工艺规程设计-毕业设计

1 绪论数控加工技术是先进制造技术的基础与核心，数控机床是工厂制动化的基础，数控加工技术的普及将使现代制造技术产生巨大的变革，数控化比率更是一个国家制造业现代化水平的重要标志。

数控加工技术的发展直接影响到国民经济各部门制造技术水平的提高本次毕业设计是为了让我们更清楚地理解怎样确定零件的加工工艺，为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础。

随着科学技术水平的提高，数控机床将随着工业的发展而快速的成为机械加工行业不可缺少的重要加工工具，数控机床是一种高精度的自动化设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，数控技术在现代制造业的应用已经越来越广泛。

随着数控机床的广泛应用与现代企业对零件加工精度要求的提高，对数控技术人才的需求量也越来越大。

数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式，产品结构带来了深刻的变化。

也给传统的机械，机电专业的人才带来新的机遇和挑战。

随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织。

我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。

数控技术是制造实现自动化，集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。

作为一名数控专业的学生，对数控技术知识的运用将是一项重要的技能1.1 犁刀变速齿轮箱体背景及发展趋势箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作.因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求.由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型;有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等.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(如航空发动机上的箱体等).在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯.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.1.2 犁刀变速齿轮箱体的设计内容及要求随着机加行业技术的迅猛发展，零件工艺规程的分析与制定已经成为机械加工的前提和依据。

因此研究变速齿轮箱体零件工艺规程与专用夹具设计具有很强的现实意义。

通过对机床的工作原理及其变速箱体零件工艺规程的学习与研究，了解到如何合理制定箱体零件的工艺规程，并根据实际，设计合适的专用夹具，从而适应并发展机加技术。

本课题对犁刀变速齿轮箱体进行工艺规程设计。

通过查阅文献资料，分析确定工艺的内容和设计的要求，并对犁刀变速齿轮箱体进行工艺规程设计、工艺路线和工艺卡片的制定等。

要求：（1）完成绘制零件图、装配图等；（2）机械制图应遵从最新的国家标准；（3）完成对零件的工艺分析、工艺设计的要求等；2 犁刀变速齿轮箱体机械加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的结构分析犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。

旋耕机通过该零件的安装平面（图2-1零件图上的N 面）与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓固定，实现旋耕机的正确联接。

N 面上的mm 134φ⨯ 孔即为螺栓联接孔，9102F φ⨯孔即为定位销孔。

图2-1所示，犁刀变速齿轮箱体2内有一个空套在犁刀传动轴上的犁刀传动齿轮5，它与变速箱的一倒档齿轮常啮合。

图2-1 犁刀变速齿轮箱体传动示意图1 — 左臂壳体2 — 犁刀变速齿轮箱3 — 操纵杆4 — 啮合套5 — 犁刀传动齿轮6 — 轴承7 — 右臂壳体8 — 犁刀传动轴9 — 链轮犁刀传动轴8的左端花键上套有啮合套4，通过拨叉可以轴向移动，啮合套 4和犁刀传动齿轮5相对的一面都有牙嵌，牙嵌结合时，动力传给犁刀传动轴8。

其操作过程通过安装在930H S φ孔中的操纵杆3，操纵拨叉而得以实现。

2.1.2 零件的技术要求分析由图2-1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，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。

该零件上的主要加工面为N 面、X 面、V 面和7802H φ⨯孔。

N 面的平面度0.05mm 直接影响旋耕机与拖拉机变速箱的接触精度及密封。

7802H φ⨯孔的同轴度mm 04.0φ，与N 面的平行度0.07mm ，与X 面及V 面的垂直度mm 1.0φ以及X 面相对V 面的平行度0.055mm ，直接影响犁刀传动轴对N 面的平行度及犁刀传动齿轮的啮合精度、左臂壳体及右臂壳体孔轴线的同轴度等。

因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来。

9102F φ⨯孔的两孔距尺寸精度()mm 05.0140±以及()mm 05.0140±对X 面的平行度0.06mm ，影响旋耕机与变速箱联接时的正确定位，从而影响犁刀传动齿轮与变速箱倒档齿轮的啮合精度。

2.2 机械加工工艺规程设计2.2.1 计算生产纲领，确定生产类型该犁刀变速齿轮箱体，该产品年产量为5000台，设其备品率为16％，机械加工废品率为2％，现制订该零件的机械加工工艺规程。

技术要求：（1） 铸件应消除内应力；（2） 未注明铸造圆角为R2－R3；（3） 铸件表面不得有粘砂、多肉、裂纹等缺陷；（4） 允许有非聚集的孔眼存在，其直径不大于5mm ，深度不大于3mm ，相距不小于30mm ，整个铸件上孔眼数不多于10个；（5） 未注明倒角为 455.0⨯；（6） 所有螺孔锪90°锥孔至螺纹外径；（7）去毛刺，锐边倒钝；（8）同一加工平面上允许有直径不大于3，深度不大于15，总数不超过5 个孔眼，两孔之间距不小于10，孔眼边距不小于3；（9）涂漆按NJ226—31执行；（10）材料 HT200；N＝()%Q+n+∙%1ba＝()15000+⨯⨯16%%2＝年5900件式中 N—零件的年生产纲领（件/年）；Q—产品的年生产量（台/年）；n—每台产品中该零件的数量（件/台）；a—备品率；b—废品率；犁刀变速齿轮箱体年产量为5900年件，现通过计算，该零件质量约为7Kg。

