毕业设计（论文）-基于UG传动箱体机械加工工艺规程及专用夹具设计（全套图纸）

沈 阳 化 工 大 学 科 亚 学 院 本 科 毕 业 设 计 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 题 目： 基于 UG 传动箱体机械加工工艺规程及专用夹具设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机械 1204 学生姓名： 指导教师： 论文提交日期：2016 年 6 月 1 日 论文答辩日期：2016 年 6 月 6 日 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 机制 专业 1204 班 学生： 毕业设计（论文）题目：基于 UG 传动箱体机械加工工艺规 程及专用夹具设计 毕业设计（论文）内容： 1.本课题的目的及意义、现状及发展等 2.箱体加工工艺的设计 3.绘制 UG 三维造型图及 CAD 零件图等 毕业设计（论文）专题部分： 1.制定工艺路线 2.绘制 UG 三维图 3.查阅相关资料 起止时间：2016 年 3 月 1 号2016 年 6 月 1 日 指导教师： 签字 年 月 日 摘摘 要要 这次我毕业设计的课题就是基于 UG 的箱体加工工艺及专用夹具设 计。先针对箱体零件的的特点，设计其工艺规程，再设计专用夹具，然 后对箱体零件进行分类编码。 在制造业信息话环境中，工艺设计是生产技术准备工作的第一步， 工艺规划是进行工装设计制造和决定零件加工方法与加工路线的主要依 据，他对组织生产、保证产品质量、提高劳动生产率等都有直接的影响， 是生产中的关键工作。工艺知识是制造企业中的重要知识资源之一，是 使产品设计变成成品的整个制造过程中的基础资源，它对保证产品质量 以及提高企业经济技术效益具有十分重要的作用。 夹具的快速设计与制造，已经成为产品快速变换和制造系统新建成 或运行的瓶颈，严重地影响制造系统的设计建造周期、质量、和成本。 专用夹具的使用，一方面缩短工序时间，降低了加工成本；另一方面， 夹具本身的设计制造工时、材料消耗等又增加工件的成本。因此，在何 种生产条件下使用哪种夹具才是经济合理的，也就是夹具的经济性，一 直都是夹具结构发展和设计的一个主要问题。 关键词关键词：UG； 工艺设计； 专用夹具 Abstract This time I graduated from the design of the subject is based on the UG box processing technology and special fixture design. First, according to the characteristics of the box parts of the design process, in the design of special fixture, and then to the box parts classification coding. In manufacturing industry information, environment, process design is the first step in preparations for the production technology, process planning is the tool the main basis of design and manufacture and decided to parts of the processing methods and processing route, he of organization of production, to ensure product quality, improve labor productivity. have direct influence is the key tasks in the production. Process knowledge is manufacturing one of the important knowledge resources of enterprise, is to design the product into finished products in the whole production process of basic resources, it is to ensure the quality of the products and improve the enterprise economic efficiency has a very important role. The rapid design and manufacture of fixture has become the bottleneck of the rapid transformation of the product and the operation of the manufacturing system. The design and construction cycle, the quality and the cost of the manufacturing system have been seriously affected. The use