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基于solidworks传动箱体结构设计及加工路线拟定论文.doc

基于solidworks传动箱体结构设计及加工路线拟定【12张CAD图纸+毕业论文+答辩稿】

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关键词：: 基于solidworks 传动箱体结构设计加工路线拟定传动箱体结构设计 cad 图纸毕业论文答辩

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基于solidworks传动箱体结构设计及加工路线拟定

45页 16000字数+论文说明书+答辩稿+12张CAD图纸【详情如下】

传动箱体零件图.gif

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摘要

传动箱体是机器的基本零件，它将机器和传动中的轴、套、齿轮等有关零件连接成为一个整体，并使之保证正确的位置以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。传动箱体的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。

本设计说明书结合所学专业的理论和实践知识，编写设计处一套机械加工工艺规程和工装夹具。本次设计有工作量大、专业知识范围广、要求高等特点，不同于前面所做的课程设计。对我们毕业生来讲，是对我们所学专业知识的一次重大考验，也是对我们参加工作之前的很好的历练。既提高了我们的专业要求，又培养了我们的实际设计意识。

说明书对零件的功用分析、零件的加工工艺过程、夹具工艺设计作了比较系统、完整的分析和论证。对工艺规程的设计作了详细的说明，并制定了合理的加工工艺路线。对关键工序的加工余量、工序尺寸、工序公差、切削用量进行了设计分析，保证整个工艺过程的完整。

关键词:传动箱体，机械加工工艺，夹具，工序，加工余量，夹具精度

Abstract

The topic of my thesis is the design of machining technics regulatious and appropriative clamp of the box body of engine .The box of engine is the basic spare of machine,it conecs the staik,set,wheel gear…etc of engine to the whole.And accurate position to transfer torque or complete preive movement.The machining quality of the box body of engine will influence the performance,precision an life of machine.

According to the plan and didactical brief made by machine manufacturing craft profession committee,this design have mainly compiled and designed teachining technics regulations and appropriative clamp using professional theory and practical knowledge.This design is not only a great chanllenge,but also a good exercise for our graduate.It has enhanced our lever of speciality,at the same time,it also has cultived our team sprint.

The design mainly introduces the spare parts craft process,tongs technological design to make comparison system,analysis and argumen integrity.Design craft regulations to make expation,and establishment reasonable of process craft route.In this design,I have analysed and calculated some key working proces,which include the remaining quantity of process,the measure of working procedure procedure the tolerance of working procedure techics cards.

Keyword:machining quality,the techics of machining,clamp,working procedure, precision

第一章绪论 1

1.1 主要内容 1

1.2 现状及发展 1

第二章传动箱体工艺规程设计 3

2.1 箱体的工艺性分析 3

2.1.1零件的工艺分析 3

2.1.2 箱体的结构和功用分析 4

2.1.3 箱体材料与热处理 5

2.2 箱体主要加工表面及加工方法的确定 5

2.2.1 箱体主要加工表面分析 5

2.2.2 选择加工方法 6

2.3 生产纲领 8

2.4 箱体毛胚的制造 9

2.4.1 材料的选择 9

2.4.2毛坯的种类 11

2.4.3毛坯的要求及工艺分析 12

2.4.4毛坯的机械加工余量和公差 13

2.5 基准的选择及阶段的划分 15

2.5.1基准的选择 15

2.5.2阶段的划分 17

2.6 拟定加工路线及工艺装备的选择 15

2.6.1工序的特点 17

2.6.2工序顺序的安排 18

2.6.3箱体工艺路线的拟定 19

2.6.4加工设备及工艺装备的选择 20

2.7工序的加工余量、工序尺寸、公差 21

第三章三维实体建模过程 30

结论 36

参考文献 37

致谢 38

第一章绪论

1.1 主要内容

本课题是箱体加工工艺，根据传动箱体的技术要求，选择适合的机床，制定合理的加工过程，简化加工过程，提高效率。零件的工艺分析，确定毛坯的种类、加工方法和加工余量；制定机械加工工艺规程，选择定位基准，拟定工艺路线，选择机床及夹具、刀具、量具；确定每个加工表面的工序尺寸、工序余量；确定切削用量和时间定额等。

箱体零件的加工具有典型性，通过这次毕业设计，能让我们把所学知识联系起来，融会贯通，能更加全面的了解和认识机械加工工艺过程和夹具设计。

1.2 现状及发展

当今制造工艺是先进制造技术的重要组成，也是其发展最快部分。产品从无到有必须要通过加工，设计和制造的桥梁是工艺，工艺制约着设计的可行性，因此，工艺方法和水平是十分重要的。

工艺上的突破促进了加工技术的发展，电加工方法被发明之后，就出现了电火花成型、电火花高速打孔、电火花切割等加工方法，发展了一系列的相应加工设备，对于模具制造的发展产生了重大的影响。当科学家发现可以使用超声波、激光加工时，出现了应用超声波探伤、打孔，使用激光焊接、打孔、干涉测量等技术，对应出现了一系列的加工设备，与其他的非切削加工手段，形成了特种加工技术。在工艺技术上的进步和突破，为设计扩大了眼界。

