数控技术及机械制造毕业设计说明书.doc

内容提要根据设计任务书的要求，本设计说明书针对X6020B卧式升降台铳床变速箱体的机 械加工工艺过程及其工艺装备进行设计说明其研究方法为：对X6020B变速箱体的零 件进行分析；对机械加工工艺规程进行设计；对精镇孔专用夹具进行设计；还有零件的 分析；机械加工余量，工序尺寸及其公差的确定；切削用量，工时定额，切削力及切削功率 的确定；工艺过程卡和工序卡的填写采取的主要措施为：明确夹具的设计要求，确定 夹具设计方案，主要零件的工艺分析，拟订夹具设计零件图，最终结构的设计与运算， 绘制正式工作图，编制设计说明书所达到的效果为使变速箱控制的马达速度能够达到 铳床加工工件时所需要的传动要求前言 11机械制造工艺设计任务书 21.1设计题冃 21.2原始资料 21.3设计内容 21.4 X6020B卧式升降台铳床的介绍 22 零件的分析 42.1零件的功用 42.2零件的工艺分析 42.3箱体的材料及毛坏种类的选择 53 X6020B变速箱体的机械加工工艺规程设计 63.1变速箱体机械加工时的主要问题 63.2机体机械加工时定位基准的选择 63.3制订工艺路线 74确定机械加工余量，工序尺寸及其公差 114.1平面的机械加工余量，工序尺寸及其公差 114.2孔的机械加工余量，工序尺寸及其公差 115确定切削用量，工时定额，切削力及切削功率 136绘制毛坯——零件图 237填写工艺过程卡和工序卡 247.1机械加工工艺过程的组成 247.2工序的合理组合 24268夹具设计8.1夹具的定义以及分类 268.2机床夹具在机械加工中的作用 278.3机床夹具的组成 288.4夹具的设计 29总结 37参考文献 38致谢 39附录 40毕业设计是学生在校学习阶段的最后一个重要的教学环节，其H的是培养一般工程 技术问题的能力，树立止确养学生综合运用所学的专业和基础理论知识，独立解决本专 业的设计思想的工作作风。

毕业设计是毕业实习的基础上进行的，根据自己的设计课题，在毕业实习期间认真 调查研究搜集资料本次设计涉及到机床，工艺，工装夹具等机制专业的儿乎所有的 专业基础知识，是一次全而，系统地检查自己在大学期间对专业知识的学习的情况在 整个设计过程中做到严谨，认真完成方案设计，图纸设计和编写技术文件等，使自己对 机制专业有了更深的认识由于水平有限，经验不足，第一次全而的系统的设计本次设计难免有许多不妥和错 误Z处，恳请指导老师和读者批评指正错误，以便及时改正1械制造工艺设计任务书1.1设计题目X6020B卧式升降台铳床变速箱体的机械加工工过程及其工艺装备的设计1.2原始资料1.2.1生产纲领：500件/年 每天一班1.2.2生产类型：中批量生产1.3设计内容1.3.1零件毛坯合图1张132机械加工工序卡过程卡1套133机械加工工序卡1套1.3.4夹具装配总图1张1.3.5夹具零件图13张136毕业设计说明书1份1.4 X6020B卧式升降台铳床的介绍铳床是用铳刀对工件进行铳削加工的机床铳床除能铳削平面、沟槽、轮齿、螺纹 和花键轴外，还能加工比较复朵的型而，效率较创床高，在机械制造和修理部门得到广 泛应用。

最早的铳床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铳床；为了铳削麻花钻头的螺旋 槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铳床，这是升降台铳床的雏形；1884年前 后又出现了龙门铳床；二十世纪20年代出现了半自动铳床，工作台利用挡块可完成“进 给■决速”或'决速■进给”的口动转换1950年以后，铳床在控制系统方而发展很快，数字控制的应用大大提高了铳床的 自动化程度尤英是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铳床上得 到应用，扩大了铳床的加工范围，提高了加工精度与效率铳床种类很多，一般是按布局形式和适用范围加以区分，主要的有升降台铳床、龙门 铳床、单柱铳床和单臂铳床、仪表铳床、工具铳床等升降台铳床有万能式，卧式和立式几种，主要用于加工中小型零件，应用最广；龙 门铳床包括龙门铳繚床，龙门铳创床和双柱铳床，均用于加工大型零件；单柱铳床的水 平铳头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；单臂铳床的立铳头可沿悬臂导轨水平移 动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度单柱铳床和单臂铳床均用于加工大型零件仪表铳床是一种小型的升降台铳床，用于加工仪器仪表和其他小型零件；工具铳床 主要用于模具和工具制造，配有立铳头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行 钻削、镇削和插削等加工。

