WH212減速器箱體的鏜箱體上2—φ110軸承孔夾具設計及加工工藝裝備含6張CAD圖

WH212減速器箱體的鏜箱體上2110軸承孔夾具設計及加工工藝裝備含6張CAD圖,wh212,減速器,箱體,軸承,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,cad WH212減速器箱體加工工藝及夾具設計摘 要此畢業(yè)設計的主要對象是WH212減速器箱體，主要設計任務有兩部分，第一部分：箱體加工工藝規(guī)程的設計；第二部分：箱體部分工步專用夾具設計。在加工工藝規(guī)程設計中，首先對零件進行結構分析，這部分工作包括分析技術要求和確定毛坯材料。在確定這些前提后，需要綜合零件的材料、生產(chǎn)數(shù)量及生產(chǎn)實際來確定毛坯的制造形式，其次選擇加工基準，制定工藝路線，最后進行加工余量、工序尺寸及切削用量等的計算與確定。這都需要設計者具有按照圖紙制定完善機械加工工藝及裝配工藝的能力。在專用夾具的設計中，首先根據(jù)該工序的前后工序和加工特點來進行定位方式的選擇，其次選擇夾緊方式，最后進行切削力及夾緊力的計算和誤差的分析。本文涉及兩種夾具，鏜孔夾具和鉆孔夾具。在選擇夾緊方式時參考夾具圖冊，從元件庫中調用夾具元件或者查表找出標準件尺寸，不能找到的自主設計完成。所有工作在工藝卡片、夾具裝配圖中集中體現(xiàn)，特別是在做機械加工工藝卡片時要加入工序簡圖，針對每一道工序要選擇合理的定位、夾緊方式。設計的原則是盡量切合生產(chǎn)實際，這就要求時刻做到理論與實際相結合的原則，在工序、刀具、機床、切削用量、夾具元件的選取上以常見、通用為前提，然后考慮作用效果、經(jīng)濟成本，所以應在實用性的基礎上再考慮創(chuàng)新性。整個設計用CAXA2007完成零件圖和裝配圖的繪制，用SolidWorks2010完成三維圖的繪制。關鍵詞：箱體；工藝規(guī)程；切削用量；定位；夾具AbstractMain target of this graduation project is WH212 gear case. There are two parts in the main design task: first design the reduction case planning process; the other is dedicated fixture design for part of the process steps. In the process planning programming, structural analysis should be the first; this section includes technical requirements and stock materials. After these preconditions determined, we should determine the rough form of manufacturing combine part of the material, production quantity and the actual production, and then second select the processing benchmarking process route.Finally, calculation and determination the allowance, process size, and cutting parameters.It need the designer have enough ability to design proper mechanical process and assembling process. During the special fixture design, first select the positioning method, reference the before and after processing characteristics, followed is the clamping method, and finally are cutting clamping force calculation and error analysis .There it need to design two fixtures,fixture for boring and fixture for drilling. With reference the fixture atlas to choose a clamping project, and transfer fixture component from the component library, look up to find the standard size, or to design.All of work concentrative reflect in process card and fixture installationdiameter, especially in make a process card, it need maching in a process picture of each step and chooses a reasonable position for every clamping