1、0第 1 章 Error! No bookmark name given. 绪 论本次设计是为了提高 CW6163 主轴箱传动箱体的生产率，最重要的是我们的大学生活即将结束，为了使我们具备综合运用所学理论知识和实践技能的能力，初步解决本专用范围内的工程技术问题的能力，善于运用新工艺、新技术、新材料以及具备一定的创新思维;同时，应当具备使用各种工具手册，查阅科技文献资料的能力；最后，也能使我们深刻认识理论联系实际的重要性。也为我们以后从事工作奠定坚实良好的理论基础。纵观组合镗床的发展，卧式镗床是 镗 床 中 应 用 最 广 泛 的 一 种 。 它 主 要 是 孔 加 工 ，镗 孔 精 度 可 达
2、 IT7-9 级 。 主 轴 水 平 布 置 、 主 轴 箱 能 沿 前 导 轨 移 动 。 使 用 卧 式 镗 床 加 工时 ， 刀 具 装 在 主 轴 上 ， 通 过 主 轴 箱 可 获 得 需 要 的 各 种 转 速 和 进 给 量 。 工 件 安 装 在 工 作台 上 ， 工 作 台 可 随 滑 座 作 纵 横 向 移 动 ， 以 适 应 各 种 加 工 情 况 。近几年来，国内外卧式钻镗床和落地钻镗床的技术发展非常快,其特点是产品结构不断更新，新技术应用层出不穷，工艺性能复合化，速度、效率不断提高，突出精细化制造。卧式钻镗床的主要关键部件是主轴箱，安装在移动工作台上，这种结构最大特点
3、是刚性、平衡性、散热性能好，为主轴箱高速运行提供了可靠保证。但是，这种结构不便于维护保养，是当今采用的厂家不多的原因。主轴箱移动多通过电机驱动滚珠丝杆进行传动，是主轴驱动核心传动装置，多采用静压轴承支承，由伺服电机驱动滚珠丝杆进行驱动。由于主轴转速越来越高，主轴升温快，现在，已有很多厂家将采用油雾冷却以替代油冷却，更有效地控制主轴升温，使其精度得到有效保证。主轴系统主要有两种结构型式，一种是传统的刀杆伸缩式结构，具有钻深孔及大功率切削的特点；另一种是现代高速电主轴结构，具有转速高，运行速度快，高效、高精的优点。综上所述，当代卧式钻镗床技术发展非常快，主要体现在设计理念的更新和机床运行速度及制造
4、工艺水平有很大的提高，另一方面是机床结构变化大，新技术的应用层出不穷。卧式钻镗床的结构向高速电主轴方向发展，这将是今后一个时期技术发展的新趋势。本次设计是为了提高 CW6163 主轴箱传动箱体的生产率，最重要的是我们的大学生活即将结束，为了使我们具备综合运用所学理论知识和实践技能的能力，初步解决本专用范围内的工程技术问题的能力，善于运用新工艺、新技术、新材料以及具备一定的创新思维;同时，应当具备使用各种工具手册，查阅科技文献资料的能力；最后，也能使我们深刻认识理论联系实际的重要性。也为我们以后从事工作奠定坚实良好的理论基础。第 2 章 零件分析21 零件作用所给的题目是CW6163 床头箱工艺
5、规程及工艺装备 。主要是用来安装各齿轮和轴，其主要作用是在机器中起到支撑和定位各传动轴，借传递各种速度和动力。22 零件工艺分析CW6163 床头箱加工表面有图示的 A、B、C、D、面， 60 度斜面及前面。工艺表 2-1工序号 工序内容1 划线，检查毛坯缺陷及加工余量，划 A、B、C、D、前面及上面各面加工。2 按线找正，粗铣上面。3 精铣上面，保证粗糙度 3.2 平面度 0.04。4 以上面为基准，粗铣 A、B 面。5 精铣 A、B 面，保证尺寸 480，A、B 面平面度为 0.04。6 刮 A、B 面至 16 点/25 25，保证 B 面对 A 面垂直度 0.025。7 以 A 面为基准
6、，粗铣前面。8 精铣前面，保证平面度为 0.05，对 A 面的垂直度为 0.08。9 粗铣 60 度斜面，保证尺寸 110，粗糙度 6.3。10 以 A 为基准，粗铣 C、D 面。11 精铣 C、D 面，保证尺寸 8500.45，C、D 面平面度为 0.04，C、D 面与A、B 面垂直度为 0.1012 粗镗、孔（专用夹具）。13 精镗、孔。14 粗镗、孔。15 精镗、孔。16 前面钻：4-M6、10-M8 15后面：2-M12-6H 深 25，2-M16-6H 深 35 钻 M20 孔。17D 面：钻 8-M8 孔，铰 8H7 孔要求；C 面：钻 15-M8 20 及配合 4-M8 25 底
7、孔 6.7。钻、扩、铰轴 28H7 孔钻、扩、铰轴 30H7 孔钻、扩、铰轴 42H7 孔。18上面：钻 8-M8-6H 深孔 15 6-6.8 孔下面：钻 2-M20-6H 深 45 孔深 50钻 12-M6-6H 深 10 配作 钻 2-22 孔 38 锪平19 钻 0.7、10、8 油孔。2第 3 章 工艺规程设计31 确定毛坯的制造形式毛坯为：HT200 材料，选择铸件毛坯。32 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面的选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1
