【導(dǎo)讀】題目75拖拉機變速箱殼體機械加工工藝規(guī)程設(shè)計。專業(yè)班級機械設(shè)計制造及其自動化。院（系）機械工程學(xué)院。指導(dǎo)教師(職稱)李明。鄭州科技學(xué)院機械工程系。二○一三年五月十八日

　　

【正文】 圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求，同時還應(yīng)該具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。因此，機械加工工藝規(guī)程設(shè)計是一項重要的工作，要求設(shè)計者必須具有豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和廣博的機械制造工藝基礎(chǔ)理論知識。 1. 變速箱殼體 的工藝特點 變速箱殼體 的工藝特點是：結(jié)構(gòu)、形狀復(fù)雜；加工的平面和孔比較多；壁厚不均，剛度低；加工精度要求高，屬于典型的箱體類加工零件。 變速箱 的主要加工表面有頂面、 孔系 、主軸承孔及 螺紋孔 等，它們的加工精度將直接影響發(fā)動機的裝配精度和工作性能 ，主要依靠設(shè)備進度、工夾具的可靠性和加工工藝的合理性來保證。 2. 變速箱殼體 工藝方案設(shè)計原則和依據(jù) 設(shè)計工藝方案應(yīng)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，充分考慮生產(chǎn)周期、成本和環(huán)境保護；根據(jù)本企業(yè)能力，積極采用國內(nèi)外先進的工藝技術(shù)和裝備，不斷提高企業(yè)工藝水平。 變速箱殼體 機械加工工藝設(shè)計應(yīng)遵循以下基本原則： 加工設(shè)備選型原則 加工設(shè)備選型采用剛?cè)峤Y(jié)合的原則，加工設(shè)備以臥式加工中心為主，少量采用立式加工中心，關(guān)鍵工序 — 曲軸孔、缸孔、平衡軸孔加工采用高精度高速臥式加工中心，非關(guān)鍵工序 — 上下前后四個平面的粗銑采用高效 并有一定調(diào)整范圍的專用機床加工； 集中工序原則 關(guān)鍵工序 — 曲軸孔、缸孔、平衡軸孔的精加工缸蓋結(jié)合面的精銑，采用在集中在一道工序一次裝夾完成全部加工內(nèi)容方案，以確保產(chǎn)品精度滿足缸體關(guān)鍵品質(zhì)的工藝性能和有關(guān)技術(shù)要求。 3. 發(fā)動機缸體機械加工工藝設(shè)計的主要內(nèi)容 發(fā)動機缸體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高，尺寸較大，是薄壁零件，有若干精度要求較高的平面和孔。發(fā)動機缸體機械加工的工藝特點是：主要是平面和孔的加工，加工平面一般采用刨、銑削等方法加工，加工孔主要采用鏜削，加工小孔多用鉆削。由于缸體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此如何保 證各表面的相互位置精度是加工中的一個重要問題。 毛坯的選擇 變速箱殼體 采用的材料一般是灰鑄鐵 HT150、 HT200、 HT250，也有采用鑄鋁或者鋼板的，此發(fā)動機缸體采用高強度合金鑄鐵。缸體在加工前進行時效處理，以消除鑄件內(nèi)應(yīng)力和改善毛坯的力學(xué)性能。 提高毛坯精度，減少加工余量，是提高自動生產(chǎn)線系統(tǒng)生產(chǎn)率及加工質(zhì)量的重要措施。由于國外箱體類零件毛坯質(zhì)量和精度較高，其生產(chǎn)線系統(tǒng)已實現(xiàn)了毛坯直接上線，既省去了毛坯檢查裝置，也節(jié)省了由于毛坯質(zhì)量問題而浪費的加工工時，提高了綜合效益。因此，精化毛坯是提高生產(chǎn)率 最有潛力的出路。對于發(fā)動機缸體生產(chǎn)線，可在零件上線前粗銑六個面，去除大部分余量，便于零件直接上線。 機械加工工藝基準(zhǔn)的選擇和加工 選擇合理的加工工藝基準(zhǔn)，直接關(guān)系到能否保證零件的加工質(zhì)量。