近年来在制造加工工艺理论和技术上的发展较快，除传统制造方法外，涌现出了一些新型的产品制造生产：如印制线路板、计算机、集成电路等，与传统制

造方法有很大的差异，从而开辟了新的制造工艺的方法和领域。这些发展可分为工艺理论、加工方法、制造模式、制造技术和系统等几个方面。现代制造工艺方法包括：高速加工、特种加工技术、快速原型制造和超高速加工、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。

1.3 目的及意义

机械加工工艺规程是确定产品、零件的加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是相关的生产人员都要认真对待、严格遵守的纪律性文件。通过机械加工工艺规程体现了生产规模的大小、工艺水平的高低及其解决各种工艺性问题的方法和手段。因此机械加工过程设计是一项重要而严肃的工作。要求设计者拥有丰富的生产实践经验及广博的机械制造工艺基础理论知识。

结论

此次毕业设计的题目是“基于Solidworks传动箱体的结构设计及加工路线拟定”，通过此次设计让我全面了解了传动箱体的机构功能，让我更熟练地掌握机械加工工艺规程及专用夹具设计方面的知识。本次设计是对我大学四年说学得知识的检验，也是一个加深记忆的过程。

本次设计使我掌握了零件图分析，毛坯的选择，加工余量、刀具和加工精度的选择，查阅设计手册参数的等方面的知识，是对我缺乏的知识的弥补。通过这次设计也让我了解了在机械加工工工艺的国内外发展状况及未来的发展方向，对我将来从事这方面的工作有良好的帮助，让我能建立正确的发展方向。

通过本次设计也让我掌握分析问题解决问题的本领，在设计中常常会遇见各种未知的问题，阻碍进度完成。这时我们就需细心的分析问题出现的源头，找到问题存在的根本，针对问题的本质，困难才会迎刃而解。

参考文献

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[3]王绍俊．机械制造工艺设计手册[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1987．

[4]浦林祥．金属切削机床夹具设计手册[M]．北京：机械工业出版社，1995．

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[7]王先逵．机械制造工艺学（第二版）[M]．北京：机械工业出版社2006．

[8]王凡．实用机械制造工艺设计手册[M]．北京：机械工业出版社，2008．

[9]王伯平．互换性与测量技术基础[M]．北京：机械工业出版社，2004．

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[24]Zhu Y,Zhang S and Rong Y .Experimental Study on Fixturing Stiffness of T-Slot based Modular Fixture.Transaction of NAMRI/SME.VOLUMN XXI,1993.

致谢

在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计，也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和挫折，幸好有英露老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成了设计。

这次设计，仅使我学到了专业知识，端正了我的学习态度，对我以后工作起到了至关重要的作用。通过近两个月的毕业设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而且比较系统的理解了箱体设计的整个过程。

