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1 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
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。
2零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²精度和寿命。
A-A
2³?8
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R a1.6um、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=4000³1³（1+0.1）³（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
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=132 R180=180+3³2=186 R130=130+2.5³2=135 R47=47+2³2=51
R170=170+2.5³2=175 R42=42+2³2=246 R15=15+2³2.5=20
3.6绘制毛坯图
3-1减速箱体毛坯图
表2.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表
4 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
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
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.粗铣半精铣侧面
工序五.粗镗半精镗侧面φ40,φ35孔 工序六.精镗侧面φ40,φ35孔
工序七.粗镗底面φ42粗镗φ47粗镗φ75半精镗φ47孔 工序八.精镗底面φ47孔
工序九.钻M5-H7螺纹孔，钻底面φ9φ/15孔，锪沉头孔 工序十.攻钻M5-H7螺纹 工艺路线二：
工序一.粗铣下平面，保证粗糙度Ra6.3 工序二 粗铣上平面，半精铣上平面
工序三.粗铣底板上表面
工序四. 钻底板上的孔，绞孔至φ8，保证粗糙度Ra1.6
工序五. 钻底板另一侧的孔，绞孔至φ9，锪沉头孔φ14，以后的工序采用底板对角线上的两个孔定位
工序六.粗铣半精铣侧面，保证粗糙度Ra3.2
工序七.粗镗φ35，φ40的孔，半精镗φ35，φ40的孔，精镗φ35，φ40的孔，保证粗糙度Ra1.6
工序八.粗镗φ42，φ47，φ75，半精镗φ47保证形位要求 工序九.精镗φ47，保证粗糙度Ra1.6 工序十.钻上平面4⨯φ4的孔 工序十一.攻4⨯M5-7H深12的螺纹 工序十二.钻φ35孔周围φ4的孔 工序十三.攻φ35孔周围M5-7H的螺纹 工序十四.钻φ40孔周围φ4的孔 工序十五.攻φ40孔周围M5-7H的螺纹 工序十六.钻底面φ47孔周围φ4的孔
工序十七.攻底面φ47孔周围M5-7H深10的螺纹 工序十八.检验 工序十九.去毛刺
工序二十.内壁涂黄漆，非加工面涂底漆
经过比较，考虑安全性，精度保持性，技术经济性和夹具复杂程度，选择工艺路线二进行加工。
5工序设计
5.1选择加工设备与工艺设备
机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应； 机床的精度应与工序要求的精度相适应； 机床的功率应与工序要求的功率相适应； 机床的生产率应与工件的生产类型相适应；
还应与现有的设备条件相适应。
工序一到工序五是粗铣和半精铣，各工序的工步步多，成批生产部要求很高的生产
率，加工精度也不是要求很高，所以选用铣床就能满足要求。本零件的外轮廓尺寸不
大，精度要求也不是很高，所以选用k62万能卧式铣床。
工序七到工序十三是粗镗，半精镗，精镗2-φ35，2-φ40，φ42，φ47，φ75的
孔，应在镗床上进行，其他工序为钻孔，应该在钻床上加工。
5.2选择夹具
本箱体零件外形比较复杂，应在专用夹具上进行加工。
5.3选择刀具
根据不同的工序选用补同的刀具。
在粗铣和半精铣的工序中根据表5-104选用盘铣刀；
在钻孔和镗孔的工序中选用麻花钻和镗刀。
在绞孔时用细柄机用和手用丝锥。
5.4选择量具
本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。
1) 选择加工孔用量具
2) 粗镗孔φ35, φ40, φ42,从表5-108中选取读数值0.01mm，测量范围25~50mm
的内径千分尺即可。粗镗孔75选择读书0.01mm，测量范围50~175的内径千分尺即。
3）半精镗φ35,φ 40,φ 42,选用读数值0.01mm，测量范围15~35mm，和35~50mm
的内径百分尺即可。4）精镗孔，由于精度要求较高，加工时每个工件都需要测量，故
选用极限量规。选择锥柄圆柱塞规。长度测量
选用两用/双面游标卡尺。
6 确定切削用量及基本时间
选择切削用量应根据工件的材料、刀具的材料、机床的功率、工艺系统刚度和加
工精度要求等情况，在保证工序质量的前提下，充分利用刀具的切削性能性能和机床
的功率、转矩等特性，获得高生产率和低成本加工。
从刀具耐用度的规律出发，首先应先选定背吃刀量,其次选定进给量f，最后选
定切削速度。
工艺3粗铣下平面
1）切削深度 =8mm.