method.The design principles is in line with actual production as far as possible, It requires that we must combine theory with practice as a principle ,while on the selection of process, tooling, machine tools, cutting, and fixtures , the common, universal premise should be the first then consider the effect and economic cost, so practicability should be considered on the basis of innovative.The design completed with CAXA2007 and three-dimensional drawing with SolidWorks2010Keywords: gear case; process planning; the amount of cutting; positioning; fixture 目 錄引言11 零件的分析11.1 零件的作用及結構特點11.2 零件圖分析21.3 零件主要技術指標42 工藝規(guī)程設計52.1 確定毛坯材料52.2 確定毛坯的加工工藝過程52.3 毛坯尺寸公差和機械加工余量等級的確定62.4 定位基準的選擇72.4.1精基準的選擇72.4.2粗基準的選擇72.5 加工方法的選擇82.5.1主要加工方法的加工經(jīng)濟精度及表面粗糙度82.5.2面加工82.5.3孔加工92.5.4檢測方法的選擇102.6 加工路線的確定102.6.1擬定加工路線方案一102.6.2擬定加工路線方案二112.6.3確定加工路線122.7 機械加工余量及毛坯尺寸的確定152.7.1鑄件機械加工余量152.7.2主要毛坯尺寸及公差152.8 工序尺寸和公差的確定162.8.1面加工162.8.2孔加工203 確定切削用量和機械加工時間定額213.1 面加工213.1.1粗銑部分223.1.2半精銑部分263.1.3 磨削加工303.2 孔加工313.2.1鏜孔加工313.2.2通孔、螺紋孔343.2.3锪孔504 夾具設計514.1鏜床夾具設計514.2鏜套設計524.3切削力及夾緊力的計算534.4定位誤差的計算545 結論55參考文獻57 引言 大學中的專業(yè)課學習中，我們先后學習了金屬工藝學和機械制造工藝學，對機械零件從鑄造、鍛造到加工成型有了初步了解，在這些課程的學習中，很多生產(chǎn)實習遇到的問題逐一解決，但同時新的問題也需要我們繼續(xù)深入學習下去，所以選擇了此課題。任何一個機械零件，都有其特定的加工工藝方案，并且會針對單件、小批量、大批量等生產(chǎn)過程有不同的加工工藝。在本課題中，WHW212減速器箱體是一個較為復雜的分箱式箱體，在生產(chǎn)實際中是大批量生產(chǎn)，來源于工廠生產(chǎn)現(xiàn)場，除制作整體的加工藝外還需要對部分工序設計專用夾具，以提高加工精度，減少裝夾時間。同樣要求下的零件，有多種可行工藝過程，但其中總有一種工藝過程在給定的條件下是最合理的，“工藝規(guī)程”文件就是人們把工藝過程的有關內容用文件的形式固定下來，用以指導生產(chǎn)而形成的。 工藝規(guī)程它對產(chǎn)品成本、勞動生產(chǎn)率、原材料消耗有直接關系，是組成技術文件的主要部分，是工藝裝備、材料定額、工時定額設計與計算的主要依據(jù)，是直接指導操作的生產(chǎn)法規(guī)。其編制的質量高低，對產(chǎn)品質量起決定性影響。在加工過程中，使用夾具可以使工件在機床上相對刀具的切削或成形運動處于準確的位置。工件的最終精度是由工件相對于機床獲得的，所以機床夾具成為機械加工工藝系統(tǒng)的一個重要組成部分。夾具主要完成定位、夾緊的作用，其中定位涉及到三層關系：工件在夾具上的定位；夾具相對于機床的定位；工件相對于機床的定位。而工件相對于機床的定位是通過夾具來間接保證的。其次是夾緊，工件定位后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定，使工件在加工中保持在準確定位的位置上，否則，在加工過程中因受切削力、慣性力等力的作用而發(fā)生位置變化或引起震動，破壞了原來的準確位置，無法保證加工要求。在本課題中設計完成兩個工步的夾具。1 零件的分析1.1 零件的作用及結構特點 箱體是機器和部件的基礎零件，起連接支撐作用，將機器和部件、零件連接成一個整體，并使之保持一定的相互位置，以傳遞轉矩或改變轉速來完成規(guī)定的運動。所以箱體的加工質量，關乎機器的性能、精度和壽命。箱體類零件一般結構比較復雜，壁薄且不均勻，加工部位多，難度大。據(jù)資料表明，一般中型機床制造廠花在箱體類零件的機械加工工時約占整個產(chǎn)品加工工時的15%20%，可見改善加工工藝可大大節(jié)約成本，提高效益。 WH212減速器箱體呈剖分式，分上蓋與底座，兩軸承座孔旁連接加厚凸臺，以增加連接剛性。軸承孔周圍鑄造加強筋，防止鑄件大平面冷卻時的變形，加強底座的支承剛度，箱體上蓋與箱體底座連接凸緣。此外包括很多附件，如用于檢查齒輪潤滑并兼作注油孔的窺視孔，保持箱體內、外壓力平衡的通氣孔，檢查、指示減速器內油面高度的油標等。