車床主軸箱箱體設(shè)計(jì)工藝

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1、第一章 分析零件圖 1.1 檢查零件圖的完整性和正確性 1.2 零件的技術(shù)要求 1.3 零件的材料分析 1.4 零件圖的標(biāo)注尺寸 第二章 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 2.1 有利于達(dá)到所要求的加工質(zhì)量 2.1.2 保證位置精度的可能性 第三章 零件的毛坯的種類和選擇 3.1 毛坯的種類 第四章 定位基準(zhǔn)的選擇 4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 4.2 精基準(zhǔn)的選擇 第五章 加工工藝路線的擬定 5.1 路線擬定 5.2 加工順序的安排 5.3 熱處理工序 第六章 設(shè)備及工藝裝備的選擇 6.1 設(shè)備的選擇 6.2 工藝裝備的選擇 6.2.1 刀具的選擇 第一章分析零件圖

2、 1 ftim 回Vli , Hrs?.于產(chǎn) 二Mv S ■ 0「引ilQ 1B 1 + rliHH 圖1車床主軸箱圖 1.1 檢查零件圖的完整性和正確性 對(duì)圖紙進(jìn)行具體的分析，發(fā)現(xiàn)圖紙的尺寸殘缺，諸如一些孔的定位尺寸等。 經(jīng)過(guò)仔細(xì)計(jì)算與查閱，已基本修正。 1.2 零件的技術(shù)要求 通過(guò)圖紙獲知，此圖為箱體類零件，而且主要的加工方向?yàn)榭椎男挝还?以及表面粗糙度的保證。內(nèi)腔為此零件主要加工部位。 1.3 零件的材料分析 圖紙要求材料為 HT200,應(yīng)該對(duì)毛坯進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚瑏?lái)滿足加工的要 求。同時(shí)要選好毛坯，不能有白口、夾砂、疏松等 。

3、 1.4 零件圖的標(biāo)注尺寸 對(duì)圖紙經(jīng)過(guò)分析， 相關(guān)重要的尺寸已直接標(biāo)出， 而且符合尺寸鏈的要求。 零件圖的尺寸也便于測(cè)量，圖上沒(méi)有不應(yīng)標(biāo)注的尺寸且不封閉。需要的參 考尺寸也基本標(biāo)出。 第二章 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的工藝性是指在滿足使用性能的前提下，是否能夠以較高的生產(chǎn)率 和最低的成本方便地加工出來(lái)的特性。 2.1 有利于達(dá)到所要求的加工質(zhì)量 因?yàn)榧庸ぞ鹊母叩椭苯佑绊懙郊庸こ杀竞土慵氖褂眯阅?。故必須? 據(jù)零件在整個(gè)機(jī)器中的作用和工作確定，盡可能使零件加工方便制造成本 低。 2.2 保證位置精度的可能性 為了保證零件的位置精度，最好使零件能在一次安裝中加工出所有相

4、關(guān) 表面，這樣就能依靠機(jī)床本身的精度來(lái)達(dá)到所要求的位置精度?？注?42與 ①40的軸心線與孔①95與①120的軸心線具有平行度的要求。① 120的孔 所在面的內(nèi)腔面與①120的孔的軸心線有垂直度的要求等。這些位置度的 要求都需要在加工中保證的，所以通過(guò)一次裝夾加工出所有相關(guān)面的方法 是最好的選擇之一。 孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會(huì)造成軸承與孔的配合不良。所以箱體 類零件對(duì)孔的要求較高。 主軸孔的尺寸公關(guān)等級(jí)為 IT6 ， 其余孔為 IT8--IT7 孔的幾何開(kāi)關(guān)精度未做規(guī)定的，一般控制在尺寸傳送的 1/2 范圍內(nèi)即可。 孔的位置精度，同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對(duì)軸線

