【正文】 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 箱體零件加工工藝及數(shù)控加工程序設(shè)計(jì) （變速箱箱體） 學(xué) 院 機(jī)械交通學(xué)院 專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)姓 名 學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師 職稱目錄摘要 3前言 41變速箱箱體的工藝結(jié)構(gòu)分析 5 5 加工中心加工工藝方案的制定 5 加工中心加工內(nèi)容的選擇 5 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 6 定位基準(zhǔn)分析 6 加工中心的選擇 6 零件的工藝設(shè)計(jì) 6 加工方法的選擇 6 加工階段的劃分 7 工藝路線的制定 7 82 精鏜前后軸承孔夾具的設(shè)計(jì)及數(shù)控加工程序 34 分析零件結(jié)構(gòu)，擬定定位夾緊方案 34 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案、繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖 34 定位誤差的分析計(jì)算 35 定位裝置的設(shè)計(jì) 36 夾緊裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 36 37 37 38參考文獻(xiàn) 41箱體零件加工工藝及數(shù)控加工程序設(shè)計(jì)（變速箱箱體）滕正文摘要：通過對(duì)變速箱箱體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，制定了工藝路線，機(jī)械加工余量與工序尺寸及毛坯尺寸的計(jì)算，設(shè)計(jì)了箱體的加工工藝，并且設(shè)計(jì)精鏜軸承孔的所用專用夾具。對(duì)精鏜軸承孔進(jìn)行了數(shù)控仿真模擬，得出其數(shù)控程序及加工軌跡。關(guān)鍵詞：工藝路線；加工工藝；專用夾具；數(shù)控Cabinet parts processing workers and NC programming (gear box) TENG ZhengwenAbstract: The structure of the gear box analysis, development of the process route, process machinery allowances and calculation of the size and blank size, the design of the cabinet process, and the design of fine boring holes of the bearings with special fixture. Bearing on the fine boring holes of NC simulation, obtained its numerical control program and processing path.Keywords: Routing。 processing technology。 special fixtures。 NC朗讀顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音字典朗讀顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音字典前言 箱體零件是機(jī)器或不見得基礎(chǔ)零件，它吧有關(guān)零件連接成一個(gè)整體，是這些零件保持正確的相對(duì)位置，彼此能協(xié)調(diào)的工作。因此，箱體零件的制造精度將直接影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響機(jī)器的的使用性能和壽命。因而箱體一般有較高的技術(shù)要求。由于機(jī)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和箱體在機(jī)器中的不同功能，箱體零件具有多種不同結(jié)構(gòu)形式，其共同特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，箱壁薄而不均勻，內(nèi)部呈腔型；有若干精度要求較高的平面和孔系，還有較多的緊固螺紋孔等。箱體零件的毛坯通常采用鑄鐵件，因?yàn)榛诣T鐵具有較好的耐磨性，減震性以及良好鑄造性能和切削性能，將價(jià)格也比較的便宜。有時(shí)為了減輕重量，用有色金屬合金鑄造箱體毛坯航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的箱體等）。再點(diǎn)減小批量的生產(chǎn)中，為了縮短生產(chǎn)周期有時(shí)也采用焊接毛坯。毛坯的鑄造方法，取決于成產(chǎn)類型和毛坯尺寸。在單件小批量生產(chǎn)中，多采用木模造型；再大批量生產(chǎn)中廣泛采用金屬膜及其造型，毛坯的精度較高。隨著社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜，人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率也提出了越來越高的要求。