其他铳床还有键槽铳床、凸轮铳床、曲轴铳床、轧辘轴颈铳 床和方钢锭铳床等，它们都是为加工相应的工件而制造的专用铳床另外，按控制方式，铳床又可分为仿形铳床，程序控制铳床和数控铳床等1.4.1 X6020B卧式升降台铳床的性能和用途工作台面宽度为200 mm、250 mm的卧式万能升降台铳床适用于安装圆片铳刀或 圆柱铳刀对各种金展进行的铳削加工，可以铳平而和沟槽等可以逆铳也可以顺铳机 床精度稳定，操纵灵活工作台纵向，横向及垂向均有机动进给及快速调整移动配备 多种附件重量轻，更换容易，做到一机多能，用途广泛，适用于机械、轻工、仪表、 电机、电器、模具等行业的铳削加工万能升降台铳床由于工作台可以回转±45只限 于X61系列），配以使用分度头时可以铳削麻花钻沟槽和斜齿圆柱齿轮等各种螺旋表而 及特殊表面根据要求，还可以在各种卧式（万能）升降台铳床上安装数显装置图2.1 X6020B卧式升降台铳床图2零件的分析2.1零件的功用X6020B卧式升降台铳床的变速箱体是重要的-•个基础零件，它将部件中的轴，套, 齿轮等有关零件连接成一个整体，并使Z保持正确的相对位置，以传递转矩形或改变转 速来完成规定的运动，同时它能保证X6020B变速箱体部件与整机正确安装位置。

2.2零件的工艺分析由原始零件图样可他，其材料为H T15-33该零件上的主要加工面为W、H、N面（分别定为①②③而）另有为了定位夹紧 和装配所需加工的平而有三个，分别定为④⑤⑥而2.2.1孔和平面的表面粗糙度要求：①②而为Ral.6um ③④面为Ra 3.2um⑤⑥而为Ra 6.3umI . II .III组支承孔的内表面为Ra 1.6um配钻孔的内表面为Ra 3.2um ,其余为Ra 6.3um2.2.2平面的几何形状精度1而与2面的平行度误差为0.10 mm1而与3而的平行度误差为0.04 mm4面与2而的垂直度允许误差为0.05 mm2.2.3轴孔端面对轴线的垂直度允许误差轴孔端而对轴线的垂直度允许误差为0.04 mm2.2.4支承孔的轴线间的平行度允许误差支承孔的轴线间的平行度允许误差为300:0.062.2.5支承孔的孔中心距偏差支承孔的孔中心距偏差规定为 ±0.055 mm2.2.6支承孔的同轴度均允许差支承孔的同轴度均允许差为0.02 mm2.2.7支承孔的孔径尺寸精度除II组孔的右孔0 62J8为IT8级外，其余孔均为IT7级2.3箱体的材料及毛坯种类的选择由于箱体的结构复杂，且其吸振性和耐磨性均要求较高，选择有一定的强度和良好的 减振性，铸造性能好的HT15-33铸铁为毛坯的材料⑴o又由于生产量为• 11批生产，因此为了提高生产率减少机械加工余量，应采用金展模机 械造型⑴，又由于箱体零件的I、II、III组支承孔均需铸岀，故还应安放型芯，此 外为消除残余应力,铸造后还应安排时效处理。

