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说明书

1．零件的分析

1.1零件的作用

题目给定的零件是变速箱体零件，是变速箱的基础零件，它把有关零件连接成一体，使这些零件保持正确的相对位置，彼此能协调地工作。

该箱体零件的主要作用是连接零件，使彼此协调的工作。

零件的Φ106mm和Φ72mm的孔主要用以安装装载变速齿轮的轴承，是变速箱实现变速作用。

1.2零件的工艺分析

变速箱体零件主要的加工表面有Φ106mm和Φ72mm的孔及其倒角，以及与两孔相垂直的表面，与Φ106mm相垂直的两平面上的16个Φ10mm的孔，与Φ72mm相垂直的两表面上的6个Φ8mm的孔，还有改箱体零件的底面，以及与底面平行的上表面，

这些加工表面之间有一定的位置要求：

箱体零件的底面与Φ72mm的孔的平行度要求，平行度为0.06

箱体零件上的Φ106mm的孔与Φ72mm的孔的平行度要求，其平行度为0..06

由以上分析可知，对于该箱体零件应先加工面，然后借助于专用夹具加工孔，并且保证他们之间的位置精度要求。

2.工艺规程的设计

2.1确定毛坯的制造形式

由于铸铁容易成型，切削性能好，价格低廉，且抗震性和耐磨性较好，因此一般箱体类零件材料都选用铸铁，考虑到该零件的形状结构复杂，以及对力学性能的要求，该箱体零件的毛坯件决定选择铸造。

由于该箱体零件为单件小批量生产并且零件的尺寸较大，考虑到经济成本及各方面条件应选择砂型铸造。

2.2基准的选择

粗基准的选择

以不加工表面作为粗基准。

如果工件上有很多不需加工的表面，则以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作粗粗基准选择的原则：

如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应基准。

如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准

精基准的选择

精基准的选择原则：

用设计基准作为精基准，以便消除基准不重合误差，即所谓基准重合原则；当工件以某一组精基准定位可以较方便的加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此精基准定位，即所谓基准统一原则；当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，而该加工表面与其他表面之间的位置精度则要求由先行工序保证，即遵循自为基准原则；为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，在选择精基准时，可遵循互为基准的原则；精基准的选择应使定位准确，加紧可靠，为此，精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度，以提高其位置精度。

2.3制订工艺路线

（1）工艺路线方案一：

工序号工序名称工序内容

1铸造

2清砂清除型砂冒口飞边及飞刺

3热处理人工时效处理

4粗铣A面以C面为基准

5粗铣C面以A面为基准

6粗铣B面以D面为基准

7粗铣D面以B面为基准

8粗铣E面以F面为基准

9精铣F面以E面为基准

10精铣E面以F面为基准

11精铣C面以A面为基准

12粗镗-半精镗-精镗Φ106mm的孔以C面为基准

13粗镗-半精镗-精镗Φ72mm的孔以C面为基准

14钻M10的孔钻E面上的孔以F面为基准

钻F面上的孔以E面为基准

15检验

（2）工艺路线方案二

工序号工序名称工序内容

1铸造

2清砂清除型砂冒口飞边及飞刺

3热处理人工时效处理

4粗铣C面以A面为基准

5粗铣A面以C面为基准

6粗铣B面以D面为基准

7粗铣D面以B面为基准

8粗铣E面以F面为基准

9粗铣F面以E面为基准

10精铣A面以C面为基准

11粗镗-半精镗-精镗Φ106mm的孔以C面为基准

12粗镗-半精镗-精镗Φ72mm的孔以C面为基准

13钻M10的孔钻E面的孔以F面为基准

钻F面的孔以E面为基准

14检验

以上加工方案大致看来还是合理的。

但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，发现方案二还是有问题。

主要表现在Φ106mm的孔和Φ72mm的孔的轴线与C面有平行度要求，Φ72mm的孔的轴线与C面的平行度为0.02，Φ106mm的孔与Φ72mm的孔的轴线的平行度为0.02，由此可见，加工Φ106mm和Φ72mm的孔应以C面为基准而不能以A面为基准，这样才能保证平行度的要求。

