1、 分 类 号 密 级 宁 毕业设计 (论文 ) C6150 主轴箱箱体的加工工艺及其工装设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 2 诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业论文 C6150 主轴箱箱体的加工工艺及其工装设计 均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 郑婵 年 月 日 I 摘 要 零件的加工工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机
2、械加工行业中是至关重要的环节。 这次 设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。 通过对 C6150 主轴箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对 主轴箱体进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对主轴箱体的底孔、轴承孔的加工进行夹具设计与精度和误差分析，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。 通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。 关键词： 加工工艺 ， 夹具 设计， 机床 ， 分析宁波大红鹰学院毕业设计（论文） II Abstract P
3、reparation of parts of the processing technology, processing machinery occupies a very important position, part preparation process was reasonable, which is directly related to the final part quality requirements can be met; fixture design is an indispensable part, it is related to whether can impro
4、ve its processing efficiency problem. Therefore, both in the machining industry is a very important link. This design mainly experienced two stages: the first stage is the machining process planning, the second stage is the special fixture design. Based on the C6150 spindle box parts diagram analysi
5、s and the structural form of understanding, thus the spindle box for process analysis, process explanation and analysis the technical requirement and the precision. Then the spindle box bottom, bearing hole processing fixture design and precision and error analysis, the craft and the jig design resu
6、lts can be applied to production requirements. Through this design, we mastered the basic parts of the process analysis, process documentation, special fixture design methods and steps. Learn to check the relevant manual, choose to use the technology and equipment and so on. Key Words: Processing, f
7、ixture design, machine tool, analysis III 目 录 摘 要 .I Abstract . II 目 录 . III 第 1 章 绪论 . 5 1.1 车床发展史 . 5 1.2 数控车床的概念 . 5 1.3 主轴箱的功用 . 6 1.4 本课题的研究对象 . 7 第 2 章 C6150 主轴箱体加工工艺规程设计 . 7 2.1 方案论证 . 7 2.2 确定方案 . 8 2.3 具体方案设计 . 10 2.3.1 零件的分析 . 10 2.3.2 编写工艺路线 . 11 2.3.3 机械加工工艺分析 . 12 2.3.4 确定切削用量及基本工时（机动时间
8、） . 12 第 3 章 专用夹具设计 . 24 3.1 加工顶面螺纹孔 4-M12-6H 底孔 10 的夹具设计 . 24 3.1.1 定位基准的选择 . 25 3.1.2 切削力的计算与夹紧力分析 . 25 3.1.3 夹紧元件及动力装置确定 . 25 3.1.4 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 . 25 3.1.5 夹具精度分析 . 27 3.1.6 夹具设计及操作的简要说明 . 28 总 结 . 29 参考文献 . 30 致 谢 . 31 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） IV 宁波大红鹰学院本科生毕业设计 5 第 1 章 绪论 1.1 车床 发展史 古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使
9、工件旋转，并手持刀具而进行切削的。脚踏车床 1797 年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于 1800 年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。 1817 年，另一位英国 人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。 为了提高机械化自动化程度， 1845 年，美国的菲奇发明转塔车床。 1848 年，美国又出现回轮车 床 1873 年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床 ， 20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件
