1、 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 页本 科毕业论文（设计）论文（设计）题目：传动壳体机加工工艺及顶面钻孔夹具设计学 院： 明 德 学 院 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级： 机自 11151 班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2010 年 5 月 26 日贵州大学本科毕业论文(设计) 贵州大学本科毕业论文（设计）诚信责任书全套图纸加 153893706本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名： 日 期： 贵州大学本科毕业论文(设计
2、) 第 I 页目录目录 I摘 要 .IVABSTRACTV前 言 .1第一章 零件分析 .21.1 零件的作用 .21.2 零件的结构分析 .21.2.1 主视图 31.2.2 俯视图 41.2.3 左视图（A-A） .51.2.4 B-B 剖视图 61.2.5T-T 剖视图 .71.3 零件的工艺分析和加工方法的确定 .81.3.1 前后面及中腔孔的工艺分析和加工方法的确定 81.3.2 顶面的工艺分析和加工方法的确定 91.3.3 左面的工艺分析及加工方法的确定 .101.3.4 右面的工艺分析及加工方法的确定 .10第二章 毛坯设计 .122.1 确定生产纲领 .122.1.1 确定壳体
3、零件的生产类型 .122.2 确定毛坯的制造方法 .122.3 铸件机械加工余量的确定 .122.4 毛坯尺寸的确定 .142.4.1 确定外形毛坯尺寸 .14贵州大学本科毕业论文(设计) 第 II 页2.4.2 确定前面两轴承孔毛坯尺寸 .142.4.3 确定左面孔毛坯尺寸 .142.4.4 确定后面两轴承孔毛坯尺寸 .152.4.5 确定左面孔毛坯尺寸 .15第三章 工艺规程设计 .163.1 定位基准的选择和机床的选择 .163.1.1 粗基准的选择 .163.1.2 精基准的选择 .163.2 制定工艺路线 .173.2.1 工艺路线方案一 .173.2.2 工艺路线方案二 .173.
4、3 机床的选择 .183.3.1 机床的选择 183.3.2 夹具的选择 183.3.3 刀具的选择 193.4 机床和方案的比较与分析 .20第四章 确定切削用量 .214.1 粗铣右端面 .214.2 上端面加工 .214.2.1 粗、精铣上端面 214.2.2 工艺孔 26 和 18.5 加工 .214.2.3 钻上端面 M8-6H 螺纹孔 .224.3 前端面加工 .224.3.1 粗、精铣前端面 224.3.2 加工前端面轴承孔 106、72 和 M12 螺纹孔 224.4 后端面加工 .234.4.1 粗、精铣后端面 23贵州大学本科毕业论文(设计) 第 III 页4.4.2 加工
5、后端面轴承孔 106、72 和 M12 螺纹孔 234.5 左端面加工 .234.5.1 粗、精铣左端面 234.5.2 加工左端面内外墙孔 52、15 .244.6 右端面加工 .244.6.1 精铣右端面 244.6.2 加工右端面内外墙孔 24第五章 顶面钻孔夹具的设计 .265.1 夹具的作用及要求 .265.1.1 夹具的作用 .265.1.1 夹具的要求 .265.2 夹具设计方案一 .275.2.1 夹具图及说明 275.2.2 方案一夹具装夹图 295.3 夹具设计方案二 .305.3.1 夹具图及说明 305.3.2 方案二夹具装夹图 335.4 方案对比与选择 .345.5
6、 顶面钻孔定切削用量及基本工时计算 .345.6 切削力计算 .365.3 夹紧力计算 .37结 论 .39致 谢 .40参考文献 .41贵州大学本科毕业论文(设计) 第 IV 页传动壳体机加工工艺及顶面钻孔夹具设计摘 要本设计是传动壳体机加工工艺及顶面钻孔夹具设计。传动壳体机是一种支承和包容各种传动机构的箱形零件。第一步，进行零件的结构分析，从主视图、俯视图、左视图、B B 视图、CC 视图、TT 视图角度分析，得出零件的具体形状。第二步，零件的各个加工面和加工孔进行工艺分析，确定面与孔的加工方法并绘制与之对应的毛坯图 。由此确定毛坯的生产纲领、制造方法、铸件机械加工余量等级。第三步通过毛坯
