南通职业大学毕业设计(说明书)
内容摘要：
在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生
直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过
程。
在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的
机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，
还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。
关键词：
工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夹紧力
Abstract :
Enable producing the target in process of production (raw materials, the
blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct
course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it
confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving
amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets
of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate
basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working
finally.
Keyword:
The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength
目录
摘要
Abstract
第一章绪论----------------------------------------------------------------------------------3 第二章零件的工艺分析-----------------------------------------3
2.1零件的工艺分析----------------------------------------------3
2.2确定毛坯的制造形式-------------------------------------------3
2.3箱体零件的工艺性---------------------------------------------3第三章拟定箱体加工的工艺路线--------------------------------4
3.1 定位基准的选择-----------------------------------------------4 3.2 加工路线的拟定-----------------------------------------------5第四章加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定------------------7
4.1 确定毛坯----------------------------------------------------------------------------------7
4.2 机体----------------------------------------------------------------------------------------8 4.3 箱体----------------------------------------------------------------------------------------8第五章确定切削用量及基本工时-------------------------------------------------9
5.1 机座----------------------------------------------------------------------------------------9 5.2机体---------------------------------------------------------------------------------------18 第五章夹具设计-----------------------------------------------------------------------34
6.1 研究原始资料--------------------------------------------------27
6.2 定位装置的设计------------------------------------------------------------------------27
6.3 夹紧装置的设计------------------------------------------------------------------------29 6.4 夹具体的设计---------------------------------------------------------------------------33参考文献----------------------------------------------------------------------------------------35 结论-------------------------------------------------------------------------------------- 36外文资料及译文---------------------------------------------------------------------- 37附件零件图和夹具图及加工工艺卡
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第一章:绪论
箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正
确的相对位置,彼此能协调地工作.因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配
质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求.
由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,
其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型;有若干精度要求较高的平面和
孔系,还有较多的紧固螺纹孔等.
箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸
造性能和切削性能,价格也比较便宜.有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯(如
航空发动机上的箱体等).在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯.
毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采用木模手工造型;
在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于30—50mm的孔,一
般都铸造出顶孔,以减少加工余量.
第二章：零件工艺的分析
2.1零件的工艺分析
2.1.1要加工孔的孔轴配合度为H7，表面粗糙度为Ra小于1.6um,圆度为0.03mm,垂直度
为0.1mm,同轴度为0.03mm。
其它孔的表面粗糙度为Ra小于12.5um,锥销孔的表面粗糙度为Ra为1.6um。
箱体上平面表面粗糙度为Ra小于12.5um,端面表面粗糙度为Ra小于3.2um，机盖
机体的结合面的表面粗糙度为Ra小于3.2um，结合处的缝隙不大于0.05mm，机体的端面
表面粗糙度为Ra小于12.5um。
（工艺部分只加工机座）
2.1确定毛坯的制造形式
由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一
般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用HT20-40，由于零件年生产量2万台，已达
到大批生产的水平，通常采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当
减少。
2.2箱体零件的结构工艺性
箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工
艺性有以下几方面值得注意：
本箱体加工的基本孔可分为通孔，通孔加工工艺性好。
箱体的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过
加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。
为了减少加工中的换刀次数，箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致。
该零件的主要加
工表面为：前后端面、左右两侧面、顶端面、底端面和各面分布的孔及各螺纹孔。
前端面、后端面及、孔的精度直接影响到箱体的功用，位置精度和形状精度应严格要求，它们的加工应尽可能放在同一道工序中加工，避免造成基准不重合误差及装夹误差。
螺纹孔的位置精度和形状精度也应严格要求，它们直接影箱体和齿轮的连接。
从而影箱体的功用。
由参考文献[2]，有关面和孔加工的经济精及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到，零件的结构工艺性是可行的。
附图
第三章：拟定箱体加工的工艺路线
3.1 定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。
3.1.1 精基准的选择
根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面为350X590mm，两定位销孔以直径6mm,这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。
3.1.2 基准的选择
加工的第一个平面是盖或低坐的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛
南通职业大学毕业设计(说明书) 坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。
故盖和机座都以凸缘A面为粗基准。
这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。
3.2 加工路线的拟定
3.2.1 分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于：
整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和低座分别进行加工，而后再对装配好的
整体箱体进行加工。
第一阶段主要完成平面，，紧固孔和定位空的加工，为箱体的装合
做准备；第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。
在两个阶段之间应安排钳
工工序，将盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴
承孔的加工精度和撤装后的重复精度。
表一圆锥式齿轮减速器机座的工艺过程
表二圆锥式齿轮减速器合箱后的工艺过程
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第四章：机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及
毛坯的尺寸如下：
4.1确定毛坯
根据零件材料确定毛坯为铸件又由题目已知零件的生产纲领为6000台/年。
其生产
类型为成批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。
此外，为消除残余应力，铸造后
应安排人工时效处理。
参考文献[1]表2.2-5，该种铸件的尺寸公差等级CT为8-10级，加工余量等级MA为G
级。
故取CT为10级，MA为G级。
由于考虑毛坯在铸造时的收缩，参考文献[3]表11-2灰铸铁的收缩率为3.5%。
铸件的分型面选择通过C基准孔，平行于M面和R面的面。
浇冒口位置分别位于C基
准孔凸台的两侧。
参考文献[1]表2.2-4，用查表法确定个表面的总余量如下表所示。
主要毛坯尺寸及公差
南通职业大学毕业设计(说明书) 4.2 机体
4.2.1 毛坯的外廓尺寸：
考虑其加工外廓尺寸为590×230×350 mm，表面粗糙度要求R a为1.6um，根据《机
械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.3—5及表2.3—6，按公差等级7
—9级，取7级，加工余量等级取F级确定，
毛坯长：590+2×5=600mm
宽：350+2×5=360mm
高：230+2+6=238mm
4.2.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：
为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序5的铣削深度a p=2mm，工序
6的铣削深度a p=3mm，留半精加工和精加工余量4mm.
加工的工序尺寸及加工余量：
（1）钻4-Φ22mm孔