of special fixture, on the one hand, shorten the working time, reduce the processing cost; on the other hand, the design and manufacture of the fixture itself time, material consumption and increase the cost of the workpiece. Therefore, in what kind of conditions under which the use of what kind of fixture is economical and reasonable, that is, the economy of the fixture, has always been a major problem in the development and design of fixture structure. Key words: UG; process design; special fixture 目目 录录 第一章 绪论 1 1.1 引言 . 1 1.1.1 主要内容 1 1.1.2 本课题的目的及意义 1 1.1.3 现状及发展 2 第二章 工艺规程的设计 4 2.1 箱体工艺性分析 4 2.1.1 箱体的结构、功用、工作条件 4 2.1.2 箱体材料的热处理要求 4 2.1.3 箱体主要加工表面及技术要求 5 2.2 生产纲领和生产节拍的确定 . 6 2.2.1 生产纲领的计算 6 2.2.2 生产节拍的确定 6 2.3 箱体毛坯的制造方法 7 2.3.1 毛坯的类型 7 2.3.2 箱体毛坯制造方法的选择 8 2.3.3 箱体毛坯加工余量的确定 . 8 2.4 拟定箱体加工工艺路线 . 9 2.4.1 定位基准的选择 . 9 2.4.2 初拟工艺过程 10 2.4.3 加工设备和工艺设备的选择 . 13 2.5 确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差 . 14 2.5.1 确定箱体轮廓加工余量 . 14 2.5.2 确定主要工序尺寸及其公差 . 14 2.6 切削用量和时间定额的计算 . 15 2.6.1 计算各工序的切削用量和基本工时 . 15 2.6.2 时间定额的计算 . 31 2.7 本章小结 . 32 第三章 UG 箱体三维造型 34 3.1 箱体 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.2 轴 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.3 齿轮 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 结 束 语 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 参考文献 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致 谢 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论 1 第一章第一章 绪论绪论 1.1 引言引言 1.1.1 主要内容主要内容 传动箱体的机械加工技术及专用夹具的设计。本规范包括主要内容的扩展：确定 备件的生产类型和分析技术，确定毛坯类型、制造方法和加工余量；制定加工工艺规 划、选择定位基准、制定工艺、机床夹具、刀具、量具；确定加工表面的余量工艺、 工艺尺寸；确定切削用量；确定工件的加工时间定额。 箱体零件的加工是典型的零件加工，由车身零件的结构更为复杂，加工工艺也比较复 杂，一般采用铸铁材料的使用。第一次铸造造成的粗糙，然后经过时效处理，加工， 加工过程，一般使用后的第一表面的孔加工路线。 车身零件的加工是典型的，对于我们机械设计、制造和自动化专业的学生来说，通过 本次毕业设计，不仅可以用一个很好的回顾，用四年来学习的知识，也让我们以统一 的知识，通过融合，更全面的理解零件加工工艺和夹具设计。 1.1.2 本课题的目的及意义本课题的目的及意义 工艺规程是指导施工的技术文件。一般包括以下内容：零件加工的工艺路线，各 工序的具体加工内容，切削用量、工时定额以及所采用的设备和工艺装备等1 。 工艺规程的主要内容： 产品特征，质量标准。 原材料、辅助原料特征及用于生产应符合的质量标准。 生产工艺流程。 主要工艺技术条件、半成品质量标准。 生产工艺主要工作要点。 主要技术经济指标和成品质量指标的检查项目及次数。 工艺技术指标的检查项目及次数。 专用器材特征及质量标准。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论 2 在车间生产过程中包括工件的形状、尺寸、位置和性质的直接改变，主要包括运 输、储存、研磨、设备维护等辅助过程。在生产过程中，物体的形状、大小、位置和 性质都在一定的顺序中逐步改变，这是产品的主要过程。零件的全过程称为工艺路线 或工艺流程。技术人员根据工件的生产、设备条件和工人的技术条件等，确定和使用 所提供的技术文件的加工工艺，称为机械加工技术。机械加工过程是一个加工过程和 操作方法的产品或零件。