机械制造工艺学课程设计说明书题目：设计减速器箱盖零件的机械加工艺规程(年产量为2000件)班级学号学生指导教师北京科技大学天津分院2015 年 7 月 6日北京科技大学天津分院机械制造工艺学课程设计任务书题目：减速器箱盖零件的机械加工工艺规程设计(年产量为2000件) 内容：(1)零件图1张(2)毛坯图1张(3)机械加工工艺卡片1套(4)课程设计说明书1份班级学号学生指导教师2015 年 7 月 6 日目录一、减速器箱盖的分析................................ 错误!未定义书签。
1.1 减速器箱盖的工艺分析 (1)1.2确定毛坯的制造形式 (3)1.3箱体零件的结构工艺性 (4)二、工艺规程设计 (4)2.1加工工艺过程 (4)2.2确定各表面加工方案 (4)2.3确定定位基准 (4)2.3.1粗基准的选择 (4)2.3.2精基准选择的原则 (5)2.4工艺路线的拟订 (5)2.4.1工序的合理组合 (5)2.4.2拟定加工工艺规程 (6)三、机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)3.1毛坯的外廓尺寸 (7)3．2主要平面加工的工序尺寸及加工余量 (7)3.3加工的工序尺寸及加工余量 (7)四、确定切削用量及基本工时 (8)4.1工序5 铣下分割面 (8)4.2工序6 铣可视窗口面 (8)4.3工序7钻孔 (9)结论 (11)参考文献 (11)致谢 (11)附件 (12)一减速器箱盖的分析1.1 减速器箱盖的工艺分析减速器箱盖的三维实体图如图2-1所示：图2-1 减速器箱盖减速器箱盖的二维图如图2-2、2-3、2-4所示：图2-2俯视图图2-3正视图图2-4左视图通过上述各图对工件进行工艺分析，可知：要加工孔的孔轴配合度为H7，其中两轴孔的表面粗糙度为Ra3.2um,两轴孔的平行度为0.03mm。
其它孔的表面粗糙度为Ra小于6.3um，盖体上平面表面粗糙度为Ra小于12.5um,端面表面粗糙度为Ra小于6.3um，未注明的倒角为2×45，表面粗糙度为Ra小于12.5um。
1.2确定毛坯的制造形式图2-3 零件毛坯图箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜。
有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯。
毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采用木模手工造型;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于30~50mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量由于铸铁容易成形，由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁。
1.3箱体零件的结构工艺性箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意箱盖的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。
为了减少加工中的换刀次数，箱盖上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，本箱盖分别为直径M10和M12。
二、工艺规程设计2.1 加工工艺过程由以上分析可知，该箱盖零件的主要加工表面是平面和孔系。
一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。
因此，对于箱盖来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以及各尺寸精度。
2.2确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。
设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。
对于我们设计减速器箱盖的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法及设备。
除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。
在满足精度要求及生产率的条件下，考虑到成本问题应选择价格较底的机床。
2.3确定定位基准2.3.1粗基准的选择选粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。
粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。
（2）选择加工余量要求均匀的重要表面为粗基准。
（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。
（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。
有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经粗加工。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证箱盖在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。
从箱盖零件图分析可知，主要是选择加工箱盖底面的装夹定位面为其加工粗基准。
2.3.2精基准选择的原则（1）基准重合原则。
即尽可能选择设计基准作为定位基准。
这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
（2）基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。
基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。
（3）互为基准的原则。
选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。
自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。
此外，还应选择工件上精度高。
尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。
并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证箱盖在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。
选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度。
本次工艺设计所采用的加工粗基准为上箱体与下箱体的结合面，加工上箱体的下结合面，作为定位的粗基准。
2.4工艺路线的拟订对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。
