CA6150车床主轴箱箱体及夹具设计说明书

II第1章概述1.1本课题的研究内容和意义CA6159车床主轴箱箱体工装加工工艺及工装夹具设计毕业论文设计是对学过机械设备制造专业知识技能的一次性夯实基础，是在开展实践活动报告的时候对学过各课程内容的一次性综合性的深层次性的总复习考试，也是理论研究与专业性理论联系实际的训练。夹具设计已变为机械加工制造中的至关重要的设备。夹具设计的设计方案和应用是促使生产加工快速发展的至关重要加工工艺生产加工具体措施其中之一。机械加工制造工艺规程是生产现场管理工作中的关键原则。依据它来安排原料和金属毛坯的提供，开展数控机床调节，专门加工工艺设备的设计方案与生产制造，建制生产加工安全作业计划方案，配制劳动力市场，及开展生产加工核算成本等。机械加工制造工艺规程也是安排生产加工、开展计划方案调用的原则。得到了它就可以建立生产加工类产品的施工组织设计和相关的调用计划方案，并能建立各步骤科学技术地协调，使生产加工均衡、顺畅，建立优质、稳产和低污染。机械加工制造加工工艺操作过程卡片和机械加工制造步骤卡片，是这两个关键的工艺文件。机械加工制造加工工艺操作过程卡片，是说明加工零件加工工艺操作过程的工艺文件。在成件、小生产加工中，以机械加工制造加工工艺操作过程卡片专业指导生产加工，操作过程卡的每一个顶目建制非常详细完整。机械加工制造步骤卡片是为每个步骤详细完整建立的，适用于随时专业指导员工开展生产加工，多适用于工业化生产的配件和制造费用分摊中的至关重要配件。近年来当今社会的发展趋势，高新科技的持续提升，各种各样新科技技术应用进一步渗入到各种领域，怎样应用这种新科技为人类文明服务管理，怎样灵活运用这种新科技在机械制造业中，这还需用机械制造业员工持续的奋斗，开拓进取。近年来科技进步的发展趋势，和当今社会销售市场需用，工装夹具的设计方案在进一步的超向柔性制造方面发展趋势。目前为止,工装夹具仍是工业产品生产制造中必不可缺的几大专用工具其一,数控刀具自身已相对高度规范化,客户只需用按种类、规格型号采用购买。而模貝和工装夹具则和商品密切相关,商品一有转变就需重复制造,一般而言是是专用型类型的专用工具,模貝已发展趋势变成独立性的领域;工装夹具在世界各国也已经进一步建立这种依赖于数控车床业或独立性的小领域。组成工装夹具不但具备规范化、模块化设计、组成化等当今现代化设计方案观念,又满足节约能源的基本原则,更适用于智能制造的生态环境保护基本原理。因此是未来工装夹具技术应用的这种关键发展趋势企业。夹具设计一般而言就是指夹装产品工件用的设备:关于夹装各种各样数控刀具用的设备,则通常称之为“辅助软件”。辅助软件有时候也普适性地包含在夹具设计的区域内。依照夹具设计的应用区域,通常可分成通用夹具,专用夹具和可调节式工装夹具等。根据此次毕业设计论文，对个人所学习的基础知识开展一次性综合性应用，也是对五年的学习培训深层的这种检测。在此次设计过程中，充足挖掘出个人分析问题，解决困难的发展潜力。并期望根据毕业设计论文能培养这种细致严谨，用心的工作态度，为之后参与工作任务奠定这种优良的根基。1.2国内外的发展概况工装的统称是加工工艺设备，工装通常是指生产加工数控车床外而需确保机械零件加工产品质量的加工工艺设备，是生产制造全过程中常用的各种各样专用工具的统称。它是各企业内除生产线设备和专用工具外的为相互配合生产线设备和人开展工艺生产加工制作标准的部分，大多数工装全是对于各有企业产品特征的。机械加工制造全过程中用作固定不动和精准定位要生产加工的零部件或毛坯件的设备，即工装的关键功能有：固定不动，精准定位，避免出现变形。夹具工装归属于工装，工装包括夹具工装，归属于并列关系。不单单是是装焊用，在机械加工层面也实用，很多情况下，务必安装多个构件并确保其精准定位准确无误的情况下就务必。设计方案夹具工装要围绕企业产品，因为夹具工装是专业为一些企业产品特定的，要确保生产制造时无干涉现象、精准定位准确无误、技术员实际操作方便快捷等。简洁明了的说，便是用作产品工件夹装的专用工具。夹具工装从形成到现在，大概能够分成三种阶段性：首先阶段性具体表现在夹具工装和人的融合上，它是夹具工装主要是做为人的单纯性的辅助设备，是生产过程加快和趋向于不断完善；第二个环节，夹具工装变成人和数控车床相互间的关键点，夹具工装的功能产生变化，它关键用作产品工件的精准定位和夹持。人们变得越来越了解到，夹具工装与实际操作员工改善工作任务及数控车床功能的提升拥有紧密的关联，因此对夹具工装引发了高度重视；第三环节主要表现为夹具工装与数控车床的融合，夹具工装做为数控车床的部分，变成机械加工制造中无法缺失的加工工艺设备。因为现代化生产加工的髙速发展趋势，对传统式的夹具工装明确提出了较高标准，如迅速、高效率、安全性等。要想做到如此的生产制造标准，就务必计算出来生产加工工艺流程零部件在生产过程中因为切削速度、作用力、惯性力矩等所形成的切削速度及钻削扭矩，依照工装夹具设计中所确认的夹持方法开展夹持力的计算出来，为了更好地降低夹具工装的实际规格，就务必扩大夹具工装的精准定位范围，扩大由夹持力而形成的磨擦扭矩、正压力及从而而形成的磨擦力，以做到夹具工装精巧而精用的目地。另外为了更好地降低员工的劳动效率，提升产品工件夹装高效率，还务必对夹具工装的夹紧机构的过程开展设计方案，以求以最少的夹持过程，达到最佳的夹持实际效果。