因此，加工过程中的加工过程中起着重要的作用，在机械加 工，主要包括以下几个方面： 工艺规程是指导生产的主要技术文件 对工人的规划、调度、操作、零件的加工质量检验、加工成本核算等，都是基于 工艺的。处理生产过程中出现的问题，经常被用作工艺规划的共同基础。如果处理质 量事故，应根据技术规范来确定各有关单位、人员的责任。 工艺规程是生产准备工作的主要依据 车间要生产新零件时，首先要制订该零件的机械加工工艺规程，再根据工艺规程 进行生产准备。如：新零件加工工艺中的关键工序的分析研究；准备所需的刀、夹、 量具（外购或自行制造）；原材料及毛坯的采购或制造；新设备的购置或旧设备改装 等，均必须根据工艺来进行2 。 工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件 新建（改.扩建）批量或大规模机械加工车间（段），根据所需的工艺规则的类 型和数量的类型和数量的布局，并在车间布局，从而确定车间面积大小，功率和起升 设备的配置和类型的工人需要，技术水平，如数量的。 此外，先进的工艺设计也发挥了先进制造技术的交流与推广作用。典型的工艺程序可 以缩短植物的探索和试验生产的过程。因此，工艺规划的制定对工厂的生产和发展起 着至关重要的作用。 1.1.3 现状及发展现状及发展 在制造过程中的理论和技术发展迅速， 近年来， 除了传统的制造方法， 由于精度， 表面粗糙度的质量改进，因为许多新材料的出现，特别是出现了大量的新产品制造， 如计算机，集成电路（芯片），印刷电路板，是非常不同于传统的制造方法，这导致 许多制造工艺的新领域和新方法。这些发展可以分为几个方面，如过程理论，加工方 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论 3 法，制造模式，制造技术和系统。 先进的制造理论包括：加工成型机理、精度原理、相似性原理、决策原理和优化 原理若干方面。现代制造工艺方法包括：特种加工技术、快速原型制造、高速加工和 超高速加工、精密工程和纳米技术等方面。制造单元和制造系统包括：制造单元和制 造系统的自动化、自动生产线和柔性制造系统等方面。先进制造模式包括：计算机集 成制造、并行工程、精良生产、敏捷制造和虚拟制造、大规模定制、企业集群制造、 绿色制造和智能制造等方面。 在科学技术飞速发展的今天，先进加工工艺日新月异，主要有以下发展趋势： 采用模拟技术，优化工艺设计 机械加工向超精密、超高速方向发展 加工精细化不断提高，如：20 世纪所谓的超精细加工让误差降低到 10m，随后 达到 1m，进而是 01m，世纪末达到了 001m，如今已经达到了 1nm。而且 在未来随着纳米技术的不断提升，机械制造工艺也将完全进入到纳米时代 3 。 采用自动化技术，实现工艺过程的优化控制 6 加工与设计之间的界限逐渐淡化，并趋向集成及一体化 集成化的发展是高度自动化带来的产物， 即机械制造的工艺由原来的分散型逐级 加工，转化为完整的集成化、连续性加工和生产。现在的集成主要是设备、技术的集 成，即利用机电一体化、工艺连续性来一次性完成某个部件的生产，而未来的集成化 将是整个成品的集成化生产，那时将使设计、生产、装配、成品检验、出厂的全过程 在一个自动化系统内完成4 。 工艺技术与信息技管理技术紧密结合，先进制造生产模式获得不断发展 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 4 第二章第二章 工艺规程的设计工艺规程的设计 2.1 箱体工艺性分析箱体工艺性分析 2.1.1 箱体的结构、功用、工作条件箱体的结构、功用、工作条件 箱体是机器和部件的基础零件，由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体， 并使之保持正确的相互位置，彼此能协调地运动。常见的箱体零件有：各种形式的机 床主轴箱、减速箱和变速箱等。 各种箱体类零件由于功用不同,形状结构差别较大,但结构上也存在着相同的特点 ： 尺寸较大尺寸较大 箱体通常是机器中最大的零件之一，它是其他零件的母体，如大型减速箱体长达 56m，宽 34m，重 5060 吨，正因为它是一个母体，所以它是机器整体的最大零件。 形状复杂形状复杂 其复杂程度取决于安装在箱体上的零件的数量及在空间的相互位置， 为确保零件 的载荷与作用力，尽量缩小体积。有时为了减少机械加工量或减轻零件的重量，而又 要保证足够的刚度，常在铸造时减小壁的厚度，再在必要的地方加筋板。凸台、凸边 等结构来满足工艺与力的要求。 精度要求精度要求 有若干个尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔， 这些平面和孔的加工质 量将直接影响机器的装配精度，使用性能和使用寿命。 有许多紧固螺钉定位箱孔有许多紧固螺钉定位箱孔 这些孔虽然没有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上，有时给加工带来很 大的困难。由于箱体有以上共特点，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，例如 减速箱体在镗孔时，要如何保证位置度问题，都是加工过程较困难的问题。 