箱体加工工艺规程及夹具设计.pdf

郑州轻工业学院郑州轻工业学院 本科毕业设计（论文） 题 目 箱体体加工工艺规程及 夹具设计 学生姓名 勾 波 专业班级 机设 07-2 学 号 2 0 0 7 0 2 0 1 0 2 0 8 院 （系） 机电工程学院 指导教师(职称) 纪莲清（教授） 完成时间 2011 年 5 月 20 日  郑州轻工业学院 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）任务书 题目 题目 箱体加工工艺规程及夹具设计 专业 专业 机械设计制造及自动化 学号 学号200702010208 姓名 姓名 勾 波 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 一、主要内容 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 一、主要内容 1、在 Pro/ENGINEER 中建立制件坯料、模具的三维模型； 2、在 Pro/ENGINEER 中完成箱体夹具体成形模的装配； 3、进行箱体夹具体成形模的工作过程的仿真； 4、用有限元软件对箱体工作时进行变形分析。

二、基本要求 二、基本要求 1、完成箱体夹具体成形模及制件的三维建模； 2、在 Pro/ENGINEER 中完成箱体夹具体成形模的装配及运动仿真； 3、用有限元软件对箱体工作时进行变形分析，并根据分析结果，校核箱体在工作时能否满足要求 三、主要参考资料 三、主要参考资料 完 成 期 限： 2011 年 5 月 26 日 [1] 吴佳常.机械制造工艺学.中国标准出版社，1991. [2] 王启平.机械制造工艺学.哈尔滨工业大学出版社，1995 [3] 刘燕萍.箱体夹具的设计[J].机械工程与自动化 2004,2(123):47-51. 指导教师签章： 纪莲清 专业负责人签章： 王良文 2011 年 3 月 2 日 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 i 目 录 中文摘要..............................................................I 英文摘要.............................................................II 1 绪论................................................................1 1.1 箱体类零件的特点及主要加工表面................................1 1.1.1 箱体类零件的特点................................................1 1.1.2 箱体类零件的加工表面...........................................1 1.2 箱体类零件在加工中心上加工时方法的选择......................2 1.2.1 平面的加工方法...................................................2 1.2.2 孔加工方法.......................................................2 1.3 箱体零件在编制工艺的原则........................................8 1.4 加工中心刀具选择...................................................9 1.5 加工中心夹具设计及使用中的问题...............................10 1.6 总结..................................................................11 2 零件的分析及工艺规程设计........................................12 2.1 零件的分析..........................................................12 2.1.1 零件的作用......................................................12 2.1.2 零件的结构特点..................................................12 2.1.3 零件的技术要求..................................................13 2.1.4 零件的工艺分析..................................................14 2.2 工艺规程设计.......................................................15 2.2.1 确定毛坯的制造形式..............................................16 2.2.2 基面的选择.......................................................17 2.2.3 制定工艺路线.....................................................18 2.2.4 机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定.........................21 2.2.5 确定主要工序的切削用量及基本工时..............................22 3 夹具设计...........................................................37 3.1 机床夹具设计概述..................................................37 3.1.1 机床夹具概述....................................................37 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 ii 3.1.2 机床夹具的分类..................................................38 3.1.3 机床夹具的组成..................................................38 3.1.4 夹具总体方案设置................................................38 3.2 夹具设计.............................................................39 3.2.1 问题的提出......................................................39 3.2.2 定位方式与定位基准的选择......................................39 3.2.3 定位销长度的分析................................................40 3.2.4 定位误差分析与计算.............................................41 3.2.5 夹具设计.........................................................43 4 Pro/ENGINEER 实体建模............................................47 4.1 Pro/ENGINEER 软件概述............................................47 4.2 Pro/ENGINEER 软件特点............................................47 4.2.1 三维实体造型....................................................47 4.2.2 采用全相关的单一数据库.........................................47 4.2.3 全参数化设计....................................................48 4.2.4 基于特征的实体建模..............................................48 4.3 Pro/ENGINEER 建模的原理.........................................48 4.3.1 设计准则及方法..................................................48 4.3.2 建模流程.........................................................49 4.3.3 箱体垂直孔加工夹具三维造型.....................................49 5 ANSYS 软件简介....................................................54 5.1 ANSYS 软件的特点...................................................55 5.1.1 输入信息量大....................................................55 5.1.2 占存贮空间多....................................................55 5.1.3 计算规模大.......................................................56 5.1.4 程序结构复杂....................................................56 5.2 ANSYS 在机械领域的应用...........................................56 5.3 ANSYS 与 Pro/E 两种软件的搭接...................................57 5.3.1 接口要求.........................................................57 5.3.2 接口说明.........................................................57 6 减速箱体的有限元分析过程........................................59 6.1 模型创建及约束求解...............................................59 6.1.1 将减速箱体实体模型导入 ANSYS 环境中去.........................59 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 iii 6.1.2 定义工作路径并进行材料设置....................................59 6.1.3 定义材料属性....................................................60 6.1.4 对减速箱进行网格划分...........................................60 6.1.5 设定约束.........................................................61 6.1.6 对Φ35 孔加载求解...............................................62 6.2 结果分析.............................................................63 6.2.1 静力求解结果....................................................63 6.2.2 读取数据及查看结果.............................................63 6.3 动画制作.............................................................69 结束语...............................................................70 致 谢...............................................................71 参考文献......................................................................72 （附录）.............................................................74 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 I 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 摘要 摘要 机械加工工艺过程，是指用机械加工方法逐步改变毛坯的状态（形状、尺寸和表面质量）使之成为合格的零件所进行的全部过程。

减速箱体的机械加工工艺是很经典的工艺过程 本文分析了减速箱体加工工艺过程，机械加工工艺过程包括结构工艺性分析、毛培的选择、基准的选择、加工余量的确定、工艺路线的拟定、工序尺寸及公差的确定和加工设备的选择等 为了提高劳动生产率，保证加工质量和提高劳动劳动条件，需要设计专用夹具在机床夹具设计中， 不仅要追求其机构的合理性， 更重要的是核算加工精度的准确性本夹具的设计是完成定位设计，加紧设计和导向设计，以及如何将这些机构装配起来形成一个整体的装配过程结构方案确定以后，绘制了主要的零件图和装配图然后又进行了 Pro/E 实体造型，将夹具零件绘制出来后装配，又做了夹具装配夹紧动画最后，将变速箱体导入 ANSYS 分析了减速箱体工作时的变形状况 关键词：加工工艺，切削用量，夹具设计，Pro/E 实体造型，ANSYS 变形分析 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 II Box machining process and fixture design ABSTRACT Machining process, is gradually changing with the state of rough by the machining methods (shape, size and surface quality) to become eligible for part of the whole process. The mechanical gear box is the classic process process. This paper analyzes the process of deceleration processing box, machining process including structural analysis process, Mao Pei choice, the choice of reference, the determination of allowance, the proposed process route, process dimensions and tolerances for the identification and selection of processing equipment and so on. In order to improve labor productivity, ensure the process quality and improve the working conditions of labor, need to design special fixtures. In fixture design, we should not only to pursue its institutional rationality, more importantly, the accuracy of accounting precision. The fixture is designed to be completed the positioning design, step design and oriented design, and how these agencies together to form a whole assembly of the assembly process. After structure of the program is determined, I draw the main parts and assembly drawings. Then I conducted a Pro / E solid modeling, drawing out the part after the fixture assembly, and made clamping fixture assembly animation. Finally, I take the gear box into ANSYS to analysis of the deformation of the work situation. KEY WORDS Processing, cutting, fixture design, Pro / E solid modeling, ANSYS deformation analysi 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 1 1 绪论 1 绪论 随着时代的发展，我国的工业技术也在飞速发展，近年来，在箱体加工方面，我国的专家和技术人员积累了相当丰富的经验， 并结合现代技术发展及时采用新的技术和工艺装备，如采用柔性加工线加工箱体，大大减轻了工人的劳动强度并显著提高了生产效率，为我国日后更好的跟上时代工业的潮流奠定了基础。

1.1 箱体类零件的特点及主要加工表面 1.1 箱体类零件的特点及主要加工表面 1.1.1 箱体类零件的特点 1.1.1 箱体类零件的特点 1）箱体多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，其内部呈腔形，零件的整体刚性较差，难以装夹 2）一般都需要进行多工位孔系及平面加工，形位公差及空间位置度要求较严，要保证其位置精度要求，必须在一次装夹中完成铣面、镗孔、钻、铰孔等多工序 3）精度要求较高，一般箱体类零件都有很高的轴承孔和表面的形位公差要求及轴承孔尺寸公差要求 4）加工内容多，通常要经过铣面、销孔钻镗加工、镗削轴承孔、深孔镗削、深槽铣削、攻螺纹等加工，需频繁更换刀具[1] 1.1.2 箱体类零件的加工表面 1.1.2 箱体类零件的加工表面 1）平面的加工：主要是箱体上的装配基准面，其直接影响箱体加工时的定位精度，影响箱体在装配时的接触刚度和相互位置精度 2）孔的加工：主要是轴承孔、孔内环槽及定位销孔、工艺销孔、拨叉轴孔定位销孔的精度与孔距精度要求较严，箱体的主要相配件在装配时，大多靠销孔与箱体定位轴承孔本身的尺寸精度、形状精度要求很高否则，将影响轴承与箱体孔的配合精度，使轴的回转精度下降。

3）孔系的加工：主要是有位置度要求的各轴承孔的总和，其主要包括有平行度要求的轴承孔系和有同轴度要求的孔系两类 平行孔系主要是各平行轴承孔中心线之箱体机械加工工艺规程及夹具设计 2 间以及轴承孔中心线与定位面之间的精度 同轴孔系主要是要求各孔的同轴度 否则，不仅装配有困难，而且使轴的运转情况恶化，温度升高，轴承磨损加剧，齿轮啮合精度下降，引起振动和噪声，影响齿轮寿命 4）其它加工部分联接孔、螺孔、销孔、斜油标孔以及孔的凸台面等[2] 1.2 箱体类零件在加工中心上加工时方法的选择 1.2 箱体类零件在加工中心上加工时方法的选择 1.2.1 平面的加工方法 1.2.1 平面的加工方法 平面在加工中心上的加工方法一般为铣削[3] 例如： 变速箱齿座的两面南通科技投资集团股份有限公司利用数控分度头的回转功能实现圆周的分度，轴向方向以内齿及端面定位夹紧，径向方向以外花键限位夹具简图如图1.1所示 图1.1 夹具简图 1．分度头尾座 2．螺母 3．球面垫圈 4．三面刃铣刀 5．开口压板 6．定位环 7．心轴 8．连接盘 9．分度头 l0．弹簧 11．推杆 12．球头顶尖 此夹具采用了压、顶的方式，实现了一次装夹就可加工两面的功能，避免了重复定位，提高了加工精度，减少了装夹时间，大大提高了生产效率。

经生产实践证明，此夹具性能可靠、使用方便，通用性强[4] 1.2.2 孔加工方法 1.2.2 孔加工方法 孔加工方法比较多，有钻、扩、铰、镗等孔的具体加工方案可按下述方法制定[5]： 1）对于轴承孔的加工，其加工工艺为：粗镗→半精镗→孔端倒角→精镗其中箱体机械加工工艺规程及夹具设计 3 粗镗→半精镗→孔端倒角可安排在普通机床上先完成， 留给加工中心的余量为4～6mm（直径），然后在加工中心上精镗；在轴承孔系的加工中，一般先加工直径大的轴承孔，再加工直径小的轴承孔，特别是在两轴承孔系相距较近的情况下，必须采取这一措施例如：三轮车用变速箱壳体轴承孔的加工[6]： 在加工过程中,如果夹具设计不当,不仅使变速箱体上各孔的误差容易超过技术要求,废品率增高,生产成本变大,而且即使各孔的圆度误差在技术要求的范围内,但其圆度误差也比较大,给变速箱部件的装配和使用性能产生下列不利影响： （1）轴承难装配 （2）装配后轴承外圈变形量大,影响了滚珠的灵活性,使轴承不能正常运转 （3）轴承磨损加快,使变速箱的故障率提高 针对这一问题运城高等专科学校提出以下解决办法： 如图2用铰链连接的多点压紧机构,对箱体表面实行多点压紧,相当将集中载荷变为分布载荷,这样在每个接触点产生的夹紧变形就变小,同时每个接触点传递到箱体侧壁上的夹紧力的方向也不相同,即每个接触点传递的夹紧力对各孔引起的径向变形方向也不相同,各变形互相制约,则各孔的径向变形就小。

在相同的夹紧力作用下,用千分表测得各孔的实际径向变形量为:孔1 为0.014mm、孔2 为0.007mm、孔3为0.009mm、孔4为0.005mm,俱远小于孔1的技术要求0.027mm,孔2、孔3、孔4 的技术要求0.015mm 图1.2 三轮车用变速箱壳体轴承孔的加工夹具图 1. 夹具底座 2. 工件 3. 压力头 采用图1.2所示的夹紧结构在组合镗床上镗完各孔后,测得各孔的圆度误差值 孔1 为0. 019mm、孔2为0.01mm、孔3为0.011mm,孔4为0.009mm,俱小于所要求的0.027mm 和0.015mm,证明图2 的夹紧方案是可行的,能有效地解决变速箱体上各孔圆度超差这箱体机械加工工艺规程及夹具设计 4 一问题 2）轴承孔内的密封槽的加工可用锯片铣刀在轴承孔半精镗之后、精镗之前用圆弧插补方式完成大直径孔的加工主要受刀库中刀具直径和机械手抓刀重量的限制，无法使用镗刀加工，因此其加工工艺一般为：立铣刀圆弧插补粗铣→精铣 3）对于直径小于30mm 的孔，由于毛坯不需铸出毛坯孔，因此其全部加工内容都在加工中心上完成，其加工工艺为：锪平面→打中心孔→钻→扩→孔端倒角→铰。

例如：北京北方红旗精密机械制造有限公司对摩托车箱体零件侧面孔的加工，该零件为摩托车右箱体，材料为铝，零件周边有4个孔，采用的工艺分别为钻、扩、铰上道工序已加工完成2个定位销孔R10mm、R18mm及基准面，零件加工内容如图1.3所示： 图1.3 摩托车右箱体需加工的孔 如图1.4所示夹具，在左侧增加圆形压板4，克服了悬伸过长的缺点，而且利用圆盘夹紧，圆周接触，压紧点增多，压紧力均匀，解决了方案一由于夹紧部位小，加工过程中可能引起振动的缺点[5] 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 5 图1.4 摩托车右箱体孔加工的夹具设计 1. 夹具体 2. 衬套 3. 活塞杆 4. 圆形压板 5. 圆形定位销 6. 定位销座 7. 定位板 8. 菱形定位销 9. 活塞接长杆 10. 大圆销 11.轴底板 12. 定位块 13. 预导向板 14. 挡圈 15. 导向套 16. 导向杆 18. 压板 19. 平面轴承 20. 轴承压板 21. 支撑板 有位置度要求的小孔，其加工工艺为：锪平面→打中心孔→钻→半精镗→孔端倒角→精镗为提高孔的位置度精度，在钻孔工步前安排锪平端面和打中心孔工步。

