箱体零件的加工工艺
姓名：宋国萍
班级：机械071 班级学号：2007020149 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 an d 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
平面。。。。。。Plane
粗糙度。。。。。Roughness
目录1.。。。。。。箱体累零件的概述
2。。。。。。箱体零件的选材
3。。。。。。箱体零件的选材
4。。。。。。箱体的类零件的功用和结构特点
5。。。。。。箱体零件的材料、毛坯及热处理
6。。。。。。箱体类零件的加工方法
7。。。。。。箱体类零件工艺过程的拟定
8。。。。。。箱体零件的检验
箱体类零件的加工工艺
绪论：
任何一个较为复杂的机械零件，都有不同的加工工艺方案，许多零件的加工难度较大，箱体便是其中之一。在即将毕业之际我准备就我三年来所学的知识以及实习过程中的经验来谈一下箱体零件的加工工艺。
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。
1、箱体类零件概述
箱体通常用灰铸铁制造，灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单件生产的减速器，为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接的箱体。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台，应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑筋。为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底一般不采用完整的平面。
2、箱体零件的选材
箱体一般用灰铸铁HTl50或HT200制造。对重型减速器．为提高其承受振动和冲击的能力，也可用球墨铸铁QTS00--7或铸钢ZG270 500、ZG310--570制造。铸造箱体适宜成批生产，其刚性好，易获得合理和复杂的外形，易于切削(特别是灰铸铁制造的箱体)，但较重。在单件生产中，特别是大型减速器，为了减轻重量或缩短生产周期，箱体也可用Q215或Q235钢板焊接而成，其轴承座部分可用圆钢、锻钢或铸钢制造。焊接箱体的壁厚可以比铸造箱体减薄20～30%，但焊接时易产生热变形，要求较高的焊接技术及焊后作退火处理。
3、箱体零件的选材
（1）孔径精度：孔径的尺寸误差和几何形状误差会造成轴承与孔的配合不良。孔径过大，配合过松，使主轴回转轴线不稳定，并降低了支撑刚度，易产生振动和噪声；孔径过小，会使配合过紧，轴承将因外圆变形而不能正常运转，缩短寿命。装轴承的孔不圆，也使轴承外圆变形而引起主轴径向跳动。因此，对孔的精度要求是较高的。主轴孔的尺寸公差等级为
IT6，其余孔为IT6~IT7.孔德几何形状精度未作规定，一般控制在尺寸公差范围内。
（2）孔与孔德位置精度：同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线垂直度误差，会使轴和轴承装配到箱体内出现歪斜，从而造成主轴径向跳动和轴向窜动，也加剧了轴承磨损。孔系之间的平行误差，会影响齿轮的啮合质量。一般同轴上各孔德同轴度约为最小孔尺寸公差之半。
（3）孔和平面的位置精度：一般都要规定主要孔和主轴箱安装基准面得平行度要求，它们决定了主轴和床身导轨的相互位置关系。这项精度是在总装通过刮研来达到的。为了减少刮研工作量，一般都要规定主轴轴线对安装基面得平行度公差。在垂直和水平两个方向上，只允许主轴前端面上和向前偏。
（4）主要平面的精度：装配基面的平面度影响主轴箱与床身连接时的接触刚度，加工过程中作为定位基准面则会影响主要孔的加工精度。因此规定地面和导向面必须平直，用涂色法检查接触面积或单位面积上的接触点来衡量平面度的大小。顶面的平面度要求是为了保证箱盖的密封性，防止工作时润滑油泄出。当大批量生产将其顶面用作定位基准面加工孔时，对它的平面度要求还要更高。
（5）表面粗糙度：重要孔和主要平面的粗糙度会影响连接面得配合性质或接触刚度，其具体要求一般用Ra值来评价。一般主轴孔Ra值为0.4μm，其它个纵向孔Ra值为1.6μm，孔的内端面Ra值为3.2μm，装配基准面和定位基准面Ra值为0.63~2.5μm，其它平面的Ra值为2.5~10μm。
4、箱体的类零件的功用和结构特点
