毕
课 题 名 称 分 院/专 业 班 学 级 号
业
论
文
1GF.02—05 变速箱箱体制造工艺设计
机械工程学院/机电一体化技术
学 生 姓 名
指 导 教 师 ：
2014 年 5 月 6 日
毕业设计（论文）报告纸
1GF.02—05 变速箱箱体制造工艺设计
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摘
要
机械制造业在我国经济中占下不少比重，它的快速发展，可以为人们提供更多、更好的日常 生活和工业上的耐用消费品。变速箱体类零件是许多机器的重要部件，在一定程度上决定了相关 机械的性能好坏。 该毕业设计所涉及的减速箱零件的毛坯使用铸造，同时零件的结构比较复杂。在满足加工要 求的前提下，采用先面后孔的加工原则，保证工件的定位基准统一。为了消释切削力、夹紧力和 因粗加工所形成的加工精度的减低，全部工艺过程可大致分为粗铣和精铣两个阶段。通过制定出 合理的变速箱体的加工工艺路线，制定出加工工艺卡，设计出加工变速箱体的夹具。
I
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1GF.02—05Gearbox casing manufacturing process design
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Abstract
The machinery manufacturing industry in China's economy accounted for under a lot of gravity,its rapid development, can provide more and better consumer durables industry on daily life and for people. Gearbox Body Parts is an important component of many machines, to a certain extent determines the mechanical properties of the relevant good or bad. The graduation gearbox parts involved in the use of casting blank, the machine element’s blank adopt casting shape. In the process of manufacture, in order to ensure the location datum accurate and unity, I adopt the manufacturing line from face to hole In order cleaning away the influence for machining accurate of international stress, cutting force, heat in cutting from coarse manufacture, the all manufacturing process was make of coarse and accurate manufacture Parts was processed through the analysis of the completion manufacture design and the manufacturing process for mobile time calculations .to develop a rational process route gearbox, to develop processing card processing gearbox design of the fixture.
Keywords: Box machine, Processing, Fixture design
II
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目 录
第 1 章 绪论 ............................................................ 1 1.1 本毕业设计的背景与意义 ......................................... 1
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1.2 本毕业设计现有技术情况 ......................................... 1 第 2 章 变速箱箱体的分析 ................................................ 2 2.1 箱体的功用 ...................................................... 2 2.3 本毕业设计箱体的主要设计内容 .................................... 3 第 3 章 变速箱箱体的工艺规程设计 ........................................ 4 3.1 箱体材料及毛坯的选择 ............................................ 4 3.2 确定毛坯的形状与尺寸 ............................................ 4 3.3 箱体加工工艺路线 ................................................ 6 3.5 加工工序设计 .................................................... 8 3.6 确定切削用量和加工工时 ......................................... 