1、 本次设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的课程设计。这是在我们进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此。它在我们的四年大学生活里占有十分重要的地位。就我个人而言，我就希望能够通过此次的课程设计对自己的知识进行梳理，对自己的理论进行实践，对自己将来从事的工作进行一次试探性的适应，从中训练自己、锻炼自己。增强自己的分析问题、解决问题的能力，为今后的就业打下良好的基础。为祖国的现代化建设作出自己的贡献。由于自己能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。需要设计的零件的cad图：图一：二维cad图图二：箱
2、体的三维立体图一、 零件的分析1、零件的特点分析1）箱体多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，其内部呈腔形，零件的整体刚性较差，难以装夹。2）一般都需要进行多工位孔系及平面加工，形位公差及空间位置度要求较严，要保证其位置精度要求，必须在一次装夹中完成铣面、镗孔、钻、铰孔等多工序。3）精度要求较高，一般箱体类零件都有很高的轴承孔和表面的形位公差要求及轴承孔尺寸公差要求。4）加工内容多，通常要经过铣面、销孔钻镗加工、镗削轴承孔、深孔镗削、深槽铣削、攻螺纹等加工，需频繁更换刀具。2、零件的作用 箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相
3、互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。二、零件的工艺分析由附图1得知，其材料为HT200.该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大的应力、要求耐磨的零件。表2-1下箱体的技术要求表加工表面尺寸及偏差mm公差及精度 等级表面粗糙度Ra /m形位公差底脚面131IT1312.5凸台面9IT1425前端面134IT126.3后端面IT9左端面142右端面上端面1332x32mm32-0.0180.007IT71.645mm4500.02540mm40-0.0180.00730MM30-0.0150.0064X
4、88M6H6由上表可知，以上为主要的加工工序，且每个圆尺寸的工差，小于同轴度，两个32mm的圆可以一次加工出来，最好是能在一次装夹将两个孔加工出来。上下左右前后的六个端面都有加工，保证了箱体的功能。且查参考文献1表1-7,表1-8和表1-10中有关面和孔的加工精度和经济精度及机床能达到位置精度，综上可知技术要求是可以达到的，零件的结构性也是可行的。三、确定毛胚、绘制毛胚简图1、选着毛坯根据零件的材料和功能和已知的同种的零件可知，带入公式N=n台/年xM件/台x（1+3%）x（1+0.5%）=X可知。在查参考文献1表1-4可知该零件为大批量生产。由于是大批量生产，所以选用的毛坯铸造方法为：砂型机
5、器铸造，零件的大小,形状复杂程度和生产批量有一定的限制,常用的是HT200。箱体与集体毛坯的铸造内应力较大，一般要进行自然时效或人工时效处理。且有较多的孔需要型心。2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由参考文献1查表2-1，表2-3，2-4，2-5可知下列各项因素：（1）工差等级由箱体的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT10.MA为F级。（2）铸件重量已知箱体机械加工完后，质量为5kg，所以初步估计为8kg。最终确定一下表面总余量为下表： 表3-1 各加工表面的总余量基本尺寸（mm）加工余量等级加工余量数值mm说明F1.5单侧加工11O.5双侧加工0.5孔，双侧加工确定铸件的尺寸的公差
6、，如下表： 表3-2 主要毛胚尺寸及公差主要表面零件尺寸总余量毛胚尺寸公差122411.56前后端面125312810左右端面145123.58133mm746mm41mm31MM3、绘制零件的毛坯简图四、拟定箱体的工艺路线1、定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分。加工中首先使用的是粗基准，但是在选择定位基准时，为保证零件的加工精度，首先考虑的是精基准，然后才是粗基准。（1）精基准的选择 由于箱体上孔与孔、孔与平面及平面与平面之间都有较高的相互位置精度要求，应优先考虑基准统一原则，以避免因基准转换而产生的误差，有利于保证箱体各主要表面的相互位置精度。大批量生产应选用一面两孔定位。从零件图
