bj-130汽车变速箱壳体加工工艺路线设计毕业设计（论文）word格式 51页

扬州职业大学毕业设计(论文)说明书目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1题目来源及选题的意义和目的11.2本章小结：4第2章零件的分析52.1课题简介52.2零件的作用分析52.2.1零件的功用52.2.2计算生产纲领、确定生产类型52.2.3零件的结构特点62.3零件的工艺性分析和零件图的审查62.3.1孔径精度62.3.2孔与孔的位置精度62.3.3主要平面精度62.3.4孔与平面的位置精度62.3.5箱体的粗糙度72.4确定毛坯画出毛坯图72.4.1毛坯材料的选择及其加工余量72.4.2毛坯的铸造形式和热处理82.4.3箱体的加工部位的加工方法以及工艺82.4.4箱体加工时应遵循的原则92.5拟订零件机械加工工艺路线92.5.1定位基准的选择92.5.2粗基准的选择102.5.3精基准的选择102.5.4加工工序方案确定102.6工艺方案的比较及其选用122.7本章小结12 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书第3章加工工序的设计133.1选择加工设备、及其刀具、量具133.1.1加工设备选择133.1.2量具的选择133.1.3夹具的选择133.2各工序的切削用量的选择133.2.1粗铣底面133.2.2粗铣T3面143.2.3粗铣两侧面153.2.4钻T3面2个工艺孔163.2.5粗精镗孔Ф94，Ф85173.2.6粗铣斜方孔面183.2.7粗、精镗Ф75孔193.2.8钻.攻T3面M8×6孔203.2.9攻M8-6螺纹213.2.10钻、攻螺纹T1面M12孔213.2.11攻M12螺纹223.2.12钻，攻T2面M8×6螺纹孔223.2.13攻M8-6螺纹233.2.14钻、攻斜方孔面M8×6螺纹孔233.2.15攻M8-6螺纹243.2.16钻、绞D5D6孔243.2.17精洗T3面263.2.18精洗两侧面273.3本章小结28第4章夹具设计304.1研究原始数据资料明确设计任务304.1.1夹具的设计思路304.1.2夹具的作用及条件304.1.3夹具在现代机械加工中应用及作用304.1.4机床夹具作用实现必须满足三个条件31 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书4.2夹具的设计及其计算314.2.1夹具材料的选择314.2.2夹具的布局和组合方式314.2.3夹具的预紧力的计算324.3气缸的设计与计算324.3.1气缸的选择324.3.2气缸与缸盖的连接形式324.3.3气缸的密封324.3.4气缸的防尘324.3.5气缸的设计334.3.6定位键的选择344.3.7压板的选用344.4本章小结35第5章结论37参考文献38致谢39 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书摘要机械制造业是一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一，无论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各式各样的机械装备。而加快产品上市的时间，提高质量，降低成本，加强服务是制造业追求的永恒主题。此篇论文主要内容是对BJ-130汽车变速箱壳体加工工艺路线（共包括24序）进行的研究、设计，其中包括了各道工序的加工方法，机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择，基准面的选取，定位和夹紧方案的拟定；以及对第一道工序（粗精铣结合面）中所使用专用铣夹具进行了研究设计。此次研究的主要内容在于如何使加工工序简单化、降低加工难度，从而达到提高产品加工效率，加快产品上市时间的目的。向着制造业所追求的主题进发！关键词：箱体一面两孔夹具工序卡 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书AbstractMachinerymanufacturingisoneofthepillarindustrieswhichanationaltechnologicalprogressandsocialdevelopmentneed,bothtraditionalindustriesandburgeoningindustriescannotbeseparatedfromsundrymechanicalequipment.Andspeedupproductlistedtimeandimprovequality,reducecosts,enhanceservicesforthemanufacturingindustryistheeternaltheme.ThisthesisisthemaincontentofvehicletransmissionsBJ-130casemachiningline(includingatotalof16RoadProcesses)fortheresearch,design,IncludingtheRoadprocessesprocessingmethods,machinetools,cutlery,fixtures,aCatholic,measuringinstrumentchoice,datumselection,positioningandclampprogramming;Andtheresearchdesignforthefixtureoffirstroadprocesses(milltheinterface),Themaincontentofthestudyishowtosimplifytheprocesses,reduceprocessingdifficulty,andthusachievegreaterprocessingefficiency,speedupproductlistedtime.Towardmanufacturingpursuedthethemeover!Keywords:TrunkOnesurfaceandtwoholesFixtureTravelchart第1章 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书第1章绪论机械加工工艺规程必须保证零件的加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求，同时还应该具有较高的生产率和经济性。因此，机械加工工艺规程设计是一项重要的工作，要求设计者必须具有丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。1.1题目来源及选题的意义和目的题目来自于BJ-130汽车的变速箱壳体生产原图，选择这样的一个题目来研究，可以促使学生充分调动大学三年来学的大部分知识，并将这些知识综合运用和实践经验相结合，培养自觉查手册，设计遵循行业标准的习惯。生产不仅要考虑质量还要考虑经济性等一个工艺人员必须具备的素质。有利于加快学生适应生产岗位的步伐，有利于高等教育和企业人才需求的衔接。通过这次设计实践，能更好的掌握和巩固所学的书本知识，学以致用，加强读图，熟悉图纸，分析图纸的能力，是从理论到实际的一个过渡，为毕业走上工作岗位适应具体工作要求做准备。1.2、目前国内外研究现状机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了不少理论和实践经验，但随着社会的发展，人们的生活水平日益提高，各个方面的个性化需求越加强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义，但目前公认的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点：1．从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要。2．从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。3．从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节。4．从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量。