(完整版)工艺工装毕业课程设计说明书

目录

绪论 (4)

第1章引言 (4)

1.1机械加工工艺规程制订 (4)

1.2机械加工工艺规程的种类 (5)

1.3制订机械加工工艺规程的原始资料 (5)

第2章零件的分析 (6)

2.1零件的结构特点 (6)

2.2零件的工艺分析 (6)

第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (6)

第4章选择加工方法，制定工艺路线 (8)

4.1机械加工工艺设计 (8)

4.2制订机械加工工艺路线 (9)

4.3确定工艺过程方案 (10)

第5章选择加工设备及刀具、量具 (10)

5.1选择加工设备与工艺设备 (11)

5.2主要加工表面 (12)

第6章切削用量的确定 (13)

6.1工序I切削用量 (13)

6.2工序II切削用量 (14)

6.3工序III切削用

量 (15)

6.4工序IV切削用量 (16)

6.5工序V切削用量 (17)

6.6工序VI切削用量 (18)

6.7工序VII切削用量 (19)

6.8工序VIII切削用量 (20)

6.9工序IX切削用量 (21)

6.10工序X切削用量 (22)

6.11工序XI切削用量 (23)

结

论 (23)

心得体会 (24)

参考文献 (25)

绪论

本文是有关蜗轮减速器箱体工艺步骤的说明方法的具体阐述。工艺工装设计是在学习机械制造技术后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。

据资料所示，蜗轮减速器箱体是减速器中的主要零件，其主要作用是支撑传动轴,齿轮和轴套等零件组装在一起使他们保证正确的相互为位置关系从而保证齿轮的正常啮合，从而实现工作台的自动进给。在设计蜗轮减速器箱体机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。

第1章引言

机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变

着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。

在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。

1.1机械加工工艺规程制订

生产过程与机械加工工艺过程:

生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。

机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。

机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。

规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：

1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。

2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。

3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。

1.2机械加工工艺规程的种类

机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。

机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。

机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。

1.3制订机械加工工艺规程的原始资料

制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：

1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。

2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。

3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。

4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。

第2章零件的分析

2.1零件的结构特点

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。减速器和变速箱等。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，如尺寸较大、形状复杂、

精度较高、有许多紧固螺钉定位箱孔等。

2.2零件的工艺分析

分离的蜗轮减速器箱体的主要加工部位有：轴承支承孔、结合面、端面、底座（装配基面）、上平面、螺栓孔、螺纹孔等。对这些加工部位的技术要求有：

1、减速器箱体、机盖的上平面与结合面及机体的底面与结合面必须平行，其误差不超过0.06mm。

2、减速器箱体结合面的表面粗糙度Ra值不超过两结合面，间隙不超过0.03mm，取0.02mm。

3、轴承支承孔的轴线必须在结合面上，其误差不超过±0.2mm。

4、轴承支承孔的尺寸公差一般为HT，表面粗糙度Ra小于0.6um，圆柱度误差不超过孔径公差的一半，孔距精度允许公差为±0.03mm～±0.05mm。

5、减速器箱体的底面是安装基准，保证精度为0.02mm。

6、减速器箱体各表面上的螺孔均有位置度要求，其位置度公差为0.15mm。

第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图箱体材料是HT200，材料抗拉强度为200Nmm^2,抗弯强度为

方法制造毛怌；因生产类型为大量生产，可采用沙箱机器造型，内腔安放型芯。铸件需要人工实效处理。

各加工表面的毛坯余量

第4章选择加工方法，制定工艺路线

4.1机械加工工艺设计

4.1.1基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

4.1.2粗基面的选择

对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照

有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准。

箱体粗基准选择要求：在保证各加工表面均有加工余量的前提下，使主要孔加工余量均匀；装入箱体内的旋转零件应与箱体内壁有足够的间隙；此外还应保证定位、夹紧可靠。为了满足上述要求，一般选箱体的主要孔的毛坯孔作为粗基准。减速器加工的第一个面是盖或底座的结合面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同的部分上很不规则，因而在加工盖和底座的结合面时无法用主要孔的毛坯作粗基准，而是用顶面与底座作为粗基准。这样可以保证结合面加工后凸缘的厚度较均匀。

4.1.3精基面的选择

精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，故选底面为精基准。箱体和箱后的轴承孔加工仍以底面

为主要定位基准。若箱体尺寸较小而批量很大时，可与底面上的两定位孔组成典型的一面两孔定位方式。这样既符合“基准统一”原则，又符合“基准重合”原则，有利于保证轴承孔轴线与结合面重合度及与装配基面的尺寸精度和平行线。

4.2制定机械加工工艺路线

工序I 粗铣底面和顶面半精铣底面和顶面

工序II 粗铣顶面及侧面精铣顶面及侧面

工序III 精铣底面至图样要求

工序IV 钻，扩，铰4—φ18H7的工艺孔

工序V 铣前后端面

工序VI 铣前端台阶面

工序VII 钻，扩，铰6-M8H7螺纹孔

工序VIII 粗镗，半精镗，精镗φ185端盖孔和φ70轴承

孔和φ14H7的放油孔

工序Ⅸ铣左右端面

工序Ⅹ粗镗，半精镗，精镗φ90的孔

工序Ⅺ粗镗，半精镗，精镗φ100的孔

工序XII 磨底面和前后端面至图样要求

4.3确定工艺过程方案

表 4.1 拟定工艺过程

第5章选择加工设备及刀具、量具由于生产类型为中小批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。

5.1选择加工设备与工艺设备

5.1.1 选择机床，根据不同的工序选择机床

工序040粗铣底面和半精铣底面，因定位基准相同。工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用立铣床，选择X53K立铣床。

