車床主軸箱箱體設(shè)計(jì)工藝

1、車床主軸箱箱體設(shè)計(jì)工藝第一章分析零件圖1.1 檢查零件圖的完整性和正確性1.2 零件的技術(shù)要求1.3 零件的材料分析1.4 零件圖的標(biāo)注尺寸第二章零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析2.1 有利于達(dá)到所要求的加工質(zhì)量2.1.2保證位置精度的可能性第三章零件的毛坯的種類和選擇3.1毛坯的種類第四章定位基準(zhǔn)的選擇4.1 粗基準(zhǔn)的選擇4.2 精基準(zhǔn)的選擇第五章加工工藝路線的擬定5.1 路線擬定5.2 加工順序的安排5.3 熱處理工序第六章設(shè)備及工藝裝備的選擇6.1 設(shè)備的選擇6.2 工藝裝備的選擇6.2.1 刀具的選擇second第一章分析零件圖H埼Ql WO GNQVIDO22*I MN U 7 5 GIAf01

2、 600 ai*ooi2圖1車床主軸箱圖LI檢查零件圖的完整性和正確性對圖紙進(jìn)行具體的分析，發(fā)現(xiàn)圖紙的尺寸殘缺，諸如一些孔的定位尺寸等。經(jīng)過仔 細(xì)計(jì)算與查閱，已基本修正。1.2 零件的技術(shù)要求通過圖紙獲知，此圖為箱體類零件，而且主要的加工方向?yàn)榭椎男挝还钜约氨砻娲植诙鹊谋ＷC。內(nèi)腔為此零件主要加工部位。1.3 零件的材料分析圖紙要求材料為HT200,應(yīng)該對毛坯進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚瑏頋M足加工的要求。同時(shí) 要選好毛坯，不能有白口、夾砂、疏松等。1.4 零件圖的標(biāo)注尺寸對圖紙經(jīng)過分析，相關(guān)重要的尺寸已直接標(biāo)出，而且符合尺寸鏈的要求。零件圖的尺寸也便于測量，圖上沒有不應(yīng)標(biāo)注的尺寸且不封閉。需要的參考尺寸

3、也基本標(biāo)出。第二章 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的工藝性是指在滿足使用性能的前提下，是否能夠以較高的生產(chǎn)率和最低的成本方便地加工出來的特性。2.1 有利于達(dá)到所要求的加工質(zhì)量因?yàn)榧庸ぞ鹊母叩椭苯佑绊懙郊庸こ杀竞土慵氖褂眯阅堋９时仨毟鶕?jù)零件在整個(gè)機(jī)器中的作用和工作確定，盡可能使零件加工方便制造成本低。2.2 保證位置精度的可能性為了保證零件的位置精度，最好使零件能在一次安裝中加工出所有相關(guān)表面，這樣就能依靠機(jī)床本身的精度來達(dá)到所要求的位置精度?？?2與40的軸心線與孔95與120的軸心線具有平行度的要求。120的孔所在面的內(nèi)腔面與120的孔的軸心線有垂直度的要求等。這些位置度的要求都需要在加工中

4、保證的，所以通過一次裝夾加工出所有相關(guān)面的方法是最好的選擇之一。孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會(huì)造成軸承與孔的配合不良。所以箱體類零件對孔的要求較高。主軸孔的尺寸公關(guān)等級為IT6 ，其余孔為IT8-IT7?？椎膸缀伍_關(guān)精度未做規(guī)定的，一般控制在尺寸傳送的1/2 范圍內(nèi)即可?？椎奈恢镁?，同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對軸線的垂直度誤差，會(huì)使軸和軸承配到箱體內(nèi)出現(xiàn)歪斜，從而造成主軸徑向圓跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，一般孔距允許誤差為土 0.025- ± 0.060m3而同一中心線上支承孔的同軸度約為最小孔尺寸公差之半?？着c平面的位置精度，主要孔對主軸箱安裝平行度，決定了主軸與床身導(dǎo)軌的相 互位置

5、關(guān)系，這項(xiàng)精度是在總裝時(shí)通刮研來達(dá)到的，為了減少刮研工作量，一般規(guī)定在垂直和水平兩個(gè)方向上，只允許主軸前端向上和向前偏。主要平面的精度，裝配基面的平面度影響主軸箱與床身連接時(shí)的接觸剛度，加工過程中作為定位基面則會(huì)影響主要孔的加工精度。因此規(guī)定了底面和導(dǎo)向面必須平直，為了保證箱蓋的密封性，還規(guī)定了頂面的平面度要求，當(dāng)大批量生產(chǎn)將其頂面用做定位基面時(shí)，對其平面度要求還要提高。表面粗糙度，一般主軸孔的表面粗糙度為Ra0.4以m,其他各縱向孔的表面粗糙度為Ra1.6以m,孔的內(nèi)端面表面粗糙度為Ra3.2以m,裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面的表面粗糙度為Ra2.5-0.63以m,其他平面的表面粗糙度為Ra10-