7、可以看出蜗杆穿过的面，即零件图底脚面经过粗铣精基准面，及其平面对角上通过钻、粗绞2-8达到IT8的定位精度要求两个孔一起作为精基准组合一面两销定位。平面作为第一定位基准，两孔作为二、三定位基准。（2）粗基准的选择 主要应满足两点要求：一是在保证各个加工表面都有余量的前提下，应使重要孔的加工余量均匀；二是保证加工表面与不加工表面之间正确的相对位置。为此，一般应选箱体的重要孔作为主要的粗基准。应次可以选用零件图上的后端面及G面上的两孔作为粗基准。2、零件表面方法的确定零件表面加工方法，首先取决于加工表面的技术要求。在选择加工方法时，应该选择相应的能获得经济加工精度的加工方法，零件上主要的孔如蜗杆盖
8、孔、大、小齿轮盖孔、蜗轮盖孔等都是在铸件的基础上加工，又因为零件是大批量，并考虑零件结构的形状，孔要求达到的精度等级为IT7级，一般不采用车削、磨削，而采用铰削，镗削。孔径较小时用铰削，孔径较大或长度较短时采用镗削。查机械加工工艺设计手册可得孔镗削的加工方案为粗镗半精镗精镗等级精度可达TI7级。零件主要平面的加工要达到的技术要求为IT12级，由于零件外形不是规则的圆柱形，故不宜车削加工，因此采用铣削加工。查手册可知零件平面的铣削加工方案为粗铣精铣。另外主要表面的次要孔的加工如螺纹孔由于直径d20 mm，故不是预先铸造出来的，故在箱体上可行的加工方案为钻铰倒角攻丝。最终确定如表：4-1：表4-1
9、 箱体零件各表面加工方案尺寸精度等级表面粗糙度Ra（m）加工方案备注粗铣参考文献1表1-8粗铣-半精铣粗镗半精镗精镗参考文献1表1-7钻钻铰倒角攻丝参考文献1表1-103、加工阶段的安排零件表面的加工方法确定之后，就要安排加工的先后顺序，同时还要安排热处理、检验等其他工序在工艺过程中的位置。零件加工顺序安排得是否合适，对加工质量、生产效率和经济性有较大的影响。划分加工阶段主要是粗加工后可及时发现毛坯的缺陷，及时修补或报废；零件表面的精加工安排在最后，可防止或减少表面损伤。（1）粗加工阶段主要是切去大部分加工余量，为半精加工提供定位基准，因此主要是提高生产效率问题。（2）半精加工阶段作用是为零件
10、主要表面的精加工做好准备达到一定的精度和表面粗糙读，保证一定的精加工余量，并完成一些次要的加工如钻孔、攻丝等，一般在热处理前进行。（3）精加工阶段对于零件上精度和表面粗糙度要求高（精度在IT7级或以上）的表面，还要安排精加工阶段。这阶段主要任务是提高加工表面的各项精度和降低表面粗糙度。4、工序的集中与分散同一个工件,同样的加工内容,可以安排两种不同的工艺规程,即工序集中与工序分散.工序分散的特点是:（1）用于选用最合理的切削用量,减少机动时间.（2）机床设备数量多,生产面积大,工艺路线长.（3）工人便于掌握操纵技术,容易适应更换产品.当零件的加工精度要求高时,长把工艺过程划分成不同的几个阶段,
11、这种情况下,工序必须比较分散. 工序集中的特点是:（1）有利于采用高效的专用设备和工艺装备,显著提高生产率.（2）减少工序数目,缩短了工艺规程,简化了生产计划和生产组织工作.（3）减少了设备数量,相应的减少了工人人数和生产面积,工艺路线短.（4）减少工件装夹次数,缩短了辅助时间,保证了位置精度.（5）专用机床设备,工艺装备的投资大,调整和维修费事,生产工作量大,转为新产品的生产也比较困难.此次设计所选用的箱体所才用的就是工序分散和工序集中组合的组织形式,这种组织适应高效率生产。5、 工顺序的安排5.1机械加工工序安排（1）作为精基准的表面应该在工艺过程一开始就进行加工，因为后续工序中加工其他表
12、面是需要用它来定位。即“先基准后其它”，首先加工精基准-先粗铣六个端面。（2）在加工精基准面时，需要用粗基准定位。精基准加工好以后接着应该对精度要求较高的各个主要表面进行粗加工、半精加工和精加工。对于和主要表面有位置要求的次要表面，安排在主要表面以后。即“先主要后次要，先粗后精”。（3）对于孔和面的加工安排应该“先面后孔”。加工完端面后，再加工孔。5、5、2 热处理工序的安排对于锻造毛坯,应表面软硬不均不利于切削,通常也要进行热处理.为了消除残余应力进行时效处理,残余应力无论在毛坯制造还是在切削是都会残留下来,不设法消除就要引起工件的变形,降低产品的质量,甚至造成废品.表面的处理,为了提高零件
13、的抗腐蚀能力,耐磨性,抗高温能力和导电率等,一般采用表面处理的方法,在零件表面镀氧化膜或涂漆.5、3辅助工序的安排辅助工序种类和多,包括中间检测,洗涤,防锈,特种检验和表面处理等.（1）检测安排在粗加工之后,精加工之前.（2）特种检验安排在工艺过程的开始.（3）洗涤,涂防锈油安排在最后工序.6、确定工艺路线 在综合考虑上述的工艺顺序安排的原则的基础上，表4-6-1列出了箱体的加工工艺路线。表4-6-1 箱体工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具铸造砂型机器2时效粗铣底脚面立式铣床x51端铣刀游标卡尺粗铣凸台面5粗铣-半精铣上端面粗铣-半精铣前后端面卧式双面铣床三面刃铣刀粗铣-