钻孔：Φ21.8mm，2Z=21.8 mm，a p=10.9mm
扩孔：Φ22mm，2Z=0.2mm， a p=0.1mm
（2）钻2-Φ10mm孔
钻孔：Φ9.8mm，2Z=9.8 mm，a p=4.9mm
扩孔：Φ10mm，2Z=0.2mm， a p=0.1mm
(3)钻8-Φ18mm孔
钻孔：Φ18mm，2Z=18 mm，a p=9mm
(4)钻2—Φ13mm孔
钻孔：Φ13mm，2Z=13mm，a p=6.5mm
4.3 箱体
4.3.1 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：
为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序4的铣削深度a p=2.5mm，工
序5的铣削深度a p=2. 5mm
4.3.2 加工的工序尺寸及加工余量：
（1）钻绞2-Φ10mm孔
钻孔：Φ9.8mm，2Z=9.8 mm，a p=4.9mm
扩孔：Φ10mm，2Z=0.2mm， a p=0.1mm
（2）镗2-Φ140mm轴承孔
粗镗：Φ136mm，2Z=4 mm，a p=2mm
半精镗：Φ138mm，2Z=2mm， a p=1mm
精镗：Φ140mm, 2Z=2mm, a p=1mm
(3)攻钻9-M10mm孔
钻孔：Φ9.8mm，2Z=9.8 mm，a p=4.9mm
扩孔：Φ10mm ，2Z=0.2mm ， a p =0.1mm 攻孔：M10mm
第五章：确定切削用量及基本工时
5.1 机座
5.1.1 工序40 粗铣箱体下平面 （1）加工条件：
工件材料：灰铸铁
加工要求：粗铣箱体下平面，保证顶面尺寸
机床：卧式铣床X62
刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d w =225mm,齿数Z=20 量具：卡板
（2）计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为400mm ，最大加工余量为Z max =2mm ，可一次铣削 确定进给量f ：
根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.4—75,确定f z =0.2mm/Z 切削速度：
参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min
38(r/min)
22514.327
1000dw 1000ns =⨯⨯=
=
πV
根据表2.4—86,取n w =37.5r/min,
故实际切削速度为：
)
26.5(m/min 1000
nw
dw V ==
π
当n w =37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：
f m =f z zn z =0.2×20×37.5=150(mm/min)
切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为405mm 故机动工时为：
tm =405÷150=2.7min=162s 辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×162=24.3s 其他时间计算：
t b +t x =6%×(162+24.3)=11.7s 故工序5的单件时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =162+24.3+11.7=197s 5.1.2 工序50 粗铣箱体分割面
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（1）加工条件：
工件材料：灰铸铁
加工要求：精铣箱结合面，保证顶面尺寸
机床：卧式铣床X62
刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d w =225mm,齿数Z=20
量具：卡板
（2）计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为590 mm ，最大加工余量为Z max =2.5mm ，可一次铣削 确定进给量f ：
根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.4—75,确定f z =0.2mm/Z 切削速度：
参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min
则n s =1000v /πdw=(1000×27)÷(3.14×225)=38(r/min)
根据表2.4—86,取n w =37.5r/min,
故实际切削速度为：
)
26.5(m/min 1000 nw dw ns ==π
当n w =37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：
f m =f z zn z =0.2×20×37.5=150(mm/min)
切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为595mm 故机动工时为：
tm =595÷150=3.96min=238s
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×238=35.7s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(238+35.7)=16.4s
故工序6的单件时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =273.7+35.7+16.4=290s
5.1.3 工序60 钻孔
（1）钻4-Φ22mm 孔
工件材料：灰铸铁
加工要求：钻4个直径为22mm 的孔
机床：摇臂钻床Z33型
刀具：采用Φ21.8mm 的麻花钻头走刀一次，
扩孔钻Φ22mm 走刀一次
Φ21.8mm 的麻花钻：
f=0.30mm/r （《工艺手册》2.4--38）
v=0.52m/s=31.2m/min （《工艺手册》2.4--41）
397(r/min)dw 1000v ns ==π
按机床选取n w =400r/min, （按《工艺手册》3.1--36）
所以实际切削速度 min)/(42.311000314201000
nw dw V m ===π s 5.14min 24.0f nw l2l1l t1==++=
Φ22mm 扩孔:
f=0.57mm/r （《工艺手册》2.4--52）
切削深度a p =1.5mm
v=0.48m/s=28.8m/min （《工艺手册》2.4--53）
n s =1000v /πdw=336(r/min)
按机床选取n w =400r/min, （按《工艺手册》3.1--36）
所以实际切削速度 min)/(42.311000314201000
nw dw V m ===π s 6.7min 12.0f nw l2l1l t1==++=
由于是加工4个相同的孔，故总时间为
