专升本机械设计制造及自动化说明书毕业设计

2 传动箱体加工工艺规程设计

2.1零件的分析 2.1.1零件的作用

题目给出的零件是传动箱体，它的主要的作用是用来支承、固定的。它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时传动箱分出部分动力将运动传给进给箱。传动箱中的主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值也将大打折扣。

2.1.2零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。传动箱体需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下： （1）主要加工面：

1）铣上下平面保证尺寸100mm，平行度误差为0.03 2）铣侧面保证尺寸62与20与下平面的平行度误差为0.02 3）镗上、下面平面各孔至所要求尺寸，并保证各位误差要求 4）钻侧面4—M6螺纹孔 5）钻孔攻丝底平面各孔 （2）主要基准面：

1）以下平面为基准的加工表面

这一组加工表面包括：传动箱上表面各孔、传动箱上表面 2）以下平面为基准的加工表面

这一组加工表面包括：主要是下平面各孔及螺纹孔

2.2传动箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 2.2.1确定毛坯的制造形式

零件的材料HT200。由于年产量为4000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。

2.2.2基面的选择

（1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准，以限制z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消除x、向自由度，达到定位,目的。

（2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结束的上、下平面作为精基准。

2.2.3确定工艺路线

表2.1工艺路线方案一

工序1 工序2 工序3 工序4 工序5 工序6 工序7 工序8 工序9 工序10 粗精铣上平面 粗精铣下平面 粗精铣宽度为20mm的侧面及保证尺寸60的面 钻上平面12-M6螺纹底孔 钻下平面18-M8螺纹底孔 钻下平面台阶面各小孔 钻侧面各孔 钳工，攻丝各螺纹孔 镗上平面各孔 镗下平面各孔

表2.2工艺路线方案二

工序1 工序2 工序3 工序4 工序5 工序6 工序7 工序8 工序9 工序10

粗精铣上平面 粗精铣下平面 粗精铣宽度为20mm的侧面及保证尺寸62的面 镗上平面各孔 镗下平面各孔 钻上平面12-M6螺纹底孔 钻下平面18-M8螺纹底孔 钻下平面台阶面各小孔 钻侧面各孔 钳工，攻丝各螺纹孔 工艺路线的比较与分析：

第二条工艺路线不同于第一条是将“工序8与工序9， 放到后面。加工完上下平面各螺纹孔M8与螺纹孔M6”变为“工序4工序5”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。

采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线， 加工“工序4与工序5，”不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与

轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案，先镗上、下平面各孔，然后以这些已加工的孔为精基准，加工其它各孔便能保证12-M6与18-M8孔的形位公差要求

从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。

2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

传动箱体的材料是HT200，生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下：

由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。

由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小

余量时应按调整法加工方式予以确定。

1）加工箱体的上下平面，根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，

2）加工宽度为20mm的侧面时，用铣削的方法加工两侧面。由于侧面的加工表面有粗糙度的要求，而铣削的精度可以满足，故采取分二次的铣削的方式，粗铣削的深度是2mm，精铣削的深度是1mm

3）镗上、下平面各传动轴孔时，由于粗糙度要求，因此考虑加工余量2.5mm。可一次粗加工2mm，一次精加工0.5就可达到要求。

6）加工18－M8底孔，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1就可达到要求。

7）加工12－M6底孔时，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1mm就可达到要求。

8）加工下平面台阶面各小孔，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可达到要求。

2.2.5确定切削用量

工序1：粗、精铣传动箱体下平面 （1）粗铣下平面 加工条件：

工件材料： HT200，铸造。 机床：X52K立式铣床。 查参考文献[7]表30—34

刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度：

每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-75，取铣削速度：参照参考文献[7]表30—34，取。 机床主轴转速： 式（2.1） 式中 V—铣削速度； d—刀具直径。

由式2.1机床主轴转速：

1000V1000?1.33?60n???254r/min

?d3.14?100按照参考文献[3]表3.1-74 实际铣削速度：v??dn1000?3.14?100?300?1.57m/s

1000?60进给量：Vf?afZn?0.12?8?300/60?4.8mm/s 工作台每分进给量：fm?Vf?4.8mm/s?288mm/min ：根据参考文献[7]表2.4-81,

（2）精铣下平面 加工条件：

工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K立式铣床。 参考文献[7]表30—31

刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数12，此为细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量：Z=1mm 铣削深度：

每齿进给量：根据参考文献[7]表30—31，取 铣削速度：参照参考文献[7]表30—31，取 机床主轴转速，由式（2.1）有：

1000V1000?0.32?60n???61r/min

?d3.14?100按照参考文献[7]表3.1-31 实际铣削速度：v??dn1000?3.14?100?75?0.4m/s

1000?60进给量，由式（1.3）有：Vf?afZn?0.15?12?75/60?2.25mm/s 工作台每分进给量： fm?Vf?2.25mm/s?135mm/min 粗铣的切削工时

被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：