18 第 4 章 机床夹具的设计 ................................................. 24 4.1 机床夹具的类型 ................................................. 24 4.2 机床夹具的发展前景 ............................................. 24 4.3 镗床夹具设计 ................................................... 24 总结 .................................................................. 29 致谢 .................................................................. 30 参考文献 .............................................................. 31
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第 1 章 绪论
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1.1 本毕业设计的背景与意义
毕业设计是离开学校前的最后一门课，也是我们在真正进入社会实践之前的对于在大学里面 所学的知识的一次系统性的分析和综合，更是我们对于理论和实践的一次综合训练。 本次毕业设计课题是同实际生产相紧密结合的，是变速箱箱体的加工工艺的设计，箱体零件 是机器的基本零件,它把所相关联的零件结合为一整体,使这些零件的相对位置保持一定的正确 性,并且相互间能够很好的协调以便保证其正常工作.因此减速箱箱体制造精度的高低，对机器装 配的质量起着相当大的影响 ,这对机器的工作性能和使用寿命会产生一定的影响 .因而对箱体的 加工的同时要需要具备一定的技术水平。 本设计的题目是变速箱箱体制造工艺设计，在该毕业设计中，我们要充分运用在学校所学习 的专业知识，同时也要勤动脑，这不但能够培养我们独立思考的能力，同时也让我们具备创新的 精神。
1.2 本毕业设计现有技术情况
变速箱箱体零件的结构和同类零件相比较而言更具有一定的复杂性，加工表面相对较多，对 加工技术的要求也相对较高，机械加工的工作量比较大。就零件特点而言，此类零件适合于数控 加工中心进行多工序集中加工，但是，由于我国的数控技术普及程度还不算广，因此变速箱体类 零件的加工基本上还是需要用通用机床加专用夹具配合组合机床来完成加工制造。在我国经济基 础相对薄弱的地区，由于经济条件有限，没有能力引进先进的数控加工中心，可以通过设计合理 的加工工艺规程，通过设计专用夹具和运用部分专用机床，就能够利用现有的有限的生产条件完 成相应的工艺要求。
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第 2 章 变速箱箱体的分析
2.1 箱体的功用
箱体将机器中的轴，套，齿轮等一些有关的零件组合为一个整体，通过变速箱体，使这些组 装零件安装在各自相应的位置，通过一定的传动关系，各零件协调工作，并按照一定的传动比传 递运动或动力。变速箱体加工质量的高低决定了主轴的运转的平稳性，因此，变速箱体在一定程 度上决定了机床或者相关机械的性能好坏。
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2.2 箱体图样分析
由于箱体类零件的结构和形状相对复杂，同时其加工位置有较多的变化，一般情况下以自然 安放位置或者是工位位置，这样能更好的反映其形状特征以及相对位置面作为主视图的投射方 向，通常情况下要使用三个及三个以上基本视图，并可依据具体零件的需要来选择适当的视图、 剖视图和剖面图，以此来表现出其内外结构的繁杂性。如图 2.1 所示就是此次设计中减速箱的箱 体零件图
图 2.1 箱体零件图
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图 2.1 的减速箱箱体有 5 个平面需要进行加工， 其中有 4 个平面要求粗糙度均为 6.3 ?m ， 下平面 的粗糙度为 12.5 ?m ，支承孔端面以及上平面有一系列的螺纹孔，底面孔“G1/2”属于非螺纹密 封的管螺纹,其牙型角为 55 度,大径为 ? 20 .95 mm ，这类工面精度要求并不是很高，使用一般的 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
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铣床、钻床即能够满足加工精度要求。 M12 螺纹孔用专用钻床加工即可。 ?110?0.025 mm 、
?0.01
0.012 ?136? ?0, 028 mm 两个孔的加工精度较高，其表面的粗糙度为 3.2 ?m ，所以可以将普通精度的镗床
同相对精度较高的镗床相互结合且充分利用，以此来保证孔系加工精度，这既不需用精度高的机 床，同时又可以提高产品的生产效率。
2.3 本毕业设计箱体的主要设计内容
减速箱体主要设计的内容是加工工艺与夹具设计 工艺设计部分，我们首先需要将加工流程确定，拟定机械加工的工艺路线，并根据粗糙度的 数值确定粗铣与精铣，在确定切削用量与加工工时的步骤中，我们依据据零件的材料与加工质量 要求，确定机床的型号以及机床的进给量，同时还要通过过翻阅资料来确定加工时切削深度，主 轴转速，切削速度，刀具，还有走刀次数和走刀长度等等，并计算出机动时间、辅助时，最后计 算该工序的基本时间。在切削用量与加工工时的步骤中，我们要通过查询相关的工艺手册，来确 定机床的进给量，主轴转速，切削速度等等。 在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件和对元件的夹紧 方式，我选择的是气动夹紧，最后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力。 夹具的设计必须要保证夹具的准确定位和机构合理，考虑夹具的定位误差和安装误差。