因此，最佳的加工工艺路线为方案一。

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

1.毛坯尺寸的确定

2.确定加工余量及工序尺寸

工序5：

粗铣C面

工件材料：

HT200

工件尺寸：

宽度ae=244.4mm长度L=496.2mm

加工要求：

用标准硬质合金端铣刀铣削,加工余量h=3mm

机床：

XA5032型立式铣床

1．刀具选择：

.根据表1.2,选择YG6硬质合金刀片.根据表3.1铣削深度ap≤4mm时,端铣刀d0为80mm,ae为60mm.但已知铣削宽度ae为244.4mm,故应根据铣削宽度ae≤360mm选择d0=200mm.由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=16（表3.16）

铣刀几何形状（表3.2）,由于铸铁硬度为200HBS,故选择kr=25°,krε=30°,kr`=5°,=8°,α0`=10°,λs=-20°,γ0=0°

2．选择铣削用量

决定铣削深度ap由于加工余量不大,故可在一次走刀内完成切削,则ap=h=3mm.

决定每齿进给量fz,根据表3.5,当使用YG6,铣床功率为7.5kw（表3.30）时,fz=0.14~0.24.因采用对称端铣,故取fz=0.14mm/r.

选择刀具魔钝标准及刀具寿命,根据表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为2.0mm,由于刀具直径d0=200mm,故刀具寿命为T=240mm（表3.8）.

决定切削速度vc和每分钟进给量vf,切削速度vc可根据表3.16查出d0=200mm，z=16,ap=3mm,fz=0.14mm/z,vt=89m/minnt=141r/minvft=253mm/min

各修正系数为:

kmv=kmn=0.89

ksv=ksn=ksv=0.8

故Vc=vt·kv=89×0.89×0.8=63.37mm/min

n=nt·kn=141×0.89×0.8=100.4r/min

vf=vft·kv=253×0.89×0.8=180.1mm/min

根据XA5032型立铣说明书（表3.30）选择

nc=118r/minvfc=190mm/min

因此实际切削速度和每齿进给量为

vc=πd0n/1000=（3.14×200×118）/1000=74.1mm/min

fzc=vfc/ncz=190/（118×16）=0.1mm/z

校验机床功率,根据表3.24当硬度为200HBS，ae=244.4mm,ap=3.0mm,d0=200mm,z=16,vfc=190mm/min近似为5.5kw

根据XA5032立铣说明书（表3.30）,机床主轴允许的功率为

Pcm=7.5×0.75kw=5.63kw

因为5.5kw<5.63kw因此所选择的切削用量可以采用.即

ap=3mmvf=190mm/minn=118r/minvc=63.4mm/minfz=0.14mm/z

计算基本工时T=L/vf

式中L=l+y+Δl=496.2mm根据表3.26对称安装铣刀,如切量及超切量y+Δ=64mm

故T=（496.2＋64）/190=2.9min

工序6粗铣B面

工件材料：

HT200

工件尺寸：

宽度ae=211.2mm长度L=244.4mm

加工要求：

用标准硬质合金端铣刀铣削,加工余量h=3mm

机床：

XA5032型立式铣床

1．刀具选择：

.根据表1.2,选择YG6硬质合金刀片.根据表3.1铣削深度ap≤4mm时,端铣刀d0为80mm,ae为60mm.但已知铣削宽度ae为211.2mm,故应根据铣削宽度ae≤240mm选择d0=125mm.由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=12（表3.16）

2．选择铣削用量

决定铣削深度ap由于加工余量不大,故可在一次走刀内完成切削,则ap=h=3mm.

决定每齿进给量fz,根据表3.5,当使用YG6,铣床功率为7.5kw（表3.30）时,fz=0.14~0.24.因采用对称端铣,故取fz=0.14mm/r.

选择刀具磨钝标准及刀具寿命,根据表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm,由于刀具直径d0=125mm,故刀具寿命为T=180mm（表3.8）.