箱体类零件事机器或部件的基础。他将机器或部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互关系连在一起，按一定的传动关系协调地运动。因此，箱体类零件的加工质量，不但直接影响箱体的装配精度和运动精度，而且还会影响机器的工作精度、使用性能和寿命。
图1-1所示是几种常见箱体零件的简图。由图可见，各种箱体零件尽管形状各异、尺寸不一，但是其结构均有一下的主要特点。
图1-1 几种常见箱体零件简图
（a）组合机床主轴箱（b）车床进给箱（c）分离式减速器（d）泵壳
（1）形状复杂：箱体通常作为装配的基础件，在它上面安装的零件或部件越多，箱体的形状越复杂，因为安装时不但要有定位面、定位孔，还要有固定用的螺钉孔等；为了支撑零件部件，需要有足够的刚度，采用较复杂的截面形状和加强筋等；为了存储润滑油，需要具有一定形状的空腔，还要有观察孔、放油孔等；考虑吊装搬运，还必须要求箱体有吊钩、凸耳等。
（2）体积较大：箱体内要安装和容纳有关的零部件，因此必然要求箱体有足够大的体积。例如，大型减速器箱体长达4~6m,宽约3~4m。
（3）壁薄容易变形：箱体体积大，形状复杂，又要求质量，所以大都设计成腔形薄壁结构。但是在铸造、焊接和切削加工过程中往往会产生较大内应力，引起箱体变形。在搬运过程中，若方法不当，也容易引起箱体变形。
（4）有精度要求较高的孔和平面：这些孔大都事轴承的支撑孔，平面大都是装配的基准面，他们在尺寸精度、表面粗糙度、形状和位置精度等方面都有较高要求。其加工精度将直接影响到装配精度及使用。
因此，一般来说，加工箱体时，不但加工部位较多，而且加工难度也较大。据统计资料表明，一般中型机床厂用在箱体类零件的机械加工工时约占整个产品加工工时的12%~20%。
5、箱体零件的材料、毛坯及热处理
箱体零件有复杂的内腔，，应选用易于成型的材料和制造方法。铸造容易成型，切削性能好，价格低廉，并且具有良好的耐磨性和减震性，因此，箱体零件的材料大都选用HT200~HT400的各种牌号的灰铸铁。最常用的材料是HT200，而对于教精密的箱体零件（如坐标镗床主轴箱则选用耐磨铸铁）。
某些简易机床的箱体零件或小批量、单件生产的箱体零件，为了缩短毛坯制作周期和降低成本，可采用钢板焊接结构。某些大负额的箱体零件有也根据设计需要，采用铸钢件毛坯。在特定条件下，为了减轻重量，可采用铝镁合金活其它铝合金制作箱体毛坯，如航空发动机箱体等。
铸件毛坯的精度和加工余量是根据生产批量而定的。对于单件小批量生产，一般采用木模手工造型。这种毛坯的精度底，加工余量大，其平面余量一般为7~12mm，孔在半径上的余量为8~14mm。在大批量生产时，通常采用金属模机器造型。此时毛坯的精度较高，加工余量可适当降低，则平面余量为5~10mm，孔（半径上）的余量为7~12mm。为饿减少加工余量，对于单件小批量生产直径大于50mm的孔和成批生产直径大于30mm的孔，一般都要在毛坯上铸出预孔。另外，在毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生；应使箱体零件的壁厚尽量均匀，减少毛坯制造时产生的残余应用。
热处理是箱体零件加工过程中的一个十分重要的工序，需要合理安排。由于箱体零件的结构复杂，壁厚也不均匀，因此，在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形和保证精度的稳定，在铸造之后必须安排人工时效处理。人工时效的工艺范围：加工到500~550℃，保温4~6h，冷却速度小于或等于30℃/h，出炉温度小于或等于200℃。
普通精度的箱体零件，一般在铸造之后安排一次人工时效处理。对一些高精度或形状特别复杂的箱体零件，在粗加工之后还要安排一次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力。有些精度要求不高的箱体零件毛坯，有时不安排时效处理，而是利用粗、精加工工序间的停放和运输时间，使之得到自然时效。
箱体零件人工时效的方法，除了加热保温法外，也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。
6、箱体类零件的加工方法
箱体类零件的加工主要是一些平面和孔的加工。平面加工可用用粗刨——精刨、粗刨——半精刨——磨削、粗铣——精铣或是粗铣——磨削（可分粗磨和精磨）等方案。其中刨削生产率低，多用于中小批生产。铣削生产率比刨削高，多用于中批以上生产，当生产批量较大时，可采用组合铣和组合磨的方法来对箱体类零件各个平面惊醒多刃、多面同时铣削或磨削。轴孔加工孔粗镗（扩）——精镗（铰）或粗镗（钻、扩）——半精镗（精铰）方案。对于精度在IT6，表面粗糙度Ra值小于1.25μm的高精度轴孔（如主轴孔），则还需要进行精细镗或珩磨、研磨等光整加工。对于箱体零件上的孔系加工，当生产批量较大时，可在组合机床上采用多轴、多面、多工位和符合刀具等方法提高生产率。