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀根据所选择的k62万能卧式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》，选择切削速度vc=65m/min。 65⨯1000=258r/min，查《机械制造基础课程设计》得计算主轴转速n=3.14⨯80
255⨯3.14⨯80=64m/min n=255r/min，然后计算实际vc=1000
4）基本时间的确定
铣削常用符号如下：
z——铣刀齿数
fz——铣刀每齿的进给量，mm/z
fMz——工作台的水平进给量，mm/min
fM——工作台的进给量，mm/min，fM=fznz
ae——铣削宽度，mm
ap——铣削深度，mm
d——铣刀直径，mm
查《机械制造技术基础课程设计指南》[2]表2-28得此工序机动时间计算公式： Tj=l+l1+l2 fMz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min。
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=170mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
= =0.37min
所以总t=0.37³5=1.85min。
工艺4粗铣上平面，半精铣上平面。
工步（1）：粗铣上平面。
1）切削深度 ap=3mm。
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀根据所选择的k62万能卧式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》，选择切削速度vc=65m/min。 65⨯1000=258r/min，查《机械制造基础课程设计》得计算主轴转速n=3.14⨯80
255⨯3.14⨯80=64m/min n=255r/min，然后计算实际vc=1000
4）基本时间的确定 ：查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-28得此工序机动时间计算公式： [2]
Tj=l+l1+l2 fMz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min。
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=132mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
= =0.29min
所以总t=0.29³4=1.16min。
工步2：半精铣上平面。
1）切削深度 ap=1mm。
2）进给量的确定 此工序选择YG8硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X52K立式铣床功率为4KW,取fz=0.10mm/r，f=0.10⨯10=1mm/r 。
3）切削速度的确定 查《机械制造技术基础课程》vc=124m/min，计算主轴转速，查《机械制造技术基础课程设计》机床主轴转速表，确定n=490r/min，再计算实际切削速度
vc=490⨯3.14⨯80=123m/min 1000
4）基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=490r/min，工作台进给量
=fz⨯z⨯n=0.1⨯10⨯490=490mm/min
根据机床说明书取fMfM=480mm/min；切削加工面L=132mm
根据《机械制造技术基础》，表30-9查得l1+l2=7，
l+l1+l243Tj===0.08min fMz480
工艺4粗铣底板上表面
1）切削深度 =6mm.
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀根据所选择的k62万能卧式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》，选择切削速度vc=65m/min。 65⨯1000=258r/min，查《机械制造基础课程设计》得计算主轴转速n=3.14⨯80
255⨯3.14⨯80=64m/min n=255r/min，然后计算实际vc=1000
4）基本时间的确定 ：查《机械制造技术基础课程设计指南》[2]表2-28得此工序机动时间计算公式：
l+l1+l2Tj= fMz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min。
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=132mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
= =0.29min
所以总t=0.29³2=0.58min。
工艺6 钻底板孔，铰孔至φ8。
1）
① 切削深度=20mm。
② 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：
d=7mm，=94mm,L=142mm。查《机械制造技术基础课程设计》f=0.08~0.16mm/r，取f=0.1mm/r，vc=50~70m/min，取vc=60m/min，根据上面数据，计算主轴转速，查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。
③ 基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，查得钻削Dl+l1+l2机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， 2f⨯n
l+l1+l247钻孔深度，=3，=5所以Tj===0.34min. f⨯n1360⨯0.1
工步2：铰孔φ8
① 切削深度ap=0.1mm。
②量和切削速度的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d=φ16mm,L=170mm,l=52mm，查《机械制造技术基础课程设计》表5-136，查得进给量f=0.2~0.4mm/r，取f=0.2mm/r，因为此工步为粗铰，查得vc=60~80m/min，取vc=60m/min，根据以上数据计算主轴转60⨯1000=1194r/min，查《机械制造技术基础》表10-2，查Z525立式钻床主速n=3.14⨯16
轴转速表，取n=1000r/min，再根据主轴转速计算实际的切削速度
1000⨯3.14⨯16vc==50m/min。 1000
③基时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，得扩孔，铰孔工D-d1l+l1+l2l=cotκα+(1~2)，序下的机动时间计算公式：Tj=，12f⨯n
l2=2~4mm，扩通孔长度l=16,l1=3,l2=3，见《机械制造技术基础》表28-42，
l+l1+l222==0.22min. f⨯n1000⨯0.1
工艺7 钻低面孔，铰孔至φ9，锪沉头孔φ14.
工步1：钻底面孔。 Tj=
① 切削深度=20mm。
② 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：
d=7mm，=94mm,L=142mm。查《机械制造技术基础课程设计》f=0.08~0.16mm/r，取f=0.1mm/r，vc=50~70m/min，取vc=60m/min，根据上面数据，计算主轴转速，查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。
③ 基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，查得钻削Dl+l1+l2机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， 2f⨯n
l+l1+l228钻孔深度，=3，=5所Tj===0.20min. f⨯n1360⨯0.1
工步2：铰孔至φ9.
