箱体零件加工

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引言1第1章零件图解读11.1箱体零件作用11.2箱体零件的材料及其力学性能11.3箱体零件的结构工艺分析2第2章毛坯的分析22.1毛坯的选择22.2毛坯图的设计2第3章工艺路线拟定33.1定位基准的选择33.2加工方法的确定3第4章加工顺序的安排54.1工序的安排54.1.1加工阶段的划分54.1.2基面先行原则54.1.3先粗后精54.1.4先住后次54.1.5先面后孔64.2工序划分的确定64.3热处理工序的安排64.4拟定加工工艺路线64.5加工路线的确定74.6加工设备的选择84.7刀具的选择84.8选择夹具及量具确定装夹方案94.8.1夹具的选择94.8.2量具的选择9第5章工艺设计95.1加工余量，工序尺寸，及其公差的确定95.2确定切削用量及功率的校核10第6章数控加工路线的分析12结论13致谢14参考文献错误!未定义书签。

附表114附表2错误!未定义书签。

摘要数控车床的加工工艺与通用车床的加工工艺有许多相同之处，但在数控车床上加工箱体零件比通用车床加工箱体零件的工艺规程要复杂得多。

在数控加工前，要将机床的运动过程、箱体零件的工艺特点、刀具的形状、切削用量和走刀路线等都编入程序，这就要求程序设计人员具有多方面的知识基础。

合格的程序员首先是一个合格的工艺人员，否则就无法做到全面周到地考虑箱体零件加工的全过程，以及正确、合理地编制箱体零件的加项目序。

关键词：数控车床箱体零件图分析拟定毛坯图引言数控加工毕业设计是在学院机械制造工艺学(含机床夹具设计>和所有专业课之后进行的,是对所学各课程的一次深入的综合性的复习,也是理论联系实际的训练。

毕业设计的任务是根据所给定的箱体零件图，确定合适的加工机床、刀具、切削用量，合理的进给路线，制定经济高效的工艺方案；绘制箱体零件图一张、毛坯图一张、编制工艺过程卡，数控加工工序卡，数控刀具卡，编写数控加项目序，撰写设计说明书。

要求我们能综合运用机械制造工艺学中基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂箱体零件的工艺程度箱体零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定加工方案。

同时也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后从事的工作打下良好基础。

加工目的：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、工艺合理，工艺资料齐全，说服力强。

第1章零件图解读1.1箱体零件作用该箱体零件为燃烧室支撑环，是内燃机内一种高温高压的起支撑作用的环。

1.2箱体零件的材料及其力学性能工件材料为1Cr18Ni9Ti是奥式体不锈钢，相对可切削性为0.3~0.5之间，是一种难切削的材料，其难加工性主要表现在以下几个方面：高温强度和高温硬度高，1Cr18Ni9Ti在700度时也不能降低其机械性能，故切削不易被切离，切削过程中切削力大，刀具易磨损。

塑性和韧性高，虽然1Cr18Ni9Ti的抗拉强度和硬度都不高，但综合性能很好，塑性和韧性高，它的延伸率、断面收缩率和冲击值都较高，切削变形所消耗的功能增多，所消耗的能量比切除相同体积的低碳钢约高50%，并且大部分能量转化为热能使切削温度升高。

1Cr18Ni9Ti的导热率低，散热差，有切削带走的热量少，大部分的热量被刀具吸收，致使刀具的温度升高，加剧刀具磨损，在一定的温度和压力下会产生粘附现象，在切削过程中，刀具易产生积削瘤，不易获得表面粗糙度高的加工表面。

加工硬化严重，1Cr18Ni9Ti强度一般为539Mpa，但室温冷加工时，因为加工硬化和变形会诱发马式体转变，使强度提高，这样大大增加了切削时的磨损。

1Cr18Ni9Ti具有优良的力学性能，良好的耐蚀能力，较突出的是冷变形能力，无磁性。

1.3箱体零件的结构工艺分析从箱体零件图上看，该箱体零件是典型的回转体箱体零件，结构比较简单，其主要加工的面有￠197.3的外圆柱面，￠187、￠171.08的内圆柱表面，以及内外轮廓。

该箱体零件在加工时主要考虑变形以及测量的问题，因为内外轮廓交界处壁太薄仅0.635的厚度，在切削过程中不易散热，刀具所带走的只是少量热量，加工硬化也很严重，塑性和韧性较高，所以要使工件恢复其应力再加工，采取相应的热处理去处内应力，减少其变形。

图中所给的尺寸精度并不高，在IT11~12级之间，但粗糙度都是 1.6。

通过分析该箱体零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。

第2章毛坯的分析毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征<硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。

2.1毛坯的选择毛坯种类的选择决定与箱体零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。

该箱体零件为燃烧室支撑环材料为1Cr18Ni9Ti，考虑到箱体零件本身的结构以及材料，结构简单，塑性和韧性高，所以推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而短见具有较高的强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作箱体零件。

本箱体零件生产批量为中小批量，所以综上所叙选择锻件中的自由锻。

2.2毛坯图的设计毛坯<锻件）图是根据产品箱体零件设计的，经查《机械加工工艺手册》自由锻件中机械加工余量计算公式得：A=0.2*H^0.2*D^0.55=5.8mm,小孔0.75A=4.35mm,大孔0.5A=2.9mm，H=0.5A=2.9mm。