7、图设计工艺规程，确定定位基准、工艺路线和铣、钻、铰切削用量，从而选择对应的加工机床和铣刀、钻头、铰刀的尺寸与材料。最后，顶面钻孔夹具的设计，计算定位误差和夹紧力。本次设计过程涉及到机械制造专业的一系列专业知识，包括了图纸分析、毛坯图绘制、毛坯制造、工艺设计、切削用量、加工余量、机床选择、刀具选择、定位、误差分析、夹紧等。其相关的零部件数据是查阅的专业工具书，并通过计算来完成。关键词：传动壳体、顶面钻孔、工艺规程、定位误差贵州大学本科毕业论文(设计) 第 V 页Machining process and drive shell top surface drilling fixture desig
8、nAbstractThis design is a drive shell at the top of the machining process and drilling fixture design.Drive shell machine is a kind of support and tolerance box-type parts of various kinds of driving mechanism.First in the design of parts of structure analysis,including front view、vertical view、left
9、 view、B-B view、C-C view、T-T view,it is concluded that parts of the specific shape. Again to parts of the machining surface and hole for process analysis,it determines the surface and hole machining method and maps with the matching the corresponding blank.According to the above, we can determine the
10、 blank production platform 、methods、and the casting machining allowance level.On the basic of Blank drawing design procedure determine the locating datum、process route and the dosage of milling、drilling 、cutting,select the corresponding processing machine tool、the right size of milling、drilling 、cut
11、ting and materials.The last is the top surface drilling fixture design、the positioning error calculation and the calculation of clamping force.The design process involves a series of professional machinery manufacturing professional knowledge,including the drawing、blank drawing 、blank manufacturing、
12、 process design 、cutting parameters、working allowance、machine tool selection、cutting tool selection、location、error analysis、clamping and so on.Its data is refer to professional books related parts and through the calculation to complete.Keywords:drive shell、top of the hole、technological procedure、lo