箱盖的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。
具体安排是先以孔和面定位粗、精加工相应面，后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。
第一阶段主要完成平面，，紧固孔和定位空的加工，为箱体的装合做准备；第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。
2.4.1工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。
确定工序数的基本原则：（1）工序分散原则（2）工序集中原则加工工序完成以后，将工件清洗干净。
清洗是在80―90ml的含0.4%～1.1%苏打及0.25%～0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。
清洗后用压缩空气吹干净。
保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。
2.4.2拟定加工工艺规程零件加工工艺如表3-1所示：表3-1工艺规程卡三、机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定3.1毛坯的外廓尺寸图4-1为毛坯的外廓尺寸图：图4-1毛坯外廓考虑其加工外廓尺寸为230×104×70mm，表面粗糙度要求R a为12.5um，根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.3—5及表2.3—6，按公差等级7—9级，取7级，加工余量等级取F级确定，毛坯长：230+2×4=238mm宽：104+2×4=112mm高：70+2×4=78mm3. 2主要平面加工的工序尺寸及加工余量为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序5的铣削深度a p=4mm，工序6的铣削深度a p=4mm.3. 3加工的工序尺寸及加工余量（1）钻6-Φ22mm孔钻孔：6-Φ22mm钻圆柱销孔：2-Φ4mm攻孔：M3mm四、确定切削用量及基本工时4.1工序5 铣下分割面（1）加工条件：工件材料：灰铸铁加工要求：粗铣箱盖下顶面，保证下面尺寸4mm机床：卧式铣床X63刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d w=225mm,齿数Z=20量具：卡板（2）计算铣削用量已知毛坯被加工长度为230mm，最大加工余量为Z max=4mm,可一次铣削，切削深度a p=4mm确定进给量f：根据《工艺手册》），表2.4—75,确定f z=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min根据表2.4—86,取n w=37.5r/min,故实际切削速度为：V=πd w n w /1000=26.5(m/min) \ (5-1) 当n w=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=f z zn z=0.2×20×37.5=150(mm/min) (5-2) 切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=125+3+2=130mm故机动工时为：t m =130÷150=0.866min=52s辅助时间为：t f=0.15tm=0.15×52=7.8s其他时间计算：6%×（t b+t x)=6%×(52+7.8)=3.58s故工序5的单件时间：t dj=t m+t f+t b+t x =52+7.8+3.58=63.4s (5-3)4.2工序6 铣上可视窗口面（1）加工条件：工件材料：灰铸铁加工要求：铣箱体上可视窗口面，保证顶面尺寸4 mm机床：卧式铣床X63刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d w=225mm,齿数Z=20量具：卡板（2）计算铣削用量已知毛坯被加工长度为230mm，最大加工余量为Z max=2.5mm,留磨削量0.05mm，可一次铣削，切削深度a p=4mm确定进给量f：根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表 2.4—75,确定fz=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min根据表2.4—86,取n w=37.5r/min;由公式（5-1）得故实际切削速度为：V=πd w n w /1000=26.5(m/min)当n w=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=f z zn z=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为l+l1+l2=330+3+2=335mm故机动工时为：t m =335÷150=2.23min=134s辅助时间为：t f=0.15t m=0.15×134=20.1s其他时间计算：t b+t x=6%×(134+20.1)=9.2s故工序6的单件时间：t dj=t m+t f+t b+t x =134+20.1+9.2=163.3s4.3工序7钻孔（1）钻6-Φ22mm孔工件材料：灰铸铁加工要求：钻6个直径为22mm的孔机床：立式钻床Z535型刀具：采用Φ20mm的麻花钻头走刀一次，扩孔钻Φ22mm走刀一次Φ20mm的麻花钻：f=0.25mm/r（《工艺手册》表5-22—P107)v=18m/min（《工艺手册》表5-22—P107)由于是加工6个相同的孔，故总时间为T=6×(t1 +t2)=6×(10.8+10.8)=129.6s辅助时间为：t f=0.15t m=0.15×129.6=19.44s其他时间计算：t b+t x=6%×(129.6+19.44)=8.9424s故单件时间：t dj=t m+t f+t b+t x =129.6+19.44+8.9424=157.98s （2）钻4-Φ4mm孔工件材料：灰铸铁加工要求：攻钻4个公制螺纹M4mm的孔机床：立式钻床Z535型刀具：Φ4mm的麻花钻4丝锥钻M4的孔f=0.10mm/r（《工艺手册》表5-22—P107）v=0.18m/min（《工艺手册》表5-22—P107）由于是加工4个相同的孔，故总时间为T=4×t=4×22.5=90s辅助时间为：t f=0.15t m=0.15×90=13.5s其他时间计算：t b+t x=6%×(90+13.5)=6.2s故单件时间：t dj=t m+t f+t b+t x =90+13.5+6.2=109.7s辅助时间为：t f=0.15tm=0.15×61.2=9.2s其他时间计算：t b+t x=6%×(61.2+9.2)=4.2s故单件时间：t dj=t m+t f+t b+t x =61.2+9.2+4.2=74.6s故工序8的总时间：T=105.3+99.5+109.7+74.6=389.1s结论通过这次课程设计，使我对零件的制造过程、加工工艺规程和夹具设计都有了更进一步的认识和了解，也加深了对大学中所学基础知识的学习和理解。