2.1.2 箱体材料的热处理要求箱体材料的热处理要求 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 5 长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度 的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常箱体材料采用灰口铸铁。最 常用的是 HT2040，HT2547，当载荷较大时，采用 HT3054，HT3561 高强铸铁。 箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。 当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸 件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊 接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸焊、铸煅焊、煅焊等。采用焊接结 构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种 组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。 毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效 处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。 毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工 面要求更高。重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。 2.1.3 箱体主要加工表面及技术要求箱体主要加工表面及技术要求 箱体的主要加工部位有：轴承支承孔、端面、底座，上平面、左右侧面、螺栓 孔、螺纹孔等。对这些加工部位的技术要求有5 ： 各表面面的技术要求各表面面的技术要求 箱体各表面的尺寸公差等级为 IT9，表面粗糙度aR不大于 6.3m。 主要孔的精度要求主要孔的精度要求 上表面170H7 孔与下表面180H7 孔同轴度误差不大于 0.02；，与下地面的 阶梯面的垂直度误差不大于 0.04； ； 前后表面100H7 孔要求同轴度误差不大于 0.015, 轴线 与上表面170H 孔轴线的垂直度误差不大于 0.025 （前表面孔后表面为 0.04） ； 右侧面115H7 孔与端面的垂直度误差不大于 0.04， 轴线与上表面170H7 轴线的垂 直度误差不大于 0.03； 螺栓孔的技术要求螺栓孔的技术要求 箱体在工作过程中受到急剧的动载荷作用， 这一动载荷又传递到箱体体和箱体盖 的两个螺栓及螺母上。因此除了对螺栓及螺母要提出高的技术要求外，对于螺栓孔及 端面也提出了一定的要求，即：螺栓孔按 IT8 级公差等级和表面粗糙度aR应不大于 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 6 6.3m加工。倒角要求表面粗糙度不大于 0.63m。各表面的螺纹孔主要有以下几类 4-M12-6H 深 15、螺纹 2-M6-6H 深 10、螺纹 4-M10-6H 深 13、螺纹 12-M8-6H 深 10、 螺纹 M20x1.5-6H、螺纹 4-M16-6H 深 20、螺纹 4-M12-6H 深 16、螺纹 4-M12-6H 深 16、 螺纹 4-M16-6H 深 20 均要求表面粗糙度不大于 0.63m。 2.2 生产纲领和生产节拍的确定生产纲领和生产节拍的确定 2.2.1 生产纲领的计算生产纲领的计算 产品的生产纲领是指包括备品和废品在内的该产品的年产量。 零件的生产纲领可 按下式计算： ()%)1 (%1+= QnN （21） 式中： N零件的生产纲领（件年） ； Q机器产品的年产量（台年） ； n每台产品中该零件的数量（件/台） ； %备品百分率 ； %废品百分率 ； 由此式可得 生产纲领： ()%)1 (%1+= QnN （21） 300001（18%）(1+2%) 33048 件 生产纲领参数如下： Q30000（件/年） ； n1（件/台） ； %8% ； %2% 2.2.2 生产节拍的确定生产节拍的确定 生产节拍是流水生产中，相继完成两件制成品间的时间间隔，是生产线设计的依 据之一，生产线是否满足生产纲领由生产节拍决定7 。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 7 生产节拍可分为：计算最大允许生产节拍和实际节拍，最大允许节拍m（min/ 件）是按零件纲领和设备年时基数 N 计算得来的： N H m 60 = （22） 该零件采用 2 班制工作，每班 7 小时，一年按 250 天计算： 25072=H=3500h/年 故箱体的生产节拍 33048 350060 =m=6.35 min/件 在制造过程中，由于要求流水线的均衡生产，所以工件按工艺过程顺序加工，每 台设备加工时间大致相等，为使生产线能满足生产纲领要求，实际节拍小于计算值， 即： m实6.35 min/件。 