畢業(yè)設計（論文）-基于UG傳動箱體機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計（全套圖紙）

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1、 沈陽化工大學科亞學院 本科畢業(yè)設計 全套圖紙，加153893706 題 目： 基于UG傳動箱體機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 機械1204 學生姓名：

2、 指導教師： 論文提交日期：2016 年 6 月 1 日 論文答辯日期：2016 年 6 月 6 日 畢業(yè)設計（論文）任務書 機制 專業(yè) 1204 班 學生： 畢業(yè)設計（論文）題目：基于UG傳動箱體機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計 畢業(yè)設計（論文）內(nèi)

3、容： 1.本課題的目的及意義、現(xiàn)狀及發(fā)展等 2.箱體加工工藝的設計 3.繪制UG三維造型圖及CAD零件圖等 畢業(yè)設計（論文）專題部分： 1.制定工藝路線 2.繪制UG三維圖 3.查閱相關(guān)資料 起止時間：2016年3月1號—2016年6月1日 指導教師： 簽字 年 月

4、日 摘 要 這次我畢業(yè)設計的課題就是基于UG的箱體加工工藝及專用夾具設計。先針對箱體零件的的特點，設計其工藝規(guī)程，再設計專用夾具，然后對箱體零件進行分類編碼。 在制造業(yè)信息話環(huán)境中，工藝設計是生產(chǎn)技術(shù)準備工作的第一步，工藝規(guī)劃是進行工裝設計制造和決定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，他對組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率等都有直接的影響，是生產(chǎn)中的關(guān)鍵工作。工藝知識是制造企業(yè)中的重要知識資源之一，是使產(chǎn)品設計變成成品的整個制造過程中的基礎資源，它對保證產(chǎn)品質(zhì)量以及提高企業(yè)經(jīng)濟技術(shù)效益具有十分重要的作用。 夾具的快速設計與制造，已經(jīng)成為產(chǎn)品快速變換和制造系統(tǒng)新建

5、成或運行的瓶頸，嚴重地影響制造系統(tǒng)的設計建造周期、質(zhì)量、和成本。專用夾具的使用，一方面縮短工序時間，降低了加工成本；另一方面，夾具本身的設計制造工時、材料消耗等又增加工件的成本。因此，在何種生產(chǎn)條件下使用哪種夾具才是經(jīng)濟合理的，也就是夾具的經(jīng)濟性，一直都是夾具結(jié)構(gòu)發(fā)展和設計的一個主要問題。 關(guān)鍵詞：UG； 工藝設計； 專用夾具 Abstract This time I grad

6、uated from the design of the subject is based on the UG box processing technology and special fixture design. First, according to the characteristics of the box parts of the design process, in the design of special fixture, and then to the box parts classification coding. In manufacturing industr

7、y information, environment, process design is the first step in preparations for the production technology, process planning is the tool the main basis of design and manufacture and decided to parts of the processing methods and processing route, he of organization of production, to ensure product q

8、uality, improve labor productivity. have direct influence is the key tasks in the production. Process knowledge is manufacturing one of the important knowledge resources of enterprise, is to design the product into finished products in the whole production process of basic resources, it is to ensure

9、 the quality of the products and improve the enterprise economic efficiency has a very important role. The rapid design and manufacture of fixture has become the bottleneck of the rapid transformation of the product and the operation of the manufacturing system. The design and construction cycle,

10、 the quality and the cost of the manufacturing system have been seriously affected. The use of special fixture, on the one hand, shorten the working time, reduce the processing cost; on the other hand, the design and manufacture of the fixture itself time, material consumption and increase the cost

11、of the workpiece. Therefore, in what kind of conditions under which the use of what kind of fixture is economical and reasonable, that is, the economy of the fixture, has always been a major problem in the development and design of fixture structure. Key words: UG; process design; special fixtu

12、re 目 錄 第一章 緒論 1 1.1引言 1 1.1.1 主要內(nèi)容 1 1.1.2 本課題的目的及意義 1 1.1.3 現(xiàn)狀及發(fā)展 2 第二章 工藝規(guī)程的設計 4 2.1 箱體工藝性分析 4 2.1.1 箱體的結(jié)構(gòu)、功用、工作條件 4 2.1.2 箱體材料的熱處理要求 4 2.1.3 箱體主要加工表面及技術(shù)要求 5 2.2生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)節(jié)拍的確定 6 2.2.1 生產(chǎn)綱領的計算 6 2.2.2 生產(chǎn)節(jié)拍的

13、確定 6 2.3 箱體毛坯的制造方法 7 2.3.1 毛坯的類型 7 2.3.2 箱體毛坯制造方法的選擇 8 2.3.3箱體毛坯加工余量的確定 8 2.4擬定箱體加工工藝路線 9 2.4.1定位基準的選擇 9 2.4.2初擬工藝過程 10 2.4.3 加工設備和工藝設備的選擇 13 2.5 確定各工序的加工余量、工序尺寸及公差 14 2.5.1 確定箱體輪廓加工余量 14 2.5.2 確定主要工序尺寸及其公差 15

