【文章內(nèi)容簡介】 穩(wěn)定性。還具有提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動強度的優(yōu)點。 操作維修方便，使用安全可靠 機床的操縱，觀察，調(diào)整，裝卸工件和工具應方便省力。機床維護須簡單，部件便于拆裝，易于查找故障進行修理，并便于安裝和運輸。 使用安全包括操作者的安全，誤操作的防止，超載的保護，有關動作的互鎖以及對故障或廢品的報警。 提高三化程度 河北工程大學畢業(yè)設計 6 三化是指機床品種系列化，零部件通用化和零件標準化。提高三化程度對發(fā)展機床品種，規(guī)格，數(shù)量 和質(zhì)量，對于機床的制造，使用和修理，對于新產(chǎn)品的設計和老產(chǎn)品的革新等方面都有十分重要的意義。 噪聲小 由于機床切削速度的提高，功率的增加，自動化功能的增多和機床變速范圍的擴大，機床噪聲問題已經(jīng)成為機床設計中必須考慮的一個問題。 成本低 在保證實現(xiàn)機床的性能要求的同時，也要注意使機床具有很高的經(jīng)濟效益。對于機床生產(chǎn)廠的經(jīng)濟效益來說，機床成本尤為重要。機床的成本不僅包括材料，加工制造費用，還包括研制和管理費用，必須十分重視和努力降低機床的成本。 可靠性 機床的工作可靠性也是一項重要的技術經(jīng)濟指標。隨 著自動化水平的不斷提高，需要許多機床，儀表，控制系統(tǒng)和輔助裝置協(xié)同工作。它們對機床的可靠性指標的要求是相當高的。 河北工程大學畢業(yè)設計 7 第 2 章 零件的分析 生產(chǎn)類型的確定 由設計任務書知，生產(chǎn)綱領為 50000 件 /年，批量為設計本專機一臺。 根據(jù)《實用機械制造工藝設計手冊》第 64 頁 表 41 知： 變速箱體的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，精銑變速箱體兩端面專機為單件生產(chǎn)。 零件的作用 變速箱體內(nèi)裝有輸入軸和輸出軸以及其它傳動軸和齒輪等，通過改變安裝在這些軸上的滑移齒輪的位置來實現(xiàn)滑移齒輪和固定齒輪的傳動比的改變，從而實現(xiàn) 各傳動軸轉速的改變，來改變拖拉機的進行速度。因而，變速箱體的主要功用就是支承各傳動軸，實現(xiàn)各傳動軸的準確定位，保證各軸之間的中心距和平行度，并且保證拖拉機變速箱體部件與其相連接的其它部件的正確安裝。 零件的工藝分析 由變速箱箱體零件圖可知。拖拉機變速箱箱體是一個簿壁殼體零件，它的外表面上有五個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （ 1）以側面為主要加工表面的加工面，這一組加工面包括：頂面的銑削加工； 2179。ф 12N8 的工藝孔加工； 8179。 M106H 的螺紋孔加工； 11179。 M106H 的螺紋孔加工； 3179。ф 的孔加工。其中頂面有表面粗糙度的要求為 m， 19 個螺紋孔均有位置度要求為ф ，兩個工藝孔有粗糙度的要求為 m。那三個孔業(yè)有粗糙度的要求 Ra 為 m。 （ 2）以ф 72Jф 52Jф 62Jф 62Jф 80J7 和ф 115H7 的支撐孔為主要加工表面的加工面。這一組加工面包括： 2179。ф ?? ， 2179。ф ?? ， 2179。ф ?? ， 2179。ф ?? ， 2179。ф ?? 和 2179。ф ?? 的孔；尺寸為 578 的前后端面；前后端面上的 2179。 M87H 的螺紋孔， 3179。 M106H 的螺紋孔， 6179。 M87H 的螺紋孔， 6179。 M126H 的螺紋孔， 3179。 M107H 的螺紋孔， 6179。ф 16H10 的孔和 M16179。河北工程大學畢業(yè)設計 8 的加油孔。其中前后端面的表面粗糙度為 m,所有的螺紋孔和 6 個孔均有 位置度要求ф ，加油孔的粗糙度要求為 m。 （ 3）以兩端面為主要加工表面的加工面，這一組加工表面包括控制尺寸為578mm 和 58mm 的兩端面。兩端面有表面粗糙度要求為 m， 12個螺紋孔均有位置度要求為ф 。 變速箱箱體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 由以上分析可知。該箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于變速箱箱體來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間 的相互關系。 由于拖拉機變速箱的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是變速箱加工過程中的主要考慮因素。 孔和平面的加工順序 箱體類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工箱體上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。變速箱箱體的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。 變速箱箱體零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的 原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 孔系加工方案選擇 變速箱箱體孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格最底的機床。 根據(jù)江淮 12 變速箱箱體零件圖所示的變速箱箱體的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 用鏜模法鏜孔在大批量生產(chǎn)中，拖拉機變速箱箱體孔系加工一般都在組合鏜河北工程大學畢業(yè)設計 9 床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件 孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關鍵孔系的精度。 采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結構復雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 加工方法選擇的原則 （ 1）所選加工方法應考慮每種加工方法的經(jīng)濟、精度要求相適應。 （ 2）所選加工方法能確保加 工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。 （ 3）所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應。 （ 4）加工方法要與生產(chǎn)類型相適應。 （ 5）所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設備條件和工人技術水平相適應 加工階段的劃分 按照加工性質(zhì)和作用的不同，工藝過程一般可劃分為三個加工階段： (1)粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量 ，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為 IT11IT12 ，粗糙度為 Ra80100μ m。 (2)半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為 10~9 ITIT 。表面粗糙度為umRa ~10 。 河北工程大學畢業(yè)設計 10 (3)精加工階段 精加工階段切除剩余 的少量加工余量 ,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面達到圖紙要求 .另外精加工工序安排在最后 ,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為 7~6 ITIT ，表面粗糙度為 umRa ~10 。 (4)光整加工階段 對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為 6~5 ITIT ,表面粗糙度為 umRa ~ 。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： (1)工序分散原則 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工 人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。 (2)工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡 單的專用機床和工夾具組織河北工程大學畢業(yè)設計 11 流水線生產(chǎn)。 加工工序的安排 零件的加工過程通常包括機械加工工序，熱處理工序，以及輔助工序。在安排加工順序時常遵循以下原則： （ 1） 機械加工 1） 對于形狀復雜、尺寸較大的毛坯，先安排劃線工序，為精基準加工提供找正基準 2） 按“先基準后其他”的順序，首先加工精基準面 3） 在重要表面加工前應對精基準進行修正 4） 按“先主后次，先粗后精”的順序 5） 對于與主要表面有位置精度要求的次要表面應安排在主要表面加工之后加工。 （ 2） 熱處理 1） 退火與正火，毛坯預備性熱處理，應安排在機械加工之前進行。 2） 時效，為消除殘余應力， 對于尺寸大結構復雜的鑄件，需在粗加工前、后各安排時效處理；對于一般鑄件在鑄造后或則粗加工后安排時效處理；對于精度高的鑄件，在半精加工前、后各安排一次時效處理。 3） 淬火，淬火后工件硬度提高，應安排在精加工階段的磨削加工前進行。 4） 滲碳，滲碳易產(chǎn)生變形，應安排在精加工前。 （ 3）輔助工序 1）中間檢驗，一般安排在粗加工全部結束之后，精加工之前；花費工時較多和重要工序的前后。 2）特種檢驗，熒光檢驗、磁力探傷主要用于表面質(zhì)量的檢驗，通常安排在精加工階段。熒光如用于檢驗毛坯的裂紋，則安排在加工前。 河北工程大學畢業(yè)設計 12 3）表面處理，電 鍍、涂層、發(fā)藍等表面處理工序一般安排在工序的最后進行。 粗基準的選擇 選擇應當滿足以下要求： ⑴． 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 ⑵．選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 ⑶．應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 ⑷．應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 ⑸．粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面 大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 為了滿足上述要求，應選擇變速箱的主要支承孔作為主要基準。即以變速箱箱體的 ф62 和 ф72 的支撐孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 精基準的選擇 精基準的選擇原則 ： 河北工程大學畢業(yè)設計 13 ⑴．基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 ⑵．基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。基準的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。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。 ⑶．互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準 反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內(nèi)孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 從保證箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證變速箱箱體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從變速箱箱體零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是變速箱箱體的裝配基準，但因為它與 變速箱箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在