5、的垂直度 誤差，會(huì)使軸和軸承配到箱體內(nèi)出現(xiàn)歪斜，從而造成主軸徑向圓跳動(dòng)和軸 向竄動(dòng)，一般孔距允許誤差為土 0.025-- 0.060mmrj而同一中心線上支承 孔的同軸度約為最小孔尺寸公差之半。 孔與平面的位置精度，主要孔對(duì)主軸箱安裝平行度，決定了主軸與床身 導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系，這項(xiàng)精度是在總裝時(shí)通刮研來(lái)達(dá)到的，為了減少刮 研工作量，一般規(guī)定在垂直和水平兩個(gè)方向上，只允許主軸前端向上和向 前偏。 主要平面的精度，裝配基面的平面度影響主軸箱與床身連接時(shí)的接觸剛 度，加工過(guò)程中作為定位基面則會(huì)影響主要孔的加工精度。因此規(guī)定了底 面和導(dǎo)向面必須平直，為了保證箱蓋的密封性，還規(guī)定了

6、頂面的平面度要 求，當(dāng)大批量生產(chǎn)將其頂面用做定位基面時(shí)，對(duì)其平面度要求還要提高。 表面粗糙度，一般主軸孔的表面粗糙度為 Ra0.4以m,其他各縱向孔的表 面粗糙度為 Ra1.6以m,孔的內(nèi)端面表面粗糙度為 Ra3.2以m,裝配基準(zhǔn)面和 定位基準(zhǔn)面的表面粗糙度為 Ra2.5--0.63以m,其他平面的表面粗糙度為 Ra10--2.5 以 m. 2.3 有利于減少加工勞動(dòng)量 盡量簡(jiǎn)化或避免內(nèi)表面的加工，減少不必要的加工表面。 2.4 有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 零件的有關(guān)尺寸應(yīng)力求一致， 并能用標(biāo)準(zhǔn)的刀具加工。 減少零件的安裝 次數(shù)，每一次加工的時(shí)候就盡量把分布在同一個(gè)方向上能夠加工

7、的部位都 盡量加工完。 。 第三章 零件的毛坯的種類和選擇 3.1 毛坯的種類 該零件體積較大，且為小批量生產(chǎn)，而且外形復(fù)雜。 此零件為主軸箱的箱體， 箱體是基礎(chǔ)類整體它將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、 套、 齒輪等相關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使這保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn) 矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)， 因此箱體的加工質(zhì)量直接影響到機(jī)器 的 性能、精度和壽命。且該箱體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻，加工部位多，加 工難度大。機(jī)床主軸箱的精度要求也比較高。力學(xué)性能要求不是太高。 箱體零件的材料常選用各種牌號(hào)的灰鑄鐵， 因?yàn)榛诣T鐵具有較好的耐磨性、 鑄造性和要切削性，而且吸振性好，成本又低。

8、 綜上我們可以選擇 HT200的砂型鑄造件為毛坯。 第四章 定位基準(zhǔn)的選擇 4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 在選擇粗基準(zhǔn)前，通常需要滿足以下條件： (1)在保證各加工面均有余量的前提下，應(yīng)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(dāng)?shù)谋?厚； ⑵ 裝入箱體內(nèi)的回轉(zhuǎn)零件應(yīng)與箱壁有足夠的間隙； ⑶注意保持箱體必的外形尺寸，止匕外，還應(yīng)該保證定位穩(wěn)定，夾緊可靠。 為了滿足上述，通常選用箱體重要孔的毛坯作為粗基準(zhǔn)。因?yàn)槭切∨康? 加工生產(chǎn)，可以采用劃線找正的方法進(jìn)行第一道工序的加工，即 以主軸孔 及其中心線為粗基準(zhǔn) 對(duì)毛坯進(jìn)行劃線和檢查時(shí)予以糾正， ， 但是糾正后的孔