3 X6020B变速箱体的机械加工工艺规程设计3.1变速箱体机械加工时的主要问题作为箱体零件的变速箱体，其主要的加工表而是平而及其孔系一般情况下，平而 的加工精度要比孔系的加工精度容易实现因此，对于变速箱来说,机械加工过程中的主 要问题是如何实现孔的加工精度，如何处理好孔与平而Z间的相互关系由于该变速箱 体为小批量加工生产，因此满足其生产率的要求也是箱体加工过程中应考虑的主要因素3.1.1孔和平面的加工顺序箱体类零件的机械加工应遵循“先而后孔”的原则，即先加工箱体上的基准平面，再 以基准平面定位加工其它平面，然后再加工孔系变速箱体加工自然也应遵循这个原则 这样处理的原因主要是平而的而积大，定位时稳定可靠，且夹紧牢固，因而容易保证孔的 加工精度其次是，先加工平而可以先切去铸件表而的凹凸部分，为提高孔的加工精度 创造条件，而且这样做便于对刀及调整，同时也利于保护刀具，防止打刀和崩刃3.1.2粗，精加工分阶段进行对变速箱体的主要表而加工时应将粗，精加工分阶段进行，这是因为箱体的结构形状 复杂，主要表面的加工精度较高将粗，精加工分阶段进行可以消除，由粗加工所产生的 内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证箱体的加工精度•同时, 还能根据粗，精加工的不同要求来合理选用设备，有利于提高生产率。

3.1.3孔系加工方案的选择加工变速箱体的孔系吋，应选择能满足孔系加工精度要求的加工方法及设备这里 除了考虑加工精度和加工效率以外，还应该考虑影响经济效益的因素在满足精度耍求 及生产率的条件下，应该择价格最低的机床根据该箱休的加工精度和生产率要求，宜选用在专堂床上采堂模法锤孔和在摇 臂钻床上采用钻模法钻孔，扩孔，较孔的加工方案3.2机体机械加工时定位基准的选择3.2.1粗基准的选择粗基准的选择应满足以下要求：3.2.1.1保证各主要支承孔的加工余量均匀3.2.1.2保证装入箱体内的零件与箱壁有一定的间隙为了满足上述要求，应选择箱体的主要支承孔作为主要基准即以I、III支承孔和 ③作为粗基准限制工件的六个自由度由于是以孔作为粗基准来加工精基准面的，因此 当用精基准而定位加工I、III组支承孔时，就能保证其有足够的加工余量由于孔与壁 的位置是同一型芯铸成的，因而孔的余量均匀，也就间接保证了孔与箱壁的相对位置3.2.2精基准的选择从保证箱体的孔与孔，孔与平而，平而与平而Z间的位置关系考虑精基准的选择 应能保证箱体在整个加工过程中基本上都用统一的定位基准从原始零件图样可知，该 箱体的底平而1与1个主要支承孔平行，且它的而积大，又是箱体部件的装配基准而。

因 此它是理想的精基准用它来限制工件的三个自由度，然后再利用其它表而配合一起限 制工件的六个自由度，因此，它能满足整个的过程中都能采用统一•定位基准的要求3.3制订工艺路线平面加工方案：因为变速箱体的主要加工面的表面粗糙度分别为Ra1.6, Ra3.2, Ra 6.3因此需采用粗铳一精铳可以达到精度要求IT7〜IT9,表而粗糙度要求Ra 6.3〜Ra 0.8o三个支承孔的加工方案：粗镇一半精镇一精W[2]o可以达到精度要求IT7〜IT8,表而粗糙度要求Ra 1.6〜Ra0&孔径＜15〜20 mm, IT8〜9 , Ra3・2〜RJ.6的小孔，采用钻一（扩）-较的加工方案. 拟定工艺路线的出发点，应半是在保证零件质量的前提下，力求有高的生产率和低的 生产成本由于该变速箱体的生产类型为中批生产故需其工序适为集中，加工设备应 以一般的普通加工机床为主，辅以高效率的专用机床，夹具则应以专用夹具为主，尽量采 用高效快速的装夹方法工艺方案I：工序1:铸造工序2：时效工序3：上底漆工序4：粗铳5而工序5:精铳5而工序6:粗铳1、4、6面工序7：精铳1、4、6而工序8：粗、精铳2、3面工序9：粗镇I、II、III组支承孔工序10：精锂I、II、III组支承孔工序11:钻、扩，较0 2OH8。