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

摘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：UG；工艺设计；专用夹具AbstractThistimeIgraduatedfromthedesignofthesubjectisbasedontheUGboxprocessingtechnologyandspecialfixturedesign.First,accordingtothecharacteristicsoftheboxpartsofthedesignprocess,inthedesignofspecialfixture,andthentotheboxpartsclassificationcoding.Inmanufacturingindustryinformation,environment,processdesignisthefirststepinpreparationsfortheproductiontechnology,processplanningisthetoolthemainbasisofdesignandmanufactureanddecidedtopartsoftheprocessingmethodsandprocessingroute,heoforganizationofproduction,toensureproductquality,improvelaborproductivity.havedirectinfluenceisthekeytasksintheproduction.Processknowledgeismanufacturingoneoftheimportantknowledgeresourcesofenterprise,istodesigntheproductintofinishedproductsinthewholeproductionprocessofbasicresources,itistoensurethequalityoftheproductsandimprovetheenterpriseeconomicefficiencyhasaveryimportantrole.Therapiddesignandmanufactureoffixturehasbecomethebottleneckoftherapidtransformationoftheproductandtheoperationofthemanufacturingsystem.Thedesignandconstructioncycle,thequalityandthecostofthemanufacturingsystemhavebeenseriouslyaffected.Theuseofspecialfixture,ontheonehand,shortentheworkingtime,reducetheprocessingcost;ontheotherhand,thedesignandmanufactureofthefixtureitselftime,materialconsumptionandincreasethecostoftheworkpiece.Therefore,inwhatkindofconditionsunderwhichtheuseofwhatkindoffixtureiseconomicalandreasonable,thatis,theeconomyofthefixture,hasalwaysbeenamajorprobleminthedevelopmentanddesignoffixturestructure.Keywords:UG;processdesign;specialfixture目录TOC\o"1-5"\f\h\u24617第一章绪论 第一章绪论1.1引言1.1.1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：⑴产品特征，质量标准。⑵原材料、辅助原料特征及用于生产应符合的质量标准。⑶生产工艺流程。⑷主要工艺技术条件、半成品质量标准。⑸生产工艺主要工作要点。⑹主要技术经济指标和成品质量指标的检查项目及次数。⑺工艺技术指标的检查项目及次数。⑻专用器材特征及质量标准。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：①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。②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]。③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：⑴采用模拟技术，优化工艺设计⑵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10μm，随后达到1μm，进而是0．1μm，世纪末达到了0．01μm，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]。⑶采用自动化技术，实现工艺过程的优化控制[6]⑷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]。⑸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第二章工艺规程的设计2.1箱体工艺性分析2.1.1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：⑴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5~6m，宽3~4m，重50~60吨，正因为它是一个母体，所以它是机器整体的最大零件。⑵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。⑶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。⑷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HT20~40，HT25~47，当载荷较大时，采用HT30~54，HT35~61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]：⑴各表面面的技术要求箱体各表面的尺寸公差等级为IT9，表面粗糙度不大于6.3。⑵主要孔的精度要求 上表面φ170H7孔与下表面φ180H7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φ100H7孔要求同轴度误差不大于0.015,轴线与上表面φ170H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φ115H7孔与端面的垂直度误差不大于0.04，轴线与上表面φ170H7轴线的垂直度误差不大于0.03；⑶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应不大于6.3加工。