毕业设计组合机床设计

应用组合机床加工大量量零件，快捷高效，生产效率高是机械加工的进展方向。本次毕业设计的题目是“铣变速箱体两个端面”。本组合机床要求能实现铣两头面，能进行手动，铣削头能作10mm的微调。 在工艺制定进程中，通过批量的进行铣两头面的加工方案，并寻求最正确的工艺方案，借此说明了工艺在生产进程中的重要性。本人的设计的要紧内容是：进行了机床整体布局设计；对机床的进给和传动部份进行了设计；结合实例，介绍了夹具设计方式；通过此设计，本机床完全能知足设计要求，与传统的机床相较，本机床具有自动化程度高，生产率高，精度高等优势。

关键词：组合机床；铣削头；夹具设计；手动

Abstract

Application of combined high-volume machining parts, high efficiency, high productivity is the development direction of machining. The graduation project is entitled \" Crankcase front end of drill hole.\" The combination of milling machine tool required to achieve both ends of surface, can be manual, 10mm milling head can be fine-tuning. Making process in the process, conducted by volume ends face milling processing program, and to seek the best technology solutions, which illustrates the process in the importance of the production process. The main elements of my design are: the general layout for a machine tool design; on the machine feed and transmission parts of the design; Integration for the fixture design; With this design, this machine can meet the design requirements, and the traditional compared to the machine, this machine has high automation, high productivity and high precision.

Keywords: combination tool; milling head; fixture design; Manual

目录

摘要 .......................................................................................................................................................................... 1 Abstract .................................................................................................................................................................... 2 目录 .......................................................................................................................................................................... 1 第1章 绪论 .......................................................................................................................................................... 1

引 言 ............................................................................................................................................................ 1 毕业设计的目的 .......................................................................................................................................... 1 组合机床概述 .............................................................................................................................................. 1 第2章 零件的分析 ............................................................................................................................................ 7

生产类型的确信 .......................................................................................................................................... 7 零件的作用 ................................................................................................................................................... 7 零件的工艺分析 .......................................................................................................................................... 7 变速箱箱体加工的要紧问题和工艺进程设计所应采取的相应方法 ......................................... 8 工艺进程设计中应考虑的要紧问题 ..................................................................................................... 9 变速箱箱体加工定位的基准选择 ....................................................................................................... 12

粗基准的选择 ................................................................................................................................... 12 精基准的选择 ................................................................................................................................... 12 变速箱体的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确信 ......................................................... 13 第3章 变速箱体材料及毛坯的确信 .......................................................................................................... 15

变速箱体的材料 ........................................................................................................................................ 15 变速箱体的毛坯 ........................................................................................................................................ 15 第4章 工艺规程设计 ..................................................................................................................................... 16

基准的选择 ................................................................................................................................................. 16 工艺线路的制定 ........................................................................................................................................ 16 加工设备及工艺装备的选用................................................................................................................. 19 确信精铣箱体两头面的加工余量、切削用量及大体工时 ......................................................... 22

加工余量的确信 .............................................................................................................................. 22 切削用量的确信 .............................................................................................................................. 22 大体工时的确信 .............................................................................................................................. 23

编制机床生产率计算卡 ................................................................................................................. 23

第5章 组合机床整体设计 ............................................................................................................................ 26 组合机床配置形式的选择 ..................................................................................................... 26 绘制机床联系尺寸图 ............................................................................................................. 26

动力部件的选用 ............................................................................................................. 26 装料高度的确信 ............................................................................................................. 27 侧底座的选择 ................................................................................................................. 27 绘制机床联系尺寸图 ..................................................................................................... 28 绘制铣削变速箱体两头面工序图 ......................................................................................... 28 绘制精铣变速箱体两头面加工示用意 ................................................................................. 28

刀具的选择 ..................................................................................................................... 28 铣削头的选择 ................................................................................................................. 29 对刀元件的选择 ............................................................................................................. 30 绘制加工示用意 ............................................................................................................. 31

第6章 专用夹具设计 ................................................................................................................... 32

夹具概述 ................................................................................................................................. 32

夹具分类 ......................................................................................................................... 32 机床夹具的现状 ............................................................................................................. 32 现代机床夹具的进展方向 ............................................................................................. 33 夹具设计任务 ......................................................................................................................... 33 拟定夹具结构方案 ................................................................................................................. 34

确信工件定位方案及设计选择定位装置 ..................................................................... 34 确信工件夹紧方案及设计选择夹紧装置 ..................................................................... 36 对刀装置的选择 ............................................................................................................. 37 夹具体与铣床联接定位键的选择 ................................................................................. 38 夹具体设计 ..................................................................................................................... 38 定位误差及夹紧力的计算 ..................................................................................................... 39

定位误差的分析计算 ..................................................................................................... 39 夹紧力的分析计算 ......................................................................................................... 39 夹具操作说明 ......................................................................................................................... 39 绘制夹具装配图及夹具体零件图 ......................................................................................... 40 第7章 总结 ................................................................................................................................... 41 8.参考文献...................................................................................................................................... 42 致谢 ................................................................................................................................................ 43

第1章 绪论

引 言

机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手腕，是企业进行生产预备，打算调度，加工操作，平安生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种，上质量，上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。

在实际生产中，由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上，用某一种加工方式就能够完成的，而是要通过必然的工艺进程才能完成其加工。因此，不仅要依照零件的具体要求，结合现场的具体条件，对零件的各组成表面选择适合的加工方式，还要合理地安排加工顺序，慢慢地把零件加工出来。

关于某个具体零件，可采纳几种不同的工艺方案进行加工。尽管这些方案都能够加工出来合格的零件，但从生产效率和经济效益来看，可能其中有种方案比较合理且切实可行。因此，必需依照零件的具体要求和可能的加工条件等，拟订较为合理的工艺进程。

在整个加工组成中，夹具不单单是为了夹紧、固定被加工零件，设计合理的夹具，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。各类专用夹具的设计质量，将直接阻碍被加工零件的精度要求，在机械加工工艺进程中起到重要的作用。

毕业设计的目的

毕业设计是完成了大学的全数课程以后进行的一次理论与实际的综合运用，是工科学生在校学习的最后一个重要环节。其目的在于培育学生综合运用专业知识和理论知识，使其对专业知识、技术有进一步的提高；通过设计实践环节培育学生运用设计资料、手册及熟悉国家标准和标准的能力，学会编写设计说明书，提高综合素养；培育学生解决本专业一样工程技术问题的能力，使学生具有必然的机械设计技术和把握机械设计的一样方式和步骤，树立良好的设计思想和工作作风，为以后从事专业技术工作打下基础。