1.3本课题应达到的要求依据实际上调查和数据采集相对的设计方案数据信息、阅读文章相关资料紧密结合，对箱体的基础构造及功能有一个大体上的熟练掌握，在这个基础上，通过对金属材料钻削生产加工、金属材料钻削数控车床、机械结构设计与基础理论等有关专业知识充足熟练掌握后，解析箱体的生产工艺，明确箱体各生产加工表层的生产加工具体方法，进而产生箱体的机械加工制造加工工艺线路。并能依据箱体的生产加工工艺流程标准，解析箱体的精准定位方法、金属材料钻削生产过程中的十字滑台驱动器、产品工件夹紧等领域的有关数据信息，融合机械设备组织设计方案的有关基础理论，完成产品工件的科学合理精准定位及夹紧，进而使整体箱体的生产工艺线路经济发展，来完成企业产品的最优控制设计方案。针对实际应用全过程中具有的金属材质的激光切割加工工艺文件制定、产品工件夹紧及加工工艺技术参数明确及计算现象，综合性所学习的机械设备基础理论设计方案与具体方法、机械加工制造工艺文件制定及执行等领域的专业知识，设计方案出一整套适宜于实际上的箱体生产工艺线路，进而完成适宜于当代机械制造业、夹紧设备的可靠性设计。为提升钻床工装夹具在数控车床上安裝的稳定性，缓解其时断时续钻削可能造成的震动，夹实际不但要有充足的强度和强度，其相对高度和总宽比也应适当，通常有H/B≤1～1.25以减少工装夹具重心点，使产品工件生产加工表层尽可能接近工作任务工作台面。第2章主轴箱箱体的图样分析2.1主轴箱箱体的作用本次设计的是CA6150车床主轴箱箱体零件，该箱体零件图如图2.1所示，首先CA6150车床主轴箱箱体作用分析要从CA6150数控车床主轴箱作用谈起，数控车床主轴箱是将主电动机传出的转动运作通过一系列的调速结构以便获得所需要的正反方向的不同转速，在此期间主轴轴承箱将驱动力将运作发送给进给箱。从大范围说箱体零件在整个设备中起到的是支撑和连接的作用，并且箱体本身还连着其他零件比如轴，轴承等，所以箱体本身要有一定的减震能力，并且箱体需要与多个部件链接，结构较为复杂，在选择材料时，优先使用灰铁或者是球磨铸铁，本次设计选择HT200，使用铸造的方式得到阀体结构的毛坯，重要的表面在使用机械加工的方式得到。HT200本身有吸收震动的能力，在铸造时可以可以添加一些特殊的减震材料让阀体的结构更加稳定。具体到这个零件的左右两端设计了通孔，并且精度很高，这些位置可以用来安装轴承从而减少轴和孔的磨损，大孔来固定上端盖，总体来说这个零件是一种常见的箱体类零件，大部分的箱体类零件也都是这样设计的，有销孔，螺纹孔，通孔等结构，本次完成这个零件的设计，以后在遇到其他类似的零件也能顺利的完成。图2.1主轴箱箱体图图2.1主轴箱箱体图2.2主轴箱箱体的图样分析在确立主轴轴承箱壳体机械加工制造工艺规程前，最先应科学研究壳体的工作中样图和企业产品设备样图，掌握该企业产品的主要用途、性能指标及工作中必要条件，确立该壳体产品成本中的部位和功能；掌握并科学研究每一项技术性必要条件确立的根据，找到其核心技术规范和要求和技术性核心，便于在制定工艺规程时选用恰当的具体措施加以保障。图2.图2.2箱体展开图壳体的原材料为HT200，灰口铸铁生产工艺流程简易，精密铸造特性优质，避震特性保持良好。传动系统壳体需用生产加工表层及其生产加工表层的具体位置规定。现深入分析如下所示：该零部件为数控车床主轴箱，关键生产加工位置为水平面和孔系，其构造繁琐，精密度规定又高，生产加工时要特别注意选取精准定位基准点及夹紧力。壳体上B面平整度尺寸公差为0.02mm。壳体上A面与D面的平整度尺寸公差为0.02/100mm。壳体上C面与D面的平整度尺寸公差为0.05/300mm。壳体上D面与W面的平整度尺寸公差为0.02mm。1轴孔轴的中心线对基准点K、C的圆柱度尺寸公差各自为0.03/300mm。D轴孔轴的中心线对基准点C的平面度尺寸公差为0.03/300mm；对基准点H的平面度尺寸公差为0.03/500mm。Ⅲ铀孔轴的中心线对基准点C的平面度尺寸公差为0.03/300mm；对基准点V的平面度尺寸公差为0.03/200mm。Ⅳ轴孔轴内表层对基准点H的平面度尺寸公差为0.03/300mm；Ⅳ轴各孔轴表层对基准点C的同轴度尺寸公差为φ0.006nm。Ⅳ轴各孔轴的同心度尺寸公差均为0.005mm;每孔内表层相对性侧母线槽的平面度尺寸公差为0.01mm。Ⅳ轴孔轴的中心线对基准点D的平面度尺寸公差为0.03/650mm。Ⅳ轴孔轴的中心线对基准点W的平面度尺寸公差为0.03/650mm。V轴孔轴的中心线对基准点Q、N的平面度尺寸公差均为0.02/200mm。Ⅵ轴孔轴的中心线对基准点N的平面度尺寸公差为0.02/200mm。2.3工艺分析加工工艺解析的目地关键有两个：一个是核查零部件的构造形态及外形尺寸精密度、相互之间具体位置精密度、外表粗糙度、原材料及热处理工艺等的技术规范和要求能否科学合理，能否有利于生产加工与组装；二是依据加工工艺解析，对零部件的加工工艺规定有更进一步的掌握，便于制订出科学合理的工艺规程。①铸造件必需开展调质处理，以清除应力。有标准时要在室外储放1年以上再生产加工。②为了更好地确保加工精度应能精准定位标准一致，该零部件关键精准定位标准，集中化在D面和W表层。③镗孔时，在很有可能的标准下尽可能选用“支撑镗削”方式，以提升镗杆的刚度，提升加工精度。对直径较小的孔、应选用钻、扩、铰生产加工方式。