5．从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。6．I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书机械制造技术的发展趋势可以概括为：（1）机械制造自动化。（2）精密工程。（3）传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。一、集成化计算机集成制造（CIMS）被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分（分系统）组成，通常可划分为5部分：1．工程技术信息分系统包括计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程分析（CAE），计算机辅助工艺过程设计（CAPP），计算机辅助工装设计（CATD）数控程序编制（NCP）等。2．管理信息分系统（MIS）包括经营管理（BM），生产管理（PM），物料管理（MM），人事管理（LM），财务管理（FM）等。3．制造自动化分系统（MAS）包括各种自动化设备和系统，如计算机数控（CNC），加工中心（MC），柔性制造单元（FMS），工业机器人（Robot），自动装配（AA）等。4．质量信息分系统包括计算机辅助检测（CAI），计算机辅助测试（CAT），计算机辅助质量控制（CAQC），三坐标测量机（CMM）等。5．计算机网络和数据库分系统（Network & DB）它是一个支持系统，用于将上述几个分系统联系起来，以实现各分系统的集成。二、智能化智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，该系统在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中，“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性（适应性和友好性）。在设计和制造过程中，采用模块化方法，使之具有较大的柔性；对于人，智能制造强调安全性和友好性；对于环境，要求作到无污染，省能源和资源充分回收；对于社会，提倡合理协作与竞争。三、敏捷化I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求作出快速反应，以满足用户的需要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。实现敏捷制造的技术基础包括：1．大范围的通讯基础结构，要求在全国范围内建立工厂信息网络和准时信息系统（Just-In-Time-Information）。2．柔性化、模块化的产品设计方法。3．高柔性、模块化、可伸缩的制造系统。4．为定单而设计、制造的生产方式。5．基于任务的组织与管理。6．基于信任的雇佣关系。四、虚拟化“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防的措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。五、清洁化清洁生产是指：将综合预防的环境战略，持续应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和环境保护。对生产过程而言，清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程，包括节约原材料和能源，替代有毒的原材料和短缺资源，二次能源和再生资源的利用，改进工艺及设备，并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言，清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段，即从原材料的提取到产品的最终处理，包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等，合理利用资源，并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书综上所述，机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合，通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行，在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优成本低的目的，进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性，是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。1.1本章小结：本章主要是了解了，BJ-130汽车变速箱壳体的发展方向，国内外的制造技术的情况，了解机械制造也的飞速发展的同时，也展望了为来的发展方向，利用本壳体的加工工艺来看，整个制造也的动态。翻译了一些有关变速箱的文章，找出了关键的字。如：“一面两孔”“基准统一”这些都是针对了，变速箱的各种制造和发展方向来讨论，在以后的机械制造技术过程中主要从那几个方向发展，才有利于制造业的进步和提高尖端科技。怎样才能降低成本，和让企业和产品都成为市场竞争中的不败之地。第2章I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书第1章零件的分析1.1课题简介时光如流水，一去不复返。三年的大学生活即将结束，假如任何事情都有完美的开始那么，结束也应该有个完美的结束，对于我而言大学四年的学习就应该是用一个完美的毕业设计来结束我的大学时代，也许这是我人生中最难忘的一页，也许这是我的人生转折点，无论如何我都应该好好珍惜这次机会，做好我的点睛之笔。本次我的毕业设计题目是：BJ-130汽车变速箱壳体工艺及其夹具设计，一般用于轻型货车，轻型客车上，他的作用是将机器部件和部件中的轴、轴套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力，改变速度，完成机器部件的预定功能，因此箱体的加工和工艺以及加工质量直接影响到机器的使用性能、精度、和寿命。BJ-130汽车变速箱壳体的生产纲领为：5000件/年1.2零件的作用分析1.2.1零件的功用是将机器部件和部件中的轴、轴套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力，改变速度，完成机器部件的预定功能。1.2.2计算生产纲领、确定生产类型根据本零件所给的生产纲领为：5000件/年N=Qn（1+α%+β%）件/年，由零件尺寸特征知道它是属于箱体类小型零件，因此可以确定生产类型为—大批量生产。式中：N——零件的计划年产量（件）Q——产品年产量（辆）n——每台产品该零件数β——废品率，根据生产条件各厂不一样。生产条件稳定，产品定型，如汽车、机床等产品β一般为0.5%-1%；当生产条件不稳定，产品试制，废品率可能高达50%（如气缸盖铸造）。一般取β=2-10%α——I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书备品率，根据用户和维修单位需要考虑，一般由调查和经验决定，可在0-100%之间变化。一般取α=20%，代入上式根据手册判断出为5000件/年，大批量生产。1.1.1零件的结构特点1．外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体，又分成整体式和组合式两种，结合面以外边框是平面为主，并带有两个工艺孔，里面为内腔。2．结构形状比较复杂。内部常为空腔形，某些部位有“隔墙”，箱体壁薄且厚薄不均。3．箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系；4．箱体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。1.2零件的工艺性分析和零件图的审查该零件的视图正确、完整、尺寸公差以及技术要求都符合图纸规定要求，但是该零件的形状复杂，有内腔、体积较大、壁厚薄不均匀、有若干精度较高的孔和平面，有较多的紧固螺纹孔等。主要技术可以归纳为以下几点：1.2.1孔径精度孔径的尺寸精度和几何精度、形状精度会影响轴的回转精度和轴承的使用寿命，因此零件对孔的精度要求较高，粗糙度要求达到1.6。