14、 2.6 切削用量和時間定額的計算 15 2.6.1 計算各工序的切削用量和基本工時 15 2.6.2 時間定額的計算 32 2.7 本章小結(jié) 33 第三章 UG箱體三維造型 34 3.1箱體 34 3.2 軸 35 3.3 齒輪 35 結(jié) 束 語 36 參考文獻 37 致 謝 38 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 第一章 緒論 1.1引言 1.1.1 主要內(nèi)容 傳動箱體的機械加工技術(shù)及專用夾具的設計

15、。本規(guī)范包括主要內(nèi)容的擴展：確定備件的生產(chǎn)類型和分析技術(shù)，確定毛坯類型、制造方法和加工余量；制定加工工藝規(guī)劃、選擇定位基準、制定工藝、機床夾具、刀具、量具；確定加工表面的余量工藝、工藝尺寸；確定切削用量；確定工件的加工時間定額。 箱體零件的加工是典型的零件加工，由車身零件的結(jié)構(gòu)更為復雜，加工工藝也比較復雜，一般采用鑄鐵材料的使用。第一次鑄造造成的粗糙，然后經(jīng)過時效處理，加工，加工過程，一般使用后的第一表面的孔加工路線。 車身零件的加工是典型的，對于我們機械設計、制造和自動化專業(yè)的學生來說，通過本次畢業(yè)設計，不僅可以用一個很好的回顧，用四年來學習的知識，也讓我們以統(tǒng)一的知識，通過融合，更全面

16、的理解零件加工工藝和夾具設計。 1.1.2 本課題的目的及意義 工藝規(guī)程是指導施工的技術(shù)文件。一般包括以下內(nèi)容：零件加工的工藝路線，各工序的具體加工內(nèi)容，切削用量、工時定額以及所采用的設備和工藝裝備等[1] 。 工藝規(guī)程的主要內(nèi)容： ⑴ 產(chǎn)品特征，質(zhì)量標準。 ⑵ 原材料、輔助原料特征及用于生產(chǎn)應符合的質(zhì)量標準。 ⑶ 生產(chǎn)工藝流程。 ⑷ 主要工藝技術(shù)條件、半成品質(zhì)量標準。 ⑸ 生產(chǎn)工藝主要工作要點。 ⑹ 主要技術(shù)經(jīng)濟指標和成品質(zhì)量指標的檢查項目及次數(shù)。 ⑺ 工藝技術(shù)指標的檢查項目及次數(shù)。 ⑻ 專用器材特征及質(zhì)量標

17、準。 在車間生產(chǎn)過程中包括工件的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)的直接改變，主要包括運輸、儲存、研磨、設備維護等輔助過程。在生產(chǎn)過程中，物體的形狀、大小、位置和性質(zhì)都在一定的順序中逐步改變，這是產(chǎn)品的主要過程。零件的全過程稱為工藝路線或工藝流程。技術(shù)人員根據(jù)工件的生產(chǎn)、設備條件和工人的技術(shù)條件等，確定和使用所提供的技術(shù)文件的加工工藝，稱為機械加工技術(shù)。機械加工過程是一個加工過程和操作方法的產(chǎn)品或零件。因此，加工過程中的加工過程中起著重要的作用，在機械加工，主要包括以下幾個方面： ①工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的主要技術(shù)文件 對工人的規(guī)劃、調(diào)度、操作、零件的加工質(zhì)量檢驗、加工成本核算等，

18、都是基于工藝的。處理生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，經(jīng)常被用作工藝規(guī)劃的共同基礎。如果處理質(zhì)量事故，應根據(jù)技術(shù)規(guī)范來確定各有關(guān)單位、人員的責任。 ②工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù) 車間要生產(chǎn)新零件時，首先要制訂該零件的機械加工工藝規(guī)程，再根據(jù)工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準備。如：新零件加工工藝中的關(guān)鍵工序的分析研究；準備所需的刀、夾、量具（外購或自行制造）；原材料及毛坯的采購或制造；新設備的購置或舊設備改裝等，均必須根據(jù)工藝來進行[2] 。 ③工藝規(guī)程是新建機械制造廠（車間）的基本技術(shù)文件 新建（改.擴建）批量或大規(guī)模機械加工車間（段），根據(jù)所需的工藝規(guī)則的類型和數(shù)量的類型和

19、數(shù)量的布局，并在車間布局，從而確定車間面積大小，功率和起升設備的配置和類型的工人需要，技術(shù)水平，如數(shù)量的。 此外，先進的工藝設計也發(fā)揮了先進制造技術(shù)的交流與推廣作用。典型的工藝程序可以縮短植物的探索和試驗生產(chǎn)的過程。因此，工藝規(guī)劃的制定對工廠的生產(chǎn)和發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。 1.1.3 現(xiàn)狀及發(fā)展 在制造過程中的理論和技術(shù)發(fā)展迅速，近年來，除了傳統(tǒng)的制造方法，由于精度，表面粗糙度的質(zhì)量改進，因為許多新材料的出現(xiàn)，特別是出現(xiàn)了大量的新產(chǎn)品制造，如計算機，集成電路（芯片），印刷電路板，是非常不同于傳統(tǒng)的制造方法，這導致許多制造工藝的新領域和新方法。這些發(fā)展可以分為幾個方面，如過程理論