WH系列圓弧圓柱蝸桿減速機(JB231879)，以圓弧圓柱蝸桿傳動，齒形為凸凹面共軛的型式，代號為ZC蝸桿。這一型號的減速機具有承載能力大，傳動效率高，輸出扭矩大，工作平穩(wěn)，壽命長，體積小等特點，廣泛應用于冶金、礦山、起重、化工、建筑等行業(yè)，其工作環(huán)境為-4040。輸入軸轉速不大于1500轉/分，可正反運轉。1.2 零件圖分析（1）整體結構特點 利用形體分析法可見，減速器箱體是由上圓柱體、下長方體兩個基本形體組成的一個結構緊湊、有足夠強度和剛度的殼體，如圖1-1所示。在三維圖中則可以看到，本課題中箱體的體積較大，結構形狀復雜，在頂面、底面、側面有較多的通孔、螺紋孔和精度要求較高的軸承孔，如圖1-2所示。 圖1-1 WH212減速器箱體形體分析 圖1-2 WH212箱體三維圖（2）表達方案觀察零件圖中箱體的表達，可以發(fā)現(xiàn)，箱體基本用一組三視圖即主視圖、左視圖、俯視圖來表達，然后根據(jù)需要作適當?shù)钠是?，或增添必要的其他視圖。 結合以下兩零件圖對WH212減速器箱體進行分析(如圖1-3、圖1-4)。主視圖采用部分剖，左視圖采用半剖，這樣就可清楚地看到兩個互相垂直的軸承孔內腔，即容納蝸輪、蝸桿的部分。在箱體上蓋圖的主視圖和左視圖上，可以看到以下各孔的尺寸和位置。通孔：上蓋4-11、4-13，底座4-19、4-11、4-13、25；沉頭孔：上蓋13深3，底座56深2；螺紋孔：上蓋2-M10、2-M8、5-M6深15，底座3-M6深10、2-M161.5，箱體端面16-M12深25。其中底座底面通孔為地腳螺栓孔，端面螺紋孔是用來安裝箱蓋和軸承蓋的，同時能密封箱體。底座側面孔是用以注油和放油螺塞的，是油標孔和油塞孔。F向局部視圖表達了箱體頂面內部的形狀，左視圖的半剖視圖表達了箱體邊緣加強肋的形狀和尺寸。 圖1-3 箱體上蓋零件圖圖1-4 箱體底座零件圖（3）尺寸分析箱體類零件結構復雜，尺寸較多。因此，尺寸分析也較困難，結合圖1-3，圖1-4對尺寸進行分析。 加工時的尺寸基準由圖1-3可知，高度方向尺寸基準為底平面，孔高度方向的定位尺寸為1200.27。底平面既是箱體的安裝面，又是加工時的測量基準面；既是設計基準，又是工藝基準。高度方向許多尺寸都是從底面注起的，如、30、14、1200.27等等。長度和寬度方向的尺寸基準為蝸輪的中心線。由圖1-4可知，在箱體底座中除不完全軸承孔110加工要求與上蓋相同外，底座需要加工25、19、56等通孔或沉頭孔，他們的加工基準不同，按加工順序選擇軸承孔、銷釘孔或工藝孔。其他與零件有裝配關系的尺寸地腳螺栓孔中心距為215、190；軸承配合孔的基本尺寸應與軸承外圈尺寸一致，如165、175等；安裝箱蓋螺孔的位置尺寸應與蓋上螺孔的位置尺寸一致等，詳細的尺寸要求見箱體主要技術指標。1.3 零件主要技術指標WH212減速器箱體零件的技術要求，主要是結合面部分和軸承孔部分，結合面的粗糙度，軸孔的尺寸精度、表面粗糙度和形位公差，都將直接影響減速器的裝配質量和使用性能。因此，這些尺寸精度必須嚴格要求。（1）箱體上蓋軸承孔中心線距上蓋底面1200.274-M12孔深度為2513圓柱形沉頭孔粗糙度1.6110軸承孔圓度與圓柱度均為0.01軸承孔與孔端面垂直度為0.08兩110垂直度為0.046結合面各孔均需刮平（2）箱體底座軸承支撐孔中心線與上下箱體結合面位置度公差為0.2軸承支撐孔內壁粗糙度不超過0.8軸承支撐孔中心線與孔左右端面垂直度為0.08結合面各孔均需刮平（3）上蓋與底座配合結合面的粗糙度不大于1.6減速器箱體鑄成后，應清理并及時進行時效處理機體與機蓋一起鏜孔軸承孔左右端面距離為，外表面粗糙度均不大于3.2機體與機蓋自由組合后，主剖面處縫隙不大于0.05mm機體不準漏油鑄件進行時效處理，且未注明鑄造圓角58mm2 工藝規(guī)程設計2.1 確定毛坯材料毛坯材料的選擇需要結合功能要求、經(jīng)濟條件、運輸?shù)榷喾矫嬉蛩兀F(xiàn)根據(jù)以下幾個方面，對材料的選擇進行論證。（1）根據(jù)箱體負荷選擇箱體的材料常選用灰鑄鐵（HT200、HT250)，或球墨鑄鐵?；诣T鐵的常用的牌號有HT100HT400。其中HT100屬于鐵素體灰鑄鐵，HT150屬于鐵素體珠光體灰鑄鐵，HT200屬于珠光體灰鑄鐵，分別適用于低、中、較高應力負荷工況。而HT250、HT300、HT350、HT400則屬于孕育處理后的灰鑄鐵，因材料中細化石墨、珠光體和共晶團的作用，灰鑄鐵強度、硬度、耐磨性均更好，用于機械性能要求更高的場合。此外灰鑄鐵還具有良好的鑄造性和可切削性，而且吸震性好，成本低，熔煉方便，與鑄鋼相比，融化溫度較低，熔煉設備和熔煉工藝都比較簡單，故在本設計中采用鑄鐵件。（2）根據(jù)產(chǎn)量選擇大量生產(chǎn)的零件應選擇精度和生產(chǎn)率高的毛坯材料，并且考慮易于鑄造或鍛造。單件小批生產(chǎn)時側重選擇最滿足加工要求的毛坯材料。 （3）根據(jù)結構和耐磨性確定材料由于減速器箱體的內外形狀相對比較復雜，而且它只是用來起連接作用和支撐作用的，抗拉強度小于200MPa，綜合考慮，選用灰口鑄鐵（HT200）。耐磨性方面，鑄鐵中的碳大部分或全部以自由狀態(tài)片狀石墨存在，斷口呈灰色，而石墨本身具有潤滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和儲存潤滑油，使鑄件有良好的耐磨性，這點很適合箱體性能。