1.2.2孔与孔的位置精度同一轴线上的各个孔的同轴度误差、平行度误差、孔端面垂直度误差，会影响主轴的径向跳动和轴向窜动，同时也使温度增加，并加剧轴承磨损。一般同轴线上各个孔的同轴度约为最小孔径尺寸的一半，即D1与D2的同轴度、D3与D4的同轴度。1.2.3主要平面精度该零件的主要平面为T3面（连接面）、T1、T2面的粗糙度，斜方孔面的粗糙度、和轴承孔内的粗糙度，因为轴承的安装精度较高，所以内孔必须达到1.6的粗糙度标准。I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书1.1.1孔与平面的位置精度箱体零件一般都规定了主要轴承安装基面的平行度要求，本零件也不例外、D1与D2、D3与D4孔、T1与T2面都有较高的垂直度，垂直度误差不大于0.03/100。1.1.2箱体的粗糙度箱体上规定了粗糙度以外的平面和孔的粗糙度一律为铸造时的粗糙度不用加工，T3面为3.2的粗糙度1.2确定毛坯画出毛坯图1.2.1毛坯材料的选择及其加工余量1.2.1.1材料的选择一般箱体材料查《机械加工工艺手册》常采用灰铸铁HT100～HT400我们这里选用HT200，因其价格便宜、并且有较好的耐磨性、可铸性、切削性和吸震性，有时候为了缩短生产周期和降低成本，在单件生产或某些简易的箱体也可采用焊接，某些情况下采用非灰铸铁。该零件是用于汽车，采用HT200来铸造。1.2.1.2余量的确定根据原始资料所给数据，计算出生产方式为：大批量生产。因为是箱体类零件，我们采用机械砂型铸造，效率高能做出复杂的形状，查《机械加工工艺手册》机械砂型的铸造粗糙度等级为8～10级，从而得到毛坯的余量，取铸件的基本尺寸为250×630，加工余量等级8～10根据查表得到单边为7㎝。而非加工面则不进行余量的取舍，利用铸造出来，冲差为0.3㎝。不含砂眼、疏松、夹渣等…铸造后进行人工时效处理，硬度为RB86～98。1.2.1.3T1、T2面孔的余量因为D1～D4孔的尺寸相对较大，查《机械加工工艺手册》余量为：7㎝其余不做考虑，都是实体，利用去除材料的方法得到。T1、T2加工余量公差分布图如图2-1所示。I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书图2-1T1、T2加工余量公差分布图毛坯名义尺寸：191+7=198㎝。毛坯最大尺寸：207+7×2=221㎝。毛坯最小尺寸：171+14=186㎝。粗铣后最大尺寸：218-6×2=206㎝粗铣后最小尺寸：218-14=202㎝图2-2毛坯图1.1.1毛坯的铸造形式和热处理因为该零件的生产为大批量生产，查《机械加工工艺手册》根据零件的复杂情况和性能，确定为机械金属模铸造，毛坯铸造时应该注意防止砂眼和气孔的产生，减少毛坯铸造时产生的残余应力，铸造后安排退火或时效处理，以减少零件的变形，并改善材料切削性能。我们这里采用人工时效处理，因为箱体的精度高、形状复杂、壁薄在铸造后应该时效处理。一般精度要求的箱体，可利用粗、精加工工序之间的自然停放和运输时间，可以得到时效的功能。但自然时效需要的时间较长，否则会影响箱体精度的稳定性。I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书对于特别精密的箱体，在粗加工和精加工工序间还应安排一次人工时效，迅速充分地消除内应力，提高精度的稳定性。1.1.1箱体的加工部位的加工方法以及工艺1.1.1.1主要加工表面T3面，TI，T2面，斜方孔面，D1～D6孔，TI与T2面的螺纹孔，T3面工艺孔，上下锥孔（注油孔和方油孔），底面。1.1.1.2主要加工表面方法T3面：铣床利用端面铣刀铣削。T1T2面：组合机床两面同时加工，利用卧式铣床。斜方孔面：立式铣床、圆柱铣刀。底面：立式铣床、端面铣刀。进油孔面：镗床T1面，T2、T3面螺纹D5、D6孔：组合机床上。1.1.2箱体加工时应遵循的原则1、先面后孔由于平面面积较大定位稳定可靠，有利与简化夹具结构减少安装变形。从加工难度来看，平面比孔加工容易。先加工平面，把铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷切除，在加工分布在平面上的孔时，对孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的。因此，一般均应先加工平面，这样可以提供稳定的可靠的基准面，同时切除了铸件的凹凸不平和夹渣等缺陷，对孔的加工和保护切削刃与工件加工时的对刀都很有利。2、粗精分开箱体均为铸件，加工余量较大，而在粗加工中切除的金属较多，因而夹紧力、切削力都较大，切削热也较多。加之粗加工后，工件内应力重新分布也会引起工件变形，因此，对加工精度影响较大。为此，把粗精加工分开进行，有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来，然后在精加工中将其消除，箱体零件结构复杂，壁薄厚不均，主要平面和孔系的加工精度要求又高，因此应将主要表面的粗精加工工序进行分段，消除粗加工时造成的内应力，切削力、……等因素。1.2拟订零件机械加工工艺路线I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度，技术要求，能得到合理的保证，在尽可能的情况下进行合理、经济、降低成本的前提下加工。能够减少装夹次数，减少机床的使用次数，和高效率的加工，把工序集中起来提高生产率。1.1.1定位基准的选择定位基准面选择是拟订零件的加工路线，确定加工方案先要做的是选择合理、适当的工件基准面，选择不当将直接影响加工质量和生产效率。在选择时应该注意考虑以下三个方面：1、以哪个表面作为加工时的粗、精基准面来达到统一基准，才能保证加工精度使整个机械加工工艺过程顺利进行。2、为加工上述精基面或统一基准，应采用哪个表面作为粗基准。3、是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一的基准以外的精基准面的选择，根据精基准面的选择原则，首先应该考虑到基准重合的问题，既在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，根据工件的特点和加工要求，选择T3面为精基准面。1.1.2粗基准的选择根据零件的结构和形状，粗基准选用底面进行粗基准的加工，主要考虑各加工面能否分配到加工余量，以及非加工面之间是否具有准确的相对位置，而毛坯其他次要面为次基准。1.1.3精基准的选择精基准选择是应该符合“基准重合”“基准统一”的原则，保证主要加工面加工表面加工余量均匀，同时定位基面应形状简单、加工方便、以保证定位和夹紧可靠。我们箱体零件采用“一面两孔”定位，从而达到了“基准统一”。加工结合面T3时我利用T1面和两个轴承孔。1.1.4加工工序方案确定根据上面的方法和原则以及加工顺序的安排得到以下两套方案：I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书方案一：工序号工序名称10机械砂型铸造20人工时效上油漆30粗铣T3面40粗铣底面50粗铣两侧面60粗铣斜方孔面70钻T3面两个工艺孔80粗精镗85、72轴承孔，工作台回转90°镗锥孔面。90钻T1面R29.27、R8圆孔100清洗找正划线110精铣T3面120精铣T1面130精铣斜方孔140钻倒角攻螺纹T1面M8×1.75150钻倒角攻螺纹T2面M8×1.25160钻倒角攻螺纹T3面M8×1.25170钻倒角攻螺纹斜方孔面M8×1.25180加工上下锥孔（加油孔）190清洁上防锈油漆200总检入库方案二：10机械砂型铸造20人工时效、上漆30粗铣底面40粗铣T3面50粗铣T1、T2面60找正、划线、检查70钻T3面工艺孔80粗铣斜方孔面90清洗、找正、划线、检查I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书100粗精镗、回转工作台90°镗上加油孔平面。110钻绞25、（D5、D6）120铣T1面R29.27、R8130精铣T3面140精铣T1、T2面150精铣斜方孔面160检查、清洁、找正、划线。170钻、倒角、攻螺纹T1面M12×1.75180钻、倒角、攻螺纹T2面M8×1.25190钻、倒角、攻螺纹T3面M8×1.25200钻、倒角、攻斜方孔面M8×1.25螺纹孔210加工上锥孔220检、去毛刺230清洁、上防锈油漆240总检入库1.1工艺方案的比较及其选用方案一：工序比较集中，但是定位不准确，没有很好的找正、划线而且没有利用到“基准重合”“基准统一”原则，粗加工后没有检查，直接进行了找正和精加工造成了很大的误差，而且T1面的R29.27不能用钻床实现，只能用钻、扩或铣削实现。