为确保在相同轴上各孔的平面度，可选用在已生产加工孔上，组装导向性套再生产加工别的孔的方式。④为提升孔的加工精度，应将粗镗、半精镗和精镗分离开展。⑤锻造时通常φ50mm以下孔不铸出。⑥孔的外形尺寸精密度检测，应用内径千分尺或内径百分表开展精确测量。轴内孔中间间距的精确测量能够依据孔与孔中间壁厚开展等效替代法。⑦相同中心线上各孔的平面度，可选用检测轴颈开展检测。⑧各孔轴的中心线中间的平面度，及其孔轴的中心线与基准点的平面度，均应依据检测轴颈开展精确测量。依据CA6150车床主轴箱箱体零件图纸得知，其关键生产加工面是开展直线导轨面的生产加工、表层生产加工、孔生产加工、钻孔、螺纹加工，孔的精密度规定高。该零部件年生产制造属小大批量生产，设计方案生产加工零部件所必须的专用夹具是为了更好地提升劳动生产率、可以降低成本。第3章工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式毛胚的挑选不但影响到毛胚的生产制造加工工艺及成本、零部件生产效率和效率性，并且也与零部件的机械加工制造加工工艺和品质息息相关。故恰当挑选毛胚具备重要的安全工程实际意义。毛坯选择时，应全面考虑以下因素：1）零件的材料及机械性能要求；2）零件的结构形状与外形尺寸；3）生产类型，它在很大程度上决定采用毛坯制造方法的经济性；4）现有生产条件；5）充分考虑利用新工艺、新材料、新技术的可能性。在生产实际中生产加工毛坯的方法方式繁多，冲压件、焊接、锻造以及铸造等较为多见的几种毛坯加工制造方式。（1）铸件如果工件所用毛坯的结构形状相对较为复杂，常借助铸造方法来加工制造该工件的毛坯，其中砂型铸造方式是现阶段铸件生产较为多用的方式。如果小型铸件需要具备相对较高的尺寸精度，能够借助压力铸造已经精密铸造等特种铸造方式加工制造相应工件的毛坯。（2）锻件由于锻件毛坯是通过锻造加工生产所得，故该种工件毛坯具有均匀且连续的金属纤维组织，所以相应工件具有相对较好的力学性能，一般适合加工制造受力较为复杂的工件产品。由于自由锻件具有的精度相对较低，且该种工件的生产率相对较低，一般加工制造小批量的工件产品，或是加工制造大型结构的锻件产品。而模型锻造件具有相对较高的尺寸精度，且具有相对较高的生产率，适合生产加工大批量的锻件产品。（3）型材线材、棒材以及型材等是生产实际中较为多用的板材，这些板件一般都具有较为规则的截面形状，其中最为常见的有方形截面、圆形截面以及六角形截面等形状。冷拉加工制造以及热轧加工制造是生产实际中较为常用的两种加工制造方法，需要根据工件的实际需求合理选用。（4）焊接件焊接件一般适合单件小批量的生产模式，用于加工制造大型零件，或是加工制造试制样机产品。焊接件的加工制造过程相对较为简单，对应的生产周期相对较短、使用的材料相对较少，加工制造成本费用相对较低。但焊接件产品的抗振性相对较差，容易发生大变形的不良情况，必须对其进行相应的处理之后才能够对其进行机械加工。根据零件的结构特点，本次设计采用铸造毛坯，多年的使用经验表明，灰铸铁具有一系列的技术性能(如耐磨性能好，耐撕裂性能与相应级别相适应，锻造性能指标优良)。由于经济发展，所以箱体的原材料一般是灰口铸铁。大多数情况下是HT200~400。在大负荷下，可选用HT300~540高强度铸铁。盒子的坯料大多是铸铁或不锈钢。如果零件的规格和总重量太大，不能选择整体铸造(受锻造工作能力限制)，则可选择焊接零件，该零件由多种金属材料制成，经过焊接后连接成整体坯料。焊缝结构包括铸焊，铸锻，锻焊。选用合适的焊接结构，利用小型铸造设备，可生产大型坯料，解决锻造加工能力不足的问题。焊接前对各种零件进行精加工，可部分减轻大型数控车床的负荷。在毛坯不进入加工制造车间时，为了不除去毛坯的残余应力，必须对毛坯进行适当的人因处理，有些大毛坯和容易变形的零件在精加工后也要进行调整。图3.1箱体毛坯图图3.1箱体毛坯图3.2定位基准的选择精准定位基准点的挑选是工艺规程设计方案中的关键工作任务其一。精准定位基准点挑选恰当、有效，能够确保零部件的生产加工产品质量，提升生产效率。不然，便会使制作工艺全过程问題层出不穷，使生产制造没法开展。主轴轴承箱精准定位基准点的挑选，可以直接不良影响到壳体上不同平面与平面之间、孔与平面之间、孔与孔之间的外形尺寸精密度和具体位置精密度规定能否可以确保。在挑选基准点时，首要要遵循“基准点一致”和“基准点重叠”的基本原则，与此同时务必考虑到生产制造大批量的尺寸、生产线设备、尤其是工装夹具的采用等关键因素。该壳体的构造繁琐，壁厚不匀，刚度不太好，而加工精度规定又高，故壳体关键生产加工表层必须区划粗、深度加工两个阶段，那样能够防止初加工导致的残余应力、切削速度、夹持力和钻削热对加工精度的不良影响，有益于确保壳体的加工精度。3.2.1粗基准的选择挑选粗基准点时，关键规定确保各生产加工面有充足的容量，使生产加工面与不生产加工面间的具体位置满足样图规定，并非常注意要尽早得到精基准面。实际挑选时要考虑到以下基本原则：①至关重要表层基本原则为确保产品工件上至关重要表层的加工的剩余量小而均匀分布，则应挑选该表层为粗基准点。②不生产加工表层基本原则

为了更好地确保生产加工面与不生产加工面间的具体位置规定，一般来说应挑选不生产加工面为粗基准点。③容量最少基本原则

