【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 要加工部位有 ：軸承支承孔、結(jié)合面、端面、底座（裝配基面），上平面、螺栓孔、螺紋孔等。對(duì)這些加工部位的技術(shù)要求有： 主軸箱減速箱 體的底平面要求， Ra m? 。 主軸箱減速箱 體上平面的要求較高，作為結(jié)合面，表面粗糙度 Ra m? 。 2? ?? ㎜孔的軸線平行度要求 ： 100，其孔距精度允許公差為177。 ，而且表面粗糙度 Ra m? 。 ? ?? 、 ? ? 孔與 ? ?? 加工要求都較高，表面粗糙度 Ra m? 。 兩孔 ??? 粗糙度要求為 Ra m? ，孔深 20㎜。 ? ? 孔與 ? ?? 有垂直度要求，其垂直度公差為177。 。 箱體上的其余螺紋、螺栓等孔都有位置要求，其表面粗糙度都為 Ra m? 。 毛坯種類的確定 常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時(shí)，一般要綜合考慮以下幾個(gè)因素： （ 1）依據(jù)零件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強(qiáng)度要求高而形狀不太復(fù)雜的鋼制品零件一般采用鍛件。 （ 2）依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結(jié)構(gòu)比較的零件采用鑄件比鍛件合理；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類零件一般都采用鍛件。 （ 3）依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡(jiǎn)單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。 （ 4）確定毛坯時(shí)既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術(shù)、畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 40 頁 新材料的可能性。 又因該零件為箱體類，且外型尺寸較大，材料為 HT200，硬度 190HBS，箱體壁厚 8 ㎜根據(jù)《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》表 71 得 b? =220 ?MP 。因此，采用砂型鑄造毛坯（ 適用于形狀復(fù)雜的毛坯，良好的耐磨性、抗震性、切削加工性和鑄造性能）。 毛坯的形狀和尺寸的確定 毛坯的形狀盡可能與零件相適應(yīng)。在確定，毛坯的形狀時(shí)，為了方便加工，有時(shí)還要考慮下列問題： （ 1）為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對(duì)于形狀不易裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件要考慮增加工藝搭子。毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（對(duì)于外型尺寸）或減去（對(duì)內(nèi)腔尺寸）加工余量。 （ 2）為了提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率，有些小零件可以做成一坯 多件。 （ 3）有些形狀比較特殊，單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個(gè)甚至數(shù)個(gè)合制成一個(gè)毛坯。例如連桿與連桿蓋在一起模鍛，待加工到一定程度再切割分開。 在確定毛坯時(shí)，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，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)一》表 124，大批量生產(chǎn)鑄件的尺寸在 8～ 12 級(jí)之間。查表 126，毛坯的機(jī)械加工余量等級(jí)在 E～ G，由表 127 得加工余量為 ㎜，為了加工方便和滿足要求取： 底面和孔的加工余量位 ㎜，上平面 ㎜。 根據(jù)表 129 鑄件最小孔尺寸 30 ㎜，表 130 一些不方便加工的特殊孔，可以鑄出（ 8～ 10）㎜。由以上確定毛坯的外形尺寸為 526 217 191（ 105）㎜。 毛坯的材料熱處理 箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當(dāng)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(shí)，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。 