倒角要求表面粗糙度不大于0.63。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0.63。2.2生产纲领和生产节拍的确定2.2.1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：（2—1）式中：—零件的生产纲领（件／年）；—机器产品的年产量（台／年）；—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：（2—1） ＝30000×1×（1＋8%）(1+2%)＝33048件生产纲领参数如下：＝30000（件/年）； ＝1（件/台）； ＝8%； ＝2%2.2.2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]。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（/件）是按零件纲领和设备年时基数N计算得来的：（2—2）该零件采用2班制工作，每班7小时，一年按250天计算：3500/年故箱体的生产节拍 6.35/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：实≤6.35/件。2.3箱体毛坯的制造方法2.3.1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HT20~40用铸造成型。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[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表2-2粗加工余量确定数据表⑴加工余量的确定由《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0.7⑵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φ170H孔粗镗0.4精镗0.1下表面φ180H孔粗镗0.4精镗0.1右侧面φ115H孔粗镗0.4精镗0.1前后表面φ100H孔粗镗0.4精镗0.12.4拟定箱体加工工艺路线2.4.1定位基准的选择《机械制造工艺设计简明手册》[10]⑴精基准的选择精基准的选择原则如下：①基准重合原则；②基准统一原则；③自为基准原则；④互为基准原则；⑤可靠方便原则。⑵粗基准的选择粗基准的选择原则如下：①为保证重要表面的加工余量，应选该表面为粗基准。②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。③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。④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。⑤粗基准在同一方向上只允许使用一次。⑶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初拟工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。⑴工艺路线方案一表2-4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∅19H720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10120下表面孔加工钻孔4-∅8.5孔深16、攻螺纹4-M10-6H深13125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M20x1.5-6H130右表面孔加工钻孔4-∅14.7孔深25、攻螺纹4-M16-6H深20135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16140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20145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⑵工艺路线方案二表2-5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∅19H720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10100下表面孔加工钻孔4-∅8.5孔深16、攻螺纹4-M10-6H深13105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M20x1.5-6H110右表面孔加工钻孔4-∅14.7孔深25、攻螺纹4-M16-6H深20115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16120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20125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⑴机床的选择工序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⑵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2.5.1确定箱体轮廓加工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3.2—23《机械制造技术基础课程设计指导教程》表[13]2—35，2—36）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29212.5铣上端面2IT8()2903.2铣下端面2IT8()2883.2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38912.5铣上端面2IT8()3873.2铣下端面2IT8()3853.2毛坯264铣左端面2IT8()2623.2铣右端面2IT8()2602.5.2确定主要工序尺寸及其公差（根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表[13]2—29表2—34）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0.10.0460.8粗镗0.40.30012.52.6切削用量和时间定额的计算2.6.1计算各工序的切削用量和基本工时⑴铣削平面的切削用量计算①箱体上表面铣削用量计算由《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、28Kr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5-10Kw,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3.2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