14、半精铣左右端面粗镗-半精镗-精镗2x32mm组合机床镗刀游标卡尺、塞规粗镗-半精镗-精镗40mm粗镗-半精镗-精镗30MM粗镗-半精镗-精镗45mm12钻孔4X8四面组合钻床复合钻头卡尺、塞规13钻m6的底孔14攻M6螺纹H6Z3025丝锥15检验16入库五、加工余量、工序尺寸和公差的确定1、工序3与工序4-加工底脚面与凸端面的加工余量、工序尺寸和公差的确定1）、底脚面粗铣一次作为半加工的基准。2）、粗铣凸端面，由于未IT14所以一次成型是的加工尺寸为11mm。粗加工余量为0，5mm。2、工序5-粗铣和半精铣上端面加工余量、工序尺寸和公差的确定1）、以底脚面为基准粗细上端面得到尺寸P1；2）、
15、然后仍以底脚面为基准半精铣上端面的尺寸P2。尺寸链如图所示：毛坯的尺寸公差为10级 ，加工余量为F级。总余量1.5mm。已知P2=122mm。P1=P2+Z2; 查表2-36确定Z2=1mm；P1=123MM 查表粗铣Z1=0.5mm 毛坯尺寸P=P1+Z1P=123.5mm根据各自的IT等级可知公差值：查表2-40半精铣：IT9，公差值为0.01mm；粗铣：IT11，公差值为0.4mm毛坯；CT10,公差值为3.6mm入体原则表则：122-0.010mm 粗铣：1230-0.4mm毛坯：123.5+1.8-1.8mm。3、工序6，7的-粗铣和半精铣前后端面加工余量、工序尺寸和公差的确定1）、
16、粗铣-半精铣前后尺寸链如图：其为尺寸公差为10级 ，加工余量为F级。总余量为1.5mm可知P3=D=134-0.10mmZ3为半精铣余量，查表2-36得Z3=0.5mm P2=P3+Z3 P2=134.5-0.40Z2毛坯余量1mm Z1=1-0.5=0.5MM可得：P1=135.5-0.40MM.2）、同理可求得左右端面的加工余量和尺寸的公差。P3=134-o.10mm P2=134.5-0.40mm P1=135.5-0.40mm。4、工序8、9、10、11-粗镗-半精镗-精镗各圆的加工余量、工序尺寸和公差的确定有32 mm 30 mm 40mm 45mm其为尺寸公差为10级 ，加工余量为
17、F级。这是底面和侧面的加工余量等级孔的要降一个等级为G级。30与32的孔在查表2-4得总余量为1mm。4045mm总余量为1.4mm。对于30与32mm的孔：精镗余量z1=0.2mm 半精镗为0.3mm粗镗余量为0,5mm。粗镗的为IT11 公差值为0.11mm半精镗为IT9 公差值为0.052mm精镗为IT7 公差值为0.021mm毛坯CT10 公差值为2.6MM根据入体的标注可知 30mm 精镗： 3000.021mm 半精镗：29.800.054mm 粗镗：29.50-0.11mm 毛坯：28=1.2-1.2mm。对于32mm 精镗： 3200.021mm 半精镗：31.800.054m
18、m 31.50-0.11mm 毛坯：31=1.2-1.2mm对于40的孔：精镗余量z1=0.3mm 半精镗为0.5mm粗镗余量为0,6mm。 4000.021mm 半精镗：39.700.054mm 39.20-0.11mm 毛坯：38.6=1.2-1.2mm。对于45的孔：毛坯CT10 公差值为2.8MM根据入体的标注可知 45mm 精镗： 4500.021mm 半精镗：44.700.054mm 44.20-0.11mm 毛坯：43.6=1.2-1.2mm。5、工序12、13、15、16-钻各孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定由于他们都一次成型余量为直径的一半。六、切削用量、时间定额的精算1、
19、切削用量的确定根据前面的加工余量以及查切削用量简明手册确定如表6-1表6-1 切削用量的选择加工对象加工方法加工步骤刀 具主轴转速rmin切削深度（mm）切削速度（m/s）进给量（mm/r）（mm/z）走刀长度（mm）3铣底脚面尺寸的端面铣刀1200.20.41504铣凸端面尺寸的端面205铣上端面尺寸的端面200半精铣2400.050.256铣前后端面尺寸的端面7铣左右端面尺寸的端面8镗孔30粗镗2550.2430半精镗3200.30.410.08精镗9镗孔3210镗孔400.611镗孔4512钻孔8麻花钻40013钻M6的底孔510002.50.1514攻螺纹M6H6M6丝锥M6丝锥一套2
20、.42、时间定额的预算（一）、基本时间计算1）、工序3 粗铣底脚面尺寸的端面：根据表5-43面铣刀铣平面（对称铣、主偏角kr=90）的基本时间的计算其中l=2x150=300mm.l2=1mm. 55mmFmz=04x120=480mm/min tj=0.7min=42s2）工序4粗铣凸端面。与上式一样。L=20x4x2=160mm l2=2mm L1=20mm f=0.4x10x120=480mm Tj=0.4min=24s3）工序5 粗铣和半精铣上端面。带入上式公式：tf1=40s带入上式tf2=25st总=65s同理：工序5,6粗铣-半精铣前后端面，左右端面。可得：工序6：t总=（35+22）x2=114s。工序7：t总=（34+20）x2=108s4）工序8粗镗-半精镗-精镗30mm孔镗刀的主偏角kr=90查表5-39可知：镗孔的时间计算公式为：则带入粗镗：t1=0.2min=12s半精镗：t2=0.78min