10、的生产率， 40 年代末，带液压仿形 装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展。 50 年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于 60 年代开始用于车 床， 70 年代后得到迅速发展。 车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是 机械 制造和修配工厂中使用最广的一类 机床 。 铣床 和 钻床 等旋转加工的机械都是从车床引伸出来的。在我国香港等地也有人叫旋床。 1.2 数控车床的概念 机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。 普通机床经历了近两百年的历史。随着电子技术、计算机技术及自动化，精密 机械与测量宁波大红鹰学院本科
11、生毕业设计 6 等技术的发展与综合应用，生产了 机电一体化 的新型机床一一 数控机床 。数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力，使原来不能解决的许多问题，找到了科学解决的途径。 数控机床是一种通过数字信息，控制机床按给定的 运动轨迹 ， 进行自动加工的机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床已是现代制造业的重要标志之一，在我国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个 企业综合实力的体现。 数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面 最广的一种数控机床。要学好数控车床
12、理论和操作，就必须勤学苦练，从平面几何，三角 函数，机械制图， 普通车床 的工艺和操作等方面打好基础。 因此，必须首先具有普通 车工工艺学 知识然后才能从掌握人工控制转移到 数字控制 方面来，另一方面，若没有学好有关数学、电工学、公差与配合及机械制造等深内容，要学好 数控 原 理和程序编制等，也会感到十分困难。熟悉零件工艺要求，正确处理工艺问题。由于数控机床加工的特殊性，要求数控机床加工工人既是操作者，又是程序员，同时 具备初级技术人员的某些素质，因此，操作者必须熟悉被加工零件的各项工艺（技术）要求，如加工路线，刀具及其几何参数，切削用量，尺寸及形 状位置公差。只 有熟悉了各项工艺要求，并对出
13、现的问题正确进行处理后，才能减少工作盲目性，保证整个加工工作圆满完成。 1.3 主轴箱的功用 车床主轴箱是车床的基础零件之一，它将车床主轴、轴承、套和齿轮等零件装配成一个整体，使其保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地运动。组装后的主轴箱箱体的基准平面安装在机器上。因此箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且对机器的工作精度、使用性能和寿命有着决定性的影响。 题目给出的零件是C6150 主轴箱体。 C6150 主轴箱体箱体的主要作用是支承各传动轴，保证各轴 之间的中心距及平行度，并保证 C6150 主轴箱体部件与发动机正确安装。因此 C6150 主轴箱体零件的加工质量，不但直接
14、影响 C6150 主轴箱体的装配精度和运动精度，而且还会影响的工作精度、使用性能和寿命。 C6150 主轴箱体主要是实现的变速，改变的运动速度。C6150 主轴箱体零件的顶面用以安装 C6150 主轴箱体盖，用以安装传动轴，实现其变速功能。 宁波大红鹰学院本科生毕业设计 7 1.4 本课题的研究对象 此次设计的主要内容是收集整理 C6150 主轴箱箱体零件的加工工艺与工装夹具设计的资料，完成 C6150 主轴箱箱体零件的加工工艺的工艺过程设计、箱体零 件的加工工艺的工序卡的设计计算和其孔加工的工装夹具的设计。并上交 C6150 主轴箱箱体的零件图、 C6150 主轴箱箱体的零件的机械加工工艺规
15、程等工艺技术文件和 C6150 主轴箱箱体的零件的孔加工夹具设计总装图及其主要零件图、并编写 C6150 主轴箱箱体的零件加工工艺及其工装设计说明论文。其中有根据广泛收集整理的毕业设计资料拟稿文献综述；拟定本毕业设计的开题报告；完成 C6150 主轴箱箱体零件的零件图测绘； C6150 主轴箱箱体零件的加工工艺的工艺过程设计；箱体零件的加工工艺的工序卡的设计计算；主轴箱箱体的零件的孔加工的 工装夹具的设计；并设计 C6150 主轴箱箱体的零件的孔加工夹具设计总装图及其主要零件图、并编写 C6150 主轴箱箱体的零件加工工艺及其工装设计说明论文。通过本次毕业设计初步掌握机电产品的开发和典型机电产
16、品设计的基本方法，工作程序和设计步骤，能综合运用所学专业知识解决工程实际问题，具备一定的新产品开发和产品设计的能力。 第 2 章 C6150 主轴箱体 加工工艺规程设计 2.1 方案论证 根据零件图的要求，草拟了两种工艺方案的设计 ，以便于选择和分析。具体如下： 表 2.1 工艺路线方案一 工序 1 钻铰箱体各小孔 工序 2 钻 前端面各孔 工序 3 镗左平面各孔 工序 4 镗右平面各孔 工序 5 粗 ,精铣上平面 至尺寸 工序 6 粗 ,精铣下平面 工序 7 粗 ,精铣左端平面 工序 8 粗 ,精铣右端平面 工序 9 粗 ,精铣前端平面 工序 10 粗 ,精铣后端平面 宁波大红鹰学院本科生毕
17、业设计 8 工序 11 钳工 ,去除锐边毛剌 工序 12 检验 表 2.2 工艺路线方案二 工序 1 粗 ,精铣上平面 至尺寸 工序 2 粗 ,精铣下平面 工序 3 粗 ,精铣左端平面 工序 4 粗 ,精铣右端平面 工序 5 粗 ,精铣前端平面 工序 6 粗 ,精铣后端平面 工序 7 钻铰箱体各小孔 工序 8 钻前端面各孔 工序 9 镗左平面各孔 工序 10 镗右平面各孔 工序 11 钳工 ,去除锐边毛剌 工序 12 检验 2.2 确定 方案 第二条工艺路线 方案 不同于第一条是将铣各平面工序 放到前面。加工完上下平面再加工各孔与 ,其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率
18、。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。 采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加 工面再钻孔的原则。若选 第一条工艺路线 ， 加工不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案，先加工上、下平面，然后以这些已加工的面为精基准，加工其它各孔便能保证孔的形位公差要求 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产，但是第二种仍然需要细化处理，具体的工艺过程见工艺卡片所示。 根据以上分析过程，现将 C6150 主轴箱体加工工艺路线调整后确定如下： 工序号 工序 名称 工序内容 工艺装备