要是零部件上每一个表层都需要生产加工，则应挑选在其中加工的剩余量最少的表层为粗基准点，以防止该表层在生产加工时易容量不足而留下来一部分毛胚面，导致产品工件废料。④应用一次基本原则

因为粗基准点自身全部都是没经机械加工制造的毛胚面，其表层毛糙且精密度低，若多次重复使用将造成比较大的误差值。⑤整平光滑基本原则便于产品工件精准定位安全可靠、夹持方便快捷。依据生产制造类别差异，完成以主轴轴承孔为粗基准点的产品工件组装方法也不太一样。大批量大批生产制造时，因为毛胚高精度，能够立即用箱体上的至关重要孔在专用夹具上精准定位，产品工件组装快速，生产效率高。在单品、小批及中批生产制造时，一般来说毛胚精密度较低，按所述方法挑选粗基准点，一般而言会导致箱体外观设计偏斜，乃至局部性加工的剩余量不足，因此一般而言选用画线水平度的方法开展第一层的工艺流程生产加工，就是以主轴轴承孔及轴线为粗基准点对毛胚开展画线和查验，必需时给予改正，改正后孔的容量应充足，但不可定均匀分布。该主轴轴承箱箱体为单品小大批量生产，在单品小大批量生产时，因为毛胚精密度低，因此以画线找正法组装。画线时先找正主轴轴承孔管理中心，随后以主轴轴承孔为基准点找到其它需生产加工平面图的具体位置。生产加工该箱体时，按所划的线找正组装产品工件，则反映的是以主轴轴承孔做为粗基准点。3.2.2精基准的选择挑选精基准点时，关键考虑到确保加工精度和产品工件夹紧方便快捷安全可靠。通常应考虑到下列基本原则：1)基准点重复基本原则

即选用设计方案基准点做为精准定位基准点，以防止精准定位基准点与设计方案基准点不重复而造成的基准点不重复误差值。2)基准点一致基本原则

应选用同1组基准点精准定位生产加工零部件上尽量多的表层，这就是基准点一致基本原则。3)自为基准点基本原则

一些规定加工的剩余量小而匀称的深度加工工艺流程，挑选生产加工表层自身做为精准定位基准点，称之为自为基准点基本原则。4)相互之间基准点基本原则

5)有益于夹紧基本原则选定精基准点应确保产品工件组装安全可靠，工装夹具设计简易、实际操作方便快捷。为了更好地确保壳体零部件孔与孔、孔与水平、水平与水平相互之间的互相部位和间距规格精密度，壳体类零部件精基准点挑选常见二种基本原则：基准点一致基本原则、基准点重复基本原则。小批生产制造时通常选用基准点重复基本原则，就是以安装基准点做为精准定位基准点，防止了基准点不重复误差值，有益于提升壳体上各表层间的互相部位精密度。大批量生产制造经常选用基准点一致基本原则，即一方面两孔精准定位，可防止因为基准点转换而产生的积累误差值。该零部件以多面精准定位，壳体上的安装基准点为水平，而他们是壳体上别的因素的设计方案基准点，因而以这种安装基准点水平做为精准定位基准点，防止了基准点不重复误差值，有益于提升壳体各关键表层的互相部位精密度。有零件图纸得知：D面、W面为精基准点。3.3拟定工艺路线3.3.1划分加工阶段零部件的技术标准较高时，零部件在开展生产加工时都应区划生产加工环节，按工艺流程特性不一样，可区划如下所示多个环节：①初加工环节此环节的关键目标是提升生产效率，去除零部件被生产加工表层的绝大多数加工的剩余量，使毛胚形态和外形尺寸贴近与产品，能够做到的加工精度和工艺性能都较为低。②半深度加工环节此环节要下降关键表层初加工中留出的偏差，使生产加工面做到必须的精密度并留出必须的加工的剩余量，并进行次要表层的生产加工（钻、螺纹加工、铣健槽等），为深度加工做好充分的准备。③深度加工环节去除小量加工的剩余量，确保各关键表层做到工程图纸标准，所得的精密度与工艺性能都较为高。因此此环节关键目地是全方位确保生产加工产品质量。④铸型生产加工环节此环节关键专门针对要全面提高外形尺寸精密度、下降表面粗糙度（IT6级之上）的表层。通常不用作提升形态、具体位置精密度。依据生产加工环节区划的标准及零部件的大批量，该CA6150数控车床主轴箱壳体的生产加工区划为3个环节：初加工环节（粗铣每个水平面、孔端口及各主轴轴承孔粗镗）、半深度加工环节（半精镗各主轴轴承孔，进行各次要孔等）和深度加工环节（磨各水平面、精镗各主轴轴承孔）。3.3.2安排加工顺序繁杂产品工件的机械加工制造加工工艺线路时要历经车削加工生产加工、热处理工艺和輔助工艺流程，如何把这种工艺流程合理安排在一个有效的生产加工次序中，生产制造中已个人总结出一部分指导意见的基本原则，先述以下。切削生产加工工艺流程次序的合理安排基本原则1）先粗后精各表层生产加工次序依照初加工、半深度加工、深度加工跟光整生产加工的次序开展，目地是进一步提高机械零件加工表层的精密度和表层质量。2）先主后次零部件的关键生产加工表层（通常就是指设计方案基准点、关键工作台面、安装基准面等）先要生产加工，而主次表层（健槽、丝孔等）可在关键表层生产加工到必须精密度以后、最后精密度生产加工以前开展生产加工。3）先面后孔基本原则针对壳体类、支撑架类、零件类等零部件，水平面轮廊外形尺寸过大，用水平面精准定位相对稳定靠谱，故应先生产加工水平面，后生产加工孔。那样，不但使事后的生产加工有个平稳靠谱的水平面做为精准定位基准点，并且在整平的表层上生产加工孔，生产加工越来越易于一部分，也利于加强孔的加工精度。4）先基本准则后其他的做为精基本准则的表层要前提生产加工出來。该壳体的生产加工和安装绝大多数以水平面为基本准则，依照生产加工次序合理安排的基本原则，使用先面后孔的生产加工次序。