齿轮箱工艺及钻8φ13孔工装及专机设计Word下载.docx
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影响强度和使用的铸件铸造缺陷存在。
3．铸件的硬度170~241HB。
4．未注铸造圆角为R2~R10。
5．铸件应进行时效处理。
6．不加工表面涂防锈漆。
参考文献表2.3-5，用查表法确定各表面的总加工余量如表2-1所示。
表2-1各加工表面的总余量
加工表面
基本尺寸
（mm）
加工余量等级
加工余量数值
（mm）
说明
N面
397
G
6
底面，单侧加工（取上行数据）
R面
110
4
侧面，单侧加工（取上行数据）
Q面
230
5
A面
113
4
194
194
双侧加工
由参考文献表2.3-9可得铸件主要尺寸的公差，如表2-2所示。
表2-2主要毛坯尺寸及公差（mm）
主要面尺寸
零件尺寸
总余量
毛坯尺寸
公差CT
N面尺寸
403
4.4
R面尺寸
110
114
3.6
Q面尺寸
235
4
A面尺寸
4
117
3.6
202
三、工艺规程设计
1．定位基准的选择
粗基准的选择：
考虑到以下几点要求，选择箱体零件的不需加工的面作为粗基准（即齿轮箱体的顶面）。
第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要加工孔的加工余量尽量均匀；
第二，装入箱体内的旋转零件（如齿轮）与箱体内壁有足够的空隙；
第三，要保证定位准确、夹紧可靠；
第四，粗基准不得重复使用。
精基准的选择：
齿轮箱的N面和2-20的孔即是定位基准，又是设计基准，用它们作为精基准，能使加工遵守“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式；
其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵守了“基准统一”的原则。
此外，N面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠、操作方面。
最先进行机械加工的表面是N面，这是可用的定位夹紧方案如下：
以齿轮箱的上表面作为粗基准，来粗铣N面，齿轮箱的上表面作为定位基准，限制了三个自由度，分别是一个移动两个转动，这是不完全定位，对于粗铣N面来说已经完成定位。
使用夹具夹紧，这种方案适合于大批大量的生产类型。
2.组合机床工艺方案的拟订
拟订专用机床工艺方案的一般步骤如下。
2.1分析、研究加工要求和现场工艺
在制定组合机床工艺方案时，首先要分析、研究被加工零件，如被加工零件的用途及其结构特点，加工部位及其精度、表面粗糙度、技术要求及生产纲领。
深入现场调查分析零件的加工工艺方法，定位和夹紧方式，所采用的设备、刀具及切削用量，生产率情况及工作条件等方面的现行工艺资料，以便制定出切合实际的合理工艺方案。
本设计所加工的是用于压缩机中的齿轮箱，属于箱体类零件，其结构不是很复杂，加工不是很困难。
我所加工的是一个侧面上的8个直径为13mm的通孔属于普通级别，生产纲领是2万件/年，单班制，属于大批大量生产。
因此可以采用组合机床来进行生产。
考虑到大批大量生产，应设计专用钻夹具来完成，因为是工业生产，要求操作简单迅速，故采用较简单的手动夹紧方式。
2.2定位基准和夹压部位的选择
正确选择定位基准和夹紧部位时保证加工精度的重要条件。
本设计采用一面两孔的定位方案来保证此钻孔，则选择2-Φ20的孔和其所在的上顶面平面作为定位基准。
它们又是设计基准，用他们做定位基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，保证工艺基准和设计基准的重合。
实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式。
夹紧位置选择在有足够的夹紧力下箱体产生变形最小的部位。
2.3影响工艺方案的主要因素
（1）加工的工序内容和加工精度:
我所加工的是钻孔和攻丝，其没有具体的公差要求，综合考虑只有位置公差的影响。
这是制定机床工艺方案的主要依据。
（2）被加工零件的特点
工件材料及硬度:
材料HT200，硬度170~241HB
加工部位的构造形状:
8个直径为13mm的通孔。
工件的刚性:
满足要求。
零件的生产批量:
生产纲领是2万件/年，单班制。
使用厂后方车间的制造能力：
可以胜任。
2.3切削用量的确定
在组合机床工艺方案确定过程中，工艺方法和关键工序的切削用量选择十分重要。
切削用量选择是否合理，对组合机床的加工精度、生产率、刀具耐用度、机床的结构型式即工作可靠性均有较大的影响。
2.3.1组合机床切削用量选择的特点、方法及注意问题
1、组合机床切削用量选择的特点
（1）组合机床常采用多刀多刃同时切削，为尽量减少换刀时间的消耗，保证机床的生产率及经济效果，选用的切削用量应比通用机床单刀加工时低30%左右。
