【正文】 200，鑄造。刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。機(jī)床： X52K立式銑床。由式41機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：按照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》，取，銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3034，取。查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3034選擇工藝裝備及確定切削用量。工序號(hào)60 粗、精銑頂面B（1）粗銑頂面B加工條件：工件材料： HT200，鑄造。內(nèi)孔直徑尺寸精度要求為IT7，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》，可查得內(nèi)孔的加工余量，并根據(jù)余量得到工序尺寸，如下表47所示。內(nèi)孔直徑尺寸精度要求為IT7，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》，可查得內(nèi)孔的加工余量，并根據(jù)余量得到工序尺寸，如下表46所示。 表44 工序尺寸及公差表 (mm) 工序名稱工序雙面余量Zb工序基本尺寸工序經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸及偏差浮動(dòng)鏜42IT642J6精鏜=IT7半精鏜=IT9粗鏜2=40IT1140J11鑄造（毛坯）4402=382382⑥內(nèi)孔Φ140J6（A面Ⅳ軸孔）根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》，可查得內(nèi)孔的加工余量，并根據(jù)余量得到工序尺寸與毛坯尺寸，如下表45所示。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸如下：①頂面B根據(jù)其加工長度和加工寬度的大小及尺寸公差等級(jí)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》，可得頂面B長度方向的單邊加工余量如下：精加工余量：Z2 =粗加工余量：Z1 =毛坯余量：Z =+=8mm②兩側(cè)面A、C根據(jù)其加工長度和加工寬度的大小及尺寸公差等級(jí)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》，可得兩側(cè)面A、C長度方向的單邊加工余量如下：精加工余量：Z2 =粗加工余量：Z1=毛坯余量：Z =+=8mm③平面D、平面W根據(jù)其加工長度和加工寬度的大小及尺寸公差等級(jí)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》，可得平面D、W長度方向的單邊加工余量如下：精磨余量： Z4=粗磨余量： Z3=半精刨余量：Z2 =粗刨余量： Z1=毛坯余量： Z=+++=11mm④內(nèi)孔Φ120H7（A面Ⅰ軸孔）根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》，可查得內(nèi)孔的加工余量，并根據(jù)余量得到工序尺寸與毛坯尺寸，如表43所示。所以，方案一比較優(yōu)越，確定其為此零件的加工工藝路線。而且四個(gè)是孔同時(shí)進(jìn)行加工的，不僅可以保證各主軸孔間的相互位置精度，而且還有效地提高了零件的加工效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。表42 工藝路線方案二工序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)10鑄造20清砂30人工時(shí)效處理40涂紅色防銹底漆501）按圖樣外形尺寸及主軸孔位置劃出Ⅳ軸軸孔中心線2）劃出B、D、W、F各面加工線及找正3）根據(jù)軸承檔位置劃出A、C面加工線及找正線60以F面定位安裝，找正中心線，粗、精銑頂面BF面70以B面定位安裝，找正中心線，粗刨，半精刨D、W、F、E面，~B面80以B面定位安裝，W面找正，粗精磨D、W面，至圖樣尺寸B面90以D面、W面定位安裝，粗精銑A、C面至圖樣尺寸D面、W面100以D面、W面為基準(zhǔn)，劃線樣板劃出A面各孔加工線，及其他面上孔的加工線D面、W面110以D面、W面、C面定位裝夾，粗鏜、半精鏜、精鏜Ⅰ軸孔D面、W面120以D面、W面、C面定位裝夾，粗鏜、半精鏜、精鏜Ⅱ軸孔D面、W面、C面130以D面、W面、C面定位裝夾，粗鏜、半精鏜、精鏜Ⅲ軸孔D面、W面、C面140以D面、W面、C面定位裝夾，粗鏜、半精鏜、精鏜Ⅳ軸孔D面、W面、C面150以D面、W面、C面定位裝夾，鉆、擴(kuò)、鉸其余各孔D面、W面、C面160以D面、W面和A面定位裝夾，鉆、擴(kuò)、鉸C面各孔，并鉆攻全部光孔和螺紋孔D面、W面、A面170精、精磨F面180去毛刺190檢驗(yàn)200入庫對(duì)箱體零件的加工工藝方案進(jìn)行比較與分析，以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)。初擬C6150車床主軸箱箱體加工工藝路線方案一如表41所示。還要考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各主軸孔的加工：查《機(jī)械制造工藝與裝備》表38可知，通過粗鏜—半精鏜—精鏜的加工順序可以滿足要求；其余各孔：通過鉆—擴(kuò)—鉸的加工順序可以滿足要求。加工孔系時(shí)應(yīng)遵循先主后次的原則，即先加工主要平面或孔系，這也符合切削加工順序的安排原則。