1、数控技术专 业毕业综合技能训练说明书 1 毕业综合技能训练说明书 设计题目：减速器箱体 专 业 名 称： 数控技术 班 级： _812732_ 学 生 姓 名： _田志姝 _ 指 导 教 师： _陈思萍 _ 2014 年 12 月 26 日 数控技术专业毕业综合技能训练说明书 2 一、毕业设计题目及数据： 设计 减速器箱体 零件的 生产类型 中批生产 ，要求： 。 二、毕业设计的工作项目： 1、 设计对象及生产特性的分析。 2、 编制该零件的工艺规程：（内容） a、 机械加工工艺规程流程卡 b、 机械加工工序卡 c、 机械加工工序简图 d、 数控加工工序卡 e、 数控加工工序简图 f、 数控加
2、工工序走刀路线图 g、 机械及数控加工刀具卡 h、 技术检验量具卡 3、 编写设计说明书：（内容） a、 目录 b、 前言 c、 工艺规程设计分析 1） 零件图工艺分析 2） 毛坯的工艺分析 3） 生产类型、加工方案、加工顺序、定位基准确 定 4） 工艺路线拟订（最少定两套方案比较后选择一套） 5） 机床、夹具、刀具、量具的选择 6） 切削用量的确定 d、设计体会 e、参考文献 三、毕业设计应完成的内容：（要求打印） 1、 绘制零件图一张 2、 绘制工艺流程图一张 3、 绘制走刀路线图一张 4、 毕业设计说明书一份 5、 机械加工工艺规程一份 数控技术专 业毕业综合技能训练说明书 3 摘 要
3、在制定零件机械加工工艺规程时，对产品零件图进行细致的审查，从中了解零件的功用和相关零件的配合，以及主要技术要求制订的依据。主要包括零件的结构工艺性分析和零件的技术要求分析。通过对该零件的审查及重新绘制，零件材料为 HT200，容易铸造 ，故易得到毛坯，各加工表面的精度及表面粗糙度值要求较高，且各表面间的相互位置关系要求也较高。 正确的选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，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。对于零件粗加工而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据精基准的选择原则，主要
4、考虑基准重合问题来选择精基准。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能得到合理的保证 ,针对题目所给零件为中批量生 产 ,可以考虑采用加工中心配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降，提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。 一个零件的机械加工工艺过程，往往可以拟定出几个不同的方案，这些方案都能满足该零件的技术要求，但它们的经济性是不同的，因此要进行经济性比较分析，选择一个在给定的生产条件下最为经济的方案。 数控技术专业毕业综合技能训练说明书 4 目 录 前言 5 工艺规程设计分析 6 1、
5、零件图工艺分析 6 2、毛坯的工艺分析 7 2.1、箱体结构分析 7 2.2、毛坯材料性能分析 7 3、生产类型、加工方案、加工顺序、定位基准确定 7 3.1、生产类型的确定 8 3.2、加工方案的确定 8 3.3、加工顺序的确定 9 3.4、定位基准的确定 9 4、 工艺路线拟订 10 4.1、方案一 11 4.2、方案二 13 4.3、工艺路线对比 15 5、机床、夹具、刀具、量具的选择 15 5.1、机床的选用 15 5.2、卡具的选用 18 5.3、刀具的选用 19 5.4、量具的选择 19 六、切削用量的确定 19 设计体会 23 参考文献 24 数控技术专 业毕业综合技能训练说明书
6、 5 前言 此次毕业设计是学完了大学三年的相关专业知识、进行了一个重要的实践环节。通过设计，综合运用了过去所学过的全部课程的理论知识，进行机械制造工艺及结构设计，为以后走上工作岗位进行了一次综合 性的训练和准备。毕业设计的任务是减速器箱体的工艺设计，通过所学的软件知识将图纸上的图形转换成计算机绘图。运用我们所学的 Auto CAD绘图软件将零件图形转换成计算机的平面图形，再利用 UG 绘图软件完成零件图形的三维立体建模，根据已有的零件图和三维模型完成工艺规程的编写。再利用 UG软件进行一个仿真加工。在设计过程中遇到了很多问题，也考虑了许多方面的问题，从最初的查阅资料准备阶段，到方案的设计阶段，
