工路线进行加工，更好的确保了产品的质量和技术性能要求，也体现产品的加工特点。另外，在专用夹具的设计中，采用了螺栓联接式夹具体，与传统的焊接式相比，虽然成本略有提高，但更利于夹具 以后更换、维修，提高了 材料的利用率。

关键词： 工艺 工序 专用夹具

目录

前言……………………………………………………………………………………2 摘要……………………………………………………………………………………3 目录……………………………………………………………………………………4 一、零件的分析…………………………………………………………………… 5 （一）零件的作用…………………………………………………………………5 （二）零件的工艺分析……………………………………………………………5 二、确定毛坯图………………………………………………………………………5 三、制定工艺路线 ………………………………………………………………… 6 （一）定位基准的选择……………………………………………………………6 （二）制订工艺路线………………………………………………………………7 （三）选择加工设备及刀具、夹具、量具………………………………………8 （四）加工工序设计………………………………………………………………9 四、填写机械加工艺过程卡和机械加工工序卡…………………………………29 五、夹具设计………………………………………………………………………29 （一）钻夹具……………………………………………………………………29 （二）镗夹具……………………………………………………………………31 全文结论……………………………………………………………………………32 致谢…………………………………………………………………………………33 参考文献……………………………………………………………………………34

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 1 页 共 30页 陈飞 正文

一、 零件的分析

（一）零件的作用

异形减速机结构复杂，传动精度高，是特殊的蜗轮蜗杆传动。蜗杆作为主动

轮，同时带动两个在空间上相互垂直的两个蜗轮，达到分离传动目的，轴与轴之间的相互位置精度与垂直精度要求较高，传动要平稳无噪音、这样要求轴承孔的孔径和孔的位置精度要求较高，而且其中一个轴承扎为肓孔，孔为φ110mm，一般刀具无法加工此深孔，因此对加工用的刀具和加工工艺安排要求严格。

（二）零件的工艺分析

外形尺寸为φ270*218*300，材料为灰铸铁，主要加工面由互垂直的传动轴孔组成，其中孔系2、孔系3和两个传动轴孔为通孔，这给加工带来了不便，在选择刀具上及工件装夹上需要特殊要求。其它加工部分还包括各端面、辅助孔及各种紧固螺钉孔等。其中M10螺纹的底孔为精加工基准的定位孔，它与夹具支承座上的销钉配合定位。工件的尺寸公差及主要技术指标为：工件传动轴孔尺寸精度≤IT7级；位置度≤0.01mm；同轴度≤0.01mm；表面粗糙度≤Ra0.8。

因工件的5个面 要加工，要求保证3个传动轴孔的垂直度与同轴度要求。

二、确定毛坯、画毛坯-零件合图

零件的材料为HT200。根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产类型为中批生产。通过计算，该零件质量约为 Kg。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及φ110、φ160孔均需铸出，故还应放型芯。此外，为消除残余应力铸造后应安排人工时效。

参考文献【1】表2.2-5（P41），确定加工余量等级为灰铸铁CT8-10级，加工余量等级MA为G级，故取CT为10级，MA为G级。

铸件的分型面选择通过C基准孔轴线，且与R面平行的面。浇冒口位置分别位于C基准孔凸台的两侧。

参考文献【表】2.2-4（P40）用查表法确定各表面的总余量如表所示：

加工表面 E凸台 基本尺寸（mm） 138 加工余量等级 G 加工余量数值 4 说明 端面，单侧加工（上）

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 2 页 共 30页 陈飞 正文F面、G面 H面 I面 J面 底面205 孔φ110H7、D、C L面 M面 O面 210 Φ150 Φ110H7 290js10 205 110 Φ182f7 128h11 215 G G H G G H G G H 4*2 3*2 4*2 5*2 5 4*2 4*2 4 5*2 双侧加工 双侧加工 孔降一级，双侧加工 双侧加工 单侧加工 孔降一级，双侧加工 双侧加工 单侧加工 孔降一级，双侧加工 查表2.2-1（P38） 铸件主要尺寸的公差：

零件尺寸 138 210 Φ150 Φ110 290 19 205 Φ182 128 33 215 15.5 总余量 4 8 6 8 10 3.5 5 8 4 3.5 10 5 毛坯尺寸 142 218 Φ156 Φ102 300 22.5 210 Φ190 132 36.5 205 20.5 公差CT 3.6 4 3.6 3.6 4.4 2.4 4 4 3.6 2.6 4 0.033 三、制订工艺路线。

（一）定位基准的选择

1.粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择箱体零件的重要孔即2-φ110的毛坯孔与箱体内壁作粗基准：第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；第二，装入箱体内的旋转零件（如齿轮，轴套等）与箱体内壁应有足够的间隙，此外还应能够保证定位准确夹紧可靠。

2.精基准的选择：涡轮蜗杆箱体的G面和φ110孔既是装配基准又是设计基准，用他们作精基准，能使加工遵循基准重合的原则，实现箱体零件的一面两孔定位

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 3 页 共 30页 陈飞 正文

的典型定位方式，其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了基准统一的原则 。此外，P面面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单可靠，操作方便。 （二）制订工艺路线 工艺路线： 铸造 时效 涂底漆

10.粗车φ262端面，粗镗φ215的孔

20.粗车φ270端面，粗车φ182外圆和端面，粗车φ110孔端面粗镗φ110的孔 30.刮平右下φ110端面，粗镗孔，刮平左φ110孔端面粗镗孔，刮平φ150外圆 40.粗铣底面，铣19的凹槽 50.粗精铣凸台面

60.精车φ262端面，精镗φ215的孔并倒角 70.钻8-M10-6H孔并攻丝

80.精车φ270端面，精车φ182外圆，精车φ110孔端面精镗φ110的孔并倒角 90.钻6-φ17孔并反刮φ32面，钻6-M10-6H的孔并攻丝

100. 刮平右下φ110端面，精镗孔并倒角，刮平左φ110孔端面、精镗孔，刮平φ150外圆并倒角 110.精铣底面、19的凹槽 120.钻6-M6-6H深12孔并攻丝

130.钻4-M6-6H深10孔和6-M10-6H深22的孔并攻丝，翻转180°钻6-M10-6H深22的孔并攻丝

140．钻螺纹孔M12*1.5-6H 150.检验 160.入库

（三）选择加工设备及刀、量、夹具

由于生产类型为中批生产，故加工设备宜以通用机床为主、辅以少量专用机床和组合机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主。辅以少量专用机床的

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流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。 10.粗车φ262端面，粗镗φ215的孔。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用卧式车床C620-1，参考文献[1]表4.2-7（P143）。YG6普通车刀、游标卡尺0-500/0.02mm 、YG6镗刀直径为35mm圆形镗刀 、游标深度尺、 四爪卡盘和游标卡尺0-500/0.05mm。