孔端倒角安排在半精加工之后、精加工之前，以防孔内产生毛刺 4）在内腔两层隔板处有同轴度要求的孔，由于在内腔隔板处平面无法先行铣削加工，受铸件拔模斜度以及粗糙毛坯面的影响，在加工时会使钻头引偏，因此在第二层隔板孔加工时，必须用中心钻（或用硬质合金钻）钻出定心孔后，扩孔镗孔至要求的尺寸其加工工艺为：在第一层隔板处打中心孔→钻孔→扩孔→在第二层隔板处打中心孔→钻孔→扩孔→通铰孔 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 6 5）对于跨距较大箱体的同轴孔加工，尽量采取调头加工的方法，以缩短刀辅具的长径比，增加刀具刚性，提高加工质量 6）箱体内的一些孔离内壁近，主轴无法接近，只能靠接长刀具悬伸加工，易发生振动，需采用减振的接长刀杆加工； 7） 对螺纹加工， 要根据孔径大小采取不同的处理方式 一般情况下， 直径在M6～M22 之间的螺纹，通常采取攻螺纹方法加工；M6 以下、M22 以上的螺纹只在加工中心上完成底孔加工，攻丝可通过其他手段进行[7] 8）对箱体相交孔的钻削加工钻削相交孔时, 为了避免把已加工部分的孔径刮大和使待钻相交孔的轴线发生歪斜, 通常在已加工的孔中嵌人与零件材料相同的圆柱后再钻相交孔见图1.5。

在对此类零件进行批量生产时, 夹具的设计既要达到对零件准确定位和快速装卸的要求, 还要做到节省辅料（即加工孔中的嵌入材料）, 对加工后的相交孔精度测量要准确快速山东省威海市技术学院实习工厂生产的台式钻床, 主轴箱的加工是一较典型的例子[8] 图1.5 相交孔加工时嵌入圆柱图 1）工件以一面两孔定位如图1.6 , 夹具体为四面方形体, 两面开口A面为定位基准面;B面安装两个定位心轴, 分别是主轴箱的Φ70mm孔削边心轴和Φ50mm孔短心轴, 两心轴中间留有拆卸工件用的通孔, 两定位心轴满足中心距要求和与A面的平行度要求!C面安装钻削Φ32H7孔的钻套, 钻套孔满足与主轴箱Φ50H7孔中心距要求和位置要求以及与A面的垂直度要求夹具体材质HT200, 人工时效处理定位心轴材质45钢, 热处理硬度40～45HRC. 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 7 图1.6 一面两孔定位 2） 快换钻套钻削Φ32H7孔分三步进行, 即钻孔Φ30mm→扩孔Φ31.7mm→铰孔Φ32H7为了减少更换钻套的辅助时间, 采用快换钻套保证上述三步切削加工,钻套与衬套间采用H7/n6 或H7/g6 配合公差来满足拆卸要求。

钻套材质为:T10A热处理硬度为58～62HRC 3)正刀套 即嵌人在已加工孔中的圆柱 因主轴箱材质为HT200, 故正刀套材质为HT150即可正刀套固定在Φ50mm心轴上, 既起到工件定位的作用, 又起到正刀作用(校正钻头走向) 正刀套的尺寸设计：如图1.7, 外径与内孔尺寸根据们Φ32H7孔与此Φ50H7孔相交部分厚度(如图1.8 )及正刀套与势Φ50H7孔的配合要求而定， 长度取满足正刀套两端掉头安装时都能参加切削时的最小长度值 每个正刀套两头使用至少能钻削3 次, 即至少能完成3 件主轴箱的孔加工, 最大限度地节省辅料 图1.7 正刀套的尺寸设计 1.夹具体 2. Φ30mm削边心轴 3.主轴箱 4.压板 5.螺母 6.垫圈 7.正刀套 8.Φ50mm心轴 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 8 图 1.8 Φ32H7 孔与Φ50H7 孔相交部分厚度 1.3 箱体零件在编制工艺的原则 1.3 箱体零件在编制工艺的原则 1）“先面后孔”的原则由于铣削时，切削力较大，工件易变形，先铣面，可使其有一段时间的恢复，减少由变形引起的对孔精度的影响同时提供稳定可靠的定位基准，从而减少后续钻头钻孔的引偏、崩刃和折断等现象， 对于后序保证孔加工精度有利。

2）“先粗后精”的原则，箱体上所有相关孔系和平面都先完成全部孔的粗加工和铣面的粗加工后，再进行孔和平面的精加工主要是减少或消除粗加工时产生的切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响 3）相同工位集中加工，应尽量按就近位置加工，以缩短刀具移动距离，减少空运行时间 4）在不影响精度的前提下，若机床工作台回转时间较换刀时间短，为了减少换刀次数，减少空移时间，可以用同一把刀把壳体上相同的部位都加工完，再换第二把刀 5）对于同轴度要求很高的孔系，考虑加工中存在重复定位误差，采用连续换刀，连续加工完该同轴孔系的全部孔后，再加工其它孔，以提高孔系同轴度[9] 例如：压路机变速器箱体机加工工艺分析北京工业职业技术学院对其分析为： 变速器箱体是典型的箱体类零件，其特点是形状复杂，薄壁（10-20mm），需加工平面、孔系和螺孔等，刚度低，受力、热等因素影响易产生变形和振动因此，以往的箱体加工是在龙门刨床、镗床和钻床上完成平面、轴承挡孔和连接孔的加工，生产效率低且加工质量难以保证 总起来说， 其加工中存在的问题可以归纳为以下几点：一是加工内容多，需频繁更换机床、刀具；二是加工精度求高，采用普通机床加工，箱体机械加工工艺规程及夹具设计 9 质量难以保证，且由于工艺流程长，周转次数多，生产效率难以提高；三是由于形状复杂，且大部分为薄壁壳体，工件刚度差，较难装夹。

如图1.9 但随着近年来计算机技术的迅猛发展， 数字控制技术已被广泛应用于机械加工领域在箱体加工中，若采用数控加工中心进行，凭借加工中心自身的精度和加工效率高、刚度好和自动换刀的特点，只要制定好工艺流程，设计采用合理的专用夹具和刀具， 就可以在保证加工精度的基础上提高加工效率、 降低加工成本， 以解决上述问题在实际生产过程当中，利用韩国大宇公司制造的ACE HM800 卧式加工中心进行箱体加工，就可取得很好的应用效果鉴于该设备为双工作台，因此，可将该工件B、C面上各种加工要素的加工放在01工作台上完成（加工工序1）其余G、H及排挡侧面的加工要素放在02工作台上完成（加工工序2），根据上述工序安排，还要设计相应的专用夹具[10] 图 1.9 变速器箱体 1.4 加工中心刀具选择 1.4 加工中心刀具选择 数控机床的刀具材料一般尽量选用硬质合金，如果精度要求更高，可选用性能更好、更耐磨的陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具[11] 1）箱体定位销孔加工一般采用整体硬质合金钻头钻孔，如果位置度要求较高，则采用小孔镗刀镗削加工；随着新技术新刀具的不断发展，可采用高精度复合钻头，双刃带设计，钻铰复合，刀柄与钻头柄部采用液压夹紧配合，使其安装配合精度能够达到7 级，一次走刀即可保证箱体上定位销孔的位置和尺寸精度要求，从而可有效提箱体机械加工工艺规程及夹具设计 10 高加工效率。

2）箱体轴承孔加工一般采用镗刀、复合镗刀，或采用可调三刃（两刃）错层粗、半精镗刀， 其镗削精度高， 一刀即可完成孔的粗、 半精加工， 并在镗削不同规格孔时，仅需更换可调滑块即可将加工直径范围增大约40mm在加工时可根据所加工孔的余量，计算后通过径向调整滑块，将余量分到每个刀片上；通过在每个滑块底部安装不同的刀垫，调整每个刀尖切削的先后顺序，一刀即可完成 轴承孔的粗镗、半精镗加工，从而减少加工时换刀次数，节约了辅助时间，提高了生产效率 3）箱体深轴承孔镗削，可采用重金属减振刀杆或阻尼减振刀杆，以达到减振效果，提高孔加工精度； 4）对于深槽铣削，用普通三面刃铣刀易发生振动，采用了错齿三面刃铣刀，并配以减振刀杆可有效地减少了切削振动； 5）对于两排以上孔的加工，一般采用整体硬质合金钻头钻孔→扩孔→铰孔，但其效率低，适合精度要求低的孔加工；对于精度要求高的孔加工可采用新型平头带尖直槽钻钻孔→铰孔，并配以高精度液压刀柄，从而保证孔的尺寸精度和位置精度[12] 6）箱体上直径为20～35mm 的孔加工可采用U 钻，通过钻孔→铰孔就可保证孔位置及尺寸精度，同时大大提高了加工效率 7）箱体上的小平面及半圆类沉窝等加工可采用新型钻铣刀，一次完成加工，且磨损后仅更换刀片，多功能使用达到方便、可靠。

8）对于深孔的加工，一般采用枪钻并配以高精度液压刀柄[13] 1.5 加工中心夹具设计及使用中的问题 1.5 加工中心夹具设计及使用中的问题 夹具是加工零件时定位和夹紧可靠的重要保证夹具设计的合理，才能保证零件的顺利加工和满足加工要求在设计加中心夹具时需考虑以下几方面因素 1）满足定位基准和夹紧要求加工中心为工序集中加工，箱体在一次装夹中要完成铣、钻、镗等多工序加工，为了防止夹紧变形，满足精加工定位精度要求，通常采用辅助支撑减少变形量，其夹紧力应力求靠近主要支撑点，或在支撑点所组成的三角形内，并靠近切削部位及刚性好的地方，尽量不要在被加工孔的上方 2）夹具与工作台面的连接方式一般加工中心设备根据自身的加工特点，其工箱体机械加工工艺规程及夹具设计 11 作台都有适合自身的便于夹具定位的结构，对于箱体来说，为保持其安装方位与机床坐标系及编程坐标系方向的一致性，夹具应能根据机床的定位结构实现定向安装 3）在夹具设计时，人为地在夹具上设计出找正基面和找正基准孔，同时给出其相对与夹具上零件定位面及定位孔的实际加工尺寸，便于夹具找正后，可直接确定零件各加工部位尺寸 4）夹具设计时应给刀具运动轨迹留有空间，并尽量减少刀具加工时的空行程，提高加工效率。

5）箱体类零件在加工中易产生夹紧变形、切削变形在粗加工时采用较大的夹紧力以承受大切削力，在精铣面、精镗孔时，编一个任选停止指令，人为将压板放松后，使工件消除变形后重新用较小的夹紧力以满足精加工精度要求[14] 6) 合理地利用粗基准定位数控加工中心的夹具制造精度一般并不高于传统的分散工序加工普通机床夹具的精度要求尤其是在卧式或五面加工中心完成的加工件，进行多面加工，往往可以选择1个相对较粗的基准定位，通过加工中心的集中加工来确保各加工部位的准确精度[15] 1.6 总结 1.6 总结 以上箱体零件在加工中心机床上加工的工艺， 是根据多种箱体加工特点总结出来的，实践证明能大大缩减辅助加工工时，有效地提高加工精度和加工效率并在很大程度上减轻工人的劳动强度，这样就大大降低了加工费用相信随着时代的进步，箱体类零件的加工技术会更加的成熟！ 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 12 2 零件的分析及工艺规程设计 2 零件的分析及工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1 零件的分析 零件图是制造零件的主要技术依据，在设计工艺路线之前，首先需要仔细进行工艺分析通过了解零件的功用和工作条件，分析精度及其他技术要求，以便更好的掌握构造特点和工艺关键。

在零件图上，应有完整的表达构形的视图、剖面和剖视等，应有表示轮廓的定性尺寸，合理的精度及其他技术要求，还应有零件材料的牌号、热处理与特种检验等的要求在对零件有了一定了解后，一般要进行下列方面的分析： 1） 零件的主要表面的要求及保证的方法 2） 重要的技术要求及保证的方法 3） 表面位置尺寸的标注 由上述可见，在对零件图进行分析时，应从构形、技术要求和材料各方面进行分析，尤其是对主要表面、重要的技术条件和主要的位置尺寸标注应重点研究，从而掌握零件在加工过程中的工艺关键，以及主要工序的大致情况，为具体路线提供必要的技术基础 2.1.1 零件的作用 2.1.1 零件的作用 箱体类零件是机器及其部件的基础件，它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动 2.1.2 零件的结构特点 2.1.2 零件的结构特点 箱体是机床的基础零件之一， 按照变速、 换向等传动要求， 箱体内装有轴、 轴承、齿轮、离合器、手柄和盖板等零件的组件这些零件和组件的装配精度，在很大程度上决定箱体本身的加工精度箱体还要以其底面和导向面（安装基面）装配到机床上去，与其他部件保持一定的相互位置要求，满足机床的运动要求。

因此箱体的加工质量直接影响到机床精度 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 13 箱体零件结构复杂、箱壁较薄、加工面多，其加工表面主要是平面和孔箱壁和中间壁上有许多孔，多是轴承的支撑孔，因此，对这些孔的尺寸、形状精度和表面粗糙度以及孔与孔之间的同轴度、平行度、垂直度等，都有较高的要求若轴承与箱体支撑孔配合不当，则将引起机床工作时的震动、噪声，影响主轴的旋转精度若同一中心线的孔不同心，则轴装配困难，轴的运转情况恶劣，加剧轴承磨损，产生温升并导致热变形震动，从而丧失了轴承精度若相邻轴承孔中心距偏差太大或两中心线不平行，将影响装配在轴上的齿轮啮合精度，工作时产生噪声、冲击震动并引起齿轮寿命下降，严重影响机床精度箱体上的平面与箱体支撑孔轴线有一定的平行度及垂直度要求由此可见，减速箱体是一个结构复杂，精度要求较高的零件总结起来，箱体具有以下特点： 1） 箱体的外形由封闭式多面体构成，这些多面体一般为 6 个或 5 个平面，这些多面体又进一步分成整体式或组合式两种 2） 箱体内部常为空腔，且箱壁厚薄不均 3） 箱壁上孔系众多，位置通常在平行或者垂直方向上 4） 箱体上有大量的平面需要加工，此外许多需要加工的轴承支撑孔精度要求都很高，只有一些紧固用空精度要求较低。

2.1.3 零件的技术要求 2.1.3 零件的技术要求 重要的技术要求一般指表面的形状精度和位置精度、热处理、表面处理、无损探伤及其他特种检验等重要的技术要求是影响工艺路线设计的重要因素之一，特别是位置精度要求较高时，会有很大影响零件图如图 2.1 所示： 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 14 图 2.1 减速箱零件图 由零件图知，减速箱体的主要技术要求如下： 1） 主要的孔的尺寸精度为 IT6～IT7，孔Φ35+00.027mm、Φ40+00.027mm、Φ47+0.0027，表面粗糙度 Ra=1.6μm，相互垂直度为 0.05mm 2） 主要平面：顶、底面的表面粗糙度 Ra=3.2μm，底座两侧上面表面粗糙度Ra=1.6μm，四侧凸缘面表面粗糙度 Ra=3.2μm 2.1.4 零件的工艺分析 2.1.4 零件的工艺分析 箱体零件的各项技术要求可归结为下述五个方面：轴孔精度、轴孔的相互位置精度，轴孔和平面的相互位置精度、平面的精度及表面粗糙度，制定这些技术要求的依据是保证主轴回转线与床身导轨平行及轴系传动的平稳性 减速箱体零件一共有以下三组加工表面 2.1.4.1 平面 包括底面、顶面、底座四侧面、四侧凸缘端面、底座两侧上平面。