20、，加工方法，制造模式，制造技術(shù)和系統(tǒng)。 先進的制造理論包括：加工成型機理、精度原理、相似性原理、決策原理和優(yōu)化原理若干方面。現(xiàn)代制造工藝方法包括：特種加工技術(shù)、快速原型制造、高速加工和超高速加工、精密工程和納米技術(shù)等方面。制造單元和制造系統(tǒng)包括：制造單元和制造系統(tǒng)的自動化、自動生產(chǎn)線和柔性制造系統(tǒng)等方面。先進制造模式包括：計算機集成制造、并行工程、精良生產(chǎn)、敏捷制造和虛擬制造、大規(guī)模定制、企業(yè)集群制造、綠色制造和智能制造等方面。 在科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天，先進加工工藝日新月異，主要有以下發(fā)展趨勢： ⑴采用模擬技術(shù)，優(yōu)化工藝設計 ⑵機械加工向超精密、超高速方向發(fā)展

21、 加工精細化不斷提高，如：20世紀所謂的超精細加工讓誤差降低到10μm，隨后達到 1μm，進而是 0．1μm，世紀末達到了 0．01μm，如今已經(jīng)達到了1nm。而且在未來隨著納米技術(shù)的不斷提升，機械制造工藝也將完全進入到納米時代[3] 。 ⑶采用自動化技術(shù)，實現(xiàn)工藝過程的優(yōu)化控制[6] ⑷加工與設計之間的界限逐漸淡化，并趨向集成及一體化 集成化的發(fā)展是高度自動化帶來的產(chǎn)物，即機械制造的工藝由原來的分散型逐級加工，轉(zhuǎn)化為完整的集成化、連續(xù)性加工和生產(chǎn)?，F(xiàn)在的集成主要是設備、技術(shù)的集成，即利用機電一體化、工藝連續(xù)性來一次性完成某個部件的生產(chǎn)，而未來的集成化將是整個成品的集成

22、化生產(chǎn)，那時將使設計、生產(chǎn)、裝配、成品檢驗、出廠的全過程在一個自動化系統(tǒng)內(nèi)完成[4] 。 ⑸工藝技術(shù)與信息技管理技術(shù)緊密結(jié)合，先進制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展 36 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 工藝規(guī)程的設計 第二章 工藝規(guī)程的設計 2.1 箱體工藝性分析 2.1.1 箱體的結(jié)構(gòu)、功用、工作條件 箱體是機器和部件的基礎零件，由它將機器和部件中許多零件連接成一個整體，并使之保持正確的相互位置，彼此能協(xié)調(diào)地運動。常見

23、的箱體零件有：各種形式的機床主軸箱、減速箱和變速箱等。 各種箱體類零件由于功用不同,形狀結(jié)構(gòu)差別較大,但結(jié)構(gòu)上也存在著相同的特點 ： ⑴ 尺寸較大 箱體通常是機器中最大的零件之一，它是其他零件的母體，如大型減速箱體長達5~6m，寬3~4m，重50~60噸，正因為它是一個母體，所以它是機器整體的最大零件。 ⑵ 形狀復雜 其復雜程度取決于安裝在箱體上的零件的數(shù)量及在空間的相互位置，為確保零件的載荷與作用力，盡量縮小體積。有時為了減少機械加工量或減輕零件的重量，而又要保證足夠的剛度，常在鑄造時減小壁的厚度，再在必要的地方加筋板。凸臺、凸邊等結(jié)構(gòu)來滿足工藝與力

24、的要求。 ⑶ 精度要求 有若干個尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，這些平面和孔的加工質(zhì)量將直接影響機器的裝配精度，使用性能和使用壽命。 ⑷ 有許多緊固螺釘定位箱孔 這些孔雖然沒有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上，有時給加工帶來很大的困難。由于箱體有以上共特點，故機械加工勞動量相當大，困難也相當大，例如減速箱體在鏜孔時，要如何保證位置度問題，都是加工過程較困難的問題。 2.1.2 箱體材料的熱處理要求 長期使用經(jīng)驗證明，由于灰口鑄鐵有一系列的技術(shù)上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的鑄造性能等）和經(jīng)濟上的優(yōu)點，通常箱體材料采

25、用灰口鑄鐵。最常用的是HT20~40，HT25~47，當載荷較大時，采用HT30~54，HT35~61高強鑄鐵。 箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當零件尺寸和重量很大無法采用整體鑄件（受鑄造能力的限制）時，可以采用焊接結(jié)構(gòu)件，它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊接的方法連成一整體毛坯。焊接結(jié)構(gòu)有鑄—焊、鑄—煅—焊、煅—焊等。采用焊接結(jié)構(gòu)可以用小的鑄造設備制造出大型毛坯，解決鑄造生產(chǎn)能力不足的問題。焊前對各種組合件進行粗加工，可以部分地減輕大型機床的負荷。 毛坯未進入機械加工車間之前，為不消除毛坯的內(nèi)應力，對毛坯應進行人工實效處理，對某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進行時效處

