变速箱箱体加工工艺及镗工艺孔夹具设计.doc

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1、绪论制造业是一个国家经济发展的命脉，对人们的生活有着重大影响。制造业的发达与否，从根本上决定了人们的生活方式。近年来，随着我国制造业的发展，人们的衣食住行发生了极大改变。从小型作坊到大型制造厂的整个发展过程中，积累了大量经验。制造业是社会生产的基础产业，其加工方法，是机械生产的核心。改进机械加工方法是我们面临的最大挑战。随着中国改革开放的深入，给中国机械工业的振兴和发展带来了前所未有的利益。此次设计是整个大学学习课程的基础，经过技术基础课程和专业课程。在设计过程中学到的关于大学课程及相关绘图软件的应用，全面的综合复习，也是一种理论和实践的训练。其目的是：1. 加深巩固大学所学的理论知识，也是对

2、往前学习知识的全面检验；2. 增强我们获取信息的能力，熟悉相关信息；3. 运用正确的设计方法，通过实际设计操作，培养动手能力。树立正确的设计理念，4. 熟悉所学内容，融会贯通。了解机械设计过程的步骤及方法。初步掌握简单零件的加工设计。提升自身水平。5. 运用自身所学知识中夹具设计的基本原理和方法、完成夹具结构设计。并对所加工零件进行工艺分析。6. 通过详细的绘制零件三视图和装配图，掌握AutoCAD绘图软件。第一章变速箱箱体加工工艺规程设计1.1零件的分析1.1.1零件的作用作为一个起支撑作用的零件。为了满足汽车经常变化的行驶条件，在传动系统中设置了变速箱。它的主要作用是为了使其他零件保持相互

3、制约的位置。并得到零件的正常运动和精度之间的定量关系，同时对零件起到了很好的润滑条件，而且具有一定的密封隔振效果，保护其内部零件没有外部损坏。因此，它在机械工程、煤矿设备和汽车行业中得到了广泛的应用，并且充当着非常重要的角色。1.1.2零件的工艺分析通过分析变速箱箱体零件图可以看出，变速箱箱体是一个圆周类零件，需要进行加工的部分包括箱体外形、端面、内孔和螺纹孔的尺寸。可将其分为几组加工表面来进行加工，具体分析如下：箱体顶面的铣加工，粗糙度要求是Ra6.3m；螺孔8M10-6H的钻削；位置度要求是0.3mm工艺孔212+0.027mm的钻削。位置度要求是0.1mm120+0.03mm、80+0.

4、013mm、100+0.035mm的加工，3650.025mm的与120+0.03mm、80+0.013mm有垂直度要求。1600-0.1mm和1040-0.1mm的两侧窗口面，粗糙度要求是Ra6.3m。1.1.3审查零件的工艺性。根据表1.2可知此次变速箱箱体工艺性符合零件工艺性审查原则。表1.2类别零件审查内容及审查原则零件图样a：零件图样上各视图表达清晰，符合机械制图标准b：尺寸公差、形位公差及表面粗糙度标注正确、统一、完整铸造a：铸件的壁厚：保证铸造时组织结构均匀，减小内应力，厚度合适均匀b：铸造圆角：防止产生浇注缺陷和应力集中，圆角尺寸适当，不得有尖棱尖角c：铸件结构：减少分型面、型

5、芯和便于起模。结构尽可能简化，有合理的起模斜度d：铸件材料：有良好的可锻性热处理a：热处理的技术要求合理，零件材料选择符合所要求的物理、力学性能b：热处理零件应尽量避免尖角、锐边和盲孔，截面尽量均匀、对称切削加工a：尺寸公差、形位公差和表面粗糙度要求应尽量经济合理b：零件具有合理的工艺基准，工艺基准应与设计基准重合c：零件的结构要素尽量统一并标准化，便于采用标准刀具进行加工d：零件结构上要有便于装夹的表面，对于相互位置精度要求高的表面尽量在一次装夹中完成加工e：成批大量生产，零件的结构尽量便于多面多件同时加工1.2零件生产类型的确定一个制造厂在规定时间内要生产的产品数量及生产进度称之为生产纲领