① 切削深度ap=0.1mm。
② 量和切削速度的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d=φ16mm,L=170mm,l=52mm，查《机械制造
技术基础课程设计》表5-136，查得进给量f=0.2~0.4mm/r，取f=0.2mm/r，因为此工步为粗铰，查得vc=60~80m/min，取vc=60m/min，根据以上数据计算主轴60⨯1000=1194r/min，查《机械制造技术基础》表10-2，查Z525立式钻床转速n=3.14⨯16
主轴转速表，取n=1000r/min，再根据主轴转速计算实际的切削速度
1000⨯3.14⨯16vc==50m/min。 1000
③ 基时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，得扩孔，铰孔工D-d1l+l1+l2cotκα+(1~2)，序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
l2=2~4mm，扩通孔长度l=16,l1=3,l2=3，见《机械制造技术基础》表28-42，Tj=l+l1+l222==0.22min. f⨯n1000⨯0.1
工艺8 粗铣侧面，半精铣侧面。
工步1：粗铣侧面。
① 切削深度 ap=4mm。
②进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X52K立式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得
fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据
④ 《机械加制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转
速，查《机械制造技术基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
⑤ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时
间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=60mm
根据《机械制造技术基础》，表30-9查得l1+l2=7，
所以总时间T=0.07³3=0.21min.
工步2：半精铣侧面
① 切削深度 ap=1mm。
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X52K立式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制 造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=60mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工艺9 粗镗φ35，φ40的孔，半精镗φ35，φ40的孔精镗φ35，φ40的孔。 工步1：粗镗φ35的孔。
① 切削深度为=5.5mm。
②进给量的确 择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端车刀的根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表 5-146，得
fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=16mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工步2：半精镗φ35的孔
① 切削深度为=1mm
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=16mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工步3：精镗φ35的孔。
① 切削深度为=1mm
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=16mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工艺10 粗镗φ42，φ47，φ75，半精镗φ47的孔。
工步1：粗镗φ42孔。
① 切削深度为=5.5mm
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=50mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工步2：粗镗φ47的孔。
① 切削深度为=3mm
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=47mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工步3：粗镗φ75的孔。
① 切削深度为=3mm
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=2mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工艺11 精镗φ47的孔。
1） 切削深度为=1mm
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得
fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
4） 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=47mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工艺12 钻上平面4³φ4的孔。
1） 切削深度=20mm。
2） 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下： d=7mm，=94mm,L=142mm。查《机械制造技术基础课程设计》f=0.08~0.16mm/r，取
f=0.1mm/r，vc=50~70m/min，取vc=60m/min，根据上面数据，计算主轴转速，
查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。
3） 基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，查得钻削
Dl+l1+l2
机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），
2f⨯n
l+l1+l212
钻孔深度，=3，=5所Tj===0.08min.
f⨯n1360⨯0.1工艺13 攻4³M5-7H深12的螺纹孔。
1) 切削深度为=1mm
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端丝锥，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
4) 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间
l+l1+l2l+l1+l2
计算公式：TJ=(+)
fnfn
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=47mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
l+l1+l2l+l1+l2
TJ=(+)==0.11min。
fnfn
工艺14 钻φ35孔周围的φ4孔。
1）切削深度=5mm。
2）进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下： d=4mm，=94mm,L=142mm。查《机械制造技术基础课程设计》f=0.08~0.16mm/r，取
f=0.1mm/r，vc=50~70m/min，取vc=60m/min，根据上面数据，计算主轴转速，
查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。
3）基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，查得钻削
Dl+l1+l2
机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），
2f⨯n
l+l1+l212
钻孔深度，=3，=5所Tj===0.08min.
f⨯n1360⨯0.1工艺15 攻φ35周围的孔M5-7H的螺纹. 1) 切削深度为=1mm
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端丝锥，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3)切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
4)基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间
l+l1+l2l+l1+l2
计算公式：TJ=(+)
fnfn
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=47mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
l+l1+l2l+l1+l2
TJ=(+)=0.11min。
fnfn
工艺16 钻φ40孔周围的φ4孔.
1）切削深度=5mm。
2）进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下： d=4mm，=94mm,L=142mm。查《机械制造技术基础课程设计》f=0.08~0.16mm/r，取
f=0.1mm/r，vc=50~70m/min，取vc=60m/min，根据上面数据，计算主轴转速，
查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。
3）基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，查得钻削
Dl+l1+l2
机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），
2f⨯n
l+l1+l212
钻孔深度，=3，=5所Tj===0.08min.
f⨯n1360⨯0.1工艺17 攻40孔周围M5-7H的螺纹孔.
1) 切削深度为=1mm
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端丝锥，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
4) 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间
l+l1+l2l+l1+l2
计算公式：TJ=(+)
fnfn
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=47mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1 l2=7， +)=0.11min。
7 专用夹具设计任务
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过分析并与指导老师协商，决定设计第Ⅹ道工序——加工零件上表面，本夹具将用于x62万能卧式铣床。
7.1 夹具设计任务
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。为工序30粗铣上表面设计专用夹具，所选的机床为卧式铣床X62，中批生产类型。 1工序尺寸和技术要求
加工减速箱体铣削上表面，表面粗糙度Ra1.6um。
2生产类型及时间定额
生产类型为中批生产，时间定额25min.
