Equipment Manufacturing Technology No.11，2012
作为机器的基础零件之一，箱体将机器里的各
个零部件组装成一个整体，并让这个整体以正确的相对位置进行某些必要运动。虽然不同机器的箱体
也各不相同，但这些箱体都具有结构复杂、
壁厚不均及内部腔形等共同点，箱体内壁上拥有形状各异的平面和数量众多的轴承，支撑孔及紧固孔，这些平面及孔都有较高的精度和较低的粗糙度要求。因此，箱体加工品质的高低会对其各部件的装配精度、机器的性能及使用寿命等方面产生直接影响。
１箱体类零件的技术要求
１．１表面粗糙度及孔的精度要求
轴承孔必须具有较高尺寸精度及较低的表面粗糙度。如果无法满足，就会导致轴承和箱体上的孔重合度不高，从而在工作过程中产生振动及噪音，尤其是机床主轴支撑孔会对主轴旋转精度产生直接影响，进而对机床加工工艺产生影响。通常情况下，对主轴支撑孔的加工等级和粗糙度的要求分别为ＩＴ６￣７级和Ｒａ１．６￣０．８μｍ［１］。１．２孔距和位置精度要求
在箱体中以齿轮啮合关系存在的相邻孔之间，必须具有较高的孔距尺寸精度和平行度，如果达不到要求就会对齿轮的啮合精度产生影响，从而箱体在工作时，因震动和噪音减少齿轮使用寿命。传动齿轮副的中心距允差及轮啮合精度直接决定着孔距尺寸精度。箱体同轴线上的孔必须具有较高同轴度。一旦同轴度较低的话，不但会导致箱体装配不便，还会加剧轴承磨损度，使之温度上升，进而影响机器的正
常工作和精度。
１．３主要平面精度要求
箱体的主要平面必须具有较高的相互位置和形
状精度以及较低的粗糙度。
通常箱体的主要平面为装配基面或加工定位面，其加工品质对箱体加工时的定位精度，以及箱体同其它零件进行总装时的相对位置精度和接触刚度都有直接影响，因此，对箱体主要平面粗糙度的要求较低，但平面度的要求较高［２］。１．４孔对装配基面的精度要求
箱体上支撑孔同装配基面之间必须具有较高的平行度和尺寸精度，同时还应对端面具有较高垂直度。比如：车床床头箱体主轴孔对装配基面的尺寸精度会对主轴孔同尾架孔之间的等高性产生直接影响，主轴孔对端面的垂直度不够，会导致机床在工作时其主要端面发生跳动现象［３］。
２箱体类零件加工工艺
本文主要某齿轮箱箱体上的孔和主要平面的加工进行举例说明。形状复杂、壁薄和中空是此齿轮箱的结构特征［４］。在加工齿轮箱体时，其主要以平面和孔居多，如图１所示。它们要求要有较高的尺寸和位置精度及较低的表面粗糙度要求。
浅析箱体类零件加工工艺
龙创平
（陕西航天机电环境工程设计院有限责任公司，陕西西安７１０１００）
摘要：箱体部件主要由箱体类零件组成，其加工品质和精度等级，不仅会对箱体的装配和运动精度产生直接影响，还会对机器的性能、工作精度和使用年限产生一定影响。笔者主要从三方面对其加工工艺进行了分析，即工艺线路的设计、定位基准的选择及主要表面的加工，制定了合理的加工工艺方案，同时指出箱体类零件加工工艺的关键在于重要孔系的加工精度。
关键词：箱体类零件；加工工艺；加工精度中图分类号：ＴＨ１６１．１
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１２）１１－００８２－０３
收稿日期：
２０１２－０８－０７作者简介：龙创平（１９７９—），男，陕西武功人，工程师，本科，主要从事非标装备设计研发及制造工作。
图１
某齿轮箱箱体简图
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零件图加工工艺分析 数控124 吴瑞港38 一、零件图样分析 分析零件图样是工艺准备中的首要工作，直接影响零件加工程序的编制及加工结果。首先熟悉零件在产品中作用、位置、装配关系和工作条件，搞清各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要的和关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。
（1）零件结构分析如上图箱体类零件，以铣加工与钻、镗加工为主。因此，本习题可用立式加工中心加工。该箱体零件由6个螺纹孔，俩个沉孔，俩个φ50的孔，100mm×80mm×10mm的型腔和120mm×70mm×70mm的型腔以及四块肋板组成。 （2）精度分析 a.尺寸精度精度要求较高的尺寸主要有:中心距（200±0.02）mm，以及两个型腔的尺寸外形尺寸。对于尺寸精度要求，主要通过在加工过程中的精确对刀；正确选用刀具和正确选用合适的加工工艺等措施来保证。 b.表面粗糙度孔的表面粗糙度和型腔内侧的表面为Ra1.6，其他为Ra3.2。对于表面粗糙度要求，主要通过选用正确的粗、精加工路线，选用合适的切削用量等措施来保证。 （3）确定加工工艺 a.选用φ20mm精齿立铣刀（加长切削刃型）精加工120mm×70mm×70mm、用φ14mm和φ20mm的精齿铣刀精加工沉孔、用中心钻定位6个螺纹孔用φ4.2mm的钻头和φ5mm的丝锥加工六个螺纹孔。 b.面用φ16mm的精齿立铣刀精加工底面100mm×80mm×10mm 的型腔、用φ10mm的球头刀加工四型腔四周的圆弧倒角。 c.用精镗刀加工φ50mm的孔。 （4）零件毛坯的工艺性分析 在对零件图进行工艺性分析后，还应结合数控加工的特点，对所用毛坯进行工艺性分析，否则毛坯不适合数控加工，加工将很难进行，