组合机床概述

组合机床行业企业的转变及产品结构转变

“九五”后期，在组合机床行业企业的50余家组合机床分会会员中，仅有两家企业实行了股分制改造，一家企业退出国有转为民营，其余都是国有企业。而从2001年至今，就前后有十几家企业实行股分制改造，一些小厂几乎全数退出国有转为民营，此刻一些国家重点国有企业也在酝酿股分制改造，转制已势不可挡，“民营经济在经历了从被歧视、被鄙视到不可小视和此刻的高度重视4个时期后，焕发勃勃生机。”组合机床行业企业正在以股分制、民营化等多种形式快速进展。

组合机床行业企业要紧针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备，随着我国加入WTO后与世界机床行业进一步接轨，组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年的企业生产情形看，数控机床与加工中心的市场需求量在上升，而传统的钻、镗、铣组合机床那么有下降趋势，市场在向数控、高精制造技术和成套工艺装备方面进展。

组合机床技术装备现状与进展趋势

组合机床（Modular machine）是以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的专用机床。它适宜于在大量、大量生产中对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工。这种机床既具有专用机床的结构简单、生产率和自动化程度高的特点，又具有必然的从头调整能力，以适应工件转变的需要。组合机床能够对工件进行多面、多主轴加工，一样是半自动的。

组合机床具有以下特点：

组合机床上的通用部件和标准件约占全机的70～80%，因此设计和制造的周期短、投资少、经济成效好。

组合机床采纳多刀加工而且自动化程度高，不仅生产效率高，而且劳动强度低。

组合机床的通用部件都是经太长期的生产实践考验的，因此不但结构稳固，工作靠得住，而且利用和维修方便。

在组合机床上加工零件时，由于采纳专用夹具、刀具和导向装置，因此加工质量稳固，对操作工人的技术要求不高。

组合机床便于产品更新，当悔改加工对象时，其通用部件和标准件能够重复

利用，而没必要另行设计和制造。

（6）用组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模生产需要。 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。

组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。

组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。

二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达毫米／1000毫米，表面粗糙度可低达～微米；镗孔精度可达IT7～6级，孔距精度可达～微米。

专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。

最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。

通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。

支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。

输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。

控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。

为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。

组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。

随着电子技术的进展，液压传动和电-液联合操纵技术的深切普遍应用，依照大量量生产多样化、中小批量多品种生产高效化的要求，和产品更新加速的特点，上世纪70年代以来进展了新型组合机床——柔性组合机床。近些年来，随着电子技术、运算机技术、信息技术和激光技术等的进展并应用于机床领域，使机床的进展进入了一个新时期。不断提高劳动生产率和自动化程度是机床进展的方向。80年代被称为数控机床数控系统进展的时期。此刻，中国已成为世界的制造业基地，与世界先进水平的差距慢慢缩小。柔性制造系统（FMS）

和运算机集成制造系统（CIMS）已成为中大量量多品种生产较为理想和效益较好的设备。组合机床是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速进展的必不可少的设备之一。 设计机床的大体要求有以下几点：

一、必然的工艺范围

任何一台机床所能完成的加工零件的类型，零件尺寸，毛坯形式和工艺工序都是有必然范围的。一样来讲，工艺范围越窄，机床结构可较简单，容易实现自动化，生产率也高。机床的工艺范围过窄，会加工工艺和产品的革新；而盲目扩大机床工艺范围，将使机床的结构趋于复杂，不能充分发挥各部件的性能，乃至阻碍机床要紧性能的提高，增加机床本钱。

二、保证精度与光洁度

机床应保证被加工零件的精度和光洁度 ，并能在长期内维持。工件的精度和光洁度是由机床，刀具，夹具，切削条件和操作者等方面的因素决定的。就机床方面来讲，要保证被加工零件的精度和光洁度，机床本身就必需具有必然的几

何精度，传动精度和动态精度。

一样情形下，机床刚度越大那么动态精度越高。机床的刚度包括结构刚度和接触刚度，机床的结构刚度取决于构件本身的材料性质，抗扭抗弯截面的大小，壁厚，筋板布置和窗口阻碍等。机床的接触刚度不仅与接触材料接触面的几何尺寸，硬度有关，而且还与接触面的光洁度，几何精度，加工方式，相对方向接触面间的介质，预压力有关。

切削进程中机床的振动降低了加工精度，工件表面质量和刀具耐费用，阻碍了生产效率的提高，加速了机床的损坏。机床抗击振动的能力称为抗振性。机床的抗振性和机床的结构刚度，阻尼特性，固有频率有关。

机床长时刻维持其合格精度的性能称为机床精度维持性。机床按精度可分为一般精度机床，周密机床，高精度机床和周密母机床。

3、有足够高的生产率和自动化程度

生产率的要求依照生产纲领决定，经常使用单位时刻内机床所能加工的零件数量表示。要提高机床的生产效率，必需缩短加工一个工件的平均时刻，其中包括缩短切削加工时刻，辅助时刻和分摊到每一个工件上的预备和终止时刻。采纳先进刀具提高机床的切削速度，采纳大切深，大进给，多刀多刃和成型刀具等都能够缩短切削加工时刻，提高生产效率。同时，缩短辅助时刻，例如：空行程快进，夹紧用气压或液压卡盘，从而减少辅助时刻，提高生产率。

为了提高机床的生产率和自动化程度，就要在保证工件加工质量的前提下，以最经济的方式，合理的利用刀具，最大限度的缩短机动时刻和辅助时刻。机床的自动化可减少人对加工的干与，从而保证加工的一致性，即被加工零件的精度稳固性。还具有提高生产率和减轻工人劳动强度的优势。

4、操作维修方便，利用平安靠得住

机床的操纵，观看，调整，装卸工件和工具应方便省力。机床保护须简单，部件便于拆装，易于查找故障进行修理，并便于安装和运输。

利用平安包括操作者的平安，误操作的避免，超载的爱惜，有关动作的互锁和对故障或废品的报警。

五、提高三化程度

三化是指机床品种系列化，零部件通用化和零件标准化。提高三化程度对进展机床品种，规格，数量和质量，关于机床的制造，利用和修理，关于新产品的设计和老产品的革新等方面都有十分重要的意义。