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第 3 章 变速箱箱体的工艺规程设计
3.1 箱体材料及毛坯的选择
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3.1.1 箱体的材料选择
箱体毛坯的加工一种是铸造，另一种则是焊接，对于变速箱箱体来说，因为它结构形状相对 复杂，而铸铁具有成本较低，耐磨性高、可铸性高且易成形、可加工性好等优点，所以箱体的材 料通常选用灰铸铁，本箱体所选材料就是灰铸铁中较为普遍的 HT250。
3.1.2 箱体的毛坯选择
该箱体零件选用的是 HT250 材料，由于零件的轮廓尺寸相对较大，且铸造表面对质量有很高 的要求，因此可以采用铸造质量稳定，适于大批生产的金属模机器造型，毛坯加工余量可相对降 低，这样方便便加工工艺过程，并且可提高生产效率。
3.2 确定毛坯的形状与尺寸
由于毛坯制造技术的限制和经济性的要求，一般来说零件上某些尺寸、形位精度等要求较高 的表面还不能从毛坯制造时直接获得。因此在毛坯上，这些表面应要保留一些的余量值，最终通 过机械的加工来使零件达到相应的质量要求。毛坯尺寸与零件的设计尺寸之差称之为毛坯余量或 加工总余量，毛坯尺寸的制造公差称为毛坯公差。 依据文献[5]表 2.2-3，毛坯铸件用大批量生产进行，铸造方式为金属铸造，查公差等级可得 其 CT 值是 8-10 级，选用 9 级公差。依据文献[5]表 2.2-4，按金属铸造方式可查得灰铸铁的机械 加工余量等级为 D-F，选用 F 级。本零件设计尺寸最大轮廓为 388mm，依据文献[5]表 2.2-2 可查 到加工所需要的机械加工余量(RMA)为 2mm.参考文献[5]表 2.2-1，按 9 级铸造公差查得各尺寸的 铸造公差值，见下表 3.1 加工表面 上端面 下端面 前端面 后端面 右端面 基本尺寸/mm 339 339 241 241 388
?136
铸件尺寸公差值/mm 3.2 3.2 2.8 2.8 3.2 2.5 2.5
?136 孔
?110 孔
?110
表 3.1 毛坯尺寸公差
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毛坯各部分尺寸及公差设计计算： 由于上下表面双侧均要求加工，由文献[5]公式 2-1 可得 R=F+2RMA+CT/2 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
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式中：R—铸件基本尺寸； F—零件设计尺寸； RMA—要求的机械加工余量； CT—铸件各尺寸公差。 则 R=339+2×2+3.2/2=344.6mm 则毛坯尺寸为 344.6mm， 由于零件要进行时效处理， 且上端面表面要保证其粗糙度为 6.3?m ， 需进行粗铣-精铣的加工过程，这样要把加工余量放大一点，下端面的表面粗糙度为 12.5 μm ，只 需粗铣即可，上下表面各加 0.8mm 的加工余量,则其尺寸为 346.2mm. 长度尺寸 241mm：由于前后面均需要进行加工，由公式可得： R=F+2MRA+CT/2=241+2× 2+2.8/2=246.4mm 前后两端面的粗糙数值大小为 6.3 ?m ，由于精度要求高，同样也进行粗铣-精铣这样的加工 过程，因此需加大其表面的机械加工余量，对粗铣，精铣的机械加工余量选择，两面都同时增加 0.8mm 的机械加工余量，则其最终毛坯的尺寸为 248mm 右端面属于单侧加工，依据文献[5]公式 2-2 可得： R=F+RMA+CT/2 则 R=388+2× 1+3.2/2=391.6mm 零件每个加工孔的铸造尺寸：因为孔属于内腔加工，所以需要参照公式 R=F-2RMA-CT/2 来进 行计算
?136 铸造尺寸：R=F-2RMA-CT/2=136-2×2-2.5/2=130.75mm
则 ?136 铸造尺寸为 ?130.75
?110 铸造尺寸：R=F-2RMA-CT/2=110-2×2-2.5/2=104.75mm
则 ?110 铸造尺寸为 ?104.75 mm 毛坯图如图 3.2 所示
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图 3.2 箱体毛坯图
3.3 箱体加工工艺路线
箱体加工的工艺路线如下表 3.2 和 3.3 所示 工序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 铸造 清沙 粗镗 ?110-0.025 mm、 ?136-0.028 mm
?0.01 ?0.012
工序内容
工艺装备
T68 镗床 T68 镗床 摇臂钻床 Z3025 摇臂钻床 Z3025 组合机床 组合机床 XE755 铣床 XE755 铣床
精镗 ?110
?0.01 -0.025
mm、 ?136
?0.012 -0.028
mm
钻 M12 螺纹孔 钻 M12 通孔 M12 螺纹孔攻丝 钻—攻丝 M29.5 管螺纹孔 粗、精铣上端面至尺寸 粗、精铣下端面至尺寸
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11 12 13 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
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粗、精铣前端平面至尺寸 粗、精铣后端平面至尺寸 粗、精铣右端平面至尺寸 钳工，去除锐边毛刺 检验 入库 表 3.2 方案 1
XE755 铣床 XE755 铣床 XE755 铣床
14 15 16
工序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 铸造 清沙
工序内容
工艺装备