在加工孔系时工序分散、工步较多，增加了装夹次数，提高了成本。方案二：凡案二就明显的优越于方案一，因为零件是大批量生产，工艺就要求要加工方便，二方案的工艺分配的比较合理，粗、精分开，在加工过程中使零件粗加工时的残余应力得到失效的作用。加工工时比较节约，定位也符合箱体零件的定位原则“一面两孔”也符合“基准统一”的原则，在加工注油孔时采用组合钻床，和组合镗床利用镗床来加工注油孔面，提高了生产效率。根据分析比较选择二方案进行加工。1.2本章小结这章主要是研究BJ-130变速箱的工艺流程从最开始的零件图纸的研究到零件的工艺制订过程都是很重要的一步，一个零件的成本高低和零件生产出来的质量优劣，这章都是重中之中。I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书首先是对零件的分析，对零件的主要加工面和孔的确定，确定零件的年生产量，以及零件的毛坯的确定，对图纸的视图检查，计算出生产类型、确定毛坯的加工余量和孔的公差带利用怎么样的方式来对零件毛坯的生产。其次是对零件的主要轴承孔和加工面的粗糙度进行确定，然后根据他的主要技术参数来确定出利用什么样的方式来加工零件和怎么样来加工选择什么样的加工方式能达到目的。最后是工艺卡的确定和方案的确定，根据零件的主要生产工艺和主要技术参数得到两套方案，经过两个方案的对比和分析的出最后结论，选择哪个方案合适。第1章I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书第1章加工工序的设计1.1选择加工设备、及其刀具、量具1.1.1加工设备选择由于生产类型为大批量生产，加工设备一铣床、组合机床为主。生产方式为通用机床加专用夹具，在各机床上的装夹由人工完成。粗、精铣TI面采用X61W铣床。粗、精铣斜方孔面，采用X50A立式铣床。粗、精铣两侧面，采用组合机床同时加工。钻、倒角、攻螺纹、扩孔、绞孔都采用组合机床。1.1.2量具的选择钢尺百分表千分尺卡规量规…等。1.1.3夹具的选择加工箱体一般采用专用夹具，利用“一面两孔”定位，而加工孔系则利用专用夹具在组合机床上使用。1.2各工序的切削用量的选择1.2.1粗铣底面1、采用X61W机床，加工余量a=7cm，表面粗糙度Ra=3.2μm2、选用刀具：根据加工面的宽窄我们选用端面铣刀D=200㎝3、粗铣用量：ap=7mmf=7mm/r4、确定铣削速度：r=3mm/r×320=96mm/rPm=F2v/6×104=0.8×96/6×104=7.6KN查《机械加工工艺手册》表9.4-11得到Fz=0.8KmPm=1.22Kmv=0.79Ktv=KtPm=0.8则=96×1.22×0.8=93.6m/minI 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书=7.6×0.79×0.8=4.8kw根据计算：=1000v/πd=1000×93.6/3.14×52=596r/min取n=500r/minf=3.5mm/rv=96mm/minpm=7.4Kn5、校核机床功率考虑工件材料硬度及其实际铣削速度的铣削功率为:=7.6×1.22×0.8=7.4176kw此外铣削的功率还与铣削速度有关，由表查出的v表=54m/min现在实际选用vR=96m/minvR/v表=54/96=0.5625根据《机械加工工艺手册》表9.4-11考虑铣削速度变化，对铣削功率的影响。由于Kvpn=0.56故实际铣削功率Pmk=7.4176<8.5km所以机床功率足够。6、切削工时的计算利用作图法得到总行程L1+L2+L而查《机械加工工艺手册》表9.4-33得到L1+L2=71故得到：L1+L2+L=172+71=243㎜所以：Lm=L1+L2+L/fm*xi=243/200*2=2.43min1.1.1粗铣T3面1、采用X61W铣床、立铣，加工余量a=72、选用刀具：面铣刀H×B=63×25.7，硬质合金、YG63、选用粗铣用量：粗加工：ap=5mmf=0.5～1.0mmT=14.4min确定铣削速度v、铣削功率、查《机械加工工艺手册》v=πd0n/1000其中d0=200n=35r/minv=3.14×200×350/1000=21.98mm/minPm0(铣削功率)=13.2查表2.4-81修正系数：切削速度修正系数：kmp=1.6切削力修正系数：kmfz=0.68功率修正系数：kmpm=1.09刀具材料：W18Cr4vI 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书铣削速度：=16.9m/min查表9.4-8：Z=20，T=14.4，ap=5，af=21，ae=aw=172，(V=245d/14.4×5×172×21×60)Pm=167.9×10×ap×af×ae×zn×kpm查表9.4-8Ap=5af=21ae=172zn=20kpm=2.0Pm=167.9×10×5×21×172×20×2=4.6139所以pm=4.6139v=16.9m/min4、校核机床功率考虑工件材料的硬度及其实际铣削宽度的铣削功率为:=7.6×1.22×0.8=4.17kw此外铣削的功率还与铣削速度有关，由表查出v表=54m/min现实中选用vr=96m/minvr/v表=54/96=0.5625m/min根据《机械加工工艺手册》表9.4-11考虑铣削速度的变化，对铣削的功率的影响。由于kvpn=0.56故实际铣削功率Pmk=4.17×1=4.17<8.5KW所以符合此机床。5、切削工时的计算利用作图的方法得出总行程：L、L1、L2，查《机械加工工艺手册》得出L1+L2=54故L+L1+L2=139㎜所以lm=L+L1+L2/fm*xi=1.39min1.1.1粗铣两侧面加工要求：粗加工采用卧式组合双面铣床。1、切削用量选择进给量：查《机械加工工艺手册》按硬质合金端面铣刀取每齿的进给量F=1.5～1.0/齿主轴转速：160～500转/分主轴进给量：32㎜～1600㎜/min,这里取16m/min确定铣刀转速和工作台的进给速度I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书a.n=1000v/3.14×50=1000×10/3.14×50=101.9r/minb.fr=0.2×20×101.9=407.6mm/min对照机床实际转速取刀具实际转速为：160r/min工作台进给速度：407mm/r2、功率Pm=167.9×10apafaeznkmp=167.9×10×10×16×140×80=1.66km注：查《机械加工工艺手册》9.4-8得到ap=10af=16ae=140z=20kpm=203、校核机床功率考虑工件材料的硬度及其实际铣削的功率为Pn=7.6×1.66×0.8=10.09km此外铣削功率还与铣削速度有关。有表查出V表=54m/min实际选用Vr=87m/min故：Vr/V表=54/87=0.62根据《机械加工工艺手册》表9.4-11考虑铣削速度的变化，对铣削功率的影响，由于kvpm=0.62所以实际铣削功率：pmk=10.09×1=10.09kw查组合机床选用手册得到功率：15kw>10.094、切削工时的计算利用作图法得出总行程：L1+L2+L。查《机械加工工艺手册》得出L1+L2=71故：L1+L2+L=71+218=289mm。所以：lm=l+l1+l2/fm*xi=289/200*2=2.89min1.1.1钻T3面2个工艺孔钻孔Ф10mm×8mm根据手册取钻孔的进给量f=0.28～0.34㎜/r选用单刃外排削深孔钻速度v=60m/min用插入法求得钻Ф10孔的速度:v=60m/min由此计算转速：n=1000v/πd=1000×60/3.14×10=191r/min按机床实际转速取：r=3.14×20×1910=119m/minI 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书孔的上下偏差为采用组合钻床，参考规格同Z335立式钻通用1、钻头的选用选用Ф10mm的标准高速钢，并磨出双锥和修磨横刃，修磨后的钻头集合参数按《机械交工工艺手册》表10.2-19及其10.2-14取为：=118=70=30b2=4.5av=12=2.5l=5㎜2、钻削的用量确定竟(进)给量，根据《机械加工工艺手册》表10.4-1可以查出fa=0.28～0.34由于孔深与孔径之比为：l/d=10/8=1.25故f表=（0.28～0.34）×1.25=0.35～0.42㎜/r按照Z535立式钻床说明书取=0.4㎜/r根据表10.4-4钻头强度所给的允许竟给量f=1.75㎜/r根据10.4-5由于机床进给机构允许的轴向力Fmax=15690N查Z535机床说明书允许进给量F=1.8㎜/r故1.75㎜〈1.8㎜可以选用。