6、。生产加工过程中难免会有废品，为了合格零件数量达标，需要生产一定数量的零件备用。废品和备品在内的所有零件被称之为这段时间的生产纲领零。生产加工过程中要生产纲领来确定出生产加工类型。最后就可以根据加工类型的工艺特征制定工艺路线。一般情况下，生产类型可分为大量生产、成批生产和单件生产三种。零件的年生产纲领N为：式中a%备品率，一般取2%4%Q产品每年的产量（台、两/年）N零件的生产纲领（件/年）b%废品率，一般取0.3%0.7%m该零件在一台（两）产品中的数量（件）通过对设计要求的分析及相应计算可以得出该零件的生产类型为大批量生产。1.3确定毛坯种类及铸造方法通过对零件的分析可知，变速箱箱体结构复

7、杂，对精度要求较高，所以选用铸造的方式生产毛坯。我们选用了HT150灰铸铁作为铸造原材料。根据箱体的复杂结构、毛坯的尺寸结构及其精度要求，查表1.3，确定使用压力铸造的方法铸造毛坯。1.4箱体加工出现的问题及相应的解决措施变速箱箱体在加工过程中，孔及平面的加工尤为重要。相对而言，加工中更容易保证的是平面的精度。因此,加工箱体零件的时候, 我们首先应该保证孔和平面的位置精度以及孔径的大小，在保证两者精度的情况下，确定孔和面之间的形位公差。在大批量生产过程中。我们首先应该考虑的问题是如何在加工过程中满足生产力的需求。大批量生产虽然可以使生产批量化，标准化。但也有很大的不足之处。比如前期要投入大量资

8、金和时间建立生产线。生产产品单一。1.4.1孔和平面的加工顺序箱体零件的加工要遵守的原则是：先加工平面，再加工孔系。箱体加工应当满足先加工基准平面，然后把这个平面当作基准加工别的平面。最后进行箱体表面各孔的加工。这是为了确保定位更加精准、夹紧牢靠，减小误差以达到孔的加工精度要求。其次，为了便于对刀调整、保护刀具。由于粗加工过程中，切削量较大，切削力相对精加工要大得多。可能会使工件位置发生位移，所以应该把粗加工和精加工分开进行处理，提高孔的加工精度。1.2.2孔系加工方案选择为了满足加工精度的要求，提高生产效率，在加工箱体零件中的孔时，也应该先进行粗加工，在进行精加工。同时在满足加工精度的条件下

9、,最重要的还是节约生产成本。在满足箱体零件加工的精度、生产效率前提下选择经济实惠的机床。1.5定位基准的选择1.3.1选择粗基准(1)选择粗基准时应该注意在加工过程中保证孔与平面的相对位置。平面间加工余量不能一边多一边少。(2)支承孔的位置不能离某一平面过近，以免产生受力不足现象。可以通过选择零件主要的尺寸作为参考依据来满足以上要求。例如输入轴和输出轴的支撑孔。本零件粗加工时，选用毛坯四方面是粗基准。此部位装夹时受力面积大，且表面无凹槽或凸台，光滑平整便于固定。当后续工序以四方面作为精基准定位加工主要支承孔时，它的加工余量肯定是均匀的。从而可以很好地保证箱壁与支承孔的相对位置。1.3.2选择精

10、基准在整个粗基准的选择过程中应遵循精基准的选用原则，即：“基准重合”、“基准统一”、“自为基准” “互为基准”的原则。应该首先考虑设计基准作为定位基准。这样可以保证加工平面和孔的相对位置精度，减小了定位误差。变速箱箱体上表面与主支承孔平行度相一致，面积较大，应当作为精基准。但是一个平面只能限制工件的三个自由度。无法固定和夹紧工件。所以采用典型的单侧双孔定位法进行零件的装夹。前后端面虽然是变速器本体的装配基准，但它们垂直于变速器本体的主要支承孔。如果作为精密基准加工孔系统，在定位、装夹、夹具结构设计等方面存在一定的困难的不宜采用。箱体的孔、面加工基准的选择，应该尽可能地确保箱体在整个生产过程，使