T=4×(t 1 +t 2)= 4×(14.5+7.6)=88.4s
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×88.4=13.3s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(88.4+13.2)=6.1s
故单件时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =88.4+13.3+6.1=207.8s
5.1.4 工序70 半精铣顶面B
（1）加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：半精铣箱体左右2个端面
机床：卧式铣床X63
刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d w =225mm,齿数Z=20
量具：卡板
（2）计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为350 mm ，最大加工余量为Z max =2.5mm,留加工余量1mm ，可一次铣削，切削深度a p =1.5mm
南通职业大学毕业设计(说明书)
确定进给量f ：
根据《工艺手册》，表2.4—75,确定f z =0.2mm/Z
切削速度：
参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min
38(r/min)22514.3271000dw 1000v ns =⨯⨯==π 根据表2.4—86,取n w =37.5r/min,
故实际切削速度为：
min)
/(5.261000dwnw V m ==π
当n w =37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：
f m =f z zn z =0.2×20×37.5=150(mm/min)
切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为355mm 故机动工时为：
s 142min 37.2150355
f nw l2
l1l tm ===++= 辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×142=21.3s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(142+21.3)=9.8s
故铣一端面的时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =142+21.3+9.8=173s
5.1.5 工序80 半精铣D 面
（1）加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：半精铣D 面
机床：卧式铣床X62
刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d w =225mm,齿数Z=20
量具：卡板
（2）计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为350mm ，最大加工余量为Z max =2.5mm,留加工余量0.5mm ，可一次铣削，切削深度a p =2.0mm
确定进给量f ：
根据《工艺手册》，表2.4—75,确定f z =0.2mm/Z
切削速度：
参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min
38(r/min)22514.327
1000dw 1000v ns =⨯⨯==π
根据表2.4—86,取n w =37.5r/min,
故实际切削速度为：
min)/(5.261000dwnw V m ==π
当n w =37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：
f m =f z zn z =0.2×20×37.5=150(mm/min)
切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为170mm 故机动工时为：
s 68min 13.1150170
f nw l2
l1l tm ===++=
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×68=10.2s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(68+10.2)=4.1s
故铣一端面的时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =68+10.2+4.1=82.3s
5.1.6 工序110 精铣两侧面H 面和J 面
（1）加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：精铣箱体左右2个端面
机床：卧式铣床X63
刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d w =225mm,齿数Z=20
量具：卡板
（2）计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为190 mm ，最大加工余量为Z max =1mm,可一次铣削, 切削深度1mm
确定进给量f ：
根据《工艺手册》，表2.4—75,确定f z =0.15mm/Z
切削速度：
参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min
38(r/min)22514.327
1000dw 1000v ns =⨯⨯==π
根据表2.4—86,取n w =37.5r/min,
故实际切削速度为：
min)
/(5.261000dwnw V m π=
当n w =37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：
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f m =f z zn z =0.15×20×37.5=112.5(mm/min)
切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为190mm 故机动工时为：
tm =190÷112.5=1.5min=90s
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×90=13.5ss
其他时间计算：
t b +t x =6%×(90+13.5)=6.2s
故铣一端面的时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =90+13.5+6.2=109.7s
由于要求铣2个端面，则工序7的总时间为：109.7s