内容简介：: 沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计基于班级：机制 1203班姓名：王学超学号： 3122020403 主要内容：传动箱体的结构设计箱体加工路线的拟定箱体的三维造型箱体的主要功能 (1)支承并包容各种传动零件，如齿轮、轴、轴承等，使他们能够保持正常的运动关系和运动精度。箱体还可以储存润滑剂，实现各种运动零件的润滑。 (2)安全保护和密封作用，使箱体内的零件不受外界环境的影响，又保护机器操作者的人生安全，并有一定的隔振、隔热和隔音作用。 (3)使机器各部分分别由独立的箱体组成，各成单元，便于加工、装配、调整和修理。 (4)改善机器造型，协调机器各部分比例，使整机造型美观。传动箱体是机器的重要零件。是保证轴、齿轮正确的传递转矩和改变转速。设计主要包括箱体的技术要求，选择机床，制定加工过程。零件的工艺分析，确定毛坯的种类、加工方法和加工余量；制定机械加工工艺规程，选择定位基准，拟定工艺路线，选择机床及夹具、刀具、量具；确定每个加工表面的工序尺寸、工序余量；确定切削用量和时间定额。箱体材料与热处理工件材料与热处理对加工方法的选择有着很大的影响。传动箱体材料选为择砂型铸造。热处理后的变形，特别是热处理后的材料的硬度，对加工方法的选择有很大的影响。因此，在制定加工路线时，要合理安排其位置。例如，为了消除箱体的铸造内应力，提防后续的形变，保持长期稳定的加工精度，需要时效处理。对结构复杂、尺寸较大的铸件，要安排时效处理在粗加工前、后；一般的铸件安排一次时效处理在铸造后和加工后方可；对高精度要求的铸件，各安排一次时效处理在半精加工前、后；对精度高、刚度差的零件，各需要安排一次时效处理在粗车、粗磨、半精磨后。在人工时效处理的工艺规范为加热到530560 ，保温 68h，冷却速度 300 /h，出炉温度 200 。加工表面加工精度（加工粗糙度 m) 加工方法上下面 7 铣精铣两端面 7 铣精铣两侧面 7 铣精铣凸轮轴孔 7 镗半精镗精镗主轴孔 6 镗半精镗精镗挺杆孔 6 扩铰挤螺纹孔 7 攻内腔凸台 12 铣缸孔 6 镗半精镗精镗传动箱体各表面的加工要求和加工方法拟定传动箱体工艺路线本着先面后孔，先主后次和先粗后精的加工原则，先粗加工上下面、两侧面、两端面及缸孔和主轴孔，后精加工主轴承盖结合面、后端面以及上下面的螺孔放在最后面。箱体的三维视图本科毕业设计题目：基于动箱体结构设计及加工路线拟定专业：机械设计制造及其自动化班级：学生姓名：指导教师：论文提交日期：年月日论文答辩日期：年月日毕业设计（论文）任务书机械制造及其自动化专业机制班学生：毕业设计（论文）题目：基于动箱体的结构设计及加工路线的拟定毕业设计（论文）内容：第一章绪论 ;第二章传动箱体的工艺规程设计 ;第三章箱体的三维造型。毕业设计（论文）专题部分：传动箱体的工艺规程设计，即箱体的结构设计及加工路线拟定起止时间：指导教师：年月日摘要传动箱体是机器的基本零件，它将机器和传动中的轴、套、齿轮等有关零件连接成为一个整体，并使之保证正确的位置以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。传动箱体的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。本设计说明书结合所学专业的理论和实践知识，编写设计处一套机械加工工艺规程和工装夹具。本次设计有工作量大、专业知识范围广、要求高等特点，不同于前面所做的课程设计。对我们毕业生来讲，是对我们所学专业知识的一次重大考验，也是对我们参加工作之前的很好的历练。既提高了我们的专业要求，又培养了我们的实际设计意识。说明书对零件的功用分析、零件的加工工艺过程、夹具工艺设计作了比较系统、完整的分析和论证。对工艺规程的设计作了详细的说明，并制定了合理的加工工艺路线。对关键工序的加工余量、工序尺寸、工序公差、切削用量进行了设计分析，保证整个工艺过程的完整。关键词 :传动箱体，机械加工工艺，夹具，工序，加工余量，夹具精度 he of my is of of of of is of it of to to or of of an of to by is a a of at it to to of of of of of 1 目录第一章绪论 . 1 要内容 . 1 状及发展 . 1 第二章传动箱体工艺规程设计 . 3 体的工艺性分析 . 3 件的工艺分析 . 3 体的结构和功用分析 . 4 体材料与热处理 . 5 箱体主要加工表面及加工方法的确定 . 5 体主要加工表面分析 . 5 择加工方法 . 6 产纲领 . 8 体毛胚的制造 . 9 料的选择 . 9 坯的种类 . 11 坯的要求及工艺分析 . 12 坯的机械加工余量和公差 . 13 准的选择及阶段的划分 . 15 准的选择 . 15 段的划分 . 17 定加工路线及工艺装备的选择 . 15 2 序的特点 . 17 序顺序的安排 . 18 体工艺路线的拟定 . 19 工设备及工艺装备的选择 . 20 序的加工余量、工序尺寸、公差 . 21 第三章三维实体建模过程 . 31 结论 . 37 参考文献 . 38 致谢 . 39 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章绪论 1 第一章绪论要内容本课题是箱体加工工艺，根据传动箱体的技术要求，选择适合的机床，制定合理的加工过程，简化加工过程，提高效率。