7.2 拟订铣床夹具结构方案与绘制夹具草图
1 确定工件定位方案，设计定位装置
分析工序简图可知，加工减速箱体上表面，平行度为0.001mm，距离减速箱体下表面为132.5mm。从基准的重合原则和定位的稳定性、可靠性出发，选择减速箱体下表面为主要的定位基准面。
定位元件采用两个支撑板来定位，如图4-1所示。两个支撑板限制减速箱体的三个自由度，对于铣削上表面而言，定位基准与工序基准重合，定位误差为△dw=0mm
7-2定位方案图
7.3确定工件的加紧方案，设计加紧装置。
减速箱体的支撑在下表面，下表面的刚度好，因此夹紧力的方向向下，切指向支撑板。针对大批生产的工艺特征，此夹具选用移动压板加紧机构，如图4-2所示。移动压板加紧机构中的各零件均采用标准夹具元件。参见表6.33，确定移动压板加紧机构结构尺寸。
4-2加紧装置
7.4确定对刀方案，设计对刀装置。
为能迅速准确地确定刀具与夹具的相对位置，铣夹具上都应该设置引导刀具的装置——对刀块。对刀块一般安装在铣模板上，铣模板与夹具体连接，对刀块与工件要铣的面在一个 水平面上。
4确定夹具结构类型及夹具在机床上的安装方式，考虑夹具的刚度、强度和工艺性要求，采用铸造夹具体结构。
7.5 定位误差分析
本零件的加工需要有误差分析，用夹具装夹工件时，各个工件所占据的位置不 能完全一致，会导致加工后的工件产生误差，由于该工件在夹具定位中所采用的定位基准与工序基准不重合，所以△b=0,基准位移误差是定位集中和限为基准不重合引起的。所以定位误差为零。
7.6 加紧力的计算：
根据加紧公式：FJ=
2MCL1η
d2ltan(α+ϕ)
式中 η——考虑传动机构转轴摩擦损失时的传动效率； α——螺纹升角为2°54’,； ——螺纹中径；
ψ——螺纹摩擦角为9.5； 再有FJ=KFJ0,K为安全系数。粗加工时取K=2.5——3，精加工时取K=1.5——2.此方案夹紧力的作用力方向利于减少所需夹紧力的大小。
根据《机械夹具设计手册软件版》有切削力计算FJ=419Df0.8kp，其中
f=0.5,=0.6得出FJ=6738N。
总结与致谢
此次设计是学完了相关的专业知识，进行了生产实习之后的一个重要的实践环节，通过设计，综合运用了过去所学过的全部课程理论知识，进行机械设计制造工艺结构设计，为以后走上工作岗位进行了一次综合的训练准备，本次设计的题目是减速箱体加工工艺及夹具设计，经老师协商指导，在设计中遇到了很多的问题，也考虑了许多方面的问题，从最初的查资料准备阶段，到方案设计上，再到最后方案的确定和装配图的绘制，可说是几经波折，主要体现在加紧方案的设计上，最初采用的是四块单独的压板均匀的分布在箱座上，夹紧力靠四个螺栓的施加，经老师指点，所加工的箱体零件有一定的自重，不需要太大的夹紧力，主要应考虑装夹的方便性和提高生产效率。
在设计过程中，我非常感谢吴老师耐心细致的指导与帮助，使我对机械加工工艺和夹具设计有关的知识有了更深的理解，增强了对本专业综合知识运用的能力。也使我的专业知识、技能有了进一步的提高，总之每一次设计都有颇多的收获，通过设计提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，为以后从事专业技术的工作打下基础。
参考文献
1 尹成湖,李保章,杜金萍. 机械制造技术基础课程设计[M]. 北京:高等教育出 版社,2008.
2 大连理工大学工程图学教研室编. 机械制图[M]. 北京:高等教育出版社,2008. 3 陈立德. 机械制造技术基础课程设计[M]. 北京:高等教育出版社,2008. 4 张永贵，张建国. 机械制造技术基础[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2013.
