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1、综合评分机 械 制 造 工 艺 学课程设计说明书题目：设计减速器箱盖零件的机械加工艺规程(年产量为2000件)班 级 学 号 学 生 指导教师 北京科技大学天津分院2015 年 7 月 6日北京科技大学天津分院机械制造工艺学课程设计任务书题目：减速器箱盖零件的机械加工工艺规程设计(年产量为2000件)内容：(1)零件图 1张(2)毛坯图 1张(3)机械加工工艺卡片 1套(4)课程设计说明书 1份班 级 学 号 学 生 指导教师 2015 年 7 月 6 日目 录一、减速器箱盖的分析11.1 减速器箱盖的工艺分析21.2确定毛坯的制造形式.31.3箱体零件的结构工艺性.4二、 工艺规程设计42.
2、1 加工工艺过程42.2确定各表面加工方案42.3确定定位基准42.3.1粗基准的选择42.3.2精基准选择的原则52.4工艺路线的拟订52.4.1工序的合理组合52.4.2拟定加工工艺规程.6三、机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定73. 1毛坯的外廓尺寸732主要平面加工的工序尺寸及加工余量73. 3加工的工序尺寸及加工余量7四、确定切削用量及基本工时84.1工序5铣下分割面84.2工序6铣可视窗口面84.3工序7 钻孔9结论.11参考文献11致 谢11附件.1210 / 15一 减速器箱盖的分析1.1 减速器箱盖的工艺分析减速器箱盖的三维实体图如图2-1所示：图2-1 减速器箱盖减速器
3、箱盖的二维图如图2-2、2-3、2-4所示：图2-2俯视图 图2-3正视图 图2-4左视图 通过上述各图对工件进行工艺分析，可知：要加工孔的孔轴配合度为H7，其中两轴孔的表面粗糙度为Ra3.2um,两轴孔的平行度为0.03mm。其它孔的表面粗糙度为Ra小于6.3um，盖体上平面表面粗糙度为Ra小于12.5um,端面表面粗糙度为Ra小于6.3um，未注明的倒角为245，表面粗糙度为Ra小于12.5um。1.2确定毛坯的制造形式图2-3 零件毛坯图箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜。有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛
4、坯。毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采用木模手工造型;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于3050mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量由于铸铁容易成形，由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁。1.3箱体零件的结构工艺性箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意箱盖的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。为了减少加工中的换刀次数，
5、箱盖上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，本箱盖分别为直径M10和M12。二、 工艺规程设计2.1 加工工艺过程由以上分析可知，该箱盖零件的主要加工表面是平面和孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于箱盖来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以及各尺寸精度。2.2确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计减速器箱盖的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和槽
6、加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，考虑到成本问题应选择价格较底的机床。2.3确定定位基准2.3.1粗基准的选择选粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。（2）选择加工余量要求均匀的重要表面为粗基准。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经粗
7、加工。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证箱盖在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从箱盖零件图分析可知，主要是选择加工箱盖底面的装夹定位面为其加工粗基准。2.3.2精基准选择的原则（1）基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。（2）基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。（3）互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。自为基准原则，有些精加工或光
8、整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证箱盖在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度。本次工艺设计所采用的加工粗基准为上箱体与下箱体的结合面，加工上箱体的下结合面，作为定位的粗基准。2.4工艺路线的拟订对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。箱盖的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工相应面，后续工序安排应当
9、遵循粗精分开和先面后孔的原则。第一阶段主要完成平面，紧固孔和定位空的加工，为箱体的装合做准备；第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。2.4.1工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：（1）工序分散原则（2）工序集中原则加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在8090ml的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。2.4.2拟定加工工艺规程 零件加工工艺如表3-1所示：表3-1工艺规
10、程卡工序号工序名称工序内容工艺装备1铸造2清砂清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等3热处理人工时效处理4涂漆非加工面涂防锈漆5铣以分割面为装夹基面，按线找正，夹紧工件，铣分平面铣床6铣铣上端面可视窗口铣床7钻以分割面及外形定位，622mm孔，钻攻4xM3mm立式钻床8检验检查各部尺寸及精度9钳将箱盖，箱体对准和箱，用6M22螺栓，螺母紧固10铣铣外端面立式铣床11镗镗两轴承孔镗床12镗镗轴承孔油槽镗床13检验检查轴承孔尺寸及精度14钳撤箱，清理飞边，毛刺15钳合箱，装锥销，紧固16检验检查各部尺寸及精度17入库入库三、 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定3.1毛坯的外廓尺寸图4-1为毛坯
11、的外廓尺寸图：图4-1 毛坯外廓考虑其加工外廓尺寸为23010470mm，表面粗糙度要求Ra为12.5um，根据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表2.35及表2.36，按公差等级79级，取7级，加工余量等级取F级确定， 毛坯长：230+24=238mm 宽：104+24=112mm 高：70+24=78mm3. 2主要平面加工的工序尺寸及加工余量 为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序5的铣削深度ap=4mm，工序6的铣削深度ap=4mm.3. 3加工的工序尺寸及加工余量（1）钻6-22mm孔钻孔：6-22mm钻圆柱销孔：2-4mm攻孔：M3mm四、 确定切削用量及基本工时4.
