【文章內(nèi)容簡介】 0mm，如圖 所示。 其他各面板的生成。 此過程僅例舉部分圖樣生成過程，使用拉伸命令分別拉伸各特征面域創(chuàng)建個部分的三維實體，包括拉伸、繪制連接板、軸孔、圓角等 ，并且運用差集繪制出孔。 圖 線框圖 圖 面域圖 圖 底板的拉伸 無錫太湖學院學士學位論文 4 前后板的生成，同上底板繪制步驟相同，分別做線框、面域，然后拉伸出規(guī)定的長度，如圖 所示。 左箱殼的生成，隱藏上半部分繪圖時的圖層，然后繪制左箱殼的外形圖。做成面域，最后在進行拉伸功能形成實體，如圖 所示。 選中圓面做拉伸，依次選中側(cè)面的各圓面分別做拉伸，拉伸高度為 60mm。做差集，點擊差集按鈕先選中外圍的實體模型，然后右擊，再選中各圓柱模型右擊即可差集，如圖 所示。 零件 各部分拼接（使用命令：移動、對齊、 USC）。 殼體的移動，將做好的不同部位在同一個圖層里打開，運用對象捕捉功能鍵，將相對圖 前后板的拉伸 圖 左箱殼的拉伸 圖 實體模型做差集 圖 各部分的移動 主軸箱箱體工藝工裝設(shè)計 5 位置不確定的各部分移動到正確的位置，以便于進行拼接與組合，如圖 所示。 做并集，在確保上步各部分已經(jīng)移動到準確的位置并對齊之后，點擊并集按鈕先選一部分實體模型，再選中另一部分實體模型右擊即可并集，如圖 所示。 整體編輯，箱體成型（使用命令：并集、差集、圓角）。 同上，運用拉伸、移動和差集做箱體的最后一部分右箱殼，然 后將右箱殼移動到相應的位置，打開各實體圖層，運用并集將所有部分形成一個整體，并且進行倒圓角等處理，如圖 所示。 圖 實體模型做并集 圖 箱體成形 無錫太湖學院學士學位論文 6 3 零件的分析 零件的作用 題目所給定的零件是 C6150 車床主軸箱箱體（如圖 所示及圖 所示），其主要作用是：箱體類零件是機器或部件的基礎(chǔ)零件， C6150 車床主軸箱箱體是 將主電機傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過一系列的變速機構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時 主軸 箱分出部分動力將運動傳給進給箱。 同時它將機器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運動或動力。 因而主軸 箱 是 C6150 車床主傳動系 中 的 關(guān)鍵零件。 因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機器或部件的精度、性能和壽命。 圖 零件圖 主軸箱箱體工藝工裝設(shè)計 7 零件的工藝分析 零件圖樣分析 在編制零件機械加工工藝規(guī)程之前，首先應研究零件的工作圖樣和產(chǎn)品裝備圖樣，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確該零件在產(chǎn)品中的位置和作用；了解并研究各項技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，以 便在擬定工藝規(guī)程時采用適當?shù)拇胧┘右员ＷC。 圖 零件展開圖 無錫太湖學院學士學位論文 8 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，減震性能良好。 傳動箱體 需要加工表面以及加工表面的位置要求。現(xiàn)分析如下： 1）該零件為機床主軸箱，主要加工部位為平面和孔系，其結(jié)構(gòu)復雜，精度要求又高，加工時應注意選擇定位基準及夾緊力。 2）箱體上 B 面平面度公差為 。 3）箱體上 A 面與 D 面的垂直度公差為 4）箱體上 C 面與 D 面的垂直 度公差為 5）箱體上 D 面與 W 面的垂直度公差為 。 6） 1 軸軸孔的軸線對基準 K、 C 的圓跳動公差分別為 7） D 軸軸孔的軸線對基準 C 的平行度公差為 ；對基準 H 的平行度公差為 8）Ⅲ鈾軸孔的軸線對基準 C 的平行度公差為 ；對基準 V 的平行度公差為。 9）Ⅳ軸軸孔內(nèi)表面對基準 H 的平行度公差為 ；Ⅳ軸各軸孔表面對基準 C的同軸度公差為φ 。 10）Ⅳ軸各軸孔的圓度公差均為 。每孔內(nèi)表面相對側(cè)母線的平行度公差為。 11）Ⅳ軸軸孔的軸線對基準 D 的平行度公差為 。 12）Ⅳ軸軸孔的軸線對基準 W 的平行度公差為 。 13） V 軸軸孔的軸線對基準 Q、 N 的平行度公差均為 。 14）Ⅵ軸軸孔的軸線對基準 N 的平行度公差為 。 15）材料 HT200。 16）鑄件人工時效處理。 