8、 粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准；而对有若干不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面为粗基准。3.2.2 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。33 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用组合机床和专业夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。综合考虑之后确定出一下工艺路线1.工序：检查毛坯缺陷，确定机加工余量，划 A、B 、C、D 前面及上面各面加工线。2.工序：粗铣上面加工材料HT200, b
9、 =200HBS;工件尺寸宽度 ae=534.5mm, 长度 L=850mm;铣刀铣削，加工余量 h=5mm加工要求用标准硬质合金端铣刀铣削，加工余量 h=2.5mm机床专用卧式铣床。（1）刀具 （2）切削用量 （3）基本工时(1)选择刀具根据参考文献 1 表 1-2，选择 YG6 硬质合金刀片。根据参考文献 1 表 3-1.铣削深度 ap5 时，端铣刀直径 d0 为 550mm,ae 为 535mm。但铣削宽度为 535 mm，故应根据铣削宽度 ae550mm,选择 d0=550mm.由于采用标准硬质合金端铣刀，顶齿数 Z=32，参考文献 1 表 3-16铣刀几何形状由于 b =220HBS
10、，故选择 r0=00，a 0=80,a0=80,kr=600,s=-200 (2)选择切削用量1)决定铣削深度 ap由于加工余量 h=5mm.故在一次走到内切完，则 ap=5mm2)决定每齿进给量 fz.采用不对称端铣以提高进给量。根据参考文献 1 表 3-5.当使用 YG6，铣床功率为 13.3KW，,参考文献 1 表 3-30，XA5032 型立铣说明书时。fz=0.14-0.24mm/z但因采用不对称端铣，故取fz=0.24mm/z3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据参考文献 1 表 3-7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径d0=550mm,故刀具寿命 T=4)决定铣削
11、速度 Vc 和每分钟进给量 vf 根据参考文献 1 表 3-16， 当 d0=550mm，z=32, a p5mm,fz0.24mm/z 时，Vt=60m/min,nt=40r/min,vft=200mm/min各修正系数为：K mv=Kmn=Kmvt= 1Ksv=Ksn=Ksvt=0.8故 vc=vtKv=60 0.8 1=48 m/min n=ntKm=40 0.8 1=154.84 r/minvf=vftKvt=200 0.8 1=160 mm/min根据立铣说明书。,参考文献 1 表 3-30 选择Nc=37.5r/min vfc=190mm/min因此实际切削速度和毎齿进给量为：Vc
12、= d0n/1000=(3.14 550 37.5)/1000=64.8m/minFzc=vfc/ncz=190/37.5 32=0.16mm/z5)校验机床功率根据参考文献 1 表 3-24，当 b=200HBS，a e535mm,ap5mm, d0=550mm,z=32,vf=190mm/min.近似为： pcc=13.3kw根据立铣说明书,参考文献 1 表 3-30，机床主轴允许的功率为：Pcm=7.5 0.75kw=5.63kw;故 Pcc84mm, 选择 d0=100mm.由于采用标准硬质合金端铣刀，顶齿数 Z=10,参考文献 1 表 3-162)铣刀几何形状 由于 b =220HB
13、S，故选择 r0=00，a 0=80,a0=80,kr=600,s=-200 (2)选择切削用量1）决定铣削深度 ap由于加工余量 h=1.5mm.故在一次走刀内切完，则 ap=1.5mm2) 决定每齿进给量 fz.采用不对称端铣以提高进给量。根据参考文献 1 表 3.5.当使用 YG6，铣床功率为 17.5KW,参考文献 1 表 3-30 时。fz=0.14-0.24mm/z但因采用对称端铣，故取fz=0.14mm/z3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据参考文献 1 表 3-7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径d0=100mm,故刀具寿命 T=4）决定铣削速度 Vc 和每