粗、精铣上端面至尺寸 钻 24—M12 螺纹孔 钻 6—M12 通孔 粗、精铣下端面至尺寸 粗、精铣前端面至尺寸 粗、精铣后端面至尺寸 粗、精铣右端面至尺寸 粗镗 ?110-0.025 mm、 ?136-0.028 mm
?0.01 ?0.01 ?0.012 ?0.012
XE755 铣床 摇臂钻床 Z3025 摇臂钻床 Z3025 XE755 铣床 XE755 铣床 XE755 铣床 XE755 铣床 T68 镗床 T68 镗床 组合机床 组合机床
精镗 ?110-0.025 mm、 ?136-0.028 mm 24—M12 螺纹孔攻丝 钻—攻丝 M29.5 管螺纹孔 钳工，去除锐边毛刺 检验 入库 表 3.3 方案 2 加工工艺路线的比较与分析：
第二条工艺路线与第一条工艺路线的不同之处在于是将铣各平面的工序放到其他工序的前 面。加工完上下平面再加工各孔。其余的先后顺序都没有变化，对其分析发现，这种的工艺路线 的变动使生产效率有一定的提高了，同时也对于零件的尺寸精度、位置精度都有一定程度上的改 善。
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箱体在加工的时候，依据互为基准的加工原则，可以先将上下两端面进行加工，然后再以精 工好的上下端面为精基准，加工两平面上的各孔，这样可以保证上下两端面对平行度的要求，依 据互为基准的加工原则，也为后续加工前后面以及右平面上的各个孔，这样一来保证满足垂直度 要求的。在第一条加工路线中，毛坯的端面与轴的轴线的垂直度影响着该面上孔的轴线与轴的轴 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线是否平行这个问题。 综合考虑两种工艺路线的利弊，我选择第二条工艺路线，既可以提高加工效率又可以保证精 度。
3.5 加工工序设计
3.5.1 机械加工余量、工序尺寸的确定
工序 3、4：箱体的上下端面的加工，考虑 3mm，粗加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面的 粗糙度要求，由《机械加工工艺手册（第 1 卷） 》表 3.2-25 查得半精铣机械加工余量为 1.0mm 。 ①以上表面定位，粗铣底面，保证尺寸 342mm+1.0mm=343mm； ②以上表面作为定位基面，精铣底面至尺寸 342mm； ③以底面定位，粗铣上表面，保证尺寸 339mm+1.0mm=340mm； ④以底面为定位基面，精铣上表面至尺寸 339mm； 工序 5、 6 ：加工前后端面，用铣削的方式加工两个端面，由于加工表面的粗糙度要求为 Ra=6.3um，恰恰铣削的精度可以满足要求， 由《机械加工工艺手册（第 1 卷） 》表 3.2-25 查得 半精铣机械加工余量为 1.0mm； 本工艺加工顺序：①以后表面定位，粗铣前表面，保证凸台尺寸 244mm+1.0mm=245mm ②以后表面定位，半精铣前表面，保证凸台尺寸 244mm ③以后表面定位，粗铣后表面，保证尺寸 241mm+1.0mm=242mm ④ 以后表面定位，半精铣后表面，保证尺寸 241mm 工序 7：加工右端面 查《机械加工工艺手册》得半精铣机械加工余量为 1.0mm ，粗铣机械加工余量为 2mm。 加工顺序：①用左端面作为定位基面，粗铣右端面，保证尺寸为 388mm+1.0mm=389mm； ②用左端面作为定位基面，精铣右端面，保证其尺寸为 388mm； 工序 8、9：镗前、后平面各孔时，依据文献[5]表 2.3-10 查得φ 110mm，φ 136mm 粗镗孔直 径加工余量为 2.0mm，半精镗孔直径上械加工余量为 2.0mm，精镗孔械加工余量为 1mm 即可达 到要求。 Φ 110 加工顺序：粗镗，保证尺寸为φ 106mm； 半精镗，保证尺寸为φ 108mm；
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?0.010 精镗，保证尺寸为 ?1100.025 mm
Φ 136 加工顺序 : 粗镗，保证尺寸为φ 132mm； 半精镗，保证尺寸为φ 134mm； ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
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?0.012 精铣镗，保证尺寸为 ?1360.028 mm
工序 10：M12 螺纹孔孔、M12 通孔加工余量： ①M12 通孔 毛坯为实心，不冲孔。钻头直径为 12mm ②M12 螺纹孔 钻孔：参照《指导教程》表 2-29，麻花钻直径规定为 11mm 攻丝：M12 螺纹孔
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机械加工工序卡片
专业 班级
机电一体化
零件图号 零件名称
1GF.02—05 变速箱箱体 工序 03 材料
设计者： 共（8）页 名称 第（1）页
车间 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 工 ┊ 步 ┊ 1 装 2 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 粗铣上端面 精铣下端面 名称 工艺装备 铣刀、游标卡尺 80 100 主轴转速 r/min 1.67 2.69 铣床 毛坯种类 机加工
粗精铣上端面 可制件数
铸 件 设备
HT250 设备
1 夹具 铣夹具 进给量 mm/r 0.14 0.10 2 1 切削深度 mm
XE755 切削速度 m/s
进给次数 1 1
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专业 班级
机电一体化
零件图号 零件名称
1GF.02—05 变速箱箱体 工序 06 材料