确定切削速度V、轴向力F、扭矩M、切削功率Pm，用不同刀具材料进行、钻、扩、绞、的v、f、m、pm均可以按《机械加工工艺手册》表10.4-9和-17中利用插入法：V表=13㎜/分F表=7850NM表=77.10㎜P表=1.60Km由于实际加工条件与所给条件完全不同，而需要进行修正，切削速度的修正系数可由10.4-10查出。Kmv=0.88ktv=1.0则V表=13×0.88×1.0=11.44m/minN=1000V表/d0=1000×11.44/3.14×20=182r/min按照Z535机床说明书取n=195r/min这时实际的切削速度为：v=πd0/1000=3.14×10×195/1000=6.123m/min切削力及其扭矩的修正系数可以由表10.4-12查出Kmp=Kmw=1.06F=7850×1.06=8321NM=77.10×1.06=81.7N3、校核机床功率切削功率pn为：Pn=pn表×n/n×Kw=1.60×195/182×1.06=1.82kwI 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书机床的有效功率为pe为：PE=pe×=4.5×0.81=3.65Km查机床说明书3.65>1.82故可以选用.1.1.1粗精镗孔Ф94，Ф85机床选用：T611卧式镗床刀具的选用：ITA12-F61刀具主轴进给量：f=0.5主轴转速20～1000r/minTj=l+l1+l2+l3/fn*3=2+17+5+5/0.5*4=0.38min式中：l=被切削层的长度。l1=刀具的切入长度l2=刀具切出长度。根据同样的方法得出Ф85的工时。刀具和Ф95一样采用ITA12-F61刀具因为他们都要求了同轴度。所以采用同样的刀具和进给主轴进给：f=0.5㎜/r主轴转速：400r/minTj=L+L1+L2+L3/fn=2+17+5+5/0.5×400=0.58min1.1.2粗铣斜方孔面采用X61W立式铣床。1、刀具的选择此平面是铸造出的表面,用圆铣刀加工,采用硬质合金端铣刀.根据表9.2-41及硬质合金端铣刀标准GB5342-85选择铣刀直径d=20mm,齿数z=2,铣刀几何参数可根据表9.2-27选择,r0=0°,a0＇=8°,β=-5°,κr=20°,κr’=5°，=30°，=1mm.2、铣削用量确定铣削深度ap，由于表面粗加工余量被确定为6mm，故可一次走刀完成，所以ap=6mm。确定每齿进给量af：根据表9.4—3，T611B镗床功率为7.5KW，故每齿进给量af=0.20～0.29mm/z，取af=0.2mm/z。确定铣刀的磨钝标准及耐用度：根据表9.4—6、9.4—I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书7得铣刀后刀面磨损限度取2mm，耐用度T=240min。确定铣削速度v表及铣削功率pm：根据表9.4—13中查出v表和pm得：v表=54m/minpm=4.32KW同时可得出铸铁硬度为190HB，铣削宽度=150，而实际的工件硬度为200HB，实际要铣削的宽度为250，故可根据表9.4—11查出修正系数：=1.0=1.0=1.0=0.92=1.5考虑修正系数后的铣削速度为：=计算出刀具转速及进给量速度；根据铣床《工艺手册》表3.1—74和3.1—75取：得3、校验机床功率：考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率为此外铣削功率还与铣削速度有关，有表查出的，现实际上选用的故根据表9.4—11，考虑铣削速度变化对铣削功率的影响，由于，故实际铣削功率切削工时的确定：利用作图法得出铣削的总行程，而查表9.4—33得出，故=478+71=549mm，所以I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书1.1.1粗、精镗Ф75孔根据图纸可知道BJ-130的D3、D4孔是一对通孔而且要求同轴度，那么采用镗刀同时加工两个孔，分别进行粗加工和精加工。查《机械加工工艺手册》箱体类零件粗加工和精加工的余量为：粗加工时余量为：7×2=14mm精加工时余量为：2mm机床选用：T611卧式镗床刀具的选用：ITA12-F61刀具主轴的进给查《机械加工工艺手册》表2.3-48得到f=0.5mm～16mm取f=5mm主轴的转速：F=20～1000这里取F=400转/分根据毛坯已知：（粗加工余量）L=10mm，L1=5mm，L2=2～5mm，L3=3～5mm，Xi=5，fn=400转/分。tj=L+L1+L2+L3/fn*xi=10+5+5+5/400*5=25/400*5=0.2min精加工时取：f=0.5mm，L=2mm，L1=5mm，L2=5mm，L3=5mm。同理：ti=L+L1+L2+L3/fn*2*400=2+5+5+5/0.5*2*400=0.88min1.1.2钻.攻T3面M8×6孔机床的选用：采用摇臂钻床Z35A1、查《机床加工工艺手册》表2.3-71得。钻M8的螺纹孔需要Ф7钻头选用组合机床，选用Ф6.7的高速钢钻头，并且磨出双刃和修磨横刃。修磨后的钻头几何参数按照《机械加工工艺手册》表10.2-16取：2=118，2=135，=55，be=2㎜，=12，b=1㎜，L=1.9。2、确定进给f根据表10.4-1可查出f表=0.36～0.44㎜/r由于孔深与孔径之比为L/d=15/6.7=2.2kf=0.9故f=(0.36～0.44)×0.9=0.324～0.396㎜按最大进给量取f=0.396㎜根据表10.4-4钻头的强度所允许进给量为fI 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书=0.72㎜/r故可用。由于是组合机床且钻的孔径小，远小于机床允许的进给量，故F远小于ff故可用。3、确定切削速度V、轴向力F、扭矩M切削功率Pm可以直接在表10.4-17利用插入法算出：V表=13F表=1470M表=3.26NPm表=0.22Km由于实际切削速度的修正系数可由表查出：Kmv=0.79则：=13×1.5×0.79=15.4m/min=100/πd0=1000×15.4/3.14×6.7=15400/21.038=732r/min按照机床速度取：n=700r/min则实际切削速度为：V=d/1000=16m/min切削力及其扭矩的修正系数可以由表10.4-12查出Kmf=kmm=0.83故：F=1470×0.83=1220NM=3.26×0.83=2.7N机床的功率、切削功率Pm为Pm=×n/×Kmm=0.22×700/732×0.83=0.17KM根据机床的功率和切削功率，机床功率大于切削功率故可以用。1.1.1攻M8-6螺纹1、确定刀具：查《机械加工工艺手册》表16.2-4采用GB3464-83M7mm×1的粗柄带径机用丝锥。几何参数：D=7，p=1.00，d1=7.10，l=19，L=66.50，a=5mm。2、确定切削用量：根据《机械加工工艺手册》查得切削速度11m/min,查表16.2-16得扭矩，M=6.3n.m由表16.2-14得功率pm=mv/30d0=6.3/30×8=0.026Km3.确定攻螺纹机动时间：Tm=/(1/)=19+66.50/1(1/11+1/11)=3.86min1.1.2钻、攻螺纹T1面M12孔机床的选用：采用摇臂钻床Z35A钻M12的孔查《机械加工工艺手册》采用10标准高速钢钻头，并磨出双锥和修磨横刃修磨后的钻头几何参数按表10.2-19及10.2-14取：2=118°，2=118°，=55°，bc=4.5㎜，α°=12°，B4=2.5mm，l=7.5mmI 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书确定进给量根据表10.4-1可以查出，f表=0.47mm～0.57mm，由于孔深与孔径之比为l/d0=12/15=0.8,由于在箱体零件上钻孔，所以:f表=（0.47～0.57）×0.8=0.376～0.456mm/r按照Z535立式钻床说明书，取f=0.456，根据表10.4-4钻头强度所允许的进给量f>1.75㎜/r，根据表10.4-5由于机床进给机构允许的轴向力Fmax=15690N允许的进给量f>1.8㎜/r.