11、用同一个基准定位。如果加工的尺寸很难定位,可设计专门的夹具定位，以保证更好地生产加工。1.6箱体加工主要工序安排1.6.1加工阶段的划分。根据此次零件加工表面精度要求及不同加工阶段的主要任务不同，再根据加工经济精度要求，根据文献1查表1.10、1.11，确定孔加工阶段为粗镗半精镗精镗，平面加工阶段为粗铣精铣。1.6.2工序集中与分散。多次装夹可能导致平面变形，也可能由于夹紧程度不同导致基准不重合，使得零件加工不能标准化，规模化。多次装夹耗时耗力，不利于快速生产。为了在保证零件质量的前提下提高生产效率，降低成本。使零件加工规模化，机械化。减少人工作业应当遵循下列原则：1，尽量减少工件装夹次数，既

12、保证了加工精度，又可以提高生产效率。2，缩短工艺路线，减少机床数量，节省人力物力。降低生产成本。根据以上内容制定如下的工艺路线：工序1：把顶面作为粗基准，直接粗、精铣下表面面至尺寸；工序2：以底面作为精基准，粗加工上表面；工序3：加工13个8mm螺纹孔；工序4：精加工上边表面至尺寸；工序5：粗、精加工箱体前后表面；工序6：以上表面为精基准，粗加工支承孔所在右表面；工序7：以上表面为精基准，粗镗两侧面120mm、80mm支承孔；工序8：以上下端面为精基准，半精镗右端面120mm、80mm支承孔；工序9：精铣右端面；工序10：以上下端面为精基准，精镗右端面120mm、80mm支承孔工序11：钻、攻

13、支承孔所在右侧面8M10螺纹孔；工序12：以上下端面为精基准，粗铣支承孔所在左端面；工序13：以上下端面为精基准，半精镗左端面120mm、80mm支承孔工序14：精铣左端面；工序15：以上下端面为精基准，精镗左端面120mm、80mm支承孔；工序16：钻、攻支承孔所在左侧面8M10螺纹孔；工序17：去毛刺、清洗；工序18：检验入库；1.5编制工艺文件1.5.1机械加工工艺过程卡片的制作。（详见附表1）1.5.2机械加工工序卡片。（详见附表2、3、4）第2章、确定加工余量和工序尺寸2.1概述2.1.1加工余量的概念。加工过程中切削所需的部分。一般情况下，通过计算和查表的方法确定工件加工余量，在铸

14、造毛坯过程中预留的部分。可以很好地保证加工质量。2.1.2确定加工余量应该注意的问题。合适的加工余量有利于加工过程中提高生产效率、降低生产成本还能有效地提高零件加工质量。加工余量余量不管过大过小都对生产加工有重大影响。加工余量过大，耗时耗力，不利于节约成本。加工余量过小，不足以满足加工需求，导致残次品增加。所以，选取合适的加工余量是非常那个有必要的。2.2铸件尺寸公差与机械加工余量该箱体加工面主要是外部端面加工，通过查阅相应文献得知该箱体基本尺寸为365264326mm。应通过以下公式计算毛坯尺寸：F标准件尺寸R铸件毛坯基本尺寸CT铸件选取的尺寸公差RMA铸件的机械加工余量通过参考机械制造工艺

15、设计手册，本次铸件公差等级812级，考虑到后续工作故而选用8级。该铸件机械加工余量为2.5mm。铸件的尺寸公差为2.2mm。通过查表2.5可知：EG为该铸件的机械加工余量等级，采用F级。R1=365+22.5+0.52.2=371.1mmR2=264+22.5+0.52.2=270.1mmR3=326+22.5+0.52.2=332.1mm由上可知，该平面加工余量通过对照表可知其加工余量等级为F级，在同一工件中孔的加工余量等级应该比平面加工余量等级低一级。所以在此次加工过程中，孔的加工余量等级为G。最后通过参考机械制造工艺设计手册表2.4知，直径为120mm、80mm毛坯孔的机械加工余量分别为

16、2.2mm，1.4mm。通过参考机械制造工艺设计手册表2.3得，取1.8mm作为180mm毛坯孔的加工余量。故毛坯面的尺寸为：371.10.55mm270.10.55mm332.10.55mm；孔的尺寸为：115.6mm77.2mm2.3工序余量的确定2.3.1选用工序余量的原则。 1， 尽可能地选择最小加工余量，增加加工速度，提高加工效率，减少对机床的损耗。降低消耗成本。2，保证工序图上规定的加工精度以及相应的表面粗糙度。 2.3.2确定加工余量箱体各加工表面加工余量的确定：粗铣：查表2.24平面加工过程中第一次粗加工余量值在2.73.5mm，为了保证加工效率，取中间值3.1mm；通过参考机