六、噪声小

由于机床切削速度的提高，功率的增加，自动化功能的增多和机床变速范围的扩大，机床噪声问题已经成为机床设计中必需考虑的一个问题。

7、本钱低

在保证明现机床的性能要求的同时，也要注意使机床具有很高的经济效益。关于机床生产厂的经济效益来讲，机床本钱尤其重要。机床的本钱不仅包括材料，加工制造费用，还包括研制和治理费用，必需十分重视和尽力降低机床的本钱。

八、靠得住性

机床的工作靠得住性也是一项重要的技术经济指标。随着自动化水平的不断提高，需要许多机床，仪表，操纵系统和辅助装置协同工作。它们对机床的靠得住性指标的要求是相当高的。

第2章 零件的分析

生产类型的确信

由设计任务书知，生产纲领为50000件/年，批量为设计本专机一台。 依照《有效机械制造工艺设计手册》第页 表4-1 知：

变速箱体的生产类型为大量生产，精铣变速箱体两头面专机为单件生产。

零件的作用

变速箱体内装有输入轴和输出轴和其它传动轴和齿轮等，通过改变安装在这些轴上的滑移齿轮的位置来实现滑移齿轮和固定齿轮的传动比的改变，从而实现各传动轴转速的改变，来改变拖沓机的进行速度。因此，变速箱体的要紧功用确实是支承各传动轴，实现各传动轴的准确信位，保证各轴之间的中心距和平行度，而且保证拖沓机变速箱体部件与其相连接的其它部件的正确安装。

零件的工艺分析

由变速箱箱体零件图可知。拖沓机变速箱箱体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有五个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。另外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们彼其间有必然的位置要求。现分析如下：

（1）以侧面为要紧加工表面的加工面，这一组加工面包括：顶面的铣削加工；2×ф12N8的工艺孔加工；8×M10-6H的螺纹孔加工；11×M10-6H的螺纹孔加工；3×ф的孔加工。其中顶面有表面粗糙度的要求为цm，19个螺纹孔均有位置度要求为ф，两个工艺孔有粗糙度的要求为μm。那三个孔业有粗糙度的要求Ra为μm。

（2）以ф72J7、ф52J7、ф62J7、ф62J7、ф80J7和ф115H7的支撑孔为

0.0180.018要紧加工表面的加工面。这一组加工面包括：2×ф720.012，2×ф520.012，2×0.0180.0180.0180.018ф620.012，2×ф620.012，2×ф800.012和2×ф1150.012的孔；尺寸为578的前

后端面；前后端面上的2×M8-7H的螺纹孔，3×M10-6H的螺纹孔，6×M8-7H的螺纹孔，6×M12-6H的螺纹孔，3×M10-7H的螺纹孔，6×ф16H10的孔和M16×

的加油孔。其中前后端面的表面粗糙度为μm,所有的螺纹孔和6个孔均有位置度要求ф，加油孔的粗糙度要求为μm。

（3）以两头面为要紧加工表面的加工面，这一组加工表面包括操纵尺寸为578mm和58mm的两头面。两头面有表面粗糙度要求为μm，12个螺纹孔均有位置度要求为ф。

变速箱箱体加工的要紧问题和工艺进程设计所应采取的相应方法

由以上分析可知。该箱体零件的要紧加工表面是平面及孔系。一样来讲，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，关于变速箱箱体来讲，加工进程中的要紧问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处置好孔和平面之间的彼此关系。

由于拖沓机变速箱的生产量专门大。如何知足生产率要求也是变速箱加工进程中的要紧考虑因素。

孔和平面的加工顺序

箱体类零件的加工应遵循先面后孔的原那么：即先加工箱体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。变速箱箱体的加工自然应遵循那个原那么。这是因为平面的面积大，用平面定位能够确保定位靠得住夹紧牢固，因此容易保证孔的加工精度。第二，先加工平面能够先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度制造条件，便于对刀及调整，也有利于爱惜刀具。

变速箱箱体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原那么，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工时期以保证孔系加工精度。

孔系加工方案选择

变速箱箱体孔系加工方案，应选择能够知足孔系加工精度要求的加工方式及设备。除从加工精度和加工效率两方面考虑之外，也要适当考虑经济因素。在知足精度要求及生产率的条件下，应选择价钱最底的机床。

依照江淮12变速箱箱体零件图所示的变速箱箱体的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。

用镗模法镗孔在大量量生产中，拖沓机变速箱箱体孔系加工一样都在组合镗

床上采纳镗模法进行加工。镗模夹具是依照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。

采纳镗模能够大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，能够用几把刀同时加工。因此生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、本钱较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等缘故。用镗模加工孔系所能取得的加工精度也受到必然。

工艺进程设计中应考虑的要紧问题

加工方式选择的原那么

（1）所选加工方式应考虑每种加工方式的经济、精度要求相适应。 （2）所选加工方式能确保加工面的几何形状精度，表面彼此位置精度要求。 （3）所选加工方式要与零件材料的可加工性相适应。 （4）加工方式要与生产类型相适应。

（5）所选加工方式企业现有设备条件和工人技术水平相适应 加工时期的划分

依照加工性质和作用的不同，工艺进程一样可划分为三个加工时期： (1)粗加工时期

粗加工的目的是切去绝大部份多雨的金属，为以后的精加工制造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发觉毛坯的缺点，予以报废或修补，以避免浪费工时。粗加工可采纳功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，因此加工精度低，粗糙度值大。一样粗加工的公差品级为IT11-IT12，粗糙度为Ra80-100μm。

(2)半精加工时期

半精加工时期是完成一些次要面的加工并为要紧表面的精加工做好预备，保证适合的加工余量。半精加工的公差品级为IT9~IT10。表面粗糙度为

Ra10~1.25um。

(3)精加工时期

精加工时期切除剩余的少量加工余量,要紧目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各要紧表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可避免或减少工件精加工表面损伤。

精加工应采纳高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一样为IT6~IT7，表面粗糙度为Ra10~1.25um。

(4)光整加工时期

对某些要求专门高的需进行光整加工，要紧用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一样不能纠正各表面彼此位置误差，其精度品级一样为IT5~IT6,表面粗糙度为Ra1.25~0.32um。

另外，加工时期划分后，还便于合理的安排热处置工序。由于热处置性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 工序的合理组合

确信加工方式以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确信工艺进程的工序数。确信工序数的大体原那么：