毛坯未進(jìn)入機(jī)械加工車間之前，為消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，對(duì)毛坯應(yīng)進(jìn)行人工實(shí)效處理，對(duì)某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進(jìn)行時(shí)效處理。 毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)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(yīng)該達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。 繪制毛坯圖 毛坯圖見后面附圖。 體加工工藝析過程分析 主軸箱減速箱 體加工的工藝路線 工序Ⅰ：鑄造箱體毛坯 。 工序Ⅱ：熱處理（消除內(nèi)應(yīng)力），采用退火。 工序Ⅲ：涂 漆（非加工表面涂防銹漆）。 工序Ⅳ： 以箱體的底平面和 ? 35 孔作為粗基準(zhǔn)，銑削上平面保證尺寸 182 ㎜和 96 ㎜。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 40 頁 工序Ⅴ：以上平面和外形定位加工（鉆、擴(kuò)、鉸） 2? 8孔，使這兩孔成為工藝孔。 工序Ⅵ：以上平面和 2? 8 作為精基準(zhǔn)加工并定位，銑削 204 ?? 凸臺(tái)。 工序Ⅶ：以上平面和 2? 8 作為精基準(zhǔn)加工并定位，粗精銑削底平面。 工序Ⅷ：以上平面和 2? 8 定位，粗鏜 2? ?? 、 ?? ㎜。 工序Ⅸ：以上平面和 2? 8 定位，粗鏜 ??? ㎜ 、 ??? ㎜ 、 ? 77 孔 。 工序Ⅹ：以 2? 8 孔和上平面定位，半精鏜 2? ?? 、 ?? 。 工序Ⅺ：以上平面和 2? 8 定位，半精鏜 ??? 、 ??? ㎜孔、 ? 77 孔。 工序Ⅻ： 以上平面和 2? 8 作為精基準(zhǔn)加工并定位，精鏜 2? ?? 、 ?? 。 工序ⅩⅢ： 以上平面和 2? 8作為精基準(zhǔn)加工并定位，精鏜 ??? 、 ??? ㎜孔 。 工序Ⅹ Ⅳ ： 以上平面和 2? 8作為精基準(zhǔn)加工并定位， 锪 ? 7 ? 60 孔底平面。 工序Ⅹ Ⅴ ： 以上平面和 2? 8作為精基準(zhǔn)加工并定位，鉆 6M M1 3M M12。 工序Ⅹ Ⅵ ： 以 上平面和 2? 8作為精基準(zhǔn)加工并定位，攻 6M M1 3M M12。 工序Ⅹ Ⅶ ： 以上平面和 2? 8作為精基準(zhǔn)加工并定位， 鉆 4M1 4M6 孔，鉆 ? 20 孔 。 工序Ⅹ Ⅷ ： 以上平面和 2? 8作為精基準(zhǔn)加工并定位， 攻 4M12 孔 ,攻 4M6孔， 工序 ⅩⅨ ： 以底平面和 2? 8定位，鉆、攻 8M10。 工序Ⅹ Ⅹ ：鉗工去毛刺，倒角等。 工序ⅩⅪ：清洗上油。 工序Ⅹ Ⅻ ：檢驗(yàn)。 工序 Ⅹ ⅩⅢ ：入庫。 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)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(zhǔn)，粗加工時(shí) 能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，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(yīng)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(jí)為 IT11IT12。粗糙度為 Ra80100μ畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 40 頁 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(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為 IT9IT10。表面粗糙度為 m （ 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(dá)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(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切削用量，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 IT6IT7，表面粗糙度為 m. （ 4）光整加工階段 對(duì)某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對(duì)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(jí)一般為 IT5IT6，表面粗糙度為 m。 