箱體加工工藝.doc

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. 學(xué)習(xí)情境4：箱體類零件機(jī)械加工工藝文件的制訂 一、 零件的工藝分析 汽車變速箱箱體，它是汽車的基礎(chǔ)零件之一，它把變速箱中的軸和齒輪等零件和機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)為一個(gè)整體，使這些零件和機(jī)構(gòu)保持正確的相對(duì)位置，以便使其上的各個(gè)機(jī)構(gòu)和零件能正確，協(xié)調(diào)一致的工作。變速箱箱體的加工質(zhì)量直接影響變速器的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響汽車的使用性能和壽命。本零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。下面對(duì)該零件進(jìn)行精度分析。對(duì)于形狀和尺寸（包括形狀公差、位置公差）較復(fù)雜的零件，一般采取化整體為部分的分析方法，即把一個(gè)零件看作由若干組表面及相應(yīng)的若干組尺寸組成的，然后分別分析每組表面的結(jié)構(gòu)及其尺寸、精度要求，最后再分析這幾組表面之間的位置關(guān)系。由零件圖樣，具體技術(shù)要求分析如下： 平面的加工： ①上蓋結(jié)合面的加工：其表面粗糙度為Ra3.2μm，平面度為0.15mm；② 前后端面的加工：其表面粗糙度為Ra3.2μm，前端面T1對(duì)O1軸線的端面全跳動(dòng)為0.08mm。后端面T2對(duì)O1軸線的端面圓跳動(dòng)為0.1mm，前后端面尺寸為3710.02mm； ③ 兩側(cè)窗口面及凸臺(tái)面的加工：取力窗口面粗糙度為Ra3.2μm，對(duì)O2軸的平行度為0.08mm，其公差等級(jí)為IT7~IT9,平面度為0.1mm。右側(cè)窗口面的粗糙度值為Ra3.2μm，平面度為0.15mm對(duì)O2軸的平行度為150：0.03； ④倒檔軸孔內(nèi)端面的加工：其表面粗糙度值為Ra6.3μm，保證尺寸為102.5mm，20mm。 其中上蓋結(jié)合面，前后端面，兩側(cè)窗口面為主要加工表面。上蓋結(jié)合面作為后面工序的主要定位面，最后還要用于裝配箱蓋；前面T1為變速箱的安裝基面；后端面T2為安裝軸承端蓋用；兩側(cè)窗口面用于安裝窗口蓋。 孔的加工： ①小孔： ⑴ 上蓋結(jié)合面： 8個(gè)M10-6H的螺紋孔：分布于上蓋接合面上，兩側(cè)中間兩組螺紋孔中心線的距離為180mm，另外兩組中心線距離為2040.05vmm ,兩側(cè)相鄰螺紋孔中心線距離為170mm。 2個(gè)φ12mm的工藝孔：分布于上蓋接合面上，一、工藝孔倒前端面的距離為60mm，兩工藝孔中心線前后相距250mm，左右相距240mm，粗糙度為Ra1.6μm，對(duì)G..A.H位置度公差為0.15mm。 ⑵前后端面：8個(gè)M10-6H的螺紋孔：φ110mm孔周圍的四個(gè)螺紋孔均勻分布在φ130mm的圓上，一螺紋孔的中心線于對(duì)稱線夾角為45，對(duì)F.A的位置度公差為φ0.15mm。另外四個(gè)分布在φ82mm的圓上，螺紋孔的中心線與對(duì)稱線夾角為26、25、50、50，對(duì)F.B 的位置度公差為φ0.15mm。 1個(gè)8mm的孔：位于豎直對(duì)稱線的下部，其中心線距O1軸65mm。 4個(gè)φ17mm的孔：對(duì)F.A的位置度公差為φ0.15mm，水平線上兩孔中心線距離270mm，其中一個(gè)孔中心線與O1軸水平距離135mm，豎直線上兩孔中心距離為100mm。 ⑶ 后端面： 11個(gè)M10-6H的螺紋孔：四個(gè)螺紋孔均布在φ90mm的圓周圍，其中一螺紋孔的中心線與對(duì)稱線夾角為45,對(duì)H.B位置度公差為φ0.15mm.六個(gè)螺紋孔分布在φ130mm的圓上，左上孔與豎直對(duì)稱線夾角為60.54.56.70，對(duì)H.A的位置度公差為φ0.15mm。另外一個(gè)螺紋孔中心距軸線O330mm。豎直距離為16mm。 1個(gè)的孔：位于φ100mm的孔中心線的右下方16。 1個(gè)M30-6H的螺紋孔：其中心線與O2的水平距離為6mm，豎直距離為82mm。 