26、理。 毛坯鑄造時，應防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現(xiàn)。特別是主要加工面要求更高。重要的箱體毛坯還應該達到規(guī)定的化學成分和機械性能要求。 2.1.3 箱體主要加工表面及技術(shù)要求 箱體的主要加工部位有：軸承支承孔、端面、底座，上平面、左右側(cè)面、螺栓孔、螺紋孔等。對這些加工部位的技術(shù)要求有[5] ： ⑴ 各表面面的技術(shù)要求 箱體各表面的尺寸公差等級為IT9，表面粗糙度不大于6.3。 ⑵ 主要孔的精度要求 上表面φ170H7孔與下表面φ180H7孔同軸度誤差不大于0.02；，與下

27、地面的階梯面的垂直度誤差不大于0.04；；前后表面φ100H7孔要求同軸度誤差不大于0.015,軸線 與上表面φ170H孔軸線的垂直度誤差不大于0.025（前表面孔后表面為0.04）；右側(cè)面φ115H7孔與端面的垂直度誤差不大于0.04，軸線與上表面φ170H7軸線的垂直度誤差不大于0.03； ⑶ 螺栓孔的技術(shù)要求 箱體在工作過程中受到急劇的動載荷作用，這一動載荷又傳遞到箱體體和箱體蓋的兩個螺栓及螺母上。因此除了對螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外，對于螺栓孔及端面也提出了一定的要求，即：螺栓孔按IT8級公差等級和表面粗糙度應不大于6.3加工。倒角要求表面粗糙度不大于0.63

28、。各表面的螺紋孔主要有以下幾類4-M12-6H深15、螺紋2-M6-6H深10、螺紋4-M10-6H深13、螺紋12-M8-6H深10、螺紋M20x1.5-6H、螺紋4-M16-6H深20、螺紋4-M12-6H深16、螺紋4-M12-6H深16、螺紋4-M16-6H深20均要求表面粗糙度不大于0.63。 2.2生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)節(jié)拍的確定 2.2.1 生產(chǎn)綱領的計算 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領是指包括備品和廢品在內(nèi)的該產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領可按下式計算： （2—1） 式中： —零件的生產(chǎn)綱領

29、（件／年） ； —機器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺／年） ； —每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺） ； —備品百分率 ； —廢品百分率 ； 由此式可得 生產(chǎn)綱領： （2—1） ＝30000×1×（1＋8%）(1+2%) ＝33048 件 生產(chǎn)綱領參數(shù)如下： ＝30000（件/年） ； ＝1（件/臺） ； ＝8% ； ＝2% 2.2.2 生產(chǎn)節(jié)拍的確定 生產(chǎn)節(jié)拍是流水生產(chǎn)中，相繼完成兩件制成品間的時間間隔，是生產(chǎn)線設計的依據(jù)之一，生產(chǎn)線是否滿足

30、生產(chǎn)綱領由生產(chǎn)節(jié)拍決定[7] 。 生產(chǎn)節(jié)拍可分為：計算最大允許生產(chǎn)節(jié)拍和實際節(jié)拍，最大允許節(jié)拍（/件）是按零件綱領和設備年時基數(shù)N計算得來的： （2—2） 該零件采用2班制工作，每班7小時，一年按250 天計算： 3500/年 故箱體的生產(chǎn)節(jié)拍 6.35 /件 在制造過程中，由于要求流水線的均衡生產(chǎn)，所以工件按工藝過程順序加工，每臺設備加工時間大致相等，為使生產(chǎn)線能滿足生產(chǎn)綱領要求，實際節(jié)拍小于計算值，

31、即： 實≤6.35 /件。 2.3 箱體毛坯的制造方法 2.3.1 毛坯的類型 常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時，一般要綜合考慮以下幾個因素： （1）依據(jù)零件的材料及機械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強度要求高而形狀不太復雜的鋼制品零件一般采用鍛件。 （2）?依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結(jié)構(gòu)比較的零件采用鑄件比鍛件合理；結(jié)構(gòu)簡單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類零件一般都采用鍛件。 （3）?依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。

32、例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設備簡單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。 （4）確定毛坯時既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。 本傳動箱是中批量的生產(chǎn)，材料為HT20~40用鑄造成型。 2.3.2 箱體毛坯制造方法的選擇 箱體毛坯制造方法的選擇[8] ，主要根據(jù)生產(chǎn)類型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先進的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法。本箱體考慮到經(jīng)極度成本需求只學用砂箱造型。 表2-1各類毛坯的特點及

33、應用范圍 毛坯種類 制造精度 （IT） 加工余量 原材料 工件尺寸 工件形狀 砂型鑄造 13級以下 大 HT20-40 各種尺寸 復雜 2.3.3箱體毛坯加工余量的確定表2-2 粗加工余量確定數(shù)據(jù)表 ⑴ 加工余量的確定 由《機械加工工藝手冊》[8]確定第一次粗加工，粗銑精銑加工余量。 表2-2 粗加工余量確定數(shù)據(jù)表 項目/㎜ 加工工藝 機械加工余量/㎜ 箱體上表面加工余量 第一次粗加工 2.7-3.5 粗銑 1.2 精銑 1.0 箱體下表面加工余量 第一次粗加工 1.5-2.0 粗銑 1.0 精銑 0.7