14、分钟进给量 vf根据参考文献 1 表 3-16，当 d0=100mm，z=10, a p1.5mm,fz0.14mm/z 时，Vt=110m/min,nt=352r/min,vft=394mm/min各修正系数为：K mv=Kmn=Kmvt=1Ksv=Ksn=Ksvt=0.8 故 vc=vtKv=110 0.8 1=88 m/minh=ntKm=352 0.8 1=281.6 r/minvf=vftKvt=394 0.8 1=315.2 mm/min根据,参考文献 1 表 3-30 选择Nc=300r/min vfc=375mm/min因此实际切削速度和毎齿进给量为：Vc= d0n/1000=
15、(3.14 100 300)/1000=94.2m/minFzc=vfc/ncz=375/300 10=0.125mm/z5) 校验机床功率根据参考文献 1 表 3-24，当b=200，a e80mm,ap1.5mm,d0=100mm,z=10,vf=375mm/min.近似为： pcc=1.9kw根据 XA5032 型立铣说明书,参考文献 1 表 3-30，机床主轴允许的功率为：Pcm=17.5 0.75kw=13.125kw;故 Pccpcm，因此所选择的切削用量可以采用，即ap=1.5mm,vf=375mm/min,nc=300r/min,vc=94.2m/min,fz=0.125mm/
16、z.(3)计算工时。Tm=L/vf=l+y+/vf=890+20/375min=2.43min精铣 B 面加工材料HT200, b =200HBS,铸件;工件尺寸宽度 ae=35mm, 长度 L=80mm;加工要求用标准硬质合金端铣刀铣削，加工余量 h=1.5mm机床卧式组合铣床。（1）刀具 （2）切削用量 （3）基本工时(1)选择刀具1)根据参考文献 1 表 1-2，选择 YG6 硬质合金刀片。根据参考文献 1 表 3-1.铣削深度 ap1.5mm 时，端铣刀直径 d0 为 80mm,ae 为 60mm。但铣削宽度为 35mm，故应根据铣削宽度 ae35mm,选择 d0=80mm.由于采用标
17、准硬质合金端铣刀，顶齿数 Z=10,参考文献 1 表 3-162)铣刀几何形状 由于 b =220HBS，故选择 r0=00，a 0=80,a0=80,kr=600,s=-200 (2)选择切削用量1）决定铣削深度 ap 由于加工余量 h=1.5mm.故在二次走到内切完，则 ap= 1.5mm2)决定每齿进给量 fz.采用不对称端铣以提高进给量。根据参考文献 1 表 3.5.当使用 YG6，铣床功率为 17.5kw,参考文献 1 表 3-30 时。fz=0.14-0.24mm/z但因采用不对称端铣，故取fz=0.14mm/z3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据参考文献 1 表 3-7，铣刀刀齿后
18、刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径d0=80mm,故刀具寿命 T=180min84)决定铣削速度 Vc 和每分钟进给量 vf根据参考文献 1 表 3-16，当 d0=80mm，z=10,a p1.5mm, fz014mm/z 时:Vt=110m/min,nt=439r/min,vft=492mm/min各修正系数为：K mv=Kmn=Kmvt=1Ksv=Ksn=Ksvt=0.8 故 vc=vtKv=110 0.8 1=88 m/minn=ntKm=439 0.8 1=351.2 r/minvf=vftKvt=492 0.8 1=393.6 mm/min根据,参考文献 1 表 3-30
19、选择Nc=375r/min vfc=475mm/min因此实际切削速度和毎齿进给量为：Vc= d0n/1000=(3.14 80 375)/1000=94.2m/minFzc=vfc/ncz=475/375 10=0.13mm/z5)校验机床功率根据参考文献 1 表 3-24，当 b=200HBS， ae35mm,ap1.5mm,d0=80mm,z=10,vf=475mm/min550mm/min.近似为： pcc=1.2kw故 Pccpcm，因此所选择的切削用量可以采用，即ap=1.5mm,vf=475mm/min,nc=375r/min,vc=94.2m/min,fz=0.13m/mz.(