先生产加工水平面，都可以为加工精度较高的轴承孔供应平稳靠谱的精基本准则，利于加强加工精度。其它，先生产加工水平面都可以将铸钢件凸凹不平表层去除，可减低开孔时钻头引偏和车床刀具崩刃等物理现象的引发，对刀和调正也更为快捷。生产加工孔系时应遵循先主后次的基本原则，即先生产加工关键水平面或孔系，这也符合标准车削加工生产加工次序的合理安排基本原则。利用各面各孔的精密度需要，生产加工次序以下：A、B、C水平面的生产加工：查《零部件制作加工工艺与设备》表3-9水平面生产加工方式所知，利用粗铣—精铣的生产加工次序都可以满足需要；D、F、W水平面利用粗刨—精刨—镜面抛光—研磨的生产加工次序都可以满足需要；E水平面利用粗刨—精刨的生产加工次序都可以满足需要。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各机床主轴孔的生产加工：查《机械设备加工工艺与设备》表3-8所知，利用粗镗—半精镗—精镗的生产加工次序都可以满足需要；其它各孔：利用钻—扩—铰的生产加工次序都可以满足需要。3.3.3拟定加工工艺路线制定工艺技术路线图的起点：应该使零配件的立体几何形状图片、外形尺寸精密度及具体位置精密度等技术标准能获得科学合理的确保。还需要考虑到经济发展实际效果，便于减少产品成本。综合性之上生产加工环节和生产加工先后顺序的解析，能够基本得到工艺路线图计划方案如表3-1所显示。表3-1工艺路线方案一工序号工序内容定位基准1铸造2清砂3人工时效处理4涂红色防锈底漆51）按图样外形尺寸及主轴孔位置划出Ⅳ轴轴孔中心线2）划出B、D、W、F各面加工线及找正3）根据轴承档位置划出A、C面加工线及找正线60以F面定位安装，找正中心线，粗、精铣顶面BF面70以B面定位安装，找正中心线，粗刨，半精刨D、W、F、E面，各面留余量0.5~0.8mmB面80以B面定位安装，W面找正，粗精磨D、W面，至图样尺寸B面90以D面、W面定位安装，粗精铣A、C面至图样尺寸D、W面100以D面、W面为基准，划线样板划出A面各孔加工线，及其他面上孔的加工线D、W面110以D面和W面定位装夹，按轴孔加工线找正，粗镗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各轴孔，留加工余量5~8mmD、W面120D面、W面、C面定位装夹，半精镗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各轴孔，留加工余量1.5~2mm，钻、扩、铰其余各孔D、W、C面130以D面、W面、C面定位装夹，精镗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各孔至图样尺寸D、W、C面140以D面、W面和A面定位装夹，钻、扩、铰C面各孔，并钻攻全部光孔和螺纹孔D、W、A面150粗、精磨F面160去毛刺170检验180入库计划方案一在铣削时，把粗镗、半精镗、精镗分离开展生产加工，考虑了粗精分离的基本原则，能够合理防止因粗精不分到产品工件产生的生产加工内应力没法释放出来的伤害，合理地确保了零部件的加工精度。并且4个是孔另外开展生产加工的，不但能够确保各主轴轴承孔间的相互之间具体位置精密度，并且还合理地提升了零部件的生产加工高效率，大幅度降低了员工的劳动效率。充分考虑机械加工制造先后顺序合理安排基本原则及零部件的产品成本等关键因素，其优势取决于把粗镗、半精镗、精镗分离开展生产加工，满足钻削生产加工工艺流程先后顺序的先粗后精合理安排基本原则，并且各孔轴生产加工先后顺序依照初加工、半深度加工、深度加工开展，能够明显提高机械零件加工表层的精密度和工艺性能，能够慢慢提升每个孔轴的产品质量规定，能够提升各孔轴间的相互之间具体位置精密度和分别的外形尺寸精密度，确保壳体零部件的技术标准，明确其因此零部件的制作工艺线路。3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定主轴轴承壳体的原材料是HT200，单品小批生产制造，鉴于构造繁琐，因此毛胚选用铸造件。依据上述初始材料及生产工艺流程，分別明确各生产加工表面层的机械设备加工的剩余量、工艺流程外形尺寸与毛胚外形尺寸如下所示：=1\*GB3①顶面B精加工余量：Z2=2.5mm粗加工余量：Z1=5.5mm毛坯余量：Z=5.5+2.5=8mm=2\*GB3②两侧面A、C精加工余量：Z2=2.5mm粗加工余量：Z1=5.5mm毛坯余量：Z=5.5+2.5=8mm=3\*GB3③平面D、平面W依据其生产加工总长度和生产加工总宽的尺寸及标准公差级别，查《机械设备制造工艺技术简要指南》表2.2-4铸造件机械设备加工的剩余量，可获得平面图D、W总长度方位的单侧加工的剩余量如下所示：精磨余量：Z4=1.0mm粗磨余量：Z3=1.5mm半精刨余量：Z2=3.5mm粗刨余量：Z1=5.0mm毛坯余量：Z=5.0+3.5+1.5+1.0=11mm=4\*GB3④内孔Φ120H7（A面Ⅰ轴孔）表3-3工序尺寸及公差表(mm)工序名称工序双面余量Zb工序基本尺寸工序经济精度工序尺寸及偏差精镗0.2120IT7120H7半精镗1.8120-0.2=119.8IT9109.8H9粗镗3119.8-1.8=118IT11118H11铸造（毛坯）5118-3=11521152=5\*GB3⑤内孔Φ42J6（A面Ⅱ轴孔）表3-4工序尺寸及公差表(mm)工序名称工序双面余量Zb工序基本尺寸工序经济精度工序尺寸及偏差浮动镗0.0842IT642J6精镗0.2242-0.08=41.92IT741.92J7半精镗1.741.92-0.22=41.7IT941.7J9粗镗241.7-1.7=40IT1140J11铸造（毛坯）440-2=382382=6\*GB3⑥内孔Φ140J6（A面Ⅳ轴孔）依据《机械设备制造工艺技术简要指南》表2.3-10，可查出来内螺纹的加工的剩余量，并依据加工余量获得工艺流程外形尺寸与毛胚外形尺寸，如下所示表3-5所显示。