2.3 箱体毛坯的制造方法箱体毛坯的制造方法 2.3.1 毛坯的类型毛坯的类型 常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确 定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素： （1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸 造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。 （2） 依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较的零件采用铸件 比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。 （3） 依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比 较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用 手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。 （4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技 术、新材料的可能性。 本传动箱是中批量的生产，材料为 HT2040 用铸造成型。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 8 2.3.2 箱体毛坯制造方法的选择箱体毛坯制造方法的选择 箱体毛坯制造方法的选择8 ，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可 锻性）及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产 条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。 本箱体考虑到经极 度成本需求只学用砂箱造型。 表 2-1 各类毛坯的特点及应用范围 毛坯种类 制造精度 （IT） 加工余量 原材料 工件尺寸 工件形状 砂型铸造 13 级以下 大 HT20-40 各种尺寸 复杂 2.3.3 箱体毛坯加工余量的确定箱体毛坯加工余量的确定表 2-2 粗加工余量确定数据表 加工加工余量余量的确定的确定 由机械加工工艺手册8确定第一次粗加工，粗铣精铣加工余量。 表 2-2 粗加工余量确定数据表 项目/ 加工工艺 机械加工余量/ 箱体上表面加工余量 第一次粗加工 2.7-3.5 粗铣 1.2 精铣 1.0 箱体下表面加工余量 第一次粗加工 1.5-2.0 粗铣 1.0 精铣 0.7 下表面阶梯面加工余量 第一次粗加工 1.5-2.0 粗铣 1.2 精铣 1.0 箱体左侧面加工余量 第一次粗加工 2.0-2.7 粗铣 1.0 精铣 0.7 箱体右侧面加工余量 第一次粗加工 2.0-2.7 粗铣 1.2 精铣 1.0 箱体前表面加工余量 第一次粗加工 2.0-2.7 粗铣 1.0 精铣 0.7 箱体后表面加工余量 第一次粗加工 2.0-2.7 粗铣 1.0 精铣 0.7 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 9 主要孔的加工余量主要孔的加工余量 由机械加工工艺手册9表 3.2-13 确定镗削孔的加工余量。 表 2-3 孔的加工余量确定表 项目/ 加工工艺 机械加工余量/ 上表面170H 孔 粗镗 0.4 精镗 0.1 下表面180H 孔 粗镗 0.4 精镗 0.1 右侧面115H 孔 粗镗 0.4 精镗 0.1 前后表面100H 孔 粗镗 0.4 精镗 0.1 2.4 拟定箱体加工工艺路线拟定箱体加工工艺路线 2.4.1 定位定位基准基准的选的选择择机械制造工艺设计简明手册10 精基准的选择精基准的选择 精基准的选择原则如下： 基准重合原则； 基准统一原则； 自为基准原则； 互为基准原则； 可靠方便原则。 粗基准的选择粗基准的选择 粗基准的选择原则如下： 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 10 为保证重要表面的加工余量，应选该表面为粗基准。 为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的表面为粗基准。 为保证不加工表面和加工表面的尺寸和位置要求，应选部加工表面为粗基准。 选作粗基准的加工表面应尽可能平整，没有毛边浇口或其它缺陷。 粗基准在同一方向上只允许使用一次。 箱体基准的选择箱体基准的选择 箱体件外形较复杂而刚性较差，技术要求又高，故恰当地选择机械加工中的定位 基准是能否保证箱体技术要求的重要问题之一。11 在的实际加工过程中，一般都对箱体进行完全定位，即按六点定位原理来限制箱体的 六个自由度。 按照“先加工基准面而后加工其它面”的原则，作为箱体主要定位精基准的端面 的加工，一般是安排在工艺过程最初工序进行，即以未加工过的第一个端面为粗基准 定位，加工第二个端面，紧接着以已加工过的第二个端面为基准，定位加工第一个端 面。显然，第一个端面的精度要比第二个端面高，在以后的加工中，当然用第一个端 面做精基准为好。但由于箱体外形的对称性，后续工序操作者不易分清哪个端面是第 一个端面，为此，箱体体和盖的零件图上特意设计出一个加工和装配用的工艺标记， 并在箱体工艺规程中，规定无工艺标记的一侧的端面为主要定位精基准，在后续的各 工序中尽可能地以它来定位。 