6、基准的选择
6-1精基准选择具有两种可行方案：
精基准的选择：精基准的选择对保证箱体类零件的技术要求十分重要。再选择精基准时，首先遵循“基准统一”原则，即使具有相互位置精度要求的加工表面的大部分工序，尽可能用同一基准定位。这样就可以避免基准转换带来的误差，有利于保证箱体类零件各主要表面间的相互位置精度。
中小批生产时，以箱体底面作为统一基准。由于底面具有装配基面，这一趟就实现了定位基准、装配基准与设计基准重合，消除了基准不重合误差，这加工各支撑孔时，由于箱口朝上，观察河测量以及安装和调整刀具也比较方便。但是在镗削箱体中间壁上的孔时，为了增加镗杆刚度，需要在中间安装导向支撑，以工件底面作为定位基准面的镗模，中间支撑只能采用悬挂的方式。这种悬挂夹具座体上的导向支撑架不仅刚度差、安装误差大、而且装卸也不方便不适合用于小批量生产中。
大批量生产时，采用箱体顶面及定位销孔作为统一基准。由于加工时箱体口朝下，中间导向支撑架可以紧固在夹具座体上，所以定位基面与装配基面不重合，增加了定位误差，为了保证图纸规定的精度要求，需进行工艺尺寸换算。此外，由于箱体顶面开口朝下，不便于观察加工情况和及时发现毛坯缺陷，加工中也不便于测量孔径及调整刀具，因此需要采用定径尺寸镗刀来获得孔的尺寸与精度。
6-2粗基准的选择
加工精基准时定位用的粗基准，应该保证重要的加工表面的加工余量均匀，应保证装入箱体的轴、齿轮等零件与箱体壁各表面间有足够的间隙：应保证加工后的外表面与不加工内壁之间壁厚均匀以及定位、夹紧牢固可靠。为此，通常悬着主轴孔与主轴相距较远的一个孔作为粗基准。若铸造时各轴孔河内腔泥芯是整体的，毛坯精度较高，则以上各项要求一般均可以满足。
粗基准定位方式与生产类型相关。生产批量较大事采用专用夹具，生产率高。
7、箱体类零件工艺过程的拟定
7-1拟定箱体类零件工艺过程时一般遵循一下原则：
（1）箱体加工工艺的原则：“先面后孔”的原则，先加工平面，后加工孔，是箱体零件加工的一般规律。这是因为作为精基准面的平面再最初的工序中也能应该首先加工出来。而且，平面加工出来以后，由于切除了毛坯表面的凸凹不平河表面夹砂等缺陷，使平面上的支撑孔的加工更方便，钻孔时可减少钻头的偏斜，扩孔河铰孔时可防止刀具崩刃。
有些精度要求较低的螺钉孔，可根据加工的方便及工序时间的平衡，安排其工序的次序。但对于保证箱体部件装配关系的螺钉孔、销孔以及与轴承孔相交的润滑油孔，则必须要在轴孔精加工后钻铰。前者是因为要以轴孔为定位基准，而后者会影响轴孔精细镗时的加工质量。
（2）“粗精分开，先粗后精”的原则。由于箱体机构复杂，主要表面的精度要求高，为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，一般应尽可能把粗精加工分开，并分别再不同的机床上进行。至于要求不高的平面，则可将粗精两次走刀安排在一个工序内完成，以缩短工艺过程，提高工效。
7-2主要表面加工方法的选择
箱体的主要加工表面为平面和轴承支孔。箱体平面的粗加工和半精加工，主要采用刨削和铣削，也可采用车削。铣削的生产率一般比刨削高，在成批和大量生产中，多采用铣削。当生产批量较大时，还可以采用各种专用的组合铣床底箱体各个平面进行多刀、多面的同时铣削；对于尺寸较大的箱体，也可以采用在龙门铣床上进行组合铣削，以便有效的提高箱体平面加工的生产率。箱体平面的精加工，在单件小批量生产时，除一些高精度的箱体仍需手工刮研以外，一般多采用以精刨带刮。当生产批量大而精度要求又高时，多采用磨削。为了提高生产效率和平面间的互相位置精度，还可以采用专门磨床进行组合磨削。
箱体上精度为IT7的轴承支撑孔，一般采用钻——扩——粗铰或镗——半精镗——精镗的工艺方案进行加工。前者用于加工直径较小的孔，后者用于加工直径较大的孔。当孔的精度超过IT7、表面粗糙度小于0.63μm时，还应增加一道最后的精加工或精密加工工序，如精细镗、珩磨，滚压等。
表1-2所列为某厂在小批生产条件下加工图6-6所示减速箱体的机械加工工艺过程。
生产类型：小批；毛坯种类：铸件；材料牌号：HT200。
表1-2 减速箱体机械加工工艺过程
8．箱体零件的检验
表面粗糙度检验通常用目测或样板比较法，只有当R a值很小时，才考虑使用光学量仪或作用粗糙度仪；
孔的尺寸精度：一般用塞规检验；单件小批生产时可用内径千分尺或内径千分表检验；若精度要求很高可用气动量仪检验。
平面的直线度：可用平尺和厚薄规或水平仪与桥板检验；