附录
1、零件图(手绘、CAD各一份) 2张 2、毛坯图 1张 3、机械加工工艺过程综合卡片 1张 4、机械加工工艺工序卡片 1张 5、工艺装备(夹具)设计装配图 6、 夹具体零件图
1张 1张
全套图纸联系QQ1345656915
1 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
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。
2零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²精度和寿命。
A-A
2³?8
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R a1.6um、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=4000³1³（1+0.1）³（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
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=132 R180=180+3³2=186 R130=130+2.5³2=135 R47=47+2³2=51
R170=170+2.5³2=175 R42=42+2³2=246 R15=15+2³2.5=20
3.6绘制毛坯图
3-1减速箱体毛坯图
表2.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表
4 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
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
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.粗铣半精铣侧面
工序五.粗镗半精镗侧面φ40,φ35孔 工序六.精镗侧面φ40,φ35孔
工序七.粗镗底面φ42粗镗φ47粗镗φ75半精镗φ47孔 工序八.精镗底面φ47孔
工序九.钻M5-H7螺纹孔，钻底面φ9φ/15孔，锪沉头孔 工序十.攻钻M5-H7螺纹 工艺路线二：
工序一.粗铣下平面，保证粗糙度Ra6.3 工序二 粗铣上平面，半精铣上平面
工序三.粗铣底板上表面
工序四. 钻底板上的孔，绞孔至φ8，保证粗糙度Ra1.6
工序五. 钻底板另一侧的孔，绞孔至φ9，锪沉头孔φ14，以后的工序采用底板对角线上的两个孔定位
工序六.粗铣半精铣侧面，保证粗糙度Ra3.2
工序七.粗镗φ35，φ40的孔，半精镗φ35，φ40的孔，精镗φ35，φ40的孔，保证粗糙度Ra1.6
工序八.粗镗φ42，φ47，φ75，半精镗φ47保证形位要求 工序九.精镗φ47，保证粗糙度Ra1.6 工序十.钻上平面4⨯φ4的孔 工序十一.攻4⨯M5-7H深12的螺纹 工序十二.钻φ35孔周围φ4的孔 工序十三.攻φ35孔周围M5-7H的螺纹 工序十四.钻φ40孔周围φ4的孔 工序十五.攻φ40孔周围M5-7H的螺纹 工序十六.钻底面φ47孔周围φ4的孔
工序十七.攻底面φ47孔周围M5-7H深10的螺纹 工序十八.检验 工序十九.去毛刺
工序二十.内壁涂黄漆，非加工面涂底漆
经过比较，考虑安全性，精度保持性，技术经济性和夹具复杂程度，选择工艺路线二进行加工。
5工序设计
5.1选择加工设备与工艺设备
机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应； 机床的精度应与工序要求的精度相适应； 机床的功率应与工序要求的功率相适应； 机床的生产率应与工件的生产类型相适应；
还应与现有的设备条件相适应。
工序一到工序五是粗铣和半精铣，各工序的工步步多，成批生产部要求很高的生产
率，加工精度也不是要求很高，所以选用铣床就能满足要求。本零件的外轮廓尺寸不
大，精度要求也不是很高，所以选用k62万能卧式铣床。
工序七到工序十三是粗镗，半精镗，精镗2-φ35，2-φ40，φ42，φ47，φ75的
孔，应在镗床上进行，其他工序为钻孔，应该在钻床上加工。
5.2选择夹具
本箱体零件外形比较复杂，应在专用夹具上进行加工。
5.3选择刀具
根据不同的工序选用补同的刀具。
在粗铣和半精铣的工序中根据表5-104选用盘铣刀；
在钻孔和镗孔的工序中选用麻花钻和镗刀。
在绞孔时用细柄机用和手用丝锥。
5.4选择量具
本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。
1) 选择加工孔用量具
2) 粗镗孔φ35, φ40, φ42,从表5-108中选取读数值0.01mm，测量范围25~50mm
的内径千分尺即可。粗镗孔75选择读书0.01mm，测量范围50~175的内径千分尺即。
3）半精镗φ35,φ 40,φ 42,选用读数值0.01mm，测量范围15~35mm，和35~50mm
的内径百分尺即可。4）精镗孔，由于精度要求较高，加工时每个工件都需要测量，故
选用极限量规。选择锥柄圆柱塞规。长度测量
选用两用/双面游标卡尺。
6 确定切削用量及基本时间
选择切削用量应根据工件的材料、刀具的材料、机床的功率、工艺系统刚度和加
工精度要求等情况，在保证工序质量的前提下，充分利用刀具的切削性能性能和机床
的功率、转矩等特性，获得高生产率和低成本加工。
从刀具耐用度的规律出发，首先应先选定背吃刀量,其次选定进给量f，最后选
定切削速度。
工艺3粗铣下平面
1）切削深度 =8mm.