（2）、组合机床通常用动力滑台来带动刀具进给。
因此，同一滑台带动的多轴箱上所有刀具（除丝锥外）的每分钟进给量相同，即等于滑台的工进速度。
2.3.2组合机床切削用量选择方法及应注意的问题
目前常用查表法，参照生产现场同类工艺，必要时经工艺试验确定切削用量。
组合机床加工孔、平面及螺纹的常用切削用量都要查一般的手册。
确定切削用量时用注意以下问题。
1）应尽量做到合理使用所有刀具，充分发挥其使用性能。
2）复合刀具切削用量选择应考虑刀具的使用受命。
3）多轴镗孔主轴刀头均需定向快速进退时（刀头处于同一角度位置进入或退出工件孔），各镗轴转速应相等或成整数倍。
4）选择切削用量时要注意既要保证生产批量要求，又要保证刀具一定的耐用度。
5）确定切削用量时，还需考虑所选动力滑台的性能。
3．制定工艺路线
根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的精度要求，确定各表面的加工方法如下：
N面：
粗铣—精铣；
A面、R面、Q面：
2-70H7、2-184、294H7、400H8、80K6孔：
粗镗—精镗；
凸台面：
粗铣；
螺纹孔：
钻孔—攻螺纹。
根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将N面、A面、Q面、R面和2-70H7、2-184、294H7、400H8、80K6孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又首先加工N面，然后在镗孔；
A面、Q面、R面上的孔或螺纹孔在次要的表面上加工。
工艺路线如下：
序号
工序内容
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
铸造
时效
涂底漆
粗铣N面
钻2-20孔到2-19
粗铣A面和R面
粗镗2-70H7孔沉孔91深5
粗镗2-184孔孔口倒角0.5x45度
粗镗294H7孔粗镗400H8孔
粗镗80K6孔
精铣N面
铰2-20的孔
钻M10x1-7H螺纹底孔反面锪平30
钻M16x1.5-7H螺纹底孔
精铣A面和R面
精镗2-70H7孔精镗2-184孔
精镗294H7孔精镗400H8孔
精镗80K6孔
钻14-13孔反面锪平22
钻2-13孔反面沉孔22深20
钻24-M10-7H螺纹底孔深24
粗铣Q面和B面及P面
粗铣凸台面
精铣Q面和B面及P面
钻12-M6-7H螺纹底孔深14
攻螺纹12-M6-7H深12
攻螺纹M10x1-7H攻螺纹M16x1.5-7H
攻螺纹24-M10-7H深20
检验
入库
4．加工工序的设计
工序120：
钻7-13孔反面锪平22
钻13孔反面沉孔22深20
8-13的孔一次钻出，故其钻削余量为Z==6.5mm
8-13的孔的位置度要求均由钻模板保证。
参考文献表2.4-38，选择硬质合金钻头，加工材料HT200，取钻8-13孔的进给量f=0.4mm/r。
参考文献表2.4-41，用最小二乘法计算得：
钻8-13孔的切削速度v=0.445m/s=26.7m/min,由此算出转速为：
按机床实际转速取n=630r/min，则实际的切削速度为：
参考文献表6-20得：
求出钻8-13孔的和M，如下：
5．时间定额的计算
计算工序120的时间定额
（1）机动时间。
参考文献表2.5-7，的钻孔的计算公式；
，钻盲孔时
钻8-13孔时：
=35mm,取
将以上数据及前面已选定的f及n代入公式，得
锪孔时间：
沉孔时间
机动时间
（2）辅助时间。
参考文献表2.5-41确定如表2-3所示。
表2-3辅助时间
操作内容
每次需用时间
钻8-13
锪7-13
反面沉孔22
主轴变速
变速进给量
装卸套筒工具
卡尺测量
0.025
0.06
0.1
开停车
主轴运转
清除铁屑
0.015
0.02
0.04
各工步的辅助时间为：
钻8-13mm孔的时间0.185min
锪7-13mm孔的时间0.2min
反面沉孔22孔的时间0.2min
移动时间
装卸工件的时间参考文献表2.5-42取5min
所以，辅助时间
（3）作业时间。
（4）布置工作地时间。
参考文献取3%
=
（5）休息与生理需要时间。
（6）准备与终结时间。
参考文献表2.5-44=0.0068min
（7）单间时间。
（8）单件计算时间。
四、夹具设计
1.夹具的功能与组成
夹具是在机床上加工零件时使用的一种工艺装备，其主要功用时实现工件的定位和夹紧，使得工件加工时相对机床、刀具有正确地位置，以保证工件的加工质量和生产率的要求。
夹具通常由定位元件或装置、夹紧元件或装置、夹具体、对刀和导引元件、分度元件
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