零件的工艺分析，确定毛坯的种类、加工方法和加工余量；制定机械加工工艺规程，选择定位基准，拟定工艺路线，选择机床及夹具、刀具、量具；确定每个加工表面的工序尺寸、工序余量；确定切削用量和时间定额等。箱体零件的加工具有典型性，通过这次毕业设计，能让我们把所学知识联系起来，融会贯通，能更加全面的了解和认识机械加工工艺过程和夹具设计。状及发展当今制造工艺是先进制造技术的重要组成，也是其发展最快部分。产品从无到有必须要通过加工，设计和制造的桥梁是工艺，工艺制约着设计的可行性，因此，工艺方法和水平是十分重要的。工艺上的突破促进了加工技术的发展，电加工方法被发明之后，就出现了电火花成型、电火花高速打孔、电火花切割等加工方法，发展了一系列的相应加工设备，对于模具制造的发展产生了重大的影响。当科学家发现可以使用超声波、激光加工时，出现了应用超声波探伤、打孔，使用激光焊接、打孔、干涉测量等技术，对应出现了一系列的加工设备，与其他的非切削加工手段，形成了特种加工技术。在工艺技术上的进步和突破，为设计扩大了眼界。近年来在制造加工工艺理论和技术上的发展较快，除传统制造方法外，涌现出了一些新型的产品制造生产：如印制线路板、计算机、集成电路等，与传统制沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章绪论 2 造方法有很大的差异，从而开辟了新的制造工艺的方法和领域。这些发展可分为工艺理论、加工方法、制造模式、制造技术和系统等几个方面。现代制造工艺方法包括：高速加工、特种加工技术、快速原型制造和超高速加工、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。的及意义机械加工工艺规程是确定产品、零件的加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是相关的生产人员都要认真对待、严格遵守的纪律性文件。通过机械加工工艺规程体现了生产规模的大小、工艺水平的高低及其解决各种工艺性问题的方法和手段。因此机械加工过程设计是一项重要而严肃的工作。要求设计者拥有丰富的生产实践经验及广博的机械制造工艺基础理论知识。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 3 第二章传动箱体工艺规程设计体的工艺性分析件的工艺分析传动箱体是一台机器的核心部件之一，它为机器的正常运行提供动力。传动箱体是机器的基本零件之一，它将机器中的轴、套和齿轮等零件连接成一体，并保证位置的正确以确保传递转矩或改变转速完成制定的运动。机器的性能、精度和寿命由传动箱体的加工质量直接影响零件图是制造零件的主要依据。设计工艺路线之前，首先要认真的进行工艺分析，对零件的功用、工作条件、精度和技术要求进行分析，以更好的掌握结构特点和关键工艺。拟定工艺路线的起点，要保证零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求。适当的选择机床，既保证生产进度，又能降低生产成本。箱体技术要求分析主要加工表面的形状精度加工表面的尺寸精度主要加工表面间的相互位置精度各加工表面粗糙度以及表面质量的其他要求热处理及其它的技术要求零件的视图、技术要求主要技术要求和加工关键零件的选择是否恰当，热处理要求是否合理零件图所规定的加工要求是否合理沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 4 零件主要表面的要求及保证在设计工艺路线时，首先要选择各表面的加工方法。各表面由于加工精度的要求不同，一般不能只使用一种加工方法，一次加工就能达到要求，对于主要表面，需多次加工，由粗到精渐渐的达到要求的加工精度。零件的主要表面是指零件和其它表面配合的表面或是参与加工过程中的表面。在传动箱体中，箱体得上下面、两侧面及两端面，及主轴孔、缸孔、两侧六孔的结合面是主要表面。主要表面的本身要求较高，并且零件的构形精度以及材料的加工性能等问题，都会在主要表面的加工过程中反应出来，主要表面的加工质量对于零件工作时的可靠性与寿命有很大影响。因此，在设计过程中，首先要考虑如何保证主要表面的精度。重要的技术要求以及保证方法重要的技术要求通常指表面的形状精度和位置关系精度、表面处理、热处理、无损伤等。重要的技术要求严重的影响着工艺路线，特别是位置精度要求较高的时候。对箱体表面的加工要求用腐蚀检查证明。无损探伤的安排对工艺路线的设计也有着较大的影响。无损探伤是在不损伤被检测对象的前提下，探伤其内部及外表面的缺陷的检查技术。检查工件内部质量的探伤方法有声波等；用于检查表面缺陷的探伤方法有磁力探伤、荧光探伤、涂色腐蚀等。箱体采用超声波探伤内部质量。由于超声波探伤有 35死区，必须在探伤后加工去除表面，所以应将超声波探伤安排在工艺过程开始时进行。就箱体的工艺过程来看，超声波探伤应安排在粗加工之后。体的结构和功用分析箱体是机器的础零件，它把机器中的轴、套和齿轮等零件组成一体，使它们固定在一定的位置，并以一定的传动关系传递动力或运动。所以，箱体的加工质量将直接影响到机器的生产精度、使用性能和寿命长短。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 5 常见的箱体类零件有：机床主轴箱、变速箱体、机床进给箱、减速箱体、传动缸体和机座等。根据结构形式，可将箱体的零件分为分离式和整体式。前者是单独制造，容易处理和组装，但是提高了工作量；后者是整体铸造、整体加工，加工难度更大大，但装配精度高。箱体的结构形式虽然有各种各样，但仍有其主要特点：形状复杂、壁薄、不均匀，是一个内部空洞、多部位加工、加工难度高，精度高的孔和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。