20. 粗车φ270端面，粗车φ182外圆和端面，粗车φ110孔端面粗镗φ110的孔。参考文献[1]表4.2-7（P143）选卧式车床C620-1、四爪卡盘、YG6车刀、游标卡尺0-500/0.02mm镗刀直径为20mm圆形镗刀 游标深度尺

30.刮平右下φ110端面，粗镗孔，刮平左φ110孔端面粗镗孔，刮平φ150外圆。 铣镗床T611 、D为20mm的YG6圆形镗刀、游标深度尺、游标卡尺0-500/0.02 百分表、游标卡尺0-200/0.02专用夹具。

40. 粗铣底面，铣19的凹槽。由于定位基准的转变，宜采用卧铣参考文献[1]表4.2-38（P161）选卧式铣床X62W D为φ150的可转位面铣刀、游标卡尺0-500/0.02 D为φ5的圆柱铣刀、游标卡尺0-125/0.02、专用夹具。 50.粗精铣凸台面。采用立式铣床X52K，参考文献[1]表4.2-35（P159）。选择直径D为φ100的可转位面铣刀，文献[1]表3.1-27，专用夹具、专用检具和游标卡尺0-125/0.02mm。

60.精车φ262端面，精镗φ215的孔并倒角。采用卧式车床C620-1，参考文献[1]表4.2-7（P143）。YG6普通车刀、游标卡尺0-500/0.02mm 、YG6镗刀直径为35mm圆形镗刀 、游标深度尺、四爪卡盘和游标卡尺0-500/0.05mm。

70.钻8-M10-6H孔并攻丝。立式钻床Z535、莫式椎柄麻花钻φ8.5、游标卡尺0-125/0.02、机用丝锥M10、塞尺、游标深度尺、专用夹具。

80.精车φ270端面，精车φ182外圆，精车φ110孔端面精镗φ110的孔并倒角。卧式车床C620-1、四爪卡盘、YG6车刀、、镗刀直径为20mm圆形镗刀、游标深度尺、百分表、游标卡尺0-500/0.02mm。

90.钻6-φ17孔并反刮φ32面，钻6-M10-6H的孔并攻丝。摇臂钻床Z37、直柄麻花钻φ17、直柄麻花钻φ8.5、游标卡尺、机用丝锥M10、螺纹塞规、刮刀、专用夹具。

100. 刮平右下φ110端面，精镗孔并倒角，刮平左φ110孔端面、精镗孔，刮平

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 5 页 共 30页 陈飞 正文

φ150外圆并倒角。铣镗床T611、D为20mm的YG6圆形精镗刀、游标深度尺、游标卡尺0-500/0.02、游标卡尺0-200/0.02、百分表、专用夹具。

110.精铣底面、19的凹槽。卧式铣床X62W、D为φ150的可转位面铣刀、游标卡尺0-500/0.02、D为φ5的圆柱铣刀、游标卡尺0-125/0.02、专用夹具。 120.钻6-M6-6H深12孔并攻丝。摇臂钻Z37，直柄麻花钻φ5、机用丝锥M6、专用夹具、螺纹塞规、游标卡尺、游标深度尺。

130.钻4-M6-6H深10孔和6-M10-6H深22的孔并攻丝，翻转180°钻6-M10-6H深22的孔并攻丝。摇臂钻床Z37、直柄麻花钻φ5、机用丝锥M6、螺纹塞尺、游标卡尺、机用丝锥M10游标深度尺、直柄麻花钻φ8.5、专用夹具。

140．钻螺纹孔M12*1.5-6H。摇臂钻床Z37、直柄麻花钻φ10.5、螺纹塞尺、游标卡尺、游标深度尺、机用丝锥M12、专用夹具。

（四）加工工序设计

工序10、60。 一、 选择刀具

1. 选择直头焊接式外圆车刀。

2. 根据文献（5）表28得C620-1的中心高为200mm，故选刀杆尺寸为B*H=16*25mm，刀片厚度为4.5mm 。

3. 根据表2，粗车铸件毛坯，可选择YG6硬质合金刀。

4. 车刀几何形状（表3）选择卷屑槽带倒棱前刀面，Kr=60°，Kr,=10°，

?0=6°, r0=12°, ?s=0°r?=1.0 mm , r01??10?,b?1?0.4mm,卷屑槽

尺寸为Rn=5mm,Wn=5mm,dn=0.7mm( 卷屑槽尺寸根据以后选择的进给量确定)。 二、选择切削用量 1.确定切削深度ap

查文献（1）表2.3-5P63平面加工余量得总加工余量为4mm，端面加工余量为1.2所以粗车端面的余量为4-1.2=2.8mm 2.确定进给量

根据表4，在粗车铸件刀杆为16*25mm,ap?3,工件直径为φ262 为100~400mm时，f=0.8-1.4mm/r。按C20-1机床说明书选择确定进给量尚需满足刀片强度和机床

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 6 页 共 30页 陈飞 正文

仅给机构的强度的要求故需校验。

校核机床进给机构强度：根据C620-1机床说明书其进给允许的走刀力

Fmax?3530N.根据表17，当铸铁的强度HB=170-212;ap?4时f>0.75mm/r,

Kr=45°,V=1.1m/s(预计)时，走刀力为Fx0=950N.切削时Fx的修正系数为

，故实际走刀力为Kr0Fx=1，K?Fx=1，KrFx=1.11（见表22-3）

Fxc=950*1.11=1054.5N。由于切削的走刀力小于机床近给机构允许的走刀力，故所选f=1.2mm/r的进给量可用。 三、选择车刀磨钝标准及耐用度

根据表10，车刀后刀面最大磨损量取1mm,车刀耐用度T=3600s 四、确定确定切削速度V 根据表21

V?CvKv1?mm60Tapxvfyv式中K v=KmvKtvKxrvKsvKTVKkv所以，

查表21-6,Ktv=1,Kxv=0.88(表21-7)，Ksv=0.8(表21-5)KTV=1(表11)Kkv=1(表21-9)Kmv=0.8 Kv-1*0.88*1*1*0.8=0.56

V?1580.56?0.9m/s?53m/min 0.20.20.150.46036002.81.2N=1000v/πD=1000*53/3.14*262=1.1r/s=64.4r/min 按C620-1机床说明书，选择n=76r/min 五、校验机床功率

Pm=Fzv*10?3=2716.6*10?3*0.9=2.4KW

根据C620-1机床说明书，允许功率为7KW>2.4KW，故选择之切削用量可在C620-1机床上进行。 六、计算基本工时

Tm=L/nf式中L=L+Y+△，l=210mm,根据表20，车削时的入切削量及超且量Y+△=4.3mm,则L=210+4.3=214.3mm，故tm=214.3/1.1*1.2=162s 精车端面： 一、选刀具

车刀形状;刀杆尺寸及刀片厚度与粗车相同，车刀牌号为YG6，车刀几何形状为表3，Kr=45°，

Kr,=5°r0= 120°?0=8 ?s=3°r?=1 r01??5?