第二节箱体类零件的加工 一、箱体零件概述 箱体类零件通常作为箱体部件装配时的基准零件。它将一些轴、套、轴承和齿轮等零件装配起来，使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此，箱体类零件的加工质量对机器的工作精度、使用性能和寿命都有直接的影响。 箱体零件结构特点：多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。 箱体零件的主要技术要求：轴颈支承孔孔径精度及相互之间的位置精度，定位销孔的精度与孔距精度；主要平面的精度；表面粗糙度等。 箱体零件材料及毛坯：箱体零件常选用灰铸铁，汽车、摩托车的曲轴箱选用铝合金作为曲轴箱的主体材料，其毛坯一般采用铸件，因曲轴箱是大批大量生产，且毛坯的形状复杂，故采用压铸毛坯，镶套与箱体在压铸时铸成一体。压铸的毛坯精度高，加工余量小，有利于机械加工。为减少毛坯铸造时产生的残余应力，箱体铸造后应安排人工时效。 二、箱体类零件工艺过程特点分析 下面我们以某减速箱为例说明箱体类零件的加工。 1．箱体类零件特点 一般减速箱为了制造与装配的方便，常做成可剖分的，如图6-6所示，这种箱体在矿山、冶金和起重运输机械中应用较多。剖分式箱体也具有一般箱体结构特点，如壁薄、中空、形状复杂，加工表面多为平面和孔。 减速箱体的主要加工表面可归纳为以下三类： ⑴主要平面箱盖的对合面和顶部方孔端面、底座的底面和对合面、轴承孔的端面等。 ⑵主要孔轴承孔（ 150H7、 90H7）及孔内环槽等。 ⑶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．工艺过程设计应考虑的问题
根据减速箱体可剖分的结构特点和各加工表面的要求，在编制工艺过程时应注意以下问题： ⑴加工过程的划分整个加工过程可分为两大阶段，即先对箱盖和底座分别进行加工，然后再对装合好的整个箱体进行加工——合件加工。为保证效率和精度的兼顾，就孔和面的加工还需粗精分开； ⑵箱体加工工艺的安排安排箱体的加工工艺，应遵循先面后孔的工艺原则，对剖分式减速箱体还应遵循组装后镗孔的原则。因为如果不先将箱体的对合面加工好，轴承孔就不能进行加工。另外，镗轴承孔时，必须以底座的底面为定位基准，所以底座的底面也必须先加工好。 由于轴承孔及各主要平面，都要求与对合面保持较高的位置精度，所以在平面加工方面，应先加工对合面，然后再加工其它平面，还体现先主后次原则。 ⑶箱体加工中的运输和装夹箱体的体积、重量较大，故应尽量减少工件的运输和装夹次数。为了便于保证各加工表面的位置精度，应在一次装夹中尽量多加工一些表面。工序安排相对集中。箱体零件上相互位置要求较高的孔系和平面，一般尽量集中在同一工序中加工，以减少装夹次数，从而减少安装误差的影响，有利于保证其相互位置精度要求。 ⑷合理安排时效工序一般在毛坯铸造之后安排一次人工时效即可；对一些高精度或形状特别复杂的箱体，应在粗加工之后再安排一次人工时效，以消除粗加工产生的内应力，保证箱体加工精度的稳定性。 3．剖分式减速箱体加工定位基准的选择 ⑴粗基准的选择一般箱体零件的粗基准都用它上面的重要孔和另一个相距较远的孔作为粗基准，以保证孔加工时余量均匀。剖分式箱体最先加工的是箱盖或底座的对合面。由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在箱盖和底座两个不同部分上，因而在加工箱盖或底座的对合面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而是以凸缘的不加工面为粗基准，即箱盖以凸缘面A，底座以凸缘面B为粗基准。这样可保证对合面加工凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。 ⑵精基准的选择常以箱体零件的装配基准或专门加工的一面两孔定位，使得基准统一。剖分式箱体的对合面与底面（装配基面）有一定的尺寸精度和相互位置精度要求；轴承孔轴线应在对合面上，与底面也有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。为了保证以上几项要求，加工底座的对合面时，应以底面为精基准，使对合面加工时的定位基准与设计基准重合；箱体装合后加工轴承孔时，仍以底面为主要定位基准，并与底面上的两定位孔组成典型的一面两孔定位方式。这样，轴承孔的加工，其定位基准既符合基准统一的原则，也符合基准重合的原则，
箱体零件加工及加工工艺 专业机械设计制造及其自动化年级 2013级 姓名王婷 指导教师李强 2015年5月25日