17、械制造工艺设计手册，平面加工中第一次粗铣加工余量比第二次加工余量要较大，所以取2mm。精铣：通过参考实用机械制造工艺设计手册表7.24。精铣平面余量值规定为0.81.0mm，取1mm根据工序要求，各工步余量如下：(1)以顶面为粗基准，粗、精铣底面至尺寸。粗铣平面时厚度偏差取0.28mm，精铣平面时厚度偏差取0.12mm粗铣底面尺寸至：3323.1/2=330.55mm粗铣底面尺寸至：3323.1/22/2=329.55mm精铣底面尺寸至：3223.1/22/21/2=329.05mm(2)以底面为精基准，粗铣顶面粗铣顶面尺寸至：3323.121/2=326.50.28mm(3)顶面 13M8螺

18、纹孔的加工毛坯铸造过程中没有预留加工孔，需要进行钻孔加工，参照机械加工工艺简明速查手册表2.3.71： 钻孔直径：6.75mm 加工余量1.25mm攻螺纹：M86H(4)精加工顶面直至规定位置精加工后顶面尺寸：3260.12mm(5)前后平面的加工粗加工前(后)端面后的尺寸：270.13.1/2=268.55mm(267mm)半精加工前(后)端面后的尺寸：270.13.1/22/2=267.55mm(265mm)精加工前(后)端面后的尺寸：270.13.1/22/2/2=267.05mm(264mm）精铣后前后端面尺寸为：2640.12mm(6)以上下端面为精基准，粗铣支承孔所在右端面粗铣两端

19、面尺寸至:371.13.1/22/2=368.55mm(7)以上下端面为精基准，粗镗120mm、80mm支承孔通过查表2.22粗镗孔尺寸为：115.6+2.4=118mm77.2+1.5=78.7mm粗镗孔工序公差为IT7级。查表2.30知，粗镗两孔工序公差分别为0.14mm、0.12mm。118+0.140mm78+0.120mm(8)同(6)，查表得，半精镗孔后两孔的尺寸为：118+1.3=119.3mm78.7+0.8=79.5mm半精镗两孔工序公差分别为0.054mm、0.046mm。119.3+0.0540mm79.5+0.0460mm(9)精铣右端面精铣右端面至尺寸：371.13.

20、121/2=365.50.12mm(10)以上下端面为精基准，精镗右端面120mm、80mm支承孔精镗两孔至尺寸120mm、80mm，由表2.30知，精镗两孔工序公差分别为0.035mm、0.030mm。故粗镗孔后两孔的尺寸及公差为：120+0.0350mm80+0.0300mm(11)钻、攻支承孔所在右侧面8M10螺纹孔铸造毛坯过程中没有预留加工孔，需要进行钻孔加工。通过参考机械加工工艺简明速查手册表2.3.71：钻孔直径应为8.5mm 加工余量为1.5mm攻螺纹：M106H(12)以箱体上下端面为精基准，粗铣支承孔所在左端面粗铣两端面尺寸至:368.553.1/22/2=3650.28mm

21、(13)查表得，半精镗孔后两孔的尺寸为：118+1.3=119.3mm78.7+0.8=79.5mm半精镗两孔工序公差分别为0.054mm、0.046mm。119.3+0.0540mm79.5+0.0460mm(14)精铣左端面精铣右端面至尺寸：371.13.121=3650.2212mm(15)以上下端面为精基准，精镗左端面120mm、80mm支承孔精镗两孔至尺寸120mm、80mm，由表2.30知，精镗两孔工序公差分别为0.035mm、0.030mm。故粗镗孔后两孔的尺寸及公差为：120+0.0350mm80+0.0300mm(16)钻、攻支承孔所在右侧面8M10螺纹孔在毛坯铸造过程中，没

