【文章內(nèi)容簡介】 也是對(duì)學(xué)生的一次綜合訓(xùn)練。機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。通過本期設(shè)計(jì)，應(yīng)達(dá)到以下學(xué)習(xí)目的；學(xué)會(huì)查閱有關(guān)手冊(cè)、資料，能夠正確應(yīng)用公式和工藝參數(shù)的有關(guān)數(shù)據(jù)。二零件的分析 題目所給定的零件為箱體機(jī)蓋與機(jī)座。箱體零件是機(jī)器及部件的基礎(chǔ)件，它將機(jī)器及部件的軸，軸承和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個(gè)整體，并按預(yù)定傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)其運(yùn)動(dòng)。 1）Ф100 0 2）Ф100 0+ mm和Ф80 0+。+ mm和Ф80 0+mm兩孔端面對(duì)基面B、A的位置度。3）分割面（箱蓋，箱體的結(jié)合面））鑄件人工時(shí)效處理。5））箱體做煤油滲漏試驗(yàn)。1）減速器箱體、箱座主要加工部分是分割面，軸承孔、通過孔和螺孔其中軸承孔要在箱蓋、箱體合箱后再進(jìn)行孔加工，以確保兩個(gè)軸承孔中心線與分割面的位置，以及兩孔中心線的平行度和中心距。2）減速器整個(gè)箱體壁薄，容易變形，在加工前要進(jìn)行人工時(shí)效處理，以消除鑄件內(nèi)應(yīng)力，加工時(shí)要注意夾緊位置和夾緊力的大小，防止零件變形。3）如果磨削加工分割面不到平面度要求時(shí)，可采用箱蓋與箱體對(duì)研的手法。最終安裝使用時(shí)，一般加密封膠密封。4）減速器箱蓋與箱體不具有互換性，所以以每裝配一套必須鉆鉸定位銷，做標(biāo)記和編號(hào)。5）減速器若批量生產(chǎn)可采用專鍾?；?qū)Ｓ面R床。以保證加工精度及提高生產(chǎn)效率。6）兩孔平行度的精度主要有設(shè)備精度來保證。工件一次裝夾，主軸不移動(dòng)，靠移動(dòng)工作臺(tái)來保證兩孔中心距。7）兩孔平行度檢查，可用兩根心軸分別裝入兩個(gè)軸承孔中，測量兩根心軸兩端的距離差，即可得出平行度誤差。8）兩孔軸心線的位置度也通過兩根心軸進(jìn)行測量。9）箱蓋、箱體的平面度檢查，可將工件放在平臺(tái)上，用百分表測量。10）一般孔的位置，靠鉆模和劃線來保證。三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。由于箱體零件的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，內(nèi)部常為空腔型，某些部位有“隔墻,”箱體壁薄且厚薄不均，而且零件的生產(chǎn)要求為小批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，則選擇采用砂型鑄造的方式進(jìn)行加工。為了消除鑄造時(shí)形成的內(nèi)應(yīng)力，減少變形，保證其加工精度的穩(wěn)定性。毛坯鑄造后要安排人工時(shí)效處理。箱體基準(zhǔn)的選擇，直接關(guān)系到箱體上各個(gè)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(zhǔn)時(shí)，首先要遵守“基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一“的原則，同時(shí)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。1）粗基準(zhǔn)的選擇粗脊準(zhǔn)的作用主要是決定不加工面與加工面的位置關(guān)系，以及保證加工面的余量均勻。箱體零件上一般有一個(gè)（或幾個(gè)）主要的大孔，為了保證孔的加工余量均勻，應(yīng)以該毛坯孔為粗基準(zhǔn)。箱體零件上的不加工面主要考慮內(nèi)腔表面，它和加工面之間的距離尺寸有一定的要求，因?yàn)橄潴w中往往裝有齒輪等傳動(dòng)件，它們與不加工的內(nèi)壁之間的間隙較小，如果加工出的軸承端面與箱體內(nèi)壁之間的距離尺寸相差太大，就有可能使齒輪安裝時(shí)與箱體內(nèi)壁相碰。從這一要求出發(fā)，應(yīng)選內(nèi)壁為粗基準(zhǔn)。但這將使夾具結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，甚至不能實(shí)現(xiàn)?？