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 7 页 共 30页 陈飞 正文b?1?0.3mm，卷屑槽尺寸为Rn=4mm,Wn=3.5mm,dn=0.4mm

二、选择切削用量

1.决定切削深度ap ap=4.65 2.决定进给量f

精车价格进给两主要受价格光洁度的限制，根据表6当r?=1 V>1.33（预计）时，f=0.4-0.55mm/r

按C620-1机床，选f=0.4mm/r,由于精加工，切削力小，故不需校核 3.选车道磨钝标准及耐用度

根据表10，选车刀后刀面最大磨损量为0.4mm，耐用度T=3600S 4.决定切削速度V

根据表12 ap?1.8mm，f?0.42mm/r时，V=2.13m/s切削速度修正系数均为1，故V=2.13m/s=127.8m/min

N=100v/πD=1000*2.13/3.14*262=2.6r/s=156r/min 根据C620-1说明书，选择n=150r/min

则实际切削速度为：V=πDn/1000=3.14*262*150/1000=123.4m/min=2m/s 只校核粗加工所以本工序不需校核。 5.计算基本工时

根据Tm=L/nf式中L=L+Y+△，l=210mm,根据表20，车削时的入切削量及超且量Y+△=2mm,则L=210+2=212mm，故tm=212/2.5*0.4=212s 1.镗φ215孔：

查文献 (1)表2.3-5P63平面加工余量得总加工余量为4mm，端面加工余量为1.2七级预铸孔查文献1表2.3-10得粗镗后孔的直径为214.3故孔的精镗余量为Z精=215-214.3/2=0.35，因为Z总=5所以Z粗=5-0.35=4.65 粗镗及精镗工序的余量和工序尺寸及公差列表如下：

加工表面 φ215 φ215 加工方法 粗镗 精镗 余量 4.65 0.35 精度等级 H10 H7 工序尺寸及公差 φφ214.3?0.01850215?0.0460 按C620-1机床的进给量文献1表4.2-9P146选择f=0.65mm/r 确定的进给量尚

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需满足机床进给强度的要求，故需进行校验。

2.确定镗孔φ215的切削用量，所选刀具是为YG6直径为35mm的圆形镗刀。 6.确定切削深度ap=214．3-205=4.65mm 7.确定进给量f

参考文献4表10-10P745得f= 0.5-0.7mm/r,按C620-1 机床进给量选择为0.5mm/r。 5.确定切削速度V

查文献4表10-1P735，当ap?0.4时V?Cv1?m60KvTapxvfmyv式中K

v=KmvKtvKxrvKsvKTVKkv所以，

查表21-6,Ktv=1,Kxv=0.88(表21-7)，Ksv=0.8(表21-5)KTV=1(表11)Kkv=1(表21-9)Kmv=0.8 Kv-1*0.88*1*1*0.8=0.56

V?1580.56?3.2m/s?192m/min

600.236000.24.650.150.50.4N=1000v/πD= 284r/min

查文献1表4.2-8P145取n=305 r/min 5. 计算工时

选镗刀主偏角Xr-45°，则L1=ap/tgKr+2~5 l=132 4.65+2=6.65 l2=3~5 ，l3=5，L=l1+l2+l=132+6.65+5=143.65

F=0.5mm/r n=5r/s Tj=l+l1+l2+l3/fn=143.65+5/0.5*5=59.46s 精镗：

取f=0.12mm/r ap=0.35mm

V?1580.56?107m/min

600.236000.20.350.150.120.4N=1000v/πD=1000*107/3.14*215=158r/min按C620-1取n=149r/min 计算工时：

F=0.12 n=2.5 Tj=143.65+5/0.12*2.5=496s 工序20、80。 一、 选择刀具

1.选择直头焊接式外圆车刀。

2.根据文献（5）表28得C620-1的中心高为200mm，故选刀杆尺寸为B*H=16*25mm，

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刀片厚度为4.5mm 。

3.根据表2，粗车铸件毛坯，可选择YG6硬质合金刀。

4.车刀几何形状（表3）选择卷屑槽带倒棱前刀面，Kr=60°，Kr,=10°，

?0=6°, r0=12°, ?s=0°r?=1.0 mm , r01??10?,b?1?0.4mm,卷屑槽

尺寸为Rn=5mm,Wn=5mm,dn=0.7mm( 卷屑槽尺寸根据以后选择的进给量确定)。 二、选择切削用量 1.确定切削深度ap

查文献（1）表2.3-5P63平面加工余量得总加工余量为4mm，端面加工余量为1.2所以粗车端面的余量为4-1.2=2.8mm，φ182端面为1mm，Z精=4-1=3 ，外圆Z精=1.3 ，Z粗=4-1.3=2.7（文献1表2.3-2P62），φ110端面1mm ，Z粗=3.5-1=2.5，镗φ110孔，粗镗后直径为φ109.3，故孔的精镗余量Z精=110-109.3/2=0.35，Z粗=4-0.35=3.65

粗镗及精镗工序的余量和工序尺寸及公差列表如下：

加工表面 φ110 φ110 加工方法 粗镗 精镗 余量 3.65 0.35 精度等级 H10 K7 工序尺寸及公差 .14φ109.3?00 .01φ110??00.025 2.确定进给量

根据表4，在粗车铸件刀杆为16*25mm,ap?3, f=0.8-1.4mm/r所以取f=1.2。按C20-1机床说明书选择确定进给量尚需满足刀片强度和机床仅给机构的强度的要求故需校验。

校核机床进给机构强度：根据C620-1机床说明书其进给允许的走刀力

Fmax?3530N.根据表17，当铸铁的强度HB=170-212;ap?4时f>0.75mm/r,

Kr=45°,V=1.1m/s(预计)时，走刀力为Fx0=950N.切削时Fx的修正系数为

，故实际走刀力为Kr0Fx=1，K?Fx=1，KrFx=1.11（见表22-3）

Fxc=950*1.11=1054.5N。由于切削的走刀力小于机床近给机构允许的走刀力，故所选f=1.2mm/r的进给量可用。 三、选择车刀磨钝标准及耐用度

根据表10，车刀后刀面最大磨损量取1mm,车刀耐用度T=3600s

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四、确定确定切削速度V 根据表21

V?CvKv601?mTmapxvfyv式中K v=KmvKtvKxrvKsvKTVKkv所以，

查表21-6,Ktv=1,Kxv=0.88(表21-7)，Ksv=0.8(表21-5)KTV=1(表11)Kkv=1(表21-9)Kmv=0.8 Kv-1*0.88*1*1*0.8=0.56