天津理工大学成人高等教育本科毕业设计（论文）任务书 1.课题名称：箱体零件加工及加工工艺 2.题目类型：论文题目来源：自拟 3.设计（论文）的主要内容，主要技术指标及基本要求： 1、保证箱体零件加工质量； 2、合适一般现场条件，能显著提高生产效率： 3、降低生产成本，适宜性强： 4.设计（论文）的软、硬件环境（资料、参考文献、实验条件及设备等）： [1] 李洪．机械加工工艺手册．北京出版社，2005.9． [2] 徐宏海．机械制造工艺．化学工业出版社，2006．8． [3] 周虹编．数控加工工艺与编程．人民邮电出版社，2006．9． [4] 弈继昌．机械制造工艺学及夹具设计．中国人民出版社，2007．5． [5]张耀宸．机械加工工艺设计手册．航空工业出版社，2008．8． [6]陈宏钧．金属切削速查速算手册．机械工业出版社，2009．5． [7]刘建亭．机械制造基础．机械工业出版社，2009．10． [8]华茂发．数控机床加工工艺．机械工业出版社，2010．3． [9]肖继德，陈宁平．机床夹具设计．机械工业出版社，2010．8． [10]周虹．数控原理与编程实训．人民邮电出版社，2010．11. 学生姓名王婷年级专业2013级指导教师李强 教师职称任务下达日期2015.3.1 完成日期2015.5.25
目录 引言 (4) 第1章零件图解析 (5) 1.1箱体零件作用 (5) 1.2箱体零件的材料及其力学性能 (5) 1.3箱体零件的结构工艺分析 (5) 第2章毛坯的分析 (5) 2.1毛坯的选择 (5) 2.2毛坯图的设计 (6) 第3章工艺路线拟定 (6) 3.1定位基准的选择 (6) 3.2加工方法的确定 (6) 第4章加工顺序的安排 (7) 4.1工序的安排 (7) 4.2工序划分的确定 (8) 4.3热处理工序的安排 (8) 4.4拟定加工工艺路线 (9) 4.5加工路线的确定 (9) 4.6加工设备的选择 (9) 4.7刀具的选择 (10) 4.8选择夹具及量具确定装夹方案 (10) 第5章工艺设计 (10) 5.1加工余量，工序尺寸，及其公差的确定 (10) 5.2确定切削用量及功率的校核 (11) 第6章数控加工路线的分析 (13) 结论 ......................... 错误！未定义书签。参考文献 .......................... 错误！未定义书签。附表1 ............................. 错误！未定义书签。附表2 ............................. 错误！未定义书签。致谢 .. (18)
箱体类零件加工工艺 箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器，使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。下面以图1所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。 图1 某车床主轴箱体简图
箱体类零件的结构特点和技术要求分析 图3所示零件为某车床主轴箱体类零件，属于中批生产，零件的材料为HT200铸铁。一般来说，箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。 1．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面，本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和H面还是箱体的装配基准，因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。 2．孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，均应有较高的要求。 3．孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面（G、H面）的平行度误差为0.04mm。 4．表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm，装配基面表面粗糙度为1.6μm。 箱体类零件的材料及毛坯 箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形，切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。根据需要可选用HT150～350，常用HT200。在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。 铸铁毛坯在单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯精度较低，余量大；在大批量生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于50mm的孔，成批生产大于30mm的孔，一般都铸出预孔，以减少加工余量。铝合金箱体常用压铸制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必经切削加即可使用。 箱体类零件的加工工艺过程 箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。 箱体零件的典型加工路线为：平面加工－孔系加工－次要面（紧固孔等）加工。 图1车床主轴箱体零件，其生产类型为中小批生产；材料为HT200；毛坯为铸件。该箱体的加工工艺路线如表1。 表1车床主轴箱体零件的加工工艺过程