紤]到鑄造時(shí)內(nèi)壁與主要軸承孔都是同一個(gè)泥心澆注的，因此實(shí)際生產(chǎn)中常以孔為主要粗基準(zhǔn)限制四個(gè)自由度，而輔之以內(nèi)腔或其它毛坯孔為次要基準(zhǔn)面，以達(dá)到完全定位的目的。2）精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)批量生產(chǎn)的減速器箱體通常以頂面和定位銷孔為基準(zhǔn)，機(jī)蓋以下平面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，平面和兩定位銷孔這種定位方式很簡單地限制了工件六個(gè)自由度，定位穩(wěn)定可靠；在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個(gè)面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部分工序的定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一；”此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形小；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)夾緊，但不存在基準(zhǔn)重合誤差。整個(gè)加工過程分為兩個(gè)大的階段，先對(duì)蓋和底座分別進(jìn)行加工，而后再對(duì)裝配好的整體進(jìn)行加工。第一個(gè)階段主要完成平面，緊固孔和定位孔的加工，為箱體的裝合作準(zhǔn)備，第二階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔 及其端面。在兩個(gè)階段之間應(yīng)安排鉗工工序，將蓋與底座合成箱體，并用二錐銷定位，使其保持一定的位置關(guān)系，以保證軸承孔的加工精度和撤裝后的重復(fù)精度。1）箱體機(jī)蓋工藝路線方案: 工序Ⅰ 鑄造 鑄造成形工序Ⅱ 清砂 清除澆注系統(tǒng)、冒口、型砂、飛邊、毛刺等工序Ⅲ 熱處理 人工時(shí)效處理工序Ⅳ 涂底漆 非加工面涂防銹漆工序Ⅴ 劃線 劃分割面加工線，劃Ф100 0+mm、Ф80 0+mm兩個(gè)軸承孔端面加工線，劃頂部斜面加工線（檢查孔）工序Ⅵ 銑 以分割面為裝夾基面，按線找正，夾緊工件，銑頂部斜面，保證尺寸5mm 工序Ⅶ 銑 以已加工的頂部斜面做定位基準(zhǔn)，裝加工件（專用工裝），銑分割面，保證尺寸12毫米（注意周邊尺寸均勻）工序Ⅷ 鉆 以分割面及外形定位，鉆6xФ13mm和2xФ11mm孔，锪以6xФ30mm和2xФ24mm孔深2mm，鉆攻M10螺紋。工序Ⅸ 鉆 以分割面定位鉆攻頂斜面上4xM6螺紋。工序Ⅹ 檢驗(yàn) 檢查各部尺寸及精度。2）箱體機(jī)座工藝路線方案工序Ⅰ 鑄造 鑄造成型。工序Ⅱ 清砂 清除澆口、冒口、型砂、飛邊、毛刺等。工序Ⅲ 熱處理 人工時(shí)效處理。工序Ⅳ 涂漆 非加工面涂防銹漆。工序Ⅴ 劃線 劃分割面加工線，劃兩個(gè)軸孔端面加工線，底面線照顧壁厚均勻。工序Ⅵ 銑 以分割面定位，按線找正，裝夾工件。銑底面保證高度尺寸170mm（工藝尺寸）。工序Ⅶ 銑 以底面定位，按線找正，裝夾工件，銑分割面保證尺寸Ⅷ 銑 定位夾緊，銑兩處寬8mm，深5mm,距內(nèi)壁8mm油槽。工序Ⅸ 鉆 鉆底面6xФ17mm孔， 0锪6xФ30mm孔，深2mm。+(工藝用)，工序Ⅹ 鉆 鉆6xФ13mm和2xФ11孔，锪6xФ30mm和2xФ24mm孔，深2mm。工序Ⅺ 鉆 鉆攻M12測油孔，深16MM,锪Ф20mm，深1mm。工序Ⅻ鉆 0+mm孔及在底面定位，裝夾工件，孔，锪Ф30mm平。工序ⅩⅢ 鉗 箱體底部用煤油做滲漏試驗(yàn)。工序ⅩⅣ 檢驗(yàn) 檢查各部尺寸及精度。3）箱體整體的工藝過程工序Ⅰ 鉗 將箱蓋、箱底對(duì)準(zhǔn)合箱。用6xM12螺栓，螺母緊固。工序Ⅱ 鉆 鉆鉸2xФ18mm,1:50錐度銷孔，裝入錐銷。工序Ⅲ 鉗 將箱蓋、箱體做標(biāo)記、編號(hào)。工序Ⅳ 劃線 已合箱后的分割面為基準(zhǔn)，劃Ф100 0兩軸承孔加工線。工序Ⅴ 鏜 以底面定位，按線找正，裝夾工件，粗鏜Ф100 0Ф80 0+++mm，Ф80 0+mmmm，mm兩軸承孔，留加工余量1～2mm,保證中心距150177。,。工序Ⅵ 鏜 定位夾緊，同工序Ⅴ按分割面精確對(duì)刀。精鏜兩軸承孔至圖樣尺寸，保證中心距150177。,并倒角兩處2x45186。工序Ⅶ 鏜 定位夾緊同工序Ⅴ，鏜軸承孔兩端面（兼顧尺寸均勻）保證尺寸196mm。工序Ⅷ 鉆 以底面，一端面定位，找正裝夾，鉆軸承孔兩面12XM8底孔，深20mm，攻12xM8螺紋深15。工序Ⅸ 鉗 折箱，清理飛邊、邊刺。工序Ⅹ 鉗 合箱裝錐銷，緊固。工序Ⅺ 檢驗(yàn) 檢查各部分尺寸及精度。