所以以箱体上表面为粗基准，以下底面及两孔为精基准。 2.4.2 初拟初拟工工艺过程艺过程 制定工艺路线的出发点应当是使零件的几何形状、 尺寸精度及位置精度等技术要 求能得到合理的保证。 在生产纲领已经确定的为中批量生产的前提下可考虑采用专用 夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率，除此之外，还应当考虑经济效果，以便使 生产成本尽量下降。 工艺路线方案一工艺路线方案一 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 11 表表 2-4 工艺路线一工艺路线一 工序号 工序名称 工序内容 5 粗铣箱体上表 面 粗铣箱体上表面 10 箱体下表面粗 加工 粗铣下表面阶梯面、粗铣箱体下表面、精铣箱体下表面 15 底面孔加工 钻孔18、扩孔至18.85、铰孔至19H7 20 粗铣左侧面 粗铣箱体左侧面 25 粗铣右侧面 粗铣箱体右侧面 30 粗铣后表面 粗铣箱体后表面 35 粗铣箱体前面 粗铣箱体前表面 40 粗镗前表面孔 粗镗前表面100 孔 45 粗镗后表面孔 粗镗前表面100 孔 50 粗镗右侧面孔 粗镗前表面115 孔 55 粗镗下表面孔 粗镗前表面180 孔 60 粗镗上表面孔 粗镗前表面170 孔 65 精铣上表面 精铣箱体上表面 70 精铣下表面圆 台 精铣下表面圆台 75 精铣左侧面 精铣箱体左侧面 80 精铣右侧面 精铣箱体右侧面 85 精铣后表面 精铣箱体后表面 90 精铣箱体前面 精铣箱体前表面 95 精镗上表面孔 精镗上表面170H7 孔 100 精镗下表面孔 精镗上表面180H7 孔 105 精镗右表面孔 精镗上表面115H7 孔 110 精镗前后表面 孔孔 精镗前后表面100H7 及倒角加工 115 上表面孔加工 钻孔 4-10.2 孔深 18. 钻孔 2-5 孔深 14、攻螺纹 4-M12-6H 深 15 攻螺纹 2-M6-6H 深 10 120 下表面孔加工 钻孔 4-8.5 孔深 16、攻螺纹 4-M10-6H 深 13 125 左表面孔加工 钻孔 12-6.7 孔深 14、钻通孔17.4、攻螺纹 12-M8-6H 深 10、 攻螺纹 M20x1.5-6H 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 12 130 右表面孔加工 钻孔 4-14.7 孔深 25、攻螺纹 4-M16-6H 深 20 135 前表面孔加工 钻孔 4-10.2 孔深 20、钻通孔18、攻螺纹 4-M12-6H 深 16 140 后表面孔加工 钻孔 4-10.2 孔深 20、 钻孔 4-14.7 孔深 24、 攻螺纹 4-M12-6H 深 16、攻螺纹 4-M16-6H 深 20 145 底面沉头孔加 工 加工底面沉头孔 4-33 锪平 150 清洗、去毛刺 清洗、去毛刺 155 检验、入库 检验、入库 工艺路线方案二工艺路线方案二 表表 2-5 工艺路线二工艺路线二 工序号 工序名称 工序内容 5 粗铣箱体上表 面 粗铣箱体上表面 10 箱体下表面粗 加工 粗铣下表面阶梯面、粗铣箱体下表面、精铣箱体下表面 15 底面孔加工 钻孔18、扩孔至18.85、铰孔至19H7 20 粗铣左侧面 粗铣箱体左侧面 25 粗铣右侧面 粗铣箱体右侧面 30 粗铣后表面 粗铣箱体后表面 35 粗铣箱体前面 粗铣箱体前表面 40 粗镗前表面孔 粗镗前表面100 孔 45 粗镗后表面孔 粗镗前表面100 孔 50 粗镗右侧面孔 粗镗前表面115 孔 55 粗镗下表面孔 粗镗前表面180 孔 60 粗镗上表面孔 粗镗前表面170 孔 65 精铣上表面 精铣箱体上表面 70 精铣下表面圆 台 精铣下表面圆台 75 精铣左侧面 精铣箱体左侧面 80 精铣右侧面 精铣箱体右侧面 85 精铣后表面 精铣箱体后表面 90 精铣箱体前面 精铣箱体前表面 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 13 95 上表面孔加工 钻孔 4-10.2 孔深 18. 钻孔 2-5 孔深 14、攻螺纹 4-M12-6H 深 15 攻螺纹 2-M6-6H 深 10 100 下表面孔加工 钻孔 4-8.5 孔深 16、攻螺纹 4-M10-6H 深 13 105 左表面孔加工 钻孔 12-6.7 孔深 14、钻通孔17.4、攻螺纹 12-M8-6H 深 10、 攻螺纹 M20x1.5-6H 110 右表面孔加工 钻孔 4-14.7 孔深 25、攻螺纹 4-M16-6H 深 20 115 前表面孔加工 钻孔 4-10.2 孔深 20、钻通孔18、攻螺纹 4-M12-6H 深 16 120 后表面孔加工 钻孔 4-10.2 孔深 20、 钻孔 4-14.7 孔深 24、 攻螺纹 4-M12-6H 深 16、攻螺纹 4-M16-6H 深 20 125 精镗上表面孔 精镗上表面170H7 孔 130 精镗下表面孔 精镗上表面180H7 孔 135 精镗右表面孔 精镗上表面115H7 孔 140 精镗前后表面 孔孔 精镗前后表面100H7 及倒角加工 145 底面沉头孔加 工 加工底面沉头孔 4-33 锪平 150 清洗、去毛刺 清洗、去毛刺 155 检验、入库 检验、入库 比较两工艺方案，工艺方案一将给表面螺纹孔放在最后加工，工艺方案二将各表 面螺纹孔的加工工艺放在个表面主要孔精镗之前。 