22、有预留孔，需进行钻孔。参照机械加工工艺简明速查手册表2.3.71，该孔的工序尺寸为：8.5mm 工序余量为：1.5mm攻螺纹 ：M106H(17)去毛刺、清洗第3章、量具的选择变速箱箱体的加工属于大批量生产，一般采用通用量规，但为了提高效率可以采用专用量具，。螺纹孔的测量选用标准的螺纹塞规。通孔可采用内径千分尺来测量。由于轴承座孔要求精度较高，可以采用气动量仪。其结构简单，工作可靠，调整、使用及维修都十分方便，不直接与被测面接触，测量精度高，容易读数。第4章、切削用量的选择4.1机床的选择选择合适的机床是一件极其重要的工作，有利于我们最大化地节约生产成本，提高生产效率。合理利用资源。选择机床时

23、应保证以下几点：1） 选择与所加工零件外廓尺寸相适应的机床，不能太大或太小。太大生产成本高，浪费资源。太小可能会影响加工质量。 2） 为了保证加工工件精度，应选择可以达到精度要求的机床。3） 为了节省成本，选择现有的机床进行机械加工。若无相应功率的机床，应选择与其最接近的机床根据加工过程中最大切削平面及工件大小查表4.15，选用型号为X52K的立式铣床。其主要参数如下：主电动机功率：10kw工作台面积：1600mm400mm根据孔加工直径及精度要求查表4.25，选用型号为T68的卧式镗床。钻、攻螺纹孔均在此机床上进行。其主要参数如下：主电动机功率：7.5kw表面粗糙度：Ra3.2m4.2切削用

24、量的确定4.2.1粗铣面参考机械加工工艺简明速查手册选用硬质合金面铣刀粗铣分两步进行，分别为工步1，工步2.背吃刀量的确定：ap1=1.55mm ap2=1mm每齿进给量：通过查表5.7可知，每齿的进给量fz=0.2mm铣削速度：查表4.2得，切削速度=1.07m/s毛坯余量总值为6.1mm，查表3.22，取铣刀直径d0=80mm.齿数z=8机床主轴转速:n=1000d0=10001.073.14804.26r/s即255.57r/min。取n=375r/min实际切削速度：V=d0n100060=3.1480375100060=1.57m/s机床进给量：f=fzzn=0.2=600mm/mi

25、n4.2.2精铣面背吃刀量：ap=0.5mm每转进给量：由表4.1可知每转进给量在0.51mm之间，取f=1mm/r表4.1要求达到的粗糙度Ra/m3.21.60.80.4每转进给量（mm/r）0.51.00.40.60.20.30.15铣削速度：查表4.2，取切削速度=1.5m/s机床主轴转速：n=1000d0=10001.53.14805.97r/s即385.28r/min。取n=475r/min实际切削速度：V=d0n100060=3.14801000601.99m/s机床进给量：f=fzzn=1=375mm/min4.2.3钻、攻M86H螺纹孔（1）钻孔选用直柄短麻花钻切削深度：ap=

26、3.375mm进给量：查表5.22，钻孔进给量为0.120.20mm/r，取f=0.15mm/r表4.2工件材料硬度（HBS）切削速度（m/min）高速钢铣刀硬质合金铣刀钢2252253253254251842123662166150541203675铸铁19019026026032021369184.5106615045902130铣削速度：查表5.22，钻孔切削速度为1624mm/min，取=0.3m/s机床主轴转速:n=1000d0=10000.33.146.7514.15r/s即849r/min。取n=950r/min实际切削速度：V=d0n100060=3.146.759501000

27、600.336m/s机床进给量：f=fzzn=0.15950=142.5mm/min（2）攻丝选用高速钢机动丝锥进给量：查表5.42，可知螺距=1.25mm，因此进给量f=1.25mm/r切削速度：查表5.42，=8m/min机床主轴转速：n=1000d0=10003.14318.47r/min。取n=375r/min丝锥回转转速：n0=n=375r/min实际切削速度：V=d0n100060=3.148375100060=0.157m/s4.2.4粗镗孔120mm、80mm（1）选用高速钢镗刀切削深度：ap=2.4/2=1.2mm进给量：根据机械加工工艺简明速查手册表2.4.66，刀杆伸出长

28、度取200mm取进给量f=0.5mm/r切削速度：查表5.36，取切削速度=20m/min机床主轴转速：n=1000d0=1000203.1411853.98r/min.取n=60r/min实际切削速度：V=d0n100060=3.14118601000600.371m/s机床进给量：f=fn=30mm/min（2）切削深度：ap=1.5/2=0.75mm进给量：根据机械加工工艺简明手册表2.4.66，取200mm的刀杆伸出的长度取进给量f=0.5mm/r切削速度：查查表5.36，取切削速度=20m/min机床主轴转速：n=1000d0=1000203.1478.780.9r/min.取n=9