34、 下表面階梯面加工余量 第一次粗加工 1.5-2.0 粗銑 1.2 精銑 1.0 箱體左側(cè)面加工余量 第一次粗加工 2.0-2.7 粗銑 1.0 精銑 0.7 箱體右側(cè)面加工余量 第一次粗加工 2.0-2.7 粗銑 1.2 精銑 1.0 箱體前表面加工余量 第一次粗加工 2.0-2.7 粗銑 1.0 精銑 0.7 箱體后表面加工余量 第一次粗加工 2.0-2.7 粗銑 1.0 精銑 0.7 ⑵ 主要孔的加工余量 由《機械加工工藝手冊》[9]表3.2-13確定鏜削孔的加工余量。 表2-3 孔的加工余量確定表 項

35、目/㎜ 加工工藝 機械加工余量/㎜ 上表面φ170H孔 粗鏜 0.4 精鏜 0.1 下表面φ180H孔 粗鏜 0.4 精鏜 0.1 右側(cè)面φ115H孔 粗鏜 0.4 精鏜 0.1 前后表面φ100H孔 粗鏜 0.4 精鏜 0.1 2.4擬定箱體加工工藝路線 2.4.1定位基準的選擇《機械制造工藝設計簡明手冊》[10] ⑴ 精基準的選擇 精基準的選擇原則如下： ① 基準重合原則； ② 基準統(tǒng)一原則； ③ 自為基準原則； ④ 互為基準原則； ⑤ 可靠方便原則。 ⑵ 粗基準的選擇 粗基準的選擇原則如下：

36、 ① 為保證重要表面的加工余量，應選該表面為粗基準。 ② 為保證各表面都有足夠的余量，應選加工余量最小的表面為粗基準。 ③ 為保證不加工表面和加工表面的尺寸和位置要求，應選部加工表面為粗基準。 ④ 選作粗基準的加工表面應盡可能平整，沒有毛邊澆口或其它缺陷。 ⑤ 粗基準在同一方向上只允許使用一次。 ⑶ 箱體基準的選擇 箱體件外形較復雜而剛性較差，技術(shù)要求又高，故恰當?shù)剡x擇機械加工中的定位基準是能否保證箱體技術(shù)要求的重要問題之一。[11] 在的實際加工過程中，一般都對箱體進行完全定位，即按六點定位原理來限制箱體的六個自由度。 按照“先加工基準

37、面而后加工其它面”的原則，作為箱體主要定位精基準的端面的加工，一般是安排在工藝過程最初工序進行，即以未加工過的第一個端面為粗基準定位，加工第二個端面，緊接著以已加工過的第二個端面為基準，定位加工第一個端面。顯然，第一個端面的精度要比第二個端面高，在以后的加工中，當然用第一個端面做精基準為好。但由于箱體外形的對稱性，后續(xù)工序操作者不易分清哪個端面是第一個端面，為此，箱體體和蓋的零件圖上特意設計出一個加工和裝配用的工藝標記，并在箱體工藝規(guī)程中，規(guī)定無工藝標記的一側(cè)的端面為主要定位精基準，在后續(xù)的各工序中盡可能地以它來定位。 所以以箱體上表面為粗基準，以下底面及兩孔為精基準。 2.4.2

38、初擬工藝過程 制定工藝路線的出發(fā)點應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定的為中批量生產(chǎn)的前提下可考慮采用專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率，除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 ⑴ 工藝路線方案一 表2-4 工藝路線一 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 5 粗銑箱體上表面 粗銑箱體上表面 10 箱體下表面粗加工 粗銑下表面階梯面、粗銑箱體下表面、精銑箱體下表面 15 底面孔加工 鉆孔?18、擴孔至?18.85、鉸孔至?19H7 20 粗銑左側(cè)面 粗銑箱體左側(cè)面 25

39、粗銑右側(cè)面 粗銑箱體右側(cè)面 30 粗銑后表面 粗銑箱體后表面 35 粗銑箱體前面 粗銑箱體前表面 40 粗鏜前表面孔 粗鏜前表面?100孔 45 粗鏜后表面孔 粗鏜前表面?100孔 50 粗鏜右側(cè)面孔 粗鏜前表面?115孔 55 粗鏜下表面孔 粗鏜前表面?180孔 60 粗鏜上表面孔 粗鏜前表面?170孔 65 精銑上表面 精銑箱體上表面 70 精銑下表面圓臺 精銑下表面圓臺 75 精銑左側(cè)面 精銑箱體左側(cè)面 80 精銑右側(cè)面 精銑箱體右側(cè)面 85 精銑后表面 精銑箱體后表面 90 精銑箱體前面 精銑箱體前表面

