【正文】 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計YJ3150傳動箱體的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工裝設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計 零件的作用題目所給定的零件是YJ3150傳動箱體，該傳動箱體的外315mmX100mmX380mm，其零件尺寸較大，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜。其中Ф72mm與Ф62mm、Ф55mm與Ф68mm、Ф40mm與Ф50mm、Ф62mm與Ф62mm、Ф40mm與Ф50mm孔的同軸度要求和尺寸精度要求都較高，,:100mm的平行度要求，對Ф40mm與Ф50mm、Ф62mm與Ф62mm、:100mm的垂直度要求，而這些孔都是與軸配合其支撐作用。所以對這些孔都要求精加工，因為其尺寸精度相互位置精度直接影響著機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是很關(guān)鍵的。零件的材料是HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單、鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削。為此以下是傳動箱體需要加工的表面及加工表面之間的位置要求。這一組加工表面包括：Ф72mm、Ф68mm、Ф50mm、Ф62mm孔的凸臺外表面與內(nèi)表面。而對后面主要保證是Ф62的外表面與內(nèi)凸臺面距離為35mm與保證Ф55mm凸臺面厚度為20mm與凹面厚度12mm。各表面粗糙度要求值不是很大，而加工面方法有刨、銑、磨，而刨的效率低，而且不適合加工凹面，所以不采用而鑄鐵易脆也不采用磨削，所以這四個面用精銑加工保證其尺寸、位置精度要求。這兩孔為同軸孔，，要求精度等級為IT7級?？梢钥闯鰞煽椎募庸ひ蟾撸枰M(jìn)行精加工保證加工要求。這兩組孔都為同軸孔，，要求精度等級為IT7級，可以看出這兩組孔的加工要求高需進(jìn)行精加工保證加工要求。、2X（Ф50mm孔與Ф40mm孔）、Ф62mm孔與Ф62mm孔這幾組孔的加工要求與上面大致相同，不同之處在于2X（Ф50mm孔與Ф40mm孔）:100mm的垂直度要求并且，這6組孔軸線都有較高的平行度要求，:100mm的平行度要求所以的進(jìn)行精加工才能保證這些加工要求。該孔位置尺寸為線性尺寸且無公差要求，用一般鉆孔即可滿足。2個Ф20mm的沉頭孔位置尺寸為一般線性尺寸且一般公差，孔之間沒有位置度要求。、2Ф12mm錐孔這一組加工表面包括：8Ф13mm孔、2Ф12mm錐孔，其8Ф13mm孔、2Ф12mm錐孔的表面粗糙度為永不去除材料的方法獲得的，既保持沒加工孔之前的粗糙度，空內(nèi)表面沒有粗糙度要求。這一組加工表面是螺紋孔M6且12個螺紋孔的位置是在2XФ70mm孔、2XФ64mm孔上按相互間夾角為60度均勻分布的螺紋孔。同上面一樣這一組加工表面是螺紋孔M8且18個螺紋孔的位置尺寸是在Ф88mm、2XФ84mm、3XФ78mm孔上按相互夾角為60度均勻分布的螺紋孔。由上面分析可知：傳動箱體的尺寸精度和位置精度要求都比較高，所以為了保證其加工要求設(shè)計專用夾具加工是箱體獲得需要的尺寸精度與位置精度是很需要的，并且使用專用夾具還可以有效的提高裝夾效率。、初步確定毛坯的形狀在確定毛坯時要考慮經(jīng)濟(jì)性，雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近可以減少加工余量，提高利用率，降低了加工成本，但這可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要昂貴的毛坯制造設(shè)備。增加毛坯的制造成本，并且本產(chǎn)品屬于大批量生產(chǎn)。因此，毛坯的種類形狀尺寸的確定一定要考慮零件的成本問題但要保證零件的使用性能。傳動箱體為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)有一定的結(jié)構(gòu)工藝要求：a. 鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。，不得有尖角。，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便模。，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。，應(yīng)有較好的可鑄性。該傳動箱體零件外形較均勻，且壁厚均勻，主要是起支撐和保證配合零件的相對位置精度。另外該零件較大，根據(jù)箱體零件的結(jié)構(gòu)特點和使用要求，通常都以鑄件為毛坯，且以鑄造性能良好、價格便宜，并有良好耐壓、耐磨和減振性能的鑄鐵為主。正確選擇鑄造方法的原則是：根據(jù)生產(chǎn)量的大小和各廠設(shè)備、技術(shù)的實際條件，結(jié)合各種鑄造方法的基本工藝特點，在首先保證零件技術(shù)要求的前提下，選擇工藝簡便、質(zhì)量穩(wěn)定和成本低廉的鑄造方法。零件材料為HT200，形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，壁厚不是很厚，不宜采用金屬型鑄造。金屬型鑄造雖然鑄件內(nèi)部組織致密，機(jī)械性能較高、生產(chǎn)效率高，但是金屬型鑄造成本高，另外澆注時金屬的充型能力和排氣條件差，并且冷卻時易產(chǎn)生白口組織使得零件表面較硬，很難切削加工，不過可采用砂型手工造型或砂型機(jī)器造型，考慮到為大批生產(chǎn)，確定毛坯的制造方法為砂型機(jī)器造型。零件毛坯可與傳動箱體零件盡量接近毛坯尺寸通過確定各加工表面的加工余量后決定，那是在設(shè)計，繪制毛坯圖。定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2）選擇要求加工余量均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。以保證加工面與定位基準(zhǔn)面之間有一正確的位置，在以后加工該面時，余量就能均勻。