所以箱体的加工过程站的劳动比重比较大。体材料与热处理工件材料与热处理对加工方法的选择有着很大的影响。传动箱体材料选为择砂型铸造。热处理后的变形，特别是热处理后的材料的硬度，对加工方法的选择有很大的影响。因此，在制定加工路线时，要合理安排其位置。例如，为了消除箱体的铸造内应力，提防后续的形变，保持长期稳定的加工精度，需要时效处理。对结构复杂、尺寸较大的铸件，要安排时效处理在粗加工前、后；一般的铸件安排一次时效处理在铸造后和加工后方可；对高精度要求的铸件，各安排一次时效处理在半精加工前、后；对精度高、刚度差的零件，各需要安排一次时效处理在粗车、粗磨、半精磨后。在人工时效处理的工艺规范为加热到530560，保温 68h，冷却速度 300 /h，出炉温度 200。箱体主要加工表面及加工方法的确定体主要加工表面分析由于箱体加工质量的好坏直接影响到机床的精度、性能和寿命，因此箱体零件的加工精度重要。在箱体零件的加工表面中，平面的加工精度容易获得保障，沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 6 而有较高精度要求的支承孔加工精度以及孔与孔、孔与平面间的相对位置精度则难以保障。因此箱体零件的技术要求主要可归纳有（ 1）主要平面的形状精度和表面粗糙度以箱体的主要平面做为装配基准，也会当作加工的定位基准，因此，对于平面度和表面粗糙度要求比较严格，不然，将会影响加工时的定位精度，对于箱体与机座总装时的接触刚度和相互对置精度有影响。正常箱体主要平面的平面度为面粗糙度为要平面对装配基准面的垂直度为 00。（ 2）孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度箱体对支承孔的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求较高，不然，会影响轴承与箱体孔的配合精度，使轴的回转精度降低，也容易产生振动及噪声在传输部分。箱体的主轴支承孔的尺寸精度，圆度、圆柱度公差不大于孔径公差的一半，表面粗糙度为它的支承孔的尺寸精度为面粗糙度为（ 3）主要孔和平面相互位置精度同一轴线上的孔要求有一定的同轴度，要求各支承孔之间也要有一定的孔距尺寸精度及平行度，不然，不仅装配有困难，还将恶化轴的运转状况，使温度升高，加剧轴承磨损，降低齿轮啮合精度，产生振动和噪声，损害齿轮的寿命。支承孔的孔距公差为行度公差要小于孔距公差，同一轴线上孔的同轴度公差一般为支承孔与主要平面的平行度公差为主要平面间以及主要平面对支承孔之间垂直度公差为择加工方法零件表面加工方法的选择，不但影响加工质量，而且也影响生产效率和制造成本，因此在选择加工方法时，应考虑每种加工方法的加工精度范围；工件的形状和尺寸大小；材料的性能和加工性；生产率，工厂及车间的设备和技术条件。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 7 以加工表面的技术要求得到零件表面的加工方法。这些技术要求还包括因基准不重合或被作为精基准而导致对某表面的加工要求的提高。因为加工表面的不同技术要求，先选择支持要求的总加工方法，后选加工各个工序、工步的方法。加工同一类型表面，由于条件不同，可以有不同的加工方法。影响表面加工精度的选择因素：表面的形状、尺寸、粗糙度和精度，以及零件的整体的构形、重量、材料和热处理等。另外，产量和生产条件也是影响因素。箱体的平面和轴承支孔为主要加工表面。箱体平面的粗非精加工，可采用刨削、铣削和车削。铣削的效率比刨削高，生产量多时，多采用铣削。当生产量更大时，可用专用的组合铣床对箱体进行铣削；箱体较大时；可在龙门铣床上铣削，以提高生产效率。箱体平面的精加工，单件小批生产时，除高精度的箱体需手工刮研外，其他多以精刨代刮；生产精度要求高批量又大时，常用磨削。还可采用专用磨床进行组合磨削，以提高平面间的相互位置精度和生产效率。箱体上的轴承支承孔精度为用由钻到扩再粗铰再精铰或镗再半精镗到精镗的工艺方案进行加工。由小孔到大孔逐步加工。当孔的精度大于面光滑度大于 m 时，最后再加一道精加工或者精密加工工序，如精珩磨、滚压、细镗等。箱体上的主要配合表面的精度为糙度是粗铣精铣就可达到要求，位置精度由机床专用夹具保证。但要求稍高一点的主轴孔及缸孔，精度要求为糙度为在粗镗和精镗之间加一部半精镗才能的到精度要求，由机床夹具保证位置精度。箱体上的螺钉孔用钻、铰、攻丝可以打达到，位置精度和尺寸精度由机床专用夹具和刀具保证。箱体各表面对基准面的跳动要求用互为基准的方法保证，粗糙度用加工工序以及合理的使用刀具来保证。对箱体的机械性能的要求，可通过对零件进行热处理工序的合理安排来提高材料的机械性能。结合以上要求，由于零件生产类型为大量生产，所以在对传动箱体各表面加工时采用粗铣精铣；对主要孔进行加工时，例如主轴孔及缸孔，根据精度要求沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 8 采用粗镗半精镗精镗，对挺杆孔加工时，采用钻扩铰挤的加工路线；对螺纹孔加工时，采用钻攻。根据表面处理要求和加工方法能得到的加工精度。每个表面的加工方法确定如下：表传动箱体各表面的加工要求和加工方法上下面 7 铣精铣两端面 7 铣精铣两侧面 7 铣精铣凸轮轴孔 7 镗半精镗精镗主轴孔 6 镗半精镗精镗挺杆孔 6 扩铰挤螺纹孔 7 攻内腔凸台 12 铣缸孔 6 镗半精镗精镗产纲领该产品年产量为 5500 台，该产品中该零件数量 n=1，设其备品率为 4 ，机械加工废品率为 1 ，所以 (1 % % )N Q n a b （ 2 由公式 (2 N=5550 件传动箱体的年产量为 5550 件 /年。