40、95 精鏜上表面孔 精鏜上表面?170H7孔 100 精鏜下表面孔 精鏜上表面?180H7孔 105 精鏜右表面孔 精鏜上表面?115H7孔 110 精鏜前后表面孔孔 精鏜前后表面?100H7及倒角加工 115 上表面孔加工 鉆孔4-?10.2孔深18. 鉆孔2-?5孔深14、攻螺紋4-M12-6H深15 攻螺紋2-M6-6H深10 120 下表面孔加工 鉆孔4-?8.5孔深16、攻螺紋4-M10-6H深13 125 左表面孔加工 鉆孔12-?6.7孔深14、鉆通孔?17.4、攻螺紋12-M8-6H深10、 攻螺紋M20x1.5-6H

41、 130 右表面孔加工 鉆孔4-?14.7孔深25、攻螺紋4-M16-6H深20 135 前表面孔加工 鉆孔4-?10.2孔深20、鉆通孔?18、攻螺紋4-M12-6H深16 140 后表面孔加工 鉆孔4-?10.2孔深20、鉆孔4-?14.7孔深24、攻螺紋4-M12-6H深16、攻螺紋4-M16-6H深20 145 底面沉頭孔加工 加工底面沉頭孔4-?33锪平 150 清洗、去毛刺 清洗、去毛刺 155 檢驗、入庫 檢驗、入庫 ⑵ 工藝路線方案二 表2-5 工藝路線二 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 5 粗銑箱體上表面 粗銑箱

42、體上表面 10 箱體下表面粗加工 粗銑下表面階梯面、粗銑箱體下表面、精銑箱體下表面 15 底面孔加工 鉆孔?18、擴孔至?18.85、鉸孔至?19H7 20 粗銑左側(cè)面 粗銑箱體左側(cè)面 25 粗銑右側(cè)面 粗銑箱體右側(cè)面 30 粗銑后表面 粗銑箱體后表面 35 粗銑箱體前面 粗銑箱體前表面 40 粗鏜前表面孔 粗鏜前表面?100孔 45 粗鏜后表面孔 粗鏜前表面?100孔 50 粗鏜右側(cè)面孔 粗鏜前表面?115孔 55 粗鏜下表面孔 粗鏜前表面?180孔 60 粗鏜上表面孔 粗鏜前表面?170孔 65 精銑上表面

43、 精銑箱體上表面 70 精銑下表面圓臺 精銑下表面圓臺 75 精銑左側(cè)面 精銑箱體左側(cè)面 80 精銑右側(cè)面 精銑箱體右側(cè)面 85 精銑后表面 精銑箱體后表面 90 精銑箱體前面 精銑箱體前表面 95 上表面孔加工 鉆孔4-?10.2孔深18. 鉆孔2-?5孔深14、攻螺紋4-M12-6H深15 攻螺紋2-M6-6H深10 100 下表面孔加工 鉆孔4-?8.5孔深16、攻螺紋4-M10-6H深13 105 左表面孔加工 鉆孔12-?6.7孔深14、鉆通孔?17.4、攻螺紋12-M8-6H深10、 攻螺紋M20x1.5-6H 110 右

44、表面孔加工 鉆孔4-?14.7孔深25、攻螺紋4-M16-6H深20 115 前表面孔加工 鉆孔4-?10.2孔深20、鉆通孔?18、攻螺紋4-M12-6H深16 120 后表面孔加工 鉆孔4-?10.2孔深20、鉆孔4-?14.7孔深24、攻螺紋4-M12-6H深16、攻螺紋4-M16-6H深20 125 精鏜上表面孔 精鏜上表面?170H7孔 130 精鏜下表面孔 精鏜上表面?180H7孔 135 精鏜右表面孔 精鏜上表面?115H7孔 140 精鏜前后表面孔孔 精鏜前后表面?100H7及倒角加工 145 底面沉頭孔加工 加工底面沉頭孔4-?

45、33锪平 150 清洗、去毛刺 清洗、去毛刺 155 檢驗、入庫 檢驗、入庫 比較兩工藝方案，工藝方案一將給表面螺紋孔放在最后加工，工藝方案二將各表面螺紋孔的加工工藝放在個表面主要孔精鏜之前。 由于鉆孔、攻螺紋孔徑比較小所以產(chǎn)生的熱量較小，而對于面的銑削、孔的鏜削都是發(fā)熱量較大的工序，所以在精鏜前加入螺紋的加工有利于工件的冷卻，保證良好的尺寸位置精度。所以工藝路線方案二較合理。 2.4.3 加工設備和工藝設備的選擇 ⑴ 機床的選擇 工序5、10、65、70采用X53K立式銑床 工序15、、105、110、115、120、145采用Z37搖臂鉆床 工序20

46、、25、30、35、40、75、80、85、90采用X63臥式銑床 工序40、45、50、55、60、125、130、135、140才用T68鏜床 工序95、100采用Z535鉆床 ⑵ 夾具的選擇 該傳動箱箱體的生產(chǎn)綱領為中批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 2.5 確定各工序的加工余量、工序尺寸及公差 2.5.1 確定箱體輪廓加工余量 用查表法確定機械加工余量： （根據(jù)《機械加工工藝手冊 第二版 第一卷》[12] 表3.2—23 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》 表[13]2—35，2—36 ） 前后端面加工的工序余量（mm） 表2-6 前后端工序余量數(shù)據(jù)