2個(gè)φ30mm的孔：粗糙度為Ra1.6μm,對(duì)B的位置度公差為150：0.03，其中孔中心線O3距O1.O2軸分別為138.1250.05和78.0840.05。 ⑷取力窗口面 6個(gè)M10-6H的螺紋孔：對(duì)D、B、F的位置度公差為φ0.15mm，對(duì)稱分布于取力窗口面上左右中心距離為1050.04mm，上下對(duì)稱的兩組孔中心距分別為155mm、70mm，豎直對(duì)稱線距T1端面142.50.25mm。 2個(gè)φ10mm的孔：粗糙度為Ra1.6μm，對(duì)稱分布于取力窗口面上，其中一個(gè)孔中心線位于右側(cè)兩螺紋孔中心線平面上，與一螺紋孔相距30mm，2個(gè)φ10mm孔中心線豎直距離為1300.04mm。 1個(gè)M30的加油螺紋孔：螺紋孔上平面Z1與上蓋接合面交30，上平面Z1螺紋孔中心線交點(diǎn)與O1軸線水平相距105mm，與O2軸豎直相距35mm。 ⑸右側(cè)窗口面及凸臺(tái)面 右側(cè)窗口面6個(gè)M14-6H的螺紋孔：對(duì)稱分布對(duì)D、C、H的位置度公差為φ0.15mm，中間對(duì)稱兩組的中心線水平距離為125mm，豎直相距80mm，另外一組位于豎直對(duì)稱線上，相距140mm，一組的中心線距端面T2為10mm。 2個(gè)M10-6H和1個(gè)M14-6H位于凸臺(tái)面上，位置度公差為φ0.15mm，其中以個(gè)距前端面T1137mm，兩個(gè)M10-6H螺紋孔中心距為102mm，M14-6H螺紋孔中心線距后端面54mm。 ②大孔 ⑴后端面 φ100mm的孔：孔徑尺寸為φ100mm，孔表面粗糙度Ra1.6μm，以上蓋接合面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，其相關(guān)尺寸為82mm。 φ90mm的孔：孔徑尺寸為φ90mm，孔表面粗糙度Ra1.6μm，以O(shè)1軸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn), 其相關(guān)尺寸為18mm. R121.125 0.05mm。 ⑵前端面 φ110mm的孔：孔徑尺寸為φ110mm，孔表面粗糙度Ra1.6μm φ62mm的孔：孔徑尺寸為φ62 mm，孔表面粗糙度Ra1.6μm與O2同軸。. 通過以上分析可知，這四組加工表面應(yīng)采用“先面后孔”的加工原則，即先加工平面再加工孔，并保證它們之間的位置度要求。 二、毛坯的選擇 由于灰鑄鐵具有較好的耐磨性、減振性和良好的鑄造性 、尺寸穩(wěn)定性。工藝性能好和可加工性，線膨脹系數(shù)小，而且價(jià)格低廉，是箱體類零件廣泛應(yīng)用的材料。因此選擇綜合性好的HT150作為汽車變速箱的制造材料。又因?yàn)橄潴w零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故常采用砂型鑄造。為了盡量減少鑄件內(nèi)應(yīng)力對(duì)加工質(zhì)量的影響，零件在澆鑄后均需安排熱處理工序，然后按有關(guān)鑄件的技術(shù)要求進(jìn)行驗(yàn)收。這樣即保證成批量生產(chǎn)的需要，又大大降低了成本，提高了工作效率。 三、定位基準(zhǔn)的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得到提高。否則加工工藝規(guī)程中會(huì)問題百出，跟有甚者還會(huì)造成零件大批報(bào)廢。 1、粗基準(zhǔn)的選擇 在本零件中，七個(gè)表面均為加工表面。因?yàn)樵诩庸すこ讨校只鶞?zhǔn)要選擇重要面，因此，對(duì)于本工件來說，上蓋接合面為平面，且作為裝配面，使重要面，故在加工時(shí)可以充當(dāng)以后各工序的基準(zhǔn)面，但是不能選擇它作為第一次加工的粗基準(zhǔn)。因?yàn)榱慵樯靶丸T造，上蓋接合面的毛坯面存在一定的誤差，不能保證加工精度。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（保證相互的位置精度要求原則。當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，則應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；當(dāng)零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)與加工表面相對(duì)位置要求高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。）