根据机械制造工艺的里年产量与生产类型关系，可以确定生产类型为大量生产。在对零件进行大量生产时，应广泛采用金属型机械造型，压铸、精铸、模锻。毛坯精度高，加工余量小。广泛采用专用机床，按流水线或自动线布置，使用高效的专用夹具和刀具，对操作工人技术水平要求低，并且成本低。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 9 体毛胚的制造料的选择毛坯材料的选择原则分为 (1) 材料的工艺性能材料的工艺性能对零件的加工生产有着直接的影响。主要有以下几种工艺性能：铸造性能，锻造性能，焊接性能，机械加工性，热处理工艺性。 (2) 材料的机械性能在对设计的零件进行选材时，为保证零件经久耐用，应根据零件的工作环境和损坏形式找出所选材料需要机械性能指标，。 (3) 材料的经济性满足使用性能的前提，选择零件要注意降低零件的成本。由于零件的工作状态，工作条件的要求，因此零件的材料必须具有综和的机械性能，耐高温、抗氧化性和组织的稳定性等。查阅有关资料：箱体的材料通常采用铸铁，其详细介绍如下：灰铸铁灰铸铁中的碳主要以游离石墨形式存在，并成片状，断口承灰色。由于片状石墨的存在破坏了基体的连续性，石墨的尖端容易造成应力集中，所以灰铸铁的强度较低，脆性较大。但灰铸铁的抗缺口敏感性、减震性和耐磨性优良，灰铸铁的切削性能也极好。灰铸铁的牌号有 6 种，牌号右边的数字表示该牌号的灰铸铁抗拉强度最低值。灰铸铁的机械性能与铸件的壁厚有关，同一牌号的灰铸铁因铸件壁厚不同具有不同的抗拉强度。参考值见机械加工工艺手册 . 耐磨灰铸铁灰铸铁中加入少许合金元素，能不同程度的减小铁素体的数量，同时珠光体也得到相应的细化，而且在珠光体中的铁素体里固溶数量的合金元素，石墨也会沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 10 得到一定程度的细化。由于上述组织的特点，显著地提高了铸铁的强度和硬度，有很好地保持连续油膜的能力，即保持良好的润滑性，能抵抗咬合或擦伤，在工作环境中可以保持较高的机械性能，如机床导轨、汽缸套、油塞环、凸轮轴等耐磨灰铸铁的切削加工性能较好，但刀具磨损比一般的灰铸铁高。磷含量较高时，应注意刨削边缘处产生的崩裂。磨削时的工时会有所增加，使用大孔隙砂轮，磨后表面光滑度升高。难以人工刮研和攻丝。可锻铸铁可锻铸铁是将一定成分的白口铸铁经过石墨化退火（或脱碳退火）处理后的一种铸铁，也称韧铁或马铁。石墨退火时把二次渗碳体和共晶渗碳体全部分解，而共析渗碳体则不分解或部分分解或者全部分解。所以，按照基体组织可分为珠光体可锻铸铁和铁素体可锻铸铁。球墨铸铁球墨铸铁（简称球铁）是接近灰铸铁的成分（可包括某些合金元素）的铁水，经镁或镁合金或其他球化剂球化处理后而得到的球状石墨的铸铁。由于这种铸铁中的石墨呈球状，所以大大减轻了石墨对基体的分割作用和尖口作用。球墨铸铁具有灰铸铁的优良性能，又有钢的高强度性能，具有比钢更好的减震性、抗氧化性耐磨性、及小的缺口敏感性。它可以进行多种热处理以提高强度。特种铸铁特种铸铁是特殊性能铸铁的简称，它在高温条件下、腐蚀介质中或剧烈摩擦、磨损等场合使用的铸铁，与相似条件下应用的合金钢相比，熔炼简便，成本低，有很好的使用性能。特种铸铁的缺点是机械性能比合金钢低，脆性较大，容易破碎。根据箱体在工作中的作用和要求，材料选择具有优良的切削性、耐腐蚀性、耐磨性、减震性，综合铸铁材料的性能、特征和应用范围，传动箱体的材料选灰铸铁详细参数如下表：表灰铸铁要化学成分及所占比重（ %） C n P S 阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 11 表灰铸铁种机械性能牌号抗拉强度抗切强度 b（弹性模量 E（疲劳极限 1（ 85981 277 108127 98127 表灰铸铁物理性能密度（ 3/g 热容 c J/g C 0200 C 1000 温熔点化潜热 (J/g) 209230 热导率 /W m K 4852 线胀系数610 / C ） 0200 C 500 C 阻率 ( 6575 坯的种类机械加工的毛坯种类通常有锻造类、铸造类和型材类。毛坯的选择通常从被加工零件的材料、结构形状、几何尺寸和制造精度，以及各方面的生产条件五方面去考虑。合理的选择毛坯种类在加工中可以保证产品的质量、缩短生产周期与降低生产成本。材料方面，是选择毛坯所要考虑的首要问题，一般根据零件的工作环境以及工作中所起的作用来选择毛坯的种类。根据材料奖定毛坯为铸件。铸造方法分为砂型铸造和特种铸造。各种铸造方法的类别特点及应用范围见机械加工工艺手册相关章节。每种铸造方法都有优缺点及不同的应用范围，不能说哪种更完美。因此，必须根据铸件的形状和尺寸大小、质量要求、生产数量、品种及设备条件等具体情况，进行综合分析和比较，以便正确选择合适的铸造方法。结合各铸造方法的特点及使用范围，为获得较好的机械性能和使用寿命、节约材料和切削加工工时，沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 12 提高生产效率，降低生产成本，可选用砂型机器造型。坯的要求及工艺分析铸造毛坯时，要防止砂眼及气孔的产生。应使箱体壁厚均匀，箱体浇铸后安排退火工序，以减少毛坯制造时残余应力产生。