47、表 單面加工方法 單面余量 經(jīng)濟精度 工序尺寸 表面粗糙度 毛坯 292 12.5 銑上端面 2 IT8() 290 3.2 銑下端面 2 IT8() 288 3.2 則箱體前后兩端面總的加工余量為： A總=A半精銑2 =12 =2 上下兩端面及左端面加工的工序余量 表2-7 上下端工序余量數(shù)據(jù)表 單面加工方法 單面余量 經(jīng)濟精度 工序尺寸 表面粗糙度 毛坯 389 12.5 銑上端面 2 IT8() 387 3.2 銑下端面 2

48、 IT8() 385 3.2 毛坯 264 銑左端面 2 IT8() 262 3.2 銑右端面 2 IT8() 260 2.5.2 確定主要工序尺寸及其公差 （根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》 表[13]2—29 表2—34） 表2-8 前后面各工序尺寸及其公差 工序名稱 工序余量 工序經(jīng)濟 精度 工序公差 表面粗糙度 精鏜 0.1 0.046 0.8 粗鏜 0.4 0.300 12.5 2.6 切削用量和時間定額的計算 2.6.1 計算各工序的切削用量和基本工時 ⑴ 銑削平面的切削用量計算

49、① 箱體上表面銑削用量計算 由《機械制造工藝設計簡明手冊》[10] 表4.2-35（P159）選取銑床X52K進行加工《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-39 由被吃刀量ap 銑削寬度aw 選取銑刀直徑d0的范圍為315-400（注：面銑刀主要由銑削寬度aw 確定d0） 由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-32（P2-52）差得銑刀的參數(shù)為d0=315㎜ 齒數(shù)為16、20、28 Kr主偏角為45°、60°、75°、90° 由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-73（P2-85） 刀具材料YG8功率5-10

50、Kw ,每齒進給量af =0.20-0.29 由注3：用面銑刀時，對稱銑削時進給量取小值；不對稱時取大值；主偏角大時取小值，主偏角小時取大值。 精銑時的進給量與所要求的粗糙度等級有關(guān)要求 3.2時，每轉(zhuǎn)進給量為0.5-1.0 由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》表[14]2.1-76（P2-86）查得道具的使用壽命為300min 由銑削計算公式 V= （2—3） 確定公式中各參數(shù)： =200, , 由《機械

51、制造加工工藝手冊2版第2卷》表[14]2.1-77 查得 , =0.2， =0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32 由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》表[14]2.1-79 查得 壽命修正系數(shù)=1.0 1)與加工材料有關(guān)的修正系數(shù) =0.88 , =1.11 （HT200） 2)與毛皮性質(zhì)和表面狀態(tài)有關(guān)的修正系數(shù)有外皮鑄件 =0.7-0.8 3)與銑刀切削部分材料有關(guān)的修正系數(shù) YG8 =1.0 4)高速鋼刀具與加工性質(zhì)有關(guān)的修正系數(shù) 粗銑 =1.0 精銑 =0.8 5)與冷卻有關(guān)的修正系數(shù) =1.0 加切削液 =0.8 不加切削液 6)與被吃刀量有關(guān)

52、的修正系數(shù) =1.0 =1.0 7)與銑刀齒數(shù)有關(guān)的修正系數(shù) =1.0 8)面銑刀與毛坯的相對位置修正系數(shù) （材料為HT200不是耐久鋼所以不取） 9)與銑刀主偏角有關(guān)的修正系數(shù) （60） =1.0 10) 與硬質(zhì)合金銑刀前角有關(guān)的修正系數(shù)-5°時 =0.95 所以 （2—4） 帶入數(shù)值得 =0.5939 V=36.37 m/m

53、in 機床主軸轉(zhuǎn)速： （2—5） =36.753 r/min 查得X52K轉(zhuǎn)速 =37.5 r/min 實際銑削速度 ==37.11 m/min 當=37.5 r/min時，工作臺進給量為f=37.5x0.20x16=120 X52K的工作臺進給由表4.2-37 查得取近似值118 所以實際每齒進給量=118/37.5/16=0.1967 走刀量=16x0.1967=3.147 由于精銑時 銑削寬度 沒有改變 所以刀具直徑?jīng)]

54、有改變 =345 mm 齒數(shù)選取Z=28細齒 走到量0.5-1.0 刀具壽命同為300min 銑削的基本參數(shù)=200, , 同粗銑時一樣 查得： , =0.2， =0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32 修真系數(shù)的與粗銑不同的有 3）與毛坯性質(zhì)和表面有關(guān)的修正系數(shù)=0.95 7）與被吃刀量有關(guān)的修正系數(shù)=0.968 =1.229 其他與粗銑是相同 于是有 （2—4）

55、 0.742368 計算得出 ： V=119.348 m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速： （2—5） =118.508 r/min 查得X52K轉(zhuǎn)速 由表2.2-36 查得 =118r/min 實際銑削速度： ==116.773 m/min 工作臺的進給當=118 r/min時 f=66.08 由表