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀根据所选择的k62万能卧式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》，选择切削速度vc=65m/min。 65⨯1000=258r/min，查《机械制造基础课程设计》得计算主轴转速n=3.14⨯80
255⨯3.14⨯80=64m/min n=255r/min，然后计算实际vc=1000
4）基本时间的确定
铣削常用符号如下：
z——铣刀齿数
fz——铣刀每齿的进给量，mm/z
fMz——工作台的水平进给量，mm/min
fM——工作台的进给量，mm/min，fM=fznz
ae——铣削宽度，mm
ap——铣削深度，mm
d——铣刀直径，mm
查《机械制造技术基础课程设计指南》[2]表2-28得此工序机动时间计算公式： Tj=l+l1+l2 fMz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min。
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=170mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
= =0.37min
所以总t=0.37³5=1.85min。
工艺4粗铣上平面，半精铣上平面。
工步（1）：粗铣上平面。
1）切削深度 ap=3mm。
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀根据所选择的k62万能卧式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》，选择切削速度vc=65m/min。 65⨯1000=258r/min，查《机械制造基础课程设计》得计算主轴转速n=3.14⨯80
255⨯3.14⨯80=64m/min n=255r/min，然后计算实际vc=1000
4）基本时间的确定 ：查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-28得此工序机动时间计算公式： [2]
Tj=l+l1+l2 fMz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min。
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=132mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
= =0.29min
所以总t=0.29³4=1.16min。
工步2：半精铣上平面。
1）切削深度 ap=1mm。
2）进给量的确定 此工序选择YG8硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X52K立式铣床功率为4KW,取fz=0.10mm/r，f=0.10⨯10=1mm/r 。
3）切削速度的确定 查《机械制造技术基础课程》vc=124m/min，计算主轴转速，查《机械制造技术基础课程设计》机床主轴转速表，确定n=490r/min，再计算实际切削速度
vc=490⨯3.14⨯80=123m/min 1000
4）基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=490r/min，工作台进给量
=fz⨯z⨯n=0.1⨯10⨯490=490mm/min
根据机床说明书取fMfM=480mm/min；切削加工面L=132mm
根据《机械制造技术基础》，表30-9查得l1+l2=7，
l+l1+l243Tj===0.08min fMz480
工艺4粗铣底板上表面
1）切削深度 =6mm.
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀根据所选择的k62万能卧式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》，选择切削速度vc=65m/min。 65⨯1000=258r/min，查《机械制造基础课程设计》得计算主轴转速n=3.14⨯80
255⨯3.14⨯80=64m/min n=255r/min，然后计算实际vc=1000
4）基本时间的确定 ：查《机械制造技术基础课程设计指南》[2]表2-28得此工序机动时间计算公式：
l+l1+l2Tj= fMz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min。
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=132mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
= =0.29min
所以总t=0.29³2=0.58min。
工艺6 钻底板孔，铰孔至φ8。
1）
① 切削深度=20mm。
② 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：
d=7mm，=94mm,L=142mm。查《机械制造技术基础课程设计》f=0.08~0.16mm/r，取f=0.1mm/r，vc=50~70m/min，取vc=60m/min，根据上面数据，计算主轴转速，查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。
③ 基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，查得钻削Dl+l1+l2机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， 2f⨯n
l+l1+l247钻孔深度，=3，=5所以Tj===0.34min. f⨯n1360⨯0.1
工步2：铰孔φ8
① 切削深度ap=0.1mm。
②量和切削速度的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d=φ16mm,L=170mm,l=52mm，查《机械制造技术基础课程设计》表5-136，查得进给量f=0.2~0.4mm/r，取f=0.2mm/r，因为此工步为粗铰，查得vc=60~80m/min，取vc=60m/min，根据以上数据计算主轴转60⨯1000=1194r/min，查《机械制造技术基础》表10-2，查Z525立式钻床主速n=3.14⨯16
轴转速表，取n=1000r/min，再根据主轴转速计算实际的切削速度
1000⨯3.14⨯16vc==50m/min。 1000
③基时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，得扩孔，铰孔工D-d1l+l1+l2l=cotκα+(1~2)，序下的机动时间计算公式：Tj=，12f⨯n
l2=2~4mm，扩通孔长度l=16,l1=3,l2=3，见《机械制造技术基础》表28-42，
l+l1+l222==0.22min. f⨯n1000⨯0.1
工艺7 钻低面孔，铰孔至φ9，锪沉头孔φ14.
工步1：钻底面孔。 Tj=
① 切削深度=20mm。
② 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：
d=7mm，=94mm,L=142mm。查《机械制造技术基础课程设计》f=0.08~0.16mm/r，取f=0.1mm/r，vc=50~70m/min，取vc=60m/min，根据上面数据，计算主轴转速，查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。
③ 基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，查得钻削Dl+l1+l2机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， 2f⨯n
l+l1+l228钻孔深度，=3，=5所Tj===0.20min. f⨯n1360⨯0.1
工步2：铰孔至φ9.