一般來說，工藝基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)對于上線的毛坯，其粗基準(zhǔn)的選擇尤為重要，如果粗基準(zhǔn)選擇不合理，會使加工余量分布不均勻，加工面偏移，造成廢品。在缸體生產(chǎn)線中，我們采用側(cè)面作為粗基準(zhǔn)； 精基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)對于發(fā)動機缸體這種箱體零件來說，一般采用“一面兩銷”為全線的統(tǒng)一基準(zhǔn)。對于 較長的自動自動生產(chǎn)線系統(tǒng)，由于定位銷孔在使用過程中的磨損造成定位不準(zhǔn)確。在 變數(shù)箱體 的加工中，我們采用了以側(cè)面、底面和主軸孔定位，在加工中心上加工。 機械加工加工階段的劃分和工序的安排 一個零件往往有許多表面需要加工，當(dāng)然表面的加工精度是不同的。加工精度較高的表面，往往要經(jīng)過多次加工；而對于加工精度低的表面，只要經(jīng)過一兩次就行了。因此，擬定工藝順序時，要抓住“加工精度高的表面”這個矛盾，合理安排工序和合理劃分加工階段。安排工藝順序的原則是：先粗后精，先面后孔，先基準(zhǔn)后其他。在發(fā)動機缸體的機械加工中同樣 應(yīng)遵循這一原則。 粗加工階段 在發(fā)動機缸體的機械加工過程中，安排粗加工工序，對毛坯全面進行粗加工，切去大部分余量，以保證生產(chǎn)效率； 半精加工階段 在發(fā)動機缸體的機械加工過程中，為了保證一些重要表面的加工精度，安排一些半精加工工序，將精度和表面粗造度要求中等的一些表面加工完成，而對要求高的表面進行半精加工，為以后的精加工做準(zhǔn)備； 精加工階段 對精度和表面粗造度要求高的表面進行加工； 次要小表面的加工 如螺紋孔，可以在精加工主要表面后進行，一方面 加工時對工件變形影響不大，同時廢品率也降低；另外，如果主要表面出廢品后，這些小表面就不必再加 工了，從而避免浪費工時。但是，如果小表面的加工很容易碰傷主要表面時，就應(yīng)該把小表面加工放在主要表面的精加工之前； 輔助工序也要妥善安排 如檢驗工序，在零件粗加工階段之后，關(guān)鍵工序加工前后，零件全部加工完畢后，都要適當(dāng)安排。 對加工階段進行劃分，具有以下好處：首先，可以在粗加工后采取措施消除工作內(nèi)應(yīng)力，保證精度；其次，精加工放在最后面，不至于在運輸過程中損壞工件已加工表面；再次，先粗加工各面，可以及早發(fā) 現(xiàn)毛坯缺陷并及時處理，不會浪費工時。不過對于一般小工件就不要分的很細。 箱體 的主要加工表面和輔助工序 平面加工 目前，銑削是發(fā)動機缸體平面加工的主要手段，國內(nèi)銑削進給量一般為300400mm/min，與國外銑削進給量 20214000 mm/min 相比，相差甚遠，有待于提高，因此，提高銑削進給量，縮短輔助時間，是提高生產(chǎn)效率的主要途徑，發(fā)動機缸體精加工一些平面時的銑削進給量達到 2399mm/min，大大提高了效率； 頂面的銑削是缸體加工中的一個關(guān)鍵工序，其平面度要求為 ，表面粗造度為 。在缸體的加工中，采用側(cè)面和主軸軸承孔定位，頂面、底面和中間瓦蓋面同時加工，在加工中采用線外對刀裝置，能較好地滿足發(fā)動機缸體加工精度要求； 一般孔系的加工 一般孔系的加工仍采用傳統(tǒng)的鉆、擴、鏜、鉸、攻絲等工藝方法。課題在設(shè)計具體的工藝方案時，采用涂層刀具、內(nèi)冷卻刀具等先進刀具，采用大流量冷卻系統(tǒng)，大大提高了切削速度，提高了生產(chǎn)率； 深油孔加工 傳統(tǒng)的加工方法是采用麻花鉆進行分級進給，其生產(chǎn)效率低，加工質(zhì)量差。在發(fā)動機缸體深油孔的加工中，采用槍 鉆工藝； 清洗 清洗分為濕式清洗和干式清洗。缸體機械加工自動生產(chǎn)線采用大流量濕式清洗； 檢測 檢測分為在線檢測和線外檢測兩種。在發(fā)動機缸體的質(zhì)量檢測中，根據(jù)實際情況采用線外檢測，主要采用三坐標(biāo)測量機對缸體進行綜合測量，每 200 件抽查15 件，每班抽查一件。