5.1.7 工序90 半精铣两侧面H 面和J 面
（1）加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：半精铣箱体左右2个端面
机床：卧式铣床X63
刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d w =225mm,齿数Z=20
量具：卡板
（2）计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为350 mm ，最大加工余量为Z max =2.5mm,留加工余量1mm ，可一次铣削，切削深度a p =1.5mm
确定进给量f ：
根据《工艺手册》，表2.4—75,确定f z =0.2mm/Z
切削速度：
参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min
38(r/min)22514.3271000dw 1000v ns =⨯⨯==π
根据表2.4—86,取n w =37.5r/min, 故实际切削速度为：
min)
/(5.261000dwnw V m ==π
当n w =37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：
f m =f z zn z =0.2×20×37.5=150(mm/min)
切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为355mm 故机动工时为：
s 142min 37.2150355
f nw l2
l1l tm ===++= 辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×142=21.3s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(142+21.3)=9.8s
故铣一端面的时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =142+21.3+9.8=173s
由于要求铣2个端面，则工序5的总时间为：
T=2×t dj =2×173=346s
钻2-Φ13mm 孔
工件材料：灰铸铁
加工要求：钻2个直径为13mm 的孔
机床：立式钻床Z535型
刀具：采用Φ13mm 的麻花钻头走刀一次，
f=0.25mm/r （《工艺手册》2.4—38，3.1--36）
v=0.44m/s=26.4m/min （《工艺手册》2.4--41）
n s =1000v /πdw=336(r/min)
按机床选取n w =400r/min, （按《工艺手册》3.1--36）
所以实际切削速度
min)/(42.311000314201000
nw dw V m ===π s
4.20min 34.010034
f nw l2
l1l t2===++= 由于是加工2个相同的孔，故总时间为
T=2×t=2×20.4=40.8 s
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×40.8=6.12s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(40.8+6.12)=2.82s
故单件时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =40.8+6.12+2.82=49.74s
5.1.8 钻孔
工件材料：灰铸铁
加工要求：攻钻9个公制螺纹M10mm ，深24mm 的孔
（1） 攻钻9×M10mm ，深24mm 孔
机床：立式钻床Z535型
刀具：Φ10mm 的麻花钻
M10丝锥
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钻9-Φ10mm 的孔
f=0.32mm/r （《工艺手册》2.4—38，3.1--36）
v=0.57m/s=34.2m/min （《工艺手册》2.4--41）
n s =1000v /πdw=435(r/min)
按机床选取n w =400r/min, （按《工艺手册》3.1--36）
所以实际切削速度
min)/(42.311000
31420
1000 nw dw V m ===πs 7.2632.010057f nw l2)l1(l 3 t2=⨯=++⨯= 辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×26.7=4s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(26.7+4)=1.8s
故单件时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =26.7+4+1.8=32.5s
攻9-M10mm 孔
v=0.1m/s=6m/min
n s =238(r/min)
按机床选取n w =195r/min,
则实际切削速度
V=4.9(m/min)
故机动加工时间：
l=15mm, l 1 =3mm,l 2 =3mm,
s 7.38min 646.0f nw l2
l1l t2==++=
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×38.7=5.8
其他时间计算：
t b +t x =6%×(38.7+5.8)=2.7s
故单件时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =38.7+5.8+2.7=47.2s
(2)攻钻4-M12mm 的通孔
机床：立式钻床Z535型
刀具：Φ12mm 的麻花钻
M12丝锥
钻4-Φ12mm 的孔
f=0.25mm/r （《工艺手册》2.4—38，3.1--36）
v=0.51m/s=30.6m/min （《工艺手册》2.4--41）
n s =1000v /πdw=402(r/min)
按机床选取n w =400r/min, （按《工艺手册》3.1--36）
所以实际切削速度
min)/(42.311000314201000 nw dw V m ===
π
s
72min 2.125.0100120f nw l2)l1(l 4 t ==⨯=++⨯= 辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×72=10.8s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(72+10.8)=5s
故单件时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =72+10.8+5=87.8s
攻4-M12mm 孔
v=0.1m/s=6m/min
n s =238(r/min)
按机床选取n w =195r/min,
则实际切削速度
V=4.9(m/min)
故机动加工时间：
l=25mm, l 1 =3mm,l 2 =3mm,
s 3.76min 27.1f nw l2)