(1)工序分散原那么

工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采纳通用设备。简单的机床工艺装备。生产预备工作量少，产品改换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺线路长，生产治理复杂。

(2)工序集中原那么

工序数量少，工件装，夹次数少，缩短了工艺线路，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产治理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的彼此位置精度。利用设备少，大量生产可采纳高效率的专用机床，以提高生产率。但采纳复杂的专用设备和工艺装备，使本钱增高，调整维修费事，生产预备工作量大。

一样情形下，单件小批生产中，为简化生产治理，多将工序适当集中。但由于不采纳专用设备，工序集中程序受到。结构简单的专用机床和工夹具组织

流水线生产。 加工工序的安排

零件的加工进程通常包括机械加工工序，热处置工序，和辅助工序。在安排加工顺序时常遵循以下原那么：

（1） 机械加工 1）

关于形状复杂、尺寸较大的毛坯，先安排划线工序，为精基准加工

提供找正基准

2） 3） 4） 5）

按“先基准后其他”的顺序，第一加工精基准面 在重要表面加工前应付精基准进行修正 按“先主后次，先粗后精”的顺序

关于与要紧表面有位置精度要求的次要表面应安排在要紧表面加工

以后加工。

（2） 热处置 1） 2）

退火与正火，毛坯预备性热处置，应安排在机械加工之前进行。 时效，为排除残余应力，关于尺寸大结构复杂的铸件，需在粗加工

前、后各安排时效处置；关于一样铸件在铸造后或那么粗加工后安排时效处置；关于精度高的铸件，在半精加工前、后各安排一次时效处置。

3） 行。

4）

渗碳，渗碳易产生变形，应安排在精加工前。

淬火，淬火后工件硬度提高，应安排在精加工时期的磨削加工前进

（3）辅助工序

1）中间查验，一样安排在粗加工全数终止以后，精加工之前；花费工时较多和重要工序的前后。

2）特种查验，荧光查验、磁力探伤要紧用于表面质量的查验，通常安排在精加工时期。荧光如用于查验毛坯的裂纹，那么安排在加工前。

3）表面处置，电镀、涂层、发蓝等表面处置工序一样安排在工序的最后进行。

变速箱箱体加工定位的基准选择

粗基准的选择

选择应当知足以下要求：

⑴．粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的彼此位置关系精度。若是工件上表面上有好几个不需加工的表面，那么应选择其中与加工表面的彼此位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。

⑵．选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因此在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。如此就能够保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。

⑶．应选择加工余量最小的表面作为粗基准。如此能够保证该面有足够的加工余量。

⑷．应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧靠得住。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。

⑸．粗基准应幸免重复利用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规那么的。多次利用难以保证表面间的位置精度。

为了知足上述要求，应选择变速箱的要紧支承孔作为要紧基准。即以变速箱箱体的ф62和ф72的支撑孔作为粗基准。也确实是以前后端面上距顶平面最近的孔作为要紧基准以工件的四个自由度，再以另一个要紧支承孔定位第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工要紧支承孔时，孔加工余量必然是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。 精基准的选择

精基准的选择原那么：

⑴．基准重合原那么。即尽可能选择设计基准作为定位基准。如此能够幸免定位基准与设计基准不重合而引发的基准不重合误差。

⑵．基准统一原那么，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，幸免基准转换所带来的误差，而且各工序所采纳的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件经常使用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，如此不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。

⑶．互为基准的原那么。选择精基准时，有时两个被加工面，能够互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，如此能保证齿面余量均匀。

从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证变速箱箱体在整个加工进程中大体上都能用统一的基准定位。从变速箱箱体零件图分析可知，它的顶平面与各要紧支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准利用。但用一个平面定位仅仅能工件的三个自由度，若是利用典型的一面两孔定位方式，那么能够知足整个加工进程中大体上都采纳统一的基准定位的要求。至于前后端面，尽管它是变速箱箱体的装配基准，但因为它与变速箱箱体的要紧支承孔系垂直。若是用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧和夹具结构设计方面都有必然的困难，因此不予采纳。

变速箱体的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确信

江淮12变速箱箱体的零件的材料采纳灰铸铁铸造。变速箱材料为HT20-40-GB976-61，HB为170-241，生产类型为大量量生产，采纳铸造毛坯。 （1）江淮12变速箱箱体为铸造件，对毛坯的结构工艺有必然要求： ①、铸件的壁厚应和适合，均匀，不得有突然转变。 ②、铸造圆角要适当，不得有尖角。

③、铸件结构要尽可能简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。

④、增强肋的厚度和散布要合理，以避免冷却时铸件变形或产生裂纹。

⑤、铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。 毛坯形状、尺寸确信的要求

（2）设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： ①、各加工面的几何形状应尽可能简单。 ②、工艺基准以设计基准相一致。 ③、便于装夹、加工和检查。

④、结构要素统一，尽可能利用一般设备和标准刀具进行加工。

在确信毛坯时，要考虑经济性。尽管毛坯的形状尺寸与零件接近，能够减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工本钱，但如此可能致使毛坯制造困难，需要采纳昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造本钱。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确信必然要考虑零件本钱的问题但要保证零件的利用性能。在毛坯的种类

形状及尺寸确信后，必要时可据此绘出毛坯图。

第3章 变速箱体材料及毛坯的确信

变速箱体的材料

依照《机械零件手册》第23页 表4-5 ，确信变速箱体的材料为HT200。当铸件壁厚为10～20时，σb≥195 MPa 。

变速箱体的毛坯

依照《有效机械制造工艺设计手册》第43页 表2-1 ， 确信变速箱体的工艺方式为砂型机械造型。

依照《有效机械制造工艺设计手册》第44页 表2-3 ， 确信加工余量MA的精度品级为G级，余量公差品级CT为9级。 依照《有效机械制造工艺设计手册》第46页 表2-5 得： 箱体铸件壁厚公差为2 mm 。 坯料重量约为58 Kg 。

第4章 工艺规程设计

基准的选择

粗基准的选择

粗基准的选择要求是：保证能迅速靠得住的加工出精基准；保证各加工表面有足够的加工余量，并尽可能使要紧加工表面加工余量均匀；保证各加工表面与不加工表面之间的彼此位置精度。与此同时，必需考虑定位准确、夹紧靠得住、夹具结构简单、操作方便等因素。而对有假设干个不加工表面的工件，那么应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。因此，选择上表面和双侧面为粗基准。 精基准的选择