铇削和铣削常箱体机械加工工艺规程及夹具设计 15 用于平面的粗加工和半精加工，这里采用铣削的方法加工平面 1） 粗、精铣底面，表面粗糙度值 Ra=3.2μm 2） 粗、精铣顶面，保证箱体高 127mm，表面粗糙度值 Ra=3.2μm 3） 铣底座四侧面，保证尺寸 180mmX170mm，表面粗糙度值 Ra=12.5μm 4） 粗铣四侧凸缘端面，各端面均留加工余量 0.5mm，表面粗糙度值 Ra=3.2μm；铣底座两侧上平面，保证尺寸 15mm，表面粗糙度值 Ra=1.6μm 2.1.4.2 孔系 包括孔Φ35+00.027mm、Φ40+00.027mm、Φ47+0.0027mm，减速箱体上有一系列相互位置精度的轴承孔称为孔系， 包括平行孔系、 同轴孔系和交叉孔系， 孔系的相互位置精度有：各平行孔中心线相互之间和孔中心线与基面之间的平行度和距离精度， 各同轴孔的同轴度及各交叉孔的垂直度等保证孔系加工精度是箱体加工的关键一般应根据不同生产规模和孔系精度要求采用不同的方法： 1） 按划线找正、试切镗孔 2） 镗模法镗孔 3） 坐标系法加工孔系 这里采用镗模法镗孔 2.1.4.3 其余孔 1）钻 6XΦ9mm 孔，锪 6XΦ14mm 孔。

其中距离Φ47mm 孔最远的Φ9mm 孔先钻、铰出来，作为工艺孔 2）攻各面螺纹孔 由以上分析可知，对于这三组加工表面，可以先加工面，然后借助专用夹具进行孔加工，并且保证孔系之间的位置精度 2.2 工艺规程设计 2.2 工艺规程设计 设计工艺规程时，首先要设计工艺路线，然后再详细地进行工序分析这是两个相互联系的过程， 应进行综合分析 根据箱体零件在构造上的特点与零件图上的要求，工艺上常用下列措施来保证零件生产率和经济性的要求 1） 合理地选择加工方法，以保证获得精度高、构形复杂的表面 2） 为适应零件刚性差、 精度要求高的特点， 将工艺过程分成几个阶段进行加工，箱体机械加工工艺规程及夹具设计 16 以逐步保证技术要求 3） 根据集中和分散的原则，合理地将各表面的加工组合成若干工序，以利于保证位置精度并提高生产率 4） 合理选择基准，以利于保证位置精度的要求 5） 正确地安排热处理工序，以保证获得规定的力学性能，同时有利于改善材料的加工性能并减少变形对精度的影响 2.2.1 确定毛坯的制造形式 2.2.1 确定毛坯的制造形式 2.2.1.1 毛培制造方式及类型 箱体材料常用 HT100～HT350 灰铸铁，这是由于铸铁容易成型，具有较好的耐磨性，可切削性和阻尼特性，吸振性好而且成本低。

由零件图可知，减速箱选取 HT200灰铸铁由于该减速箱位小批生产，查《金属加工工艺及装订设计》表 1-2，选用金属型铸造 2.2.1.2 毛坯尺寸公差等级 查《金属加工工艺及装订设计》表 1-6 与表 1-2，综合考虑，取铸件公差等级为CT9，根据《金属加工工艺及装订设计》表 1-8，则铸件加工余量等级 MA 为 G，标注CT9MAH/G（底、侧 MA 为 G，顶 MA 为 H） 2.2.1.3 确定毛坯技术要求 1） 铸件无明显铸造缺陷 2） 未注明圆角 R=3～5mm 3） 拔模斜度为 30′ 4） 机加工前时效处理 2.2.1.4 绘制毛配图 毛配图如图 2.2 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 17 图 2.2 箱体毛坯图 2.2.2 基面的选择 2.2.2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择正确、合理，可以是加工质量得到保证， 生产率得以提高， 否则， 不但使加工工艺过程中问题百出， 更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行 2.2.2.1 精基准的选择 为了加工出符合质量要求的零件，首先要根据零件图纸上提出的要求，结合具体生产条件，选择合适的定位基准，并在最初的几道工序中将其加工出来，为后面的工序准备好精基准。

所选择的精基准最好是装配基准（或设计基准） ，也就是常说的基准重合，并能在尽可能多的表面加工工序中作定位基准（即基准统一） 此外，精基准还应保证主要加工表面（主轴支撑孔）的加工余量均匀，具有较大的支撑面积，是定位和加紧可靠，满足表面形状简单、加工方便、易于获得较高的表面质量等要求 由零件图可知，Φ35+00.027mm、Φ40+00.027mm、Φ47+0.0027mm 三孔的精度要求高，又有相互垂直度要求，为提高生产率和保证质量，使用专用夹具安装该箱体孔系的设计箱体机械加工工艺规程及夹具设计 18 基准与装配基准为底座高 15mm、表面粗糙度值 Ra=1.6μm 的台面，若用该台面为工艺基准，并提高其加工精度为（15±0.03）mm，底面粗糙度 Ra=1.6μm，以保证（90±0.1）mm，即三孔加工以底面、Φ47+0.0027mm 孔和Φ9H7 孔作精基准 2.2.2.2 粗基准的选择 箱体的精基准确定以后，就可以考虑加工第一个面所使用的粗基准因为箱体的结构复杂，加工表面多，粗基准选择的是否得当，对各加工面能否分配合理的加工余量及加工面与非加工面的相对位置关系影响很大，必须全面考虑。

粗基准的选择标准是在能保证重要表面均有加工余量的前提下，是重要孔的加工余量均匀，装入箱体的齿轮、轴等零件与箱体内壁各表面间有足够的间隙，注意保证箱体必要的外形尺寸，此外，还应保证定位、夹紧可靠 由零件图可知，该零件为精密镗床的减速箱体，小批生产，各工序均在通用机床上加工，因为生产批量不大，各平面加工前进行划线，划线以顶面及顶面的两个主要孔为基准，应使各加工面有足够的加工余量，并保证零件的加工表面与非加工表面的均匀性此零件加工采用划线找正，可减少专用夹具的使用，缩短生产准备时间，但加工精度较低，对刀调整时间长，生产率低在大批量生产中，一般采用专用夹具加工 2.2.3 制定工艺路线 2.2.3 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是是零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理保证在生产纲领已确定为小批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以合适的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降 2.2.3.1 拟定减速箱体加工工艺需要考虑的因素 1）先面后孔的加工顺序 箱体加工一般按照平面→孔→平面的顺序进行因为箱体的孔比平面加工困难，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，不仅为孔的加工提供稳定可靠的精基准，使孔的加工余量均匀，而且由于箱体上的孔大部分分布在箱体的平面上，先加工平面，切除了铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷，对空的加工有利，易于切削，对保护刀具不崩刀和对刀调整都有好处。

2）粗、精加工分开 因为箱体的结构形状复杂，主要表面的精度高，粗、精加箱体机械加工工艺规程及夹具设计 19 工分开进行，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响， 有利于保证箱体的加工精度 根据粗、 精加工的不同要求合理地选择设备，有利于提高生产率 需要注意的是：精度高和表面粗糙度要求高的主要平面，精加工工序放在最后，可以避免因为搬运安装而被破坏 由于粗、精加工分开，所需机床与夹具等的数量相应增加，因此，在试制新产品、小批量、精度要求不高或受设备条件所限时，粗、精加工在同一机床上完成，但必须采用相应措施，减少加工中产生的变形如在粗加工后松开工件，让工件充分冷却，并使工件在夹紧力的作用下产生的弹性变形恢复，然后再用较小的力夹紧，以较小的切削用量和多次走刀进行精加工 3）妥善安排热处理 一般情况下，铸造后进行时效处理（加热至 530～560°C，保温 6～8h，冷却速度小于等于 30°C/h,出炉温度小于或等于 200°C） ，以便减少铸造内应力，改变金相组织，软化表层金属，改变材料的加工性能，减少变形，保证加工精度的稳定性 对于精度要求较高或薄壁而结构复杂的箱体，在粗加工后进行一次人工时效处理，以避免粗加工后铸件残余内应力再次增加或重新分布。

4）工序集中与分散的选择 在设计工艺路线时，当选定了各表面的加工方法并确定了阶段划分后，就可将同一阶段中的各加工表面组合成若干工序组织时可采用集中或分散的原则 工序集中原则，是使每个工序包括尽可能多的内容，因而使总的工序数目减小工序分散原则，则与此相反，即是每个工序尽可能简单，而总的工序数因此增加因此，工序的集中与分散，会影响工序的数目和工序内容的繁简程度，选择时应综合考虑以下因素 ① 生产量的大小在通常情况下，产量较小（单件小批量生产）时，为简化计划与调度等工作， 选取工序集中原则比较便于组织生产 当产量很大 （大批量生产）时，可选取分散原则，以利于组织流水生产线 ② 工件的尺寸和重量对尺寸和重量较大的工件，由于安装和运输困难，一般采用集中原则组织生产 ③ 工艺设备的条件工序集中，则工序内容复杂，需要用高效和先进的设备，才能获得较高的生产率 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 20 另外，还需指出：若采用工序集中原则，则有很多表面在一个工序中加工，在一次安装的条件下，可以获得较高的位置精度目前，国内外都在发展高效和先进的设备，在生产自动化基础上的工序集中，是机械加工的发展方向之一 根据以上论述，因减速箱体为小批生产，且体积较大，质量较大，为简化计划与调度等工作，选取工序集中原则组织生产。

2.2.3.2 减速箱体加工工艺路线的拟定 减速箱体的工艺过程，按照生产类型和生产条件的不同而有不同的方案按照上述原则， 先面后孔， 先加工面， 然后在加工孔系 三个主要孔 （Φ35+00.027mm、 Φ40+00.027mm、Φ47+0.0027mm）的加工顺序对精度影响不大，因为三个空的精度是由专用夹具的定位精度来保证的，最终确定具体工艺过程如表 2.1 所示 表 2.1 工序号 工 艺 内容 1 铸 批量生产，采用金属型铸造 2 清理 消除浇冒口、砂型、飞边、毛刺等 3 热处理 时效 4 油漆 内壁涂黄漆，非加工表面涂底漆 5 铣 以顶面及两个主要的孔定位夹紧，顶面找正，粗、精铣底面，表面粗糙度值 Ra=3.2μm，选用 XA5032 型立铣床加工 6 钳 以顶面及两个重要的孔定位、夹紧，划各外表加工线 7 铣 以底面定位、夹紧，顶面按线找正，粗、精铣顶面，保证箱体高度127mm， 表面粗糙度值Ra=3.2μm， 选用XA5032立式铣床加工 8 铣 以顶面定位、夹紧，顶面并找正，铣底座四侧面，保证尺寸 180mmX170mm，表面粗糙度值 Ra=12.5μm，选用XA6132 万能铣床加工 9 铣 以底面及一侧面定位、夹紧，粗铣四侧凸缘端面，各端面均留加工余量 0.5mm，表面粗糙度值 Ra=1.6μm，选用箱体机械加工工艺规程及夹具设计 21 XA6132 万能铣床加工 10 镗 以高 15mm 台面及一侧定位、 夹紧， 粗、 精镗孔Φ47+0.0027mm，表面粗糙度值 Ra=1.6μm； 镗孔Φ42， 表面粗糙度 Ra=6.3μm；镗孔Φ75，表面粗糙度 Ra=6.3μm，选用 T68 镗床加工 11 钻、铰 钻、铰孔Φ9，精度 H7，选用 Z525 型立式钻床加工 12 镗 以底面Φ47+0.0027 孔及一底面孔Φ9 定位、夹紧，粗、精镗Φ35+00.027 两孔，刮两端面，保证尺寸 130mm，选用 T68 镗床加工 13 镗 以底面Φ47+0.0027 孔及一底面孔Φ9 定位、夹紧，粗、精镗Φ40+00.027 两孔，刮两端面，保证尺寸 117mm，选用 T68 镗床加工 14 钻 以顶面定位、夹紧，钻 6XΦ9 孔，锪 6XΦ14 孔，钻、铰2XΦ8 锥孔，选用 Z525 型立式钻床加工 15 钳 以底面、顶面、侧面定位、夹紧，攻各面 M5-7H 螺纹，选用 Z525 型立式钻床加工 16 钳 修底面四角锐边及去毛刺 17 检验 2.2.4 机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定 2.2.4 机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定 减速箱体零件材料 HT200， 灰口铸铁， 硬度 200～250HB， 生产类型为小批量生产。

采用金属型铸造毛坯，尺寸精度 CT7～CT9 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下 1）底面、顶面 粗铣加工余量 a1 =3mm，精铣加工余量 a2 =1mm，总加工余量 a=3+1=4mm，箱体毛培尺寸高 127+4X2=135mm 2）底座四侧 铣四侧面，单边加工余量为 3mm，毛培底座尺寸 186X176 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 22 3）轴孔四侧凸缘端面、底座两侧上平面 四侧凸缘端面：铣凸缘外侧面加工余量为 2.5mm，预留刮端面余量为 0.5mm，四侧凸缘端面总余量为 3.0mm，毛培四侧凸缘壁厚 17mm 底座两侧上平面：粗铣加工余量为 3mm，精铣加工余量 1mm，总加工余量为 4mm，毛培底座两侧尺寸高 23mm 4）孔Φ47+00.027 mm、Φ42mm、Φ75mm（毛培铸孔Φ40mm） ①Φ47+00.027 mm：粗镗Φ46mm，加工余量 3.0；精镗Φ47mm，加工余量 0.5mm ②Φ42mm：镗孔Φ42mm，加工余量 1.0mm ③Φ75mm：总加工余量 ap =24075−=235=17.5mm，分四次加工。

镗孔Φ50mm，加工余量 ap1 =5mm； 镗孔Φ60mm，加工余量 ap2 =5mm； 镗孔Φ70mm，加工余量 ap3 =5mm； 镗孔Φ75mm，加工余量 ap4 =2.5mm 5）孔Φ35+00.027 mm（毛培铸孔Φ30mm） 粗镗：Φ34mm，加工余量为 2.0mm； 精镗：Φ35mm，加工余量为 0.5mm 6）孔Φ40+00.027 mm（毛培铸孔Φ35mm） 粗镗：Φ39mm，加工余量为 2.0mm； 精镗：Φ40mm，加工余量为 0.5mm 2.2.5 确定主要工序的切削用量及基本工时 2.2.5 确定主要工序的切削用量及基本工时 2.2.5.1 粗精铣底面 1） 加工条件 工件材料： HT200 铸件 加工要求： 粗、 精铣平面， 表面粗糙度 Ra=3.2μm， 2）计算切削用量 （1）粗铣，加工余量为 3mm ①选择刀具根据《切削用量简明手册》选择 YG643 硬质合金刀片 根据《切削用量简明手册》表 3.1，铣削宽度 ae =176mm 时，端铣刀直径选择d=200mm由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数 z=16（ 《切削用量简明手册》 ） 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 23 铣刀几何形状（ 《切削用量简明手册》 ） ：假设硬度（HBS）为 200～250Mpa。