29、5r/min实际切削速度：V=d0n100060=3.1478.7951000600.391m/s机床进给量：f=fn=0.595=47.5mm/min4.2.5半精镗孔120mm、80mm（1）选用高速钢镗刀切削深度：ap=1.3/2=0.65mm进给量：根据机械加工工艺简明速查手册表2.4.66，刀杆伸出长度取200mm取进给量f=0.3mm/r切削速度：查表5.36，取切削速度=30m/min机床主轴转速：n=1000d0=1000303.14119.380.85r/min.取n=95r/min实际切削速度：V=d0n100060=3.14119.3951000600.593m/s机床进

30、给量：f=fn=0.395=28.5mm/min（2）切削深度：ap=0.8/2=0.4mm进给量：根据机械加工工艺简明速查手册表2.4.66，刀杆伸出长度取200mm取进给量f=0.2mm/r切削速度：查查表5.36，取切削速度=30m/min机床主轴转速：n=1000d0=1000303.1479.5120.18r/min.取n=150r/min实际切削速度：V=d0n100060=3.1479.51501000600.624m/s机床进给量：f=fn=0.2150=30mm/min4.2.6精镗孔120mm、80mm（1）选用高速钢镗刀切削深度：ap=0.7/2=0.35mm进给量：根据

31、机械加工工艺简明速查手册表2.4.66，刀杆伸出长度取200mm取进给量f=0.2mm/r切削速度：查表5.36，取切削速度=20m/min机床主轴转速：n=1000d0=1000203.1412053.08r/min.取n=60r/min实际切削速度：V=d0n100060=3.14120601000600.3768m/s机床进给量：f=fn=0.260=12mm/min（2）切削深度：ap=0.5/2=0.25mm进给量：根据机械加工工艺简明速查手册表2.4.66，刀杆伸出长度取200mm取进给量f=0.15mm/r切削速度：查表5.36，取切削速度=20m/min机床主轴转速：n=100

32、0d0=1000203.148079.62r/min.取n=95r/min实际切削速度：V=d0n100060=3.1480951000600.398m/s机床进给量：f=fn=0.1595=14.25mm/min4.2.7钻、攻支承孔所在端面8M10螺纹孔参考机械加工手册选用直柄麻花钻切削深度：ap=4.25mm进给量：查表5.22，钻孔进给量为0.120.20mm/r，取f=0.15mm/r铣削速度：查表5.22，钻孔切削速度为1624mm/min，取=0.3m/s机床主轴转速:n=1000d0=10000.33.148.511.24r/s即674.4r/min。取n=750r/min实际

33、切削速度：V=d0n100060=3.148.57506010000.334m/s机床进给量：f=fzzn=0.15750=112.5mm/min（2）攻丝选用高速钢机动丝锥进给量：查表5.42，可知螺距=1.5mm，因此进给量f=1.5mm/r切削速度：查表5.42，=8.9m/min机床主轴转速：n=1000d0=10008.93.1410283.44r/min。取n=375r/min丝锥回转转速：n0=n=375r/min实际切削速度：V=d0n100060=3.14103751000600.196m/s机床进给量：f=fn=1.5375=562.5mm/min第5章、确定时间定额5.2

34、基本时间的计算5.2.1基本时间的确定（1）铣平面基本时间的确定：tj=+1+2f式中tj机动时间（min）加工长度（mm）走刀次数f工作台切削速度（mm/min）1切入长度2切出长度1+2d01）粗铣零件底面所需时间：tj1=4371.1+80600=2.6min2）精加工底面所需时间：tj2=4371.1+80375=4.2min3）粗、精加工顶面所需时间：tj3=tj1+tj2=6.8min4）粗加工右端面所需时间：tj4=4326+80600=2.31min5）精加工右端面所需时间：tj5=4326+80375=3.7min6）粗、精加工左端面所需时间：tj6=tj4+tj5=6.0