铸件浇注的位置选择原则铸件的重要加工表面或主要工作面一般在底部或侧面，以避免气孔、砂眼、缩松、缩孔的产生。铸件大平面尽可能朝下或倾斜浇注，避免夹砂、夹渣缺陷。将铸件的薄壁部分放在铸型下部或侧面，避免产生浇不足、冷隔等。对易于产生缩孔的铸件，使厚的部位放在铸件的上面或侧面，以便在铸件的厚壁处安放冒口，实现从上到下的定向凝固。分型面的选择原则尽量减少分型面的数量。尽量减少型芯和活块的数量，并尽量降低砂箱的高度，以便起模和修型。铸件尽可能在一个砂箱内或加工面及加工基准面放在同一个砂箱内，以保证铸件的尺寸精度。把主要型芯放在下半砂箱中，以利于下芯、合箱及便于检查型腔尺寸。为了便于在砂型中取出砂芯，垂直于分型面的立壁在造模时必须要留起模斜度。立壁的高度、模样材料、造型方法等因素影响起模斜度，通常为 15 3 。为便于从内腔中脱出型砂，内壁的起模斜度要比外壁大，通常为 3 10 。因为合金的收缩，铸件冷却后会有所缩小，为保证铸件的尺寸，模具尺寸须比铸件大一个该金属的收缩量。铸件的实际收缩量与金属的种类、铸件的形状、尺寸有关。灰铸铁为。结合分析，分型面在箱体零件图的俯视图零线位置，浇铸口位于中间缸孔的沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 13 两侧，取起模斜度为 3 ，灰铸铁的线收缩率为。其技术要求：铸件消除内应力。未注明铸造圆角注明壁厚为 5。铸件表面不得有多肉、粘砂、裂纹等缺陷。允许存在少量非聚集的孔眼，其直径不超过 6度不超过距超过 20件上孔眼数不得高于 5 个。未注明倒角为 45 。所有螺孔錿 90 锥孔至螺纹外径。去毛刺，去锐边。按行涂漆。坯的机械加工余量和公差毛坯机械加工余量的确定毛坯余量的确定：根据机械加工去除量，从后往前推。同时考虑毛坯制造过程中存在的氧化皮层表面裂纹、杂质等各种缺陷，也考虑工人的操作水平，以直径 10右，厚度 10右，平均每面余量控制在 6 砂型铸造（手工造型或机器造型）所生产的铸铁件加工余量共分为 9 个等级 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J 级。又按零件的基本尺寸大小分成 14 个尺寸公差等级由 3 到 16。由于加工和铸造工艺要求允许选择其他牌号的加工余量，但需注明在图样和技术文件上。铸孔的加工余量按照浇铸时的位置选择。对成批和大量生产的灰铸铁砂型机器造型加工余量由机械制造工艺设计手册查得，加工余量等级 G，尺寸公差等级 8 10，选 9 级。因为砂铸件孔的加工余量和顶面相同第一级于底面和侧面，所以各表面的加工余量等级如表传动箱体各表面总加工余量 /阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 14 加工表面基本尺寸加工余量等级尺寸公差等级加工余量数值上表面 240 H 9 7 下表面 240 G 9 5 两侧面 690 G 9 5 两端面 240 G 9 5 缸孔 110 H 9 轴孔 62 H 9 毛坯的尺寸公差铸件的尺寸公差代号为差等级为 16 级，各级公差数值列于机械加工工艺手册表表尺寸公差可以比一般尺寸的公差降一级，例如：图样上规定一般的公差为壁厚尺寸公差为差带应对称于铸件基本尺寸设置，有特殊要求时，可以采用非对称设置，需在图样上说明。铸件基本尺寸是铸件图样上给定的尺寸，包括机械加工余量。对于成批和大量生产的铸件，可以通过对设备和工步的调整、改进和维修，保证型芯的位置，得到比表列更高的级别。一种铸造方法铸造尺寸的精度取决于生产过程的各种因素，其中包括：铸件结构的复杂性；模型的精度；铸造金属的种类；型材的种类；铸造厂的操作水平。由于铸件大量生产，毛坯制造方法采用砂型铸模，查工艺人员手册得，铸件尺寸公差等级为 9 级，选泽错箱值表主要表面的毛坯尺寸及公差 / 要面尺寸零件尺寸加工余量毛坯尺寸公差上表面 240 7 245 表面 240 5 245 侧面 690 5 695 端面 240 5 245 孔 110 轴孔 62 4 阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 15 准的选择及阶段的划分准的选择机械制造中基准（点，线，面）是用来确定生产对象上，几何要素间的几何关系。从设计和工艺两方面看基准，可把基准分为两大类，即设计基准和工艺基准。设计基准设计零件时，根据零件的装配关系和零件本身结构要素位置的关系，决定标注的尺寸（或角度）的起始位置。这些起始位置称为设计基准。简言之，设计基准是设计上采用的基准就。工艺基准工艺基准是零件在加工工艺过程中采用的基准。工艺基准分为：工序、定位、测量和装配基准。工序基准工序图上用以确定本工序加工表面的加工的尺寸、形状、位置的基准，称为工序基准。在制定工序基准时，要考虑几个问题：首应考虑以设计基准为工序基准；工序基准要尽量用于工件的定位和尺寸的检查；当以设计基准作为工序基准较难时，可自定工序基准，但必须保证零件设计的技术要求。定位基准在加工时用于工件定位的基准，称为定位准。定为基准有很重要的地位是得到零件尺寸的直接基准。定位基准进一步可分为：粗基准、精基准，还有附加基准。未经加工的定位基准称为粗基准。粗基准用以加工精基准时的定位，要求使重要加工表面（主轴支承孔）的加工余量均匀；应使箱体中的轴、齿轮等零件与沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 16 箱体的内壁表面有一定的间隙；使外平面与内壁之间壁厚均匀和定位、夹紧的牢固。在选择粗基准时，应注意以下几点：如果必须保证工件表面与不加工表面间的位置要求，则以不加工表面为粗基准。