故选择主刃偏角rκ=60°，过渡刃εκr=30°，副刃偏角'rκ=5°，后角0α=8°端铣刀副后角'oα=9°，刀齿斜角°−=20sλ，端铣刀前角0γ=0° ② 选择切削用量决定铣削深度 ap ：由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则 ap =a=3mm ③ 确定每齿进给量zf采用不对称端铣以提高进给量根据《切削用量简明手册》 表 3.5， 当使用 YG6， 铣床功率为 7.5kW 时[ 《切削用量简明手册》 表 3.30（XA5032 型立铣说明书）]，zf=0.14～0.24mm/z，但采用不对称端铣，故取zf=0.2mm/z ④ 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据《切削用量简明手册》表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.2mm 根据《切削用量简明手册》表 3.8，由于铣刀直径 d=200mm，故刀具寿 t=240min ⑤ 决定切削速度 vc 和每分钟进给量 vf 切削速度 vc 可根据《切削用量简明手册》表 3.16 直接查出，也可根据《金属机械加工工艺人员手册》表 14-67中的公式计算下面用《金属机械加工工艺人员手册》表 14-67 公式计算，公式为 min)/(12.1053962 . 035. 015. 032. 02 . 0mafatdvezp== （2-1） min)/(39.1671000rdvn==π （2-2） 根据《切削用量简明手册》表 3.30（XA5032 型立铣床说明书） ，选择cn =150r/min，min/118mvfc=。

因此，实际切削速度为 min)/(5 .941000mdnvcc==π （2-3） ⑥ 校验机床功率 由 《切削用量简明手册》 表 3.30 （XA5032 型立铣床说明书） ，机床主轴允许的功率为 )(63. 575. 05 . 7kWPcm=×= 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 24 根据《切削用量简明手册》表 3.24，bσ=174～207Mpa，ea=176mm，pa=3mm，zf=0.20mm/z，fv=118m/min，近似ccP=3.1kW故cmccPP <，因此所选择的切削用量可以采用， 即取：pa=3mm，zf=0.20mm/z，fv=118m/min， n=150r/min，min/5 .94 mvc= ⑦ 计算基本工时 fmvLt= （2-4） 式中，Δ++=ylL，186=lmm，根据《切削用量简明手册》表 3.26，不对称要安装铣刀，入切量及超切量60=Δ+ymm，则 24660186=+=Δ++=ylL（mm） 故 (min)08. 2118246===fmvLt 辅助时间 (min)37. 008. 218. 018. 0=×==′mtt （2）精铣，加工余量 a=1mm。

⑧ 选择刀具 同粗铣， 选择 YG643 硬质合金刀片， 端铣刀直径选择0d=200mm （ 《切削用量简明手册》表 3.1） ，齿数 z=16（ 《切削用量简明手册》表 3.16） 铣刀几何形状（ 《切削用量简明手册》表 3.2） ：假设硬度为 200～250HB，故选择主刃偏角rκ=60°，过渡刃εκr=30°，副刃偏角'rκ=5°，后角0α=8°端铣刀副后角'oα=9°，刀齿斜角°−=20sλ，端铣刀前角0γ=0° ⑨ 选择切削用量由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则 ap =a=1mm ⑩ 确定每齿进给量zf精铣时，表面粗糙度要达到 Ra=3.2μm根据《切削用量简明手册》表 3.5，每齿进给量，zf=0.13mm/z ⑪ 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据《切削用量简明手册》表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.5mm 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 25 根据 《切削用量简明手册》 表 3.8， 由于铣刀直径0d=200mm， 故刀具寿命 t=240min ⑫ 决定切削速度 vc 和每分钟进给量 vf 由式（2-1） min)/(27.1443962 . 035. 015. 032. 02 . 0mafatdvezp== 由式（2-2） min)/(73.2291000rdvn==π 根据 《切削用量简明手册》 表 3.30 （XA5032 型立铣床说明书） ， 选择cn=235r/min，min/190mvfc=。

因此，根据式（2-3） ，实际切削速度为 min)/(58.147100025320014. 31000mdnvcc=××==π ⑬ 校验机床功率 由 《切削用量简明手册》 表 3.30 （XA5032 型立铣床说明书） ，机床主轴允许的功率为 )(63. 575. 05 . 7kWPcm=×= 根据《切削用量简明手册》表 3.24，bσ=174～207Mpa，ea=172mm，pa=1mm，zf=0.13mm/z，fv=190m/min，近似ccP=1.6kW故cmccPP <，因此所选择的切削用量可以采用， 即取：pa=1mm，zf=0.13mm/z，fv=190m/min， n=235r/min，min/58.147mvc= ⑭ 计算基本工时 fmvLt= 式中，Δ++=ylL，186=lmm，根据《切削用量简明手册》表 3.26，不对称要安装铣刀，入切量及超切量60=Δ+ymm，则 24660186=+=Δ++=ylL（mm） 故 (min)29. 1190246===fmvLt 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 26 辅助时间 (min)23. 029. 118. 018. 0=×==′mtt 2.2.5.2 粗、精铣顶面 1） 加工条件 工件材料： HT200 铸件。

加工要求： 粗、 精铣平面， 保证尺寸高 127mm，表面粗糙度 Ra=3.2μm， 2)计算切削用量 （1）粗铣，加工余量为 3mm ⑮ 选择刀具 ⑯ 选择切削用量 （2）精铣，加工余量为 1mm ⑰ 选择刀具 ⑱ 选择切削用量 2.2.5.3 铣底座四侧面 1）加工条件 工件材料：HT200 铸件加工要求：铣平面，单边加工余量为 3mm，保证 180X170mm（工艺用）表面粗糙度 Ra=12.5μm 2）计算切削用量 ① 选择刀具 ② 选择切削用量 2.2.5.4 铣侧凸缘端面底座两侧上平面 1）加工条件 工件材料：HT200 铸件加工要求：粗铣四侧凸缘端面（外侧） ，四侧凸缘端面总加工余量为 3mm，粗铣加工余量为 2.5mm，预留工序 12、13 刮端面加工余量为 0.05mm；粗、精铣底座两侧上面，总加工余量为 4mm，粗铣加工与两为 3mm，精铣加工余量为 1mm，保证尺寸03. 003. 015+−mm 表面粗糙度 Ra=1.6μm 2）计算切削用量 （1）粗铣四侧凸缘端面 ①选择刀具 ②选择切削用量 （2）粗、精铣底座两侧上平面 a）粗铣，加工余量为 3mm 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 27 ①选择刀具 ②选择切削用量 b）精铣，加工余量为 1mm。

①选择刀具 ②选择切削用量 2.2.5.5 镗孔Φ47、Φ42、Φ75 1）加工条件 工件材料：HT200 铸件加工要求：粗、精镗孔027. 0047+Φ，表面粗糙度 Ra=1.6μm；镗孔Φ42，表面粗糙度 Ra=6.3μm；镗孔Φ75 ，表面粗糙度 Ra=6.3μm；钻铰孔Φ9，精度 H7 2）计算切削用量 （1）粗、精镗孔027. 0047+Φ a）粗镗孔Φ46mm，加工余量，pa=3mm ①刀具选择查《金属机械加工工艺人员手册》表 14-4，选用硬质合金 YT 镗刀，刀杆直径Φ25mm，刀杆伸出长度为 200mm查《金属机械加工工艺人员手册》表10-16， 选择镗通孔类镗刀， 刀具参数：°= 45rκ， B刀=25mm， H刀=25mm， L刀=200mm，l刀=100mm，d刀=25mm ② 进给量及切削速度查《金属机械加工工艺人员手册》表 14-51，pa=3mm，刀杆伸出长度为 200mm，进给量取rmmf/20. 0= 因为加工材料为铸铁， 加工时不加切削液， 所以切削速度 v=18m/min， 由式 （2-2）得 min)/(62.1241000rdvnws==π 式中 wd—孔径。

查《金属机械加工工艺人员手册》表 8-28，机床选择镗床 T68，主轴转速 18 级转速，转速范围 20～1000r/min，主轴功率 P=5.5kW公比为 26. 1118minmax1===−−nnRznφ （2-5） 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 28 查《金属机械加工工艺人员手册》表 2-2，选wn=125r/min由式（2-3）得实际转速 min)/(06.181000mndvww==π ③ 切削工时因为321llllL+++=，查《金属机械加工工艺人员手册》表 15-1，切入长度1l=3mm， 超出长度2l=2mm， 查 《金属机械加工工艺人员手册》 表 15-4，试刀的附加长度3l=2mm，故 (min)08. 220. 012522345321=×+++=+++==fnllllfnLtwwm （2-6） 式中 l—图纸要求长度； 1l—切入长度； 2l—超出长度； 3l—附加长度 辅助时间 (min)37. 008. 218. 018. 0=×==′mtt b）精镗孔Φ47mm，加工余量，mmap5 . 0=。

① 刀具选择同粗镗，选用硬质合金 YT6 镗刀，刀杆直径Φ25mm，刀杆伸出长度为 200mm ② 进给量及切削速度查《金属机械加工工艺人员手册》表 14-51，pa=0.5mm，刀杆伸出长度为 200mm，进给量取rmmf/10. 0= 因为加工材料为铸铁， 加工时不加切削液， 所以切削速度 v=25m/min， 由式 （2-2）得 min)/(40.1691000rdvnws==π 式中 wd—孔径 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 29 查《金属机械加工工艺人员手册》表 8-28，机床选择镗床 T68，公比为26. 1=φ 查《金属机械加工工艺人员手册》表 2-2，选wn=160r/min由式（2-3）得实际转速 min)/(61.231000mndvww==π ③ 切削工时查《金属机械加工工艺人员手册》表 15-1，切入长度1l=3mm，超出长度2l=2mm，查《金属机械加工工艺人员手册》表 15-4，试刀的附加长度3l=2mm，故 (min)25. 3321=+++==fnllllfnLtwwm 辅助时间 (min)59. 025. 318. 018. 0=×==′mtt （2）镗孔Φ42mm，加工余量，pa=1mm。

① 刀具选择查《金属机械加工工艺人员手册》表 14-4，选用硬质合金 YT6 镗刀，刀杆直径Φ25mm，刀杆伸出长度为 200mm 查《金属机械加工工艺人员手册》表 10-16，选择镗通孔类镗刀，刀具参数：°= 45rκ，B刀=25mm，H刀=25mm，L刀=200mm，l刀=100mm，d刀=25mm ② 进给量及切削速度查《金属机械加工工艺人员手册》表 14-51，pa=1mm，刀杆伸出长度为 200mm，进给量取rmmf/20. 0= 因为加工材料为铸铁， 加工时不加切削液， 所以切削速度 v=18m/min， 由式 （2-2）得 min)/(49.1361000rdvnws==π 式中 wd—孔径 查《金属机械加工工艺人员手册》表 8-28，机床选择镗床 T68，则公比 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 30 26. 120100017118minmax1====−−nnRznφ 查《金属机械加工工艺人员手册》表 2-2，选wn=125r/min由式（2-3）得实际转速 min)/(49.1610001254214. 31000mndvww=××==π ③ 切削工时查《金属机械加工工艺人员手册》表 15-1，切入长度1l=3mm，超出长度2l=2mm，查《金属机械加工工艺人员手册》表 15-4，试刀的附加长度3l=2mm，故 (min)48. 0321=+++==fnllllfnLtwwm 辅助时间 (min)09. 048. 018. 018. 0=×==′mtt （3）镗孔Φ75mm。

加工余量 )(5 .1723524075mmap==−= 分四次加工，则1pa=5mm，2pa=5mm，3pa=5mm，4pa=2.5mm ① 刀具选择查《金属机械加工工艺人员手册》表 14-4，选用硬质合金 YT6 镗刀，刀杆直径Φ25mm，刀杆伸出长度为 200mm 查《金属机械加工工艺人员手册》表 10-16，选择镗通孔类镗刀，刀具参数：°= 45rκ，B刀=25mm，H刀=25mm，L刀=200mm，l刀=100mm，d刀=25mm ② 进给量及切削速度查《金属机械加工工艺人员手册》表 14-51，进给量取rmmf/35. 0= 因为加工材料为铸铁， 加工时不加切削液， 所以切削速度 v=18m/min， 由式 （2-2）得 min)/(43.767514. 31810001000rdvnws=××==π 查《金属机械加工工艺人员手册》表 8-28，机床选择镗床 T68，则公比 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 31 26. 120100017118minmax1====−−nnRznφ 查《金属机械加工工艺人员手册》表 2-2，选wn=80r/min由式（2-3）得实际转速 min)/(84.181000807514. 31000mndvww=××==π ③ 切削工时。

查《金属机械加工工艺人员手册》表 15-1，切入长度1l=3mm，超出长度2l=2mm，查《金属机械加工工艺人员手册》表 15-4，试刀的附加长度3l=2mm，故 (min)28. 1321=+++==fnllllfnLtwwm 辅助时间 (min)23. 028. 118. 018. 0=×==′mtt 2.2.5.6 钻铰孔Φ9H7 1）钻孔Φ8.8 ①选择钻头查《金属加工工艺及工装设计》表 10-22，选Φ8.8mm 的高速钢直柄麻花钻（第一系列） ② 进给量查《切削用量简明手册》表 2.7，因为是灰口铸铁，bσ>200HBS,Ⅰ组，得f=0.28～0.34mm/r由于 l/d<3，故孔深修正系数为tfk=1.0，即f=0.28～0.34mm/r 根据《切削用量简明手册》表 2.35（525 型立式钻床说明书） ，取f=0.28mm/r ③ 钻头磨钝标准及寿命 查 《切削用量简明手册》 表 2.12， d=Φ8.8mm 时， 钻头后刀面最大磨损量为 0.8mm，寿命 t=35min ④ 切削速度根据《金属机械加工工艺人员手册》表 14-29，切削速度为 min)/(19.305 .164 . 0125. 025. 0mftdv== （2-7） 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 32 由式（2-2）得 n=1068.29（m/min） 。

查《切削用量简明手册》表 2.35，选 Z525 型立式钻床（主轴 9 级转速，转速范围 97～1360r/min，进给机构允许最大抗力maxN=8830N，主轴功率eP=2.8kW，效率η=0.81） ，此处选择 n=960r/min，则实际转速为 min)/(53.261000mdnv==π ⑤ 校验机床转矩及功率根据《金属机械加工工艺人员手册》表 14-30，轴向力为 )(86.13504258 . 0NdfN== (2-8) 转矩为 85115. 52108 . 02==fdM（N·m）<29.4(N·m) （2-9） 功率为 )(59. 036. 17018760kWMnP=×= （2-10） 根 据 《 切 削 用 量 简 明 手 册 》 表2.35 ， 选 择Z525型 立 式 钻 床 ，kWPe27. 281. 08 . 2=×=,则mzxNN<，mMM<，ecPP<，故选择的切削用量可用，即f=0.28mm/r，min/960rnnc==，min/53.26mvc=。