① 切削深度ap=0.1mm。
② 量和切削速度的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d=φ16mm,L=170mm,l=52mm，查《机械制造
技术基础课程设计》表5-136，查得进给量f=0.2~0.4mm/r，取f=0.2mm/r，因为此工步为粗铰，查得vc=60~80m/min，取vc=60m/min，根据以上数据计算主轴60⨯1000=1194r/min，查《机械制造技术基础》表10-2，查Z525立式钻床转速n=3.14⨯16
主轴转速表，取n=1000r/min，再根据主轴转速计算实际的切削速度
1000⨯3.14⨯16vc==50m/min。 1000
③ 基时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，得扩孔，铰孔工D-d1l+l1+l2cotκα+(1~2)，序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
l2=2~4mm，扩通孔长度l=16,l1=3,l2=3，见《机械制造技术基础》表28-42，Tj=l+l1+l222==0.22min. f⨯n1000⨯0.1
工艺8 粗铣侧面，半精铣侧面。
工步1：粗铣侧面。
① 切削深度 ap=4mm。
②进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X52K立式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得
fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据
④ 《机械加制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转
速，查《机械制造技术基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
⑤ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时
间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=60mm
根据《机械制造技术基础》，表30-9查得l1+l2=7，
所以总时间T=0.07³3=0.21min.
工步2：半精铣侧面
① 切削深度 ap=1mm。
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X52K立式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制 造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=60mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工艺9 粗镗φ35，φ40的孔，半精镗φ35，φ40的孔精镗φ35，φ40的孔。 工步1：粗镗φ35的孔。
① 切削深度为=5.5mm。
②进给量的确 择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端车刀的根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表 5-146，得
fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=16mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工步2：半精镗φ35的孔
① 切削深度为=1mm
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=16mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工步3：精镗φ35的孔。
① 切削深度为=1mm
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=16mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工艺10 粗镗φ42，φ47，φ75，半精镗φ47的孔。
工步1：粗镗φ42孔。
① 切削深度为=5.5mm
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=50mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工步2：粗镗φ47的孔。
① 切削深度为=3mm
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=47mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工步3：粗镗φ75的孔。
① 切削深度为=3mm
② 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
③ 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
④ 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取fM=480mm/min；切削加工面L=2mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工艺11 精镗φ47的孔。
1） 切削深度为=1mm
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端车刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得
fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
4） 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间计算公式：
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=47mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
工艺12 钻上平面4³φ4的孔。
1） 切削深度=20mm。
2） 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下： d=7mm，=94mm,L=142mm。查《机械制造技术基础课程设计》f=0.08~0.16mm/r，取
f=0.1mm/r，vc=50~70m/min，取vc=60m/min，根据上面数据，计算主轴转速，
查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。
3） 基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，查得钻削
Dl+l1+l2
机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），
2f⨯n
l+l1+l212
钻孔深度，=3，=5所Tj===0.08min.
f⨯n1360⨯0.1工艺13 攻4³M5-7H深12的螺纹孔。
1) 切削深度为=1mm
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端丝锥，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
4) 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间
l+l1+l2l+l1+l2
计算公式：TJ=(+)
fnfn
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=47mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
l+l1+l2l+l1+l2
TJ=(+)==0.11min。
fnfn
工艺14 钻φ35孔周围的φ4孔。
1）切削深度=5mm。
2）进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下： d=4mm，=94mm,L=142mm。查《机械制造技术基础课程设计》f=0.08~0.16mm/r，取
f=0.1mm/r，vc=50~70m/min，取vc=60m/min，根据上面数据，计算主轴转速，
查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。
3）基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，查得钻削
Dl+l1+l2
机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），
2f⨯n
l+l1+l212
钻孔深度，=3，=5所Tj===0.08min.
f⨯n1360⨯0.1工艺15 攻φ35周围的孔M5-7H的螺纹. 1) 切削深度为=1mm
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端丝锥，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3)切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
4)基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间
l+l1+l2l+l1+l2
计算公式：TJ=(+)
fnfn
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=47mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1+l2=7，
l+l1+l2l+l1+l2
TJ=(+)=0.11min。
fnfn
工艺16 钻φ40孔周围的φ4孔.
1）切削深度=5mm。
2）进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下： d=4mm，=94mm,L=142mm。查《机械制造技术基础课程设计》f=0.08~0.16mm/r，取
f=0.1mm/r，vc=50~70m/min，取vc=60m/min，根据上面数据，计算主轴转速，
查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。
3）基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计》表2-26，查得钻削
Dl+l1+l2
机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），
2f⨯n
l+l1+l212
钻孔深度，=3，=5所Tj===0.08min.
f⨯n1360⨯0.1工艺17 攻40孔周围M5-7H的螺纹孔.