尤其是航空航天、軍事、造船等領(lǐng)域所需要的零件，精度要求越來越高，形狀也越來越復(fù)雜，這些零件用普通機(jī)床是難以加工的。數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的機(jī)床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。它是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備，是數(shù)控技術(shù)與機(jī)床所結(jié)合的產(chǎn)物。數(shù)控加工則是根據(jù)被加工零件的圖樣和工藝要求，編制出以數(shù)碼表示的程序，輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置或控制計(jì)算機(jī)中，以控制工件和工具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使之加工出合格的零件的方法。在數(shù)控加工過程中，如果數(shù)控機(jī)床是硬件的話，數(shù)控工藝和數(shù)控程序就相對(duì)于軟件，兩者缺一不可。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善的一種應(yīng)用技術(shù)。實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。編程前必須要做好準(zhǔn)備工作，編程后還要進(jìn)行不要的善后處理工作。嚴(yán)格來說，數(shù)控編程也是屬于數(shù)控加工工藝的范疇。1變速箱箱體的工藝結(jié)構(gòu)分析零件的毛坯鑄造，材料為HT200，機(jī)加工前退火處理消除內(nèi)應(yīng)力。HB17041尺寸精度要求：該零件為復(fù)雜箱體類零件，主要尺寸精度為孔系的孔徑精度，共有6組φ60以上的孔需要鏜削加工，7精度需要精鏜。其它孔徑均在φ20以下只需鉆、擴(kuò)、鉸。兩個(gè)定位銷孔孔徑精度要求較高為7級(jí)精度需要精鉸。另外三組φ16H9孔只需鉆擴(kuò)加工，尺寸精度要求不高。平面尺寸精度只有前后兩端面要求較高為IT10級(jí)，其它尺寸精度為IT13級(jí)以上，未標(biāo)注。沒有特殊表面質(zhì)量要求，一般加工即可達(dá)到此要求。形位公差要求繁多，主要是保證6組軸承孔的相對(duì)位置精度，其中A1組孔以上表面和左定位銷孔軸線為定位基準(zhǔn)其它5組依次以A1組孔定位，具體為A2的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為A1，A3和A4的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為A2，A5的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為A4，A6的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為A5。這6組孔的位置精度要求較高，在普通機(jī)床上需要?jiǎng)澗€找正比較繁瑣，所以可以在臥式加工中心上加工，先加工一面轉(zhuǎn)過180再加工另一面，可以滿足這些位置精度。AAAA、 ，A5以A垂直度要求。分析上表面：上面孔較多共20個(gè)，其中螺紋孔兩個(gè)，定位銷孔兩個(gè)。兩個(gè)定位銷孔的相互位置精度要求較高為IT7級(jí)精度。臥式加工中心完全可以滿足此項(xiàng)位置精度要求，18個(gè)螺紋孔均為M107H，加工中心也可以滿足這些位置精度要求。分析前后面：前后面孔系對(duì)稱，所以在臥式加工中心上加工時(shí)可以先加工一面的孔再使工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)180o加工另一面的孔。這樣就可以滿足位置精度要求，其中垂直度要求主要靠使用同一基準(zhǔn)保證，即加工前后端面時(shí)用頂面和兩個(gè)定位銷孔定位，加工前后端面時(shí)也以頂面和兩個(gè)定位銷孔定位即可，只要保證頂面的定位銷孔的加工精度就可以滿足軸承孔對(duì)于前后端面的垂直度要求。這個(gè)要求在臥式加工中心上是容易實(shí)現(xiàn)的。前后端面的螺紋孔較多，且有位置精度要求，都在7級(jí)以上。其中M8螺紋孔有8個(gè)，M10螺紋孔有10個(gè)，加工中心可一次加工出來且位置精度能很好保證。另外兩端對(duì)稱位置有3組通孔，為8級(jí)精度。臥式加工中心的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)定位精度足可以滿足同軸度要求。另外這3組孔還以A1組軸承孔為基準(zhǔn)平行度公差為350:，在臥式加工中心上一次就可全部加工出前后端面所有孔系，定位基準(zhǔn)統(tǒng)一所以平行度要求也可以很好保證。兩側(cè)面分析：，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心線和上端面，10級(jí)精度。需要在臥式銑床上加工，以A1組孔定位。 加工中心加工工藝方案的制定 加工中心加工內(nèi)容的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?；诖私ㄗh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)?；谝陨峡紤]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