[14]2.1-76（P2-86）查得道具的使用寿命为300min由铣削计算公式V=（2—3）确定公式中各参数：=200,,由《机械制造加工工艺手册2版第2卷》表[14]2.1-77查得,=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32由《机械制造加工工艺手册2版第2卷》表[14]2.1-79查得寿命修正系数=1.01)与加工材料有关的修正系数=0.88,=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=0.7-0.83)与铣刀切削部分材料有关的修正系数YG8=1.04)高速钢刀具与加工性质有关的修正系数粗铣=1.0精铣=0.85)与冷却有关的修正系数=1.0加切削液=0.8不加切削液6)与被吃刀量有关的修正系数=1.0=1.07)与铣刀齿数有关的修正系数=1.08)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）=1.010)与硬质合金铣刀前角有关的修正系数-5°时=0.95所以（2—4）带入数值得=0.5939V=36.37m/min 机床主轴转速：（2—5）=36.753r/min查得X52K转速=37.5r/min 实际铣削速度==37.11m/min 当=37.5r/min时，工作台进给量为f=37.5x0.20x16=120X52K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没有改变所以刀具直径没有改变=345mm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=200,,同粗铣时一样查得：,=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32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=0.957）与被吃刀量有关的修正系数=0.968=1.229其他与粗铣是相同于是有（2—4）0.742368计算得出：V=119.348m/min机床主轴转速：（2—5）=118.508r/min查得X52K转速由表2.2-36查得=118r/min实际铣削速度：==116.773m/min工作台的进给当=118r/min时f=66.08由表4-37取63所以每转进给量为63/118=0.5314②箱体下表面铣削用量计算粗铣时：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在260-350范围所以选取=400mm齿数20、26主偏角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420min确定公式中各系数：,=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32铣削的基本参数=280,,=0.5939所以：V=（2—3）V=38.0267m/min机床主轴转速：（2—5）=30.02615r/min查得X63转速由表2.2-36查得取=30r/min实际铣削速度==37.699m/min计算工作台进给量=xx=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=400mm齿数20、26主偏角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420min确定公式中各系数：,=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32铣削的基本参数=280,,=0.742368所以：V=（2—3）V=97.1697m/min机床主轴转速：（2—5）=77.325r/min查得X63转速由表2.2-36查得取=75r/min实际铣削速度==94.248m/min计算工作台进给量=xx=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/min③箱体下表面阶梯面铣削用量计算粗铣时：由《机械制造加工工艺手册2版第2卷》[14]表2.1-39（P2-52）差得铣刀的参数铣所以选取=80-100mm齿数5、6、8主偏角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180min确定公式中各系数：,=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32铣削的基本参数=50,,，=0.5939所以：V=（2—3）V=44.9252m/min机床主轴转速：（2—5）=143.002r/min查得X52K转速由表2.2-36查得取=150r/min实际铣削速度==47.123m/min计算工作台进给量=xx=150由表4-37查得工作台进给为150每齿进给量为=1.0m/min同理精铣时：选取=100mm齿数8主偏角=60°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180min确定公式中各系数：,=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32铣削的基本参数=280,,=0.742368所以：V=（2—3）V=91.4977m/min机床主轴转速：（2—5）=291.246r/min查得X52K转速由表2.2-36查得与291.246接近两级转速为235、300由于235速度损失过大所以取=300r/min实际铣削速度==94.2477m/min计算工作台进给量=xx=150由表4-37查得工作台进给为37.5每齿进给量为=150/300=0.5m/min④箱体后表面左右侧面铣削用量计算粗铣时：由于左右两侧面与后表面的铣削宽度分别为后表面=220左侧面=240右侧面=210因为数值相差无几所以可以一起确定铣削参数由《机械制造加工工艺手册2版第2卷》[14]表2.1-38（P2-52）差得铣刀的参数铣所以选取=315mm齿数20、26、28主偏角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300min确定公式中各系数：,=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32铣削的基本参数,，=0.5939所以：V=（2—3）V=37.11m/min机床主轴转速：（2—5）=36.753r/min查得X63转速由表2.2-36查得取=37.5r/min实际铣削速度==37.11m/min计算工作台进给量=xx=120由表4-37查得工作台进给为118每齿进给量为=3.1467m/min同理精铣时：选取=315mm齿数28主偏角=60°由由《机械制造加工工艺手册2版第2卷》[7]表2.1-76（P2-86）查得道具的使用寿命为180min确定公式中各系数：,=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32铣削的基本参数,,=0.742368所以：