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。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可 以安排鉆小空之類的粗加工。 工序的集中與分散 制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 （ 1）工序集中的特點(diǎn) 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 （ 2）工序分散的特點(diǎn) 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。根據(jù)本零件的加工要求為批量生產(chǎn)，則應(yīng)工序集中。 加工順序的安排 零件的加工過程通常包括機(jī)械加工工序，熱處理工序，以及輔助工序。在安排加工順序時(shí)常遵循以下原則： 機(jī)械加工工序安排 （ 1）先粗后精，先粗加工，其次半精加工，最 后安排 精加工和光整加工。 （ 2）先加工基準(zhǔn)面后加工其它面。首先以粗基準(zhǔn)定位加工出精基準(zhǔn)，然后以精基準(zhǔn)定畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 40 頁 位加工其它表面。箱體、底座、支架類零件，其上的平面較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，因此一般都是先加工平面，在加工孔，稱之為“先面后孔”原則。 （ 3）先主后次。先安排主要的表面的加工。主要表面指裝配基準(zhǔn)面，工作表面等。 熱處理工序的安排 熱處理工序在工藝路線中的安排主要取決于熱處理的目的。有以下幾種情況： （ 1）退火與正火通常安排在粗加工之前。他們的主要目的是改善材料的切削加工性能和消除 內(nèi)應(yīng)力。 （ 2）調(diào)質(zhì)一般安排在粗加工之后，半精加工之前進(jìn)行。調(diào)質(zhì)使零件獲的較好的綜合機(jī)械性能也可使金屬組織細(xì)化致密，為以后淬火和 氮化減少變形作預(yù)備處理。 （ 3）時(shí)效處理。一般鑄件通常安排在粗加工之后。高精度復(fù)雜鑄件應(yīng)在半精加工之前后各安排一次。剛性差的精密零件應(yīng)在粗加工、半精加工、精加工多次安排時(shí)效處理。時(shí)效處理的目的是消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定零件精度。 （ 4）淬火。分整體淬火，表面淬火和滲碳淬火。一般安排在精加工與半精加工之間進(jìn)行。表面淬火之前常要進(jìn)行調(diào)質(zhì)及正火處理。 淬火的目的是為了使零件獲得高的硬度和耐磨性。 （ 5）淡化。安排在精細(xì)磨之前。淡化前還需要安排調(diào)質(zhì)處理，淡化能提高零件硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和抗蝕性。 （ 6）發(fā)蘭。表面鍍層等表面處理。應(yīng)安排在工藝過程之后。 輔助工序的安排 檢驗(yàn)工序是重要的輔助工序，除每道工序操作者自檢外，還應(yīng)在下列加工階段，專門安排檢驗(yàn)工序。 （ 1）粗加工階段結(jié)束之后； （ 2）重要的工序的前后； （ 3）工件從一個(gè)車間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車間時(shí)； （ 4）工件全部加工完畢后。 輔助工序還有去毛刺、清洗、涂防銹油、 油漆等，應(yīng)分別安排于工藝過程所需之處。 填寫工藝卡片 工藝卡片見后面附圖 選擇機(jī)床和工藝裝備 工序Ⅳ （ 1）選擇機(jī)床 本公序要求達(dá)到表面粗糙度為 ，需要兩次銑削才能完成，選用 XA6132 萬能臥式升降臺(tái)銑床。 （ 2）選擇銑刀及其參數(shù) 根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用 YG6 硬質(zhì)合金面銑刀。 根據(jù)表 132 ea 取 208 ㎜ 0d 取 315 ㎜ 齒數(shù) z 粗銑取 16，精銑取 28 表 141 選取刀具幾何角度主偏角 060?rk ，副偏角 039。 5?rk ，后角 00 8?a ，刃傾角 020??s? ，前角 00 5?r 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 40 頁 注：工藝系統(tǒng)剛性在中等條件下，余量為 3～ 6㎜時(shí)，取 rk = 00 7545? 。 （ 3）工藝裝備 專用夾具，游標(biāo)卡尺，莫氏圓錐中間套 606，圓錐柄夾頭 QMS3，莫氏圓錐柄銑刀刀桿 A680 工序Ⅴ （ 1）選擇機(jī)床 主軸箱減速箱 體 的外形尺寸為 526 208 182 ㎜要加工的孔2? ? ，孔深 20㎜， aR = 。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 選用 z3025 搖臂鉆床。 （ 2）選擇刀具及其參數(shù) 選用標(biāo)準(zhǔn)系列： ? 高速鋼直柄麻花鉆， ? 高速鋼整體式擴(kuò)孔鉆，選用 ? 8 高速鋼鉸刀。主偏角 060?rk ，后角 00 12?a ， ?2 = 0120 ， 050?? ， 025?? 。 （ 3）工藝裝備 量規(guī)：內(nèi)徑百分表，卡尺。輔具：快換鉆套 12K8 12, 12K7 12,8F7 12K6 12。 工序Ⅵ （ 1）選擇機(jī)床 本工序要求不高，要求表面粗糙度達(dá)到 ,為了方便和經(jīng)濟(jì)性。因此，選用 XA6132 萬能臥式升降臺(tái)銑床。 （ 2）選擇銑刀及其參數(shù) 根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用 YG6 硬質(zhì)合金面銑刀。 ead )~(0 ? ea — 銑削寬度 0d — 刀具直徑 根據(jù)表 132 ea 取 208 ㎜ 0d 取 315 ㎜ 齒數(shù) z取 20 表 141 選取刀具幾何角度主偏角 060?rk ，副偏角 039。 5?rk ，后角 00 8?a ，刃傾角 020??s? ，前角 00 5?r 。 （ 3）工藝裝備 專用夾具，游標(biāo)卡尺，莫氏圓錐中間套 606，圓錐柄夾頭 QMS3，莫氏圓錐柄銑刀刀桿 A680 工序Ⅶ （ 1）選擇機(jī)床 本工序要求不高，只要求表面粗糙度達(dá)到 ,為了 方便和經(jīng)濟(jì)性。因此，選用 XA6132 萬能臥式升降臺(tái)銑床。 （ 2）選擇銑刀及其參數(shù) 選用 YG6 硬質(zhì)合金面銑刀。 根據(jù)表 132 ea 取 20 ㎜ 0d 取 80 ㎜ 齒數(shù) z取 20 表 141 選取刀具幾何角度主偏角 060?rk ，副偏角 039。 5?rk ，后角 00 8?a ，刃傾具，游角 020??s? ，前角 00 5?r 。 （ 3）工藝裝備 專用夾標(biāo)卡尺，莫氏圓錐中間套 302，圓錐柄夾頭 QMS5，莫氏圓錐柄銑刀刀桿 A322 100。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 共 40 頁 工序Ⅷ、工序 Ⅸ、工序Ⅺ、工序Ⅻ、工序ⅩⅢ （ 1）選擇機(jī)床 由于加工要求高，則選用專用鏜床。 （ 2）選用刀具及其參數(shù) 量規(guī)：內(nèi)徑百分表，卡尺，水平儀。 鏜 ??? ㎜孔 ,鏜 ???㎜孔鏜桿直徑取 20㎜，鏜刀長(zhǎng)度 32 ㎜。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》列出下表： 表 4— 1鏜刀的參數(shù) 編號(hào)位置 1 2 3 4 5 6 8 9 表達(dá)特性 刀桿形式 鏜桿直徑（㎜） 鏜刀長(zhǎng)度（㎜） 夾緊形式 刀片形狀 頭部形式 刀片后角 切削方向 參照表 數(shù)值 硬質(zhì)合金 32 B40 螺釘式（ S 型） A G 090 N0 L 工序ⅩⅣ、工序ⅩⅤ、工序ⅩⅥ、工序ⅩⅨ、工序ⅩⅧ、工序ⅩⅦ 鉆、攻所用的工具根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 攻螺紋前鉆孔直徑：均選用高速鋼，且鉆 頭主偏角均為 060 ，絲錐為 090 ，參數(shù)如表 4— 2鉆孔刀具參數(shù)。 表 4— 2鉆孔刀具參數(shù) 加工孔(㎜ ) M6 M8 M10 M12 M16 ? 60 ? 77 ? 20 鉆頭直徑(㎜ ) 5 14 35 47 20 絲錐直徑(㎜ ) 6 8 10 12 16 選擇基準(zhǔn) 在制定工藝過程時(shí)，選擇定位基準(zhǔn)的主要目的是為了保證加工表面的位置精度。因此選擇定位基準(zhǔn)的總原則應(yīng)該是從有較高位置精度要求的表面中進(jìn)行選擇。定位基準(zhǔn)的選擇包括粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇。 粗基準(zhǔn)選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)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)選擇的原則是： （ 1）選擇應(yīng)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。 （ 2）選擇加工余量要求均