13、cation error贵州大学本科毕业论文(设计) 第 1 页前 言本次传动壳体机加工工艺及顶面钻孔夹具设计是对整个大学时期所学知识的综合检验，是整个大学教学内容中的一个重要的实践环节。通过这次毕业设计把所学的的知识在实践中应用，在实际的工艺，夹具设计中得到巩固、加深和发展，使我分析和解决生产实际问题的能力得以提高，为以后从事相关的技术工作奠定扎实的功底。通过这次设计，我得到了以下几方面的锻炼。1、能熟练的运用本专业课程及其他有关课程中的基本理论，以及在生产实习中学到的实践知识，正确地分析和解决一个零件在加工中定位、夹紧以及工艺路线的合理拟定等问题，从而保证零件制作的质量、生产率和经济性2、
14、通过夹具设计，进一步的提高了我的结构设计能力，能够根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力，既经济合理又能保证加工质量的夹具3、进一步提高计算、制图能力，能比较熟练的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等贵州大学本科毕业论文(设计) 第 2 页第一章 零件分析1.1 零件的作用传动壳体零件是机械中常见的一种零件，通常起支撑作用。它的应用范围很广，例如支撑旋转轴上的轴承，传递动力等等。本设计的传动箱壳体是一种支承和包容各种传动机构的箱型零件，由外墙、内支撑墙、轴承座，凸台及肋等构件组成。传动箱具有密封、防尘、隔热、隔音、储存润滑油和防护功能。由于零件的形状较为复杂，但是外形
15、尺寸不大，可采用铸造毛坯方式完成1.2 零件的结构分析图 1.2 零件图贵州大学本科毕业论文(设计) 第 3 页1.2.1 主视图图 1.2.1 主视图从零件图的主视图来看，能看出箱体零件的主要轮廓，主要由外墙、内支撑墙、轴承座组成。主视图中，能看到两个轴承孔和与之对应的轴承座尺寸，外墙与内墙上分别有 52 的加工通孔 6 个，35 加工通孔 1 个，20 加工通孔1 个， 30 加工外表面， M20 的螺纹孔。详细位置如下表表 1.2.1a表 1.2.1a位置 尺寸 表面粗糙度 个数左端面外墙 52 3.2 2左端面内墙 52 3.2 2右端面外墙 52 3.2 1右端面外墙 35 6.3
16、1右端面外墙 M20 1贵州大学本科毕业论文(设计) 第 4 页右端面内墙 20 6.3 1右端面内墙外表面 30 6.3 1在主视图中，可以看到标注的左端面、右端面和上端面的加工粗糙度要求为6.3;内外墙的图形轮廓，轴承座位置关系1.2.2 俯视图图 1.2.2 俯视图从俯视图我们可以看到顶面图形尺寸轮廓,俯视图中标明了零件的长和宽 ,分别是 494 毫米和 244 毫米；两个工艺孔分别是 26H7，18.5H 7，位置关系为以右端面粗基准像左 285 毫米找到 X 位置，以中心线向上 82 毫米找到 Y 位置，确定 26H7 的圆心位置，以 26H7 圆心为基准向右移动 233 毫米，再向
17、下移动206 毫米，确定 18.5H7 的圆心位置。再根据零件图上的位置关系标注 M8-6H的螺纹孔 14 个位置，具体见下表 1.2.2a表 1.2.2a位置 尺寸 表面粗糙度 个数零件顶面 26H7 3.2 1零件顶面 18.5H7 3.2 1贵州大学本科毕业论文(设计) 第 5 页零件顶面 M8-6H 螺纹孔 1在俯视图中，可以看到标注的前端面、后端面的加工粗糙度要求为 6.3；整个传动箱壳体的长和宽的尺寸，分别为 285.5 和 244。1.2.3 左视图（ A-A）图 1.2.3 左视图左视图是个剖视图，表现了箱体零件 A-A 剖从左向右看到的零件内壁轮廓以及 3 个孔外墙的尺寸和位