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车间 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 工 ┊ 步 ┊ 1 装 2 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 粗铣下端面 精铣下端面 名称 工艺设备 铣刀、游标卡尺 80 100 主轴转速 r/min 铣床 毛坯 机加工
粗精铣下端面 可制件数
铸 件 设备
HT250 型号 XE755 切削速度 m/s 1.67 2.09 进给量 mm/r 0.14 0.10
1 夹具 铣夹具 切削深度 mm 2 1
进给次数 1 1
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机电一体化
零件图号 零件名称
1GF.02—05 变速箱箱体 工序 07 材料
设计者： 共（8）页 名称 第（3）页
车间 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 工 ┊ 步 ┊ 1 装 2 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 粗铣前端面 精铣前端面 名称 工艺设备 铣刀、游标卡尺 80 100 主轴转速 r/min 1.67 2.09 铣床 毛坯 机加工
粗精铣前面 可制件数
铸 件 设备
HT250 型号 XE755 切削速度 m/s
1 夹具 铣夹具 进给量 mm/r 0.14 0.10 2 1 切削深度 mm
进给次数 1 1
共 35 页 第 12 页
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专业 班级
机电一体化
零件图号 零件名称
1GF.02—05 变速箱箱体 工序 08 材料
设计者： 共（8）页 名称 第（4）页
车间 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 工 ┊ 步 ┊ 1 装 2 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 粗铣后端面 精铣后端面 名称 工艺设备 铣刀、游标卡尺 80 100 主轴转速 r/min 1.67 2.09 铣床 种类 机加工
粗精铣后面 可制件数
铸 件 名称
HT250 型号 XE755 切削速度 m/s
1 夹具 铣夹具 进给量 mm/r 0.14 0.10 2 1 切削深度 mm
进给次数 1 1
共 35 页 第 13 页
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专业 班级
机电一体化
零件图号 零件名称
1GF.02—05 变速箱箱体 工序 09 材料
设计者： 共（8）页 名称 第（5）页
车间 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 工 ┊ 步 ┊ 1 装 2 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 粗铣Ⅱ平面 半精铣Ⅱ平面 名称 工艺设备 铣刀、游标卡尺 80 100 主轴转速 r/min 1.67 2.09 铣床 毛坯 机加工
粗铣精铣右端面 可制件数
铸 件 设备
HT250 型号 XE755 切削速度 m/s
1 夹具 铣夹具 进给量 mm/r 0.14 0.10 2 1 切削深度 mm
进给次数 1 1
共 35 页 第 14 页
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专业 班级
机电一体化
零件图号 零件名称
1GF.02—05 变速箱箱体 工序 10、11 材料
设计者： 共（8）页 名称 第（6）页
车间 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 工 ┊ 步 ┊ 1 装 2 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 粗镗φ 110 孔 精镗φ 110 孔 名称 工艺设备 镗刀、游标卡尺 80 200 主轴转速 r/min 42 30 镗床 毛坯 机加
粗精镗φ 110 孔
可制件数
铸 件 设备
HT250 型号 T68 切削速度 m/min
1 夹具 镗夹具 进给量 mm/r 0.3 0.16 2 2 切削深度 mm
进给次数 1 1
共 35 页 第 15 页
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专业 班级
机电一体化
零件图号 零件名称
1GF.02—05 变速箱箱体 工序 10、11 材料
设计者： 共（8）页 名称 第（7）页
车间 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 工 ┊ 步 ┊ 1 装 2 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 粗镗φ 136 孔 精镗φ 136 孔 名称 工艺设备 铣刀、游标卡尺 50 250 主轴转速 r/min 21.35 镗床 毛坯 机加工
粗精镗φ 136 孔
可制件数
铸 件 设备
HT250 型号 T68 切削速度 m/min
1 夹具 镗夹具 进给量 mm/r 0.25 0.15 2 1 切削深度 mm
进给次数 1 1
106.76
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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，
1.倒挡活塞及内外密封环同时装入箱体（铜棒轻敲） 2.装入倒挡行星轮架组合件 （2.1）行星轮（1个）、滚针（22）和挡圈装配（2个） （2.2）倒档行星架的上线，装行星轮轴 （2.3）倒档行星架上装配4个行星轮 （2.4）用垫片、螺栓紧固4根行星轮