精基准的选择，重点考虑保证加工精度，使加工进程操作方便。选择精基准应遵循的原那么有：基准重合原那么，基准统一原那么，互为基准原那么，自为基准原那么，所选精基准应保证工件装夹稳固靠得住，夹具结构简单，操作方便。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。依照上述原那么，选择上表面，一个侧面和一个端面作为精基准，其中，上表面为要紧定位基准面。

工艺线路的制定

零件的加工工艺方案将决定组合机床的加工质量、生产率、整体布局和夹具结构等。制订工艺线路的起点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能取得合理的保证。在生产纲领已经确信为大量生产的条件下，能够考虑采纳组合机床配以专用夹具，并尽可能使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济成效，以使生产本钱尽可能下降。

在制定工艺方案时，应考虑的几点大体原那么有： ㈠ 选择适合靠得住的工艺方式； ㈡ 粗精加工要合理安排； ㈢ 工序集中的原那么；

㈣ 定位基准及加紧点的选择原那么； ㈤ 节约本钱，提高经济效益。

综合考虑各方面因素，拟定的工艺方案如表4-1所示：

表4-1 工艺方案

工序号

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

工 序 名 称

铸造毛坯。

清除浇口、坯缝、砂泥。

检验。按毛坯图纸检查，型腔内部必须清理干净 消除内应力处理。

检验测量硬度。检验HBS170～241 各表面涂酚醛底漆。 粗铣上口。控制尺寸 ， 粗铣两侧面。控制尺寸246± ， 半精铣上口。控制尺寸± ，± 铣两端面。控制尺寸58± ，578± 精铣两侧面。控制尺寸± 精铣上口。控制尺寸60± ，130±

13 检验。

钻工艺孔φ。扩铰工艺孔φ12H8。都需控制尺寸35± ，523±，14

25

15 粗镗6孔。钻3孔。控制尺寸φ15+0 16 半精镗6孔。半精镗φ+ 17 精镗6孔。铰3孔。 18 检验。 19 钻两侧面孔。

20 倒两侧面孔角60°。分别倒角至φ12，φ21 钻两端面孔。

22 倒两端面孔角60°。倒至φ12 23 钻上口孔。

24 倒上口孔角60°。倒至φ10 25 攻两侧面螺纹。 26 攻两端面螺纹。 27 攻上口9孔螺纹（前）。 28 攻上口11孔螺纹（后）。 29

去毛刺、锐边、清洗。

10，φ8 30 31

检验。 涂油、入库。

加工设备及工艺装备的选用

参考《有效机械制造工艺设计手册》相关内容，选择加工设备及工艺装备如表4-2所示：

表4-2 加工设备及工艺装备

工序号

工序名称

铸造毛坯

清除浇

加工设备 工 艺 装 备

01

02 口、坯缝、砂泥

03 检验 消除内应力处理

检验测量硬度

各表面涂酚醛底漆

04

05

06

07

粗铣上口

08

粗铣两侧面

09

半精铣上口

10

铣两端面

11

精铣两侧面

12

精铣上口

13

检验

钻工艺

14

孔φ

15

粗镗6孔，钻3孔

16

半精镗6孔，半精

粗铣上口组机 粗铣两侧面组机

半精铣上口组机 铣两端面组机

精铣两侧面组

机 精铣上口组机

钻、扩、铰工艺孔组机

9孔镗组机 9孔镗组机 专用夹具、镶齿面铣刀

专用夹具、镶齿面铣刀、卡尺

专用夹具、镶齿面铣刀

专用夹具、镶齿面铣刀、界限卡

规

专用夹具、千分尺 镶齿面铣刀、

专用夹具、镶齿面铣刀、卡尺

千分尺、高度尺、 直角尺、杠杆表、 塞尺、

专用夹具、直柄麻花钻、扩铰复合刀、300/卡尺、塞规、高度尺、杠杆表

专用夹具、YG8镗刀、直柄麻花钻、内径千分尺、内径百分表、卡尺、塞规

专用夹具、卡尺、塞规、内径百分表

镗φ+

17

精镗6孔，铰3孔

18

检验

19

钻两侧面孔

倒两侧

20

面

孔

角

60°

21

钻两端面孔

倒两端

22

面

孔

角

60°

23

钻上口孔

24

倒上口孔角60°

25

攻两侧面螺纹

26

攻两端面螺纹

9孔镗组机

36孔钻组机

手电钻 13孔钻组机

手电钻 23孔钻组机

手电钻 36孔攻丝组机13孔攻丝组机专用夹具、绞刀、YG6镗刀、内径千分表、千分尺、塞规、卡尺

内径千分表、塞规、千分尺、平行度同轴度检具、垂直度检具、圆柱角尺

专用夹具、直柄麻花钻、专用塞规、卡尺

直柄麻花钻

专用夹具、直柄麻花钻、钻铣复合刀、专用塞规、、塞规、卡尺

直柄麻花钻

专用夹具、直柄麻花钻、塞规、卡尺

直柄麻花钻

专用夹具、机用丝锥、螺纹塞规

专用夹具、机用丝锥、螺纹塞规

攻上口

27

9孔螺纹（前）

攻上口

28

11孔螺纹（后）

去

29

毛

9孔攻丝组机 专用夹具、机用丝锥、螺纹塞规

11孔攻丝组机 专用夹具、机用丝锥、螺纹塞规

刺、锐边、清洗

千分尺、同轴度平行度检具、垂直度检具、同柱

30 检验

31

涂油、入库

确信精铣箱体两头面的加工余量、切削用量及大体工时

加工余量的确信

依照《有效机械制造工艺设计手册》第119页 表7-25 ， 确信精铣两头面的加工余量为1 mm 。

切削用量的确信

铣削总宽度：ae=260mm ，铣削总长度：ι=216 mm 。

依照《金属切削手册》第页 表6-5 ，确信铣刀直径为：d0=320 mm 依照《金属切削手册》第页 表6-6 ，确信铣刀的齿数为细齿30齿 依照《机械制造装备设计课程设计》第187页 附表5-5 ， 选择被吃刀量为ap=1 mm

依照《机械加工工艺手册》第98页 表 ，取主轴转速为250 r/min 切削速度:vc=πDn/1000=×320×250/1000≈251 m/min 依照《有效机械制造工艺设计手册》第144页 表8-24 ， 确信每齿进给量fz= 毫米/齿 进给量f=fzz=×30= mm/r