决定切削速度vc和每分钟进给量vf,切削速度vc可根据表3.16查出d0=125mm，z=12,ap=3mm,fz=0.14mm/z,vt=97m/minnt=248r/minvft=333mm/min

各修正系数为:

kmv=kmn=0.89

ksv=ksn=ksv=0.8

故Vc=vt·kv=97×0.89×0.8=69.1mm/min

n=nt·kn=248×0.89×0.8=176.6r/min

vf=vft·kv=333×0.89×0.8=237.1mm/min

根据XA5032型立铣说明书（表3.30）选择

nc=190r/minvfc=235mm/min

因此实际切削速度和每齿进给量为

vc=πd0n/1000=（3.14×125×190）/1000=74.6mm/min

fzc=vfc/ncz=235/（190×12）=0.1mm/z

校验机床功率,根据表3.24当硬度为200HBS，ae=211.2mm,ap=3.0mm,d0=125mm,z=12,vfc=235mm/min近似为4.6kw

根据XA5032立铣说明书（表3.30）,机床主轴允许的功率为

Pcm=7.5×0.75kw=5.63kw

因为4.6kw<5.63kw因此所选择的切削用量可以采用.即

ap=3mmvf=235mm/minn=190r/minvc=74.6mm/minfz=0.14mm/z

计算基本工时T=L/vf

式中L=l+y+Δl=244.4mm根据表3.26对称安装铣刀,如切量及超切量y+Δ=64mm

故T=（244.4＋64）/235=1.3min

工序7粗铣D面

工件材料：

HT200

工件尺寸：

宽度ae=211.2mm长度L=227.4mm

加工要求：

用标准硬质合金端铣刀铣削,加工余量h=3mm

机床：

XA5032型立式铣床

1．刀具选择：

.根据表1.2,选择YG6硬质合金刀片.根据表3.1铣削深度ap≤4mm时,端铣刀d0为80mm,ae为60mm.但已知铣削宽度ae为211.2mm,故应根据铣削宽度ae≤240mm选择d0=125mm.由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=12（表3.16）

2．选择铣削用量

决定铣削深度ap由于加工余量不大,故可在一次走刀内完成切削,则ap=h=3mm.

决定每齿进给量fz,根据表3.5,当使用YG6,铣床功率为7.5kw（表3.30）时,fz=0.14~0.24.因采用对称端铣,故取fz=0.14mm/r

选择刀具磨钝标准及刀具寿命,根据表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm,由于刀具直径d0=125mm,故刀具寿命为T=180mm（表3.8）.

决定切削速度vc和每分钟进给量vf,切削速度vc可根据表3.16查出d0=125mm，z=12,ap=3mm,fz=0.14mm/z,vt=97m/minnt=248r/minvft=333mm/min

各修正系数为:

kmv=kmn=0.89

ksv=ksn=ksv=0.8

故Vc=vt·kv=97×0.89×0.8=69.1mm/min

n=nt·kn=248×0.89×0.8=176.6r/min

vf=vft·kv=333×0.89×0.8=237.1mm/min

根据XA5032型立铣说明书（表3.30）选择

nc=190r/minvfc=235mm/min

因此实际切削速度和每齿进给量为

vc=πd0n/1000=（3.14×125×190）/1000=74.6mm/min

fzc=vfc/ncz=235/（190×12）=0.1mm/z

校验机床功率,根据表3.24当硬度为200HBS，ae=211.2mm,ap=3.0mm,d0=125mm,z=12,vfc=235mm/min近似为4.6kw

根据XA5032立铣说明书（表3.30）,机床主轴允许的功率为

Pcm=7.5×0.75kw=5.63kw

因为4.6kw<5.63kw因此所选择的切削用量可以采用.即

ap=3mmvf=235mm/minn=190r/minvc=74.6mm/minfz=0.14mm/z

计算基本工时T=L/vf

式中L=l+y+Δl=244.4mm根据表3.26对称安装铣刀,如切量及超切量y+Δ=64mm

故T=（227.4＋64）/235=1.2min

工序8粗铣E面

工件材料：

HT200

工件尺寸：

宽度ae=145.2mm长度L=286mm

加工要求：

用标准硬质合金端铣刀铣削,加工余量h=3mm

机床：

XA5032型立式铣床

1．刀具选择：

.根据表1.2,选择YG6硬质合金刀片.根据表3.1铣削深度ap≤4mm时,端铣刀d0为80mm,ae为60mm.但已知铣削宽度ae为145.2mm,故应根据铣削宽度ae≤180mm选择d0=200mm.由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=16（表3.16）

2．选择铣削用量

决定铣削深度ap由于加工余量不大,故可在一次走刀内完成切削,则ap=h=3mm.

决定每齿进给量fz,根据表3.5,当使用YG6,铣床功率为7.5kw（表3.30）时,fz=0.14~0.24.因采用对称端铣,故取fz=0.14mm/r

选择刀具磨钝标准及刀具寿命,根据表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,由于刀具直径d0=200mm,故刀具寿命为T=240mm（表3.8）.