此外，由于鑄件中帶有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨能力進一步提高。（4）確定材料 綜合以上因素，考慮選用HT200（HT2040）灰口鑄鐵，含碳量2.7%4.0%，熔點11451250 ，最低抗拉強度是20（200MPa），最低抗彎強度是40，價格約7000元/噸。2.2 確定毛坯的加工工藝過程在本課題中毛坯為鑄鐵件，其鑄造方法視鑄件精度和生產(chǎn)批量而定。一般情況下，單件小批量生產(chǎn)多用木模手工造型，毛坯精度低，加工余量大，有時也采用鋼板焊接方式。大批量生產(chǎn)常用金屬模機器造型，毛坯精度較高，加工余量可適當減小。根據(jù)本設計要求，產(chǎn)量為批量生產(chǎn)，因此選擇采用金屬模機器造型。毛坯的加工余量與毛坯尺寸、結構、精度、生產(chǎn)批量和鑄造方法等因素有關。具體數(shù)值可以從相關手冊中查到。由于WH212減速器箱體為大批量生產(chǎn)，分成上下兩部分，為兩箱造型。選擇采用注式澆鑄系統(tǒng)分別鑄造，冒口設置在上端，在直澆道下設有橫澆道，因為澆注的上表面容易產(chǎn)生砂眼、氣孔等，因此澆注均采用結合面向下。同時提高直澆道長度，以提高充型壓力，有條件還可以采用壓力鑄造或者離心鑄造。為了盡量使鑄造工藝簡單，所以只采用一個分型面，以提高鑄造精度，減少工作量。毛坯鑄造時，要還注意以下幾個方面，首先應防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生，其次毛坯鑄造后要安排人工時效處理，這樣可以消除鑄造時形成的內應力，減少變形，保證其加工精度的穩(wěn)定性。查閱資料5 表2.1-6后，對毛坯的制造方法及其工藝特點進行匯總如下表2-1：表2-1 鑄造毛坯的工藝特點最大重量最小壁厚形狀復雜程度適用材料毛坯尺寸公差表面粗糙度/m生產(chǎn)類型其他至250KG35mm最復雜鐵碳合金、有色金屬及其合金13mm不去除材料粗糙度大批及拉量生產(chǎn)要求工人技術低，適于制造中小型鑄件2.3 毛坯尺寸公差和機械加工余量等級的確定毛坯尺寸與加工面積、加工材料有關，查金屬機械加工工藝人員手冊匯總如表2-2所示：表2-2 毛坯尺寸公差等級及機械加工余量等級生產(chǎn)類型成批和大量生產(chǎn)CT79取CT為8MAF或G造型方法金屬模機械砂型鑄造一般最小孔徑1020特殊最小孔徑5最小鑄造斜度金屬型外表面0度30分鑄造圓角金屬型R=1/41/6（A+B）mmAB為連接的兩壁厚鑄件機械加工余量（MA）等級由精到粗分為A、B、C、D、E、F、G、H、和J共9個等級。數(shù)字表示鑄件尺寸公差等級（CT），字母表示鑄件機械加工余量等級。砂型鑄造的鑄件，頂面（相對澆筑位置）的加工余量等級，比底、側面的加工余量等級降低一級選用。2.4 定位基準的選擇2.4.1精基準的選擇精基準選擇的原則有以下幾點：（1）盡可能選加工表面的設計基準作為定位基準即基準重合原則。這樣可以避免產(chǎn)生基準不重合誤差。（2）選擇精基準時，有兩個被加工面，可以互為基準反復加工，以保證高的位置精度，即自為基準原則。（3）應盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精準定位即基準統(tǒng)一原則，這樣有利于保證各個表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序作采用的夾具比較統(tǒng)一，可減少夾具設計和制造工作。（4）有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準反復加工，即互為基準原則。（5）選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準，以保證定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。大批量生產(chǎn)箱體類零件時，常常采用一面兩孔作定位基面，本課題中WH212減速箱體的結合面與裝配基面有一定的尺寸精度和位置精度，下軸承孔軸線在結合面上，與底面也有尺寸精度和相互位置精度要求。由此分析，在箱體中的結合面和2110孔既是裝配基準，又是設計基準，用他們作為精基準，能使加工遵循“基準重合原則”。其余端面、油孔、銷孔也可以作為精基準，但考慮到工藝路線遵循“基準統(tǒng)一原則”，不選做精基準；此外結合面的面積較大，定位比較穩(wěn)定、夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。箱體基座19孔經(jīng)加工后形成兩個工藝孔，在部分加工工藝中與底面一起，做為箱體零件的精基準，符合一面二孔的典型定位方式，定位較準確。2.4.2粗基準的選擇在選擇粗基準時，通常應滿足以下幾點要求：第一，應保證定位穩(wěn)定，夾緊可靠；第二，裝入箱體內的回轉零件(如齒輪、軸套等)應與箱壁有足夠的間隙；第三，注重保持箱體必要的外形尺寸；第四，在保證各加工面均有余量的前提下，應使重要孔的加工余量均勻，孔壁的厚薄盡量均勻，其余部位均有適當?shù)谋诤瘛７蛛x式箱體最先加工的是結合面。一般不能以軸承孔的毛坯面作為粗基準，而是以底面和凸緣不加工面為粗基準。這樣可以保證結合面先加工完成，并以此作為繼續(xù)加工的精基準，這樣可以提高整個加工的精度，減少箱體合裝時結合面的變形。