7、再到最后图形的绘制和方案的确定，可说是几经波折，再加上老师的认真讲解、与同学们的激烈讨论，我的毕业设计终于顺利完成了 。 在本次毕业设计中包含了我们大学所学的所有专业知识。总的来说是对大学期间所学知识的一次大总结。同时也让我们更加了解了我们的专业。总之，这一次设计都有颇多的收获，通过设计提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 在这段时间里，除了自己的付出，更主要的是指导老师，在毕业设计过程中，得到了老师反复的修改、不厌其烦的讲解和提出宝贵的意见，老师对我都严格要求，让我得到了更大的锻练，在此对老师表示最真切的感谢！ 数控技术专业毕业综合技能训练说明书 6 第一章 工艺规程设计分析 1、零件图
8、工艺分析 在制定零件机械加 工工艺规程时，对产品零件图进行细致的审查，从中了解零件的功用和相关零件的配合，以及主要技术要求制订的依据。主要包括零件的结构工艺性分析和零件的技术要求分析，并担出修改意见，是一项重要的工作。 通过对该零件的审查及重新绘制，零件材料为 HT200，容易铸造，故易得到毛坯，各加工表面的精度及表面粗糙度值要求较高，且各表面间的相互位置关系要求也较高。现将其主要加工表面及位置要求分述于下： 1、 以箱底平面为基准的加工表面 这一组加工表面包括：四个角的表面（ I、 J、 K、 L）， 60的圆台表面， U型槽上表面和槽内 侧面， 28H7的孔， M12的螺纹孔， 3-M5的
9、螺纹孔， 2-M6的螺纹孔。其中 60的圆台表面、 U型槽上表面和槽内侧面还有四个角的表面粗糙度为 Ra6.3。是主要加工表面。主要在加数控技术专 业毕业综合技能训练说明书 7 工中心上加工。在四个角的表面时，考虑到刀具长度和刀具干涉问题，选择采用卧式加工中心。其他平面用卧式加工中心加工。 2、 以 60的圆台表面为基准的加工表面 这一组加工表面包括：箱底平面， 4- 12H12 的孔， 2- 5H12的孔， M14的螺纹孔。其中箱底平面的表面粗糙度为 Ra1.6，为主要加工表面。箱底平面和 60的圆台表面的尺寸 精度也比较高。箱体底平面在普通立式铣床上加工。其余孔系在立式加工中心上加工。 3
10、、 以两侧面为基准的加工表面： 这一组加工表面包括： 35H8的孔和 30H8的孔， 12 的孔， 2-M8的螺纹孔。其中 35H8的孔和 30H8的孔为主要加工表面。且有同轴度要求。考虑到定位和卡紧问题，和精度要求，这些孔系在卧式铣床上加工。 各加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： （ 1） 28H7的孔与 60的圆台表面有垂直度要求。 （ 2） 35H8的孔和 30H8的孔有同轴度要求。 由上面分析可知： 1、箱底平面的 粗糙度为 Ra1.6，必须分粗加工、半精加工和精加工三步。先以箱体地平面作为粗基准粗加工出 60 的圆台表面。然后以 60 的圆台表面为基准精加工箱底平面。再以箱底平
11、面加工出与之具有相互位置关系或定位关系的各加工表面。 2、采用专用夹具加工出一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。从而满足各加工表面间位置要求。 2、毛坯的工艺分析 2.1、箱体结构分析 该零件为减速器箱体，其外形尺寸约为 220mm 235mm 100mm,属于小型箱体零件，内腔无加强肋，结构简单，孔壁薄、刚性差等特点 。 2.2、 毛坯材料性能分析 数控技术专业毕业综合技能训练说明书 8 该零件为铸造件，毛坯材料是灰铸铁（ HT200).铸造件的厚度为 10mm15mm。查表可得， HT200 的硬度约为 190260HBS。抗拉强度差，塑性和韧性低，抗压强度远高与抗拉强度。铸造
12、性能、耐磨性能和减震性能好。有较好的工艺性能。由于是批量生产，应该用金属模铸造。毛坯精度较高加工余量小。 3、生产类型、加工方案、加工顺序、定位基准确定 3.1、生产类型： 该零件的生产类型是中批生产。根据零件的大小估计其质量一定小于 100kg，再根据生产类型与生产纲领的关系可知 ，大约生件数在500-5000件之间。 生 产 类 型 同类零件的年产量 /件 重型（零件质量大于 2000kg） 中型（零件质量100 200kg） 轻型（零件质小于100kg） 单件生产 5 20 100 成批生产 小批生产 5 100 20 200 100 500 中批生产 100 300 200 500 5
13、00 5000 大批生产 300 1000 500 5000 5000 50000 大量生产 1000 5000 50000 3.2、加工方案： 箱体的平面加工方主要是铣。箱体底平面的粗糙度为 Ra1.6，精度要求也很高，采用的加工方法是粗铣、半精铣、精铣。对于 60 的圆台表面、箱体的两个侧面和 U型槽表面等精度要求为 Ra3.2，采用的加工方法是粗铣和精铣。 箱体上孔系的加工： 小于 30 的孔，主要是 28H7 的孔。精度要求达到 7级，采用的加工方法是“钻 -扩-半精镗 -精镗”。 数控技术专 业毕业综合技能训练说明书 9 大于或等于 30 的孔是已铸造出的孔，零件上主要是 30H7