V=（2—3）计算得出： V=119.348m/min机床主轴转速：（2—5）=118.508r/min查得X63转速由表2.2-36查得=118r/min实际铣削速度==116.773m/min工作台的进给当=118r/min时f=66.08由表4-37取60所以每转进给量为60/118=0.5084m/min⑤箱体前表面阶梯面铣削用量计算粗铣时：由《机械制造加工工艺手册2版第2卷》[14]表2.1-39（P2-52）差得铣刀的参数铣所以选取=200mm齿数10、12、18主偏角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240min确定公式中各系数：,=0.2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，m=0.32铣削的基本参数=145,,，=0.5939所以：V=（2—3）V=38.03965m/min机床主轴转速：（2—5）=60.542r/min查得X52K转速由表2.2-36查得取=60r/min实际铣削速度==37.699m/min计算工作台进给量=xx=150由表4-40查得工作台进给为118每齿进给量为=1.9667m/min同理精铣时：=0.742368所以：V=（2—3）V=100.1435m/min机床主轴转速：（2—5）=159.3834r/min查得X63转速由表2.2-36取=150r/min实际铣削速度==94.2477m/min计算工作台进给量=xx=81由表4-37查得工作台进给为75每齿进给量为=75/150=0.5m/min⑵铣削平面基本工时计算由《机械制造工艺设计简明手册》[10]表6.2-7铣削机动时间计算公式主偏角90°时=0.5（）++(1-2)（2—6）=（1-3）（2—7）=（2—8）①铣削上表面工时计算粗加工===1.875min=112.65s精加工===5.6534min=339.22s②铣削下表面工时计算下表面阶梯面粗加工===3.846min精加工===3.8425min下底面粗加工===4.339min精加工===423.425s③左侧面基本工时计算粗加工===148.54s精加工===290.95s④右侧面基本工时计算粗加工===124.752s精加工===243.54s⑤前表面基本工时计算粗加工===91.116s精加工===143.38s⑥前表面基本工时计算粗加工===137.288s精加工===268.254s⑶镗削用量的确定及基本工时计算由《机械制造工艺设计简明手册》[10]表4.2-19（P151）选用T68①前后后表面φ100H7孔粗镗：由《机械制造加工工艺手册2版第2卷》[14]表1.2-33(P1-132)查得f=0.3-0.8mm/r,v=25-40m/min取v=32m/minf由表4.2-21取0.37mm/r机床主轴转速：=101.86r/min由表4.2-20查得镗床转速取=100r/min实际速度==31.42m/min计算基本工时：由《机械制造工艺设计简明手册》[10]表4.2-21=+（2-3）（2—6）=3-5（2—7）所以：===66.59s（2—8）②右侧面φ100H7孔镗削用量的确定粗镗：由表1.2-33(P1-132)查得f=0.3-0.8mm/r,v=35-60m/min取v=37m/minf由表4.2-21取0.52mm/r机床主轴转速：=102.413r/min由表4.2-20查得镗床转速取=100r/min实际速度==31.42m/min计算基本工时：由《机械制造工艺设计简明手册》[10]表4.2-21=+（2-3）（2—6）=3-5（2—7） 所以：===48.538s（2—8）相同方法计算确定精加工时=160r/min,=57.8052m/min,=42.635③上表面φ170H7孔镗削用量的确定粗镗：由表1.2-33(P1-132)查得f=0.3-0.8mm/r,v=40-80m/min取v=43m/minf由表4.2-21取0.52mm/r机床主轴转速：=80.51r/min由表4.2-20查得镗床转速取=80r/min实际速度==42.726m/min计算基本工时：由《机械制造工艺设计简明手册》[10]表4.2-21=+（2-3）（2—6）=3-5（2—7） 所以：===62.973s（2—8）相同方法计算确定精加工时=125r/min,=66.759m/min,=78.485s④下表面面φ180H7孔镗削用量的确定粗镗：由表1.2-33(P1-132)查得f=0.3-0.8mm/r,v=40-80m/min取v=46m/minf由表4.2-21取0.37mm/r机床主轴转速：=81.346r/min由表4.2-20查得镗床转速取=80r/min实际速度==45.239m/min计算基本工时：由《机械制造工艺设计简明手册》[10]表4.2-21=+（2-3）（2—6）=3-5（2—7）所以：===95.406s（2—8）相同方法计算确定精加工时=125r/min,=70.686m/min,=92.896s⑷定位孔的切削用量的确定和基本工时计算 由《机械制造工艺设计简明手册》[10]表4.2-11(P147)选取Z37摇臂钻①钻孔φ18由《机械制造加工工艺手册2版第2卷》[14]表3.4-13(P3-148)切削速度v=24-34m/min进给量由《机械制造工艺设计简明手册》[10]表4.2-13(P148)取f=0.236取v=26m/min机床主轴转速：=459.781r/min由表4.2-12查得转速取=450r/min实际速度==25.447m/min计算基本工时：由《机械制造工艺设计简明手册》[3]表6.2-5=D/2ctg+（1-2）（2—9）=1-4（2—10）所以：===8.595s（2—8）②扩孔φ18.85由表3.4-34取f=0.236相同方法计算确定=560r/min=33.2m/min，=4.645s③铰孔φ19H7由表3.4-38取f=0.375相同方法计算确定=560r/min=26.86m/min，=3.022s⑸表面孔系加工由表4.2-14(P149)选取Z535表面4-∅10.2孔由表4.2-14(P149)V=24-34m/minf=0.20取v=17m/min=530.51r/min由表4.2-15查得转速取=530r/min实际速度==17.94m/min计算基本工时：由《机械制造工艺设计简明手册》[10]表6.2-5=D/2ctg+（1-2）（2—9）=1-4（2—10） 所以===14.267s（2—8）同理确定2-∅5孔f=0.13,=1100r/min=17.279m/min，=11.643s螺纹的加工由《机械加工工艺手册》[9]表2.4-113丝锥攻螺纹速度计算公式V=（2—11）高速钢(W18Crv)耐用度1800S所以m=0.6,=1.2,=0.9,=6.2由表2.4-105查得=1.0所以M12时P=1.75 V==1.765m/min=46.828r/min由表4.2-15查得转速取=45r/min实际速度==1.6948m/min同理M6P=1.0计算确定=71r/min，=1.338m/minM16P=2 计算确定=45r/min，=2.2619m/min由表6.2-14(P205)查得螺纹加工机动时间公式为=+（2—12）=(1-3)P,=(2-3)P,（2—13）为攻丝或工件回程时的每分钟转速，为工件或丝锥的转速。