工序Ⅻ 入庫。、工序尺寸的確定 1）箱蓋①毛坯的外廓尺寸考慮其加工外廓尺寸為428x196x140mm。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡稱《工藝手冊(cè)》，取9級(jí)，加工余量等級(jí)取F級(jí)）確定毛坯長：因?yàn)榱慵啥藶榉羌庸っ?，故不留加工余量，其外廓尺寸長428mm 寬：196+2x6=208mm 高: 140+2x6=152mm ②主要平面加工的工序尺寸及加工余量為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時(shí)工序Ⅵ的銑削深度=3mm,工序Ⅶ的銑削深度=3mm。③加工的工序尺寸及加工余量⑴鉆6xФ13孔鉆孔Ф13mm2z=13mm= ⑵鉆2xФ11mm孔鉆孔：Ф10mm2z=10mm=5mm 擴(kuò)孔：Ф11mm2z=1mm= ⑶攻鉆4xM6孔鉆孔：Ф6mm2z=6mm=3mm 攻孔：M6mm 2）箱底①毛坯的外廓尺寸考慮其加工尺寸為428x196x170mm。根據(jù)《工藝手冊(cè)表》，按公差等級(jí)79級(jí)，取9級(jí)，加工余量等級(jí)取F級(jí)確定毛坯長：428mm 寬：196+2x6=208mm 高：170+2x6=182mm ②主要平面加工的工序尺寸及加工余量為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時(shí)，工序Ⅵ的銑削深度=3mm。③加工的工序尺寸及加工余量⑴鉆6xФ17孔鉆孔：Ф14mm2z=14mm=7mm 擴(kuò)孔：Ф17mm2z=3mm= ⑵鉆6xФ13孔鉆孔：Ф13mm2z=13mm= ⑶鉆2xФ11孔鉆孔：Ф10mm2z=10mm=5mm 擴(kuò)孔：Ф11mm2z=1mm= ⑷攻鉆M12孔鉆孔：Ф12mm2z=12mm=6mm 攻孔：M12mm ⑸攻鉆M16孔鉆孔：Ф16mm2z=16mm=8mm 攻孔：M16mm 3）箱體①主要平面加工的工序尺寸及加工余量為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時(shí)，工序Ⅴ的鏜削深度=,工序Ⅵ的鏜削深度=，工序Ⅶ的鏜削深度=，連續(xù)完成。②加工的工序尺寸及加工余量攻鉆：24XM8孔鉆孔：Ф8mm2z=8mm=4mm 攻孔：M16mm 1）箱蓋⑴工序Ⅵ銑頂部余面 ①加工條件：工件材料：灰鑄鐵加工要求：粗精銑箱蓋，頂部斜面，保證尺寸5mm 機(jī)床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，=225mm 齒數(shù)z=：卡板 ②計(jì)算銑削用量已知被加工長度為100mm，最大加工余量為=6mm，分兩次銑削，切削深度=3mm,《工藝手冊(cè)》=：參考有關(guān)手冊(cè)確定v=,即27m/min.=1000x27/=38r/min ，取=,故實(shí)際切削速度為： V=/1000=⑵工序Ⅶ①加工條件：工作材料：灰鑄鐵加工要求：粗精銑分割面，保證尺寸12mm 機(jī)床：臥式銑床 X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀ｄun=225mm，齒數(shù)Z=20。量具：卡尺 ②計(jì)算銑削用量已知毛坯被加工長度為428mm，最大加工余量Emax=6mm。分兩次銑削，切削深度ａp=。確定進(jìn)給量ｆ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》=：參考有關(guān)手冊(cè)確定V=。即27m/min Ｎs=1000v/πdw=100027/（225）=38r/min =⑶工序Ⅷ①鉆6φ13mm孔工作材料：灰鑄鐵加工要求：鉆6個(gè)直徑為13mm的孔機(jī)床：立式機(jī)床2535 刀具：采用φ13的麻花鉆頭走刀一次； f=（《工藝手冊(cè)》3）r=（《工藝手冊(cè)》）Ｎs=1000r/πdw=336r/min 按機(jī)床先取Nw=400r/min（《工藝手冊(cè)》）所以實(shí)際切削速度V=πdwNw/1000=225400/1000=②鉆2φ11mm孔工作材料：灰鑄鐵 加工要求：鉆2個(gè)直徑為11mm的孔機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：采用φ10mm的麻花鉆鉆頭走刀一次，擴(kuò)孔鉆φ11mm一次Φ10mm的麻花鉆：f=（《工藝手冊(cè)》）v=（《工藝手冊(cè)》）Ns=1000v/πdw=405r/min 按機(jī)床選取Nw=400r/min（《工藝手冊(cè)》）所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000=⑷工序Ⅸ攻鉆4M6孔鉆φ6孔：f=（《工藝手冊(cè)》3）v=（《工藝手冊(cè)》）Ns=1000v/πdw=466r/min 按機(jī)床選取Nw=400r/min（《工藝手冊(cè)》）所以實(shí)際切削速度V=πdwNw/1000=M6mm孔V=。