V?1580.56?0.9m/s?53m/min 0.20.20.150.46036002.81.2N=1000v/πD=1000*30/3.14*270=1.1r/s=35.4r/min=0.59r/s 按C620-1机床说明书，选择n=38r/min=0.63r/s 五、校验机床功率

查表13ap?4mm，f>0.6mm/r时，V?0.56m/s Fz=2400N,切削力Fz修正系数为KkF=0.94,Kr0FZ=1(

表

22-3)

，

Fz=2400*0.94=2256N

故

Pmc=FzV*10?3=2256*0.46*10?3=1.038kw<7kw(额定)

根据C620-1机床说明书，故选择之切削用量可在C620-1机床上进行。 六、计算基本工时

Tm=L/nf式中L=L+Y+△，l=203mm,根据表20，车削时的入切削量及超且量Y+△=4.3mm,则L=203+4.3=204.3mm，n=0.63,f=1.2 故tm=204.3/0.63*1.2=270s 精车φ270端面： 一、选刀具

车刀形状;刀杆尺寸及刀片厚度与粗车相同，车刀牌号为YG6，车刀几何形状为表3，Kr=45°，

Kr,=5°r0= 120°?0=8 ?s=3°r?=1 r01??5?

b?1?0.3mm，卷屑槽尺寸为Rn=4mm,Wn=3.5mm,dn=0.4mm

二、选择切削用量

1.决定切削深度ap ap=1.2 2.决定进给量f

精车价格进给两主要受价格光洁度的限制，根据表6时，f=0.3mm/r 按C620-1机床，选f=0.4mm/r,由于精加工，切削力小，故不需校核 3.选车道磨钝标准及耐用度

根据表10，选车刀后刀面最大磨损量为0.4mm，耐用度T=3600S

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 正文 第 11 页 共 30页 陈飞

4.决定切削速度V

根据表12 ap?1.8mm，f?0.42mm/r时，V=2.13m/s切削速度修正系数均为1，故V=2.13m/s=127.8m/min

N=100v/πD=1000*2.13/3.14*270=2.5r/s=150r/min 根据C620-1说明书，选择n=150r/min

则实际切削速度为：V=πDn/1000=3.14*270*150/1000=127.2m/min=2.1m/s 只校核粗加工所以本工序不需校核。 5.计算基本工时

根据Tm=L/nf式中L=L+Y+△，根据表20，车削时的入切削量及超且量Y+△=2mm,则L=203+2=205mm，故tm=205/2.5*0.3=273s 粗车φ182外圆。

1.单边余量Z=4，切削深度ap=2.7 2.根据文献5表4选f=0.8mm/r 3.计算切削速度

CvKvV?1?mmxv60Tapfyv=

158*0.56=67.2m/min 0.20.150.4602.70.8按机床选n=76r/min所以实际转速为V=π

Dn/1000=3.14*187.4*76/1000=44.7m/min=0.745m/s 4.校验机床功率

查表13，ap?4mm，f>0.6mm/r时，V?0.916m/s Fz=1420N,切削力Fz修正系数为

KkF=0.94,Kr0FZ=1(

表

22-3)

，

Fz=1420*0.94=1334.8N

故

Pmc=FzV*10?3=1334.8*0.745*10?3=0.99kw<7kw(额定)

根据C620-1机床说明书，故选择之切削用量可在C620-1机床上进行。 5.计算基本工时

T=l1+l2+l/nf ,l=7,l1=ap/tgKr=2.7/=2.7,l2=0,t=7+2.7/76*0.8=0.2min=12s 精车φ182外圆： 一、选刀具

车刀形状;刀杆尺寸及刀片厚度与粗车相同，车刀牌号为YG6，车刀几何形状为表3，Kr=45°，

Kr,=5°r0= 120°?0=8 ?s=3°r?=1 r01??5?

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 12 页 共 30页 陈飞 正文b?1?0.3mm，卷屑槽尺寸为Rn=4mm,Wn=3.5mm,dn=0.4mm

二、选择切削用量

1.决定切削深度ap ap=1.3 2.决定进给量f

精车价格进给两主要受价格光洁度的限制，根据表6当r?=1 V>1.33（预计）时，f=0.4-0.55mm/r

按C620-1机床，选f=0.4mm/r,由于精加工，切削力小，故不需校核 3.选车道磨钝标准及耐用度

根据表10，选车刀后刀面最大磨损量为0.4mm，耐用度T=3600S 4.决定切削速度V

根据表12 ap?1.8mm，f?0.42mm/r时，V=2.13m/s切削速度修正系数均为1，故V=2.13m/s=127.8m/min

N=100v/πD=1000*2.13/3.14*182=3.7r/s=222r/min 根据C620-1说明书，选择n=230r/min

则实际切削速度为：V=πDn/1000=3.14*182*230/1000=131.4m/min=2.2m/s 只校核粗加工所以本工序不需校核。 5.计算基本工时

根据T=l+l1+l2/nf，l=7mm,l1=1.3,l2=0 T=7+1.3/230*0.4=0.1min=6s 粗车φ182端面： 选择切削用量

1.决定切削深度ap ap=3 2.决定进给量f

根据表4,f=0.6~1.2mm/r，取f=0.8mm/r

校核机床进给机构强度，根据C620-1机床说明书其机构允许的走刀力Fmax=3530N根据表17，当铸铁的强度HB=170-212;ap?4时f>0.75mm/r,

Kr=45°,V=1.1m/s(预计)时，走刀力为Fx0=800N.切削时Fx的修正系数为

，故实际走刀力为Kr0Fx=1，K?Fx=1，KrFx=1.11（见表22-3）

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 13 页 共 30页 陈飞 正文

Fxc=800*1.11=888N<3530N。由于切削的走刀力小于机床近给机构允许的走刀力，故所选f=0.8mm/r的进给量可用。 3.选车刀磨钝标准及耐用度

根据表10，选车刀后刀面最大磨损量为1mm，耐用度T=3600S 4.决定切削速度V

CvKvV?1?mmxv60Tapfyv=

158*0.56=42.7m/min=0.7m/s 0.20.150.4601.30.8N=1000v/πD=1000*42.7/3.14*182=1.2r/s=75r/min 根据C620-1说明书，选择n=76r/min=1.3r/s