18、置（内墙尺寸在 T-T 视图中表现） 、两个轴承孔的 Y方向上的位置尺寸和表面粗糙度要求、内墙孔中心位置，具体如下表 1.2.3a贵州大学本科毕业论文(设计) 第 6 页表 1.2.3a位置 尺寸 表面粗糙度 个数A-A 剖 66 毛坯粗糙度 1A-A 剖 66 毛坯粗糙度 1A-A 剖 76 毛坯粗糙度 1前端面轴承孔 72 3.2 1后端面轴承孔 72 3.2 1前端面轴承孔 106 3.2 1后端面轴承孔 106 3.2 11.2.4 B-B 剖视图图 1.2.4 B-B 剖视图B-B 剖视图通过剖视展示了壳体零件的内部结构以及部分孔的尺寸，包括22、M10 、30、R38、76 、96
19、 等等部分孔的位置尺寸的标注，具体见下表贵州大学本科毕业论文(设计) 第 7 页1.4.2a表 1.4.2a位置 尺寸 表面粗糙度 个数B-B 剖视图位置 22 毛坯粗糙度 1B-B 剖视图位置 M10 螺纹孔 4B-B 剖视图位置 30 毛坯粗糙度 3B-B 剖视图位置 R38 毛坯粗糙度 1B-B 剖视图位置 76 毛坯粗糙度 1B-B 剖视图位置 96 毛坯粗糙度 11.2.5T-T 剖视图图 1.2.5 T-T 剖视图贵州大学本科毕业论文(设计) 第 8 页从 T-T 我们看到左视图的 3 个孔前端面后端面的大小是不一样的，分别是52 和 62、 52 和 62、 62 和 64，表面
20、粗糙度都是 3.2。位置 尺寸 表面粗糙度 个数T-T 剖视图表示位置52 3.2 2T-T 剖视图表示位置62 3.2 3T-T 剖视图表示位置64 3.2 1贵州大学本科毕业论文(设计) 第 9 页1.3 零件的工艺分析和加工方法的确定1.3.1 前后面及中腔孔的工艺分析和加工方法的确定从零件图俯视图我们能看到加工表面要求粗糙度为 6.3，从图中看出，前后端面都是非常平整的大端面，面积较大，我们可以用卧式龙门加工中心来完成前后端面的加工，通过查工具书机械加工技师综合手册表 6-36 铣头规格尺寸选择如下参数洗头：产品名称：卧式龙门加工中心铣床与铣床主轴的连接的锥角锥度号：7:24，50 号
21、燕尾角度（）：55铣床主轴孔锥度号：莫氏 4 号（31.267mm）铣头转速比：1:1回转角：360配套机床：卧式龙门加工中心由于零件前后端面的表面粗糙度要求为 6.3，通过查金属金属加工工艺及工装色剂表 4-5 得出需要通过先粗铣、在精铣方式才能达到 6.3 的粗糙度。从零件的主视图，我们可以看到两个中镗孔的位置分布关系，再从左视图中看找到中镗孔的尺寸为 106 粗糙度要求为 3.2 和 72 粗糙度要求为 3.2,通过查询金属加工工艺及工装设计表 4-2 需要达到这个精度需要通过粗镗、半精镗才能完成。参考机械加工技师综合手册表 6-38 镗头规格尺寸，可以选择如下参数镗头：产品名称：万能镗
22、头型号：Z11150最大镗削直径/mm ：150滑块最大行程/mm:15微进给（每格）/mm ：0.005贵州大学本科毕业论文(设计) 第 10 页刀杆孔直径/mm ：18衬套孔直径/mm ：4,8,12刀柄孔尺寸/mm ：6锥柄锥度号：莫氏 2、3、4 号；7:241.3.2 顶面的工艺分析和加工方法的确定在零件图中，顶面的壳体轮廓是加工面，要求表面粗糙度 6.3，有 M8 螺纹孔 14 个，还有工艺孔 26（孔壁要求粗糙度 3.2）和 18（孔壁要求粗糙度3.2） ，根据机械零件加工工序准则先面后孔的原则和先粗后精原则，确定加工工序为先加工轮廓表面，再加工工艺孔，最后钻螺纹孔的方法加工，通
23、过查工具书机械加工技师综合手册表 6-36 铣头规格尺寸选择如下参数洗头：产品名称：台座式立铣头型号：XC632与铣床主轴的连接的锥角锥度号：7:24，50 号导轨宽度/mm：400燕尾角度（）：55铣床主轴孔锥度号：莫氏 4 号（31.267mm）铣头与铣床转速比：1:1回转角：360配套机床：X63W外形尺寸（长宽高 mm）：510530440顶面的孔使用加工中心对壳件的上的工艺孔和螺纹孔进行钻孔、攻丝和扩孔、铰孔方式完成1.3.3 左面的工艺分析及加工方法的确定在零件图中可以看到，零件的左端表面是个平面，要求表面粗糙对为6.3，按照机械零件加工中先面后孔原则，优先加工左端面外表面。零件图