第3章工艺路线拟定3.1定位基准的选择工件在加工第一道或最初几道工序时，职能一毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准，该箱体零件选用￠171.08内孔作为粗基准来加工外圆柱面和左端面。

以上选择符合粗基准的选择原则中的<如果必须保证箱体零件某些重要表面的加工余量分布均匀，就应该选择该表面做为粗基准，应该用毛坯的尺寸和位置可靠表面，而且平整具有足够大的面积做基准）在以后的工序中，则使用经过加工的表面作为定位基准，￠197.3的外圆柱面和左端面作为定位基准，着个基准就是精基准。

在选精基准时采用有基准重合，基准统一，互为基准，自为基准。

这样定位比较简单可靠，为以后加工重要表面做好准备。

3.2加工方法的确定在市场经济的前提下，一切都是为能创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，译稿工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和工人的经验来确定。

因为方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。

同样在该箱体零件的加工方法的选择中，我们考虑了工件的具体情况互我们学校的具体加工条件，一下是我们按加工顺序来阐述的加工方案：①￠197.3外圆柱面，精度为IT12，表面粗糙度为Ra1.6粗车(IT12~11,Ra25~12.5>-精车(IT8~7,Ra1.6~0.8>②￠187.48内圆柱表面, 精度为IT12，表面粗糙度为Ra1.6粗车(IT12~11,Ra25~12.5>-半精车(IT10~9,Ra6.3~3.2>- 精车(IT8~7,Ra1.6~0.8>③￠171.08内圆柱面,无精度要求, 表面粗糙度为Ra1.6粗车(IT12~11,Ra25~12.5>-精车(IT8~7,Ra1.6~0.8>④由R2.8,R12.7,R1.6,R20.07的圆弧组成的内外轮廓, 表面粗糙度为Ra1.6粗车(IT12~11,Ra25~12.5>-半精车(IT10~9,Ra6.3~3.2>- 精车(IT8~7,Ra1.6~0.8>第1道工序分5个工步，加工3个要素。

工步1是装夹找正。

横向装夹时一要找正两磨削过的平面与车床的z轴平行，以保证车出的(侧>面与磨削过的面垂直；二要找正两磨过的面与夹盘的回转中心线对称。

工步2是车平面(工件的一个侧面>。

工步3是钻中心孔。

工步4是用φ18mm的钻头钻通孔。

工步5是用φ16mm粗的镗刀镗φ20mm和φ32mm阶梯孔。

第2道工序分2个工步，加工1个要素。

工步1是装夹找正。

在上工序的基础上翻180。

装夹，还是横向装夹。

装夹时一要找正到两磨过的平面与车床的Z轴平行；二要找正到两磨削过的平面的对称线(面>距夹盘回转中心1±0.02mm之内。

工步2是用φ16mm粗的车刀车φ32mm偏心孔。

第3工序分3个工步，加工1个要素。

工步l是装夹找正。

纵向装夹，夹偏心孔偏向的那头装夹时一要找正到夹盘回转中心线与工序1加工的那个侧面垂直，二要找正到磨削过的两侧而与夹盘同转中心线对称．工步2是车端面。

工步3是打中心孔。

第4道工序分3个工步，加工为随后各工序找正用的找正槽。

工步1是装夹找正，夹的方向与上工序一样，只是比上工序少夹一段,右侧用回转顶尖顶上。

装夹时只要找正左侧,主要是找正磨削过的两侧面与夹盘回转中心线对称。

工步2是加上左找正槽，工步3是加工右找正槽。

第5道工序分5个工步，加工3个要素。

工步I是装夹找正、夹的方向与上工序一样，只是比上工序多一段。

装夹时找正夹盘回转中心线与两对侧面的对称平面的交线再合。

工步2是钻中心孔。

工步3是用φφ15.7mm的钻头钻通孔。

上步4是车φ16.8m通孔和锥孔。

工步5是车端面槽。

第6道上序分5个工步，加工4个要素。

工步1是装夹找正，是在上工序的基础上调头夹。

装夹时找正的要求与上工序相同，也就是要找正夹盘同转中心线与上工序加工的孔轴。

工步2是车端面u工步3是车正49mm孔和28.6mm孔。

工步4是车螺纹的锥底孔及其上的倒角。

工步5是车螺纹。

第7工序分3个工步，加工外回转型面。

工步1是装夹找正。

在上工序的基础调头，右端用回转顶尖顶上。

装夹时的找正要求同第5工序。

工步2车左半圆弧回转面和一段圆柱面。

工步3是车右半圆弧回转面和一段圆柱面。

在写刀路之前，将立体图画好后，要将图形中心移到坐标原点，最高点移到Z=0，方可以加工，铜公火花位可加工负预留量。

在加工前还要检查工件的装夹方向是否同电脑中的图形方向相同，在模具中的排位是否正确，装夹具是否妨碍加工，前后模的方向是否相配。

还要检查你所用的刀具是否齐全，校表分中的基准等。