【正文】 選擇 加工中心適合加工的表面通常是尺寸精度要求較高的表面、相互位置精度要求較高的表面、不便于在普通機(jī)床上加工的復(fù)雜曲線和曲面另外最適合能夠集中加工的表面?；诩庸ぶ行牡奶攸c(diǎn)初步預(yù)定加工方法為在普通機(jī)床上加工平面，在 加工中心加工各端面的孔系。由于在普通機(jī)床鏜孔需要專門設(shè)計(jì)鏜模，還需要找正裝夾，另外每個(gè)鏜孔都需要設(shè)計(jì)一套夾具 所以鏜孔工序全部由加工中心完成比較經(jīng)濟(jì)合理。 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 從機(jī)械加工的角度考慮，在加工中心上加工的零件其結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)具備一下幾點(diǎn)要求。零件的切削加工量要小，以便減少減少加工中心的加工時(shí)間，降低零件的加工成本。零件上的光孔和螺紋孔的尺寸規(guī)格盡可能少，減少加工時(shí) 鉆頭，鉸刀及絲錐等刀具的數(shù)量，減少換刀輔助時(shí)間。基于此建議設(shè)計(jì)者將前后端面的三種規(guī)格的螺紋孔統(tǒng)一為 M10。這樣就減少了很多換刀時(shí)間。另外零件的規(guī)格盡量標(biāo)準(zhǔn)化，以便采用標(biāo)注刀具。零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛性，以減少夾緊變形和切削變形。 此零件為變速箱體，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛度較差，所以應(yīng)盡量減小加緊力和切削力。所以?shī)A緊力作用位置的選擇很重要，為此要選在剛度較大的位置，避開(kāi)加工表面附近。所以選擇夾緊力作用在箱體側(cè)壁上。 定位基準(zhǔn)分析 零件上應(yīng)有一個(gè)或幾個(gè)共同的定位基準(zhǔn)。該定位基準(zhǔn)一方面要能保證零件經(jīng)多次裝夾后其表面之間的相互位置的正確性，此零件為復(fù)雜箱體在臥式加工中心加工完四周后要重新裝夾加工剩余表面，用同意定位基準(zhǔn)可以避免由定位基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換引起的誤差；另一方面要滿足加工中心工序集中的特點(diǎn)，即一次裝夾盡可能完成零件上較多的表面的加工。定 位基準(zhǔn)最好是零件上已有的面或孔，若沒(méi)有合適的面或孔可以專門設(shè)置工藝孔或凸臺(tái)等作為定位基準(zhǔn)。 基于以上考慮加工前后端面孔系時(shí)以頂面和兩個(gè)已存在的定位銷孔定位最佳，考慮到工序集中前后端面可一次裝夾完成加工，但由于此箱體復(fù)雜，夾緊不方便加工側(cè)面孔無(wú)法一次完成需要第二次裝夾。由于加工前后端面都用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，所以端面的孔系位置精度容易得到保證。前后端面的軸承孔的同軸度靠加工中心的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位精度保證?，F(xiàn)在加工中心的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位精度可以達(dá)到177。 5＂，足可以滿足同軸度要求。 加工中心的選擇 臥式加工中 心適用于需要多任務(wù)位加工和位置精度要求較高的零件，如箱體，泵體，殼體，所以變速箱體應(yīng)選用臥式加工中心加工。 變速箱體的最高尺寸精度為 7 級(jí)，位置公差最高為 8 級(jí)，所以選普通型臥式加工中心就可滿足此零件的的精度要求。 選擇臥式加工中心的規(guī)格主要考慮工作臺(tái)的大小，坐標(biāo)行程、坐標(biāo)數(shù)量，和主電機(jī)功率等。零件的最大尺寸為 578mm 244mm 332，根據(jù)零件尺寸選 XH756A，其規(guī)格為工作臺(tái)面積為 630 630，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度為 1~360o。工作臺(tái)行程為 850 700 700，主軸功率為 11KW。刀庫(kù)容量為 80 把177。 （177。 ），箱體最高孔距精度為177。 所以足可以滿足定位精度要求。重復(fù)定位精度為。 零件的工藝設(shè)計(jì) 加工方法的選擇 變速箱體毛坯已鑄造出φ 30 以上的孔，可采用粗鏜→半精鏜→精鏜的加工方案。為了保證加工孔的位置精度半精鏜和精鏜用單刃鏜刀可以糾正位置誤差，粗鏜為了提高加工效率可用雙刃鏜刀。 對(duì)于直徑小于φ 30 的孔可不鑄出，可采用鉆→擴(kuò)→鉸；鉆→攻螺紋的方案。 加工階段的劃分 箱體毛坯在普通機(jī)床上加工各端面，作為孔系加工的定位基準(zhǔn)。由于在普通機(jī)床 上加工軸承孔每個(gè)都需要?jiǎng)澗€找正，非常繁瑣所以選擇在臥式加工中心上完成各面的孔系的粗、精加工。另外軸承孔精度要求較高所以應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。使零件有一個(gè)自然實(shí)效的過(guò)程，以消除殘余應(yīng)力和恢復(fù)切削力引起的彈性變形。所以編程時(shí)先把前后端面的軸承孔都粗鏜完，再進(jìn)行半精鏜、精鏜。 工藝路線的制定 按照基面先行、先粗后精、先主后次的一般工藝原則，另外盡量減少換刀次數(shù)，節(jié)省輔助時(shí)間，一般情況下，每換一把刀具后，應(yīng)加工完所有由該刀具切削的所有表面。每道工序盡量減少刀具的空行程移動(dòng)量，按最短加工路線安排加工路線 。 按照以上原則制定變速箱體加工路線如下：鑄造毛坯→時(shí)效處理→粗銑上端面→精銑上端面→銑側(cè)面→粗銑、半精銑前后端面→加工頂面孔系→加工前后端面孔系→加工側(cè)面孔系→→檢驗(yàn) ,工藝過(guò)程如下 工序 1：粗、精銑頂端面。