⑥ 计算基本工时因为Δ++=ylL，l=15mm，入切量与超切量由《切削用量简明手册》表 2.29 查出，mmy5=Δ+，得 (min)075. 0==fnLtwm 辅助时间 (min)0135. 018. 0==′mtt 2）铰孔Φ9 ① 选择钻头 查 《金属加工工艺人员手册》 表 10-26， 选Φ9mm 的直柄机用铰刀 ③ 决定进给量查《切削用量简明手册》表 2.24，取f=0.3mm/r ② 决定切削速度 根据 《切削用量简明手册》 表 2-24， 选硬度为 “硬” ， 取 v=8m/min根据公式（2-2）有： 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 33 min)/(54.141914. 3410001000rdvn=××==π 由式（2-2）得 n=1068.29（m/min） 查《切削用量简明手册》表 2.35，选 Z525 型立式钻床（主轴 9 级转速，转速范围 97～1360r/min，进给机构允许最大抗力maxN=8830N，主轴功率eP=2.8kW，效率η=0.81） ，此处选择 n=140r/min，则实际转速为 min)/(96. 31000mdnv==π ③ 计算基本工时。

因为Δ++=ylL，l=15mm，入切量与超切量由《切削用量简明手册》表 2.29 查出，mmy5=Δ+，得 (min)47. 03 . 0140515=×+==fnLtwm 辅助时间 (min)09. 047. 018. 018. 0=×==′mtt 2.2.5.7 粗精镗孔027. 0035+φ并刮端面 1）粗镗孔Φ34mm，加工余量pa=2mm ① 刀具选择 ② 进给量及切削速度 ③ 切削工时 2）精镗孔Φ35mm，加工余量mmap5 . 0= ①刀具选择 ②进给量及切削速度 ③切削工时 2.2.5.8 粗精镗孔027. 0040+φ并刮端面 1）粗镗孔Φ39mm，加工余量pa=2mm ①刀具选择 ②进给量及切削速度 ③切削工时 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 34 2）精镗孔Φ40mm，加工余量mmap5 . 0= ①刀具选择 ②进给量及切削速度 ③切削工时 2.2.5.9 钻、锪台阶孔及铰锥孔 1）钻孔Φ9mm ① 选择钻头 ② 决定进给量 ③ 决定钻头磨钝标准及寿命 ④ 决定切削速度 ⑤ 校验机床转矩及功率 ⑥ 计算基本工时 2）锪 6XΦ14mm 孔 ①选择钻头 ②确定进给量。

③确定切削用量 ④计算基本工时 3）铰 2XΦ8 锥孔 （1）钻孔Φ7.2mm ① 选择钻头 ② 决定进给量 ③ 决定钻头磨钝标准及寿命 ④ 决定切削速度 ⑤ 校验机床转矩及功率 ⑥ 计算基本工时 （2）铰孔Φ8mm ①选择铰刀根据《金属机械加工工艺人员手册》表 10-33 可知，可选用 A 型高速钢手用长刃 1：50 锥度销子铰刀，d=8mm、1d=10mm、刀L=180mm、刀l=145mm、刀c=5mm、0l=135mm、0d=10.6mm 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 35 ② 确定进给量 据 《金属机械加工工艺人员手册》 表 14-47 可知，f=0.13mm/r，v=8～10m/min，取 v=9m/min，则 min)/(28.358814. 3910001000rdvn≈××==π 取 n=392（r/min） ③ 计算基本工时据《金属机械加工工艺及工装设计》可知 ifnlTp=0 （2-11） 式中 pl—加工计算长度； i—往返行程进给系数。

查《金属机械加工工艺人员手册》表 15-5，pl=20mm，所以基本时间为 (min)86. 0228.35813. 0200=××==ifnltp 辅助时间 (min)15. 086. 018. 018. 0=×==′mtt 2.2.5.10 钻各面小径孔 ①选择钻头 ②切削用量计算 ③确定进给量 ④ 确定钻头磨钝标准及寿命 ⑤ 确定切削速度 ⑥ 校验机床转矩及功率 ⑦ 计算基本工时 2.2.5.11 攻各面螺纹 ①选择螺纹刀具 查《金属机械加工工艺人员手册》表 10-49，选 M5 高速钢粗牙普通螺纹机用丝锥，螺距 P=0.8mm ②决定切削速度 查《金属机械加工工艺人员手册》表 14-94，因为是灰口铸铁，切削速度 v=6.8m/min 所以 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 36 min)/(12.433514. 38 . 610001000mdvn=××==π 查《切削用量简明手册》表 2.35，选 Z525 型立式钻床（主轴 9 级转速，转速范围 97～1360r/min，进给机构允许最大抗力maxN=8830N，主轴功率eP=2.8kW，效率81. 0=η） ，此处选择：n=392r/min，rmmf/1 . 0=，则实际转速为 min)/(15. 61000392514. 31000mdnv=××==π ③计算基本工时 查《金属机械加工工艺人员手册》知基本工时计算公式为 ifnllnfllt)(1110+++= （2-12） 式中 1n—丝锥或工件回程转数； i—所用丝锥的数量。

为提高生产率，nn≥1，故取1n=545r/min，本地工序加工 7 级螺纹，用二锥便能达到要求，故2=i；mmpl6 . 18 . 0221=×==，则基本工时为 (min)38. 1)(1110=+++=ifnllnfllt 辅助时间 (min)25. 038. 118. 018. 0=×==′mtt 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 37 3 夹具设计 3 夹具设计 在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确位置，以接受施工或检测的装置可以称为夹具，例如，焊接过程中用于拼焊的焊接夹具；检验过程中的检验夹具；装配过程中的装配夹具；机械加工中的机床夹具 本设计所研究的对象则仅限于机床夹具 为方便叙述， 以下把机床夹具简称夹具 3.1 机床夹具设计概述 3.1 机床夹具设计概述 3.1.1 机床夹具概述 3.1.1 机床夹具概述 1）工件装夹的实质 在机床上加工工件前，必须首先将工件装好夹牢工件装夹的实质，就是在机床上对工件进行定位和夹紧装夹工件的目的，则是通过定位和夹紧而使工件在加工过程中始终保持其正确的加工位置， 以保证达到该工序所规定的加工技术要求 2）机床夹具的功能 ①保证和稳定加工质量。

②提高劳动生产率，降低成本 ③可扩大机床的加工范围，做到一机多用能 ④减轻工人劳动强度，保证安全生产 ⑤机床夹具在心产品试制中，可以起到缩短试制周期的重要作用 3） 对机床夹具的基本要求 机床夹具作为机械加工系统的重要组成部分， 其设计、制造质量直接影响机械加工系统的加工质量和工作可靠性，因此，对机床夹具有以下要求： ① 应能保证工件的加工质量要求 ② 应能提高加工效率 ③ 有利于降低加工成本 ④ 夹具的操作维护应安全方便 随着现代机械制造业的发展， 对机床夹具设计要求也越来越高， 除前述基本要求，还应在下述各方面予以足够的重视： 夹具结构的标准化、 模块化； 夹具设计的精密化；箱体机械加工工艺规程及夹具设计 38 夹具功能的柔性化；夹具传动的高效化、自动化；夹具设计的自动化 3.1.2 机床夹具的分类 3.1.2 机床夹具的分类 1）按适用范围和夹具特点分类分为通用夹具、专用夹具、可调整和成组夹具、组合夹具、随行夹具等 2）按所使用机床的类型分类 分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、组合机床夹具、数控机床夹具和加工中心用夹具等 3）按加紧动力源分类 分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具、离心力夹具及自夹紧夹具等。

3.1.3 机床夹具的组成 3.1.3 机床夹具的组成 机床夹具种类繁多，结构形式多种多样，而且新型夹具不断出现根据组成夹具结构的各元件、 结构、 装置的功能可将其分为以下几个组成部分： 夹具体、 定位元件，夹紧机构、连接元件、引导元件等 3.1.4 夹具总体方案设置 3.1.4 夹具总体方案设置 1）设计前的准备工作 ① 熟悉分析被加工零件工作图，分析研究工件的结构特点、材料和和零件的加工技术要求 ② 零件的生产纲领和批量大小 ③ 详细分析零件机械加工工艺过程，尤其是本工序加工要求（包括加工精度、表面质量要求） ，本工序与前、后工序的联系 ④ 夹具设计任务书对夹具设计如质量 、生产率、自动化程度等的要求 ⑤ 本工序所用机床、切削工具的性能规格及其联系尺寸等 ⑥ 夹具零部件标准、先进夹具结构资料、典型夹具图册等 ⑦ 工厂工艺装备的制造能力、技术条件等 2） 夹具总体方案设计 夹具总体方案设计首先要保证工艺系统各环节之间具有正确的几何关系，以保证工件获得规定的尺寸精度和相互位置精度保证工件加工精度箱体机械加工工艺规程及夹具设计 39 的条件如下： ① 工件在夹具中正确的装夹 ② 夹具对切削成型运动具有正确的为相互关系。

③ 夹具相对刀具的正确调整 夹具总体方案设计的一般原则如下： ① 根据本工序工件加工精度要求，选择确定工件定位方案和对刀引导方案，所选择方案应能满足加工误差计算不等式 ② 在考虑零件成产纲领、批量所决定的生产率要求和所用加工设备的条件下，确定加紧方案，确定夹紧装置的结构形式若零件年常量较大，生产率要求较高，应采用气、液、电等机动夹紧装置或联动夹紧装置机构；否则可采用手动夹紧的各种自锁夹紧机构 ③ 在分析本工序加工方式、机床性能特点和各类机床夹具结构特点及设计要求的基础上，确定夹具总体结构以及夹具体的毛培类型，确定夹具与机床的连接结构 ④ 认真考虑夹具的润滑、排屑、搬运等 ⑤ 夹具总体结构及零部件应有良好的结构工艺性，工件在夹具中应便于装卸，夹具零部件应尽可能选用标准元件，夹具零部件应便于制造、装配、使用维护及维修更换 3.2 夹具设计 3.2 夹具设计 3.2.1 问题的提出 3.2.1 问题的提出 本夹具主要用于工序 12 和工序 13 镗两相互垂直孔Φ35+00.027mm、Φ40+00.027mm因两孔之间有垂直度要求，在本工序加工时，除了考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度外，主要考虑精度问题。

3.2.2 定位方式与定位基准的选择 3.2.2 定位方式与定位基准的选择 工件在夹具中或在机床上的定位， 是通过工件的定位基准面与夹具定位元件相接触（支撑定位）或相配合（定心定位）来实现的，因此工件定位方式及夹具定位元件箱体机械加工工艺规程及夹具设计 40 的选择完全取决于工件定位基准面的形状而工件基本上是由平面、内圆柱面、圆锥面、成型面或工件之间的组合表面作为定位基准 根据零件图可知，本夹具采用一面两孔定位一面两孔定位是平面与内孔组合定位，工件以一个平面及与该平面垂直的两个定位基准孔（可以是工件上实际的孔，也可以是为定位而专门设计的两个工艺孔）定位定位元件则为支撑板和与支撑板平面垂直的两定位销，通常其中一个为圆柱销，另一个为短削边销（菱形销） 本工序以底面、Φ47+00.027 孔和与Φ47+00.027 孔距离最远的一个工艺孔024. 009+φ（工序 11 钻铰孔79Hφ）定位因采用短定位销，故工件底面为第一定位基准，限制 3 个自由度，圆柱销限制 2 个自由度，菱形销限制 1 个自由度菱形销作为防转支撑，其长轴方向应与两销中心连线相垂直， 并应正确地选择菱形销直径的基本尺寸和经销边后圆柱部分的宽度。

3.2.3 定位销长度的分析 3.2.3 定位销长度的分析 在机床夹具中，当当工件一圆柱孔内表面作为定位基准时，常使用圆柱销作为定位元件，其中短圆柱销限制 2 个自由度，而长圆柱销限制 4 个自由度因此，再设计时要正确选择定位销的长度，如果选择定位销长度不正确会出现欠定位，或者出现过定位，无论欠定位或过定位均会对夹具的定位精度产生影响，从而影响工件的加工质量这里所指的定为圆柱销的长度，指的是定位销和孔的有效接触长度 从理论上讲，限制工件 x 和 y 2 个自由度的限制基面不应是圆柱面而应是一条圆周线，但是由于工件的内孔有一定深度，因此，控制工件限制基面 2 个自由度的就是一条不确定圆周线同时，又由于限位基面—工件内孔的频繁装卸所产生的摩擦及切削力、夹紧力的影响，圆周线的限位基面极易磨损，造成定位误差因此，将限位基面作成圆柱面就可避免这一问题，从理论上讲，圆柱孔和圆柱销的配合，其有效接触长度再短，也将限制 4 个自由度而在生产实践中，因工件的圆柱孔和圆柱销间隙配合且工件的定位基面存在加工误差，因此，只要圆柱销的长度足够短，便可达到限制2 个自由度的目的 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 41 3.2.4 定位误差分析与计算 3.2.4 定位误差分析与计算 工件在夹具中因定位不准确而产生的工件加工误差称为定位误差， 它是一批工件采用调整法加工，由于定位所造成的工件加工表面相对其工序基准的位置误差。

产生定位误差的原因有基准不重合误差BCΔ和定位基准位移误差JWΔ，即定位误差JWBCDWΔ+Δ=Δ 1）确定两销中心距及公差 两销中心距的基本尺寸应等于两孔中心距的平均尺寸，其公差为两孔中心距公差的51～31，即=Ldδ（51～31）LDδ 两 孔 中 心 距mmLLDg)03. 03 .133(±=±δ， 故 两 销 中 心 距 及 公 差 为mmLLDg)01. 03 .133(±=±δ 2）直径基本尺寸等于空的最小尺寸，公差一般取 g6 或 h7，本工序取 g6 故本工序圆柱孔径和公差为)(647009. 0025. 0−−gφ 3）确定菱形销直径和公差 ①选择菱形销宽度 b=4mm ②补偿量为 )(02. 0201. 003. 02mmaLdLD=+=+=δδ 最小间隙为 )(018. 09402. 0222min2mmDabX=××== 菱形销的直径为 )(982. 8018. 09min222mmXDd=−=−= 菱形销直径一般取 h6，故mmhd018. 0027. 00009. 029)(6982. 8−−−==φφ 4）定位误差分析与计算 （1）移动定位误差根据误差公式可得 11Δ+Δ+Δ=ΔDddw （2-13） 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 42 式中 1Δ—定位副 1 的最小间隙； dΔ—菱形销的直径公差； DΔ—孔直径公差。

所以，移动定位误差为 )(052. 0009. 0027. 0016. 011mmDddw=++=Δ+Δ+Δ=Δ （2）转角定位误差按菱形定位销圆柱部分定位直径尺寸为mm018. 0027. 09−−φ来计算，则根据公式 LdDDd2tan221211Δ+Δ+Δ+Δ+Δ+Δ=Δθ (2-14) 得 721)1332018. 0027. 0016. 0009. 0027. 0016. 0arctan()2arctan(221211′ ′′≈×+++++=Δ+Δ+Δ+Δ+Δ+Δ=ΔLdDDdθ （2-15） 式中 2Δ—定位副 2 的最小间隙； L—夹具上两定位孔中心距 另外，若改用圆柱定位销来定位，则根据式 LdJKDDd222tan2112Δ+Δ+Δ+Δ+Δ+Δ=′Δθ （2-16） 得 82)133202. 006. 0027. 0016. 0027. 0016. 0arctan()222arctan(2112′ ′′≈×+++++=Δ+Δ+Δ+Δ+Δ+Δ=′ΔLdJKDDdθ （2-17） 式中 KΔ—工件上两定位孔间的偏差； JΔ—夹具上两定位销间的偏差。