l1(l 24 t ==++⨯⨯=
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×76.3=11.5s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(76.3+11.5)=5.3s
故单件时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =76.3+11.5+5.3=93s
故此工序的总时间T=32.5+47.2+87.8+93=244.8s
5.2 机体
5.2.1 工序100 精铣D 面
（1）加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：精铣箱体前后2个端面
南通职业大学毕业设计(说明书) 机床：卧式铣床X63
刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d w =225mm,齿数Z=20
量具：卡板
（2）计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为350 mm ，最大加工余量为Z max =1mm,可一次铣削。
确定进给量f ：
根据《工艺手册》，表2.4—75,确定f z =0.15mm/Z
切削速度：
参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min
38(r/min)22514.327
1000dw 1000v ns =⨯⨯==π
根据表2.4—86,取n w =37.5r/min,
故实际切削速度为：
min)
/(5.261000dwnw V m π=
当n w =37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：
f m =f z zn z =0.15×20×37.5=112.5(mm/min)
切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为350mm 故机动工时为：
tm =350÷112.5=3.1min=160s
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×160=24s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(160+24)=11s
故铣一端面的时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =11+24+160=195s
由于要求铣2个端面，则工序6的总时间为：195s
工序110 钻2-Φ10mm 销孔
工件材料：灰铸铁
加工要求：钻2个直径为10mm 的孔
机床：立式钻床Z535型
刀具：采用Φ9.8的麻花钻的麻花钻头走刀一次，
Φ9.96的铰刀走刀一次
Φ9.8mm 的麻花钻：
f=0.25mm/r （《工艺手册》2.4--38)
v=0.53m/s=31.8m/min （《工艺手册》2.4--41)
n s =1000v /πdw=405(r/min)
按机床选取n w =400r/min, （按《工艺手册》3.1--36）
所以实际切削速度 min)/(42.311000314201000
nw dw V m ===π s 8.10min 18.0f nw l2l1l t1==++=
Φ9.96mm 的铰刀铰孔: Φ10的铰刀铰孔
f=0.57mm/r （《工艺手册》2.4--52）
v=0.44m/s=26.4m/min （《工艺手册》2.4--53） n s =1000v /πdw=336(r/min)
按机床选取n w =400r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度
min)/(42.311000314201000
nw dw V m ===π s 8.10min 18.0f nw l2
l1l t2==++=
由于是加工2个相同的孔，故总时间为
T=4×(t 1 +t 2)=2×(10.8+10.8)=43.2s
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×43.2=6.48s 其他时间计算：
t b +t x =6%×(43.2+6.48)=2.98s 故单件时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =43.2+6.48+2.98=52.66s
5.2.2 工序120 钻孔
工件材料：灰铸铁
加工要求：攻钻8个Φ18 的通孔
（1）钻8×Φ18mm 的通 孔
机床：立式钻床Z535型
刀具：Φ18mm 的麻花钻
钻8-Φ18mm 的孔：
f=0.32mm/r （《工艺手册》2.4—38，3.1--36） v=0.57m/s=34.2m/min （《工艺手册》2.4--41） n s =1000v /πdw=435(r/min)
按机床选取n w =400r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度
V=πdw n w /1000=31.42(m/min)
t= (l+l 1+l 2 ) ×2/ n w f=38/(100×1.32) =1.3min=78s
南通职业大学毕业设计(说明书)
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×78=20.7s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(18+2.7)=1.2s
(2) 钻2-Φ13mm 孔
工件材料：灰铸铁
加工要求：钻2个直径为13mm 的孔
机床：立式钻床Z535型
刀具：采用Φ13mm 的麻花钻头走刀一次，
f=0.25mm/r （《工艺手册》2.4—38，3.1--36）
v=0.44m/s=26.4m/min （《工艺手册》2.4--41）
n s =1000v /πdw=336(r/min)
按机床选取n w =400r/min, （按《工艺手册》3.1--36）
所以实际切削速度
min)/(42.311000314201000
nw dw V m ===π s
4.20min 34.010034
f nw l2
l1l t2===++= 由于是加工2个相同的孔，故总时间为
T=2×t=2×20.4=40.8 s
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×40.8=6.12s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(40.8+6.12)=2.82s
5.2.3 工序130 粗镗
（1）加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：粗镗蜗杆面Φ140mm 轴承孔，留加工余量2mm ，加工2mm