工藝 分析 工藝分析的目的主要有兩個： 一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理，是否便于加工與裝配； 二是通過工藝分析，對零件的工藝要求有進一步的了解，以便制定出合理的工藝規(guī)程。 1）鑄件必須進行時效處理，以消除應力。有條件時應在露天存放一年以上再加工。 2）為了保證加工精度應使定位基準統(tǒng)一，該零件主要定位基準，集中在 D 面和 W 面上。 3）鏜孔時，在可能的條件下盡量采用“支承鏜削”方法，以增加鏜桿的剛性，提 高加工精度。對直徑較小的孔、應采用鉆、擴、鉸加工方法。 為保證在同一軸上各孔的同軸度，可采用在已加工孔上，安裝導向套再加工其他孔的方法。 主軸箱箱體工藝工裝設(shè)計 9 4）為提高孔的加工精度，應將粗鏜、半精鏜和精鏜分開進行。 5）鑄造時一般φ 50mm以下孔不鑄出。 6）孔的尺寸精度檢驗，使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑百分表進行測量。軸內(nèi)孔之間距離的測量可以通過孔與孔之間壁厚進行間接測量。 7）同一軸線上各孔的同軸度，可采用檢驗心軸進行檢驗。 8）各軸孔的軸線之間的平行度，以及軸孔的軸線與基準面的平行 度，均應通過檢驗心軸進行測量。 C6150 車床主軸箱箱體作為主傳動系的支承零件，各傳動軸間要求一定的位置精度，因此，加工此箱體的主要任務(wù)是保證各孔系間的相互位置精度。在此箱體的加工中保證各孔正確位置是靠 T68 坐標鏜床手動控制坐標來完成的，為更好地保證加工質(zhì)量，單件小批量生產(chǎn)也可采用組合夾具、專用鏜模進行加工，批量較大時，應采用專用鏜模進行加工。 根據(jù) C6150 車床主軸箱箱體零件圖可知，其主要加工面是進行導軌面的加工、表面加工、孔加工、鉆孔、攻絲，孔的精度要求高。該零件年生產(chǎn)屬小批量生產(chǎn)，設(shè)計 加工零件所需要的專用夾具是為了提高勞動效率、降低成本。 無錫太湖學院學士學位論文 10 4 工藝規(guī)程設(shè)計 確定毛坯的制造形式 毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費用、零件生產(chǎn)率和經(jīng)濟性，而且也與零件的機械加工工藝和質(zhì)量密切相關(guān)。故正確選擇毛坯具有重大的技術(shù)經(jīng)濟意義。 毛坯選擇時，應全面考慮以下因素： 1）零件的材料及機械性能要求； 2）零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸； 3）生產(chǎn)類型，它在很大程度上決定采用毛坯制造方法的經(jīng)濟性； 4） 現(xiàn)有生產(chǎn)條件； 5）充分考慮利用新工藝、新材料、新技術(shù)的可能性。 長期使用經(jīng)驗證明，由于灰口鑄鐵有一系列的技術(shù)上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的鑄造性能等）和經(jīng)濟上的優(yōu)點，通常箱體材料采用灰口鑄鐵。最常用的是HT200~400，當載荷較大時，采用 HT300~540 高強鑄鐵。 箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當零件尺寸和重量很大無法采用整體鑄件（受鑄造能力的限制）時，可以采用焊接結(jié)構(gòu)件，它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊接的方法連成一整體毛坯。焊接結(jié)構(gòu)有鑄 — 焊、鑄 — 煅 — 焊、 煅 — 焊等。采用焊接結(jié)構(gòu)可以用小的鑄造設(shè)備制造出大型毛坯，解決鑄造生產(chǎn)能力不足的問題。焊前對各種組合件進行粗加工，可以部分地減輕大型機床的負荷。 毛坯未進入機械加工車間之前，為不消除毛坯的內(nèi)應力，對毛坯應進行人工實效處理，對某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進行時效處理。 毛坯鑄造時，應防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現(xiàn)。特別是主要加工面要求更高。重要的箱體毛坯還應該達到規(guī)定的化學成分和機械性能要求。 圖 毛坯圖 主軸箱箱體工藝工裝設(shè)計 11 該零件為箱體類，且外型尺寸較大，材料為 HT200，零件的形狀較復雜，因此不能用鍛造，只能用鑄件，采用砂型鑄造毛坯（如圖 所示）（適用于形狀復雜的毛坯，良好的耐磨性、抗震性、切削加工性和鑄造性能）。采用小批量造型生產(chǎn)。根據(jù)零件主要的加工表面的粗糙度查參考文獻《機械制造工藝簡明手冊》確定各表面加工余量。 