典型零件加工工艺(轴类，盘类，箱体类，齿轮类等 实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。 第一节轴类零件的加工 一轴类零件的分类、技术要求 轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面： ⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。 表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。 精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。 三、轴类零件的安装方式 轴类零件的安装方式主要有以下三种。 1．采用两中心孔定位装夹 一般以重要的外圆面作为粗基准定位，加工出中心孔，再以轴两端的中心孔为定位精基准；尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准，并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准，它自身质量非常重要，其准备工作也相对复杂，常常以支
箱体类零件加工工艺分析 来源：作者：发布时间：2007-08 1.主要表面加工方法的选择 箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。 主要平面的加工，对于中、小件，一般在牛头刨床或普通铣床上进行。对于大件，一般在龙门刨床或龙门铣床上进行。刨削的刀具结构简单，机床成本低，调整方便，但生产率低；在大批、大量生产时，多采用铣削；当生产批量大且精度又较高时可采用磨削。单件小批生产精度较高的平面时，除一些高精度的箱体仍需手工刮研外，一般采用宽刃精刨。当生产批量较大或为保证平面间的相互位置精度，可采用组合铣削和组合磨削，如图8-68所示。 箱体支承孔的加工，对于直径小于φ50mm的孔，一般不铸出，可采用钻－扩(或半精镗)－铰(或精镗)的方案。对于已铸出的孔，可采用粗镗－半精镗－精镗(用浮动镗刀片)的方案。由于主轴轴承孔精度和表面质量要求比其余轴孔高，所以，在精镗后，还要用浮动镗刀片进行精细镗。对于箱体上的高精度孔，最后精加工工序也可采用珩磨、滚压等工艺方法。 2.拟定工艺过程的原则 (1)先面后孔的加工顺序 箱体主要是由平面和孔组成，这也是它的主要表面。先加工平面，后加工孔，是箱体加工的一般规律。因为主要平面是箱体往机器上的装配基准，先加工主要平面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的误差。另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平，对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。
(2)粗精加工分阶段进行 粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。 粗、精加工分开进行，会使机床，夹具的数量及工件安装次数增加，而使成本提高，所以对单件、小批生产、精度要求不高的箱体，常常将粗、精加工合并在一道工序进行，但必须采取相应措施，以减少加工过程中的变形。例如粗加工后松开工件，让工件充分冷却，然后用较小的夹紧力、以较小的切削用量，多次走刀进行精加工。 (3)合理地安排热处理工序 为了消除铸造后铸件中的内应力，在毛坯铸造后安排一次人工时效处理，有时甚至在半精加工之后还要安排一次时效处理，以便消除残留的铸造内应力和切削加工时产生的内应力。对于特别精密的箱体，在机械加工过程中还应安排较长时间的自然时效（如坐标镗床主轴箱箱体）。箱体人工时效的方法，除加热保温外，也可采用振动时效。 3.定位基准的选择 (1)粗基准的选择在选择粗基准时，通常应满足以下几点要求： 第一，在保证各加工面均有余量的前提下，应使重要孔的加工余量均匀,孔壁的厚薄尽量均匀，其余部位均有适当的壁厚； 第二，装入箱体内的回转零件(如齿轮、轴套等)应与箱壁有足够的间隙； 第三，注意保持箱体必要的外形尺寸。此外，还应保证定位稳定，夹紧可靠。 为了满足上述要求，通常选用箱体重要孔的毛坯孔作粗基准。例表8-10大批生产工艺规程中，以I孔和Ⅱ孔作为粗基准。由于铸造箱体毛坯时，形成主轴孔、其它支承孔及箱体内壁的型芯是装成一整体放入的，它们之间有较高的相互位置精度，因此不仅可以较好地保证轴孔和其它支承孔的加工余量均匀，而且还能较好地保证各孔的轴线与箱体不加工内壁的相互位置，避免装入箱体内的齿轮、轴套等旋转零件在运转时与箱体内壁相碰。 根据生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件安装方式也不一样。大批大量生产时，由于毛坯精度高,可以直接用箱体上的重要孔在专用夹具上定位，工件安装迅速，生产率高。在单件、小批及中批生产时，一般毛坯精度较低，按上述办法选择粗基准，往往会造成箱体外形偏斜，甚至局部加工余量不够，因此通常采用划线找正的办法进行第一道工序的加工，即以主轴孔及其中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查，必要时予以纠正，纠正后孔的余量应足够，但不一定均匀。 如表8-9大批生产工艺规程中，铣顶面以I孔和Ⅱ孔直接在专用夹具上定位。在单