由于钻孔、攻螺纹孔径比较小所 以产生的热量较小，而对于面的铣削、孔的镗削都是发热量较大的工序，所以在精镗 前加入螺纹的加工有利于工件的冷却，保证良好的尺寸位置精度。所以工艺路线方案 二较合理。 2.4.3 加工设备和工艺设备的选择加工设备和工艺设备的选择 机床机床的选的选择择 工序 5、10、65、70 采用 X53K 立式铣床 工序 15、105、110、115、120、145 采用 Z37 摇臂钻床 工序 20、25、30、35、40、75、80、85、90 采用 X63 卧式铣床 工序 40、45、50、55、60、125、130、135、140 才用 T68 镗床 工序 95、100 采用 Z535 钻床 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 14 夹具的选择夹具的选择 该传动箱箱体的生产纲领为中批生产，所以采用专用夹具。 2.5 确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差 2.5.1 确定箱体确定箱体轮廓轮廓加工加工余量余量 用查表法确定机械加工余量： （根据机械加工工艺手册 第二版 第一卷12 表 3.223 机械制造技术基础课程设计指导教程 表13235，236 ） 前后端面加工的工序余量（mm） 表 2-6 前后端工序余量数据表 单面加工方法 单面余量 经济精度 工序尺寸 表面粗糙度 毛坯 292 12.5 铣上端面 2 IT8( 0.054 0 + ) 290 3.2 铣下端面 2 IT8( 0.054 0 + ) 288 3.2 则箱体前后两端面总的加工余量为： A总=A半精铣2 =12 =2 上下两端面及左端面加工的工序余量 表 2-7 上下端工序余量数据表 单面加工方法 单面余量 经济精度 工序尺寸 表面粗糙度 毛坯 389 12.5 铣上端面 2 IT8( 0.054 0 + ) 387 3.2 铣下端面 2 IT8( 0.054 0 + ) 385 3.2 毛坯 264 铣左端面 2 IT8( 0.054 0 + ) 262 3.2 铣右端面 2 IT8( 0.054 0 + ) 260 2.5.2 确定主要工确定主要工序序尺寸及尺寸及其公差其公差 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 15 （根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表13229 表 234） 表 2-8 前后面各工序尺寸及其公差 工序名称 工序余量 工序经济 精度 工序公差 表面粗糙度 精镗 0.1 )(7 046. 0 0 + H 0.046 0.8 粗镗 0.4 )(12 30. 0 0 + H 0.300 12.5 2.6 切削用量和时间定额的计算切削用量和时间定额的计算 2.6.1 计算各工计算各工序序的的切削切削用用量和基量和基本工本工时时 铣削平铣削平面的面的切削切削用用量量计算计算 箱体箱体上上表面表面铣削铣削用用量量计算计算 由机械制造工艺设计简明手册 10 表 4.2-35（P159）选取铣床 X52K 进行加工 机械制造加工工艺手册 2 版第 2 卷14表 2.1-39 由被吃刀量 ap 铣削宽度 aw 选取铣刀直径 d0的范围为 315-400（注：面铣刀主要由铣削宽度 aw 确定 d0） 由机械制造加工工艺手册 2 版第 2 卷14表 2.1-32（P2-52）差得铣刀的参数 为 d0=315 齿数为 16、20、28 Kr 主偏角为 45、60、75、90 由机械制造加工工艺手册 2 版第 2 卷14表 2.1-73（P2-85） 刀具材料 YG8 功率 5-10 Kw ,每齿进给量 af =0.20-0.29 由注 3：用面铣刀时，对称铣削时进给量 取小值；不对称时取大值；主偏角大时取小值，主偏角小时取大值。 精铣时的进给量与所要求的粗糙度等级有关要求aR 3.2m时，每转进给量为 0.5-1.0 由机械制造加工工艺手册 2 版第 2 卷表142.1-76（P2-86）查得道具的使用 寿命为 300min 由铣削计算公式 V= K zaaaT dC V wfp m V puyx q v v v v v 0 （23） 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 16 确定公式中各参数： aw=200, 20. 0= afa , 2 . 1= ap 由机械制造加工工艺手册 2 版第 2 卷表142.1-77 查得 203= CV , q v =0.2， xv=0.15，y v =0.35，uv=0.2，p v =0，m=0.32 KV 由机械制造加工工艺手册 2 版第 2 卷表142.1-79 查得 寿命修正系数ktv=1.0 1)与加工材料有关的修正系数 k MV =0.88 , kmpm=1.11 （HT200） 2)与毛皮性质和表面状态有关的修正系数有外皮铸件 ksv=0.7-0.8 3)与铣刀切削部分材料有关的修正系数 YG8 ktv=1.0 4)高速钢刀具与加工性质有关的修正系数 粗铣 k kv =1.0 精铣 k kv =0.8 5)与冷却有关的修正系数 kvv=1.0 加切削液 kvv=0.8 不加切削液 6)与被吃刀量有关的修正系数 ka w =1.0 