1) 切削深度为=1mm
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端丝锥，根据所选择的CA6140车床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计》表5-146，得fz=0.20-0.09mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.20⨯10=2mm/r。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械制造技术基础》表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计》表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
4) 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计》表2-28得此工序机动时间
l+l1+l2l+l1+l2
计算公式：TJ=(+)
fnfn
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
fM=
fz⨯z⨯n=0.2⨯10⨯255=510mm/min
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=47mm
根据《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得l1 l2=7， +)=0.11min。
7 专用夹具设计任务
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过分析并与指导老师协商，决定设计第Ⅹ道工序——加工零件上表面，本夹具将用于x62万能卧式铣床。
7.1 夹具设计任务
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。为工序30粗铣上表面设计专用夹具，所选的机床为卧式铣床X62，中批生产类型。 1工序尺寸和技术要求
加工减速箱体铣削上表面，表面粗糙度Ra1.6um。
2生产类型及时间定额
生产类型为中批生产，时间定额25min.
7.2 拟订铣床夹具结构方案与绘制夹具草图
1 确定工件定位方案，设计定位装置
分析工序简图可知，加工减速箱体上表面，平行度为0.001mm，距离减速箱体下表面为132.5mm。从基准的重合原则和定位的稳定性、可靠性出发，选择减速箱体下表面为主要的定位基准面。
定位元件采用两个支撑板来定位，如图4-1所示。两个支撑板限制减速箱体的三个自由度，对于铣削上表面而言，定位基准与工序基准重合，定位误差为△dw=0mm
7-2定位方案图
7.3确定工件的加紧方案，设计加紧装置。
减速箱体的支撑在下表面，下表面的刚度好，因此夹紧力的方向向下，切指向支撑板。针对大批生产的工艺特征，此夹具选用移动压板加紧机构，如图4-2所示。移动压板加紧机构中的各零件均采用标准夹具元件。参见表6.33，确定移动压板加紧机构结构尺寸。
4-2加紧装置
7.4确定对刀方案，设计对刀装置。
为能迅速准确地确定刀具与夹具的相对位置，铣夹具上都应该设置引导刀具的装置——对刀块。对刀块一般安装在铣模板上，铣模板与夹具体连接，对刀块与工件要铣的面在一个 水平面上。
4确定夹具结构类型及夹具在机床上的安装方式，考虑夹具的刚度、强度和工艺性要求，采用铸造夹具体结构。
7.5 定位误差分析
本零件的加工需要有误差分析，用夹具装夹工件时，各个工件所占据的位置不 能完全一致，会导致加工后的工件产生误差，由于该工件在夹具定位中所采用的定位基准与工序基准不重合，所以△b=0,基准位移误差是定位集中和限为基准不重合引起的。所以定位误差为零。
7.6 加紧力的计算：
根据加紧公式：FJ=
2MCL1η
d2ltan(α+ϕ)
式中 η——考虑传动机构转轴摩擦损失时的传动效率； α——螺纹升角为2°54’,； ——螺纹中径；
ψ——螺纹摩擦角为9.5； 再有FJ=KFJ0,K为安全系数。粗加工时取K=2.5——3，精加工时取K=1.5——2.此方案夹紧力的作用力方向利于减少所需夹紧力的大小。
根据《机械夹具设计手册软件版》有切削力计算FJ=419Df0.8kp，其中
f=0.5,=0.6得出FJ=6738N。
总结与致谢
此次设计是学完了相关的专业知识，进行了生产实习之后的一个重要的实践环节，通过设计，综合运用了过去所学过的全部课程理论知识，进行机械设计制造工艺结构设计，为以后走上工作岗位进行了一次综合的训练准备，本次设计的题目是减速箱体加工工艺及夹具设计，经老师协商指导，在设计中遇到了很多的问题，也考虑了许多方面的问题，从最初的查资料准备阶段，到方案设计上，再到最后方案的确定和装配图的绘制，可说是几经波折，主要体现在加紧方案的设计上，最初采用的是四块单独的压板均匀的分布在箱座上，夹紧力靠四个螺栓的施加，经老师指点，所加工的箱体零件有一定的自重，不需要太大的夹紧力，主要应考虑装夹的方便性和提高生产效率。
在设计过程中，我非常感谢吴老师耐心细致的指导与帮助，使我对机械加工工艺和夹具设计有关的知识有了更深的理解，增强了对本专业综合知识运用的能力。也使我的专业知识、技能有了进一步的提高，总之每一次设计都有颇多的收获，通过设计提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，为以后从事专业技术的工作打下基础。
参考文献
1 尹成湖,李保章,杜金萍. 机械制造技术基础课程设计[M]. 北京:高等教育出 版社,2008.
2 大连理工大学工程图学教研室编. 机械制图[M]. 北京:高等教育出版社,2008. 3 陈立德. 机械制造技术基础课程设计[M]. 北京:高等教育出版社,2008. 4 张永贵，张建国. 机械制造技术基础[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2013.
附录
1、零件图(手绘、CAD各一份) 2张 2、毛坯图 1张 3、机械加工工艺过程综合卡片 1张 4、机械加工工艺工序卡片 1张 5、工艺装备(夹具)设计装配图 6、 夹具体零件图
1张 1张