現(xiàn)在選擇工件的前后端面三個(gè)孔作為粗基準(zhǔn)，可消除X、Y、Z方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)6個(gè)自由度，屬于完全定位，重要選擇粗基準(zhǔn)不僅能滿足加工要求，保證加工精度，便于安裝，比較穩(wěn)定。 2、精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則（基準(zhǔn)重合原則，統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)原則，自為基準(zhǔn)原則，便于安裝原則），上蓋接合面可以滿足大多數(shù)原則，因此可以選擇上蓋接合面作為精加工基準(zhǔn)。 另外指出，統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常帶來基準(zhǔn)不重合問題，在這種情況下，要針對(duì)具體問題具體分析，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，決定最終選擇的精基準(zhǔn)。 四、工藝路線的擬定 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大量生產(chǎn)的條件下，可以考慮才用組合（專用）機(jī)床及配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以使生產(chǎn)成本下降。 工序安排原則：⑴先加工基準(zhǔn)面，在加工其它面；⑵一般情況下，先面后孔；⑶先加工主要表面后加工次要表面；⑷先安排粗加工工序在安排精加工工序； 依照上述原則，制定工藝路線如下： 工序Ⅰ：砂型鑄造 工序Ⅱ：熱處理去應(yīng)力 工序Ⅲ：粗、精銑上蓋接合面 工序Ⅳ：在上蓋接合面鉆鉸孔及攻螺紋孔 工序Ⅴ：粗銑前、后端面 工序Ⅵ：粗銑兩側(cè)窗口面及凸臺(tái)面 工序Ⅶ：鉆前后端面孔 工序Ⅷ：工件在回轉(zhuǎn)臺(tái)上回轉(zhuǎn)90 工序Ⅸ：鉆兩側(cè)窗口面螺紋底孔 工序Ⅹ：粗銑倒檔孔內(nèi)端面、鉆加油孔 工序Ⅺ：粗镋前后端面軸承孔、擴(kuò)倒檔軸孔 工序ⅩⅡ：在取力窗口面上鉸孔 工序ⅩⅢ：精镋前后端面軸承孔、鉸倒檔軸孔 工序ⅩⅣ：精銑兩側(cè)窗口面 工序ⅩⅤ：在前后端面上攻螺紋孔 工序ⅩⅥ：精銑倒檔孔內(nèi)端面、取力窗口面、攻加油孔螺紋 工序ⅩⅦ：在兩側(cè)窗口面上攻螺紋 工序ⅩⅧ：精銑前后端面 工序ⅪⅩ：取毛刺 工序ⅩⅩ：清洗 工序ⅩⅩⅠ：終檢 五、切削用量選擇 例舉1：粗銑 確定切削深度 根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P374表5-72，查出精銑時(shí)切削深度為2mm，公差為0.7mm，由于總加工余量為4.5mm，故粗銑的加工余量為可選3mm，即切削深度ap＝3mm。 確定進(jìn)給量 根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P844表10-108，查得進(jìn)給量fz＝0.65~0.80mm/齒 確定切削速度 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P92表3-30，查得切削速度 V=60~120m/min， 則ns＝ = =47.77~95.54 根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P418表6-40選用nw＝64r/min 所以實(shí)際切削速度 v＝ ＝ ＝80.5m/min nw＝64r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 fm=fzznw=(0.65~0.80) 1416=573.3~705.6mm/min 根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P418表6-40選用fm＝660mm/min 六、填寫工藝文件 填寫該零件的“機(jī)械加工工序卡片”。 精選word范本！