毛坯鑄造時，應防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為了減少毛坯制造時產(chǎn)生殘余應力，應使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆鑄后應安排時效或退火工序。 該主軸箱的材料是 HT200，單件小批生產(chǎn)，由于結(jié)構(gòu)復雜，所以毛坯采用鑄件。為了提高箱體加工精度的穩(wěn)定性 ，采用時效處理以消除內(nèi)應力。 定位基準的選擇 定位基準的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。定位基準選擇正確、合理，可以保證零件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，使生產(chǎn)無法進行。 主軸箱定位基準的選擇，直接關(guān)系到箱體上各個平面與平面之間、孔與平面之間、孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。在選擇基準時，首先要遵守“基準統(tǒng)一”和“基準重合”的原則，同時必須考慮生產(chǎn)批量的大小、生產(chǎn)設(shè)備、特別是夾具的選用等因素。 該箱體的結(jié)構(gòu)復雜，壁厚不均，剛性不 好，而加工精度要求又高，故箱體重要加工表面都要劃分粗、精加工兩個階段，這樣可以避免粗加工造成的內(nèi)應力、切削力、夾緊力和切削熱對加工精度的影響，有利于保證箱體的加工精度。 粗基準的選擇 選擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。具體選擇時應考慮下列原則： ① 重要表面 原則 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應選擇該表面為粗基準。 ② 不加工表面 原則 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應選擇不加工面為粗基準。 ③ 余量最小 原則 如果零件上每個表面都要加工，則應選擇其中加工余量最小的表面為粗基準，以避免該表面在加工時因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。 ④ 使用一次 原則 因為粗基準本身都是未經(jīng)機械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復使用將產(chǎn)無錫太湖學院學士學位論文 12 生 較大的誤差。 ⑤ 平整光潔 原則 以便工 件定位可靠、夾緊方便。 根據(jù)生產(chǎn)類型不同，實現(xiàn)以主軸孔為粗基準的工件安裝方式也不一樣。大批大量生產(chǎn)時，由于毛坯精度高，可以直接用箱體上的重要孔在專用夾具上定位，工件安裝迅速，生產(chǎn)率高。在單件、小批及中批生產(chǎn)時，一般毛坯精度較低，按上述辦法選擇粗基準，往往會造成箱體外形偏斜，甚至局部加工余量不夠，因此通常采用劃線找正的辦法進行第一道的工序加工，即以主軸孔及中心線為粗基準對毛坯進行劃線和檢查，必要時予以糾正，糾正后孔的余量應足夠，但不應定均勻。 該主軸箱箱體為單件小批量生產(chǎn)，在單件小批量生產(chǎn)時，由于毛坯精度低， 所以以劃線找正法安裝。劃線時先找正主軸孔中心，然后以主軸孔為基準找出其他需加工平面的位置。加工該箱體時，按所劃的線找正安裝工件，則體現(xiàn)的是以主軸孔作為粗基準。 精基準的選擇 選擇精基準時，主要考慮保證加工精度和工件裝夾方便可靠。一般應考慮以下原則： 1) 基準重合原則 即選用設(shè)計基準作為定位基準，以避免定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 2) 基準統(tǒng)一原則 應采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準統(tǒng)一原則 。 3) 自為基準原則 某些要求加工余量小而 均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準，稱為自為基準原則。 4) 互為基準原則 5) 便于裝夾原則 所選精基準應保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計簡單、操作方便。 為了保證箱體零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的相互位置和距離尺寸精度，箱體類零件精基準選