攻盲孔时=0所以攻各螺纹的基本工时为 上表面M12深15=14.672s，上表面M6深10=10.795s下表面M10深13=12.04s，右表面M16深20=16.5143s前表面M12深16=15.334s，后表面M12深16=14.5143s2.6.2时间定额的计算⑴时间定额及其组成①时间定额时间定额是指在一定生产条件下规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。②时间定额的组成时间定额由一下几个部分组成：1）基本时间：直接用于改变生产对象的尺寸、形状、各表面间相对位置、表面状态和材料性能等工艺过程所消耗的时间。基本时间又称机动时间，上节已经算出。2）辅助时间：为实现基本工艺工作所作的各种辅助动作所消耗的时间。一般按基本时间的估算。基本时间和辅助时间之和称为作业时间。3)布置工作地时间：为使加工正常进行，工人照管工作地所需的时间。一般按作业时间的估算。4)休息和生理需要时间：工人在工作班内为恢复体力和满足生理上需要所需消耗的时间。一般按作业时间的估算。5)准备和终结时间：工人为生产一批工件进行准备和结束工作所消耗的时间。一般在单件生产和大批大量生产的情况下都不考虑，本箱体加工属大批生产，故不考虑准备和终结时间。⑵计算箱体加工各主要工序的其他时间辅助时间按基本时间的计算，布置工作地时间和休息、生理需要时间均按作业时间的计算，同时结合实际生产经验，确定各项时间，然后计算出总时间，超出生产节拍的安排平行工序，基本和辅助时间已填入机械加工工艺卡片[15]。2.7本章小结本章节主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。再查阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方案进行比较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀具和机床，再查阅资料找出进给量，由它算出机床所需的转速，翻阅机床手册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章UG箱体三维造型第三章UG箱体三维造型3.1箱体CAD二维零件图主要根据《机械制图》[16]和《互换性与技术测量》[17]绘制。UG绘图主要根据《机械CAD/CAM技术》[18]绘制。图3.1箱体三维图图3.1箱体三维图图3.3箱体前面图3.2箱体后面图3.3箱体前面图3.2箱体后面3.2轴图3.4轴图3.4轴3.3齿轮图3.5齿轮图3.5齿轮沈阳化工大学科亚学院学士学位论文结束语结束语踉踉跄跄地忙碌了两个月，我的毕业设计课题也终将告一段落。点击运行，也基本达到预期的效果，虚荣的成就感在没人的时候也总会冒上心头。但由于能力和时间的关系，总是觉得有很多不尽人意的地方，譬如功能不全、外观粗糙、底层代码的不合理„„数不胜数。可是，我又会有点自恋式地安慰自己：做一件事情，不必过于在乎最终的结果，可贵的是过程中的收获。以此语言来安抚我尚没平复的心。

毕业设计，也许是我大学生涯交上的最后一个作业了。想籍次机会感谢四年以来给我帮助的所有老师、同学，你们的友谊是我人生的财富，是我生命中不可或缺的一部分。我的毕业指导老师###老师，虽然我们是在开始毕设时才认识，但她却能以一位长辈的风范来容谅我的无知和冲动，给我不厌其烦的指导。在此，特向她道声谢谢。

大学生活即将匆匆忙忙地过去，但我却能无悔地说：“我曾经来过。”大学四年，但它给我的影响却不能用时间来衡量，这四年以来，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生活回味的一部分，是我为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位了，这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，一路走好，未来总会是绚烂缤纷。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文参考文献参考文献[1]张耀寰.机械加工工艺设计手册[M].航空工业出版社，1987[2]赵如福.金属机械加工工艺设计人员手册[M].上海科学技术出版社，1990[3]吴良芹.先进制造技术及其发展[J].机械制造与自动化.2009[4]张俊峰.先进制造工艺的发展趋势研究[J]..山西财经大学学报，2009(S1）：[22-25][5]濮良贵.机械设计[M].北京高等教育出版社，2006[6]解乃军.数控技术及应用[M].科学出版社，2014[7]生产节拍的定义[Z].机械加工工艺辞典[8]崇凯.机械制造技术基础课程设计指南[M].北京化工工业出版社，2006[9]李洪.机械加工工艺手册[M].北京出版社，1990[10]李盖民.机械制造工艺设计简明手册[M]..北京机械工业出版社，1994[11]陈磊.机械制造工艺[M].北京理工大学出版社，2010[12]王先逵.机械加工工艺手册[M].第二版第一卷.机械工业出版社，2007[13]邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程[M].机械工业出版社，2004[14]王先逵.机械加工工艺手册[M].第二版第二卷.机械工业出版社，2007[15]周世学.机械制造工艺与夹具[M].北京理工大学出版社，1998[16]刘红杰.机械制图[M].重庆大学出版社，2002[17]廖念钊.互换性与技术测量[M].北京中国计量出版社，2000[18]倪洪启.机械CAD/CAM技术[M].北京化工工业出版社，2013[19]冯冠大.典型零件加工工艺[M].机械工业出版社，1986[20]华楚生.机械制造技术基础[M].重庆大学出版社，2003[21]王树强.金属切削机床[M].北京理工大学出版社，2014沈阳化工大学科亚学院学士学位论文致谢致谢四年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。四年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将结束之际，思绪万千，心情久久不能平静。

伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人——我的指导老师。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导，经由您悉心的点拨，再经思考后的领悟，常常让我有“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。

感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意！同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。

最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在论文中被我引用或参考的论著的作者。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制\t