工序050粗刨顶面及侧面和工序060精刨顶面及侧面，宜采用刨。选择B2010龙门刨床。

工序070精铣底面至图样要求，由于定位基准的转换。宜采用立铣床，选择X53K立铣床。

工序080 钻，扩，铰4—R9H7的工艺孔，。宜选用Z35摇臂

钻床。

工序090铣前后端面。宜采用卧铣，选择组合机床。

工序0100铣前端台阶面。宜选立式铣床X53K。

工序0110钻，扩，铰6-M8H7螺纹孔。选用T68卧式铣镗。

工序0120粗镗，半精镗，精镗R92.5H7端盖孔和R35轴承孔和R14H7的放油孔孔。用专用镗床。

工序0130铣左右端面。选用X53K立式铣床。

工序0140 粗镗，半精镗，精镗R50H7和R50H7的孔。选用X53K立式立式铣床。

工序0150磨底面和前后端面至图样要求。选用M7140卧轴钜台平面磨床。

5.1.2 选择刀具，根据不同的工序选择刀具

1.铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10，及直径为

d=50mm，齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。

2.钻φ20mm的孔选用锥柄麻花钻。

3.钻、半精铰φ18mm的孔。倒角45°，选用专用刀具。

4.铣φ8mm孔的基准面并钻孔。刀具：选择高速钢麻花钻，d=φ8mm，钻头采用双头刃磨法，后角＝120°，45度车刀。

5.钻螺纹孔φ10mm.攻丝M8-6H 用锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。

5.1.3 选择量具

本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：

1.选择加工面的量具

用分度值为0.05mm的游标长尺测量，以及读数值为0.01mm 测量范围100mm～125mm的外径千分尺。

2.选择加工孔量具

因为孔的加工精度介于IT7～IT9之间，可选用读数值0.01mm 测量范围50mm～125mm的内径千分尺即可。

5.2主要表面加工

5.2.1箱体的平面加工

箱体平面的粗加工和半精加工常选择刨削和铣削加工。

刨削箱体平面的主要特点是：刀具结构简单；机床调整方便；在龙门刨床上可以用几个刀架，在一次安装工件中，同时加工几个表面，从而经济地保证了这些表面的位置精度。

箱体平面铣削加工的生产率比刨削搞。在成批生产中，常采

用铣削加工。当批量较大时，常在多轴龙门铣床上用几把铣刀同时加工几个表面，既保证了平面间的位置精度，又提高了生产率。

5.2.2主轴孔的加工

由于主轴孔的精度比其它轴孔精度高，表面粗糙度值比其它轴孔小，故应在其它轴孔加工后再单独进行主轴孔的精加工（或光整加工）。

从工艺要求上，精镗和半精镗应在不同的设备上进行。若设备条件不足，也应在半精镗之后，把被夹紧的工件松开，以便使夹紧压力或内应力造成的工件变形在精镗工序中得以纠正。

5.2.3孔系加工

车床箱体的孔系是有位置精度要求的各轴承孔的总和，其中有平行孔系和同轴孔系两类。

平行孔系主要技术要求是各平行孔中心线之间以及孔中心线与基准面之间的尺寸精度和平行精度根据生产类型的不同，可以在普通镗床或专用镗床上加工。同轴孔系的主要技术要求是各孔的同轴度精度。成批生产时，箱体的同轴孔系的同轴度大部分是用镗模保证，单件小批生产中在普通镗床上用以下两种方法加工：从箱体一端进行加工、从箱体两端进行镗孔。

第6章切削用量的确定

6.1 工序Ⅰ切削用量

6.1.1 切削用量

本工序为铣φ18mm孔的底面和φ20孔的顶面。已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,r=10°，a=12°，β=45°已知铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=2.5mm故机床选用X53K立式铣床。

1.确定每齿进给量f

根据资料所知，X53K立式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量f=0.16～0.24mmz、现取f=0.16mmz。

2.选择铣刀磨损标准及耐用度

根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 1.5mm，铣刀直径d=60mm，耐用度T=180min。

3.确定切削速度

根据资料所知，依据铣刀直径d=60mm，齿数z=10，铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=2.5mm，耐用度T=180min时查取V c＝98mms，n=439rmin,V f=490mms。

根据X53K型立式铣床主轴转速表查取，

n c=300rmin,V fc=475mms。

则实际切削：

V c =

V c==56.52mmin

实际进给量：

f=

f==0.16mmz

4.校验机床功率

根据资料所知，铣削时的功率（单位kw）为:

当f=0.16mmz, a=2.5mm,a=2.5mm, Vf=490mms时由切削功率的修正系数k=1，则P= 3.5kw，P=0.8kw。

根据X53K型立式铣床说明书可知：

机床主轴主电动机允许的功率P=P×P，P=7.5×0.8=6＞P=

3.5kw

因此机床功率能满足要求。

6.2 工序II切削用量

6.2.1 切削用量

本工序为铣顶面和侧面。已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10。根据资料选择铣刀的