学院 毕业设计 (论文) 专业 班级 学生姓名 学号 课题箱体零件的加工工艺及工艺装备设计 指导教师 2009 年 6 月 10 日
摘要 本次毕业设计以齿轮泵箱盖为设计对象，主要设计任务有两项：第一项齿轮泵箱盖零件加工工艺规程的设计；第二项是齿轮泵箱盖零件的工装夹具的设计。在箱盖零件加工工艺规程的设计中，首先对零件进行分析，根据零件的材料，生产纲领及其它来确定毛坯的制造形式；其次进行加工基面的选择与工艺路线的制订；最后进行加工余量、工序尺寸及切削用量等的计算与确定。在工装夹具部分的设计中，首先是定位基准的选择，根据各自工序的不同特点来进行定位基准的选择；其次进行切削力及夹紧力的计算；最后进行误差分析。 关键词: 工艺规程定位夹具
目录 1绪论 (3) 2工艺设计说明 (4) 2.1零件分析 (4) 2.1.1零件的作用 (4) 2.1.2零件的工艺分析 (4) 2.2工艺规程设计 (5) 2.2.1确定毛坯的制造形式 (5) 2.2.2基面的选择 (6) 2.2.3制定工艺路线 (7) 2.2.4机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 (10) 2.2.5确定切削用量及基本定时 (12) 3专用夹具设计 (21) 3.1 问题的指出及夹紧方案的确定 (21) 3.2 专用夹具设计 (21) 3.2.1专用夹具设计简图如下 (21) 3.2.2夹紧力的确定 (22) 3.2.3切削力及夹紧力的计算 (23) 3.2.4定位基准的选择 (23) 3.2.5 定位误差分析 (24) 3.2.6夹具设计及操作的简要说明 (24) 4设计总结 (25) 参考文献 (26) 致谢.................................... 错误！未定义书签。附录一英文科技文献翻译................. 错误！未定义书签。附录二工艺过程卡及工序卡............... 错误！未定义书签。附录三毕业设计任务书................... 错误！未定义书签。附录四本科毕业设计（论文）开题报告..... 错误！未定义书签。
高职部 毕业设计(论文) 作者：学号： 专业： 班级： 题目： 指导者： (姓名) (专业技术职务) (姓名) (专业技术职务) 年月日
摘要 本文从工艺路线的拟定，定位基准的选择，主要表面的加工三方面重点分析了箱体类零件的加工工艺，提出了三种先进的孔精加工工艺方案：精镗--浮动镗：金刚镗--珩磨：金刚镗--滚压，并指出：箱体类零件的重要孔(如主轴孔)，孔系的加工精度成为箱体类零件的加工工艺关键。 通过对C6150 主轴箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对主轴箱体进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。 通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。 关键词：工艺路线拟定；定位基准选择；箱体平面加工；主轴支承孔加工；孔系加工；加工工艺；分析
目录 第一章绪论 第二章工艺路线的拟定 2.1先面后孔的加工顺序 2.2粗,精加工阶段要分开 2.3工序集中或分散的决定 2.4安排适当的热处理工序 第三章定位基准的选择 3.1粗基准的选择 3.2精基准的选择 第四章主要表面的加工 4.1箱体的平面加工 4.2主轴支承孔的加工 4.3孔系加工 4.3.1 单件小批量生产 4.3.2 成批大量加工 4.3.3 注意点 第五章 C6450主轴箱体加工工艺规程设计 5.1方案论证 5.2确定方案 5.3具体方案设计 5.3.1零件的分析 5.3.2编写工艺路线 5.3.3机械加工工艺分析 5.3.4确定切削用量及基本工时（机动时间）结论 参考文献 致谢
箱体类零件的加工工艺分析 第一章绪论 箱体类零件是机械零件中的典型零件，是机器的基础零件之一。它将机器及部件中的轴，轴承，套和齿轮等零件装配成一个整体。使其保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地运动，组装后的箱体部件，用箱体的基准平面安装在机器上。因此箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且对机器的工作精度，使用性能和寿命有着决定性的影响。 第二章工艺路线的拟定 车床床头箱要求加工的表面很多，在这些加工表面中，平面加工精度比孔的加工精度容易保证，所以箱体中主轴孔(主要孔)的加工精度，孔系加工精度就成为工艺关键问题，因此，在工艺路线的安排中应注意几点。 2.1 先面后孔的加工顺序 先加工平面，由于切除了毛坯表面的凸凹不平和表面夹砂等缺陷，在加工分布在平面上的孔时，划线，找正方便，而且当镗刀开始镗孔时，不会因端面有高低不平而产生冲击振动，损坏刀刃。因此。一般应先加工平面。 2.2 粗，精加工阶段要分开 箱体结构复杂，主要表面的精度要求高，粗加工时产生的切削力，夹紧力和切削热对加工精度有较大影响，如果立即进行精加工，那么粗加工后由于各种原因引起的工件变形没有充分暴露出来，在精加工中就无法将其消除。从而影响箱体最终的精度。 2.3 工序集中或分散的决定 箱体粗，精加工阶段分开符合工序分散的原则，但是在中，小批生产时，为了减少使用机床和夹具的数量，以及减少箱体的搬运和安装次数，可将粗，精加工阶段相对集中，尽可能放在同一台机床上进行，但要采用相应的工艺措施来保证加工精度。 2.4 安排适当的热处理工序