6、2.5以m.2.3 有利于減少加工勞動(dòng)量盡量簡化或避免內(nèi)表面的加工，減少不必要的加工表面。2.4 有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率零件的有關(guān)尺寸應(yīng)力求一致，并能用標(biāo)準(zhǔn)的刀具加工。減少零件的安裝次數(shù)，每一次加工的時(shí)候就盡量把分布在同一個(gè)方向上能夠加工的部位都盡量加工完。 。第三章 零件的毛坯的種類和選擇3.1 毛坯的種類該零件體積較大，且為小批量生產(chǎn)，而且外形復(fù)雜。此零件為主軸箱的箱體，箱體是基礎(chǔ)類整體它將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使這保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)，因此箱體的加工質(zhì)量直接影響到機(jī)器 的性能、精度和壽命。且該箱體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻，

7、加工部位多，加工難度大。機(jī)床主軸箱的精度要求也比較高。力學(xué)性能要求不是太高。箱體零件的材料常選用各種牌號(hào)的灰鑄鐵，因?yàn)榛诣T鐵具有較好的耐磨性、鑄造性和要切削性，而且吸振性好，成本又低。綜上我們可以選擇HT200的砂型鑄造件為毛坯。第四章 定位基準(zhǔn)的選擇4.1 粗基準(zhǔn)的選擇在選擇粗基準(zhǔn)前，通常需要滿足以下條件：(1)在保證各加工面均有余量的前提下，應(yīng)使重要孔的加工余量均勻，孔壁的厚薄盡量均勻，其余部位均有適當(dāng)?shù)谋诤瘢?裝入箱體內(nèi)的回轉(zhuǎn)零件應(yīng)與箱壁有足夠的間隙；注意保持箱體必的外形尺寸，止匕外，還應(yīng)該保證定位穩(wěn)定，夾緊可靠。為了滿足上述， 通常選用箱體重要孔的毛坯作為粗基準(zhǔn)。 因?yàn)槭切∨康募庸ど?/p>

8、產(chǎn)，可以采用劃線找正的方法進(jìn)行第一道工序的加工，即以主軸孔及其中心線為粗基準(zhǔn)對毛坯進(jìn)行劃線和檢查時(shí)予以糾正， ，但是糾正后的孔的余量應(yīng)足夠 ，但是不一定均勻。例如工藝規(guī)程卡中序號(hào)40 的規(guī)定的劃線，劃線時(shí)先找正主思孔中心，然后以主軸孔為基準(zhǔn)找出其他需加工平面的位置。 加工箱體時(shí)， 按所劃的線找正安裝工件，則體現(xiàn)了以主軸孔作為且基準(zhǔn)。4.2 精基準(zhǔn)的選擇為了保證箱體零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的相互位置和距離尺寸精度，箱體類零件的精基準(zhǔn)選擇常使用基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則和基準(zhǔn)重合的原則。一面兩孔，即在多數(shù)工序中，箱體利用底面及其上的兩孔作為定位基準(zhǔn)，加工其 他的平面和孔系，以避免由于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而帶來

9、的累積誤差。三面定位，箱體上裝配基準(zhǔn)一般為平面，而它們又往往是箱體上其他要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，加些以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提 高箱體各主要表面的相互位置精度。因?yàn)樵撝鬏S箱是小批量生產(chǎn)， 所以我們盡可能使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合， 以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。另外，當(dāng)箱體中間孔壁上有精度要求較高的也需要加工時(shí)，需要在箱體內(nèi)部的相應(yīng)地方設(shè)置鏜桿導(dǎo)向支承架，以提高鏜桿剛度。第五章 加工工藝路線的擬定表面加工方法的選擇， 就是為零件上每一個(gè)有質(zhì)量要求的表面選擇一套合理的加工方法，在選擇時(shí)，一般先根據(jù)表面的精度和粗糙度要求選定最終加工方法，然后再確定精加工前準(zhǔn)備工序加工方法