2.5 加工方法的選擇WH212箱體加工路線擬分為三大部分：箱體上蓋的加工、箱體底座的加工、合箱加工。其中這三大部分均按照兩個階段進行加工。第一階段完成面加工，其中，先加工主要平面，后加工次要平面；第二階段主要完成孔加工，包括鉆孔、擴孔、鏜孔、锪、攻螺紋等加工。針對WH212箱體，在選擇加工方法時需特別注意以下幾點：（1）底座加工時，為方便定位測油孔等一系列孔加工，設定兩個工藝孔；（2）在總體原則的基礎上，結合生產(chǎn)實際，合理安排加工順序；（3）生產(chǎn)方式為批量生產(chǎn)，需要考慮工序的效率和成本。2.5.1主要加工方法的加工經(jīng)濟精度及表面粗糙度結合加工過程中需要用到的各種工藝，經(jīng)過查閱機械加工工藝手冊（資料5），表2.2-1-表2.2-25把各種工藝加工經(jīng)濟精度及所達到的表面粗糙度總結如下表：表2-3 各種工藝加工經(jīng)濟精度及所達到的表面粗糙度加工方式加工經(jīng)濟精度表面粗糙度Ra/mm粗銑11143.26.3半精銑11130.43.2精銑100.20.8粗磨91.6粗鏜136.3以上半精鏜110.83.2精鏜8100.40.8鉆孔11130.812.5擴孔11133.212.5半精鉸孔890.41.6锪孔891.62.5.2面加工 常見平面有五條基本加工路線：粗銑半精銑精銑高速銑；粗刨半精刨精刨寬刀精刨、刮研或研磨；粗銑（刨）半精銑（刨）粗磨精磨研磨、精密磨、砂袋磨或拋光；粗拉精拉；粗車半精車精車金剛石車。（1）大平面加工因為各面粗糙度要求為3.6m，結合面粗糙度要求為1.6m，且加工面積較大，相比車削，銑削生產(chǎn)率較高，所以選擇粗銑半精銑粗磨加工路線，即可達到所需要的粗糙度。（2）端面加工兩軸承孔端面要求上蓋和底座合箱后加工，且粗糙度要求為3.2m，與軸承孔的垂直度公差達到0.046，在底面、結合面加工中采用銑削，所以在端面加工中仍考慮用銑削加工，過程采用粗銑半精銑即可達到要求。2.5.3孔加工 孔加工的主要路線有：鉆粗拉精拉；鉆擴鉸手鉸；鉆（或粗鏜）半精鏜精鏜浮動鏜或金剛鏜；鉆（或粗鏜）粗磨半精磨精磨研磨。結合孔加工的主要路線，制定孔加工方案。（1）軸承孔加工在WH212箱體中，兩個軸承孔2-110孔的加工要求精度較高，直接鑄成，直徑較大，所以采用粗鏜半精鏜精鏜加工順序。（2）螺紋孔加工螺紋切削加工一般指刀具或磨具加工螺紋的方法，有攻螺紋、車削內螺紋、拉削內螺紋等方法。結合圖紙，需要加工的螺紋孔直徑均小于16mm，且均為內螺紋，所以選用攻螺紋的方式進行螺紋加工，主要過程為鉆攻， 攻螺紋前鉆孔用鉆頭直徑（3表40-6）針對不同螺紋孔選擇鉆頭如下表：表2-4 螺紋底孔直徑螺紋直徑M6M8M10M12M16螺距粗牙粗牙1.5粗牙1.5鉆頭直徑56.8910.214.4（3）沉頭孔加工在WH212箱體中，有兩個沉頭孔需要加工。其一，機蓋上有213圓柱形沉頭孔，用以放螺母，粗糙度要求1.6m，而普通锪孔精度只能達到3.2m，所以采用精锪。其二，底座上有56沉頭孔，深度2mm，且粗糙度要求1.6m，所以同樣采用精锪。（4）工藝孔 工藝孔是在某些加工不方便時需要增加的輔助加工的孔，比如加工長軸需要在另一端打一個錐形的用于尾頂，扶持長軸以免變形的，這個錐孔就是工藝孔。工藝孔必需不影響工件的功能。有時為了讓加工工具、刀具進入到某個不方便進入的空間，也需要開一個孔讓刀具進入。在加工底座端面一系列孔、合箱后加工孔或面時，需要底面與兩點定位，故在底面加工兩個19工藝孔，公差等級IT7，用于接下來孔的定位與加工。（5）銷孔 按圖上要求，箱蓋與底座一起加工銷孔，并以兩個銷孔和底面定位，加工底座結合面上用于緊固上下兩箱的孔。2.5.4檢測方法的選擇檢測是重要的輔助工序，除工序操作者的自檢以外，還應在粗加工階段結束后、重要工序前后、全部加工完畢后專門安排檢驗工序。（1）長度檢測在本設計中，測量長度、距離、直徑等尺寸是一般用游標卡尺、深度測量時用到深度游標卡尺、主要孔加工時用內徑千分尺。（2）形狀與位置公差的檢測這里只有垂直度、圓柱度、圓度的要求，所以用V形架、千分表、圓度儀、塞規(guī)進行檢測。（3）粗糙度的檢測這里采用比較樣塊進行粗糙度的測量，其中主要是軸承孔內壁與結合面粗糙度。（4）螺紋檢測一般采用普通螺紋量規(guī)進行測量。2.6 加工路線的確定2.6.1擬定加工路線方案一（1）箱體上蓋1、鑄造2、熱處理3、清砂4、上底漆5、劃線：以兩軸線為基準劃出中心線、找正線作為粗基準6、粗銑：粗銑頂面與凸臺；粗銑結合面7、半精銑：半精銑結合面至圖要求；半精銑頂面至圖要求8、粗磨：粗磨底面至圖要求9、鉆孔：鉆頂面各螺紋孔底孔；攻頂面各螺紋孔螺紋；鉆結合面各孔10、鉗：去毛刺11、檢查（2）箱體底座1、鑄造2、熱處理3、清砂4、上底漆5、劃線：以兩軸線為基準劃出中心線、找正線作為粗基準6、粗銑：粗銑底面；粗銑結合面7、半精銑：半精銑結合面至圖要求；半精銑底面至圖要求8、粗磨：粗磨結合面至圖要求9、鉆孔：鉆底面孔；鉆結合面各孔；鉆側面通孔和螺紋孔底孔；攻側面螺紋孔10、鉗：去倒棱、毛刺11、檢查（3）箱體1、清洗、合箱、螺栓緊固2、鉆：鉆、鉸2-6錐銷孔，裝入錐銷3、鉗：標記4、粗銑：先后粗銑前后、左右端面5、半精銑：先后半精銑前后、左右端面6、粗鏜、半精鏜：粗鏜、半精鏜前后兩軸承孔7、粗鏜、半精鏜：粗鏜、半精鏜左右兩軸承孔8、精鏜：精鏜，倒角9、鉆：鉆端面螺紋孔底孔；攻16-M12深15螺紋10、鉗：拆箱、清理、合箱11、檢查12、入庫2.6.2擬定加工路線方案二（1）箱體上蓋1、鑄造2、熱處理3、清砂4、上底漆5、銑頂面與凸臺：粗銑、半精銑頂面與凸臺6、銑結合面：粗銑、半精銑結合面至圖要求7、鉆孔：加工頂面各螺紋孔底孔；攻頂面各螺紋孔螺紋；加工結合面各孔。