则实际切削速度为：V=πDn/1000=3.14*76*182/1000=43m/min=0.7m/s 5.校核

查表13，ap?4mm，f>0.6mm/r时，V?0.916m/s Fz=1000N,切削力Fz修正系数为

KkF=0.94,Kr0FZ=1(

表

22-3)

，

Fz=1000*0.94=940N

故

Pmc=FzV*10?3=940*0.7*10?3=0.66kw<7kw(额定)

根据C620-1机床说明书，故选择之切削用量可在C620-1机床上进行。 6.计算基本工时

Tm=L/nf式中L=L+Y+△，l=210mm,根据表20，车削时的入切削量及超且量Y+△=3.8mm,则L=210+3.8=213.8mm， 故tm=213.8/0.8*1.3=206s 一、粗车φ110端面 选择切削用量

1.决定切削深度ap ap=2.5 2.决定进给量f

根据表4,f=0.6~1.2mm/r，取f=0.8mm/r

校核机床进给机构强度，根据C620-1机床说明书其机构允许的走刀力Fmax=3530N根据表17，当铸铁的强度HB=170-212;ap?4时f>0.75mm/r,

Kr=45°,V=1.1m/s(预计)时，走刀力为Fx0=950N.切削时Fx的修正系数为

，故实际走刀力为Kr0Fx=1，K?Fx=1，KrFx=1.11（见表22-3）

Fxc=950*1.11=1054.5N<3530N。由于切削的走刀力小于机床近给机构允许的走刀力，故所选f=0.8mm/r的进给量可用。

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 14 页 共 30页 陈飞 正文

3.选车刀磨钝标准及耐用度

根据表10，选车刀后刀面最大磨损量为1mm，耐用度T=3600S 4.决定切削速度V

V?CvKv601?mTmapxvfyv=

158*0.56=35.6m/min=0.6m/s

600.22.50.150.80.4N=1000v/πD=1000*35.6/3.14*110=1.7r/s=103r/min 根据C620-1说明书，选择n=90r/min=1.5r/s

则实际切削速度为：V=πDn/1000=3.14*1.5*110/1000=0.5m/s =30m/min 5.校核

查表13，ap?4mm，f>0.6mm/r时，V?0.916m/s Fz=1420N,切削力Fz修正系数为

KkF=0.94,Kr0FZ=1(

表

22-3)

，

Fz=1420*0.94=1334.8N

故

Pmc=FzV*10?3=1334.8*0.5*10?3=0.7kw<7kw(额定)

根据C620-1机床说明书，故选择之切削用量可在C620-1机床上进行。 6.计算基本工时

Tm=L/nf式中L=L+Y+△，l=177mm,根据表20，车削时的入切削量及超且量Y+△=3.8mm,则L=177+3.8=180.8mm， 故tm=180.8/0.8*1.5=151s 二、精车φ110端面 选择切削用量

1.决定切削深度ap ap=1 2.决定进给量f

精车价格进给两主要受价格光洁度的限制，根据表6时，f=0.6~1.2mm/r 按C620-1机床，选f=0.6mm/r,由于精加工，切削力小，故不需校核 3.选车刀磨钝标准及耐用度

根据表10，选车刀后刀面最大磨损量为0.4mm，耐用度T=3600S 4.决定切削速度V

根据表12 ap?1.8mm，f?0.42mm/r时，V=1.9m/s切削速度修正系数均为1，故V=1.9m/s=114m/min

N=100v/πD=1000*1.9/3.14*110=5.5r/s=330r/min 根据C620-1说明书，选择n=370r/min=6.2r/s

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则实际切削速度为：V=πDn/1000=3.14*110*370/1000=127.8m/min=2.1m/s 只校核粗加工所以本工序不需校核。 5.计算基本工时

根据Tm=L/nf式中L=L+Y+△，根据表20，车削时的入切削量及超且量Y+△=1.6mm,l=177mm,n=6.2,f=0.6则L=177+1.6=178.6mm，故tm=178.6/6.2*0.6=48s 一、粗镗φ110孔

1.确定粗镗孔的切削用量，所选刀具为YG6硬质合金镗刀Kr=45°，直径为20mm的圆形镗刀，其耐用度T=60min 2.切削深度ap ap=3.65mm 3.进给量

参考文献4表10-10P745得f=0.5-0.7mm/r按C620-1机床进给量选择f=0.5mm/r 4.切削速度

V?CvKv601?mTmapxvfyv=

158*0.56=36.8m/min=0.6m/s 0.20.150.2603.650.5N=1000v/πD=1000*36.8/3.14*110=107r/min 根据C620-1说明书，选择n=90r/min=1.5r/s

则实际切削速度为：V=πDn/1000=3.14*1.5*110/1000=0.5m/s =30m/min 5.计算工时

选镗刀主偏角Xr=45°，则L1=ap/tgKr+2~5 l=78 l1=3.5 l2=3，l3=0,F=0.5mm/r,n=1.5r/s Tj=l+l1+l2+l3/fn=78+3+3.5/0.5*1.5=113s 二、精镗φ110孔

1.切削深度ap ap=0.35mm 2.进给量

参考文献4表10-10P74选择f=0.12mm/r 3.切削速度

V?CvKv601?mTmapxvfyv=

158*0.56=107m/min=1.8m/s

600.20.350.150.120.4N=1000v/πD=1000*107/3.14*110=310r/min 根据C620-1说明书，选择n=305r/min=5r/s

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则实际切削速度为：V=πDn/1000=3.14*305*110/1000=1.8m/s =105m/min 5.计算工时

选镗刀主偏角Xr=45°，则L1=ap/tgKr+2~5 l=78 l1=3.5 l2=3，l3=0,F=0.12mm/r,n=5r/s Tj=l+l1+l2+l3/fn=78+3+3.5/0.12*5=141s 工序30、100。

1.查文献1表2.3-10得粗镗后的孔直径为φ109.3，故孔的精镗余量为Z精=110-109.3、2=0.35，因为Z总=4，所以Z粗=4.0.35=3.65 粗镗及精镗工序的余量和工序尺寸及公差列表如下：

加工表面 φ110 φ110 加工方法 粗镗 精镗 余量 3.65 0.35 精度等级 H10 K7 工序尺寸及公差 .14φ109.3?00 .01φ110??00.025 2.切削速度