3.装入8张摩擦片（被、主动片各4片，被动片缺口对齐）、摩擦片 隔离架，同时箱体侧面装入销子（固定隔离架） 4.装入一档油缸体，测量中盖安装间隙，取出一档油缸 5.装入一档小总成（太阳轮、内齿圈同时与倒挡行星轮啮合） （5.1）行星轮（1个）、滚针（22）和挡圈装配（2个） （5.2）一档行星架的上线，装入4个行星轮和轮轴
（5.3）装入固定行星轮轴的止动盘 （5.4）装倒挡齿圈，并用卡圈固定 （5.5）装太阳轮（外圈与一档行星架紧配合，铜棒） （5.6）装直接档连接盘，并用螺栓紧固 6.一档齿圈和5张摩擦片同时装入箱体（齿圈与一档行星轮啮合），然后装入剩余的3张摩擦片 7.装入16根弹簧和16根销子和固定板（隔离架缺口处）
8.装入一档油缸体和活塞体合件（铜棒轻敲活塞装入一档油缸体，固定板与油缸体缺口对齐） 9.装入配对中盖，紧固8个中盖螺栓（140N.M）（中盖需要现场加工） 10.翻转箱体90°，装入输出轴齿轮和输出轴
11.装入后支撑轴承6312（铜棒），同时装入孔用挡圈 12.翻转箱体-90°，调整轴承内圈与轴配合到位（铜棒） 13.装入前输出滚子轴承92312（铜棒），孔用挡圈 14.装入骨架油封（铜棒）
15.吊装三轴总成（三轴输入端轴承与中盖的紧配合，敲击达到极限） （15.1）吊装中间输出齿轮，装入直接档油缸体（直接档油缸体上需敲入3支定位销） （15.2）在活塞上装入内外旋转油封，活塞体整体装入油缸体内（定位销对孔，铜棒轻敲到位） （15.3）在活塞上方装入盘行弹簧，装入轴用挡圈
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)
第一章 汽车变速箱加工工艺规程设计 1.1零件的分析 1.1.1零件的作用 题目给出的零件是汽车变速箱箱体。变速箱箱体的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证变速箱部件与发动机正确安装。因此汽车变速箱箱体零件的加工质量，不但直接影响汽车变速箱的装配精度和运动精度，而且还会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车变速箱主要是实现汽车的变速，改变汽车的运动速度。汽车变速箱箱体零件的顶面用以安装变速箱盖，前后端面支承孔mm 120φ、mm 80φ用以安装传动轴，实现其变速功能。 1.1.2零件的工艺分析 由汽车变速箱箱体零件图可知。汽车变速箱箱体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有五个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （1）、以顶面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：顶面的铣削加工；H M 6108-?的螺孔加工；mm 027.0122+?φ的工艺孔加工。其中顶面有表面粗糙度要求为m Ra μ3.6，8个螺孔均有位置度要求为mm 3.0φ，2个工艺孔也有位置度要求为mm 1.0φ。 （2）、以mm 03.0120+φ、mm 013.080+φ、mm 035.0100+φ的支承孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个mm 03.0120+φ、2个mm 013.080+φ和1个mm 035.0100+φ的孔；尺寸为mm 025.0365±的与mm 03.01202+?φ、mm 013.0802+?φ的4个孔轴线相垂直的前后端面；前后端面上的3个H M 614-、16个H M 610-的螺孔，以及4个mm 15φ、2个mm 8φ的孔；还有另外两个在同一中心线上与两端 面相垂直的mm 020.0015.030+ -φ的倒车齿轮轴孔及其内端面和两个H M 610-的螺孔。其 中前后端面有表面粗糙度要求为m Ra μ3.6，3个H M 614-、16个H M 610-的螺孔，4个mm 15φ、2个mm 8φ的孔均有位置度要求为mm 3.0φ，两倒车齿轮轴孔内
目录 一、产品的概述 二、产品图 三、有关零件的说明和设计要求 计算生产纲领确定生产类型四、 材料的选择和毛坯的制造方法的选择即毛坯图五、 六、确定加工余量七、基准的选择和分析加工工 作量及工艺手段组合八、工艺过程：九、 十、重要工序卡片十一、切削力和加紧力的计算十二、夹具原理图十三、实习心得十四、参考书和参考资料目录 一、产品的概述 变速器箱体在整个减速器总成中的作用是起支撑和连接的作用的，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装。
变速器箱体的加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也为将会影响减速器的寿命和性能。 变速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋。有精度较高的多个平面、轴承孔，螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。 二、产品图 三、有关零件的说明和设计要求． 设计说明零件名称①减速器箱体铸成后，应清理并进行时效处理。㎜②机盖和机座合箱后，边缘应平齐，相互错位每边不大于2③应检查与机座接合面的密封性，用0.05㎜塞尺塞入深度不得大于结合面宽度的1／3，用涂色法去检查接触面积达每个结合面一个机斑点。 盖④与机座连接后，打上定位销进行镗孔，镗孔时接合面处禁放任何衬套。 ⑤安装滚动轴承的空隙的粗糙度是Ra1.6。 ⑥机械加工未标注偏差尺寸处精度为IT12。铸造尺寸精度为IT18。