k pa m wa =1.0 7)与铣刀齿数有关的修正系数 k zv =1.0 8)面铣刀与毛坯的相对位置修正系数 （材料为 HT200 不是耐久钢所以不取） 9)与铣刀主偏角有关的修正系数 （60） kk PmKKrvr =1.0 10) 与硬质合金铣刀前角有关的修正系数-5时 k rPm =0.95 所以 rPmKrPmrvzvzv m p wa a w avvkvtvsvmpmmvtv kkkkkkkkkkkkkk= K VK （24） 带入数值得 KV=0.5939 V=36.37 m/min 机床主轴转速n： 0 1000V n d = （25） ns=36.753 r/min 查得 X52K 转速 nw=37.5 r/min 实际铣削速度vs 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 17 vs= 1000 0dnw =37.11 m/min 当nw=37.5 r/min 时，工作台进给量为 f=37.5x0.20x16=120 X52K 的工作台进给由表 4.2-37 查得取近似值 118 所以实际每齿进给量=118/37.5/16=0.1967 走刀量=16x0.1967=3.147 由于精铣时 铣削宽度 aw没有改变 所以刀具直径没有改变 d 0=345 mm 齿数选取 Z=28 细齿 走到量 0.5-1.0 刀具寿命同为 300min 铣削的基本参数aw=200, 02. 0= afa , 7 . 0= ap 同粗铣时一样 查得： 203= CV , q v =0.2， xv=0.15，y v =0.35，uv=0.2，p v =0，m=0.32 KV 修真系数的与粗铣不同的有 3）与毛坯性质和表面有关的修正系数ksv=0.95 7）与被吃刀量有关的修正系数ka w =0.968 k pa m wa =1.229 其他与粗铣是相同 于是有 rPmKrPmrvzvzv m p wa a w avvkvtvsvmpmmvtv kkkkkkkkkkkkkk= K VK （24） = KV 0.742368 计算得出 ： V=119.348 m/min 机床主轴转速n： 0 1000V n d = （25） ns=118.508 r/min 查得 X52K 转速 由表 2.2-36 查得 nw=118r/min 实际铣削速度vs： 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 18 vs= 1000 0dnw =116.773 m/min 工作台的进给当nw=118 r/min 时 f=66.08 由表 4-37 取 63 所以每转进给量为 63/118=0.5314 箱体箱体下下表面表面铣削铣削用用量量计算计算 粗铣时： 由机械制造加工工艺手册 2 版第 2 卷14表 2.1-32（P2-52）差得铣刀的参数 铣削宽度aw在 260-350 范围 所以选取d 0=400 mm 齿数 20、26 主偏角kr 45、 60、75、90 由由机械制造加工工艺手册 2 版第 2 卷14表 2.1-76（P2-86） 查得道具的使用寿命为 420 min 确定公式中各系数： 203= CV , q v =0.2， xv=0.15，y v =0.35，uv=0.2，p v =0，m=0.32 铣削的基本参数aw=280, 20. 0= afa , 2 . 1= ap KV=0.5939 所以： V= K zaaaT dC V wfp m V puyx q v v v v v 0 （23） V=38.0267m/min 机床主轴转速n： 0 1000V n d = （25） ns=30.02615 r/min 查得 X63 转速 由表 2.2-36 查得取 nw=30r/min 实际铣削速度vs vs= 1000 0dnw =37.699 m/min 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 工艺规程的设计 19 计算工作台进给量=nwx fxz=120 由表 4-37 查得工作台进给为 118 每齿进给量为 =118/30=3.933m/min 同理精铣时： 选取d 0=400 mm 齿数 20、26 主偏角kr 45、60、75、90 由由机械制造 加工工艺手册 2 版第 2 卷14表 2.1-76（P2-86）查得道具的使用寿命为 420 min 确定公式中各系数： 203= CV , q v =0.2， xv=0.15，y v =0.35，uv=0.2，p v =0，m=0.32 铣削的基本参数aw=280, 02. 0= afa , 7 . 0= ap KV=0.742368 所以： V= K zaaaT dC V wfp m V puyx q v v v v v 0 （23） V=97.1697m/min 机床主轴转速n： 0 1000V n d = （25） ns=77.325 r/min 查得 X63 转速 由表 2.2-36 查得取 nw=75r/min 实际铣削速度vs vs= 1000 0dnw =94.248 m/min 计算工作台进给量=nwx fxz=39 由表 4-37 查得工作台进给为 37.5 每齿进给量为 =37.5/75=0.5m/min 箱体箱体下下表面表面阶梯阶梯面面铣削铣削用用量量计算计算 粗铣时： 由机械制造