查文献2表2.4-180取V=0.4m/s=24m/min 3.进给量

取进给量为f=0.2mm/f,n=1000v*24/3.14*109.3=70r/min,取n=80r/min=1.3r/s 4.校核

查文献1表2.4-21得Fz=9.81*60nFzCFzapXFZVnFZKFZ Pm=Fzv*10?3 取

CFz?180,XFZ?1,YFZ?0.75,nFZ?0,KFZ?1,则

Fz=9.81*600*180*3.65*0.20.75*0.4*1=773.4N Pm=773.4*0.4*10?3=0.31KW

取机床功率为0.85，则1.5*0.85=1.27KW>0.31KW，故机床功率足够。 5.工时

L=290/2=145 l2=3 l3=3 n=80r/min=1.3r/s T=l+l2+l3/nf=145+3+3/1.3*0.4=290s

二、精镗孔时因余量为0.35mm故ap=0.35mm查文献2表2.4-180取v=1.2m/s=72m/min,取f=0.12mm/r

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 17 页 共 30页 陈飞 正文

N=1000v/πD=1000*72/3.14*110=208.5r/min取n=200r/min=3.3r/s 工时：

n=1.3r/s f=0.12mm/r t=145+3+3/3.3*0.12=381s 三、刮平φ110端面工时

粗加工：l=2.5 l2=3 l3=3 n=1.3 f=0.4 T=2.5+6/1.3*0.4=16s Tj总=32s

精加工：l=1 l2=3 l3=3 n=3.3 f=0.12 T=1+6/3.3*0.12=18s Tj总=36s 工序40、110

查文献[1]表2.3-21 P74平面加工余量得总加工余量为5mm，Z精为1.5mm。①设计尺寸（即一面零件尺寸加上另一面余量）X1=205则粗铣底面的工序尺寸为206.5mm。查文献[3]表2-2得粗加工公差等级IT11-114.取IT=11，其公差T=0.29.所以X2=206.5±0.145

②设计尺寸X1=200查文献[1]表2.3-22 P75.凹槽加工余量1.5.则铣槽的工序尺寸为201.5mm。查文献得粗加工等级为IT=11，其公差T=0.29，所以X2=201.5±0.145

③设计尺寸X1=209mm，参考文献[1]表4.2-38（P162）。X62W主电机功率为7.5KW。参考文献[4] 表10-123（P859）取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z。粗铣走刀一次。取精铣每转进给量f=0.5mm/r,精铣走刀一次ap=1.5mm, 粗铣ap=3.5mm. 参考文献[1] 表4.2-39,取粗铣的主轴转速为150r/min,又铣刀直径为φ200故相应的切削速度为：V??Dn?3.14?200?150?94.2m/min

10001000铣刀直径分别为φ5时：

V??150?51000?2.355m/min

取精铣的主轴转速为300r/min，又铣刀的直径为φ200、φ5，故相应的切削速度为：

V精???300?2001000?188.4m/min V??300?51000?4.71m/min

校核机床功率（一般只校核粗加工工序）：

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 18 页 共 30页 陈飞 正文

切削功率Pm=167.9×10-5ap0.9fz0.74aeznkpm

取Z=8 N=150/60=2.5r/s ae=205mm ap=3.5mm fz=0.2mm/z Kpm=1

Pm=167.9*10?5*3.50.9*0.20.74205*8*2.5*1?6.4KW

又由文献1表4.2-38得机床功率为7.5KW，若取效率为0.85则7.5*0.85=6.375<6.4KW

故重新选择主轴转速118r/min.则n=118/60=2m/s V粗=πDn/1000=3.14*200*118/1000=74.1m/min

Pm=167.9*10?5*3.50.9*0.20.74205*8*2*1?5.12KW<6.375KW故机床功率足够。 工时: 1.基本时间

Tj=l1+l2+l l1=0.5(d-d2?ae2)+1~3 l2=1~3 f=0.5mm/r d=φ200 ae=140 l=222.5 fmz=0.5*60=30mm/min l1=0.5(200-2002?1402)+2=30.6 Tj=222.5+30.6+2/30=8.5

槽：Tj=(l1+l2+l/fmz)*I l1=0.5d+(1~2)=0.5*5+2=4.5 i=1 l=19 Tj=19+4.5/30=0.78 Tj总=8.5+0.78=9.28 2.辅助时间：

操作内容 装夹工件 主轴停、开 打开或关闭切削液 每次时间 0.05 0.01 0.02 次数 1 4 4 2 2 时间 0.05 0.04 0.06 0.06 0.04 纵向快速移动工作台 靠近 离开 0.03 0.02 横向快速移动工作台 靠近 离开 升降工作台 转动夹具 转动工件

0.04 0.03 0.02 0.03 0.1 2 2 2 1 1 0.08 0.06 0.04 0.03 0.1 南通农业职业技术学院学生毕业设计

题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 19 页 共 30页 陈飞 正文测量 卸工件 清屑 0.18 0.03 0.03 1 1 1 0.18 0.03 0.03 Tf=0.8

3.作业时间TB=Tj+Tf=9.28+0.8=10.08 4.布置工作地时间Tfw

查文献1表6.3-36得K=15.9% Tfw=TB*K=10.08*15.9%=1.6 5.休息与生理时间Tx Tx=TB*K=1.6 6.准备与终结时间 取部分时间为

中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min 7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=10.08+1.6*2=13.28 8.单件计算时间Tc

Tc=Td+Te/n=13.28+0.013=13.293 工序50 工时

Tj=l1+l2+l/fmz l1=0.5(d-d2?ae2)+1~3 l2=1~3 f=0.2mm/r d=φ

200

ae=80

l=100

fmz=96mm/min

l1=0.5(100-1002?802)+2=22 Tj=100+22+2/96=1.29 2.辅助时间：

操作内容 装夹工件 主轴停、开 打开或关闭切削液 每次时间 0.05 0.01 0.02 次数 1 2 2 1 1 时间 0.05 0.02 0.04 0.03 0.02 纵向快速移动工作台 靠近 离开 0.03 0.02 横向快速移动工作台

南通农业职业技术学院学生毕业设计

题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 20 页 共 30页 陈飞 正文靠近 离开 升降工作台 转动夹具 转动工件 测量 卸工件 清屑 0.04 0.03 0.02 0.03 0.1 0.18 0.03 0.03 1 1 2 1 1 1 1 1 0.04 0.03 0.04 0.03 0.1 0.36 0.03 0.03 Tf=0.69

3.作业时间TB=Tj+Tf=1.29+0.69=1.98 4.布置工作地时间Tfw

查文献1表6.3-36得K=15.9% Tfw=TB*K=1.98*15.9%=0.31 5.休息与生理时间Tx Tx=TB*K=0.31 6.准备与终结时间 取部分时间为

中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min 7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=1.98+0.31*2=2.6 8.单件计算时间Tc