表3-5工序尺寸及公差表(mm)浮动镗0.1140IT6140J6精镗0.2140-0.1=139.9IT7139.9J7半精镗1.7139.9-0.2=139.7IT9139.7J9粗镗3139.7-1.7=138IT11138J11铸造（毛坯）5138-3=13521352=7\*GB3⑦内孔Φ25H7（A面Ⅸ轴孔）因为内螺纹直徑较小，查《机械设备制造工艺技术简要指南》得知毛胚上不预埋孔，为实芯件。内螺纹直徑规格精密度规定为IT7，依据《机械设备制造工艺技术简要指南》表2.3-8，可查出来内螺纹的加工的剩余量，并依据加工余量获得工艺流程规格，如下所示表3-6所显示。表3-6工序尺寸及公差表(mm)精铰0.0625IT725H7粗铰0.1425-0.06=24.94IT824.94H8扩1.824.94-0.14=24.8IT1024.8H10钻2324.8-1.8=23IT1223H12=8\*GB3⑧内孔Φ35H7(C面Ⅷ轴孔）因为内螺纹孔径较小，查《机械设备制造工艺技术简要指南》得知毛胚上不预埋孔，为实心件。内螺纹孔径外形尺寸精密度规定为IT7，依据《机械设备制造工艺技术简要指南》表2.3-8，可查出来内螺纹的加工的剩余量，并依据加工余量获得工艺流程外形尺寸，如下所示表3-7所显示。表3-7工序尺寸及公差表(mm)工序名称工序双面余量Zb工序基本尺寸工序经济精度工序尺寸及偏差精铰0.0735IT735H7粗铰0.1835-0.07=34.93IT834.934H8扩1.7534.93-0.18=34.75IT1034.75H10钻3324.8-1.75=33IT1233H123.5切削用量及工时定额的确定受毕业论文篇数限制，只选择一部分工艺流程及生产加工具体内容开展加工工艺换算，还见谅。工艺流程70粗精铣左右端另一面（D、W、F、E）：（1）粗铣左右端的侧面加工条件：工件材料：HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。查《机械加工制造工艺工程师指南》表30-34挑选加工工艺设备及明确刀具耐用。取切削速率：转速：按照《机械加工工艺师手册》表3.1-74可以查得机床与之接近的转速为。实际铣削速度：进给量：。工作台每分进给量：。铣削宽度：根据《机械加工工艺师手册》表2.4-81，取。被切削层长度：由毛坯尺寸可知。刀具切入长度：(3.2)刀具切出长度：取。走刀次数为1（2）精铣左右端侧平面加工条件：工件材料：HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。精铣该平面的单边余量：Z=1mm。实际铣削速度：进给量，由式（2.3）有：。工作台每分进给量：。被切削层长度：由毛坯尺寸可知。刀具切入长度：精铣时。刀具切出长度：取。工序90（粗铣A面）1）确定背吃刀量ap：2）确定进给量f：3）确定切削速度v：=50m/min。按X6120机床的转速，选择，所以实际切削速度v：工作台每分钟进给量为：按X6120机床工作台进给量表，选择=130mm/min。则实际每齿进给量为：工额定时的计算：式中：=485mm，取l1=86mm，取，，。1、确定背吃刀量：2、确定进给量f：3、确定切削速度v：工作台每分钟进给量为：则实际每齿进给量为：工额定时的计算：式中：=485mm，取=86mm，取，工序110（粗镗A面Ⅰ轴孔）切削用量及基本时间的确定刀具：硬质合金金刚镗镗刀。确定背吃刀量：确定进给量f：确定切削速度v：按T617A机床的转速，选择，所以实际切削速度v：工额定时的计算：式中：，=3mm，=5mm，=0.74mm/r，，=1。刀具：硬质合金金刚镗镗刀。1、确定背吃刀量：2、确定进给量f：根据《机械加工工艺师手册》第2版，表3.3-14，可查得f=0.2~0.8mm/r。按T617A机床进给量，选择f=0.52mm/r。3、确定切削速度v：根据《机械加工工艺师手册》第2版，表3.3-14，可查得=60~100m/min,选择=85m/min。按T617A机床的转速，选择=250r/min，所以实际切削速度v：4、工额定时的计算：式中：=50mm，=3mm，=5mm，=0.74mm/r，=250r/min，=1。刀具：硬质合金金刚镗镗刀。1、确定背吃刀量：2、确定进给量f：3、确定切削速度v：根据《机械加工工艺师手册》第2版，表3.3-14，可查得=50~80m/min,选择=70m/min。按T617A机床的转速，选择，所以实际切削速度v：4、工额定时的计算：式中：=50mm，=3mm，=5mm，=0.37mm/r，=200r/min，=1。