14、的孔和 35H7 的孔，精度要求是 7级。采用的加工方法是“粗镗 -半精镗 -精镗”。 螺纹孔的加工精度不高，零件上主要是 M5、 M6、 M8、 M12、 M14 的螺纹孔。且都是粗牙螺纹， M5的螺纹孔的螺距是 0.8mm。 M6 的螺纹孔的螺距是 1mm。 M8 的螺纹孔的螺距是 1.25mm。M12 的螺纹孔的螺距是 1.75mm。 M14 的螺纹孔的螺距是 2mm。采用的方法是钻孔，然后攻螺纹。 3.3、加工顺序： （ 1）先面后孔的加工顺序 ：箱体主要是由平面和孔组成，这也是它的主要表面。先加工平面，后加工孔，是箱体加工的一般规律。因为主要平面是箱体往机器上的装配基准，先加工主要平
15、面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除 因基准不重合而引起的误差。另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平，对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。 （ 2)粗精加工分阶段进行 粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量较大、要求精度较高 的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面的粗加工之后再进行主要平面的精加工。这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。 （ 3）先主后次的加工顺序：先
16、加工精度要求比较高的表面，在同一工序中先加工主要表面，然后再加工其余表面。 （ 4）合理地安排热处理工序 ： 为了消 除铸造后铸件中的内应力，在毛坯铸造后安排一次人工时效处理。 3.4、定位基准确定： 正确的选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，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，还会造成零件的大批报废。 （ 1）粗基准的选择 对于零件粗加工而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的数控技术专业毕业综合技能训练说明书 10 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作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取工件
17、底面作为粗基准。粗基准在加工过程中只能使用一次。 本零件为铸造成形，在最初的工序中只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准。按照上述粗基准的选择原则，选不需加工的表面、平整且面积较大的表面作粗基准，先加工出箱体下表面。 加工 60的圆台表面时，粗基准为箱体底平面。加工 U 型槽口的侧面是以 35H7 的孔和 30H7 的孔的中心线为粗基准划线加工。加工左侧面时，以 U型槽的中心线为基准和已加工侧面为基准划线加工。 （ 2）精基准的选择 根据精基准的选择原则，主要考虑基准重合问题，对于本零件选用箱底平面和两个侧面作为精基准。从而避免了基准不重合造成的误 差，或是选用箱低平面和底座上距离最远的直径为
18、 12mm 的两孔作为精基准，从便于装夹来讲也是可以的。 加工四个角的表面（ I、 J、 K、 L）、 35H8 的孔和 30H8 的孔， 12 的孔， 2-M8 的螺纹孔的定位基准是精加工过的箱体底平面和已加工的两个侧面。 加工 60 的圆台表面， U型槽上表面和槽内侧面， 28H7 的孔， M12 的螺纹孔， 3-M5的螺纹孔， 2-M6 的螺纹孔。定位基准有两种，一种是以精加工过的箱体底平面和已加工的两个侧面为基准。另一种是以箱低平面和底座上距离最远的直径为 12mm的两孔作为精基准。 加工箱体底平面上的 4- 12H12 的孔， 2- 5H12 的孔， M14 的螺纹孔。定位基准有两种都是面定位，一种是以 60的圆台表面和两个侧面定位。另一种是以精加工过的四个角的表面和两个侧面定位。 4、工艺路线的拟定 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能得到合理的保证 ,针对题目所给零件为中批量生产 ,可以考虑采用加工中心配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降，提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。