由此可说明，采用一圆柱定位销和一菱形定位销作两孔定位，其转角误差比采用两圆柱定位销两孔定位时的转角误差要小 故本设计采用一圆柱定位销和一菱形定位销作两孔定位是合理的 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 43 计算菱形定位销的结构尺寸时，主要是要满足一下关系，即 bDJK22122Δ=Δ−Δ+Δ （2-18） 一般设计计算时可以改变其中各参数来满足上述关系，讨论如下： ① 减小 b，可增加中心距误差补偿量但这时就不可能采用标准结构，另外还要考虑到削边定位销的强度和磨损情况，一般不采用减小 b 的方法 ② 减小122Δ−Δ+ΔJK的中心距补偿量数值这就要提高工件与夹具的制造精度，增加生产成本增加1Δ相对KΔ2与JΔ2之和要小得多，反而会引起工件移动定位误差的增加，对加工精度不利 ③ 增加2Δ， 可起到有效的作用 因为2Δ是以bD/2的倍数来起补偿作用的 但是必须要注意转角误差过大，则对加工精度不利， 若按计算的2Δ，满足了全部工件以两定位孔装进夹具两定位销的要求，但这时转角误差太大，为加工精度所不允许，所以要减小122Δ−Δ+ΔJK或 b，都不可能。

3.2.5 夹具设计 3.2.5 夹具设计 1）定位元件设计 由于本夹具采用一面两孔定位元件主要是四块支撑板（图3.1） ，圆柱销、削边销（菱形销）的尺寸上面已经分析了，具体形状分别见图3.2、图 3.3 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 44 图 3.1 支撑板 图 3.2 圆柱销 图 3.3 菱形销 2）导向元件设计 镗模是依靠导向元件—镗套来引导镗杆，从而保证被加工孔的位置精度机床精度（镗杆和机床主轴采用浮动连接）不影响镗孔的位置精度，要保证镗孔的位置精度主要通过镗套的位置精度和结构的合理性来实现， 同时镗套结构对于被镗孔的形状精度、 尺寸精度以及表面粗糙度都有影响， 因此需要合理地选择镗套 （1）导向方案选择由于零件产生类型为中批生产，考虑镗套磨损后可以更换，选择标准结构的固定式镗套， 其与衬套配合固定在镗模支架上， 不随镗杆转动和移动，而镗杆在镗套中既有相对转动又有相对移动镗套易磨损，故只宜于低速的情况下工作，且应采取有效的润滑措施 （2）导向设计镗套与镗杆、衬套的配合必须选择恰当，过紧易研坏或咬死，箱体机械加工工艺规程及夹具设计 45 过松则不能保证工序加工精度。

Φ35+00.027mm 孔对应Φ32 镗套， 其与成套配合为6/732hHφ如图 3.4 所示， 衬套与夹具支架配合为6/737nHφ Φ40+00.027mm 孔对应Φ35 镗套， 其与成套配合为6/735hHφ如图 3.5 所示， 衬套与夹具支架配合为6/742nHφ （3）压紧装置设计 用两移动压板压紧减速箱底凸缘上表面，双头螺柱 A 型、调节支撑将其与底座连接，如图 3.6 所示 （4）其他装置设计 除上述装置以外该夹具还需要底座、支架等各种夹具配件，具体见下章 （5）绘制夹具装配图，见附图 图 3.4 导向元件 1 图 3.5 导向元件 2 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 46 图 3.6 压紧装置 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 47 4 Pro/ENGINEER 实体建模 4 Pro/ENGINEER 实体建模 4.1 Pro/ENGINEER 软件概述 4.1 Pro/ENGINEER 软件概述 Pro/ENGINEER 号称“震撼业界的机械设计软件和世纪最强大的模具设计软件”，是 1988 年由美国参数技术公司（PTC,Parametric Technology Corporation）推出的集成了 CAD/CAM/CAE 于一体的全方位的 3D 产品开发软件，在世界 CAD/CAM 领域具有领先技术并取得了相当的成功。

自 1988 年面世以来，就以其先进的参数化设计、基于特征设计的实体造型而成为业界的领头羊如今，Pro/ENGINEER 已被越来越多的用户接受和推崇，广泛用于电子、机械、模具、工业设计、汽车制造、航空航天、家电等各个企业，是目前世界上最为流行的三维 CAD/CAM/CAE 软件 Pro/ENGINEER 提供了一套完整的机械产品解决方案，包括零件设计、产品装配、模具开发、加工制造、钣金设计、逆向工程、机构分析、有限元分析和产品数据库管理，甚至包括产品生命周期的管理它为业界专业人士提供了一个理想的设计环境，使得机械产品的设计周期大为缩减，有力的推动了企业技术的进步 选择 Pro/ENGINEER 来建模，它和 ANSYS 软件搭接的比较好，只要我们把这两个软件搭接起来，我们用 Pro/ENGINEER 来建模以后，可以直接导入到 ANSYS 软件里面去分析我们选择 Pro/ENGINEER2.0 与 ANSYS10.0 搭接，二者连接比较好[29] 4.2 Pro/ENGINEER 软件特点 4.2 Pro/ENGINEER 软件特点 4.2.1 三维实体造型 4.2.1 三维实体造型 三维实体模型可以将设计者的设计思想以最真实的模型在计算机上体现出来， 并且可以随时计算出产品的体积、表面积、重量、重心、惯性张量、惯性矩等，以理解产品的真实性。

4.2.2 采用全相关的单一数据库 4.2.2 采用全相关的单一数据库 Pro/ENGINEER 虽然包含了众多的模块，但是所有模块使用的尺寸参数都是建立在单一的数据库之上，使得零件设计、模具设计、装配及加工制造等任何一个环节对箱体机械加工工艺规程及夹具设计 48 于数据的修改都可以自动的反应到其他各环节上例如，不管是在三维的造型模块还是二维的工程图模块做了尺寸修改， 其相关的二维工程图或三维实体模型图都会自动的加以修改；同时装配、制造等模块中的相关尺寸也会自动的加以更新这样就可确保所有 CAD 资料的一致性和准确性由于采用单一数据库，提供了所谓的“双向关联”的功能，符合现代设计中同步工程和并行设计的思想 4.2.3 全参数化设计 4.2.3 全参数化设计 参数化设计是指用尺寸参数来描述和驱动零件的结构和外形， 是 PTC 公司在世界上首次提出并将之用于 Pro/ENGINEER 软件中全参数化的设计使得零件的设计、修改方便易行例如，要在零件上打一个孔时，只要指定孔的中心线位置、孔的大小和深度就可以了不仅如此，在 Pro/ENGINEER 中还可以利用强大的数学运算方式建立各尺寸间的关系式，避免了尺寸逐一修改的繁琐费时和不必要的错误。

4.2.4 基于特征的实体建模 4.2.4 基于特征的实体建模 系统采用了基于特征的具有智能特性的功能去生成模型， 零件有许多的特征经过叠加、相交、切除等操作构成，使得设计工作简单易行在造型过程中，可以方便地对特征进行编辑修改等操作，例如特征的复制、镜像、阵列、重新定义、重新排列、重定参考等等 4.3 Pro/ENGINEER 建模的原理 4.3 Pro/ENGINEER 建模的原理 4.3.1 设计准则及方法 4.3.1 设计准则及方法 1）分析零件，确定基本特征及特征顺序，例如需要建立哪些特征、按照什么样的特征顺序建立等等； 2）简化特征类型； 3）建立特征的父子关系； 4）适当采用特征的复制操作 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 49 4.3.2 建模流程 4.3.2 建模流程 1）分析零件特征，确定特征的创建顺序； 2）启动零件设计方式； 3）创建基体特征，它是其他特征的父特征； 4）建立其它特征； 5）编辑和修改； 6）保存图形 4.3.3 箱体垂直孔加工夹具三维造型 4.3.3 箱体垂直孔加工夹具三维造型 一个零件或装配体的建模过程，实际上就是许多简单的特征通过叠加、切割或相交的过程。

按照特征的创建顺序，构建零件的特征可以分为基本特征和构造特征两大类[7]模型具体创建步骤如下： 4.3.3.1 “底座”的创建 1）进入零件设计模式，将文件名命名为“dizuo” 单击新建图标，在出现的【新建】对话框单击工作模式选项【零件】前的复选按钮，并放弃使用“缺省模块” ，在新文件选项中选择“mmns part solid”按钮，单击确定，系统立即自动进入零件设计模式，随即出现零件设计模式环境界面 2）依次创建特征 首先选定基准面 由于该模型多为螺纹孔图形， 可以通过放置的方式来创建模型配合拉伸切除创建模型即得到底座三体实体模型最终创建模型如图（3.1）所示 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 50 图 3.1 底座 4.3.3.2 前后支架的创建 新建零件， 方法同底座的创建， 命名为 “qianhouzhijia”最终创建模型如图 （3.2） 图 3.2 前后支架 4.3.3.3 左右支架的创建 新建零件， 方法同底座的创建， 命名为 “zuoyouzhijia”最终创建模型如图 （3.3） 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 51 图 3.3 左右支架 4.3.3.4 定位菱形销的创建 新建零件， 方法同底座的创建， 命名为 “lingxingxiao”最终创建模型如图 （3.4） 图 3.4 菱形销 其他零件实体造型同上，不再赘述。

4.3.3.5 夹具体的装配 单击新建图标，在出现的【新建】对话框单击工作模式选项【组建】前的复选按钮，并放弃使用“缺省模块” ，在新文件选项中选择“mmns_asm_disign”按钮，单击确定，系统立即自动进入组建转配模式，随即出现组件装配模式环境界面 将各个零件进行装配，通过将原件添加到组件按钮，将零件一一添加到组件中箱体机械加工工艺规程及夹具设计 52 通过对齐、插入、配合等约束将零件装配为一体因为需装配的零件较多，可先装配一些子装配体，如先将前后支架、左右支架和底座各部分分别装成子装配体，然后进行总装，这样可以节省时间，也可避免出错装配图见图（3.5） 图 3.5 夹具装配图 4.3.3.6 箱体夹具中对各零件进行着色 点击【视图】按钮，选择视图和外观按钮，系统会自动弹出外观编辑器对话框，在指定下拉菜单中选择元件，然后选择适当的颜色，选择元件进行着色注意相邻的两个元件颜色不要选择同样的颜色，以便可分辨出不同的零件也可增加视图效果 4.3.3.7 箱体夹具总装并夹紧的动画制作 先将装配中零件与零件中的一部分的约束解除掉或转化为机构连接点击【应用程序】按钮，选择下拉菜单中动画命令，系统进入“动画“模块。

然后分别进行[30]： （1）定义主动画； （2）定义基体和主体； （3）创建快照； （4）创建关键帧序列； （5）修改时间域； 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 53 （6）在时间域中修改关键帧； （7）启动动画； （8）回放动画； （9）捕获动画，进行保存 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 54 5 ANSYS 软件简介 5 ANSYS 软件简介 ANSYS 是由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国 ANSYS 开发，它能与多数 CAD 软件接口，实现数据的共享和交换，如 Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor，I－DEAS, AutoCAD 等， 是现代产品设计中的高级 CAD 工具之一ANSYS 程序是—个通用有限元仿真分析软件，早期的产品只提供热分析和线性结构分析功能，只能运行在大型计算机上，必须通过编写分析代码按照批处理方式执行20 世纪 70 年代后，逐步增加了非线性计算功能、更多的单元类型以及子结构等技术随着小型机和 PC 机的出现，操作系统进入图形交互方式以后，ANSYS 程序建立了交互式操作菜单环境，极大地简化了分析过程的操作性，使设计分析更加直观和可视化，程序不再仅仅是求解器，同时提供前后处理器，对模型的创建和结果的处理更加方便。

随着现代科学技术的发展，人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能，需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响，看看是否会发生破坏性事故；分析计算核反应堆的温度场，确定传热和冷却系统是否合理；分析涡轮机叶片内的流体动力学参数，以提高其运转效率这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式往往是不可能的有限元分析方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径 随着分析技术的进步，许多新的设计分析概念和方法不断充实到 ANSYS 程序中，ANSYS 推出微机版程序，使得 ANSYS 的普及应用取得巨大成功经历了 4．X、5．X、6．X、7．X、8．X 到 ANSYS9．0、ANSYS10.0、 ANSYS11.0 、ANSYS12.0 、ANSYS12.1，ANSYS 程序的功能不断丰富，更加完善，求解的速度和规模也越来越大，操作也越来越方便，便于学习和掌握，受到国内外工程人员的极大欢迎。

二十多年以来，ANSYS公司紧跟世界最新的计算方法和计算机技术，引领着有限元界发展的趋势，形成强大的分析功能ANSYS 程序是能够同时分析结构、热、流体、电磁、声学的高级多物理场耦合分析程序，先进的多物理场耦合分析技术在现今世界首届一指各独立物理场的分析功能包括各种结构的静动力线性或非线性分析、 温度场的稳态或瞬态分析以及相变、计算流体动力学分析、声学分析和电磁分析另外，还提供目标设计优化、拓箱体机械加工工艺规程及夹具设计 55 扑优化、概率有限元设计、二次开发技术(参数设计语言 APDL、用户图形界面设计语言 U1DL 以及用户可编程特性 UPFs)、子结构、子模型、单元生死、疲劳断裂计算等先进技术 ANSYS 提供基于 Motif 的菜单系统，用户可以利用各种对话框、下拉式菜单和子菜单进行数据输入和功能选择，同时提供许多方便的分析导航菜单，如接触导航菜单方便地引导用户自动创建接触分析模型 所有的菜单系统用户可以根据需要进行用户化定制ANSYS 提供 CAD 导入／导山接口，便于实现与 CAD 之间模型的转换工作当用户已经在 CAD 程序中创建好模型后，可以通过专用 CAD 程序接口或标准图形文件格式将模型转入 ANSYS 程序，避免了重复建模工作。

ANSYS CAD 接口产品支持流行的 CAD 软件，如 Pro／Engineer、CADDS、UG、Solidworks、SolidEdge 等，没有直接转换接口的 CAD 程序可以通过如 IGES、STEP、Parasolid 或 SAT 等格式文件转换输入 ANSYSANSYS 软件提供全新的 CAD／CAE 一体化平台，即 Workbench 环境，它可以更好地实现与 CAD 软件的几何模型双向传递，并实现参数化模型的双向刷新该产品主要针对设计分析人员使用， 仅具有基本的结构分析、 热分析和电磁分析等功能[31] 5.1 ANSYS 软件的特点 5.1 ANSYS 软件的特点 5.1.1 输入信息量大 5.1.1 输入信息量大 1）结点信息多 有限元模型常有数百个结点，较大的题目可能有数千个或更多个结点一般来说，每个结点可能有多至一、二十个信息需要输入 2）单元信息 模型中的单元数量也可能有成百上千个，每个单元需要输入的信息量随单元类型而异，起码也要有一、二十个 3）子结构信息 4） 控制分析过程用的控制信息及其它信息 成千上万个数据的输入是有限元分析中的一件十分繁琐的工作，它消耗了很多人力，还往往会带来很多差错。