进给速度:vf=fzzn=×30×250≈173 mm/min

大体工时的确信

依照《有效机械制造工艺设计手册》第155页 表8-32 ，

铣削大体时刻:Tb=（ι+ι1+ι2）/fMz ,其中ι为总的铣削长度；fMz为工作台的水平进给速度；ι1=×[d-(d2-ae2)1/2]+(1～3) ；ι2取3～5 ；d为刀具直径。

代入数据得：Tb={216+×[320-(3202-2752)1/2]+ 3+5}/173≈ min

辅助动作时刻包括拿取工件并放在夹具上，手动夹紧，启动机床，打扫定位面，放松卸下工件，测量等时刻。

依照《有效机械制造工艺设计手册》第155页 表8-32 ， 辅助动作时刻：Ta=1++++++++1+= min TB= Ta+ Tb=+= min

布置工地时刻：Ts=5%×TB=5%×= min

休息及生理需要时刻：Tr=30%×TB=30%×= min

由于n=50000件/年，数值专门大，平均到每一个工件的预备时刻和终止时刻Te/n能够忽略不记，因此，

单件计算时刻：Tc= Ta+ Tb +Ts+ Tr=+++= min

编制机床生产率计算卡

依照《机械制造装备设计》第144页相关公式得： 机床的生产率Q1=60/T单件=60/≈7件/h

机床的负荷率η=Q1tk/A , tk为年工作时刻（h），A为年生产纲领（件） 带入数据得：η=7×4200/50000==% 理论生产率Q= Q1η=×%= 件/h

依照前面设计内容编制机床生产率计算卡，如表5-2所示：

表5-2 机床生产率计算卡

被加工零图号 件 名称 毛坯种类 铸件 58 Kg 拖拉机变速毛坯重量 箱体 材料 工序名称 序号 HT200 硬度 工序号 170～241HBS 10 速进给进给量量辅助时间 工时/ min 精铣两侧面 工步名工作行程切称 /mm /m·min-1 /mm·/mm·工进时间 r-1 1 安装工件 2 工件定位夹紧 3 工作台快进 4 工作台工进 875 251 125 600 173 6 min-1 5 工作台 停止 6 工作台1000 快退 6600 7 工件松 开 8 卸下工 件 备注 1.两铣削累计 头的转速为250 r/min 单件总工时 （件/h） （件/h） % 2.一次安机床生产率 装加工一个工件 理论生产率 负荷率

第5章 组合机床整体设计

组合机床配置形式的选择

依照变速箱的结构特点、加工部位（两头面）、尺寸精度、表面粗糙度及生产率等要求，确信该机床为单工位卧式组合机床，机床具有两个铣削头，对变速箱体的双侧面同时进行铣削加工，以达到节省时刻，提高加工效率的目的。组合机床的配置形式简图如图5-1所示。

图5-1 组合机床的配置形式简图

绘制机床联系尺寸图 动力部件的选用

依照《金属切削刀具》第59页 表4-3 公式得：单个铣削头铣削力： Fc =×·ae···z·d0-1 =××275× N

总的铣削力为：2·Fc =2×= N

依照《金属切削刀具》第60页 公式得：进给功率Pf =·Pm

由节内容知：单个铣削头的铣削功率P = KW ， 总的铣削功率Pm =2·P =2×= KM 因此进给功率Pf =×≈1 KW

由节内容知：进给速度vf=173 mm/min 工作台行程为1000 mm 。 据此查《组合机床及其自动化》第47页 表2-15 ， 选择铣削工作台的型号为：1XG50 。

装料高度的确信

装料高度指工件安装基面至机床底面的距离。依照选择的工作台尺寸，考虑夹具体及定位装置的高度需求，参考《机械制造装备设计》相关内容，确信机床的装料高度为1060 mm 。

侧底座的选择

铣削头能够与比其大一规格的滑台相配套利用，并依照所选铣削头的相关联系尺寸及所选择的铣削工作台的相关联系尺寸，查《组合机床及其自动化》

第51页 表2-18 ，选择的侧底座型号为：1CC501 。其尺寸参数如图5-2所示：

（图中的尺寸单位为：mm）

图5-2 侧底座的尺寸参数

绘制机床联系尺寸图

依照前面设计内容，参考《机械制造装备设计》相关内容，绘制机床联系尺寸图。详细图纸内容见机床联系尺寸图。

绘制铣削变速箱体两头面工序图

参考变速箱体零件图，综合考虑箱体的加工要求及定位基准的选择，并依照前面设计内容，绘制被加工零件工序图。由于位置尺寸578的误差对称，详细图纸内容见工序图。

绘制精铣变速箱体两头面加工示用意 刀具的选择

由节设计内容知，选择直径为320 mm的镶齿套式面铣刀。 依照《机械制造技术基础课程设计指导教程》第68页 表3-23 ， 绘制刀具示用意如图5-3所示，尺寸如表5-1所示。

DdD1L1L

图5-3绘制刀具示用意

表5-1 刀具尺寸

D（mm） D1（mm） d（mm） L（mm） L1（mm）

内孔公差带

H7

320

306 80 56 48

铣削头的选择

铣削功率的计算：

依照《金属切削手册》第页 表1-16 知：平均铣削厚度 hDave= mm

材料切除率Q=vf·ap·ae=173×1×275≈×105 mm3/min 依照《金属切削手册》第页 图1-16 知： 单位材料切除率的切削功率Pc=7×10-5 KW·min/mm3 材料的切削功率Pm= Pc×Q=7×10-5××105= KW