8、粗磨：粗磨底面至圖要求9、鉗：去毛刺10、檢查（2）箱體底座1、鑄造2、熱處理3、清砂4、上底漆5、銑結合面：粗銑、半精銑底面6、銑底面：粗銑、半精銑結合面7、鉆孔：鉆底面孔；加工及合面各孔；鉆側面通孔和螺紋孔底孔；攻側面螺紋孔8、粗磨：粗磨結合面至圖要求9、鉗：去倒棱、毛刺10、檢查（3）箱體1、清洗、合箱、螺栓緊固2、鉆：鉆、鉸2-6錐銷孔，裝入錐銷3、鉗：標記4、銑端面：先后粗銑、半精銑前后端面；先后粗銑、半精銑左右端面5、粗鏜：粗鏜兩軸承孔6、半精鏜：半精鏜兩軸承孔7、精鏜：精鏜，倒角8、鉆：鉆端面螺紋孔底孔； 攻16-M12深15螺紋10、鉗：拆箱、清理、合箱11、檢查12、入庫2.6.3確定加工路線首先對兩種方案優(yōu)缺點分析，兩種方案的不同之處主要在于以下幾點，首先方案一采用了劃線，該箱體形狀復雜、尺寸較大，所以成批生產(chǎn)時利用劃線找正較易解決上述問題，但精度較低；其次方案一加工順序主要是：粗銑半精銑磨鉆，遵循了先面后孔的原則，但需要多次調整基準，而方案二則把磨工序放在了最后，可避免裝夾損傷高精度面；最后一個不同則是方案二針對同一面的粗銑、半精銑由同一基準一次加工完成，使精度降低，但是在大批量生產(chǎn)時可節(jié)約大量裝夾時間，提高生產(chǎn)效率。所以綜合兩種方案的優(yōu)點，簡單制定加工工序見表2.5-5，表2.5-6，表2.5-7：（1）箱體上蓋表2-5 箱體上蓋加工工序序號名稱工序內容（單位：mm）裝夾與定位設備1鑄造金屬模機械造型2熱處理人工時效，消除內應力鉗工3清砂清除澆冒口、飛邊、毛刺等4上底漆非加工面涂底漆防銹5劃線在各面劃出主軸孔中心線劃出頂面、結合面加工線和找正線主軸孔軸線（粗基準）劃線平板6粗銑粗銑頂面、結合面以結合面為基準面找正中心線墊平銑床7半精銑半精銑結合面、頂面結合面及側面8鉆加工2-M8螺紋底孔，精锪13沉頭孔加工2-M101螺紋底孔加工5-M6深15螺紋底孔以結合面為基準面按線找正鉆床9攻攻M8、M10、M6螺紋以頂面與側面為基準攻絲機10鉆鉆4-11孔，刮平4-25鉆4-13孔，刮平4-28側面為基準找正鉆床11磨磨結合面以頂面與側面定位鉆床12鉗去飛邊毛刺13檢驗按零件圖要求進行最終檢查以頂面及側面定位（2）箱體底座表2-6 箱體底座加工工序序號名稱工序內容裝夾與定位設備1鑄造金屬模機械造型2熱處理人工時效，消除內應力鉗工3清砂清除澆冒口、飛邊、毛刺等4上底漆非加工面涂底漆防銹5劃線在各面劃出主軸孔中心線劃出頂面、結合面加工線和找正線主軸孔軸線（粗基準）劃線平板6粗銑粗銑底面、結合面以結合面為基準面找正中心線墊平銑床7半精銑半精銑結合面、底面以結合面為基準面銑床8鉆、鉸鉆底面419孔，刮平36；鉸兩個工藝孔19.500.01用于定位；以結合面為基準面按線找正鉆床9鉆鉆結合面411孔，刮平25；鉆結合面413孔，刮平28；一面兩孔即底面與19孔鉆床10鉆、锪鉆25孔，精锪56深2孔；加工3-M6深10螺紋底孔；加工2M161.5螺紋底孔；一面兩孔定位鉆床11攻攻M6、M16螺紋一面兩孔攻絲機12磨磨結合面一面兩孔13鉗去飛邊毛刺14檢查按零件圖要求進行最終檢查（3）箱體表2-7 箱體合箱后加工工序序號工序名稱工序內容裝夾與定位設備1鉗清洗后對準合箱，用4-M10、4-M12螺栓螺母緊固2鉆鉆、鉸2-6mm錐銷孔，裝入錐銷兩軸承孔定位3鉗標記箱蓋、底座4粗銑粗銑前后端面、粗銑左右端面以底面與兩軸承孔為基準，側面找正銑床5半精銑半精銑左右端面、半精銑前后端面以底面與兩軸承孔為基準，側面找正6鏜粗鏜、半精鏜前、后軸承孔以底面與兩軸承孔為基準，側面找正鏜床7鏜粗鏜、半精鏜左、右軸承孔以底面與兩軸承孔為基準，側面找正8鉆加工前后、左右端面上螺紋底孔16-M12底面與端面找正，夾具裝夾9攻攻前后、左右端面上16-M12螺紋10精鏜精鏜前后軸承孔，倒角2-145精鏜左右軸承孔，倒角2-14511鉗拆箱、清理、合箱12檢驗檢驗各部尺寸及精度13入庫入庫2.7 機械加工余量及毛坯尺寸的確定2.7.1鑄件機械加工余量鑄件機械加工余量是與鑄件尺寸公差（GB/T11350-1989）（mm）是配套使用的，由資料3查得鑄件主要尺寸公差及各表面的總余量（同樣可參考資料5表2.3-5），經(jīng)過簡單計算，可得出毛坯的主要尺寸，現(xiàn)把需要預留的加工余量進行匯總見下表2-8、表2-9：（1）箱體上蓋表2-8 箱體上蓋機械加工余量箱體上蓋加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量值說明軸承孔左右端面285F4.0側面端面、雙側加工（取上行數(shù)據(jù)）軸承孔前后端面230F3.0側面端面、雙側加工頂面210F3.0頂面降一級，單側加工上蓋底面（結合面）210G4.0底面降一級，單側加工軸承孔110110G3.0孔降一級，合箱后雙側加工不完全孔110110G3.0孔降一級，合箱后雙側加工（2）箱體底座表2-9 箱體底座機械加工余量箱體底座加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量值說明A面、B面230F3.0側面端面、雙側加工（取上行數(shù)據(jù)）不完全孔110110G3.0孔降一級，合箱后雙側加工結合面230G4.0頂面降一級，單側加工底座底面230F3.0底面，單側加工（取下行數(shù)據(jù)）2.7.2主要毛坯尺寸及公差確定了加工路線以及加工余量，便可以經(jīng)過查表得出毛坯尺寸的公差數(shù)值，以便進行加工余量的安排?