平面的平面度：可用自准直仪或水平仪与桥板检验，也可用涂色检验。
同轴度检验：一般工厂常用检验棒检验同轴度；
孔间距和孔轴线平行度检验：根据孔距精度的高低，可分别使用游标卡尺或千分尺，也可用块规测量；
三坐标测量机可同时对零件的尺寸、形状和位置等进行高精度的测量。
总结
本次毕业设计虽然仅仅经历了短暂的三个月，但是它浓缩了大学三年学习的全过程，体现了我们对所学知识的掌握和领悟程度。由于我们是第一次进行整体性地设计，不可避免地碰到了许多困难，有时甚至会感到无法下手。无论碰到什么样的困难，我都没有退缩，凭借着一股求知的热情，再加上指导老师的帮助，然后再回到书本攻克一个又一个的难题，最终
圆满地完成了本次设计。通过本次毕业设计，使我在各个方面都有了很大的提高，具体地表现在以下几个方面：
1.对大学三年所学到的东西进行了归纳总结，找到了各种学科之间的交叉点，同时构成了一个知识网络，形成了一个整体的知识体系，进一步完善了自己的知识结构。
2.对所学习知识点进行查漏补缺，并了解学习了新的知识，开阔了视野，拓宽了自己的知识面。养成了勤学好问的习惯，同时具有了一定的创新思维。
3.利用理论知识解决实际问题的能力得到了提高，为以后正确解决工作和学习中的问题打下了坚实的基础。
4.学会了充分地利用网络资源查阅相关资料，以及借助前人的研究成果寻求解决问题的思维方法，对新信息和新知识及时做笔记。
5.敢于面对困难，同时也懂得了互助合作的重要性。
6.利用计算机的能力得到很大的提高，学会了利用计算机设计软件进行相关的设计与计算。
但是，设计研究过程中仍然存在不足之处，有的问题还待于进一步深入，具体如下：
1.缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。
2.与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。
3.系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。
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，
一般减速箱，为了制造与装配的方便，常做成可分离的，如图8-70所示。 （一）分离式箱体的主要技术要求 1．对合面对底座的平行度误差不超过0.5/1000； 2．对合面的表面粗糙度值小于Ral.6μm，两对合面的接合间隙不超过0.03mm； 3．轴承支承孔必须在对合面上，误差不超过±0.2mm； 4．轴承支承孔的尺寸公差为H7，表面粗糙度值小于Ral.6μm，圆柱度误差不超过孔径公差之半，孔距精度误差为±0.05~0.08mm。 (二）分离式箱体的工艺特点 分离式箱体的工艺过程如表8-10、表8-11、表8-12所示。 表8-10箱盖的工艺过程 序号工序内容定位基准 10 铸造 20 时效 30 涂底漆 40 粗刨对合面凸缘A面
50 刨顶面 对合面60 磨对合面顶面 70 钻结合面联接孔对合面、凸缘轮廓 80 钻顶面螺纹底孔、攻螺纹对合面二孔 90 检验 表8-11底座的工艺过程 序号工序内容定位基准 10 铸造 20 时效 30 涂底漆 40 粗刨对合面凸缘B面50 刨底面对合面 60 钻底面4孔、锪沉孔、铰2个工艺孔对合面、端面、侧面 70 钻侧面测油孔、放油孔、螺纹底孔、锪沉 孔、攻螺纹 底面、二孔 80 磨对合面底面 90 检验 表8-12箱体合装后的工艺过程
由表可见，分离式箱体虽然遵循一般箱体的加工原则，但是由于结构上的可分离性，因而在工艺路线的拟订和定位基准的选择方面均有一些特点。 1.加工路线 分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于：整个加工过程分为两个大的阶段。第一阶段先对箱盖和底座分别进行加工，主要完成对合面及其它平面，紧固孔和定位孔的加工，为箱体的合装作准备；第二阶段在合装好的箱体上加工孔及其端面。在两个阶段之间安排钳工工序，将箱盖和底座合装成箱体，并用两销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和拆装后的重复精度。 2.定位基准 (1)粗基准的选择分离式箱体最先加工的是箱盖和箱座的对合面。分离式箱体一般不能以轴承孔的毛坯面作为粗基准，而是以凸缘不加工面为粗基准，即箱盖以凸缘A面，底座以凸缘B面为粗基准。这样可以保证对合面凸缘厚薄均匀，减少箱体合装时对合面的变形。 (2)精基准的选择分离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；箱体合装后加工轴承孔时，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”原则，也符合“基准重合”原则，有利于保证轴承孔轴线与对合面的重合度及与装配基面的尺寸精度和平行度。 分离式箱体的工艺特点 分离式箱体的工艺过程如表8-10、表8-11、表8-12所示。 表8-10箱盖的工艺过程