Tc=Td+Te/n=2.6+0.013=2.613 工序70

查文献5表12P781得f=0.7 v=0.33m/s=19.8m/min N=1000v/πD=1000*19.8/3.14*8.5=700r/min

查文献1表4.2-12得实际转速为710 r/min则实际切削速度为 V=πDn/1000=3.14*710*8.5/1000=20m/min 校核：

Ff=9.81*42.7*d0*f0.8Km=9.81*42.7*8.5*0.75*1=2827N M=9.81*0.021*d0f0.8Km=9.81*0.021*81*0.75=12.52N.m

他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足

2南通农业职业技术学院学生毕业设计

题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 21 页 共 30页 陈飞 正文

够。 1. 基本时间

Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+1~2) n=710 f=0.7 l=20 l2=1~4 l2=2 d=9 l1=9/2*tg118/2+1.5=4.2

Tj=20+4.2+2/0.7*710=0.053 攻丝0.053 Tj总=0.057*2=0.113*8=0.904 K=17.4% 2.辅助时间：

操作内容 主轴变速 变速进给量 升降钻杆 装卸套筒刀具 卡尺测量 塞规测量 开停车 主轴运转 清屑 每次时间 0.025 0.025 0.015 0.06 0.1 0.25 0.015 0.02 0.04 次数 1 8 8 2 1 1 2 2 1 时间 0.025 0.2 0.12 0.12 0.1 0.25 0.03 0.04 0.04 Tf=0.895

3.作业时间TB=Tj+Tf=0.113+0.895=1 4.布置工作地时间Tfw

查文献1表6.3-36得K=15.9% Tfw=TB*K=1*15.9%=0.159 5.休息与生理时间Tx Tx=TB*K=0.159 6.准备与终结时间 取部分时间为

中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min 7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=1+0.159*2=1.318 8.单件计算时间Tc

Tc=Td+Te/n=1.318+0.013=1.331 工序90

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查文献5表12P781得f=0.7 v=0.36m/s=21.6m/min N=1000v/πD=1000*21.6/3.14*17=404.6r/min

查文献1表4.2-12得实际转速为450 r/min则实际切削速度为 V=πDn/1000=3.14*450*17/1000=24m/min 校核：

Ff=9.81*42.7*d0*f0.8Km=9.81*42.7*17*0.75*1=5340N M=9.81*0.021*d0f0.8Km=9.81*0.021*17*17*0.75=44.7N.m

他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。 1. 基本时间

Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+1~2) n=450 f=0.7 l=14+2=16 l2=1~4 l2=2 d=9 l1=17/2*tg118/2+1.5=2 Tj=16+2+2/0.7*450=0.06 攻丝0.06 2. 辅助时间 估算为Tf=0.825

3.作业时间TB=Tj+Tf=0.06+0.825=0.885 4.布置工作地时间Tfw

查文献1表6.3-36得K=17.4% Tfw=TB*K=0.885*17.4%=0.15 5.休息与生理时间Tx Tx=TB*K=0.15 6.准备与终结时间 取部分时间为

中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min 7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=0.885+0.15*2=1.185 8.单件计算时间Tc

Tc=Td+Te/n=1.185+0.013=1.198 工序120

查文献5表12P781得f=0.7 v=0.3m/s=18m/min

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N=1000v/πD=1000*19.8/3.14*8.5=700r/min

查文献1表4.2-12得实际转速为710 r/min则实际切削速度为 V=πDn/1000=3.14*710*8.5/1000=20m/min 校核：

Ff=9.81*42.7*d0*f0.8Km=9.81*42.7*8.5*0.75*1=2827N M=9.81*0.021*d0f0.8Km=9.81*0.021*81*0.75=12.52N.m

他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。 1.基本时间

Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+1~2) n=1120 f=0.7 l=12 l2=1~4 l2=2 d=5 l1=5/2*tg118/2+1.5=3 Tj=12+3+2/0.7*1120=0.022 攻丝0.022 Tj总=0.022*2=0.044 K=17.4% 2.辅助时间

操作内容 主轴变速 变速进给量 移动摇臂 升降钻杆 装卸套筒刀具 卡尺测量 塞规测量 开停车 主轴运转 清屑 每次时间 0.025 0.025 0.015 0.015 0.06 0.1 0.25 0.015 0.02 0.04 次数 1 6 6 6 2 1 1 2 2 1 时间 0.025 0.15 0.09 0.09 0.12 0.1 0.25 0.03 0.04 0.04 2Tf=0.825

3.作业时间TB=Tj+Tf=0.044+0.825=0.869 4.布置工作地时间Tfw

查文献1表6.3-36得K=17.4% Tfw=TB*K=0.869*17.4%=0.14 5.休息与生理时间Tx

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 24 页 共 30页 陈飞 正文

Tx=TB*K=0.14 6.准备与终结时间 取部分时间为

中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min 7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=0.869+0.14*2=1.149 8.单件计算时间Tc

Tc=Td+Te/n=1.149+0.013=1.162 工序130

钻4-M6-6H：查文献5表12P781得f=0.7 v=0.3m/s=18m/min N=1000v/πD=1000*19.8/3.14*8.5=700r/min

查文献1表4.2-12得实际转速为710 r/min则实际切削速度为 V=πDn/1000=3.14*710*8.5/1000=20m/min 校核：

Ff=9.81*42.7*d0*f0.8Km=9.81*42.7*8.5*0.75*1=2827N M=9.81*0.021*d0f0.8Km=9.81*0.021*81*0.75=12.52N.m

他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。

1.基本时间是为工序120的2/3=2/3*0.044=0.03

2.辅助时间同样为2/3=2/3*0.825=0.55，所有时间都为2/3，即 3.作业时间TB=Tj+Tf=0.03+0.55=0.58 4.布置工作地时间Tfw

查文献1表6.3-36得K=17.4% Tfw=TB*K=0.58*17.4%=0.1 5.休息与生理时间Tx Tx=TB*K=0.1 6.准备与终结时间 取部分时间为

中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min

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题目：涡轮蜗杆箱体工艺夹具设计 第 25 页 共 30页 陈飞 正文

7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=0.58+0.1*2=0.78 8.单件计算时间Tc

Tc=Td+Te/n=0.78+0.013=0.793 12-M10-6H的内容与工序70同，时间为 1.基本时间

Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+1~2) n=710 f=0.7 l=22 l2=1~4 l2=2 d=8.5 l1=8.5/2*tg118/2+1.5=4.2 Tj=22+4.2+2/0.7*710=0.057 攻丝0.057 Tf=1.265

3.作业时间TB=Tj+Tf=0.114+1.265=1.379 4.布置工作地时间Tfw

查文献1表6.3-36得K=17.4% Tfw=TB*K=1.379*17.4%=0.24 5.休息与生理时间Tx Tx=TB*K=0.24 6.准备与终结时间 取部分时间为

中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min 7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=1.379+0.24*2=1.872 8.单件计算时间Tc