⑦轴承孔端面和轴心的垂直度为0.010，圆柱度为0.012。 ⑧未注明的倒角为2×45°，粗糙度为Rz50⑨未注明的铸造倒角半径 ①机座的上端面的粗糙度Ra1. ②机箱盖和机座的接合面处的平面度0.02 ③窥视口面的粗糙度Rz5 ④轴承孔的同轴度0.0⑤轴承孔的中心位置度0.6 ⑥轴承孔的上偏差0.04，下偏差 ⑦轴承孔的内壁的粗糙度Ra2. ⑧机座不得漏油。． 四、计算生产纲领确定生产类型 年产量Q＝10000（件/年），该零件在每台产品中的数量n=1（件/台），废品率α＝3％，备品率β＝5％。 由公式N＝Q×n（1＋α＋β）得： N＝10000×1×（1＋3％＋5％）=10800 查表（《机制工艺生产实习及课程设计》中表6－1）确定的生产类型为大量生产。 因此，可以确定为Y流水线的生产方式，又因为在加工箱盖和底座的时候有很多的地方是相同的，所以可选择相同的加工机床，采取同样的流水线作业，到不同的工序的时候就采用分开的方法，所以可以选择先重合后分开再重合的方式的流水线作业。虽然是大批量生产，从积极性考虑，采用组合机床加工，流水线全部采用半自动化的设备。 五、材料的选择和毛坯的制造方法的选择即毛坯图
工序号工序名称工序内容机床刀具夹具/定位基准 1 下料按体积下料弓形锯床锯条 2 自由锻锻造毛坯空气自由锻床空气自由锻锤 3 热处理正火 4 车端面转中心孔车一端端面、钻中心孔专用机床45°弯头车刀/中心钻三爪卡盘、顶尖/中心孔 5 车端面转中心孔车另一端端面控制总长在262mm、钻中心孔专用机床45°弯头车刀/中心钻三爪卡盘、顶尖/中心孔 6 粗车粗车一端各部外圆，留出半精加工余量卧式车床90°外圆偏刀三爪卡盘、顶尖/中心孔 7 粗车粗车另一端各部外圆，留出半精加工余量卧式车床90°外圆偏刀三爪卡盘、顶尖/中心孔 8 热处理调质处理、控制硬度在25~28HRC 9 修研修研中心孔车床硬质合金研头三爪卡盘/中心孔 10 半精车精车一端外圆，留出精加工余量卧式车床90°外圆偏刀鸡心夹头、两个顶尖/中心孔 11 半精车精车另一端外圆，留出精加工余量卧式车床90°外圆偏刀鸡心夹头、两个顶尖/中心孔 12 切槽 倒角 车螺纹 切一端退刀槽卧式车床切断刀鸡心夹头、两个顶尖/中心孔 加工一端螺纹倒角卧式车床45°弯头车刀鸡心夹头、两个顶尖/中心孔 车一端螺纹M24×1.5 卧式车床60°外螺纹车刀鸡心夹头、两个顶尖/中心孔切另一端退刀槽 加工另一端螺纹倒角 车另一端螺纹M24×1.5 卧式车床切断刀鸡心夹头、两个顶尖/中心孔 卧式车床45°弯头车刀鸡心夹头、两个顶尖/中心孔 卧式车床60°外螺纹车刀鸡心夹头、两个顶尖/中心孔 13 铣键槽用?8的键槽铣刀，铣8N9键槽铣床键槽铣刀鸡心夹头、两个顶尖/中心孔 14 铣键槽用?14的键槽铣刀，铣14N9键槽铣床键槽铣刀鸡心夹头、两个顶尖/中心孔 15 修研修研中心孔车床硬质合金研头三爪卡盘/中心孔 16 检验检验半精加工尺寸 17 磨削磨削?30js7、?35js8、?44、的外圆表面外圆磨床砂轮鸡心夹头、两个顶尖/中心孔 18 磨削磨削?35js6、?46js7、?62、的外圆表面外圆磨床砂轮鸡心夹头、两个顶尖/中心孔
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
箱体加工工艺 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
学习情境4：箱体类零件机械加工工艺文件的制订 一、零件的工艺分析 汽车变速箱箱体，它是汽车的基础零件之一，它把变速箱中的轴和齿轮等零件和机构联结为一个整体，使这些零件和机构保持正确的相对位置，以便使其上的各个机构和零件能正确，协调一致的工作。变速箱箱体的加工质量直接影响变速器的装配质量，进而影响汽车的使用性能和寿命。本零件生产类型为中批生产。下面对该零件进行精度分析。对于形状和尺寸（包括形状公差、位置公差）较复杂的零件，一般采取化整体为部分的分析方法，即把一个零件看作由若干组表面及相应的若干组尺寸组成的，然后分别分析每组表面的结构及其尺寸、精度要求，最后再分析这几组表面之间的位置关系。由零件图样，具体技术要求分析如下： 平面的加工： ①上盖结合面的加工：其表面粗糙度为μm，平面度为0.15mm；②前后端面的加 工：其表面粗糙度为μm，前端面T1对O1轴线的端面全跳动为0.08mm。后端面T2对O1轴线的端面圆跳动为0.1mm，前后端面尺寸为371±0.02mm； ③两侧窗口面及凸台面的加工：取力窗口面粗糙度为μm，对O2轴的平行度为 0.08mm，其公差等级为IT7~IT9,平面度为0.1mm。右侧窗口面的粗糙度值为μm，平 面度为0.15mm对O2轴的平行度为150：； ④倒档轴孔内端面的加工：其表面粗糙度值为μm，保证尺寸为102.5mm，20mm。 其中上盖结合面，前后端面，两侧窗口面为主要加工表面。上盖结合面作为后面工序的主要定位面，最后还要用于装配箱盖；前面T1为变速箱的安装基面；后端面T2为安装轴承端盖用；两侧窗口面用于安装窗口盖。
第1章 夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%—80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 1.1零件的分析 拖拉机的变速箱箱体是拖拉机上的一个重要零件。变速箱箱体的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证变速箱部件与发动机正确安装。因此拖拉机变速箱箱体零件的加工质量，不但直接影响拖拉机变速箱的装配精度和运动精度，而且还会影响拖拉机的工作精度、使用性能和寿命。拖拉机变速箱主要是实现拖拉机的变速，改变拖拉机的运动速度。拖拉机变速箱箱体零件的顶面用以安装变速箱盖，前后端面支承孔、用以安装传动轴，实现其变
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
