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1、机械制造工艺学课程设计指导书【机械制造工艺学课程设计报告】一产品的概述变速器箱体在整个减速器总成中的作用是起支撑和连接的作用的，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装。变速器箱体的加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也为将会影响减速器的寿命和性能。变速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋。有精度较高的多个平面、轴承孔，螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。二图纸技术要求分析两轴孔中心距偏差为轴孔、粗糙度要求分别为和两轴孔相对各自中心线的同轴度为，位置度要求分别为和轴孔为低速轴孔，圆柱度
2、为，轴孔为高速轴孔，同轴度为两轴孔中心线平行度公差为56级箱体结合面平行度要求为，粗糙度要求为三计算生产纲领确定生产类型年产量Q=10000件/年n=1废品率=3备品率=5N=Qn（1+%+%）=100001（1+3%+5%）=10800件划分生产类型的参考数据生产类型同一种零件的年产量重型零件中型零件轻型零件单件生产151101100小批生产51001020XX00500中批生产100300200500500500030010005005000500050000大批生产1000以上5000以上50000以上大量生产查上表，该零件为轻型零件，且N5000，属于大量生产类型。四材料、毛坯制造方法
3、的选择及毛坯图1.材料选择由于该变速箱外形与内腔形状都比较复杂，壁厚较薄，故选用流动性好，加工工艺性好和成比低的灰口铸铁，材料牌号为HT200。2.铸造方法变速箱的主要支承孔在铸造时直接铸出，销孔、螺栓孔和油塞孔等直径小于30mm的不铸出，留待机械加工时钻出。变速箱的铸造工艺如图4-1所示。因为箱体属于大批量生产，必须采用自动线机器造型，因此分型面早在轴承孔的连线上，机盖和机座分开铸造。机盖采用两箱造型，下注式浇注系统，1、3处同时浇注，为了补缩，上面设有冒口2。机座采用三箱造型，中注式浇注系统，机座浇注工艺图略。1.直浇口12.冒口3.直浇口2图4-1机盖铸造工艺图3.毛坯图机盖毛坯图图4-
4、2机盖毛坯图机座毛坯图图4-3机座毛坯图4.加工余量机座结合面机座底平面机盖结合面机盖窥视孔面大轴承孔小轴承孔轴承孔前后端面油标孔台阶面放油孔台阶面设计尺寸*013加工余量646455433上偏差+下偏差-五定位基面的选择及分析机盖123456机座123456789工序内容粗精铣机盖结合面粗铣窥视孔面钻窥视孔面螺钉孔并攻丝钻起盖螺钉孔并攻丝钻吊环孔精细铣机盖结合面粗精铣机座结合面钻铰工艺孔粗铣机座底面钻扩铰锪底面地脚螺栓孔粗铣油标孔台阶面钻锪油标孔并攻丝粗铣放油孔台阶面钻放油孔并攻丝精细铣机座结合面定位基准机盖凸缘面-赵甲、张俊武机盖结合面机盖结合面机盖结合面机盖结合面机盖凸缘面机座底面-周兴
5、家、于海滨基座底面机座结合面-崔鸥田机座结合面机座底面机座底面机座底面机座底面机座底面六、加工工作量及工艺手段组合减速器箱体要加工共有七个面，机盖结合面、窥视孔台阶面、机座结合面、机座底面、放油孔台阶面、油标孔台阶面、轴承孔前后端面。此外，除了要镗轴承孔外，还要加工的有机盖机座的连接螺栓孔，吊环孔、窥视孔台阶面螺钉孔、轴承孔端面螺钉孔、机座底面地脚螺钉孔、油标空、放油孔、定位销孔。机盖结合面:平面度要求为,表面粗糙度，毛坯加工余量为5。工序名称细铣精铣粗铣毛坯加工余量（mm）经济精度及偏差IT7（）IT10（）IT13（）表面粗糙度（um）机座结合面：平面度要求为，表面粗糙度，毛坯加工余量为5
6、。工序名称细铣精铣粗铣毛坯加工余量（mm）经济精度及偏差IT7（）IT10（）IT13（）表面粗糙度（um）机座底面：表面粗糙度，毛坯加工余量为4。工序名称粗铣毛坯加工余量（mm）44经济精度及偏差IT13（）表面粗糙度（um）大轴承孔：公称直径100，表面粗糙度，圆柱度，同轴度工序名称精镗半精镗粗镗毛坯加工余量（mm）经济精度及偏差IT8（）IT11（）IT12（）表面粗糙度(um）小轴承孔：公称直径80，表面粗糙度，圆柱度，同轴度工序名称精镗半精镗粗镗毛坯加工余量（mm）经济精度及偏差IT7（）IT11（）IT12（）表面粗糙度(um）轴承孔前后端面：垂直度要求为，表面粗糙度要求为工序名称