型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。 3．确定毛坯
箱体类零件加工习题 一、单项选择题 1.加工箱体类零件时常选用一面两孔作定位基准，这种方法一般符合（） A.基准重合原则 B.基准统一原则 C.互为基准原则 D.自为基准原则 2．箱体上哪种基本孔的工艺性最好（） A．盲孔 B．通孔 C．阶梯孔 D．交叉孔 3．箱体零件的材料一般选用（） A．各种牌号的灰铸铁 B．45钢 C．40Cr D．65Mn 4.铣床上用的的平口钳属于（） A. 通用夹具 B.专用夹具 C. 组合夹具 D.成组夹具 5.无支承镗模加工工件上的孔时，被加工孔的位置精度由（）保证。 A.机床精度 B.刀具精度 C.镗套的位置精度 D.三者皆有影响 6.下列刀具中，属于单刃刀具的有（） A.麻花钻 B.普通车刀 C.砂轮 D.铣刀 7.下列刀具中，（）不适宜作轴向进给。 A.立铣刀 B.键槽铣刀 C.球头铣刀 D.都可以 8.X6132是常用铣床型号，其数字32表示（） A.工作台面宽度320mm B. 工作台行程320mm C.主轴最高转速320r/min D. 工作台面长度320mm 9.顺铣时，铣刀的寿命同逆铣相比（） A.降低 B. 提高 C.相同 D. 都可能 10.铣削加工时，当大批大量加工大中型或重型工件时宜选用（） A.升降台铣床 B. 无升降台铣床 C龙门铣床 D. 万能工具铣床 11.下列哪一种铣刀不适宜进行沟槽的铣削（） A.立铣刀 B. 圆柱形铣刀 C.锯片铣刀 D.三面刃铣刀 采用镗模法加工箱体孔孔系，其加工精度主要取决于（） A.机床主轴回转精度 B. 机床导轨的直线度 C. 镗模精度 D. 机床导轨的平面度 二、多项选择题 1.万能升降台铣床与卧式升降台铣床主要区别在于( ) A.主轴转速范围更大 B.工作台可旋转±45° C.被加工零件尺寸范围更大 D.可铣削螺旋槽和斜齿轮 E.具有内圆磨头附件 2. 刨削加工与铣削加工相比较，其特点为（） A.刨削加工与铣削加工均以加工平面和沟槽为主 B.刨削加工加工范围不如铣削加工广泛 C.刨削生产率一般低于铣削
箱体零件的加工工艺 姓名：宋国萍 班级：机械071 班级学号：49 指导教师：李丽 箱体零件的加工工艺 摘要： 在箱体类零件各加工表面中，通常平面的加工精度比较容易保证，而精度要求较高的支承孔的加工精度以及孔与孔之间、孔与平面之间的互相位置精度则较难保证。所以，再制定箱体类零件加工工艺过程的时，应将如何保证孔的精度为重点来考虑。 精度与表面粗糙度要求，目的是保证安装在孔内的轴承和轴的回转精度；平面的平面度和平直度，其目的在于保证装配后整机的接触面接触刚度和导向面的定位精度；孔系的位置精度是箱体类零件最主要的技术要求，其中包括孔与孔的位置精度箱体类零件加工表面的主要问题是平面和孔。其技术要求主要体现在三个方面：孔的尺寸和孔与平面位置精度，箱体定位基准的选择。 Abstract In the box-type parts of machined surface, usually the processing plane is easier to ensure accuracy, but the supporting high precision machining precision holes and holes with the holes between the hole and the mutual position between the plane more difficult to ensure the accuracy of . Therefore, re-enacted box parts machining process time should be how to ensure the accuracy of holes focus to consider. Accuracy and surface roughness requirements, the purpose is to ensure that the bearings installed in the hole and shaft of the rotary precision; plane flatness and straightness, the purpose is to ensure assembly of the contact