粗镗Φ80H8的孔机床：卧式镗床。刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：。切削深度：，毛坯孔径。进给量：根据《机械加工工艺师手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=2.0mm。因此确定进给量。切削速度：参照《机械加工工艺师手册》表2.4-9取机床主轴转速：，按照《机械加工工艺师手册》表3.1-41取。实际切削速度：。工作台每分钟进给量：。被切削层长度：。刀具切入长度：。刀具切出长度：取。行程次数：。机动时间：。查《机械加工工艺师手册》表2.5-37工步辅助时间为：2.61min。精镗下端孔到Φ80H8机床：卧式镗床。刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：。切削深度：。进给量：根据《机械加工工艺师手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量。切削速度：参照《机械加工工艺师手册》表2.4-9，取机床主轴转速：，取。实际切削速度：。工作台每分钟进给量：。被切削层长度：。刀具切入长度：。刀具切出长度：，取。行程次数：。机动时间：。所以该工序总机动工时。查《机械加工工艺师手册》，表2.5-37工步辅助时间为：1.56min。工艺流程120（钻A面Ⅸ孔轴）刀具耐用及基本上时间段的明确本工艺流程为钻孔。已经知道生产加工原材料为HT200球墨铸铁，铸造件；数控车床为Z35Z3063X20型摇臂钻床，产品工件装在组成工装夹具中。因为内螺纹直经较小，查《机械设备制造工艺技术简要指南》得知毛胚上不留有孔，为实芯件。刀具：高速钢麻花钻1、确定背吃刀量：2、确定进给量f：根据《机械加工工艺师手册》第2版，表3.2-13，可查得f=0.32mm/r。3、确定切削速度v：根据《机械加工工艺师手册》第2版，表3.2-13，可查得=24~34m/min，选择=30m/min。按Z35Z3063X20机床的转速，选择，所以实际切削速度v：4、工额定时的计算：式中：=30mm，取=5mm，=1~4mm取=2mm，=0.32mm/r，=400r/min，=1。工序120（扩A面Ⅸ轴孔）切削用量及基本时间的确定刀具：高速钢扩孔钻1、确定背吃刀量：2、确定进给量f：3、确定切削速度v：按Z35Z3063X20机床的转速，选择，所以实际切削速度v：4、工额定时的计算：式中：=30mm，取=3mm，=1~4mm取=3mm，=1.0mm/r，=315r/min，=1。工序120（粗铰A面Ⅸ轴孔）切削用量及基本时间的确定本工序为粗铰。刀具：硬质合金铰刀1、确定背吃刀量：2、确定进给量f：3、确定切削速度v：根据《机械加工工艺师手册》第2版，表3.2-43，可查得=8~15m/min,选择=15m/min。按Z35Z3063X20机床的转速，选择，所以实际切削速度v：4、工额定时的计算：式中：=30mm，取=3mm，=13mm，=0.2mm/r，=200r/min，=1。工序120（精铰A面Ⅸ轴孔）切削用量及基本时间的确定刀具：硬质合金铰刀1、确定背吃刀量：2、确定进给量f：按Z35Z3063X20数控车床切削速度，挑选f=0.16mm/r。3、确定切削速度v：按Z35Z3063X20机床的转速，选择，所以实际切削速度v：4、工额定时的计算：式中：=30mm，取=3mm，=13mm，=0.16mm/r，=200r/min，=1。第4章主轴箱的钻夹具设计4.1指出存在的问题为了更好地提升劳动效率和降低加工成本，保证生产加工产品品质，降低劳动效率，必须设计方案专用夹具。针对壳体生产加工工艺流程120钻壳体的A端表面的Ⅳ孔轴，因为对加工精度标准并不是很高，因此在本道工艺过程生产加工时，关键考虑到怎样降低降低加工成本和降低劳动效率。4.1.1夹具设计的功用在数控车床上用作夹装产品工件的设备称之为夹具设计，其关键功用主要表现在下列这几个层面。1）降低輔助時间，提升劳动效率。工装夹具的应用一般来说包含2个流程：其中之一是工装夹具本身在数控车床上的安裝和调节，这一流程主要是借助工装夹具本身的定位键、对数控刀片来快速完成，或是根据找正、刀具半径补偿等方式来完成，但速率偏慢；其二是被生产加工产品工件在工装夹具中的安裝，这一流程因为选用了专用型的定位设备(如V形块等)，因此能快速完成。2）保证并平稳加工精度，保证产品品质。生产加工过程中，产品工件与数控刀片的相对位置非常容易获得保证，同时不会受到各种各样主观原因的干扰，因此产品工件的加工精度平稳安全可靠。3）数控车床的生产加工范畴获得扩展。许多专用夹具不仅仅能夹装某一种或一种产品工件，还能夹装不一样类的产品工件，同时有的工装夹具本身还可在不一样类别的数控车床上应用，这种都扩展了数控车床的生产加工范畴。4.1.2钻床夹具的主要类型及结构形式刨床关键用麻花钻在产品工件上生产加工孔（如打孔、扩孔、铰孔、攻丝、锪孔等）的数控车床。机械设备制造和各种各样修配加工厂不可或缺的机器设备。依据主要用途和结构特征关键可分为下列几种1立式，操作台和主轴轴承箱能够在支撑柱上竖直挪动，用以生产加工大中小型产品工件。2台式一体机，简称为台钻。