24、中主视图是从中部剖开的，可以看到壳体零件分为外墙和内墙，且外墙和内墙上有多个通孔，孔壁个要求不同的表面粗糙度，分别为表 1.3.3a 中数据贵州大学本科毕业论文(设计) 第 11 页表 1.3.3a尺寸 孔壁粗糙度 同心度要求 数量15Hg 12.5 0.04M 252K7 3.2 0.040.08252K7 3.2 0.0160.042由此看到同心度要求较高，选用加工中心加工，一次装夹铣端面：粗铣 精铣（查金属加工工艺及工装设计表 6.3）钻 15： 钻 （查金属加工工艺及工装设计表 4-5）镗 527：粗镗 精镗（查金属加工工艺及工装设计 表 4-5）1.3.4 右面的工艺分析及加工方法的
25、确定在零件图中可以看到，零件的右端表面是个平面，要求表面粗糙对为6.3，按照机械零件加工中先面后孔原则，优先加工右端面外表面。零件图中主视图是从中部剖开的，可以看到壳体零件分为外墙和内墙，且外墙和内墙上有多个通孔，孔壁个要求不同的表面粗糙度，分别为表 1.3.3a 中数据表 1.3.4a尺寸 孔壁粗糙度 同心度要求 数量52K7 3.2 0.04 0.016 152K7 3.2 110.04 0.016 162K7 3.2 110.04 0.016 162K7 3.2 110.04 0.016 162K7 3.2 110.04 0.016 164K7 3.2 110.04 0.016 120H
26、8 6.3 130 6.5 135H8 6.3 1.由此看到同心度要求较高，选用加工中心加工，一次装夹贵州大学本科毕业论文(设计) 第 12 页铣端面：粗铣 精铣（查金属加工工艺及工装设计表 6.3）镗 64K7：粗镗 精镗（查金属加工工艺及工装设计表 4-5）镗 62K7：粗镗 精镗（查金属加工工艺及工装设计表 4-5）镗 35H8：粗镗 精镗（查金属加工工艺及工装设计表 4-5）铣 30： 粗镗 精镗（查金属加工工艺及工装设计表 4-5）钻 20H8: 钻 铰（查金属加工工艺及工装设计表 4-5）第二章 毛坯设计2.1 确定生产纲领2.1.1 确定壳体零件的生产类型零件的生产纲领为 =(1
27、+)其中，产品的年产量为 Q=10000 台/年，每台产品中该壳体零件的数量 n=1件/台，零件备品率 a=4%，零件废品率 b=1%。Q=1000X1X(1+4%+1%)=10500 件/台从计算结果可知零件为大批量生产。贵州大学本科毕业论文(设计) 第 13 页2.2 确定毛坯的制造方法从零件图形看到零件是个箱体零件，结构复杂，壁厚要求高、均匀、无突然变化、无尖堎尖角，防止产生应力集中现象，材料选择 HT2040从生产纲领中确定壳体零件为成批量生产，生产量较大，应采用精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。通过提高毛坯精度使毛坯的形状与尺寸尽量与成品接近，力求实现少、无切屑加工。综合上述，选择
28、熔模铸造方式进行毛坯制造。2.3 铸件机械加工余量的确定由于毛坯不能达到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便经过机械加工来达到这些要求。加工余量是指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度。加工余量分为工序余量和总余量。根据材料的特性，查询机械加工余量手册表 5-34 得出零件外表面的留6mm 的加工余量。零件外表余量如图 2.2a 主视图、2.2b 左视图、2.2c 俯视图所示：图 2.2a 主视图贵州大学本科毕业论文(设计) 第 14 页图 2.2b 左视图图 2.2c 俯视图贵州大学本科毕业论文(设计) 第 15 页2.4 毛坯尺寸的确定2.4.1 确定外形毛坯尺寸查询机械
29、加工余量手册表 5-34 得出零件外表面留的加工余量 ，及考虑在铸造过程中，表面会产生气泡等部分，因此，加工余量得留大点。从而得出粗铣各表面的加工余量为 6mm。零件外表余量如图 2.2a 主视图、2.2b 左视图、2.2c 俯视图所示得出外毛坯外表尺寸为 506mmX276mmX408mm(长 X 宽 X 高) 。2.4.2 确定前面两轴承孔毛坯尺寸由零件图可知表面粗糙度为 3.2，通过查询金属机加工工艺手册表 4-5和机械加工余量手册表 5-59 得出需要粗镗、半精镗两道工序才能完成，所以两个轴承孔的毛坯尺寸分别为 100 和 68。2.4.3 确定左面孔毛坯尺寸零件图中，左面孔有内墙孔和