12、1工序5铣下分割面（1）加工条件：工件材料：灰铸铁加工要求：粗铣箱盖下顶面，保证下面尺寸4mm机床：卧式铣床X63刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20量具：卡板（2）计算铣削用量已知毛坯被加工长度为230mm，最大加工余量为Zmax=4mm,可一次铣削，切削深度ap=4mm确定进给量f：根据工艺手册），表2.475,确定fz=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为： V=dwnw/1000=26.5(m/min) (5-1)当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进
13、给量应为： fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min) (5-2)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=125+3+2=130mm故机动工时为：tm =130150=0.866min=52s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1552=7.8s其他时间计算：6%（tb+tx) =6%(52+7.8)=3.58s故工序5的单件时间： tdj=tm+tf+tb+tx=52+7.8+3.58=63.4s (5-3)4.2工序6铣上可视窗口面（1）加工条件：工件材料：灰铸铁加工要求：铣箱体上可视窗口面，保证顶面尺寸4 mm机床：卧式铣床X63刀具：
14、采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20量具：卡板（2）计算铣削用量已知毛坯被加工长度为230mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削，切削深度ap=4mm确定进给量f：根据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表2.475,确定fz=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min根据表2.486,取nw=37.5r/min;由公式（5-1）得故实际切削速度为：V=dwnw/1000=26.5(m/min)当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/m
15、in)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=330+3+2=335mm故机动工时为：tm =335150=2.23min=134s辅助时间为：tf=0.15tm=0.15134=20.1s其他时间计算：tb+tx=6%(134+20.1)=9.2s故工序6的单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx=134+20.1+9.2=163.3s4.3工序7钻孔（1）钻6-22mm孔工件材料：灰铸铁 加工要求：钻6个直径为22mm的孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：采用20mm的麻花钻头走刀一次，扩孔钻22mm走刀一次20mm的麻花钻： f=0.25mm/r（工艺手
16、册表5-22P107)v=18m/min（工艺手册表5-22P107)由于是加工6个相同的孔，故总时间为T=6(t1+t2)=6(10.8+10.8)=129.6s辅助时间为：tf=0.15tm=0.15129.6=19.44s其他时间计算：tb+tx=6%(129.6+19.44)=8.9424s故单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx=129.6+19.44+8.9424=157.98s（2）钻4-4mm孔工件材料：灰铸铁加工要求：攻钻4个公制螺纹M4mm的孔 机床：立式钻床Z535型刀具：4mm的麻花钻4丝锥钻M4的孔f=0.10mm/r（工艺手册表5-22P107） v=0.18m/
17、min（工艺手册表5-22P107）由于是加工4个相同的孔，故总时间为T=4t=422.5=90s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1590=13.5s其他时间计算：tb+tx=6%(90+13.5)=6.2s故单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx=90+13.5+6.2=109.7s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1561.2=9.2s其他时间计算：tb+tx=6%(61.2+9.2)=4.2s故单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx=61.2+9.2+4.2=74.6s故工序8的总时间：T=105.3+99.5+109.7+74.6=389.1s结 论通过这次课程设计，使我对零
18、件的制造过程、加工工艺规程和夹具设计都有了更进一步的认识和了解，也加深了对大学中所学基础知识的学习和理解。课程设计是理论联系实际的最直接有效的方法。在具体设计过程中，必须考虑到方方面面的问题，在理论上正确无误的设计，但是当你运用结合实际的时候往往会存在各种问题。这样，在设计时就必须考虑所设计的机构是否合理，在实际运用中能否正常工作，而不仅仅考虑理论上的可行性，课程设计使我学会了从实际出发加工零件和设计夹具。在本次设计中，考虑到零件的加工难易、材料、成本等问题，所选用的零、部件都是操作简单，通用性较强的标准件，从现时以最低的成本实现最先进的加工。但也有不足之处，为了降低成本及操作方便，本次采用的夹具设计结构简单，但具有实用性。为此，铣端面的专用夹具还有待改进。无论怎样，这次的课程设计使我获益良多，是我成功走向社会的第一步。参考文献1 .第二版 呼咏、邹青主编 机械制造技术基础课程设计指导教程致 谢 在这次课程设计的过程中得到杨家华进老师的悉心指导。杨老师多次帮助我分析思路，开拓视角。杨老师严谨求实的治学态度，踏实坚韧的工作精神，将使我终生受益。