20、3)计算工时。Tm=L/vf=l+y+/vf=80+10/475min=0.19min6.工序：刮 AB 面至 16 点25 25，保证 B 面对 A 面的垂直度 0.025。 7.工序：粗铣前面加工材料HT200, b =200HBS,铸件;工件尺寸宽度 ae=370mm, 长度 L=850mm;加工要求用标准硬质合金端铣刀铣削，加工余量 h=3.5mm机床组合卧式铣床。（1）刀具 （2）切削用量 （3）基本工时(1)选择刀具1)根据参考文献 1 表 1-2，选择 YG6 硬质合金刀片。根据参考文献 1 表 3-1.铣削深度 ap3.5mm 时，端铣刀直径 d0 为 400mm,ae 为37
21、0mm。但铣削宽度为 370mm，故应根据铣削宽度 ae370mm,选择 d0=400mm.由于采用标准硬质合金端铣刀，顶齿数 Z=28,参考文献 1 表 3-162）铣刀几何形状 由于 b =220HBS，故选择 r0=00，a 0=80,a0=80,kr=600,s=-2002选择切削用量1）决定铣削深度 ap由于加工余量 h=3.5mm.故在一次走刀内切完，则 ap=h=3.5mm2）决定每齿进给量 fz.采用不对称端铣以提高进给量。根据参考文献 1 表 3.5.当使用 YG6，铣床功率为 17.5KW,参考文献 1 表 3-30 时。fz=0.14-0.24mm/z但因采用不对称端铣，
22、故取fz=0.18mm/z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据参考文献 1 表 3-7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径d0=400mm,故刀具寿命 T=180min4）决定铣削速度 Vc 和每分钟进给量 根据参考文献 1 表 3-16，当 d0=400mm，z=28,a p3.5mm,fz0.18mm/z 时: Vt=66m/min nt=52r/min vft=230mm/min各修正系数为：K mv=Kmn=Kmvt= 1Ksv=Ksn=Ksvt=0.8 故 vc=vtKv=66 0.8 1=52.8 m/minh=ntKm=52 0.8 1=41.6 r/minvf=
23、vftKvt=230 0.8 1=184 mm/min根据,参考文献 1 表 3-30 选择Nc=47.5r/min vfc=190mm/min因此实际切削速度和毎齿进给量为：Vc= d0n/1000=(3.14 400 47.5)/1000=59.66m/minFzc=vfc/ncz=190/47.5 28=0.14mm/z5) 校验机床功率根据参考文献 1 表 3-24，当b=200HBS，a e370mm,ap3.5mm,d0=400mm,z=28,vf=190550mm/min.近似为： pcc=7.8kw根据,参考文献 1 表 3-30，机床主轴允许的功率为：Pcm=17.5 0.7
24、5kw=13.125kw;故 Pccpcm，因此所选择的切削用量可以采用，即ap=3.5mm,vf=190mm/min,nc=47.5r/min,vc=59.66m/min,fz=0.14m/mz.(3)计算工时:Tm=L/vf=l+y+/vf=50+130/190min=5.16min8.工序：精铣前面加工材料HT200, b =200HBS,铸件;工件尺寸宽度 ae=370mm, 长度 L=850mm;加工要求用标准硬质合金端铣刀铣削，加工余量 h=1.5mm机床卧式组合铣床。（1）刀具 （2）切削用量 （3）基本工时(1)选择刀具1) 根据参考文献 1 表 1-2，选择 YG6 硬质合金
25、刀片。根据参考文献 1 表 3-1.铣削深度 ap1.5mm 时，端铣刀直径 d0 为 400mm,ae 为370mm。但铣削宽度为 370 mm，故应根据铣削宽度 ae3700mm,选择 d0=400mm.由于采用标准硬质合金端铣刀，顶齿数 Z=28,参考文献 1 表 3-162) 铣刀几何形状 由于 b =220HBS，故选择 r0=00，a 0=80,a0=80,kr=600,s=-200(2)选择切削用量1）决定铣削深度 ap由于加工余量 h=1.5mm.故在一次走刀内切完，则 ap=h=1.5mm2)决定每齿进给量 fz.采用不对称端铣以提高进给量。根据参考文献 1 表 3.5.当使用 YG6，铣床功率为 17.5KW,参考文献 1 表 3-30 时。fz=0.14-0.24mm/z但因采用不对称端铣，故取fz=0.14mm/z3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据参考文献 1 表 3-7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径d0=400mm,故刀具寿命 T=420min4)决定铣削速度 Vc 和每分钟进给量 vf