35、1min7）粗铣前端面：tj7=5326+80600=2.85min8）精铣前端面：tj8=5326+80375=4.56min9）粗、精铣后端面：tj9=tj7+tj8=7.41min（2）镗孔基本时间的确定：查表5.43：1=232=35，取1=22=41）粗镗120mm轴承孔：tj10=2(119+2+430)=1.66min2）粗加工轴承孔（180mm）：tj11=2(119+2+447.8)=1.04min3）半精镗120mm轴承孔：tj12=2(119+2+428.5)=1.76min4）半精加工轴承孔（80mm）：tj13=2(119+2+430)=1.66min4）精镗120m

36、m轴承孔：tj14=2(119+2+412)=4.16min4）精镗80mm轴承孔：tj15=2(119+2+414.25)=3.5min（3）钻螺纹孔基本时间的确定：查表5.45，1=dcotr/2+(12）1=6.75cot300/2+(12)=6.857.85mm取1=72=14取2=31） 钻孔6.75mm螺纹孔：tj16=13(19+7+3/142.5)=0.26min2） 钻孔8.5mm螺纹孔：tj17=16(19+7+3/112.5)=4.16min（4）攻螺纹孔基本时间的确定：tj=(+1+2Pn)+(+1+2Pn1)式中tj机动时间（min）加工长度（mm）使用丝锥数量P螺纹

37、螺距（mm）1切入长度（mm）2切出长度（mm）n道具或工件转速（r/min）n1道具或工件返回转速（r/min）1=(13)P2=(23)P1)攻8mm螺纹孔：P=1.25mm1=(13)1.25=1.253.75取1=22=(23)1.25=2.53.75取2=3tj18=13(19+2+3/1.25375)+(19+2+3/1.25375)1=1.664min2)攻10mm螺纹孔：P=1.5mm1=(13)1.5=1.54.5取1=32=(23)1.5=34.5取2=4tj19=16(19+4+3/1.25375)+(19+4+3/1.25375)1=2.224min5.2.2辅助时间在

38、加工一个零件时，为了使整个加工过程顺利进行及所做的一系列动作。例如：装卸工件，开关机床，添加润滑剂，调节切削用量，退刀等。整个过程占据了整个加工过程的部分时间，一般在百分之十到百分之二十之间。（1）铣平面辅助时间的确定：tf=(tj1+tj2+tj9)0.15=(2.6+4.2+7.41)0.15=6.066min（2）镗孔辅助时间的确定：tf1=(tj10+tj11+tj15)0.15=(1.66+1.04+3.5)0.15=2.067min（3）钻螺纹孔辅助时间的确定：tf2=(tj16+tj17)0.15=(0.26+4.16)0.15=0.663min（4）攻螺纹孔辅助时间的确定：tf

39、3=(tj18+tj19)0.15=(1.664+2.224)0.15=0.583min5.2.3布置工作地时间的确定工人进行原料准备，机器预热阶段。例如：接通电源，上料，更换刀具，清理切屑等。又称工作地点服务时间。按照作业时间的的2%7%计算。（1）铣平面布置工作地时间的确定：tb=(tj1+tj2+tj9)0.04=(2.6+4.2+7.41)0.04=1.62min（2）镗孔布置工作地时间的确定：tb1=(tj10+tj11+tj15)0.04=(1.66+1.04+3.5)0.04=0.55min（3）钻螺纹孔布置工作地时间的确定：tb2=(tj16+tj17)0.04=(0.26+4

40、.16)0.04=0.177min（4）攻螺纹孔辅助时间的确定：tb3=(tj18+tj19)0.04=(1.664+2.224)0.04=0.156min5.2.4休息和生理需要时间的确定工人在工作时间段为了补充体力及上厕所时间。比如：休息，吃饭，喝水等。一般按作业时间的2%4%计算。（1）铣平面休息和生理需要时间的确定：tb=(tj1+tj2+tj9)0.03=(2.6+4.2+7.41)0.03=1.21min（2）镗孔休息和生理需要时间的确定：tb1=(tj10+tj11+tj15)0.03=(1.66+1.04+3.5)0.03=0.41min（3）钻螺纹孔休息和生理需要时间的确定：