如果工件上有许多不加工的表面，则应以其中位置精度要求较高的表面作粗基准。如果必须要保证工件一重要表面的加工余量均匀，则应选该表面作为粗基准。选作粗基准的表面，为了定位可靠，需平整，无冒口、浇口或飞边等缺陷。粗基准仅仅能使用一次，避免产生比较大的位置误差。因此，粗基准选择主轴孔和与主轴孔相距较远的一个轴孔。如果铸造时每个轴孔和内腔的泥芯是一个整体，并且有较高的毛坯精度，以上的要求大概可满足。经过机械加工的定位基准称为精基准。精基准的选择对保证箱体类零件的技术要求十分重要。选择精基准时，先遵循“基准统一”的原则，即尽可能用同一组基准定位加工表面（有相互位置精度要求）的大部分工序，能避免因转换基准产生的误差，利于箱体零件主要表面间相互位置精度的保证。除此之外还应遵循以下几点：为避免产生基准不重合误差，用工序基准作为精基准。精加工或者光整加工的工序余量要求尽可能小而均匀，遵循“自为基准”原则选本身为精基准。由先行工序保证该表面与其他表面之间的位置精度要求。遵循互为基准、反复加工的原则，以得到均匀的加工余量和较高的位置精度。附加基准零件上根据加工工艺的需要专门设计的定位基准，称为附加基准。测量基准测量工件形状、位置和尺寸误差，所采用的基准，称为测量基准。装配基准沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 17 在装配时以测量保证零件在产品中的相对位置采用的基准，称为装配基准。段的划分工艺路线按工序的不同，一般可分为几个阶段：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。粗加工阶段该阶段的主要任务是切除大部分余量，其特点是切削用量大，因此切削力、切削热和夹紧力都很大，所以加工精度不高。例如，对于传动箱体来说，刚开始要对箱体的各面进行粗铣加工，另外还有对缸孔及主轴控的粗镗都属于粗加工阶段。半精加工阶段这个阶段是要达到通常的技术要求，次要平面都要满足最后的要求，并为主要表面的精加工准备。此阶段的特点是加工余量小，有所提高加工精度。在加工整个箱体的过程中，为后面的精镗做准备。精加工阶段这个阶段的任务是达到所有表面的技术要求（主要是主要表面的加工质量）。其特点是加工余量小，加工精度很高。在传动箱体中，精加工阶段的内容是对箱体各面的精铣以及对缸孔及两侧六孔的精镗。保证零件的质量是本阶段的主要问题。加工传动箱体也大致分为粗、半精、精三个阶段，使用超声波检验在粗加工之后。在粗加工后，为消除加工内应力应存放一段时间，再进行精加工。定工艺路线及设备的选择序的特点在设计工艺路线时，在选定了各表面的加工方法及确定了阶段的划分后，就可将同一阶段的加工表面组合成若干工序。组合时可采用集中和分散的原则。工沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 18 序集中原则是使每个工序可量的多包括内容，所以总的工序数目少；工序分散原则相反。工序集中与分散影响着工序的数目和内容的繁简程度。工序集中的特点工序数目少，工序内容复杂，因而有：简化了生产组织工作；减少了设备数目，从而节省了车间面积；减少了安装次数，缩短了共建的运输路线，有利于提高劳动生产率和缩短生产周期；有利于采用高效率的设备，特别是数控机床和加工中心等，可提高产品质量和生产率；设备成本费用高，调整时生产准备时间长。工序分散的特点工序数目多，加工内容简单，因而有：设备和工艺装备简单，调整、维修比较简单；生产准备工作量小，产品变换简单；设备数目多，生产面积大，生产组织工作复杂，生产周期长。影响工序集中与分散的因素根据生产规模、零件的技术要求和结构特点、生产设备等条件来分析工序的分散和集中程度。结合实际的情况选择集中与分散。序顺序的安排在设计工艺路线时，首先要选择各表面的加工方法。由于各表面加工精度的要求不同，所以不是只用一种加工方法，一次加工就能达到要求，对主表面来说，由粗到精常常需要几次加工，渐渐的达到要求。制定箱体类零件工艺过程时要遵循以下原则：沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章传动箱体工艺规程设计 19 “ 先面后孔 ” 原则。是箱体零件加工的规律是先加工平面，后加工孔。是因为平面作为精基面在最初的工序中应先加工出来。并且，平面加工出以后，因为去除了毛坯凸凹不平和夹砂的表面等，使平面上加工支承孔更方便，可减少钻孔时钻头的偏斜，扩孔和铰孔时可防止刀具崩刃。对于较低精度要求的螺钉孔，以加工的工序时间及方法的平衡，安排其工序。但保证箱体各部件装配关系的销孔、螺钉孔以及与轴承孔相交的润滑油孔，必须在轴孔精加工后在钻铰。因为前者要以轴孔为定位基准，后者在精细镗轴孔时影响加工质量。 “ 粗精分开，先粗后精 ” 的原则。因为箱体结构复杂，主要表面的精度要求较高，为了减少或消除粗加工时产生的切削力、切削热和夹紧力对加工精度的影响，应尽量把粗精加工分开，并分别在不同机床上加工。对于要求不高的平面，可将粗精两次走刀安排在同一工序完成，缩短工艺过程，提高工效。体工艺路线的拟定根据先面后孔，先主后次和先粗后精的加工原则，先粗加工上下面、两侧面、两端面及缸孔和主轴孔，后精加工主轴承盖结合面、后端面以及上下面的螺孔放在最后面。制定工艺路线方案如下： 05 铸造铸坯、清理、喷丸、消除内应力、涂漆 10 铣粗铣上、下面 20 铣粗铣两侧面 30 铣粗铣两端面 40 铣

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