据此查《组合机床及其自动化》第34页 表2-10 ，选择铣削头的型号为：TX32A ，其配套的传动装置型号为：TX32A-F1。

参考《组合机床及其自动化》第31页及《机械制造装备设计课程设计》第182页相关内容，确信连接铣刀和铣削头的莫氏锥柄锥度号为50号，其尺寸如图5-4所示：

7:24

（图中的尺寸单位为：mm）

图5-4莫氏锥柄尺寸

对刀元件的选择

依照《有效机械制造工艺设计手册》第317页 表14-15 ，选那么的对刀块为：对刀块25 JB/ 。尺寸如图5-5所示：

0.8其余12.50.2

（图中的尺寸单位为：mm）

图5-5对刀块尺寸

依照《有效机械制造工艺设计手册》第317页 表14-15 ，选那么的对刀塞

尺为：塞尺2 JB/ 。尺寸如图5-6所示：

0.4其余6.30.4

（图中的尺寸单位为：mm）

图5-6塞尺尺寸

绘制加工示用意

依照前述设计内容，参考《机械制造装备设计》第132页相关内容，绘制精铣变速箱体两头面加工示用意，具体内容详见加工示用意。

第6章 专用夹具设计

夹具概述

夹具分类

由机械制造工艺系统的组成—机床、工件、刀具和夹具能够看出夹具在机械加工中占有很重要的地位，是制造系统的重要组成部份。不管是传统制造仍是现代制造系统，夹具都是十分重要的。尤其在成批生产时更是大量的采纳机床夹具，它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对与机床或刀具取得正确的位置。机床夹具的好坏将直接阻碍工件加工表面的位置精度，好的夹具设计能够提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产本钱等，还能够扩大机床的利用范围。

机床夹具按其通用特性划分可分为：通用夹具、专用夹具、可调夹具、成组夹具、组合夹具、随行夹具。按所利用的机床划分可分为：车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、磨床夹具、镗床夹具等。机床夹具的组成元件一样包括：定位元件及定位装置，夹紧元件及夹紧装置，导向元件，对刀元件及定向元件，夹具体，其它元件及装置。

机床夹具的现状

国际生产研究协会的统计说明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种常常更新换代，以适应市场的需求与竞争。但是，一样企业都仍适应于大量采纳传统的专用夹具，一样在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千乃至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3～4年就要更新50～80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10～20％左右。专门是最近几年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：

㈠ 能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产预备周期，降低生产本钱； ㈡ 能装夹一组具有相似性特点的工件；

㈢ 能适用于周密加工的高精度机床夹具；

㈣ 能适用于各类现代化制造技术的新型机床夹具；

㈤ 采纳以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；

㈥ 提高机床夹具的标准化程度。

现代机床夹具的进展方向

现代机床夹具的进展方向要紧表现为标准化、周密化、高效化和柔性化等四个方面。

㈠ 标准化：机床夹具的标准化与通用化是彼此联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准和各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产预备周期，降低生产总本钱。

㈡ 周密化：随着机械产品精度的日趋提高，必将相应提高了对夹具的精度要求。周密化夹具的结构类型很多，例如用于周密分度的多齿盘，其分度精度可达±\"；用于周密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm 。

㈢ 高效化：高效化夹具要紧用来减少工件加工的大体时刻和辅助时刻，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上利用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上利用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在实验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。

㈣ 柔性化：具有高度柔性的夹具，能实现多种工艺要求的、具有必然相似性的不同零件的定位夹紧，缩短零件加工的预备时刻和辅助时刻，稳固性好，靠得住性强。

夹具设计任务

为提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，故需设计专用夹具。依照设计任务书的要求为铣变速箱体两头面设计专用夹具。所用机床为前面章节所设计的组合机床，生产规模为大量生产，加工要求保证尺寸578mm ，表面粗糙度为 μm 。

拟定夹具结构方案

确信工件定位方案及设计选择定位装置

㈠ 定位方案：由节设计内容知，选择变速箱体上表面，一个侧面和一个端面为定位基准面，别离工件的三个自由度，两个自由度和一个自由度。其中，上表面为要紧定位基准面。

㈡ 定位元件的选取：依照箱体的尺寸等因素，上表面定位元件选择三个支承板，在夹具体安装时，保证三个支承板定位面等高，箱体的三个自由度。

依照《机械制造装备设计课程设计》第151页 附表 ，选择支承板为： 支承板 B25×220 JB/ ,其简图如图6-1，尺寸参数如表6-1所示：

配磨其余12.5AlAAA图6-1支承板简图

表6-1 尺寸参数

H 25

0

L 22

0

B 40

b 20

ι 30

A 83

d 1

h h1 孔数

7 3

注：表中除孔数外，其余尺寸单位均为 mm 。

侧面的定位元件选择支承钉，箱体的一个自由度。

依照《机械制造装备设计课程设计》第150页 附表 ，选择支承板为： 支承钉 A16×8 JB/ , 其简图如图6-2，尺寸参数如表6-2所示：

配磨其余

图6-2支承钉简图

表6-2 尺寸参数

d

D

H

L

基本尺寸

16

20

极限偏差 r6 +

10

+

8

注：表中尺寸单位均为 mm 。

变速箱体的端面为加工表面，因此，端面的定位方式应选择为活动式的定位支承。变速箱体的上表面和侧面的定位已经了四个自由度，依照六点定位原那么，端面的定位需变速箱体的两个自由度。定位元件选择两个支承钉，安装时保证两支承钉的定位平面在同一平面上。支承钉型号与侧面定位用支承钉型号相同，为：支承钉 A16×8 JB/ ,尺寸参数如表6-2所示。其示用意如图6-2

所示。

确信工件夹紧方案及设计选择夹紧装置

工件在夹具中正确信位后一样应夹紧，使工件在加工进程中维持已取得的定位不被破坏。夹紧机构设计时要知足的原那么如下：

㈠ 夹紧时不能破坏工件在定位元件上所取得的位置；

㈡ 夹紧力应保证工件位置在整个加工进程中不变或不产生不许诺的振动； ㈢ 使工件不产生过大的变形和表面损伤； ㈣ 夹紧机构必需靠得住；

㈤ 夹紧机构操作必需平安省力、方便，符合个人操作适应；

㈥ 夹紧机构的复杂程度及自动化程度必需与生产纲领和工厂条件相适应。 夹紧点选择的一样原那么：

㈠ 尽可能使夹紧点和支承点相对应，使夹紧力作用在支承上；

㈡ 夹紧点的选择应尽可能靠近加工表面，且选择在不致引发过大变形的位置。

遵循上述原那么，确信夹紧点的位置在箱体底面靠近两头面处，与上表面的定位支承板相对。在端面处有一处定位，变速箱体的一个自由度，且在加工进程中，箱体受力与其相对，故无需再施加夹紧力。

参考《有效机械制造工艺设计手册》第331页 表14-20 选择夹紧元件为钩形压板，型号为：压板 A17×55 JB/ 。其简图如图6-3所示，尺寸参数如表6-3所示：