机床：T68镗床
刀具：YT30镗刀
量具：塞规
（2）计算镗削用量
粗镗孔至Φ136mm ，单边余量Z=2mm, 切削深度a p =2 mm,走刀长度分别为l 1=75mm, 确定进给量f ：
根据《工艺手册》，表2.4—60,确定f z =0.37mm/Z
切削速度：
参考有关手册，确定V=300m/min
(r/min)86810014.33001000dw 1000v ns =⨯⨯==π 根据表3.1—41,取n w =800r/min,
故加工蜗杆轴承孔:
机动工时为：
s 48min 8.037.08004
3230f nw l2
l1l t ==⨯++=++=
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×48=7.2ss
其他时间计算：
t b +t x =6%×(48+7.2)=3.3s
则工序9的总时间为：
t dj1=tm+t f +t b +t x =48+7.2+3.3=58.5s
5.2.4 工序140 粗镗
（1）加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：粗镗孔1，2。
Φ140mm 轴承孔，留加工余量2mm ，加工2mm
机床：T68镗床
刀具：YT30镗刀
量具：塞规
（2）计算镗削用量
粗镗孔至Φ136mm ，单边余量Z=2mm, 切削深度a p =2mm,走刀长度分别为l 1=75mm, l 2=75mm
确定进给量f ：
根据《工艺手册》，表2.4—60,确定f z =0.37mm/Z
切削速度：
参考有关手册，确定V=300m/min
(r/min)86810014.33001000dw 1000v ns =⨯⨯==π
根据表3.1—41,取n w =800r/min, 故加工蜗轮轴承孔：
机动工时为：
s 2.57min 95.037.080043275f nw l2l1l t ==⨯++=++=
辅助时间为： t f =0.15tm=0.15×57.2=8.6ss
其他时间计算：
南通职业大学毕业设计(说明书)
t b +t x =6%×(57.2+8.6)=3.9s
则工序10的总时间为：
t dj2=tm+t f +t b +t x =57.2+8.6+3.9=69.7s
5.2.5 工序150 半精镗
（1）加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：半精镗蜗杆面Φ140mm 轴承孔，留加工余量1mm ，加工1mm
机床：T68镗床
刀具：YT30镗刀
量具：塞规
（2）计算镗削用量
粗镗孔至Φ138mm ，单边余量Z=1mm, 切削深度a p =1mm,走刀长度分别为l 1=75mm, 确定进给量f ：
根据《工艺手册》，表2.4—60,确定f z =0.27mm/Z
切削速度：
参考有关手册，确定V=300m/min
(r/min)86810014.33001000dw 1000v ns =⨯⨯==π
根据表3.1—41,取n w =800r/min, 故加工蜗杆轴承孔：
机动工时为：
s 60min 137.08004
3230f nw l2
l1l t ==⨯++=++=
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×60=9s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(60+9)=4.1s
故工序11的总时间：
t dj1=tm+t f +t b +t x =60+9+4.1=73.1s
5.3.6 工序160 半精镗
（1）加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：半精镗蜗杆面Φ140mm 轴承孔，留加工余量1mm ，加工2mm
机床：T68镗床
刀具：YT30镗刀
量具：塞规
（2）计算镗削用量
粗镗孔至Φ109.8mm ，单边余量Z=0.1mm, 切削深度a p =0.2mm,走刀长度分别为l 1=230mm, l 2=275mm
确定进给量f ：
根据《工艺手册》，表2.4—60,确定f z =0.27mm/Z
切削速度：
参考有关手册，确定V=300m/min
(r/min)86810014.33001000dw 1000v ns =⨯⨯==π 根据表3.1—41,取n w =800r/min,
加工蜗轮轴承孔：
机动工时为：
s 78min 3.127.08004
3275f nw l2
l1l t ==⨯++=++=
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×78=11.7ss
其他时间计算：
t b +t x =6%×(78+11.7)=5.4s
故总时间：
t dj2=tm+t f +t b +t x =78+11.7+5.4=95.1s
则工序12的总时间为：
T= t dj1 +t dj2 =73.1+95.1=168.2S
5.2.7 工序170 精铣K 面
（1）加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：精铣箱体前后2个端面
机床：卧式铣床X63
刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d w =225mm,齿数Z=20
量具：卡板
（2）计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为32 mm ，最大加工余量为Z max =1mm,可一次铣削。
确定进给量f ：
根据《工艺手册》，表2.4—75,确定f z =0.15mm/Z
切削速度：
参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min
38(r/min)22514.327
1000dw 1000v ns =⨯⨯==π
根据表2.4—86,取n w =37.5r/min,
故实际切削速度为：
南通职业大学毕业设计(说明书)
min)/(5.261000dwnw
V m π=
当n w =37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：
f m =f z zn z =0.15×20×37.5=112.5(mm/min)
切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为32mm
故机动工时为：
tm =32÷112.5=0.28min=17s
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×17=2.5s
其他时间计算：
t b +t x =6%×17.5=1.5s
故铣一端面的时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =1.5+2.5+17=21s
工序180 钻K 面上的45度Ф13的这个孔
㈠ 刀具的选择