2）箱底⑴工序Ⅵ 粗銑底面由于加工條件與加工箱蓋工序Ⅶ相同，所以計(jì)算過程也相同，在此不再陳述。⑵工序Ⅶ 粗精銑分割面 同上⑶工序9 鉆6φ17孔工作材料：灰鑄鐵工作要求：鉆6個(gè)直徑為17mm孔機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：采用φ14mm的麻花鉆頭走刀一次，擴(kuò)孔鉆φ17mm走刀一次。Φ14mm的麻花鉆：f= （《工藝手冊(cè)》）V=（《工藝手冊(cè)》）Ns=1000v/πdw=397r/min 按機(jī)床選取Nw=400r/min|（《工藝手冊(cè)》）所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000=⑷工序Ⅹ①鉆6φ13孔 ②鉆2φ11孔由于加工條件與加工箱蓋工序Ⅷ（①②）相同，所以計(jì)算過程在此不再陳述。⑸工序Ⅺ 攻鉆M12mm、深16mm孔機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：φ12mm的麻花鉆 M12絲錐鉆φ12mm的孔；f=（《工藝手冊(cè)》）v=（《工藝手冊(cè)》）Ns=1000v/πdw=402r/min 按機(jī)床選取Nw=400r/min（《工藝手冊(cè)》）所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000=V=⑹工序Ⅻ 攻鉆M16機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：φ16mm的麻花鉆 M16絲錐鉆φ16mm的孔f=（《工藝手冊(cè)》3）v=（《工藝手冊(cè)》）Ns=1000v/πdw=435r/min 按機(jī)床選取Nw=400r/min（《工藝手冊(cè)》）所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000= v=）箱體⑴工序Ⅱ 鉆鉸兩個(gè)直徑為8mm的孔①鉆孔工步機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：采用φ6mm的麻花鉆頭走刀一次 f=（《工藝手冊(cè)》）v=（《工藝手冊(cè)》）Ns=1000v/πdw=580r/min 按機(jī)床選取Nw=530r/min（《工藝手冊(cè)》）所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000=②粗鉸工步機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：采用φ6φ8mm的鉸刀走刀一次 f=（《工藝手冊(cè)》）v=（《工藝手冊(cè)》）Ns=1000v/πdw=275r/min 按機(jī)床選取Nw=275r/min（《工藝手冊(cè)》）所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000=⑵工序Ⅴ粗鏜①加工條件工件材料：灰鑄鐵加工要求：粗鏜φ100、φ80軸承孔， 機(jī)床：768鏜床刀具：YT30鏜刀量具：塞規(guī)②計(jì)算鏜削用量、。單力余量z=，切削深度ａp==196mm 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》=：參考有關(guān)手冊(cè)確定v=200mm/min Ns=1000v/πdw=1000200/（260）=368r/min =380r/min ⑶工序Ⅵ 精鏜①加工條件加工要求：精鏜φ100、 機(jī)床：T68鏜床刀具：YT30鏜刀②計(jì)算鏜削用量精鏜孔至φ100，φ80切削深度ａp=，走刀長度為L=196mm 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》=：參考有關(guān)手冊(cè)確定v=300mm/min Ns=1000v/πdw=1000300/（260）=868r/min =800r/min ⑷工序7 鉆24M8mm孔①加工條件加工要求：鉆φ8底孔深20mm，攻M8螺紋深15mm 機(jī)床：立式銑床2535 刀具：φ8mm的麻花鉆 M8絲錐 ②計(jì)算鉆削用量鉆φ8mm的孔確定進(jìn)給量f根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表27，do=8mm時(shí)f=（～）m