9、的余量應(yīng)足夠 ，但是不一定均勻。例如工藝規(guī)程卡中序號(hào) 40 的規(guī)定的劃 線，劃線時(shí)先找正主思孔中心，然后以主軸孔為基準(zhǔn)找出其他需加工平面 的位置。加工箱體時(shí)，按所劃的線找正安裝工件，則體現(xiàn)了以主軸孔作為 且基準(zhǔn)。 4.2 精基準(zhǔn)的選擇 為了保證箱體零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的相互位置和距 離尺寸精度，箱體類零件的精基準(zhǔn)選擇常使用基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則和基準(zhǔn)重合 的原則。 一面兩孔， 即在多數(shù)工序中， 箱體利用底面及其上的兩孔作為定位基準(zhǔn)， 加工其他的平面和孔系，以避免由于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而帶來(lái)的累積誤差。 三面定位，箱體上裝配基準(zhǔn)一般為平面，而它們又往往是箱體上其他要 素的設(shè)計(jì)基

10、準(zhǔn)，加些以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重 合誤差，有利于提高箱體各主要表面的相互位置精度。 因?yàn)樵撝鬏S箱是小批量生產(chǎn)， 所以我們盡可能使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重 合，以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。另外，當(dāng)箱體中間孔壁上有精度要 求較高的也需要加工時(shí)， 需要在箱體內(nèi)部的相應(yīng)地方設(shè)置鏜桿導(dǎo)向支承架， 以提高鏜桿剛度。 第五章 加工工藝路線的擬定 表面加工方法的選擇， 就是為零件上每一個(gè)有質(zhì)量要求的表面選擇一套 合理的加工方法，在選擇時(shí)，一般先根據(jù)表面的精度和粗糙度要求選定最 終加工方法，然后再確定精加工前準(zhǔn)備工序加工方法，即確定加工方案。 主軸箱的材料為 HT200

11、，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。查《機(jī)械加工工藝手 冊(cè)》表 2-4、 2-5 可得，該零件的毛坯為砂型鑄造，加工余量如下： 箱體內(nèi)上的孔加工： ①95的孔加工路線（表面粗糙度值Ra為:0.8 ,上偏差為+0.004,下偏差為 - 0.018 ,公差等級(jí)：IT6 ）:粗鏈-半精鏈--精鏈-浮動(dòng)鏈刀精鏈 中90的孔加工路線（表面粗糙度值Ra為:0.8 ,上偏差為+0.004,下偏差為 - 0.018 ,公差等級(jí)：IT6 ）:粗鏈-半精鏈--精鏈-浮動(dòng)鏈刀精鏈 中52的孔加工路線（表面粗糙度值Ra為:1.6 ,上偏差為+0.018,下偏差為 - 0.012 ,公差等級(jí)：IT7）:粗鏈一半精鏈

12、--精鏈 中64的孔加工路線（表面粗糙度值Ra為:6.3）:粗鏈-半精鏈 中62的孔加工路線（表面粗糙度值 Ra為:1.6,上偏差為+0.018 ,下偏差為 - 0.012 ,公差等級(jí)：IT7）:粗鏈一半精鏈--精鏈 中120的孔加工路線（上偏差為+0.004 ,下偏差為-0.018 ,公差等級(jí)：IT6 ）: 粗鏈--半精鏈--精鏈--浮動(dòng)鏈刀精鏈 中42的孔加工路線（表面粗糙度值Ra為：1.6,上偏差為+0.025,下偏差為 0,公差等級(jí)：IT7）:粗鏈-半精鏈--精鏈 中40的孔加工路線（上偏差為+0.014,下偏差為-0.011 ,公差等級(jí)：IT7）: 粗鏈--半精鏈--精

13、鏈 中28的孔加工路線（表面粗糙度值Ra為：1.6,上偏差為+0.021 ,下偏差為 0,公差等級(jí)：IT7）:粗鏈--半精鏈--精鏈 中25的孔加工路線（表面粗糙度值Ra為：1.6,上偏差為+0.021 ,下偏差為 0,公差等級(jí)：IT7 ）:粗鏈--擴(kuò)孔--粗較--精錢 加工余量控制： 孔徑/mm 擴(kuò)孔/mm 粗鏈/mm 精鏈/mm ①25 1.7 0.15 0.06 ①28 1.7 0.15 0.06  ①40 1.7 0.2 0.08 ①42 1.7 0.2 0.08 ①52 1.7 0.4 0.09 ①64 1.7 0.