这种小形立式钻床，最高打孔直经为12～15毫米，安裝在模具钳工台子上运用，多见手动式进钻，常见来生产加工小形产品工件的小孔等。3中心孔刨床，用以生产加工轴类零件两端的中心孔。4铣刨床，操作台可纵横向挪动，钻轴竖直布置，能进行铣削的刨床。5卧式刨床，主轴轴承水平布置，主轴轴承箱可竖直挪动的刨床。一般比立式钻床生产加工效率高，可多面同时生产加工。4.2夹具设计4.2.1夹具体设计设计方案刨床工装夹具，最先要具体分析生产加工零配件的技术标准，应用工装夹具设计的基本概念和方式，制定工装夹具设计计划方案；在考虑到加工精度的必要条件下，科学合理的开展安裝、精准定位、夹持；在进行工装夹具手稿后，更进一步考虑到零配件间的联接关联和螺丝钉、螺帽、卡簧等的固定不动方式方法，设计方案科学合理的结构特征完成个零配件间的相对速度；依据零配件的应用规定，挑选相对的原材料。进行刨床工装夹具的全部设计方案后，用AutoCAD开展2位图型的绘图，最先画cad零件图，随后从cad零件图上拆画零件图纸，标明有关外形尺寸及技术标准，最终开展毕业论文编写、分类整理、改动进行该毕业设计论文。图图4.1箱体钻夹具装配图4.2.2定位基准的选择在生产加工中用于确认产品工件在工装夹具中占据恰当具体位置的标准，称之为精确定位标准。据《工装夹具指南》知精确定位标准应尽可能与工艺流程标准重叠，在相同产品工件的各道工艺过程中，应尽可能选用相同精确定位标准开展生产加工。该零部件以3面精确定位，壳体上的安装标准为水平面，而这类也是壳体上其它因素的设计方案标准，因而以这类安装标准水平面做为精确定位标准，防止了标准不重叠误差值，有益于提升壳体各关键表层的互相具体位置精密度。有零件图纸所知,依据本道工艺过程，选D、W面为精确定位标准。图4.1定位支承板图4.1定位支承板4.2.3定位误差的计算本工装夹具的精准定位表层为工艺流程所规定的基准点D，因此基准点不相似误差值Δa=0；因为D面是生产加工表层，依据其生产制造方式方法，其外表粗糙度为Ra1.6，因为H7/g6为过渡配合，最高空隙为0.017因而基准点偏移误差值Δb=0.025+0.017=0.042。总精准定位误差值Δ=Δa+Δb=0.042≤0.333，因而该工装夹具达到精密度规定。4.2.4夹紧力计算依据《夹具设计设计方案指南》第三版压紧力的计算方法，可获得：(4.1)式中：——夹紧力（N）；——螺纹摩擦角（°）；——平头螺杆端的直径（mm）；——工件与夹紧元件之间的摩擦系数，0.16；——螺杆直径（mm）；——螺纹升角（°）；——手柄作用力（N）；——手柄长度（mm）；结合本道工序代入公式可得：4.2.5夹紧机构的设计选用螺旋式可以直接夹持或与其它元器件组成完成夹持产品工件的结构，通称螺旋式夹紧机构。因为这类夹紧机构简易，夹持安全可靠，通用化大，故在机床夹头中获得广泛性应用。它的关键缺陷是夹持和放开产品工件时相对比较费劲。本工装夹具选用挪动托板开展夹持，与此同时确保了夹持安全可靠和手疾眼快的规定。与此同时，因为挪动托板标件，可可以直接选购，减少了工装夹具的制造成本。夹紧力的计算单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按下列计算：式中：W0——单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）；Q——原始作用力（N）；L——作用力臂（mm）；——挤出机螺杆顶端与产品工件间的摩擦阻力（°）；——螺纹中径之半（mm）；——双螺旋副的化学当量摩擦阻力（°），β为螺孔螺牙半角字符（°）第5章结论与展望5.1结论在经过了两个多月的学习和设计，我最终设计出了主轴箱箱体的相关制造工艺与夹具。我相信有付出就会有回报，在这里我深刻的体会到了，只要肯努力肯付出，就一定会有所收获的。我的收获是不仅提高了面对问题和解决实际问题的能力，而且也让自己更加沉稳、不急不躁，面对问题不慌张，能够沉着冷静的应对。很多时候和同学们一起探讨，一句简单的提示，我就会茅塞顿开，一知半解的东西也会迎刃而解。比如在设计专用夹具如何将箱体限位的问题上，我有很多不懂的地方，向同学请教之后，问题立马就解决了，真的非常感谢他们。在这次毕业设计过程中，指导老师对我的帮助非常大，我也非常的感激她。整个设计从零件的工艺分析开始，接下来进行相关方案的分析和选择，然后对么对零件结构进行分析，再到后面的夹具和夹具体相关设计运算，整个过程花费了大量的时间，绞尽了脑汁，求教了很多导师同学和朋友，终于完成了毕业设计，做出实体零件以及夹具的设计其实是最难的一部分，因为需要自己动手和问老师加工的问题，采取合理的方案进行计算。在工装夹具的设计过程中，我熟练掌握工装夹具的功能，熟练掌握了通常设计原理，其合适于现代化数控加工中心的生产加工，且结构特征简易，以合适有所不同的零部件生产制造，因而适用于面更广。省去了更多准确时间和减少了不需要的脑力劳动，此外确保了加工图纸的全部统一规范标准。一个人不去问，不去请教是做不出东西的，通过这件事情，深刻的了解了自己的不足，明白了这个专业的博大精深，怎么去保证所需要的精度，以及一系列的后期工作。相信自己以后如果从事这个行业，一定会少走弯路，细心的做好自己的工作。5.2不足之处及未来展望通过此次论文撰写，自己学习到了很多有效的內容，也累积了许