56、4-37 取 63 所以每轉(zhuǎn)進給量為63/118=0.5314 ② 箱體下表面銑削用量計算 粗銑時： 由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-32（P2-52）差得銑刀的參數(shù)銑削寬度在260-350 范圍 所以選取=400 mm 齒數(shù)20、26 主偏角 45°、60°、75°、90° 由由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-76（P2-86）查得道具的使用壽命為420 min 確定公式中各系數(shù)： , =0.2， =0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32 銑削的基本參數(shù)=280, , =0.5939 所以：

57、 V= （2—3） V=38.0267m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速： （2—5） =30.02615 r/min 查得X63轉(zhuǎn)速 由表2.2-36 查得取 =30r/min 實際銑削速度 ==37.699 m/min 計算工作臺進給量=x x=120 由表4-37 查得工作臺進給為118 每齒進給量為 =

58、118/30=3.933m/min 同理精銑時： 選取=400 mm 齒數(shù)20、26 主偏角 45°、60°、75°、90° 由由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-76（P2-86）查得道具的使用壽命為420 min 確定公式中各系數(shù)： , =0.2， =0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32 銑削的基本參數(shù)=280, , =0.742368 所以： V= （2—3） V=97.1697m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速：

59、 （2—5） =77.325 r/min 查得X63轉(zhuǎn)速 由表2.2-36 查得取 =75r/min 實際銑削速度 ==94.248 m/min 計算工作臺進給量=x x=39由表4-37 查得工作臺進給為37.5 每齒進給量為 =37.5/75=0.5m/min ③ 箱體下表面階梯面銑削用量計算 粗銑時： 由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-39（P2-52）差得銑刀的參數(shù)銑所以選取=80-100 mm 齒數(shù)5、6、8 主偏角

60、45°、60°、75°、90° 由由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-76（P2-86）查得道具的使用壽命為180 min 確定公式中各系數(shù)： , =0.2， =0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32 銑削的基本參數(shù) =50, , ，=0.5939 所以： V= （2—3） V=44.9252m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速： （2—5）

61、 =143.002 r/min 查得X52K轉(zhuǎn)速 由表2.2-36 查得取 =150r/min 實際銑削速度 ==47.123 m/min 計算工作臺進給量=x x=150 由表4-37 查得工作臺進給為150 每齒進給量為 =1.0m/min 同理精銑時： 選取=100mm 齒數(shù)8 主偏角=60°由由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-76（P2-86）查得道具的使用壽命為180 min 確定公式中各系數(shù)： , =0.2， =0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32 銑削的基本參數(shù) =280, ,

62、=0.742368 所以： V= （2—3） V=91.4977m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速： （2—5） =291.246 r/min 查得X52K轉(zhuǎn)速 由表2.2-36 查得與291.246接近兩級轉(zhuǎn)速為235 、300 由于235速度損失過大所以 取 =300r/min 實際銑削速度 ==94.2477 m/min 計算工作臺進給

63、量=x x=150由表4-37 查得工作臺進給為37.5 每齒進給量為 =150/300=0.5m/min ④ 箱體后表面左右側(cè)面銑削用量計算 粗銑時：由于左右兩側(cè)面與后表面的銑削寬度分別為 后表面 =220 左側(cè)面 =240 右側(cè)面=210 因為數(shù)值相差無幾 所以可以一起確定銑削參數(shù) 由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-38（P2-52）差得銑刀的參數(shù)銑所以選取=315 mm 齒數(shù)20、26、28 主偏角 45°、60°、75°、90° 由由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-76（P2-86）查得道具的使用壽命為300 min 確

64、定公式中各系數(shù)： , =0.2， =0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32 銑削的基本參數(shù) , ，=0.5939 所以： V= （2—3） V=37.11m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速： （2—5） =36.753 r/min 查得X63轉(zhuǎn)速 由表2.2-36 查得取 =37.5r/min 實際銑削速度 ==3

65、7.11 m/min 計算工作臺進給量=x x=120 由表4-37 查得工作臺進給為118 每齒進給量為 =3.1467m/min 同理精銑時： 選取=315mm 齒數(shù)28 主偏角=60°由由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[7]表2.1-76（P2-86）查得道具的使用壽命為180 min 確定公式中各系數(shù)： , =0.2， =0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32 銑削的基本參數(shù), , =0.742368 所以： V= （2—3） 計算得出 ： V

66、=119.348 m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速： （2—5） =118.508 r/min 查得X63轉(zhuǎn)速 由表2.2-36 查得 =118r/min 實際銑削速度 ==116.773 m/min 工作臺的進給當=118 r/min時 f=66.08 由表4-37 取 60 所以每轉(zhuǎn)進給量為60/118=0.5084 m/min ⑤ 箱體前表面階梯面銑削用量計算 粗銑時： 由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-39（P2-52）差得銑刀的參數(shù)銑所以選取=200mm 齒數(shù)10、12、18 主偏角 45°、60°、75°、90° 由由《機械制造加工工藝手冊2版第2卷》[14]表2.1-76（P2-86）查得道具的使用壽命為240 min 確定公式中各系數(shù)： , =0.2， =0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32 銑削的基本參數(shù) =145, , ，=0.5939