5.1.2 占存贮空间多5.1.2 占存贮空间多 有限元算法需要占据相当多的内存贮器容量和外存贮器容量， 以便存贮大量的输入数据、中间数据和结果数据由于一般并没有那么多的内存容量，故总是把较多的数据放在外存， 这就引起乐内存于外存之间数据的频繁交换 这里仅仅谈到数据存贮，程序本身的存贮也要占很大空间特别是大型程序，往往需要采用覆盖技术，再运行箱体机械加工工艺规程及夹具设计 56 中将程序的一些模块陆续加载到内存 5.1.3 计算规模大 5.1.3 计算规模大 有限元算法的运算量非常大 仅以静力求解线性方程组为例 若采用高斯消去法，则运算次数位 n＝NM**2/2 次仍按前例数据，则求解阶段运算次数为 n=135000000次设机器每秒运算 30 万次，则本阶段所耗 CPU 时间位 7.5 分钟，再加上其它各阶段，可能超出 10 分钟至于动力分析，通常所耗时间比静力分析多十倍 上述内外存频繁交换，导致了许多读写操作，而这些是非常耗费时间的运算次数多带来的另一个问题是计算结果的精度会受到影响.计算中的舍入误差会随着一步一步的运算而逐渐累积起来,运算次数越多,精度损失越大 5.1.4 程序结构复杂 5.1.4 程序结构复杂 有限元程序属于复杂的应用软件,通常由大量的程序模块组成,一般通用程序有数万条甚至数十万条语句.因此,有限元程序的编写、调试、装机、维护都要耗费很大的人力。

5.2 ANSYS 在机械领域的应用 5.2 ANSYS 在机械领域的应用 机械工程领域除需要高技艺的从业人员外，还需要更多的高技术来保证ANSYS作为 CAE 软件的代表之一，已被机械工业界所广泛接受，并且颇受好评ANSYS 在机械领域主要用于确定结构在载荷作用下的静力、动力、热和流动等行为，研究结构的强度、刚度以及稳定性等问题较常见的有以下几类： 1）强度、刚度问题 分析结构在动态或静态外载作用下的应力和变形，评估其安全性，避免结构的断裂和破坏该类问题主要涉及 ANSYS 的结构分析模块，可以考虑结构的线性和非线性问题例如，大变形、应力刚化、接触、塑性超弹性及蠕变等 2）振动、噪声问题 研究结构的振动特性，以及在随时间变化载荷作用下的动态响应，以寻求隔振、降噪的解决方案该类问题主要涉及 ANSYS 的动力学、声学分析模块 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 57 3）热、热变形问题 分析物体在热源作用下的稳定或瞬态温度分布，以及该温度分布下结构的热变形，以获得该结构的热力学性能，校检是否能达到设计的要求该类问题主要涉及ANSYS 的热、热结构耦合分析模块 4）流动问题 确定结构流体介质的流动行为、 分析流动行为对结构安全性能、 密封性能的影响，以保证结构的性能满足设计的要求。

该类问题主要涉及 ANSYS 的流体、结构动力学分析模块 5）冲击、碰撞、金属成形问题 对冲击、碰撞、金属成形过程进行数值仿真分析，校验其安全性能，并提前预示结构的缺陷和不足，以及时修改设计，节约研发时间，缩减研发费用这类问题主要涉及 ANSYS 的显式动力学分析模块 5.3 ANSYS 与 Pro/E 两种软件的搭接 5.3 ANSYS 与 Pro/E 两种软件的搭接 5.3.1 接口要求 5.3.1 接口要求 在进行模型导入之前必须保证用户的计算机上装有 ANSYS 与 Pro/E 两种软件， 并且 Pro/E 软件的版本发布日期不能高于 ANSYS 软件版本的发布日期，以 ANSYS10.0为例，支持的 Pro/E 版本有 Pro/ENGINEER2001 和 Wildfire 5.3.2 接口说明 5.3.2 接口说明 除了在 ANSYS 程序界面下可导入 Pro/E 的文件外，ANSYS 程序也提供在 Pro/E 界面下导入文件到 ANSYS 程序的功能，但这需对 Pro/E 接口进行相应的配置，相关的配置说明如下 执行开始菜单>程序>ANSYS>Utilities>ANS-ADMIN 命令，弹出如图所示的对话框，在改对话框中选择 Configuration options,单击 OK 按钮，在弹出如图所示的对话框中选择 Configure Connection for Pro/E,单击 OK 按钮，系统会弹出如图所需的产品模块，单击 OK 按钮，系统会弹出如图所示的对话框，提示已建立了一个名为config.anscon 的配置文件。

箱体机械加工工艺规程及夹具设计 58 单击“确定”按钮，在弹出的如图所示的对话框中，输入 Pro/E 的安装目录，例如，装在 D 盘安装 Pro/E2001,则输入 D:\PROE2001,然后单击“确定”按钮，弹出示的对话框，系统提示接口配置成功[8]如果输入的路径有误，则配置不能成功，系统将弹出相应的对话框，提示 usascii 文件找不到 当完成以上配置后，启动 Pro/E 程序，ANSYS 的相关菜单会自动添加到 Pro/E 的功能菜单中，用户则可在 Pro/E 程序中建立好模型存盘后，直接单击该命令即可将模型导入 ANSYS 程序两软件连接成功后在 Pro/E 中出现如图 5.1 界面： 图 5.1 搭接成功图 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 59 6 减速箱体的有限元分析过程 6 减速箱体的有限元分析过程 6.1 模型创建及约束求解 6.1 模型创建及约束求解 6.1.1 将减速箱体实体模型导入 ANSYS 环境中去 6.1.1 将减速箱体实体模型导入 ANSYS 环境中去 首先，通过 Pro/Engineer 打开减速箱体模型，点击菜单栏中【ANSYS10.0】 ，在下拉菜单栏中点击 ANSYS Geom 按钮，系统自动打开 ANSYS10.0 应用程序，点击菜单栏中【Plot】 ，在其下拉菜单中选择 Vlumes 按钮，可将箱体模型导入 ANSNYS 中。

导入后的模型界面如 5.1 所示： 图 6.1 导入模型图 6.1.2 定义工作路径并进行材料设置 6.1.2 定义工作路径并进行材料设置 将模型导入 ANSYS 后设置工作路径，并进行材料设置分别如下所示： 工作路径设置： 其菜单选项为： 从实用菜单中选择 【Change Dictionary】 命令， 将打开的 “Change Dictionary”对话框，从中选择工作路径即可，单击【OK】确定 设置材料类型： 其操作步骤为：从主菜单中选择 Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete箱体机械加工工艺规程及夹具设计 60 命令， 将打开 “Element Type” 对话框 单击 【Add】 按钮， 将打开 “Libray of Element Yype”菜单，然后在对话框的作出选择“solid”选项，选择 20node 186”,单击【OK】确定 单击【Close】按钮，关闭单元类型对话框，结束单元类型添加 6.1.3 定义材料属性 6.1.3 定义材料属性 该变速箱的静力分析中必须进行定义材料的弹性模量和密度具体步骤如下： 1） 从主菜单中选择 Preprocessor>Materal Prop>Material Modal 命令，打开“Define Material Modal Behavior”窗口 2） 依次双击 Strucural>Linear>Elastric>Isotropic,展开材料属性的树形结构。

打开材料的弹性模量“ex”和泊松比“PRXY”的定义框 3） 在对话框的“EX”文本框中输入弹性模量 126000，在“EX”框中输入泊松比“0.25 4） 单击【OK】按钮，关闭对话框，并返回到定义材料属性窗口，在此窗口的左边一栏出项刚刚定义的参考号为一的材料属性 5）在“Define Material Modal”窗口中选择 Material>Exit 命令，或者单击右上角的【X】按钮，推出材料的模型属性窗口，完成对材料属性的定义 6.1.4 对减速箱进行网格划分 6.1.4 对减速箱进行网格划分 6.1.4.1 网格划分步骤 网格划分是求解过程中非常重要的一个环节， 网格划分的好坏将直接影响到计算的速度和精度，有时甚至会出现因为网格划分不合理而使计算不收敛，从而没有计算结果网格划分包含以下三个步骤： 1）定义单元属性(包括单元类型、实常数和材料属性等) 2）设置网格尺寸控制 3）执行网格划分 在结构静力分析中经常用到的单元类型有：线单元、壳单元、实体单元等 6.1.4.2 网格划分过程 本文采用 20node186 单元对减速箱体进行扫略或自由网格划分 具体操作步骤如箱体机械加工工艺规程及夹具设计 61 下： 1）自由网格划分，对实体模型无特殊要求。

任何几何模型，尽管是不规则的，也可以进行自由网格划分，这里采用自由网格划分，操作时打开从主菜单选择Preprocessor>Meshing>Mesh Tool 命令，打开“ Mesh Tool” ；选定“Smart size” ，在“Mesh”域中选择“Areas”, 打开 Free 选项，单击【Mesh】 ，打开面选择对话框，选择要划分的面单击【OK】按钮；然后开始对减速箱进行自由网格划分 2） 对网格划分结果保存，单击菜单中【file】在下拉菜单中选择 save as, 在一个路径全为英文的文件夹中保存，命名为“wanggehuafenjieguo” 最终划分结果如图 6.2 所示： 图 6.2 划分网格 6.1.5 设定约束 6.1.5 设定约束 加载前需要对一些地方的自由度做限制，由于减速箱工作时，通过底座的定位销孔和地面定位，并通过螺栓连接实现完全约束，可通过地面对减速箱进行完全约束方法如：Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Areas，弹出Apply U.ROT on KPs 窗口，选择地底面，点击【OK】键，会弹出 Apply U.ROT on Areas 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 62 对话框，选择 All DOF, 点击【OK】键退出。

6.1.6 对Φ35 孔加载求解 6.1.6 对Φ35 孔加载求解 1）设静态分析类型： 在用 ANSYS 进行分析时，不同的响应对应不同的分析类型ANSYS 提供了一下几种分析类型：静态分析、模态分析、谐响应分析、瞬态分析、谱分析、屈曲分析和子结 构 分 析 在 此 选 择 静 态 分 析 进 入 静 态 分 析 的 方 式 为 ： Main menu>Preprocessor>Loads>Analysis Type> New Analysis 选择静态分析，单击 OK 按钮，如图 6.3 所示 图 6.3 静态分析选择 2)施加载荷：执行对 Solution>Define Loads>Apply>Structural>Presure>On Areas,会弹出 Apply PRES on Areas 窗口，选择Φ35 孔内下表面，单击【OK】按钮，会弹出 Apply PRES on Areas 对话框，施加 400MPa 的力点击【OK】按钮完成施加力完成后如下图 6.4 所示： 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 63 图 6.4 施加力之后 3）求解执行 Main Menu>Solution>Solve>Current LS 命令，完成求解。

4）结束并退出求解器：执行 Main Menu>Finish 命令 6.2 结果分析 6.2 结果分析 6.2.1 静力求解结果 6.2.1 静力求解结果 静力求解结束，该减速箱体会出现较明显变形，减速箱应力最大值发生在减速箱孔Φ35 的竖直方向的下方，最大位移发生在孔Φ35 靠近边缘的一边，这与实际情况相符 6.2.2 读取数据及查看结果 6.2.2 读取数据及查看结果 1）读取数据：读取最后一步的求解数据结果完成了前面对模型的加载和求解之后，便是对求解结果进行后处理后处理是指查看求解结果并对此进行分析，是分析中非常重要的一环之一，通过这一步分解可以得到前面所有操作的结果 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 64 2）查看总变形结果：执行 General Postproc>Plot Results>Node Solu 命令，选择 DOF solution>Displacement vector Sum 选项，绘制的变形总结果如图 6.5 所示 3）查看位移结果：执行 Node Solu 命令，在 Item to be contoured 选项框中选择 DOF solution>X-Component of displacement 显示 X 方向位移等值线结果。

依次可以选择 Y-Component of displacement 或者 Z-Component of displacement 则可以查看 Y 方向和 Z 方向或位移幅值的等值线结果如图 6.6,6.7,6.8 所示 图 6.5 变形总图 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 65 图 6.6 减速箱 X 方向位移等值线图 图 6.7 减速箱 Y 方向位移等值线图 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 66 图 6.8 减速箱 Z 方向位移等值线图 X 方向位移等值线图：云图显示在 X 向（轴向）位移变形中，最大变形量为0.197242mm，最小变形量为-0.023662mm. Y 方向位移等值线图：云图显示在 Y 向（轴向）位移变形中，最大变形量为-0.156726mm，最小变形量为 0.015662mm. Z 方向位移等值线图：云图显示在 Z 向（轴向）位移变形中，最大变形量为-0.204698mm，最小变形量为 0.006699mm. 以上结果和理论结果完全相符，变形量也符合要求 4）查看应力结果：执行 Node Solu 命令，在 Item to be contoured 选项框中选择 Stress> X-Component of stress,如下图 6.9 所示显示的为 X 方向应力等值线结果。

依次可以选择 Y- Component of stress 或者 Z- Component of stress 则可以查看 Y 方向和 Z 方向的应力等值线结果,如图 6.10,6.11 所示执行 Node Solu 命令，在 Item to be contoured 选项框中选择 Stress> Von mises stress,如下图 6.12 所示显示的为总体应力等值线结果 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 67 图 6.9 减速箱 X 方向等效应力分布图 图 6.10 变速箱 Y 方向等效应力分布图 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 68 图 6.11 减速箱 Z 方向等效应力分布图 图 6.12 减速箱总体等效应力分布图 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 69 X 方向应力等值线图： 云图显示在 X 方向 （轴向） 的应力中， 最大应力为 670.996N，最小应力为-117.877N Y 方向应力等值线图： 云图显示在 Y 方向 （轴向） 的应力中， 最大应力为-19.517N，最小应力为-19.517N Z 方向应力等值线图： 云图显示在 Z 方向 （轴向） 的应力中， 最大应力为 251.637N，最小应力为-336.946N。

此结果和理论结果相符，应力集中分布也符合要求 6.3 动画制作 6.3 动画制作 点击菜单中【PlotCtrls】 ，选择 Animate>Deformed Shape 会自动弹出 Animate Deformed Shape 对话框，选择 Def+undef edge,输入帧数为 20，每 0.2 秒一帧，点击 【OK】 键即可， 然后对动画进行保存， 点击菜单中 【PlotCtrls】 ， 选择 Animate>Save Animation,命名动画名为“kong1weiyidonghua”选择正确的保存路径，保存即可 点击菜单中 【PlotCtrls】 ， 选择 Animate> Deformed Results 会自动弹出 Animate Nodoal Solution Data 对话框， 输入帧数为 20， 每 0.2 秒一帧， 可选择 UX,UY,YZ ,USUM,分别会显示减速箱在 X,Y,Z，和总的应力变化动画，点击【OK】键即可，然后对动画进行保存，点击菜单中【PlotCtrls】 ，选择 Animate>Save Animation,命名动画名后，选择正确的保存路径，保存即可。