查《工艺手册》，表10.2-5高速钢麻花钻的类型和用途
采用锥柄麻花钻，采用13
查表10.2-7 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自GB6137-85）
l = 205mm ，l 1 = 140mm
查10.2-8 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据GB6137-85）
β=30°, 2Ф=118°，α f =10°，ψ=40°～60°
查表10.4-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度
钻头后刀面最大磨损限度为0.5～0.8mm 刀具耐用度T = 60 min
机床：立式钻床Z535型
刀具：Φ13mm 的麻花钻
f=0.15mm/r （《工艺手册》2.4—38，3.1--36）
v=0.61m/s=36.6m/min （《工艺手册》2.4--41）
n s =1000v /πdw=466(r/min)
按机床选取n w =400r/min, （按《工艺手册》3.1--36）
所以实际切削速度
min)/(42.311000314201000 nw dw V m ===
π
s
42min 7.015.010042f nw l2)l1(l 3 t ==⨯=++⨯= 辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×42=6.3s
其他时间计算：
t b +t x =6%×(42+6.3)=2.9s
故单件时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =42+6.3+2.9=51.2s
工序190 钻铰M16-7H 的孔并攻丝
（1）钻孔工步
工件材料：灰铸铁
加工要求：钻M16-7H 的孔
机床：立式钻床Z535型
刀具：采用Φ16mm 的麻花钻头走刀一次，
f=0.11mm/r （《工艺手册》2.4--38）
v=0.76m/s=45.6m/min （《工艺手册》2.4--41）
n s =1000v /πdw=580(r/min)
按机床选取n w =530r/min, （按《工艺手册》3.1--36）
所以实际切削速度
V=πdw n w /1000=41.6(m/min)
s 9.32min 55.0f nw l2
l1l t ==++=
（2）攻丝工步
工件材料：灰铸铁
加工要求：攻M16-7H 的孔
机床：立式钻床Z535型
刀具：采用Φ16mm 的绞刀走刀一次，
f=0.4mm/r （《工艺手册》2.4--38）
v=0.36m/s=21.6m/min （《工艺手册》2.4--41）
n s =1000v /πdw=275(r/min)
按机床选取n w =275r/min, （按《工艺手册》3.1--36）
所以实际切削速度 min)/(6.211000dwnw
V m π=
s
5.17min 29.0f nw l2
l1l t ==++= 故tm =2（t 1 +t 2）=100.8s
t f =0.15tm=0.15×100.8=15.1s
t b +t x =6%×(100.8+15.1)=7s
故工序的总时间：
t dj =tm+t f +t b +t x =100.8+15.1+7=122.9s
南通职业大学毕业设计(说明书)
5.2.8 工序200 精镗
（1）加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：精镗2-Φ140mm 轴承孔，加工1mm
机床：T68镗床
刀具：YT30镗刀
量具：塞规
（2）计算镗削用量
精镗孔至Φ140mm ， 切削深度a p =1mm,走刀长度分别为l 1=75mm, l 2=75mm
确定进给量f ：
根据《工艺手册》，表2.4—60,确定f z =0.27mm/Z
切削速度：
参考有关手册，确定V=300m/min
(r/min)86810014.33001000dw 1000v ns =⨯⨯==π
根据表3.1—41,取n w =800r/min, 故加工蜗杆轴承孔：
机动工时为：
s 60min 137.08004
3230f nw l2
l1l t ==⨯++=++=
辅助时间为：
t f =0.15tm=0.15×60=9ss
其他时间计算：
t b +t x =6%×(60+9)=4.1s
则工序13的总时间为：
t dj1=tm+t f +t b +t x =60+9+4.1=73.1s
第六章 专用夹具的设计
在上下面的加工中，由于零件本身外形比较规则，再加上面的精度要求不高，但为确保零件的加工质量，满足生产要求，提高生产效率，必须采用专用夹具进行装夹定位。
本设计就是针对上下面铣削的专用夹具的设计。
根据机座夹具安装时与零件联接，工作时机座工作的主要特点，再结合零件的自身特点，特对该夹具进行如下设计。
6.1 研究原始资料
6.1.1 技术要求的分析
该工序的内容是：铣上下面至尺寸要求。
加工中要求上端面至底面距离为230mm ，而且平面度为0.025mm ，保证粗糙度在1.6μm 以内。
上端面与E 面的垂直度为0.10。
因
此，工序主要要保证的是尺寸精度及与E 基准的垂直度要求，其它要求不高。
夹具设计时关键就在于保证平面度和垂直度。
6.1.2 毛坯情况
零件的该道工序属于粗精加工全程阶段，所以夹具的利用频率较高，应尽量提高保证精度。
6.1.3 加工中使用的设备及加工余量
一、机床设备的选择
在选择机床设备时可根据机床的加工范围及其保证的精度进行选取。
由于零件的外形尺寸较大，重量也较重，故采用专用的X52K 机床。
所选的机床的尺寸精度可达到IT7到IT8，表面粗糙度Ra3.2μm ，平面度≤400：0.025。
而该零件的最高精度为7级，粗糙度
1.6μm ，尺寸精度符合要求，粗糙度通过铣削也可以得到很好的保证。
二、刀具及检验量具的分析
零件的材料为HT200，材料的切削性比较好，为了确保零件的尺寸精度，最好采用低速切削的方式。
硬质合金刀具具有硬度大、耐磨性好、耐热性好的优点，但他的YG 类适用于加工铸铁、有色金属及非金属材料，YT 类可以加工钢料，可是对低速切削易产生崩刀现象。
而高速钢刀具，具有高的强度和韧性，也具有一定的硬度和耐磨性，可加工工件的材料广泛。
由此一来，最好选用高速钢，其中的高性能高速钢可以很好的满足使用要求。
6.2定位装置的设计
6.2.1 定位方案及误差的分析
一、 定位方案的分析
分析零件该工序可知，为保证尺寸要求控制Z ；，应以底面为基准限制Z ；其它和
X,Y 方向的翻转，所以其它自由度可不做限制。
根据工件定位基面和所需限制的自由度数目，特拟订如下的定位方案：
方案三、以底面作为主要定位基准面，用两支承板定位，限制三个自由度。
二、 定位误差的分析
1、造成定位误差的原因
造成定位误差的原因有两个：一是定位基准与工序基准不重合，由此产生基准不重合误差△B ；二是定位基准与限位基准不重合，由此产生的基准位移误差△Y 。
由于此加工定位方式简单。
工序基准与与工序基准和限位基准重合，所以加工起来简单方便。
6.2.2定位元件的设计。