由于所选择的进给量f远小于f与f故选择f可用。1.1.1攻M12螺纹1、确定刀具：查表16.2-6采用标准GB3414-83的粗柄带径机用丝锥。几何参数：D=1mm，p=1mm，L=20mm，L1=15mm。2、确定切削用量根据《机械加工工艺手册》表16.2-15查的切削速度v=11m/min,查表16.2-16得到扭矩：M=6.3n由表16.2-16得功率：Pm=mv/30d0=6.3/30×12=0.01745KW3、确定攻螺纹时间Tm=L1+L/P*(1/n+1/n)min=20+15/1*(1/11+1/11)=6.36min1.1.2钻，攻T2面M8×6螺纹孔1、查《机床加工工艺手册》表2.3-71得。钻M8的螺纹孔需要Φ7钻头选用组合机床，选用Φ6.7的高速钢钻头，并且磨出双刃和修磨横刃。修磨后的钻头几何参数按照《机械加工工艺手册》表10.2-16取：2=118°，2=135°，=55°，be=2mm，=12°，b=1mm，L=1.92、确定进给f根据表10.4-1可查出f表=0.36～0.44mm/r由于孔深与孔径之比为L/d=15/6.7=2.2，kf=0.9故f=(0.36～0.44)×0.9=0.324～0.396mm按最大进给量取f=0.396mm根据表10.4-4钻头的强度所允许进给量为=0.72mm/r故可用。由于是组合机床且钻的孔径小，远小于机床允许的进给量，故F远小于、故可用。I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书3、确定切削速度V、轴向力F、扭矩M切削功率Pm。可以直接在表10.4-17利用插入法算出：V表=13F表=1470M表=3.26NPm表=0.22Km由于实际切削速度的修正系数可由表查出：Kmv=0.79则：=13×1.5×0.79=15.4m/min=100/πd0=1000×15.4/3.14×6.7=15400/21.038=732r/min按照机床速度取：n=700r/min则实际切削速度为：v=πd0/1000=16m/min切削力及其扭矩的修正系数可以由表10.4-12查出Kmf=kmm=0.83故：F=1470×0.83=1220N，M=3.26×0.83=2.7N机床的功率、切削功率Pm为：Pm=pm表×n/×Kmm=0.22×700/732×0.83=0.17KM根据机床的功率和切削功率，机床功率大于切削功率故可以用。1.1.1攻M8-6螺纹1、确定刀具：查《机械加工工艺手册》表16.2-4采用GB3464-83M7㎜×1的粗柄带径机用丝锥。几何参数：D=7p=1.00d1=7.10l=19L=66.50a=5㎜2、确定切削用量：根据《机械加工工艺手册》查得切削速度11m/min,查表16.2-16得扭矩，M=6.3n.m由表16.2-14得功率pm=mv/30d=6.3/30×8=0.026Km3.确定攻螺纹机动时间：Tm=/(1/)=19+66.50/1(1/11+1/11)=3.86min1.1.2钻、攻斜方孔面M8×6螺纹孔1、查《机床加工工艺手册》表2.3-71得。钻M8的螺纹孔需要钻头选用组合机床，选用的高速钢钻头，并且磨出双刃和修磨横刃。修磨后的钻头几何参数按照《机械加工工艺手册》表10.2-16取=29=162=118～602、确定进给f根据表10.4-1可查出f表=0.36～0.44㎜/r由于孔深与孔径之比为L/d=12/7=1.72I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书kf=0.9故f=(0.36～0.44)×0.9=0.324～0.396㎜按最大进给量取f=0.396㎜根据表10.4-4钻头的强度所允许进给量为f=0.72㎜/r故可用。由于是组合机床且钻的孔径小，远小于机床允许的进给量，故F远小于ff故可用。3、确定切削速度V、轴向力F、扭矩M切削功率Pm。可以直接在表10.4-17利用插入法算出：V表=13F表=1470M表=3.26NPm表=0.22Km由于实际切削速度的修正系数可由表查出：Kmv=0.79则：V表=13×1.5×0.79=15.4m/minn=100V表/d=1000×15.4/3.14×6.7=15400/21.038=732r/min按照机床速度取：n=700r/min则实际切削速度为：V=d/1000=16m/min切削力及其扭矩的修正系数可以由表10.4-12查出Kmf=kmm=0.83故：F=1470×0.83=1220NM=3.26×0.83=2.7N机床的功率、切削功率Pm为Pm=pm表×n/n×Kmm=0.22×700/732×0.83=0.17KM根据机床的功率和切削功率，机床功率大于切削功率故可以用。1.1.1攻M8-6螺纹1、确定刀具：查《机械加工工艺手册》表16.2-4采用GB3464-83M7㎜×1的粗柄带径机用丝锥。几何参数：D=7p=1.00d1=7.10l=19L=66.50a=5㎜2、确定切削用量：根据《机械加工工艺手册》查得切削速度11m/min,查表16.2-16得扭矩，M=6.3n.m由表16.2-14得功率pm=mv/30d=6.3/30×8=0.026Km3.确定攻螺纹机动时间：I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书Tm=/(1/)=19+66.50/1(1/11+1/11)=3.86min1.1.1钻、绞D5D6孔因为D5与D6孔要求同轴度，而且D5在D6之上，所以加工时要求先加工D5后再加工D6孔，D5=，D6=粗糙度要求较高，要求达到1.6的粗糙度，故利用绞孔来达到标准。加工时利用钻头一次性加工、利用钻头，在利用绞来加工1、钻孔、：床上加工，参数同x535一致。孔深132㎜组合机床加工。选用的直柄长麻花钻头，并且磨出双刃和修磨横刃。修磨后的钻头几何参数按照《机械加工工艺手册》表10.2-16取，采用GB1437-85，：D=20㎜=254㎜=168㎜钻头的几何参数：2=1182=135=50be=2㎜=12b=1㎜L=1.92、确定钻削用量：确定进给量f:根据《机械加工工艺手册》表10.4-4查的f表=0.43～0.53由于孔的深度和孔的内径之比为：=132/20=6.6故f表=（0.43～0.53）×3.2=1.367～1.696㎜/r按X535机床说明书取f=1.5㎜/r根据表10.4-4钻头强度允许的进给量=1.8㎜故可以选用。根据10.4-5由于机床进给机构所允许的轴向力Fmax=14911N,允许的进给量是=1.8㎜/r由于所选择的进给量远小于、故可以用。3、确定切削速度V、轴向力F、扭矩M及切削功率Pn用不同的刀具材料进行钻、绞孔的V、F、M、Pm均可按表10.4-9及其表10.4-11计算，可直接在表10.4-17中利用插入法得到：V表=17F表=9908M=97.217pm=4.5kwI 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书由于实际加工条件与上表所给的条件不完全相同而且尚需进行修正，切削速度的修正系数可由表10.4-10查出：Kmv=0.588～0.686kw=1.0则V表=17×0.686×1.0=11.662m/minh=1000v表/πd0=1000×11.662/3.14×20=11662/62.8=185.7m/min按照Z535机床说明书取n=180r/min这实际切削速度V为：V=/1000=3.14×20×180/1000=11.304m/min切削力及其扭矩的修正系数可由表10.4-12查出：Kmf=Km=1.0F=1865×1.0=1865NM=6.94×1.0=6.94n.m4、校核机床功率切削功率Pn为：Pm=pn表×h/h×185.7=0.39×180/185.7×1.0=0.384Kw机床的有效功率Pe=Pe×=4.5×0.81=3.645KM由于>故选择的钻削用量可用。