先加工平面，可以為加工精度較高的支承孔提供穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，有利于提高加工精度。4）先基準(zhǔn)后其他作為精基準(zhǔn)的表面要首先加工出來。3）先面后孔原則 對(duì)于箱體類、支架類、機(jī)體類等零件，平面輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，故應(yīng)先加工平面，后加工孔。 切屑加工工序順序的安排原則1）先粗后精各表面加工順序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的順序進(jìn)行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面質(zhì)量。根據(jù)加工階段劃分的要求及零件的批量，該C6150車床主軸箱箱體的加工劃分為3個(gè)階段：粗加工階段（粗銑各個(gè)平面、孔端面及各主軸孔粗鏜）、半精加工階段（半精鏜各主軸孔，完成各次要孔等）和精加工階段（磨各平面、精鏜各主軸孔）。④光整加工階段此階段主要針對(duì)要進(jìn)一步提高尺寸精度、降低粗糙度（IT6級(jí)以上）的表面。③精加工階段切除少量加工余量，保證各主要表面達(dá)到圖紙要求，所得精度與表面質(zhì)量都比較高。 擬定工藝路線 劃分加工階段零件的技術(shù)要求較高時(shí)，零件在進(jìn)行加工時(shí)都應(yīng)劃分加工階段，按工序性質(zhì)不同，可劃分如下幾個(gè)階段：①粗加工階段此階段的主要任務(wù)是提高生產(chǎn)率，切除零件被加工面上的大部分余量，使毛坯形狀和尺寸接近與成品，所能達(dá)到的加工精度和表面質(zhì)量都比較低。該零件以三面定位，箱體上的裝配基準(zhǔn)為平面，而它們又是箱體上其他要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高箱體各主要表面的相互位置精度。小批生產(chǎn)時(shí)一般采用基準(zhǔn)重合原則，即以裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高箱體上各表面間的相互位置精度。5) 便于裝夾原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡單、操作方便。 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(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。 應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮保證加工精度和工件裝夾方便可靠。劃線時(shí)先找正主軸孔中心，然后以主軸孔為基準(zhǔn)找出其他需加工平面的位置。在單件、小批及中批生產(chǎn)時(shí)，一般毛坯精度較低，按上述辦法選擇粗基準(zhǔn)，往往會(huì)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(jìn)行第一道的工序加工，即以主軸孔及中心線為粗基準(zhǔn)對(duì)毛坯進(jìn)行劃線和檢查，必要時(shí)予以糾正，糾正后孔的余量應(yīng)足夠，但不應(yīng)定均勻。根據(jù)生產(chǎn)類型不同，實(shí)現(xiàn)以主軸孔為粗基準(zhǔn)的工件安裝方式也不一樣。 因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身都是未經(jīng)機(jī)械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復(fù)使用將產(chǎn)生較大的誤差。 如果零件上每個(gè)表面都要加工，則應(yīng)選擇其中加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，以避免該表面在加工時(shí)因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。具體選擇時(shí)應(yīng)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(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。 該箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)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?jiǎng)澐执?、精加工兩個(gè)階段，這樣可以避免粗加工造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、夾緊力和切削熱對(duì)加工精度的影響，有利于保證箱體的加工精度。 主軸箱定位基準(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。定位基準(zhǔn)選擇正確、合理，可以保證零件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。為了提高箱體加工精度的穩(wěn)定性，采用時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力。為了減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆鑄后應(yīng)安排時(shí)效或退火工序。