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1全套图纸联系QQ13456569151绪论机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、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。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下：清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题,。夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角R。端面与外圆定位时，与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构2相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成本,提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。32零件工艺分析及生产类型的作用2.1零件的分析题目所给的零件是减速箱体，箱体是机器的基础零件，他将机器中有关零件的轴，套，齿轮等相关零件连接成一个整体，并使之达到正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来完成规定运动，故箱体加工质量，直接影响到机器的性能·精度和寿命。2-1减速箱体零件图2.2零件的工艺分析箱体类零件的结构比较复杂，薄壁且不均匀，加工表面多，其加工表面是平面和孔。通常平面的加工精度比较容易保证，而精度比较高的支撑孔以及孔与孔之间、孔与平面之间的相互位置精度则比较难保证，往往成为生产中的关键。所以在制定相互1173240141081305035±0.031512790±0.133±0.03?60104524235+0.027-0?0.05A??586×M5-7H深100.02B1.63.22×?8锥孔1.66×M5-7H40+0.027-0??520.05B1.63.26×?96×?14256.3AAB-B3.23.2A-A3.26×M5-7H1.63.26.31.66.31.6146.3AB75?47?18016017015030209811220R104×M5-7H深126.3BBBBBB4加工工艺过程时，应该将如何将保证孔的位置精度作为重点来考虑。此外，还应该特别注意箱体的生产批量和工厂的生产条件。通过对该零件的重新绘制，只原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该箱体需要加工的主要表面是三对支撑孔、螺纹孔及底面（装配基准面）、顶面和左右外侧面。三对支撑孔是垂直关系。孔的公差为H7，表面粗糙度Ra1.6um、Ra3.2um、Ra6.3um。由零件图可知，零件的材料为HT150，该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性，减震性，切削加工性，铸造性，价格便宜，铸造方便，但塑性较差，脆性高，适用于承受较大应力，耐磨的零件。2.3零件的生产类型根据设计题目可知：Q=4000台/件，；结合生产实际，备品率和废品率分别取0.1和0.01，代入公式（2-1）得生产纲领N=4000×1×（1+0.1）×（1+0.01）|=4444件/年，生产批量为大批量生产。3确定毛坯类型绘制毛坯图机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。3.1材料的工艺性能材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。3.2毛坯的尺寸、形状和精度要求毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。3.3零件的生产纲领5选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。3.4选择毛坯该箱体零件的结构形状比较复杂，生产批量大，所以毛坯选择铸件，零件材料为HT150。为了消除铸造应力，稳定加工精度，铸造后安排退火处理。3.5毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定1）根据箱体零件图计算轮廓尺寸，长180mm、宽170mm、高127mm,所以零件的最大轮廓尺寸为180mm。2）由表2.8得，铸造方法金属型、铸件材料按灰铸铁，得到公差等级CT，由表2.7查得公差带相对于基本尺寸对称分布。3）由表2.8，铸造方法按金属型、铸件材料按灰铸铁，得到机械加工余量等级范围，取为F级。4）对于所有加工表面的机械加工余量取同一个值，由表5-4查得最大轮廓尺寸为180mm、机械加工余量等级为F级，求毛坯尺寸：R127=127+2.5x2=132R180=180+3×2=186R130=130+2.5×2=135R47=47+2×2=51R170=170+2.5×2=175R42=42+2×2=246R15=15+2×2.5=203.6绘制毛坯图63-1减速箱体毛坯图7表2.1毛坯尺寸及机械加工总余量表加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工总余量铸件尺寸上端面127mm3.63.5130.5±1.8下端面127mm3.63.5130.5±1.8下底板的上表面15mm2.23.518.5±1.1φ60端面130mm3.64134±1.8φ35端面117mm3.64121±1.84工艺规程设计4.1定位基准的选择定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1）精基准的选“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。“自为基准“原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准“原则当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。从保证箱体面与孔，孔与孔，面与面之间的位置关系考虑，精准面的选择应能保证箱体在整个加工过程中基本上都能用统一基准定位，所以我选减速箱体的底面作为精基准。2）粗基准的选择根据粗基准的选择原则和零件的形状尺寸，选用减速箱体的上表面作为粗基准8为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度，则应以不加工表面为粗基准。若工件上有很多歌不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次，应精良避免重复使用。4.2拟定工艺路线工艺路线的拟定是制订工艺规程的总体布局，包括确定加工方法、划分加工阶段、决定工序的集中与分散、加工顺序的安排以及安排热处理、检验及其他辅助工序。他不但影响加工的质量和效率，而且影响工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。因此，拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。根据零件图上各个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表2.25平面加工方案的经济精度和表面粗糙度；查表2.24孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定减速箱体零件各个表面的加工方法，如表3.1所示。表面加工方法的确定9加工表面表面粗糙度公差、精度等级加工方法侧面Ra3.2IT11粗铣—半精铣上平面Ra3.2IT11粗铣—半精铣下平面Ra6.3IT12粗铣底板上面Ra6.3IT12粗铣侧面Ra3.2IT11粗铣—半精铣锥孔φ8Ra1.6IT8钻孔—铰孔孔φ42Ra6.3IT11粗镗孔φ47Ra1.6IT8粗镗—半精镗—精镗孔φ75Ra25IT13粗镗孔φ35Ra1.6IT8粗镗—半精镗—精镗孔φ40Ra1.6IT8粗镗—半精镗—精镗沉头孔Ra25IT11钻孔—锪孔螺纹M5-7H————钻孔—攻丝表3.1减速箱体零件各表面加工方案为了消除铸造应力，稳定加工精度，铸造后安排退火处理。为了保证加工精度，平面和孔隙的粗精加工划分成不同的工序。综合以上个项，可设计以下二种工艺路线：工艺路线一：工序一.上下表面互为基准，进行粗铣半精铣加工工序二.粗铣底座上面，侧面工序三.钻φ8锥孔，铰φ8锥孔工序四.粗铣半