surface after the machine-oriented surface of the contact stiffness and positioning accuracy; the location of the holes is a box-type parts precision of the most important technical requirements, including the location of hole and hole box parts machined surface accuracy of the main problems is the plane and holes. Its technical requirements is mainly reflected in three aspects: the hole size and hole position accuracy with the plane, the choice of the base box location. 关键词： 箱体。。。。。。Box 基准。。。。。。Benchmark. 孔。。。。。。Hole
毕业论文(设计)任务书题目数控轴类零件加工工艺设计 学生姓名：春燕 学号 0956133144 班级： 09数控631 专业：数控 指导教师：葛天林 2011 年 12 月 22
前言 随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈,产品更新速度越来越快,复杂形状的零件越来越多,精度要求越来越高,多品种、小批量生产的比重 明显增加,激烈的市场竞争使产品研制生产周期越来越短,传统的加工设备和 制造方法已难以适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高速高质量加工 要求。 本课题来源于生产，是对所学知识的应用，它包括了三年所学的全部知识，在数控专业上具有代表性，而且提高了综合运用各方面知识的能力。程 序的编制到程序的调试，零件的加工运用到了所学的AutoCAD、Solidworks、数控车、数控铣、数控加工中心、零件的工艺分析、工艺路线等一系列的内容。这将所学到的理论知识充分运用到了实际加工中，切实做到了理论与实 践的有机结合。 本论文主要讲的是注塑机固定模板——支撑块的数控加工工艺设计及编程，包括毛坯材料的选择，工艺路线的制定，基准的选择，加工设备的选择，刀具及切削参数的设定，还有程序的编制等。通过此次毕业设计，能够把理 论和实践相结合，对支撑块的加工有个了解。 关键词：数控；加工；工艺；编程 第1章引言 1.1数控技术的发展及趋势 机床数控系统，即计算机数字控制(CNC)系统是在传统的硬件数控(NC)的基础上发展起来的。它主要由硬件和软件两大部分组成。通过系统控制软件与硬件的配合，完成对进给坐标控制、主轴控制、刀具控制、辅助功能控制等。CNC 系统利用计算机来实现零件程序编辑、坐标系偏移、刀具补偿、插补运算、公英制变换、图形显示和固定循环等。使数控机床按照操作设计要求，加工出需要的零件。1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据
一、主轴箱加工工艺过程及其分析 （一）主轴箱加工工艺过程 图8-2为某车床主轴箱简图，表8-8为该主轴箱小批量生产的工艺过程。表8-9为该主轴箱大批量生产的工艺过程。 表8－8 某主轴箱小批生产工艺过程 表8－9 某主轴箱大批生产工艺过程
（二）箱体类零件加工工艺分析
1.主要表面加工方法的选择 箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。 主要平面的加工，对于中、小件，一般在牛头刨床或普通铣床上进行。对于大件，一般在龙门刨床或龙门铣床上进行。刨削的刀具结构简单，机床成本低，调整方便，但生产率低；在大批、大量生产时，多采用铣削；当生产批量大且精度又较高时可采用磨削。单件小批生产精度较高的平面时，除一些高精度的箱体仍需手工刮研外，一般采用宽刃精刨。当生产批量较大或为保证平面间的相互位置精度，可采用组合铣削和组合磨削，如图8-68所示。 箱体支承孔的加工，对于直径小于?50mm的孔，一般不铸出，可采用钻－扩(或半精镗)－铰(或精镗)的方案。对于已铸出的孔，可采用粗镗－半精镗－精镗(用浮动镗刀片)的方案。由于主轴轴承孔精度和表面质量要求比其余轴孔高，所以，在精镗后，还要用浮动镗刀片进行精细镗。对于箱体上的高精度孔，最后精加工工序也可采用珩磨、滚压等工艺方法。 2.拟定工艺过程的原则 (1)先面后孔的加工顺序 箱体主要是由平面和孔组成，这也是它的主要表面。先加工平面，后加工孔，是箱体加工的一般规律。因为主要平面是箱体往机器上的装配基准，先加工主要平面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的误差。另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平，对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。 (2)粗精加工分阶段进行