根據(jù)零件主要的加工表面的粗糙度查參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝簡明手冊(cè)》確定各表面加工余量。 毛坯圖 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(fù)雜，因此不能用鍛造，只能用鑄件，采用砂型鑄造毛坯（ 所示）（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）。特別是主要加工面要求更高。 毛坯未進(jìn)入機(jī)械加工車間之前，為不消除毛坯的內(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。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。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。最常用的是HT200~400，當(dāng)載荷較大時(shí)，采用HT300~540高強(qiáng)鑄鐵。 毛坯選擇時(shí)，應(yīng)全面考慮以下因素： 1）零件的材料及機(jī)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(jì)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。 4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 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(fèi)用、零件生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，而且也與零件的機(jī)械加工工藝和質(zhì)量密切相關(guān)。 根據(jù)C6150車床主軸箱箱體零件圖可知，其主要加工面是進(jìn)行導(dǎo)軌面的加工、表面加工、孔加工、鉆孔、攻絲，孔的精度要求高。 C6150車床主軸箱箱體作為主傳動(dòng)系的支承零件，各傳動(dòng)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。 7）同一軸線上各孔的同軸度，可采用檢驗(yàn)心軸進(jìn)行檢驗(yàn)。 6）孔的尺寸精度檢驗(yàn)，使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑百分表進(jìn)行測量。 4）為提高孔的加工精度，應(yīng)將粗鏜、半精鏜和精鏜分開進(jìn)行。對(duì)直徑較小的孔、應(yīng)采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法。 2）為了保證加工精度應(yīng)使定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，該零件主要定位基準(zhǔn)，集中在D面和W面上。 1）鑄件必須進(jìn)行時(shí)效處理，以消除應(yīng)力。 16）鑄件人工時(shí)效處理。 14）Ⅵ。 12）Ⅳ軸軸孔的軸線對(duì)基準(zhǔn) 。 10）Ⅳ。 6）1軸軸孔的軸線對(duì)基準(zhǔn)K、 7）D軸軸孔的軸線對(duì)基準(zhǔn) ； 8）Ⅲ；。 2）。傳動(dòng)箱體需要加工表面以及加工表面的位置要求。 零件圖 零件的工藝分析 在編制零件機(jī)械加工工藝規(guī)程之前，首先應(yīng)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(xiàng)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(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。因而主軸箱是C6150車床主傳動(dòng)系中的關(guān)鍵零件。 箱體成形3 零件的分析 題目所給定的零件是C6150車床主軸箱箱體（ 所示），其主要作用是：箱體類零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，C6150車床主軸箱箱體是將主電機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過一系列的變速機(jī)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(shí)主軸箱分出部分動(dòng)力將運(yùn)動(dòng)傳給進(jìn)給箱。 實(shí)體模型做并集 整體編輯，箱體成型（使用命令：并集、差集、圓角）。 殼體的移動(dòng)，將做好的不同部位在同一個(gè)圖層里打開，運(yùn)用對(duì)象捕捉功能鍵，將相對(duì)位置不確定的各部分移動(dòng)到正確的位置，以便于進(jìn)行拼接與組合， 所示。做差集，點(diǎn)擊差集按鈕先選中外圍的實(shí)體模型，然后右擊，再選中各圓柱模型右擊即可差集， 所示。做成面域，最后在進(jìn)行拉伸功能形成實(shí)體， 所示。 前后板的拉伸 左箱殼的拉伸 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， 所示。 底板的拉伸其他各面板的生成。 線框圖 面域圖 面域的生成，選中外圍的封閉區(qū)間，然后做面域， 所示。 利用二維編輯命令繪制特征圖，并利用面域命令將其生成封閉圖形。 針對(duì)實(shí)際使用過程中存在的金屬加工工藝文件編制、工件夾緊及工藝參數(shù)確定及計(jì)算問題，綜合所學(xué)的機(jī)械理論設(shè)計(jì)與方法、機(jī)械加工工藝文件編制及實(shí)施等方面的