以前后端面定位限制 3 個(gè)自由度，再以底面定位限制 1 個(gè)自由度，夾緊力與重力方向一至 工序 2：鉆、擴(kuò)、鉸兩個(gè)φ 14H7 的定位孔 工序 3：粗細(xì)、精細(xì)前后兩端面。以一面定位銑另一面，由于重力與切削分力方向一致所以重力方向可以不夾緊，在底面夾緊即可。 工序 4：粗銑左右兩端面以前后端面定位限制 3 個(gè)自由度，再以另一面定 位限制 1 個(gè)自由度。夾緊力與重力方向一致。 工序 5：鉆 18M107H 螺紋孔 工序 6：攻 18M107H 螺紋孔 工序 7：鉆、鉸 3φ 的孔 工序 8：粗鏜φ 7φ 6φ 80、φ 115 的孔 工序 9：半精鏜鏜φ 7φ 6φ 80、φ 115 的孔 工序 10：精鏜φ 7φ 6φ 80、φ 115 的孔 工序 11：鉆 6M 6M 4M12 的螺紋孔 工序 12：攻 6M 6M 4M12 的螺紋孔 工序 13：鉆、鉸 3φ 16 的孔 工序 14：鉆φ 5的孔 工序 15：鉆 2M8 深 18的螺紋孔 工序 16： 攻 2M8 深 18的螺紋孔 工序 17：粗銑，半精銑φ 30 的平面 工序 18：鉆兩側(cè)面 12M12 的螺紋孔 工序 19：攻兩側(cè)面 12M12 的螺紋孔 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。 毛坯尺寸的確定 考慮其加工毛坯外輪廓尺寸為 578x244x246，參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（后面簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）頂端面表面粗糙度 ，粗銑余量 ，精銑余量 ，前后兩端面表面粗糙度 ，粗銑余量 ，左右兩端面表面粗糙度 ，粗銑余量，精銑余量 確定， 毛坯長(zhǎng)： 578+=583 寬： 244+2x（ +） =258 高： 246+2x（ +） =256 粗鏜孔φ 7φ 6φ 80、φ 115 參照《工藝手冊(cè)》粗鏜余量非別為 2Z=,半精銑余量 2Z=，精銑余量 2Z= 毛坯孔φ 72：φ =φ 62 φ 62：φ =φ 52 φ 80：φ =φ 70 φ 115：φ =φ 105 工序的制定 工序 1粗、精銑頂端面 (1) 粗銑頂端 面 工件材料：灰鑄鐵 機(jī)床：臥式銑床 X53K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀直徑選 160mm， z=20 量具：卡板 計(jì)算銑削用量： 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為 578，加工余量 Z=，留精銑余量 ，可一次銑削，銑削深度 確定進(jìn)給量 f： 根據(jù)《工藝手冊(cè)》 ,表 966,確定 fz=切削速度： 根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，確定 v=38 (m/min) 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns= dw1000π v = 381000?? = (r/min) 按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 ?nw 75 (r/min) 故實(shí)際切削速度為： V= 1000nd wwπ = (m/min) 當(dāng) nw =75r (r/min),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ?? nf wz zf m =300 (mm/min) 行程為 lll21??=578+5+2=585 (mm/min) 故機(jī)動(dòng)時(shí)間為： ?tm 585? 300= (min)=117 （ s） 輔助時(shí)間為： ?tr = （ s） (2)精銑頂端面 計(jì)算銑削用量： 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為 578，加工余量 Z=，可一次銑削，銑削深度 確定進(jìn)給量 f： 根據(jù)《工藝手冊(cè)》 ,表 966,確定 fz= （ mm/r） 切削速度： 根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，確定 v=76 m/min, 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns= dw1000π v = 761000?? = r/min 按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 ?nw 150 r/min 故實(shí)際切削速度為： V= 1000nd wwπ = m/min 當(dāng) nw =75r/min,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ?? nf wz zf m =600 mm/min 行程為 lll21??=578+5+2=585 mm 故機(jī)動(dòng)時(shí)間為： ?tm 585? 600= min= s 輔助時(shí)間為： ?tr = s 工序 2鉆、擴(kuò)、鉸兩φ 14H7 的定位銷孔 工件材料：灰鑄鐵 刀具：φ 麻花鉆，φ 擴(kuò)孔鉆， φ 鉸刀，φ 14鉸刀 （ 1） 鉆 2φ 查《工藝師手冊(cè)》表 2813， V=30m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=wdv?1000 = ?13 301000? =(r/min) 按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 ns=734 r/min 所以實(shí)際切削速度： V=1000wd? ns=100013? ?734 =(m/min) 查《工藝師手冊(cè)》表 2813， f=(mm/r)， 按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 , 切削工時(shí) : 刀具行程 L= 21 lll ?? =18+1+3=22 (mm) inf lllfnLiT j 21 ???? =?