实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。 第一节轴类零件的加工 一轴类零件的分类、技术要求 轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面： ⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。
目录 摘要.................................................................................................................................. I Abstract .............................................................................................................................. II 引言 (1) 第1章零件图解析 (2) 1.1箱体零件作用 (2) 1.2箱体零件的材料及其力学性能 (2) 1.3箱体零件的结构工艺分析 (2) 第2章毛坯的分析 (3) 2.1毛坯的选择 (3) 2.2毛坯图的设计 (3) 第3章工艺路线拟定 (4) 3.1定位基准的选择 (4) 3.2加工方法的确定 (4) 第4章加工顺序的安排 (7) 4.1工序的安排 (7) 4.1.1加工阶段的划分 (7) 4.1.2基面先行原则 (7) 4.1.3先粗后精 (7) 4.1.4先住后次 (7) 4.1.5先面后孔 (8) 4.2工序划分的确定 (8) 4.3热处理工序的安排 (8) 4.4拟定加工工艺路线 (8) 4.5加工路线的确定 (9) 4.6加工设备的选择 (9) 4.7刀具的选择 (10) 4.8选择夹具及量具确定装夹方案 (10) 4.8.1夹具的选择 (10) 4.8.2量具的选择 (11) 第5章工艺设计 (12)
第4章典型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。
本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称复杂箱体类零件数控加工工艺的研究学生姓名专业机电技术教育学 号指导教师姓名所学专业机电技术职称高级实验师完成期限一、选题的目的意义箱体类零件是机器或部件的基础件，通过它把机器上的零部件联结成一个整体。其加工质量在很大程度上决定着部件或机器的装配精度与性能。汽车上的变速箱属于多面多孔、高精度、高性能要求的复杂箱体类零件，如何高效高质量地完成这类零件的加工，除了必须具备先进的数控加工设备之外，还必须确定优化的加工工艺方案。从大量加工实例分析中看出，工艺方案考虑不周，加工路线设计不好，会造成数控加工差错，工量成倍增加，制造成本上升，使价格昂贵的加工中心使用经济效益差。我们研究其数控加工工艺，进一步明确编制合理的加工工艺流程、选择合适的定位装夹方案、有效利用各种数控设备和加工刀具、设定最佳切削用量是保证复杂箱体类零件加工质量、提高生产效率的重要途径。因此，对箱体零件在加工中心上的工艺规程设计具有重大实用意义！二、国内外研究现状自20 世纪90 年代开始，世界发达国家已广泛采用加工中心进行柔性加工，其适应多品种的生产。特别是20 世纪90 年代后期，高速加工中心问世以后，应用更加普遍。我国从1958 年开始研究数控机床，1965 年开始研制晶体管数控系统。80 年代初随着改革开放的实施，
我国从国外引进技术，推动了我国数控机床新的发展高潮。 80 年代末期，我国还在一定范围内探索实施CIMS。90 年代我国还加强了自主知识产权数控系统的研制工作，取得了一定成效。但是，我国的数控加工设备和工艺与发达国家还有一定的差距。以变速器壳体为例，国际水平的加工工时为12-13 分钟，在日本的加工时间为14-15 分钟，在我国的加工时间为30 分钟左右，差距是一目了然的。三、主要研究内容（1）通过工厂参观和查找资料，了解箱体类零件的工艺特点（2）依照实践经验和查找相关文献，论述数控加工路线确定原则（3）根据数控实习经验和箱体类零件的工艺特点，详述箱体类零件各个需加工的面，孔等工序在加工中心上的定位装夹原则和加工方法（4）技术要求：制定出箱体类零件在加工中心上的合理的加工路线确定原理，确定重要工序的装夹定位方法和加工方法四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线 1.实际调查研究，在此基础上进探讨行分；2.通过图书馆、网络查阅相关文献资料，了解国内外发展趋势；3.与指导老师商讨以及与同组同学共同分析和探讨；4.结合所学理论知识，进行分析、研究。五、主要参考文献与资料〔1〕刘旭宇，陈绍荣．加工中心上箱体零件加工工艺路线的确定〔J〕机床与液压，．2003（2）：260～262 ．机电信息，2001（9）〔2〕彭庆林，林国湘．侧面定位基准在变速箱体加工中的应用〔J〕：53～54 ．机电