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)
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。
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
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
11 目录 1 引言 (2) 2 课程设计的目的 (2) 3 箱体的工艺分析 (3) 3.1箱体的结构及其工艺性分析 (3) 3.2箱体的技术要求分析 (3) 4 毛坯的选择 (3) 5 箱体机械加工工艺路线的制定 (4) 5.1定位基准的选择 (4) 5.1.1 精基准的选择 (4) 5.1.2 粗基准的选择 (4) 5.2拟定工艺路线 (4) 5.2.1 加工方法的选择和加工阶段的划分 (4) 5.2.2 工艺路线的拟定 (5) 5.3加工余量和工序尺寸的拟定 (6) 5.3切削用量的确定 (7) 6 夹具设计设计 (15) 6.1确定设计方案 (16) 6.2选择定位方式及定位元件 (16) 6.3确定导向装置 (16) 6.4定位误差的分析与计算 (16) 6.5设计夹紧机构 (16) 7 致谢 (16) 参考文献 (17)
1 引言 工艺综合课程设计是机械类专业的一门主干专业基础课，内容覆盖金属切削原理和刀具、机械加工方法及设备、互换性与测量技术、机械制造工艺学及工艺装备等，因而也是一门实践性和综合性很强的课程，必须通过实践性教学环节才能使我们对该课程的基础理论有更深刻的理解，也只有通过实践才能培养我们理论联系实际的能力和独立工作能力。因此，工艺综合课程设计应运而生，也成为机械类专业的一门重要实践课程。 2 课程设计的目的 工艺综合课程设计旨在继承前期先修基础课程的基础上，让我们完成一次机械零件的机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼，其目的如下。 （1）在结束了机械制造基础等前期课程的学习后，通过本次设计使我们所学到的知识得到巩固和加深。培养我们全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中的问题的能力。 （2）通过设计提高我们的自学能力，使我们熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程设计和夹具设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。 （3）通过设计使我们树立正确的设计理念，懂得合理的设计应该是技术上先进的，经济上合理的，并且在生产实践中是可行的。 （4）通过编写设计说明书，提高我们的技术文件整理、写作及组织编排能力，为我们将来撰写专业技术及科研论文打下基础。 箱体零件图模型
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
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
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)
职业技术学院机械加工工序卡片工序名称粗精铣上盖结合 面 工序号 3 零件名称变速箱箱体零件号01 零件重量30kg 同时加工件数 5 材料毛坯 牌号硬度型号重量HT150 HBS150 铸件33kg 设备夹具辅助工具名称型号 专用夹具 双轴立式转盘铣床 安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度 mm 走刀次 数 切削深 度mm 进给量mm/ min 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 基本工 时min 1 粗铣平面至15.5mm 硬质合金 铣刀 卡尺427 1 3 120 660 80.5 1.3 精铣平面至14mm保 证82.15 1 1.5 90 780 160 设计者指导老师共 16 页第 1 页