F=1865NM=6.94N.MPm=0.384kw5、绞孔GB1132-84绞孔选用标准高速钢绞刀，其几何参数根据表10.2-57得：Kr=5a=0r=5绞孔切削速度：根据表10.4-7查出f表=1.0～20由于绞1.6级精度的孔取小的进给量，按照Z535机床取f=1.22确定切削速度V及N：根据表10.4-39取v=8m/min切削速度的修正系数可按表10.4-10得到kmv=0.588～0.686kw=1.0注：apr/ap=20-19.8/2*0.125=0.8故V=8×0.8×1.0=6.4m/minn=1000v表/=1000×6.4/3.14×20=101r/min根据Z535机床说明书：选择n=100r/min这时实际绞孔速度V为：V=/1000=3.14×20×100/1000=6.28m/min确定切削工时：利用表1.4-43绞孔时加工机动时间计算I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书Tm=Ln+Lf+L1/fn=17＋4.143＋20/1.22×132=41.143/161.04=0.25minTf=d×dm/2*cotkr+(3～10)=20-19.8/2*cot5+3=0.1×11.43+3=1.143+3=4.1431.1.1精铣T3面1、采用X61W铣床、立铣，加工余量a=2表面粗糙度Ra=3.2m2、选用刀具：面铣刀H×B=63×25.7，硬质合金、YG63、选用粗铣用量：粗加工：ap=5㎜f=0.5～1.0㎜T=14.4min确定铣削速度V、铣削功率、查《机械加工工艺手册》V=dn/1000其中d=200n=350r/minV=3.14×200×350/1000=21.98㎜/minpm(铣削功率)=13.2查表2.4-81修正系数：切削速度修正系数kp=1.6切削力修正系数：kf=0.68功率修正系数：Kp=1.09刀具材料：W18Cr4v铣削速度：V=Tapafac260查表9.4-8：Z=20T=14.4ap=5af=21ae=aw=172V=245d/14.4×5×172×21×60=16.9m/minPm=167.9×10×ap×af×ae×zn×kpm查《机械加工工艺手册》表9.4-8ap=5af=21ae=172zn=20kpm=2.0Pm=167.9×10×5×21×172×20×2=4.6139所以pm=4.6139v=16.9m/min4、校核机床功率考虑工件材料的硬度及其实际铣削宽度的铣削功率为:=7.6×1.22×0.8=4.17k此外铣削的功率还与铣削速度有关，由表查出V表=54m/min现实中选用Vr=96m/minVr/V表=54/96=0.5625minI 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书根据《机械加工工艺手册》表9.4-11考虑铣削速度的变化，对铣削的功率的影响。由于kvpn=0.56故实际铣削功率pmk=4.17×1=4.17<8.5K所以符合此机床。5、切削工时的计算利用作图的方法得出总行程：L、L1、L2，查《机械加工工艺手册》得出L1+L2=54故L+L1+L2=139㎜，所以lm=L+L1+L2/fm*xi=1.39min1.1.1精洗两侧面加工要求：粗加工进给量：查《机械加工工艺手册》按硬质合金端面铣刀取每齿的进给量F=1.5～1.0/齿主轴转速：160～500转/分主轴进给量：32㎜～1600㎜/min,这里取1600㎜/min确定铣刀转速和工作台的进给速度a:n=1000v/3.14×50=1000×10/3.14×50=101.9r/inb:fr=0.2×20×101.9=407.6/min对照机床实际转速取刀具实际转速为：160r/min工作台进给速度：407/r功率：Pm=167.9×10apafaeznkmp=167.9×10×10×16×140×80=1.66k注：查《机械加工工艺手册》9.4-8得到ap=10af=16ae=140z=20kpm=20校核机床功率：考虑工件材料的硬度及其实际铣削的功率为Pn=7.6×1.66×0.8=10.09km此外铣削功率还与铣削速度有关。有表查出V表=54m/min实际选用Vr=87m/min故：Vr/V表=54/87=0.62根据《机械加工工艺手册》表9.4-11考虑铣削速度的变化，对铣削功率的影响，由于kvpm=0.62所以实际铣削功率：pmk=10.09×1=10.09I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书查组合机床选用手册得到功率：15>10.09切削工时的计算：利用作图法得出总行程：L1+L2+L查《机械加工工艺手册》得出L1+L2=71。故：L1+L2+L=71+218=289所以：lm=l+L1+L2/fm••xi=289/200••••••2=2.89min1.1本章小结本章的主要内容是计算和规划出机床的加工方式和确定机床的加工时产生的力和要经过几次的加工才能达到规定的粗糙度和尺寸以及要利用技术参数对机床加工的刀具进行选择。其次是对机床的校核，在进行机床的选择后，要对机床进行主要的校核，看机床是否能承受住最大的加工余量和加工尺寸的进给。计算出每个步骤的加工时间和加工的技术要求。最后是夹具的选择，在通用机床上的夹具选用，专用夹具的选用。刀具的磨顿的主要系数，来对主要面来进行加工的一系列标准选用。第2章I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书第1章夹具设计1.1研究原始数据资料明确设计任务根据图纸的原始数据，根据零件的形状外观，利于用的底面和两个侧面典型组合夹具来装夹，以使“基准重合”和“基准统一”能够很好的控制好加工精度和加工容易程度，本次的毕业设计的任务是设计粗精铣组合面（T3面）夹具，因为连接面是整个箱体的关键面，直接影响到装配时的误差、和加工精度、以及零件在使用过程中的寿命。1.1.1夹具的设计思路根据零件图的的形状、尺寸、外形、及加工方式，我们采用底面和两个侧面定位，利用气缸来加紧零件。因为零件的生产的类型为5000件/年，属于大批量生产，零件的材料为HT200，硬度较大、孔系较多、加工方法复杂，一般采用专用夹具，比较方便快捷，且利用气缸体来装夹零件比较灵活、气体压缩机的气压较高，加紧力比较大。所以不需要担心加紧力。本次夹具的设计思想是考虑到：方便、快捷、易于安装、拆卸。能够保证加工面的精度和利用到“统一基准”的原则来加工，利用T1面和T1、T2面两个侧面来进行定位，限制了Z轴的移动利用气缸夹具限制了X轴的转动和Y轴的转动，这样限制了零件的3个自由度，在加工过程中零件不允许上下串动，所以压板必须选好和设计好。压板选用根据零件的尺寸《查机床夹具设计手册》取直压板GB2187-80。利用夹具的定位块进行与铣床的相对定位，利用铣床工作台的T型槽来进行与夹具的固定和连接夹具，夹具上设计了对刀块进行对刀。1.1.2夹具的作用及条件机械制造业中广泛采用的能迅速把工件固定在准确位置上或同时能够确定加工工具位置的一种辅助装置，这种装备统称为夹具。在金属切削机床上采用的夹具统称为机床夹具。夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、工人劳动强度、生产率和成本。1.1.3夹具在现代机械加工中应用及作用I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书保证稳定可靠地达到各项加工精度要求；缩短加工工时，提高劳动生产率；降低生产成本；减轻工人劳动强度；可由较低技术等级的工人进行操作；能够扩大机床工艺范围。1.1.1机床夹具作用实现必须满足三个条件1、夹具在机床上的准确装夹；2、工件在夹具中占有正确的加工位置；3、刀具相对于工件有准确的位置。1.2夹具的设计及其计算图4-1夹具装配图1.2.1夹具材料的选择鉴于零件的形状要求，和强度因为夹具体在加工过程中受到的冲击力和作用力最大，所以夹具体要求高的强度，高的硬度，故采用HT200，定位键采用45#。夹具的压板选用45#.，其余夹具材料利用45钢和元件自己所选择的材料。夹具在加工中要受到冲击载荷和强大的扭1.2.2夹具的布局和组合方式根据零件的形状和加工方式，我们采用“一面两孔”I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书利用箱体的T1面和T2面的侧面来进行定位，零用气缸的升缩来进行压紧，因为采用立式铣床，加工面向上，故两个装夹面在两侧，左边是定位压板，右边是压紧装置-气缸压板，因为是加工上面保证高度尺寸，所以夹具体是压板和平台，在顶面留有一定余量，具体情况见夹具装配图4-1。1.1.1夹具的预紧力的计算根据铣床的铣削时的功率：故可以根据公式：=5.2（46139-10200）/0.3+0.25=3397.86那么夹具的夹紧力需要3397.86根据零件加工工时的夹紧力所选择气缸。