41、tb2=(tj16+tj17)0.03=(0.26+4.16)0.03=0.133min（4）攻螺纹孔休息和生理需要的确定：tb3=(tj18+tj19)0.03=(1.664+2.224)0.03=0.117min5.2.5准备与终结时间加工零件前所作的准备工作。例如：熟悉工件加工工艺手册，了解加工步骤。领取毛坯材料，安装刀具和夹具等。加工完零件后，清除加工废屑，打扫卫生。复归加工器材。然而加工一批零件不需重复进行准备和结束。所以应该把这段时间平摊到同一批零件的时间中去，即tz/m。由于本次生产属于大批量生产，数额较大，m的值远远大于tz，tz/m0.第二章专用夹具设计为了提高劳动生产率，保

42、证加工质量，降低工人劳动强度。在加工变速箱箱体零件时，需要设计镗孔专用夹具。在这次设计中应该定位准确，装卸工件迅速，使用方便等特点。使生产更加便捷有效。由于轴承孔的位置精度较高，只要保证其中心位置正确即可本，该夹具适用于普通卧式镗床T68。1.确立方案1.1定位方案：这道工序所加工的大孔，根据从现实中考虑及本次设计要求，定位基准应是箱体大平面最是合适。因为此面在之前工序已经进行了精加工，有很好的平面度。通过对工件的结构形状分析，为了使定位加紧都比较稳定、可靠，应把工件大平面朝下放置在支承板上，并且容易实现。另外此面受力面积比较大，定位不易发生跑偏，很牢靠。除了箱体大平面定位，还采用两个销子定位

43、，及一个圆柱销一个菱形销。这也是夹具中惯用的两销一面的定位方式。由于夹具定位元件是确定工件位置的元件，且经常与工件定位基面接触，定位元件应满足精度高、耐磨性好、足够的刚度及良好的工艺性。1.2定位基准的选择通过对零件图的分析观察，两轴承孔位于零件侧面，与顶面相平行。在加工过程中要达到一定的精度要求。并且表面粗糙度要求较高。选择底面和左侧面作为主要定位基面作为加工轴承孔的定位基准，既保证了轴承孔与平面间的平行度，又能够满足加工余量的均匀。符合基准统一、重合的原则。1.3压紧方案：利用两个压板压紧箱体底部，压板依靠液压缸驱动动力，省去好多人力操作，效率有很大提高。自由度的限制：箱体大平面定位限制了

44、上下移动的一个自由度；两个销子限制了水平旋转、左右移动、前后移动三个自由度；压板则限制了前后旋转、左右旋转两个自由度。这样自由度就全部限制住了。2.计算夹紧力设压板处的加紧力相同，则2Wjf=FHFH=（0.20.3）FZ所以W=若取FH=0.4FZ，安全系数K=2.5，工件与定位件间摩擦系数f=0.3则W=知v=1.57m/sPm=6.31kw所以FZ=4019NFH=0.4FZ=1607NW=6695N从强度考虑，一个M24的螺栓能承受6693N的许用加紧力，所以选用M24的螺栓完全能满足要求。3.定位精度分析由于加工面的加工精度主要要求是上下面的平面度，而平面度的要求则主要是靠镗床本身的

45、加工精度保证的。基准不重合误差是：jb=0.02mm，基准位移误差是：db=0则：dw=jb+db=0.02mmdwT/3，故该夹具能够满足加工要求.结论这次设计是通过对变速箱箱体加工工艺分析，了解其加工工艺步骤及加工方法。首先确定工件的合理工作方案，然后选择合适的机床设备，确定加工参数和夹具设计。通过两销一位的定位方法加紧零件。进行工艺加工。其优点有：(1)保证和提高产品质量，提高劳动效率（减少人工摆好工件的时间）。操作更加简便快捷。(2) 细化了加工工艺流程，使每一步加工变得更加清晰，使整个工序更加有序。(3) 扩大了工具的操作范围，改善劳动条件，降低产品成本。这次的设计中仍存在着一些缺点：(1)工艺设计理论和机械设计理论不是很扎实。没有投入生产，缺乏实践经验。生产部门的组成，加工设备不了解，对零件结构的考虑太多，精度大小，不是从实际出发，但这也是不可避免的，而且练习时间很短。(2)缺乏对热处理和夹具设计的理解，主要原因是对零件实际生产缺乏了解，而不是实际操作，没有看到实体，部分细节不太好。(3)我们只选择夹具设计的一个过程，但是夹具设计在机床上的应用尚不清楚。特别是在选择