，F(xiàn)把毛坯主要尺寸及公差進行匯總計算如表2-9和表2-10。表2-10 箱體上蓋毛坯尺寸及公差箱體上蓋主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT左右端面2854.0+4.02932.2C面D面2303.0+3.02362.0頂面、底面2103.0+4.02172.0孔1101103.0+3.01041.8表2-11 箱體底座毛坯尺寸及公差箱體底座主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT前后端面2303.0+3.02362.0C、E面1103.0+3.01041.8頂面、底面1603.0+4.01672.0孔56562.5+2.5511.42.8 工序尺寸和公差的確定2.8.1面加工（1）箱體上蓋頂面與結合面箱體上蓋頂面與結合面的加工過程為工序6、7，加工方案和余量為：以結合面定位，粗銑頂面，保證工序尺寸P1，加工余量2mm；以頂面定位，粗銑結合面，保證工序尺寸P2，加工余量2mm；以頂面定位，半精銑結合面，保證工序尺寸P3，加工余量1.5mm；以結合面定位，半精銑頂面，保證工序尺寸P4，加工余量1mm；以頂面定位，粗磨結合面，保證工序尺寸P5，加工余量0.5mm。由下圖所示加工方案，可找出全部工藝尺寸鏈，并求解各工序尺寸公差如圖2-1：圖2-1銑上蓋頂面與結合面尺寸鏈圖在（a）中，P5=D=2100.2；在 （b） 中，P4=P5+Z5，Z5為磨削余量，查資料8表238。Z5=0.5mm，則P4=210.5mm。由于工序尺寸P4是在半精銑中保證的，查資料8表120，要求IT711可達到結合面最終的粗糙度要求IT11，故確定其公差值為0.29，P4=（210.50.145）mm；在（c）中，P3=P4+Z4，Z4為半精銑余量，查表3238。Z4=1mm，則P3=210.5+1=211.5mm。由于工序尺寸P3是在半精銑中保證的，查表8120，取IT=11，其公差值為0.29，故P3=（211.50.145）mm；在（d）中，P2=P3+Z3，Z3為半精銑余量，因為一次粗銑切削，切除毛坯余量，Z4=1.5 mm，則P2=211.5+1=213mm。查表8120，IT913取IT=12，其公差值為0.46，故P3=（2130.23）mm；在（e）中，P1=P2+Z2，Z2為粗銑余量，并且一次切削，切除毛坯余量2mm，則P3=213+2=215mm。查表8120，同上取IT=12，其公差值為0.46，故P1=（2150.23）mm。為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需要對加工余量進行校核：余量Z5的校核，在（b）中Z5是封閉環(huán)，故余量Z4的校核，在（c）中Z4是封閉環(huán)，故= 211.5+0.145-210.5+0.145 =1.29= 211.5-0.145-210.5-0.145 =0.71余量Z3的校核，在（d）中Z3是封閉環(huán)，故= 213+0.23-211.5+0.145 =1.875= 213-0.23-211.5-0.145 =1.125余量Z2的校核，在（e）中Z2是封閉環(huán)，故= 215+0.23-213+0.23 =2.46= 215-0.23-213-0.23 =1.54余量校核結果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。用入體原則表示：、（2）箱體底面與結合面箱體底與結合面的加工過程為工序6、7，加工方案和余量為：以結合面定位，粗銑底面，保證工序尺寸P1，加工余量2mm；以底面定位，粗銑結合面，保證工序尺寸P2，加工余量2mm；以底面定位，半精銑結合面，保證工序尺寸P3，加工余量1.5mm；以結合面定位，半精銑底面，保證工序尺寸P4，加工余量1mm；以底面定位，粗磨結合面，保證工序尺寸P5，加工余量0.5mm。在底座中，毛坯尺寸為167mm，要求尺寸為1600.2mm，因其粗糙度要求與機蓋相同，固尺寸鏈計算與驗證均與機蓋相同，不再一一列出，其公差值列表如2-12下：表2-12 銑上蓋頂面結合面各工步保證尺寸工序余量保證尺寸mm粗磨結合面P51600.2半精銑底面P4160.50.125半精銑結合面P3161.50.125粗銑結合面P21630.2粗銑頂面P11650.2用入體原則表示：、（3）兩軸承孔前后端面加工方案和余量：以前端面定位，粗銑后端面，保證工序尺寸P1，加工余量2mm；以后端面定位，粗銑前端面，保證工序尺寸P2，加工余量2mm；以前端面定位，半精銑后端面，保證工序尺寸P3，加工余量1mm；以后端面定位，半精銑前端面，保證工序尺寸P4，加工余量1mm；由下圖所示加工方案，可找初全部工藝尺寸鏈，并求解各工序尺寸公差如下： 圖2-2 銑兩軸承孔前后端面尺寸鏈圖在（a）中，P4=D=230；在（b）中，P3=P4+Z4，Z4為半精銑余量，查資料3表238。Z5=1mm，則P4=231mm。由于工序尺寸P3是在半精銑中保證的，查資料3表120，要求IT711可達到結合面最終的粗糙度要求，取IT11，故確定其公差值為0.29，P3=（2310.145）mm；在（c）中，P2=P3+Z3，P2在半精銑中保證，查表3238。