目录 摘要 (1) 第一章零件图工艺分析 (2) 1.1零件的功用 (2) 1.2零件的结构特点 (2) 1.3零件的其它技术要求 (2) 1.4零件的材料及加工性 (3) 1.5零件尺寸标注分析 (3) 1.6检验说明 (3) 1.7零件工艺性分析 (4) 第二章拨叉毛坯的设计 (6) 2.1毛坯种类的确定 (6) 2.2毛坯的工艺要求 (6) 2.2.1拔模斜度 (6) 2.2.2圆角半径 (6) 2.2.3毛坯加工余量与公差 (7) 第三章工艺规程设计 (8) 3.1工艺设计 (8) 3.1.1工艺路线的制定 (8) 3.1.2加工方法的选择 (8) 3.1.3加工阶段划分 (9) 3.1.4工序的分散与集中 (9) 3.1.5基准的选择 (9) 3.1.6工序的安排 (10) 3.1.7工序尺寸的确定 (10) 3.2有关工序机床、夹具、量具的选择说明 (11) 3.2.1机床的选择 (11) 3.2.2切削刀具的选择 (12) 3.2.3量具的选择 (12) 3.2.4夹具的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 3.2.5机床、夹具、刀具、量具的选择列表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13第四章夹具设计 (14) 4.1专用机床夹具设计的基本要求和步骤 (14) 4.1.1对专用机床夹具设计的要求 (14) 4.1.2专用机床夹具的设计步骤 (15) 4.1.3专用机床夹具的制造精度 (16) 4.2夹具的选择 (16) 4.3夹具工作原理简介 (16) 4.4夹具零件的设计与选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.5尺寸确定与工艺要求的标注. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 参考资料 (19)
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
1 绪论 数控加工技术是先进制造技术的基础与核心，数控机床是工厂制动化的基础，数控加工技术的普及将使现代制造技术产生巨大的变革，数控化比率更是一个国家制造业现代化水平的重要标志。 数控加工技术的发展直接影响到国民经济各部门制造技术水平的提高本次毕业设计是为了让我们更清楚地理解怎样确定零件的加工工艺，为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础。随着科学技术水平的提高，数控机床将随着工业的发展而快速的成为机械加工行业不可缺少的重要加工工具，数控机床是一种高精度的自动化设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，数控技术在现代制造业的应用已经越来越广泛。随着数控机床的广泛应用与现代企业对零件加工精度要求的提高，对数控技术人才的需求量也越来越大。 数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式，产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械，机电专业的人才带来新的机遇和挑战。随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织。我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。数控技术是制造实现自动化，集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。作为一名数控专业的学生，对数控技术知识的运用将是一项重要的技能。 1.1 犁刀变速齿轮箱体背景及发展趋势 箱体零件是机器或部件的基础零件，它把有关零件联结成一个整体，使这些零件保持正确的相对位置，彼此能协调地工作。因此，箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量，进而影响机器的使用性能和寿命。因而箱体一般具有较高的技术要求。 由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用，箱体零件具有多种不同的结构型式，其共同特点是：结构形状复杂，箱壁薄而不均匀，内部呈腔型；有若干精度要求较高的平面和孔系，还有较多的紧固螺纹孔等。 箱体零件的毛坯通常采用铸铁件。因为灰铸铁具有较好的耐磨性，减震性以
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
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
摘要 通过运用机械制造工艺学、数控加工课程中的基本理论以及在生产实习中学到实践知识，正确的解决一个零件在加工过程中的定位、夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定，数控编程等问题，保证零件的加工质量.能够熟练的做出数控编程程序。 学会使用图表资料以及手册，掌握与本本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练运用。因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。由于能力有限，设计当中可能会有不足之处，恳请各位老师给予批评指正。 关键词：数控加工工艺设计夹具设计
目录 摘要....................................................... I ABSTRACT .................................. 错误！未定义书签。目录..................................................... I II 前言...................................................... V I 1设计的目的及内容 (1) 1.1设计的选题意义 (1) 1.2设计的主要内容 (2) 2数控编程中的加工工艺分析及设计 (2) 2.1零件的作用 (2) 2.2零件的分析 (2) 2.3零件的精度分析 (2) 2.4表面粗糙度的分析 (3) 2.6选择加工设备与刀具、夹具等 (4) 3工艺规程的设计 (5) 3.1基准与定位的分析 (5) 3.2加工方法的选择 (5) 3.2.1内孔的加工方法 (5) 3.2.2端面的加工方法 (7) 3.3加工工序的划分 (7)