10、，即確定加工方案。主軸箱的材料為 HT200 ， 生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。 查機(jī)械加工工藝手冊 表 2-4、2-5 可得，該零件的毛坯為砂型鑄造，加工余量如下：箱體內(nèi)上的孔加工：95的孔加工路線（表面粗糙度值Ra為:0.8 ,上偏差為+0.004,下偏差為-0.018 ,公差等級：IT6 ） ：粗鏜-半精鏜-精鏜-浮動(dòng)鏜刀精鏜90的孔加工路線（表面粗糙度值Ra為:0.8 ,上偏差為+0.004,下偏差為-0.018 ,公差等級：IT6 ） ：粗鏜-半精鏜-精鏜-浮動(dòng)鏜刀精鏜52的孔加工路線（表面粗糙度值Ra為:1.6 ,上偏差為+0.018,下偏差為-0.012 ,公差等級：IT7 ） ：粗鏜-

11、半精鏜-精鏜64的孔加工路線（表面粗糙度值Ra為:6.3）:粗鏈-半精鏈62的孔加工路線（表面粗糙度值 Ra為:1.6,上偏差為+0.018,下偏差為-0.012 ,公差等級： IT7 ） ：粗鏜 - 半精鏜 - 精鏜中120的孔加工路線（上偏差為+0.004,下偏差為-0.018 ,公差等級：IT6）:粗鏈- 半精鏈-精鏈-浮動(dòng)鏈刀精鏈中42的孔加工路線（表面粗糙度值 Ra為：1.6,上偏差為+0.025,下偏差為0,公差 等級：IT7 ）:粗鏈-半精鏈-精鏈中40的孔加工路線（上偏差為+0.014,下偏差為-0.011 ,公差等級：IT7）:粗鏈- 半精鏈-精鏈中28的孔加工路線（表面粗糙

12、度值 Ra為：1.6,上偏差為+0.021 ,下偏差為0,公差 等級：IT7 ）:粗鏈-半精鏈-精鏈中25的孔加工路線（表面粗糙度值 Ra為：1.6,上偏差為+0.021 ,下偏差為0,公差等級:IT7 ）:粗鏈-擴(kuò)孔-粗較-精錢加工余量控制：孔徑/mm擴(kuò)孔/mm粗鏈/mm精鏈/mm251.70.150.06281.70.150.06401.70.20.08421.70.20.08521.70.40.09641.70.40.09621.70.40.09951.70.60.1212020.60.2901.70.60.12其余的孔技術(shù)要求低，直接鉆削就可以了各面毛坯余量：4.3經(jīng)濟(jì)精度：土 1各表

13、面的加工路線：加工底面C（表面粗糙度值 加工端面F（表面粗糙度值 加工端面E（表面粗糙度值 加工端面D（表面粗糙度值 加工頂面A（表面粗糙度值Ra為:3.2 ）:粗銃精銃Ra為:6.3 ）:粗銃Ra為:3.2 ）:粗銃精銃Ra為:3.2 ）:粗銃精銃Ra為:3.2 ）:粗銃精銃加工面B（表面粗糙度值Ra為：0.8）:粗銃-精銃-精磨各面加式余量控制：面毛坯/mm粗銃/mm精銃/mmC4.33.50.8F4.33.5E4.33.50.8D4.33.50.8A3.62.70.9加工其余表面只需要經(jīng)過粗加工即可。4.3 加工順序的安排先按照基面先行的原則進(jìn)行加工，加工底面；再先主后次的原則進(jìn)行加工，

14、先將 重要的表面，然后按照先面后孔的原則進(jìn)行加工，把所有面加工完成，最后加工孔。4.4 熱處理工序先對鑄件進(jìn)行時(shí)效處理，然后進(jìn)行退火或者正火，來改善金屬的加工性能，精加工完成后進(jìn)行淬火，最后對表面進(jìn)處理，防腐等。第六章設(shè)備及工藝裝備的選擇6.1 設(shè)備的選擇先用普通銃床對鑄件的外輪廓進(jìn)行粗加工，以及底面的加工?，F(xiàn)在數(shù)控銃床上對A、B、C、D、E面進(jìn)行半精加工，以及螺紋孔的加工。再在數(shù)控車上面進(jìn)行孔的 加工。6.2 工藝裝備的選擇夾具，可以采用組合夾具和機(jī)床附件。6.3 刀具的選擇：根據(jù)切削用量簡明手冊中表 1.2 ,確定刀具為YG64融質(zhì)合 金刀片。查表3.1得，根據(jù)最大切削寬度，選擇銃刀直徑為250mm由于選用的是硬質(zhì)合金銃刀，確定齒數(shù)為20.又HT200的8