其余图6-3压板尺寸参数

表6-3 尺寸参数

D

r

d

基

H

h基

1

AB本尺

极限极限寸

偏差f9

本尺

寸 偏差h11

1433

5

2

10 3 5 5 0

5 0 5

注：表中尺寸单位均为 mm 。

对刀装置的选择

由节设计内容知：

选择的对刀块型号为：对刀块25 JB/ 。 选择的对刀塞尺型号为：对刀塞尺2 JB/ 。 简图及尺寸参数参照图5-5及图5-6 。

r

d1

2

1 216 8 0

h2

3

h

1

夹具体与铣床联接定位键的选择

依照节设计内容知：

铣床工作台的T型槽尺寸为：5-18×105 （槽数-槽宽×槽距） 。 据此查《有效机械制造工艺设计手册》第319页 表14-15 ，选择定位键为： 定位键 A18h6 JB/T8016-1999 。其示用意如图6-4所示，尺寸参数如表6-4所示：

其余

图6-4定位键示用意

表6-4 尺寸参数

B

L

基本尺寸

极限偏差h6

H

1

h

d 1

d

相配螺钉

0

18

5

22

1

1

1

M6×16

注：表中除相配螺钉外，其余尺寸单位均为 mm 。

夹具体设计

夹具体是整个夹具的基体和骨架。组成夹具的各类零件和机构等，都要安装

在夹具体上面，其形状和尺寸要紧取决于夹具上各组成件的散布情形及工件的形状、尺寸和加工特性等。综合考虑加工性能、强度、刚度及经济性等，确信夹具体为铸件，材料为HT200。夹具体的具体形状尺寸见夹具体零件图。

定位误差及夹紧力的计算

定位误差的分析计算

变速箱体的定位基准相关于在夹具体中的理想位置没有位移，因此，基准位移误差为零，即：△Y=0 。

端面的定位对箱体的加工精度有阻碍，由于端面定位基准与设计基准重合，因此，基准不重合误差为零，即：△B=0

端面定位支承钉安装时保证与对刀块的端面距离为3 mm ，由图5-6知：塞尺的尺寸为 ，因此，对刀误差为零，即：△对刀= 。

加工总误差为三者之和，故△=△Y+△B+△对刀= 。

加工保证尺寸578 ，因为3≈＞ ,因此，因此所设计的定位方案知足加工要求。

夹紧力的分析计算

依照《机械制造技术基础课程设计指导教程》第191页 表10-1 知： 夹紧力Fj=F/(1+3Lf/H) ,其中f= 依照节设计内容知：总的铣削力F= N

由节设计内容知，选择的钩形压板型号为：压板 A17×55 JB/ 由此得H=55 mm ，L=50 mm 。带入公式得： F1=(1+3×50×55)=

由于采纳两个钩形压板夹紧变速箱体，因此单个压板所需产生的夹紧力 F，j= Fj/2= N

夹具操作说明

由本章设计内容知，采纳钩形压板夹紧，采纳螺栓螺母施力机构，因此采纳手动夹紧。变速箱体安放在夹具上以后，调整旋转上侧面活动定位装置，使变速箱体在夹具上正确信位。变速箱体正确信位后，手动旋紧螺栓螺母施力机构，使钩形压板夹紧变速箱体，确保其在加工进程中维持正确的位置。变速箱体被夹紧后，调整旋转下侧面活动定位装置，从而使机床铣削两头面。铣削加工完成后，手动旋松螺栓螺母施力机构，从而卸下变速箱体。

绘制夹具装配图及夹具体零件图

依照本章设计内容，参考《机械制造装备设计》相关内容绘制夹具装配图及夹具体零件图。详细图纸内容参考夹具装配图及夹具体零件图。

第7章 总结

由本文的论述，咱们了解到，通过对梳棉机箱体结合件加工设备及工艺的研究与应用，在机床、夹具、刀具、工艺流程等方面进行合理设计和选择，有效提高了加工效率和产品质量，扩大了加工适应范围，提高了靠得住性，具有必然的先进性，取得了良好的经济效益和社会效益，为解决此类多孔同时加工问题举了一件实例。

本功效设计制造的机床为铣两头面卧式组合机床。咱们将铣削主轴设为机械传动，而进给系统为液压操纵，使在知足利用要求的前提下降低了本钱。作为关键部件的液压滑台采纳国产通用部件。以比较简单的方式完成旋转运动和直线运动的同步进行，超级有效。

本机床所用夹具的通用性强，工件采纳手动定位夹紧，快速方便。定位采纳两面的定位方式，夹紧采纳手动加紧，采纳这种方式完全能够知足精度要求。而且简易方便，制造本钱低，通用性好。

在刀具方面，由于所加工孔的尺寸精度和表面粗糙度要求都不算高，采纳镶齿面铣刀。这种刀具采购比较方便，而且价钱也要廉价。当加工工件时，切削力和切削热随刀头螺旋角的增大而减小(减 少)，切削轻快，刀具耐费用高。在保证强度的前提下，有效降低了切削力和切削温度，提高了刀具利用寿命和生产效率。

通过本功效的实施，变速箱两头面加工质量和生产效率取得较大幅度提高，经济和社会效益显著。而且加工精度也完全能够知足设计要求。那么在直接经济效益方面，节省了大量加工工时。

8.参考文献

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[13] 李洪主编. 机械加工工艺手册. 北京: 北京出版社, 1990.

[14] 李凯岭,宋强主编. 机械制造技术基础. 山东: 山东科学技术出版社, 2020. [15] 牛永生，吴隆，李力，姜春英主编.机械制造技术.西安：陕西科技出版社，2002

致谢

历时一个学期的毕业设计即将终止，咱们的大学生活也要划上句号了。通过咱们几个月的认真设计，较为的完成了设计任务。

通过本次设计，咱们较为全面深切的结合四年来所学的基础课程，专业课程和通过各类媒介搜集的最新信息和现场实际分析和解决工程实际问题。`使咱们学会利用手册和图表资料，搜集和分析与题目相关的资料并能熟练运用。同时，由于本次毕业设计是我和崔立强同窗合作完成的。这让咱们在协同合作，彼此配合，解决同一个问题的能力大大提高。我感到从本次毕业设计中，不仅是学习了许多专业知识，加倍学会了如何综合运用它们。更重要的是咱们树立了实事求是，严谨认真的治学态度。通过近一个学期的接触，咱们发觉尹明教师对科学严谨认真，对咱们严格要求，工作上兢兢业业，在此再次感激！

最后，感激列位教师对咱们的设计给予的支持和帮忙，专门是咱们的指导教师刘振生教师。