同样方法对孔Φ40 孔进行有限元分析，步鄹方法同上，不再赘述 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 70 结束语 结束语 通过为期约四个月的毕业设计，本人提高了独立完成工作和解决问题的能力；学会了自己查阅资料，筛选有用信息，同时又提高了自己理解新知识的能力；初步掌握了 AutoCAD，ProE 等绘图软件，并了解了进行有限元分析的一般步骤但在设计过程中因马虎出现了不少问题，从而耽误了不少的时间和精力，所以，做设计应该认认真真的工作，来不得半点马虎，再说，个人的设计还关系到整个生产链的效率与安全性性和经济性但是，任何一项工作的完成几乎都不可能完全有一个人来完成，故在工程设计过程中还应该学会与人合作 本文即将结束， 回想在毕业设计过程中遇到的困难时通过老师的指导或与同学讨论都让我受益匪浅，并感受到做设计的快乐这次毕业设计让我学到了许多在书本上学不到的东西---坚忍不拔的精神、一丝不苟的科学态度等等 通过这次设计，我明白了设计工作是一个不断反复、不断尝试的过程我现在已经初步的了解并会应用 AutoCAD，ProE,ANSYS 等的一些功能，明白了 ANSYS 处理问题的一些基本路数，我相信这对我以后读研究生及工作中会有极大的帮助。

在设计结束后使我真正的喜欢上了机械设计，我为我当初选择这个专业而感到无比的骄傲！ 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 71 致 谢 致 谢 本次毕业设计能够得以顺利完成，首先应该感谢我的导师纪莲清教授在整个毕业设计期间，从毕业设计的选题、框架的构思、相关材料的搜集到论文的修改定稿等各个方面， 纪老师都提出了许多宝贵的意见， 使我从中学到了许多宝贵的知识和经验这对我的毕业设计的顺利完成起着很重要的作用在这次毕业设计的过程中，每当我遇到不能解决的问题时，纪老师总会给我提供很多解决问题的方法和思路，并不厌其烦的为我指导，其富有创造性的思维方法、丰富的学术经验和对科学研究的真知灼见深深激励了我．同时在设计过程中纪老师给予了我们很大的自由发挥的空间可以说我从她身上得到的不仅仅是知识，更重要的是方法和态度我很荣幸能在纪老师指导下完成我的毕业设计，在毕业设计即将完成之际，衷心向纪莲清老师致以深深的敬意和诚挚的感谢！ 除此之外， 我还要感谢我们组的其他成员及同班同学在毕业设计的过程中给我的帮助和支持尤其是王光磊、吕啓发与李世超同学，他们都很耐心的指导过我，帮助过我，很高兴能够与他们一起工作、学习和生活，最终圆满的完成这次毕业设计。

当然，我也十分感谢参与本次毕业设计答辩的所有老师，谢谢他门对我的毕业设计提出的宝贵意见，让我可以更加深入的认识到我的不足，可以更好地提高自己，完善我的毕业设计 最后对所有关心我、支持我和帮助过我的老师、同学和朋友们表示衷心的感谢和祝福！ 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 72 参考文献 参考文献 [1] 秦莉， 王裕喆.箱体零件在加工中心机床上加工的工艺方案探讨[J].机械工程师,2010,(9):150-151. [2] 贾来平. ZL40 型装载机变速器箱体加工工艺[J].工程机械，1998,（9）:36-37. [3] 高慧 .压路机变速器箱体机加工工艺分析[J].山东交通科技 2004,(4) :78-81. [4] 蒋小飞，陈红梅. 变速箱齿座的两面铣夹具设计[J].金属工冷加工， 2009,(13):32-33. [5] 袁礼彬.加工中心专用夹具设计的研究[J].新技术新工艺,2009（ll）:59-61. [6] 贾毅朝.组合镗床上加工三轮车变速箱壳体时的夹具设计[J].1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House :42-43 . [7] 咸斌.箱体类零件钻镗组合机床夹具 CAD 系统[J].工具技术 2005,39(11):150-151. [8] 张清.机床箱体相交孔的钻削工艺[J].机械工人冷加工,2005（5）:37. [9] 刘运，赵承勇.摩托车箱体、箱盖常见加工问题及解决办法[J].制造技术与机床, 2003(3) :53-54. [10]聂福全.数控加工中心在压路机变速器箱体加工中的应用[J].工程机械 2004,8（2）:50-53. [11]蔡 善 乐, 杨倩 倩 . 箱体 工 件 在加 工 中 心上 的 自 动找 正 研 究[J].制 造 技术 与 机床 2010,(11):73-75. [12]李桂臣.摩托车箱体零件侧面孔夹具[J].金属加工工,2010,(20) :41-42. [13]张世勇.柴油机体上、下面粗铣加工工艺的改进[J]. 考试周刊,2009,（32）:167-168. [14] W. Ma, Z. Lei and Y. 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钻69mmφ−孔； 锪614mmφ−孔；铰28φ−孔 Z525 立式钻床 虎钳 9φ钻头、14φ鍃钻 7.2φ钻头、铰刀 0.55 3.04 15 金工 钻 ：钻各面M5-7H小径孔（钻孔4mmφ） Z525 立式钻床 虎钳 4φ钻头 0.65 3.59 16 金工 攻：攻各面螺纹 Z525 虎钳 丝锥 0.25 1.38 编制 勾 波 校对 审核 纪莲清 会签 批准 日期 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 77 附录 2：工序卡 产品名称 零件名称 零件号 机械加工工序卡 机械加工工序卡 减速箱 减速箱体 工序号 5 工序内容粗、精铣底面 材料牌号 硬度 净重[kg]每台件数 HT200 1 机床名称 型号 资产编号冷却液体 立式铣床 5032XA 夹具名称 夹具编号 加工简图及技术条件： 工具名称及编号 工时[min] 工 步 工步名称 刀具 量具 辅具主轴转速 [r/min] 切削速度[m/min] 进给量[mm/r]进给次数切削深度[mm] 机动时间辅助时间 1 粗铣底面 150 94.2 0.20 1 3 2.08 0.37 2 精铣底面 200φ硬质合金端铣刀 235 147.58 0.13 1 1 1.29 0.23 编制 校对 审核 会签 批准 日期 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 78 共 11 页 第 2 页 产品名称 零件名称 零件号 机械加工工序卡 机械加工工序卡 减速箱 减速箱体 工序号 7 工序内容粗、精铣顶面 材料牌号 硬度 净重[kg]每台件数 HT200 1 机床名称 型号 资产编号冷却液体 立式铣床 5032XA 夹具名称 夹具编号 加工简图及技术条件： 工具名称及编号 工时[min] 工 步 工步名称 刀具 量具 辅具主轴转速 [r/min] 切削速度[m/min] 进给量[mm/r]进给次数切削深度[mm] 机动时间辅助时间 1 粗铣顶面 375 94.2 0.13 1 3 1.70 0.31 2 精铣顶面 80φ硬质合金端铣刀 375 94.2 0.10 1 1 1.70 0.31 编制 校对 审核 会签 批准 日期 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 79 产品名称 零件名称 零件号 机械加工工序卡 机械加工工序卡 减速箱 减速箱体 工序号 8 工序内容铣底座四侧面 材料牌号 硬度 净重[kg]每台件数 HT200 1 机床名称 型号 资产编号冷却液体 立式铣床 6132XA 夹具名称 夹具编号 加工简图及技术条件： 工具名称及编号 工时[min] 工 步 工步名称 刀具 量具 辅具主轴转速 [r/min] 切削速度[m/min] 进给量[mm/r]进给次数切削深度[mm] 机动时间辅助时间 1 铣底座四侧面 高速钢圆柱铣刀 190 47.73 0.25 1 3 5.28 0.95 2 编制 校对 审核 会签 批准 日期 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 80 产品名称 零件名称 零件号 机械加工工序卡 机械加工工序卡 减速箱 减速箱体 工序号 9 工序内容铣四侧凸缘端面；粗、精铣底座两侧上平面 材料牌号 硬度 净重[kg]每台件数 HT200 1 机床名称 型号 资产编号冷却液体 立式铣床 6132XA 夹具名称 夹具编号 加工简图及技术条件： 工具名称及编号 工时[min] 工 步 工步名称 刀具 量具 辅具主轴转速 [r/min] 切削速度[m/min] 进给量[mm/r]进给次数切削深度[mm] 机动时间辅助时间 1 铣四侧凸缘端面 95 23.86 0.25 1 2.5 4.36 0.78 2 粗铣底座两侧上平面 118 37.68 0.25 1 3 2.5 0.45 3 精铣底座两侧上平面 标准高速钢圆柱镶齿铣刀 375 94.20 0.10 1 1.24 0.23 编制 校对 审核 会签 批准 日期 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 81 产品名称 零件名称 零件号 机械加工工序卡 机械加工工序卡 减速箱 减速箱体 工序号 10工序内容粗、精镗孔474275φφφ、、 材料牌号 硬度 净重[kg]每台件数 HT200 1 机床名称 型号 资产编号冷却液体 卧式车床 T68 夹具名称 夹具编号 专用镗夹具 加工简图及技术条件： 工具名称及编号 工时[min] 工 步 工步名称 刀具 量具 辅具主轴转速 [r/min] 切削速度[m/min] 进给量[mm/r]进给次数切削深度[mm] 机动时间辅助时间 1 粗镗孔46φ，保持尺寸469Hφ 游标卡尺0~150/ 0.02 125 18.06 0.20 1 3 2.08 0.37 2 精镗孔47φ到477Hφ 硬质合金YG3 镗刀塞规 477Hφ 160 23.61 0.10 1 0.5 3.25 0.59 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 82 3 镗孔42mmφ 塞规 42φ 125 16.49 0.20 1 1 0.48 0.09 4 镗孔75mmφ，保持尺寸70φ 游标卡尺0~150/ 0.02 80 18.84 0.35 3 5 0.96 0.17 5 镗孔75φ 到尺寸 硬质合金YG3 镗刀塞规 75φ 80 18.84 0.35 1 2.5 0.32 0.06 编制 校对 审核 会签 批准 日期 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 83 产品名称 零件名称 零件号 机械加工工序卡 机械加工工序卡 减速箱 减速箱体 工序号 11工序内容钻、铰孔97Hφ 材料牌号 硬度 净重[kg]每台件数 HT200 1 机床名称 型号 资产编号冷却液体 立式钻床 525Z 夹具名称 夹具编号 加工简图及技术条件： 工具名称及编号 工时[min] 工 步 工步名称 刀具 量具 辅具主轴转速 [r/min] 切削速度[m/min] 进给量[mm/r]进给次数切削深度[mm] 机动时间辅助时间 1 钻孔8.8φ 高速钢直柄麻花钻 960 26.53 0.28 1 4.4 0.075 0.0135 2 铰孔9φ 高速钢直柄机用铰刀 140 3.96 0.3 1 0.1 0.47 0.09 编制 校对 审核 会签 批准 日期 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 84 产品名称 零件名称 零件号 机械加工工序卡 机械加工工序卡 减速箱体 工序号 12工序内容粗、精镗孔35φ 材料牌号 硬度 净重[kg]每台件数 HT200 1 机床名称 型号 资产编号冷却液体 卧式车床 T68 夹具名称 夹具编号 专用镗夹具 加工简图及技术条件： 工具名称及编号 工时[min] 工 步 工步名称 刀具 量具 辅具主轴转速 [r/min] 切削速度[m/min] 进给量[mm/r]进给次数切削深度[mm] 机动时间辅助时间 1 粗镗35φ两孔，保持尺寸349Hφ 硬质合金 YG3镗刀 游标卡尺0~150/0.02 160 17.08 0.18 1 2 0.66 0.12 2 精镗35φ两孔到357Hφ 硬质合金 YG3镗刀 塞规 357Hφ 250 27.48 0.10 1 0.5 0.72 0.1 编制 校对 审核 会签 批准 日期 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 85 产品名称 零件名称 零件号 机械加工工序卡 机械加工工序卡 减速箱体 工序号 13工序内容粗、精镗孔40φ 材料牌号 硬度 净重[kg]每台件数 HT200 1 机床名称 型号 资产编号冷却液体 卧式车床 T68 夹具名称 夹具编号 专用镗夹具 加工简图及技术条件： 工具名称及编号 工时[min] 工 步 工步名称 刀具 量具 辅具主轴转速 [r/min] 切削速度[m/min] 进给量[mm/r]进给次数切削深度[mm] 机动时间辅助时间 1 粗镗40φ两孔，保持尺寸399Hφ 硬质合金 YG3镗刀 游标卡尺0~150/0.02 160 19.59 0.20 1 2 0.59 0.11 2 精镗40φ两孔到407Hφ 硬质合金 YG3镗刀 塞规 407Hφ 200 25.12 0.10 1 0.5 0.90 0.16 编制 校对 审核 会签 批准 日期 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 86 产品名称 零件名称 零件号 机械加工工序卡 机械加工工序卡 减速箱 减速箱体 工序号 14工序内容钻孔、锪孔、铰锥孔 材料牌号 硬度 净重[kg]每台件数 HT200 1 机床名称 型号 资产编号冷却液体 立式钻床 525Z 夹具名称 夹具编号 加工简图及技术条件： 工具名称及编号 工时[min] 工 步 工步名称 刀具 量具 辅具主轴转速 [r/min] 切削速度[m/min] 进给量[mm/r]进给次数切削深度[mm] 机动时间辅助时间 1 钻孔9mmφ 高速钢直柄麻花钻 960 27.13 0.28 1 4.5 0.35 0.0675 2 锪孔614φ× 锪钻 272 12 0.12 1 2.5 1.68 0.3 3 钻孔7.2mmφ 高速钢直柄麻 960 21.70 0.28 1 3.6 0.15 0.03 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 87 花钻 铰锥孔28φ− A型高速钢手用长刃1：50锥度销子铰刀 392 9 0.13 1 0.4 0.86 0.15 编制 校对 审核 会签 批准 日期 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 88 产品名称 零件名称 零件号 机械加工工序卡 机械加工工序卡 减速箱 减速箱体 工序号 15工序内容钻各面M5-7H小径孔 材料牌号 硬度 净重[kg]每台件数 HT200 1 机床名称 型号 资产编号冷却液体 立式钻床 525Z 夹具名称 夹具编号 加工简图及技术条件： 工具名称及编号 工时[min] 工 步 工步名称 刀具 量具 辅具主轴转速 [r/min] 切削速度[m/min] 进给量[mm/r]进给次数切削深度[mm] 机动时间辅助时间 1 钻孔4mmφ 4dmmφ=高速钢直柄麻花钻 960 12.06 0.13 1 2 3.59 0.65 编制 校对 审核 会签 批准 日期 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 89 产品名称 零件名称 零件号 机械加工工序卡 机械加工工序卡 减速箱 减速箱体 工序号 16工序内容攻各面螺纹 材料牌号 硬度 净重[kg]每台件数 HT200 1 机床名称 型号 资产编号冷却液体 立式钻床 525Z 夹具名称 夹具编号 加工简图及技术条件： 工具名称及编号 工时[min] 工 步 工步名称 刀具 量具 辅具主轴转速 [r/min] 切削速度[m/min] 进给量[mm/r]进给次数切削深度[mm] 机动时间辅助时间 1 攻各面螺纹 M5-7H 丝锥 392 6.15 0.10 1 0.5 1.38 0.25 编制 校对 审核 会签 批准 日期 。