30、外墙孔，内外墙孔有同心要求，孔壁要求表面粗糙度，在零件图中都有详细标注，粗糙度分别为:15 粗糙度 12.552 粗糙度 3.2通过查询金属机加工工艺手册表 4-5 和机械加工余量手册表 5-59得出孔 15 可直接钻出， 52 共四个通过粗镗和半精镗才能达到 3.2 的粗糙度，故预留 4mm 的加工余量，得出毛坯尺寸为 48。2.4.4 确定后面两轴承孔毛坯尺寸由零件图可知表面粗糙度为 3.2，通过查询金属机加工工艺手册表 4-5和机械加工余量手册表 5-59 得出需要粗镗、半精镗两道工序才能完成，所以两个轴承孔的毛坯尺寸分别为 100 和 68。2.4.5 确定右面孔毛坯尺寸零件图中，右面
31、孔有内墙孔和外墙孔，内外墙孔有同心要求，孔壁要求表贵州大学本科毕业论文(设计) 第 16 页面粗糙度，在零件图中都有详细标注，通过查询金属机加工工艺手册表 4-5和机械加工余量手册表 5-59 得出需要粗镗、半精镗两道工序才能完成。得出各孔的毛坯尺寸分别为 48、32 、56、58。第三章 工艺规程设计3.1 定位基准的选择和机床的选择3.1.1 粗基准的选择粗基准的选择原则1） 选用的粗基准应便于定位、装夹和加工，并使夹具结构简单。2） 如果必须首先保证工件加工面与不加工面之间的位置精度要求，则应以该不加工面为粗基准。3） 为保证某重要表面的加工余量小而均匀，应选择该表面为粗基准。4） 为使
32、毛坯上多个表面的加工余量相对较为均匀，应选择该表面为基准。贵州大学本科毕业论文(设计) 第 17 页5） 粗基准面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。6） 粗基准一般只能使用一次（尤其是主要定位基准） ，以免生产较大的位置误差。通过以上的条件，结合壳体零件图纸，选择右端面为粗基准3.1.2 精基准的选择精基准选择原则1） 所选定位基准应便于定位、装夹和加工，要有足够的的定位精度。2） 遵循基准统一原则。当工件以某一组粗基准定位，可以比较方便地加工其余多数表面时，应在这些表面的加工各工序中，采用这同一组基准来定位。这样，减少工装设计和制造，避免基准转换误差，提高生产率3） 遵循基准
33、重合原则。表面最后精加工需保证位置精度时，应选用设计基准为定位基准的方法，称为基准重合原则。在用基准统一原则定位，而且不能保证位置精度的那些表面的精加工，必须采用基准重合原则。4） 自为基准原则。当有的表面精加工工序要求余量小而均匀时，可利用被加工表面本身为定位基准的方法，叫做自为基准原则。此时的位置精度应要求由先行工序保证。综合上述，再结合图纸，选择壳体零件上表面工艺孔 26 和 18.5 为精基准，对零件整个加工过程进行定位。3.2 制定工艺路线3.2.1 工艺路线方案一1、铸模2、熔模铸造毛坯3、时效处理4、画线5、粗铣右端面6、以右端面为粗基准，粗铣上端面7、以右端面为粗基准，精铣上端
34、面8、加工上端面工艺孔 26 和 18.5 钻扩铰贵州大学本科毕业论文(设计) 第 18 页9、以工艺孔为定位基准粗、精铣前端面10、以工艺孔为定位基准粗、精铣后端面11、以工艺孔为定位基准粗、精铣左端面12、以工艺孔为定位基准精铣右端面13、以工艺孔为定位基准，加工上表面螺纹孔 M814、以工艺孔为定位基准，加工左端面内外墙孔 52、1515、以工艺孔为定位基准，加工右端面内外墙孔 52、35 、20、62、6416、以工艺孔为定位基准，加工前端面轴承孔 106、72 、M12 螺纹孔17、以工艺孔为定位基准，加工后端面轴承孔 106、72 、M12 螺纹孔18、清洗整个箱体零件19、给非加