7、精铣粗铣毛坯加工余量（mm）经济精度及偏差IT10（）IT13（）表面粗糙度（um）窥视孔面：表面粗糙度要求工序名称粗铣毛坯加工余量（mm）44经济精度及偏差IT11（）表面粗糙度（um）油标孔面：表面粗糙度要求工序名称粗铣毛坯加工余量（mm）33经济精度及偏差IT11（）表面粗糙度（um）放油孔面：表面粗糙度要求工序名称粗铣毛坯加工余量（mm）33经济精度及偏差IT11（）表面粗糙度（um）七工艺过程在拟定工艺过程的时候应考虑，先面后孔，先粗后精，工序适当等原则。整个加工工艺过程可分为两大部分，第一部分是上下箱体的分别加工，第二部分是合箱后的加工，两步之间应安排钳工工序，钻铰两定位孔，并打入
8、定位销。机盖：工工序名称序12毛坯铸造热处理粗铣机盖结合面人工时效处理粗铣机盖结合面,至粗糙度为粗铣窥视孔面3mm,至厚度为5mm，粗糙度为钻窥视孔面螺钉孔，并攻丝，4M6-7H硬质合金面铣刀YG8工序内容定位方式设备刀具3机盖凸缘面X52K4粗铣窥视孔面钻窥视孔面螺钉孔并攻丝机盖结合面X52K硬质合金面铣刀YG85上箱结合面、轴承孔端面及凸缘侧面Z525锥柄麻花钻丝锥6钻起盖螺钻起盖螺钉孔，并上箱结合面、轴承孔钉孔，攻丝攻丝，M10-7H端面及凸缘侧面Z525锥柄麻花钻7钻两吊环孔钻两吊环孔218上箱结合面、轴承孔端面及凸缘侧面Z525锥柄麻花钻。丝锥8精铣机盖结合面精铣，细铣1mm,至粗糙
9、度机盖结合面细铣至粗糙度上箱凸缘面X52K硬质合金面铣刀机座：工工序名称序1234毛坯铸造热处理粗铣机座结合面粗铣机座底面工序内容定位基准设备刀具进行人工时效处理粗铣机座结合面至粗糙度粗铣机座底面，至粗糙度下箱底面下箱接合面X52KX52K硬质合金面铣刀YT15硬质合金面铣刀YG8合箱：工序工序名称1合箱钻连接螺栓孔并锪平工序内容锥合箱，钻两定位销孔28，粗糙度。并打入定位销钻连接螺栓孔613，锪平至30定位基准下箱底面、凸缘两侧面下箱底面及两定位用工艺销孔设备钳工台刀具刀具锥柄麻花钻，锪平头钻2Z525345粗铣轴承孔端面至粗糙度粗精铣轴精铣轴承孔端承孔端面面至粗糙度粗镗两轴承孔3mm,至粗
10、糙度；半精镗粗镗、半精两轴承孔,至粗镗、精镗两糙度；精镗两轴轴承孔承孔,至粗糙度；钻轴承孔钻轴承孔端面螺孔并端面螺孔攻丝，24M8-7H，深并攻丝，均布下箱底面及两定位用工艺销孔X63T硬质合金面铣刀下箱底面及两定位用工艺销孔T68硬质合金镗刀下箱底面及两定位用工艺销孔Z35锥柄麻花钻。丝锥八机座底面加工工序的夹具设计1.最大切削力的计算及功率校验铣床的选择：立式铣床X53K，主机功率工作台尺寸：1600*400*450。工作台最大移动量：900*300*400。铣头回转45。铣刀：钨钴类镶齿套式硬质合金面铣刀（mm）牌号：YG8，使用强度较高，抗冲击和振动性能较YG6好，但耐磨性及其许用切削
11、速度较低。适用于铸铁、有色金属及其非金属材料加工中不平整表面和间断切削时的粗车、粗刨、粗铣和一般孔及孔深的钻扩加工。铣刀尺寸：铣刀直径铣切宽度最大铣切深度材料d=400ae=240apmax=4YG8由手册知硬质合金面铣刀切削功率P=105faeznpz查机械工艺手册知，铣刀切削速度：396v=tapfzae铣刀切削力为：Fz=*ae*Z/dp*fz查表得粗铣基本参数：刀具耐用读切削深度每齿进给量切削宽度铣刀齿数t=240minap=切削速度为：vfz=120mmz=20=/min切削转速为：n=进给量为：v=/mindfm=fzzn=/min通过参数比较，可知最大切削功率为粗铣切削功率P=通
12、过参数比较，可知粗铣切削力为最大切削力，计算如下：铣刀切削力为：Fz=计算。（1）所以，夹紧力以粗铣切削力Fz2.夹紧力的计算a夹紧力方程式为P夹其中：f1+(P夹+P切重)f2=KPf1工件对压板摩擦系数f2工件对定位件的摩擦系数b查表，摩擦系数f1=，取f1=。因为工件定位面为铸造成形面，自由粗糙度，且辅助支撑用V型槽，故取f2=。=K1K2K3K4系数值c安全系数K系数K1系数性质基本安全系数粗加工K2加工状态系数精加工K3刀具钝化系数连续切削K4切削特性系数断续切削取K=。d按P重=15kg计算，把各参数代入方程式（1）得：P夹=3.液压系统设计液压缸类型的选用参考实物照片图8-1，但最大外径不得大于50mm。选用液压缸内劲D=35mm，则截面积为S=。a夹紧液压缸压力计算如图8-2所示，得P液=P夹=cos2图8-1液压缸型号参考图图8-2主夹紧力图P液=故所需主油压为P油主= Sb液压系统图图8-3液压系统液压系统采用三位四通阀控制，左位夹紧，中位保压，右位卸荷。两个夹紧缸通过顺序阀控制，以确保系统在辅助支撑限位卡死之后再夹紧。辅助支撑缸用来使辅助支撑限位卡位，所需压力通过减压阀获得。4