Z3=1mm，則P3=231+1=232mm。查表3120，取IT=11，其公差值為0.29，故P3=（2320.145）mm；在（d）中，P1=P2+Z2，P1在粗銑中保證，由一次粗銑切削，切除毛坯余量，Z2=2 mm，則P1=232+2=234mm。查表3120，IT913取IT=12，其公差值為0.46，故P3=（2340.23）mm；為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需要對加工余量進行校核余量Z4的校核，在（b）中Z5是封閉環(huán)，故=231+0.145-230+0.29=1.435=231-0.145-230-0.29=0.855余量Z3的校核，在（c）中Z4是封閉環(huán)，故=232+0.23-231+0.145=1.875=213-0.23-231-0.145=0.625余量Z2的校核，在（d）中Z3是封閉環(huán)，故=234+0.23-232+0.23=2.46=234-0.23-232-0.23=1.54余量校核結果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。用入體原則表示：、（4）兩軸承孔左右端面箱體軸承孔左右端面加工過程為工序4、5加工方案和余量：以左端面定位，粗銑右端面，保證工序尺寸P1，加工余量2mm；以右端面定位，粗銑右端面，保證工序尺寸P2，加工余量2mm；以左端面定位，半精銑右端面，保證工序尺寸P3，加工余量1mm；以右端面定位，半精銑右端面，保證工序尺寸P4，加工余量1mm。在底座中，毛坯尺寸為285mm，要求尺寸為2930.2mm，因其粗糙度要求與前后端面相同，固尺寸鏈計算與驗證均與前后端面相同，不再一一列出，其公差值列表2.7-2如下：表2-13 銑左右軸承孔端面各工步保證尺寸工序余量保證尺寸mm半精銑右端面P4285半精銑左端面P32860.16粗銑右端面P22870.16粗銑左端面P12900.26用入體原則表示：、2.8.2孔加工（1）鏜孔加工這部分分析圍繞兩軸承孔2110的鏜削加工余量、工序尺寸和公差的確定，加工方案和余量如下：粗鏜，加工余量4mm，精度等級IT10；半精鏜，加工余量1.6mm，精度等級IT7；精鏜，加工余量0.4mm，精度等級IT1。因鏜孔基準重合，所以不需要進行尺寸鏈的計算，按加工精度參考3240，確定尺寸公差如下表2-14：表2-14 鏜承孔各工步保證尺寸工序公差值（mm）保證尺寸（mm）粗鏜0.221080.0435半精鏜0.087109.60.0175精鏜0.035109.974110.009（2） 鉆、鉸加工在WH212箱體中，孔加工有鉆孔、絞孔、攻螺紋、锪孔。其中螺紋孔加工，一般需要注意鉆頭的直徑，在本文中已經(jīng)總結了需要用到的鉆頭直徑，見表2-4，因此在孔加工部分不再進行說明。锪孔采用平底锪鉆直接加工，所以在此只對鉆鉸2-6錐銷孔加工余量、工序尺寸和公差進行確定。由3表228可查得，鉸孔余量Z絞=0.1mm；鉆余量Z鉆=5.9mm；由3表120依次確定各工序的加工精度，粗鉸：IT8；鉆孔IT11；由標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值為：粗鉸：0.018mm；鉆：0.075mm；綜上所述，該工序各工步的尺寸公差分布為：粗鉸鉆孔它們的相互關系如下：圖2-3 2-6錐銷孔加工方案示意圖3 確定切削用量和機械加工時間定額3.1 面加工（1）銑削速度v（m/min） /1000 （式3.1-1）其中：d銑刀直徑（mm） n銑刀轉速（r/min）（2）進給量換算 （式3.1-2）其中：每轉進給量f(r/min) 每齒進給量(mm/z)（3）銑削深度 指平行于銑刀軸線方向的切削層尺寸（4）基本工時 （式3.1-3）其中：加工長度(mm) 刀具的切入長度(mm) 刀具的切出長度(mm)（5）其他時間輔助時間：=0.15 （式3.1-4）布置作業(yè)時間，休息及生理需要時間：+=6%(+) （式3.1-5）單件時間：=+ （式3.1-6）3.1.1粗銑部分(1)機床選用參考資料4機械加工工藝師手冊表114或參考資料5表3.1-73 表3-1 銑床參數(shù)表名稱工作臺進給量范圍mm/min主軸轉速范圍r/min主電動機功率萬能升降臺銑床縱：23.51180橫：23.51180垂直：839430150010Kw機床型號工作臺進給量級數(shù)主軸轉速級數(shù)主電動機轉速X6318181450r/minX63銑床主軸轉速(r/min)：30，37.5，47.5，60，75，95，118，150，190，235，300，375，475，600，750，950，1180，1500。X63銑床工作臺進給量（mm/min）：縱向/橫向23.5，30，37.5，47.5，60，75，95，118，150，190，235，300，375，475，600，750，950，1180； 垂向為縱向進給量的1/3。(2)刀具選用機械加工工藝手冊5表4.44(GB111585)名稱：硬質合金圓面銑刀YG6 量具：卡尺；D=300mm；d=50mm；齒數(shù)Z=14； L=45。(3)粗銑加工面機蓋頂面切削用量銑削深度：=2mm（走刀1次）進給量：(mm/z)為0.180.28，取=0.28mm/z（5表2.473）銑削速度： v=1.13 m/s（5表2.481）機床主軸轉速n：取n=75r/mi