= (min)= (s) 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工步的機(jī)動(dòng)時(shí)間為 T=2 jT = 2= (s) 擴(kuò)ф 13孔至ф 查《工藝師手冊(cè)》表 2832， V=確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=wdv?1000 = ? ? =515 (r/min) 按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 ns=515r/min 所以實(shí)際切削速度： V=1000wd? ns= ? ?515=(m/min) 查《工藝師手冊(cè)》表 2830 f=～ ，取系數(shù) ， 按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 , 切削工時(shí) : 刀具行程 L= 21 lll ?? =18+1+3=22(mm) inf lllfnLiT j 21 ???? = ? = (min)= (s) 以上為擴(kuò)鉆一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工步的機(jī)動(dòng)時(shí)間為 T=2 jT = 2= (s) (3)粗絞ф 孔至 ф 查《工藝師手冊(cè)》表 2840， V=15m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=wdv?1000 = ? 151000? = (r/min) 按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 ns=342 (r/min) 所以實(shí)際切削速度： V=1000wd? ns= ? ?342 =(m/min) 查《工藝師手冊(cè)》表 2840， f=， 按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 , 切削工時(shí) : 刀具行程 L= 21 lll ?? =18+1+3=22(mm) inf lllfnLiT j 21 ???? = ? = (min)= （ s） 以上為絞一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工步的機(jī)動(dòng)時(shí)間為 T=2 jT = 2= (s) (4)精絞ф 孔至ф 14 查《工藝師手冊(cè)》表 2840， V=15m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=wdv?1000 = ? 151000? = (r/min) 按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 ns=342 (r/min) 所以實(shí)際切削速度： V=1000wd? ns= ? ?342 =(m/min) 查《工藝師手冊(cè)》表 2840， f=， 按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 , 切削工時(shí) : 刀具行程 L= 21 lll ?? =18+1+3=22(mm) inf lllfnLiT j 21 ???? = ? = (min)= （ s） 以上為絞一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工步的機(jī)動(dòng)時(shí)間為 T=2 jT = 2= (s) 工序 3粗、精銑前后端面 （ 1）粗銑前后端面 工件材料：灰鑄鐵 工件材料：灰鑄鐵 機(jī)床：臥式銑床 X53K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀直徑選 160mm， z=20 量具：卡板 計(jì)算銑削用量 ： 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為 578，加工余量 Z=，留精銑余量 ，可一次銑削，銑削深度 確定進(jìn)給量 f： 根據(jù)《工藝手冊(cè)》 ,表 966,確定 fz=切削速度： 根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，確定 v=38 (m/min) 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns= dw1000π v = 381000?? = (r/min) 按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 ?nw 75 (r/min) 故實(shí)際切削速度 為： V= 1000nd wwπ = (m/min) 當(dāng) nw =75r (r/min),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ?? nf wz zf m =300 (mm/min) 行程為 lll21??=578+5+2=585 (mm/min) 故機(jī)動(dòng)時(shí)間為： ?tm 585? 300= (min)=117 （ s） 輔助時(shí)間為： ?tr = （ s） (2) 精銑前后端面 計(jì)算銑削用量： 已知毛坯被加工長(zhǎng)度為 578，加工余量 Z=，可