35、工表面涂耐油漆3.2.2 工艺路线方案二1、铸模2、熔模铸造毛坯3、给非加工表面上耐油漆4、时效处理5、画线6、粗铣右端面7、以右端面为粗基准，粗铣上端面8、以右端面为粗基准，粗、精铣上端面8、加工上端面工艺孔 26 和 18.5 钻扩铰9、以轴承孔为定位基准，加工上表面螺纹孔 M810、以工艺孔为定位基准粗、精铣前端面11、以工艺孔为定位基准，加工前端面轴承孔 106、72 、M12 螺纹孔12、以工艺孔为定位基准粗、精铣后端面13、以工艺孔为定位基准，加工后端面轴承孔 106、72 、M12 螺纹孔14、以工艺孔为定位基准粗、精铣左端面15、以工艺孔为定位基准，加工左端面内外墙孔 52、1
36、5贵州大学本科毕业论文(设计) 第 19 页16、以工艺孔为定位基准精铣右端面17、以工艺孔为定位基准，加工右端面内外墙孔 52、35 、20、62、6418、清洗整个箱体零件19、再次给非加工表面涂油漆20、油封入库3.3 机床的选择3.3.1 机床的选择选择机床应遵循如下原则：1、机床的加下范围应与零件的外廓尺寸相适应；2、机床的精度应与工序加工要求的精度相适应；3、机床的生产率应与零件的生产类型相适应。在最终传动箱壳体的加工过程中，为了提高生产率将大量使用专用机床，如钻、孔、锉孔工序中会用到专用钻床和专用锉床。在铣端面、倒角和攻教工序中会用到通用机床。通用机床是在机械加工工艺人员手册上查
37、找，具体机床的选用见后面的加工下艺过程卡。3.3.2 夹具的选择机床夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将工件牢固地夹紧的一种工艺装备。它的主要作用是：可靠地保证工件的加下精度：提高加工效率；减轻劳动强度：充分发挥和扩大机床的工艺性能。夹具的种类很多，按夹具的应用范围分类，可分为通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具；按夹具上的动力源分类，可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动火具、磁力火具和真空夹具等。在单件、小批量生产时，应尽可能采用通用夹具。为提高生产率，在条件允许时也可采用组合夹具。中批以上生产时，应采用专用夹具，以提高生产效率，夹具的精度应与工序的加工精度相适应。最终传动
38、箱壳体的生产属于大批量生产，为了提高生产率，加工中应该采用专用夹具。为此要为生产线上的工序专门设计一套夹具。对于动力源，由于传动箱贵州大学本科毕业论文(设计) 第 20 页壳体的加工属于大批量生产，应该采用气动或液压夹紧，可大大减轻劳动强度，缩短辅助时间，大大提高生产率。3.3.3 刀具的选择刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加 T 表面的尺寸、工件材料、所要求的精度和表面粗糙度、生产率及经济性等，在选择时一般尽可能采用标准刀具，必要时可采用高生产率的复合刀具和其它一些专用刀具。传动箱壳体的加工基本都采用标准刀具，可以在机械加工工艺手册上查到。铣平面时大都采用镶齿套式面铣刀，铣平面时用
39、数控加工中心下，选用直柄立式铣刀。锉刀则根据孔的大小不同分别选取。钻孔时大都选用锥柄麻花钻，这种钻头有足够的强度，排屑容易。对于刀具的材料，常用的刀具材料有碳素工具钢、高速钢、硬质合金。其中碳素工具钢指含碳的质量分数在 0.65至 35的优质钢碳钢。常用牌号有 TSA、T10A 和 T12A 等，其中以 T12A 用的最多，淬火后硬度可达（5864)HRC，红硬性达 250、3000C 左右，允许的切削速度Vc=510m/min，所以一般用于制造手用和切削速度很低的工具，如锉刀、手用锯条、蟆锥和板牙等。而高速钢是在高碳钢中加入较多的合金元素W、 Gr、v 、Mo 等与 C 生成碳化物制得的。加
40、入合金元素后，细化了晶粒，提高了合金的硬度。所以一般高速钢的淬火硬度可达（6367)HRC ，红硬性可达550650。允许的切削速度 Vc 可比合金工具钢提高 12 倍。它具有较高的强度，在所有刀具材料中它的抗弯强度和冲击韧度最高，是制造各种刃型复杂刀具的主要材料。而硬质合金的耐热性比高速钢高得多，约在 80010000C，允许的切削速度约是高速钢的 410 倍。硬度很高，但它的抗弯强度为 1.11.5Pa，只是高速钢的一半，冲击韧度不足高速钢的 l/25/10。由于它的耐热性与耐磨性好，因而在刃型不太复杂的刀具上的应用日益增多，如车刀、铣刀、锉刀、小尺寸钻头、丝锥等刀具上。综上所述，端面套式