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4）粗基準(zhǔn)只能有效使用一次。因為粗基準(zhǔn)本身都是未經(jīng)機(jī)械加工的毛坯表面，其精度和表面粗糙度都較差，如果在某一個或幾個自由度上重復(fù)使用粗基準(zhǔn)，則不能保證兩次裝夾下工件與機(jī)床、刀具的相對位置一致，因而使得兩次裝夾下加工出來的表面之間位置精度降低。（5）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。對于箱體零件由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工面多，其主要加工表面是平面和孔，通常平面的加工精度較易保證，而精度較高的支撐孔以及孔與孔之間、孔與平面之間相互位置精度則較難保證。所以應(yīng)按照箱體零件工藝特點，先加工面以加工好的平面定位再來加工孔，這樣既能保證孔的加工要求又能保證面的加工要求。因此該傳動箱體中選擇最大面即前面380mmX315mm作為粗基準(zhǔn)，以此定位先粗切出后面，再以后面定位粗、精加工出前面380mmX315mm，然后再以前面作為定位基準(zhǔn)精加工出后面，這樣有利于保證前后面的加工質(zhì)量，為兩側(cè)面沒有要求，所以可直接鑄造滿足其要求。另外，在加工面時我們可以在380mmX315mm面下采用兩塊窄的平行的支撐板支撐，這可以限制箱體的3個自由度，在箱體底面有兩個支撐釘擋住，這樣又可以限制2個自由度，最后在側(cè)面用1個支撐釘即可將傳動箱體的6個自由度完全限制，另一面加工定位方式相同。（1）基準(zhǔn)重合原則 即盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。（3）互為基準(zhǔn)的原則 選擇精基準(zhǔn)時，有時兩個被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。（4）自為基準(zhǔn)原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。在該傳動箱體的加工表面中，主要選取箱體前面與箱體后面作用精基準(zhǔn)，而箱體前后面的加工要求較高，精加工時按照“互為基準(zhǔn)”的精基準(zhǔn)原則進(jìn)行加工。在精基準(zhǔn)的選擇中主要應(yīng)考慮有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)確、基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時是加工的勞動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于我們設(shè)計傳動箱體的加工工藝來說，應(yīng)選擇能滿足Ф72與Ф62,2個Ф50與Ф40，Ф62與Ф62，2個Ф68與Ф55孔加工精度要求的加工方法及設(shè)備，除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外也要考慮到經(jīng)濟(jì)因素，在足夠精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格較低的機(jī)床設(shè)備，選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求選定最終加工方法，在選擇前面各工序的加工方法。如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車→半精車→淬火→粗磨。本零件的加工表面有平面、內(nèi)孔、內(nèi)螺紋，材料為HT200。參考參考文獻(xiàn)1《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》確定各面加工方法選擇如下：其中加工前面Ф72mm孔、2XФ68mm孔、2XФ50mm孔、Ф62mm孔凸面時應(yīng)保證厚度尺寸為20mm,為未注公差尺寸，根據(jù)參考文獻(xiàn)2《機(jī)械設(shè)計手冊》中GB/T1804—2000規(guī)定參考表2246取其極限偏差為20177。（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）而在加工前面的凹面時，應(yīng)保證厚度尺寸為12，為未注公差尺寸，根據(jù)參考文獻(xiàn)2《機(jī)械設(shè)計手冊》中GB/T18042000規(guī)定參考表2246取其極限偏差為12177。，用一般銑削加工即可滿足。在加工箱體前面時，其中加工2XФ62mm孔與2XФ55mm孔的凸臺面時下部Ф62mm孔的壁厚應(yīng)保證為35mm而上部Ф62mm孔與2XФ55mm孔的壁厚應(yīng)保證為20mm，另外再加工2XФ40孔時壁厚應(yīng)保證為12mm，所有壁厚為未注公差尺寸，所以根據(jù)參考文獻(xiàn)2《機(jī)械設(shè)計手冊》中GB/T18042000規(guī)定參考表2246取其極限偏差分別為20177。、12177。，所以需進(jìn)行精銑（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》），而2XФ40mm孔表面粗糙度為不去除材料的方法得到的，所以用一般銑削加工可滿足要求。在加工上表面時應(yīng)保證該表面與前面的頂邊距離為62mm，同樣為未注公差尺寸，,則需進(jìn)行精銑才能達(dá)到要求。、2XФ55mm孔與Ф68mm孔、2XФ50mm孔與Ф40mm孔、Ф62mm孔與Ф62mm孔由于這些孔都是同軸孔系，而且孔的公差等級為IT7級，孔在傳動箱鑄造時將其鑄出，而在加工時采用鏜孔的方法加工，工序采用粗鏜→半精鏜→精鏜（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）。Ф20mm的通孔孔徑尺寸為未注公差尺寸，只需鉆孔即可（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）。而2個Ф20mm臺階孔孔徑尺寸為未注公差尺寸，按IT13級，其中孔深