气缸的选择查《机床夹具设计手册》表1-15-19选择单向作用气缸、弹簧复位。1.2气缸的设计与计算1.2.1气缸的选择根据计算和条件的需要采用单向行程、弹簧复位气缸。查《机床夹具设计手册》表1-15-19。这种气缸简单，易于进行装夹，消耗的气体少，环保。图4-2单向行程气缸1.2.2气缸与缸盖的连接形式查根据使用情况采用螺纹连接，螺纹连接的优点是：易于加工、结构简单、成本低廉。I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书1.1.1气缸的密封气缸中密封的部位有：气缸筒与气缸盖、活塞与活塞杆、气缸筒与活塞、活塞杆与气缸盖、冲套与冲缸盖。其中动密封采用“O”型密封，结构简单，摩擦阻力小。1.1.2气缸的防尘活塞杆的升出端，除需要密封外，还需要防尘。特别是在灰尘比较多和严重不清洁的场合，以免过多的尘土进入气缸，影响寿命。活塞杆的防尘采用《机床夹具设计手册》表1-5-9“”型防尘。图如下：图4-3活塞伸出端（A油毛毡）活塞与活塞杆的连接形式：查《机床加工工艺手册》表1-2-23根据情况采用螺纹连接。活塞杆的结构形式：采用实心结构查表如图4-4所示。图4-4活塞杆1.1.3气缸的设计根据工作情况确定气缸的类型、安装方式、连接形式、及其工作方式。根据载荷、切削力、夹紧力、确定气缸需要输出的轴向力。根据输出力p和气压工作压力确定气缸直径：D。根据P和材料许用硬力[]确定活塞杆的直径，和根据经验查出活塞的壁厚。分析需要的活塞行程和长度S和活塞厚度B，确定气缸长度，～20利用d、D、S、B、Z、及其密封防尘结构形式进行结构设计，根据气缸的工作方式、要求确定技术条件的材料，表面粗糙度。根据铣床洗削时的铣削力：Q=3397NI 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书所以：气缸的工作压力P=Q=3397pa根据《机床夹具设计手册》查表1-5-28单向作用气缸：P=(4-1)其中：P=3397，k=c(+s)=3×(7+5)=36，当D取〈0.1时的取值=0.65～0.8，这里取0.7，所以=0.7。：D===125㎜根据D=125查表1-5-29活塞杆直径取32㎜工作压力=12270，因为我们设计的连接方式为两端固定连接，查表7-5-31安全系数=4。查可以取0～300㎜长，这里根据零件的宽度取100㎜长。根据经验气缸的壁厚取0.5cm2[。其中：查表1-5-24得3×10。所以：×2根据情况取4㎜气缸进、排气口螺栓的直径确定：查表1-5-27取D查得D=M10×1.50mm根据螺栓材料与载荷选用，连接螺栓的直径。按照表1-5-35取初定螺栓直径按下式计算：(4-2)其中：A=气缸的有效截面积。P=气缸工作压力材料的许用拉力X=许用应力与抗拉强度，一般取1/8N=螺栓数目。×1/8×4查表取故可以选用。I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书1.1.1定位键的选择查《机床夹具工艺手册》X61W的T型槽数目为3T型槽的宽度：14㎜按照机床和图纸我们选用GB2206-80，A型键如图图4-6定位键1.1.2锥型螺栓的选用。（锥型开槽定位销）因为粗加工和精加工之间存在一定的误差，查《机床夹具加工手册》选用直压板GB-2187-80压板，那么粗加工时候存在毛刺和其他凹凸不平的地方，给定位带来了不方便，所以在工件两侧进行压紧，这样有利定位和零件的放置，压板的选用是根据《机床家具设计手册》，采用45钢，低面的装卸平台也就是支撑零件的工作平台采用螺钉连接，材料为45#，目的是为了减少与夹具体的接触，着样能提高夹具的使用寿命，和提高精度。图4-7压板图粗加工时由于不能精确的定位，那么夹具头就减少了接触面，达到了相对精确，精加工时候由于经过膛孔和两个侧面的粗加工，所以精度已经达到，精铣T3面是就利用夹具进行夹紧，进行定位这样的精度更加高，这样的夹具设计出来使得加工能够更加简单和方便快捷，加工出来的零件精度更加高。有利于减低成本，和提高效率。I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书图4-8气缸体剖面图1.1本章小结本章是对BJ-130汽车变速箱壳体加工结合面时的夹具设计，主要考虑到夹具的简单和加工的可靠性，节约成本和提高生产效率，能达到加工时零件的装夹方便，所以我们采用了汽缸来进行夹紧，节约了能源还保护了环境的污染。考虑到粗加工时毛坯有毛刺，所以设计的夹具采用压板。这样能够减少接触面提高尺寸，同时也让我学习到了不少汽缸的知识和夹具方面的知识,能够从各个方面来考虑加工零件的工艺和节约以及可实现问题，对零件在加工过程中的定位应该考虑周全和考虑清楚，以免带来不必要的误差和问题。第2章I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书第1章结论毕业设计是我们完成大学理论学习后的一次综合性实践学习。在这过程中，我们利用所学知识去发现问题、分析问题和解决实际问题。此次设计也是对我们实际工作能力的考察过程。回顾这几个月来设计过程，我学到了许多知识，获益匪浅。第一：培养了我查阅相关手册及技术资料的能力。使得我对以前所学的知识进行了一次系统复习，在识图、绘图、运算等方面得到了加强。第二：培养了自己独立思考能力和创新能力。对于一些不懂的问题经过认真思索和查阅得到了解决。最后，在我们的理论投入到实践过程中，理论在某些方面是理想化。在处理实际问题时候，我们得考虑其实际生产过程，把它进行了实际化。从文献搜索、资料收集、图纸完成及论文书写过程中，由于专业水平的不足及其他知识的贫乏，设计过程中遇到了许多的问题。这给我的毕业进程带来了滞碍。同时也由于实际接触较少，经验不足，对于一些实际问题的解决存在困难。这种情况下，我们的指导老师给予了很大的帮助。伴随着社会的快速发展，机械制造业的不断更新，各国家间的竞争更趋强烈。我们即将走向工作岗位，我们要有责任来为我们的机械发展做一些贡献。提高自己的技术水平来、发展专业特长。争取在我们的领域内有所前进。制造趋向高精、高速、高能，更多的挑战等着我们，我们唯一的就是就充实自己，增加自己的合能力以为我们的社会尽一份力。I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书参考文献1．《机械制造工程学》[M]王杰李方信肖素梅.北京邮电大学出版社，2004年2月2．《机械制造实习教程》[]M单人伟周锦国等.北京科学技术出版社，1994年5月3．《机床夹具设计》[M]王启平..哈尔滨工业大学出版社，1996年4．《机床夹具设计手册》[M]西安交通大学.5．《机床夹具设计原理》[M]龚定安蔡建国.陕西科学技术出版社，1981年6．《金属机械加工工艺人员手册》7．《金属切削机床夹具设计手册》[M]上海柴油机厂工艺设备研究所..机械工业出版社，1984年12月8．《机械制造生产实习教程》[M]唐瑞荣李方信.四川大学机械设计制造及其自动化教研室，2000年5月9．《机械零件手册》[M]天津大学机械零件教研室.人民教育出版社.1975年9月10．《互换性与技术测量》[M]廖念钊莫雨松李硕根杨兴骏等.中国计量出版社，2000年1月11．《金属切削原理及刀具设计（下册）》[M]华南工学院甘肃工业大学.上海科学技术出版社，1980年2月12．《金工实习》[M]刘胜青.四川：成都科技大学出版社，1999年8月13．《金属工艺学》[M]邓文英.高等教育出版社，2003年9月14．《机械制造工艺基础》[M]傅水根.清华大学出版社，1998年12月第1章I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书致谢本次毕业设计从开始到结束都得到指导老师丁老师的全方位指导，不论天晴下雨都孜孜不倦，一如既往.帮我们修改设计中出现的错误和疏漏，细心的寻找每一处细微的错误，其精神和行动深深地感动了我，设计过程中丁老师还给我穿插的教会了很多书本上没学到的以后工作中可能用到的东西，是他教会了我不仅仅是书本上的东西，更让我看到的是做为一个设计人员应该具备的素质和精神，怎么才能够既快又保证质量的设计出产品的加工方案...这些东西使我终生受益，对廖老师的细心关怀在此特表示衷心的感谢和崇高的敬意。整个过程中还得到了其他老师的指导和同学的帮助，得到学校图书馆、CAD中心和学院的大力支持，在此一并表示感谢。I 扬州职业大学毕业设计(论文)说明书I