41、面铣刀材料选择硬质合金，加工孔用的麻花钻、扩孔钻、惚钻、丝锥都采用高速钢材料，镗主轴孔用锉刀刀尖部分材料也选用硬质合金。具体刀具型号及规格见后面的加下工艺过程表格。贵州大学本科毕业论文(设计) 第 21 页3.4 机床和方案的比较与分析使用的设备为龙门式加工中心,对比方案一和方案二：方案一：是先把全部面铣完，再对各个面上的各种孔加工，多次装夹，容易导致定位不精准，对有同心要求的孔不能很好的保证同心度，工序中非加工表面会在时效处理和加工过程中被锈蚀，对零件产生破坏，而且使用的设备是龙门式加工中心，多次装夹不利于工业自动化，加工效率低下，而且没有保存方案。方案二：先对零件一个面铣完，然后对当前面的
42、孔进行加工，减少装夹次数，但是需多次换刀，对于龙门式加工中心来说换刀不费人工，同时保证了加工精度、孔的同心度，工序过程中都对零件进行了防锈，放腐蚀处理，保证了零件的质量。对比方案一和方案二，和机床的选择标准，我选择卧式龙门加工中心和方案二更适合于此壳体零件的加工。以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡第四章 确定切削用量4.1 粗铣右端面查机械加工工艺人员手册表 4-5，粗铣时的余量取 3mm贵州大学本科毕业论文(设计) 第 22 页选用龙门式加工中心产品名称：卧式龙门加工中心铣床与铣床主轴的连接的锥角锥度号：7:24，50 号燕尾角度（）：55铣床主轴孔锥度号：莫氏 4 号（3
43、1.267mm）铣头转速比：1:1回转角：360配套机床：卧式龙门加工中心铣刀面直径：50mm4.2 上端面加工4.2.1 粗、精铣上端面查机械加工工艺人员手册表 4-5，粗铣时的余量取 3mm选用龙门式加工中心产品名称：卧式龙门加工中心铣床与铣床主轴的连接的锥角锥度号：7:24，50 号燕尾角度（）：55铣床主轴孔锥度号：莫氏 4 号（31.267mm）铣头转速比：1:1回转角：360配套机床：卧式龙门加工中心铣刀面直径：50mm4.2.2 工艺孔 26 和 18.5 加工通过查询机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表内孔加工方案得出以下参数：工艺孔 26H7：钻 24mm 扩 25.8mm
44、铰 26mm工艺孔 18.5：钻 17mm 扩 18.2mm 铰 18.5mm4.2.3 钻上端面 M8-6H 螺纹孔通过查询机械制造工艺与机床夹具课程设计指导螺纹孔加工方案，结合贵州大学本科毕业论文(设计) 第 23 页零件图纸上的要求钻深 18mm、攻丝深 15mm、数量 14 个得出以下参数：M8-6H 螺纹孔：钻 6.7mm 深 18mm攻丝 M8 深 15mm4.3 前端面加工4.3.1 粗、精铣前端面查机械加工工艺人员手册表 4-5，粗铣时的余量取 3mm选用龙门式加工中心产品名称：卧式龙门加工中心铣床与铣床主轴的连接的锥角锥度号：7:24，50 号燕尾角度（）：55铣床主轴孔锥度
45、号：莫氏 4 号（31.267mm）铣头转速比：1:1回转角：360配套机床：卧式龙门加工中心铣刀面直径：50mm4.3.2 加工前端面轴承孔 106、72 和 M12 螺纹孔通过查询机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表内孔加工方案得出以下参数：轴承孔 106：毛坯预留 100mm 粗镗 104mm 精镗 106mm轴承孔 72：毛坯预留 62mm 粗镗 70mm 精镗 72mm 通过查询机械制造工艺与机床夹具课程设计指导螺纹孔加工方案，结合零件图纸上的要求钻深 20mm、攻丝深 17mm、得出以下参数：M8-6H 螺纹孔：钻 10.5mm 深 20mm攻丝 M12 深 17mm4.4 后端面加工4.4.1 粗、精铣后端面查机械加工工艺人员手册表 4-5，粗铣时的余量取 3mm选用龙门式加工中心