Tc=Td+Te/n=1.859+0.013=1.872

四、填写机械加工艺过程卡和机械加工工序卡

五、夹具设计

（一）钻夹具

本次设计的夹具为第70道工序钻8-M10-6H的孔并攻丝。该夹具适用于立式钻床。 1. 确定设计方案 a. 定位与夹紧

本工序所加工的孔是垂直于φ262的右端面，按照基准重合原则，以φ270的端

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0.010面和φ110K7??0.025的孔定位，若工件以左端放在支撑板上定位，夹紧较稳定。

夹具以夹具体安装面和孔定位（定位销定位），用螺栓连接。

工件以F面在夹具上定位，限制了3个自由度，其余3个自由度也必须限制。 方案：以夹具体限制3个自由度外，再在夹具体上放一个圆柱，以?110K7的孔定位，在圆柱内钻螺纹孔，下面?110K7的孔（用一个挡销限制一个自由度），这个自由度就已经限制了，最后用一个螺栓螺母加紧。这种方案定位可靠，加紧也较方便，为了不影响钻孔，用一个套筒放在孔内，外径?130压住?110孔。 A、导向方案

为能快速、准确的确定刀具和夹具的相对位置，钻夹具上设有引导刀具的部件钻套，因为没有很多工序，所以用固定钻套，钻套与工件之间有排屑空间。 B、钻模类型选择

根据工件的尺寸、形状、重量加工要求和对比确定为固定钻模，该钻模加工的孔的直径为10mm，加工精度要求不是很高，所以适用于本套工序。 1、计算夹紧力并确定螺杆直径。

因为夹具的夹紧力与切削方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力F之间的关系为F夹=KF，取K=3

由前面的计算可知F=2827N，所以F夹=2827×3=8481N 由于采用的铰链压板，其受力F0=F夹/2=8481/2=4240.5N

参考文献【5】表4-97，从强度考虑，因一个M16的螺栓能承受3924N 的许用夹紧力，所以用M16的螺栓完全能满足强度要求，但从夹具的刚度和整体结构的对称性考虑，这里选用M20的螺栓。 2、定位精度分析

8-M10-6H的孔是在一次装夹下完成加工的，它的位置精度由钻模保证。精度要求也不是很高。与其有关的夹具尺寸如120的尺寸公差参考文献【7】表1.4-24，取工件公差的1/4,即夹具尺寸公差为±，钻套与孔同轴度，中心尺寸由钻模决定。定位心轴与孔的配合参考文献【3】表2-7，选为——————最大配合间隙为（+0.01）—（—0.034）=0.044mm

心轴相对于孔的最大位移量为±0.022，它不应该超过工件公差的1/3，即±1/3。衬套与夹具体模板的配合为H7/g6,钻孔时，刀具与导套内孔的配合为

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F8/h6,此外，夹具上还应标注一下技术要求：

钻套轴线与定位面的垂直度为⊥0.1，定位面的平面度为0.05mm,定位面与夹具安装面的垂直度为0.008mm。

夹具定位孔与卧轴转台定位销的配合为?110 H7/g6，夹具定位销与卧轴转台档的配合————、 3、操作说明

插入开口垫圈3，拧螺母2加紧工件。

钻玩第一个孔口，抬起手柄6拔出定位销，转动分度盘，当下一个分度孔与定位销对准时，定位销在弹簧作用下插入分度孔，即可钻第二个孔，以此类推。

4、工件在夹具体上的精度分析 <一>影响加工精度的因素

用夹具夹装工件进行机械加工时，其工艺系统中影响工件精度的因素很多，与夹具有关的因素有定位误差△D，对刀误差△T，夹具在机床上的安装误差△A和夹具误差△T。机械加工工艺系统中，影响加工精度的其他因素统称为加工方法误差△G。上述各项误差均为导致刀具相对于工件的位置不够准确，从而形成总的加工误差。

（二）镗夹具

本次设计的夹具为工序精镗右下φ110的孔刮平端面 ，倒角；旋转工作台180°镗左下φ110的孔刮平端面 刮φ150外圆，倒角。该夹具适用于铣镗床T611镗孔。这道工序所加工的孔按照基准重合原理以φ182和φ270端面定位，再以φ17的孔和φ110的孔定位形成典型的一面两孔定位限制6个自由度，在φ17的孔上加螺母夹紧，用镗杆伸进镗套内加工两个孔这样能够保证两孔的同轴度，用夹具来达到所需的要求。

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全文结论

本次设计是在学完了大学的全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的，因此，它在大学生活中占有了重要地位。

经过这次设计之后使我掌握了机械加工工艺规程的制定内容和顺序：分析被加工零件——选择毛坯设计——工艺过程——工序设计——编制工艺文件。通过专用夹具的设计让我了解了设计夹具的大致过程，针对不同的机床和零件的被加工表面设计不同结构形式的夹具。

在整个设计过程中遇到了很多问题，通过各种途径想法设法的解决，从遇到问题到解决问题的过程中，不仅仅只解决了问题的相关知识还学到了很多。这次设计结束我不但了解到箱体类零件的工艺，还学到了整个工艺设计的方法和过程。

这次的毕业设计综合了所学的专业知识，对以后工作，特别是工艺规程和专用夹具的设计中起到了相当大的作用，对毕业生来说是一次相当大的锻炼。

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致谢

本文是在缪霞老师的精心指导和大力支持下完成的。缪霞老师以严谨求实的治学态度、高度的敬业精神对我产生了重要影响。她渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。同时，在此次毕业设计过程中我也学到了许多关于机械加工工艺的知识，实践能力有了很大的提高。

另外，还要感谢实习单位人员对我的指导，还有同学的无私帮助，使我得以顺利完成论文。

最后，再次对关心、帮助我的老师的同学表示衷心的感谢。

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参考文献

[1] 机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学 李益民主编 机械工业出版社

[2] 机械加工工艺手册 北京 李洪主编 北京出版社，1990 [3] 公差配合与技术测量 机械工业出版社 徐茂功、桂定一主编 [4] 金属机械加工工艺人员手册修订组. 金属机械加工工艺人员手册. 上海:上海科学技术出版社,1979

[5] 切削用量手册 艾兴 肖诗刚编 [6] 机械夹具图册 孟宪栋 刘彤安编 [7] 机械制图 金大鹰主编 [8] 机械设计基础 王志伟 孟玲琴 [9] 机床夹具设计原理 蔡建国主编 [10 ]机械加工计算 林文焕主编

机械工业出版社，1983 机械工艺出版社，2005 机械工艺出版社，2008 北京理工大学出版社，2007 陕西科技出版社，1981 国防工业出版社，1978

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