14、4 0.09 ①62 1.7 0.4 0.09 ①95 1.7 0.6 0.12 ①120 2 0.6 0.2 ①90 1.7 0.6 0.12 其余的孔技術(shù)要求低，直接鉆削就可以了 各面毛坯余量：4.3經(jīng)濟(jì)精度：土 各表面的加工路線： 加工底面C(表面粗糙度值 加工端面F(表面粗糙度值 加工端面E(表面粗糙度值 加工端面D(表面粗糙度值 加工頂面A(表面粗糙度值 加工面B(表面粗糙度值 各面加式余量控制： Ra為：3.2):粗銃一精銃 Ra為:6.3):粗銃 Ra為：3.2):粗銃一精銃 Ra為：3.2):粗銃一精銃 Ra為：3.2):

15、粗銃一精銃 面 毛坯/mm 粗銃/mm 精銃/mm C 4.3 3.5 0.8 F 4.3 3.5 Ra為:0.8):粗銃一精銃―精磨 E 4.3 3.5 0.8 D 4.3 3.5 0.8 A 3.6 2.7 0.9 加工其余表面只需要經(jīng)過(guò)粗加工即可。 5.2 加工順序的安排 先按照基面先行的原則進(jìn)行加工，加工底面；再先主后次的原則進(jìn)行加 工，先將重要的表面，然后按照先面后孔的原則進(jìn)行加工，把所有面加工 完成，最后加工孔。 5.3 熱處理工序 先對(duì)鑄件進(jìn)行時(shí)效處理， 然后進(jìn)行退火或者正火， 來(lái)改善金屬的加工 性能，精加

16、工完成后進(jìn)行淬火，最后對(duì)表面進(jìn)處理，防腐等。 第六章設(shè)備及工藝裝備的選擇 6.1 設(shè)備的選擇 先用普通銃床對(duì)鑄件的外輪廓進(jìn)行粗加工， 以及底面的加工?，F(xiàn)在數(shù) 控銃床上對(duì)A、B、G D E面進(jìn)行半精加工，以及螺紋孔的加工。再在數(shù) 控車上面進(jìn)行孔的加工。 6.2 工藝裝備的選擇 夾具，可以采用組合夾具和機(jī)床附件。 6.3 刀具的選擇：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表1.2 ,確定刀具為YG643 硬質(zhì)合金刀片。 查表3.1得，根據(jù)最大切削寬度，選擇銃刀直徑為 250mm由于選用的是硬質(zhì)合金銃刀，確定齒數(shù)為 20. 又HT200的8 b至800,故選刀具的幾何角度為K r=60o，副偏角為5o,后角 為8o,刃傾角為-20o,前角為5o. 刀具號(hào) 刀具規(guī)格/mm 數(shù)量 加工表面 備注 T01 中20硬質(zhì)合金銃刀 1 粗銃A、C、E、F、H面 實(shí)測(cè) T02 中20硬質(zhì)合金銃刀 1 精銃A C、E、F、H面 實(shí)測(cè) T03 中20--60 o梢銃刀 1 銃導(dǎo)軌梢 實(shí)測(cè) T04 中60擴(kuò)孔鉆 1 擴(kuò)內(nèi)孔 實(shí)測(cè) T05 中40套式較刀 1 粗較內(nèi)孔 實(shí)測(cè) T06 中40套式較刀 1 精校內(nèi)孔 實(shí)測(cè) T07 雙刃鏈刀 1 粗鏈內(nèi)孔 實(shí)測(cè) T08 雙刃鏈刀 1 精鏈內(nèi)孔 實(shí)測(cè)