职业技术学院 机械加工工序卡片 工序名称 上盖面钻铰孔及攻螺纹 工序号 4 零件名称 变速箱箱体 零件号 01 零件重量 30kg 同时加工件数 1 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 HT150 HBS150 铸件 33kg 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 专用夹具 立式三工位钻铰组合机床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度mm 走刀次数 切削深度mm 进给量mm/ r 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 基本工 时min 1 1 安装工件 上盖面钻2-Φ11.8 孔 钻头 26.5 1 5.9 0.2 440 1 6.3 钻8-Φ8.4孔 钻头 1 4.2 0.2 406 10.7 铰孔2-Φ12 铰刀 1 0.1 0.5 160 60.3 攻8-M10-6H 螺纹 丝锥 1 1.5 280 9 设计者 指导老师 共 16 页 第 2 页
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Ra3.2μm，平面度为 0.15mm；②前后端面的加工：其表面粗糙度为Ra3.2μm，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Ra3.2μm， 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Ra3.2μm，平面度为0.15mm对 O2轴的平行度为150：0.03； ④倒档轴孔内端面的加工：其表面粗糙度值为Ra6.3μm，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。 孔的加工： ①小孔： ⑴上盖结合面： 8个M10-6H的螺纹孔：分布于上盖接合面上，两侧中间两组螺纹孔中心线的距离为180mm，另外两组中心线距离为204± 0.05vmm ,两侧相邻螺纹孔中心线距离为170mm。 2个φ12mm的工艺孔：分布于上盖接合面上，一、工艺孔倒前端面的距离为60mm，两工艺孔中心线前后相距250mm，左右相距240mm，粗糙度为Ra1.6μm，对G..A.H位置度公差为0.15mm。 ⑵前后端面：8个M10-6H的螺纹孔：φ110mm孔周围的四个螺纹 孔均匀分布在φ130mm的圆上，一螺纹孔的中心线于对称线夹角为45o，对F.A的位置度公差为φ0.15mm。另外四个分布在φ82mm 的圆上，螺纹孔的中心线与对称线夹角为26o、25o、50o、50o，对F.B 的位置度公差为φ0.15mm。 1个8mm的孔：位于竖直对称线的下部，其中心线距O1轴65mm。 4个φ17mm的孔：对F.A的位置度公差为φ0.15mm，水平线上两孔中心线距离270mm，其中一个孔中心线与O1轴水平距离135mm，
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
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 四、计算生产纲领确定生产类型 五、材料的选择和毛坯的制造方法的选择即毛坯图 六、确定加工余量 七、基准的选择和分析 八、加工工作量及工艺手段组合 九、工艺过程： 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
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 1、材料的选择 由于减速器箱体的外形与内形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用的，综合考虑，抗拉强度小于200MPa，所以我们可以选用灰口铸铁（HT200），因为铸铁中的碳大部分或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件，又由于含有石墨，石墨本身具有润滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油，使铸件有良好的耐磨性。此外，由于铸件中带有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨能力进一步提高，这