根据表2-1，确定生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批量生产。

表2-1 零件生产类型生产纲领（件/年）生产类型重型机械中型机械小型机械单件生产<5 <20 <100小批生产5~100 20~200 100~500中批生产100~300 200~500 500~5000大批生产300~1000 500~5000 5000~50000大量生产>1000 >500 >500002.2.2 确定毛坯的制造形式根据零件材料 HT200确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为5900年件，该零件质量约为7Kg，可知，其生产类型为大批量生产。

毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。

又由于箱体零件的内腔及mm⨯的孔需铸出。

故还应安放型芯。

802φ此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。

（1）零件——毛坯综合图零件—毛坯综合图一般包括以下内容：铸造毛坯形状、尺寸及公差、加工余量与工艺余量、铸造斜度及圆角、分型面、浇冒口残根位置、工艺基准及其他有关技术要求等。

（2）零件——毛坯综合图上技术条件一般包括下列内容：①合金牌号。

②铸造方法。

③铸造的精度等级。

④未注明的铸造斜度及圆角半径。

⑤铸件的检验等级。

⑥铸件综合技术条件。

⑦铸件交货状态：如允许浇冒口残根大小等。

⑧铸件是否进行气压或液压试验。

⑨热处理硬度。

零件——毛坯综合图，图2-2所示。

图2-2 零件-毛坯综合图犁刀变速齿轮箱体简图2-3所示图2-3 犁刀变速齿轮箱体简图2.3 选择加工设备、工艺装备及各表面加工方案2.3.1 确定加工设备及工艺装备由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。

其生产方式为以通用机床加专用夹具为主。

辅以少量专用机床的流水生产线。

工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。

（1）粗铣 N面考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择X52K 立式铣床。

选择直径D为mm的C类可转位面铣刀，专用夹具和游标卡尺。

200（2）精铣N面由于定位基准的转换，宜采用卧铣，选择 X62W卧式铣床。

选择与粗铣相同型号的刀具。

采用精铣专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。

（3）铣凸台面采用立式铣床 X52K 、莫氏锥柄面铣刀、专用铣夹具、专用检具。

粗铣X 及V 面采用卧式双面组合铣床，因切削功率较大，故采用功率为 5.5kW 的1T×32型铣削头。

选择直径为mm 80φ的C 类可转位面铣刀、专用夹具、游标卡尺。

（4）精铣X 及V 面采用功率为1.5kW 的1TXb20M 型铣削头组成的卧式双面组合机床。

精铣刀具类型与粗铣的相同。

采用专用夹具。

（5）粗镗7802H φ⨯采用卧式双面组合镗床，选择功率为1.5kW 的1TA20镗削头。

选择镗通孔的镗刀、专用夹具、游标卡尺。

（6）精镗7802H φ⨯孔采用卧式双面组合镗床，选择功率为1.5kW 的1TA 20镗削头。

选择精镗刀、专用夹具。

（7）工序20（钻扩铰孔9102F φ⨯至992F φ⨯孔口倒角 451⨯，钻孔mm 134φ⨯）选用摇臂钻床Z3025。

选用锥柄麻花钻；锥柄扩孔复合钻，扩孔时倒角；选用锥柄机用铰刀、专用夹具、快换夹头、游标卡尺及塞规。

锪mm 224φ⨯平面选用直径为mm 22φ 、带可换导柱锥柄平底锪钻，导柱直径为mm 13φ 。

（8）工序100所加工的最大钻孔直径为mm 20φ，扩铰孔直径为mm 30φ。

故仍选用摇臂钻床Z3025。

钻mm 20φ孔选用锥柄麻花钻，扩铰930H S φ孔用专用刀具， 64M ⨯螺纹底孔用锥柄阶梯麻花钻，攻螺纹采用机用丝锥及丝锥夹头。

采用专用夹具。

mm 20φ、mm 30φ孔径用游标卡尺测量，64M ⨯螺孔用螺纹塞规检验，球形孔930H S φ及尺寸mm 2.006+，用专用量具测量，孔轴线的倾斜 30用专用检具测量。

（9）128M ⨯螺纹底孔及882N φ⨯ 孔选用摇臂钻床 Z3025加工。

128M ⨯螺纹底孔选用锥柄阶梯麻花钻、选用锥柄复合麻花钻及锥柄机用铰刀加工882N φ⨯孔。

采用专用夹具。

选用游标卡尺和塞规检查孔径。

（10）128M ⨯螺孔攻螺纹选用摇臂钻。

采用机用丝锥、丝锥夹头、专用夹具和螺纹塞规2.3.2 各表面加工方案根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：N 面：粗车 —— 精铣；X 面和 V 面：粗铣 —— 精铣；凸台面：粗铣；mm 802φ⨯孔：粗镗 —— 精镗；7级～9级精度的未铸出孔：钻一扩一铰；螺纹孔：钻孔一攻螺纹。