决定切削速度vc和每分钟进给量vf,切削速度vc可根据表3.16查出d0=200mm，z=16,ap=3mm,

fz=0.14mm/z,vt=89m/minnt=141r/minvft=253mm/min

各修正系数为:

kmv=kmn=0.89

ksv=ksn=ksv=0.8

故Vc=vt·kv=89×0.89×0.8=63.37mm/min

n=nt·kn=141×0.89×0.8=100.4r/min

vf=vft·kv=253×0.89×0.8=180.1mm/min

根据XA5032型立铣说明书（表3.30）选择

nc=118r/minvfc=190mm/min

因此实际切削速度和每齿进给量为

vc=πd0n/1000=（3.14×200×118）/1000=74.1mm/min

fzc=vfc/ncz=190/（118×16）=0.1mm/z

校验机床功率,根据表3.24当硬度为200HBS，ae=145.2mm,ap=3.0mm,d0=200mm,z=16,vfc=190mm/min近似为3.3kw

根据XA5032立铣说明书（表3.30）,机床主轴允许的功率为

Pcm=7.5×0.75kw=5.63kw

因为3.3kw<5.63kw因此所选择的切削用量可以采用.即

ap=3mmvf=190mm/minn=118r/minvc=63.4mm/minfz=0.14mm/z

计算基本工时T=L/vf

式中L=l+y+Δl=496.2mm根据表3.26对称安装铣刀,如切量及超切量y+Δ=94mm

故T=（286＋33）/190=1.7min

工序9精铣F面

工件材料：

HT200

工件尺寸：

宽度ae=145.2mm长度L=286mm

加工要求：

用标准硬质合金端铣刀铣削,加工余量h=0.5mm

机床：

XA5032型立式铣床

1．刀具选择：

.根据表1.2,选择YG6硬质合金刀片.根据表3.1铣削深度ap≤4mm时,端铣刀d0为80mm,ae为60mm.但已知铣削宽度ae为145.2mm,故应根据铣削宽度ae≤180mm选择d0=200mm.由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=16（表3.16）

2．选择铣削用量

决定铣削深度ap由于加工余量不大,故可在一次走刀内完成切削,则ap=h=1.0mm.

决定每齿进给量fz,根据表3.5,当使用YG6,铣床功率为7.5kw（表3.30）时,fz=0.14~0.24.因采用对称端铣,故取fz=0.14mm/r

选择刀具磨钝标准及刀具寿命,根据表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.3mm,由于刀具直径d0=200mm,故刀具寿命为T=240mm（表3.8）.

决定切削速度vc和每分钟进给量vf,切削速度vc可根据表3.16查出d0=200mm，z=16,ap=3mm,

fz=0.14mm/z,vt=89m/minnt=141r/minvft=253mm/min

各修正系数为:

kmv=kmn=0.89

ksv=ksn=ksv=0.8

故Vc=vt·kv=89×0.89×0.8=63.37mm/min

n=nt·kn=141×0.89×0.8=100.4r/min

vf=vft·kv=253×0.89×0.8=180.1mm/min

根据XA5032型立铣说明书（表3.30）选择

nc=118r/minvfc=190mm/min

因此实际切削速度和每齿进给量为

vc=πd0n/1000=（3.14×200×118）/1000=74.1mm/min

fzc=vfc/ncz=190/（118×16）=0.1mm/z

校验机床功率,根据表3.24当硬度为200HBS，ae=145.2mm,ap=1.0mm,d0=200mm,z=16,vfc=190mm/min近似为1.1kw

根据XA5032立铣说明书（表3.30）,机床主轴允许的功率为

Pcm=7.5×0.75kw=5.63kw

因为1.1kw<5.63kw因此所选择的切削用量可以采用.即

ap=1.0mmvf=190mm/minn=118r/minvc=63.4mm/minfz=0.14mm/z

计算基本工时T=L/vf

式中L=l+y+Δl=496.2mm根据表3.26对称安装铣刀,如切量及超切量y+Δ=33mm

故T=（286＋33）/190=1.7min

工序10精铣E面

工件材料：

HT200

工件尺寸：

宽度ae=145.2mm长度L=286mm

加工要求：

用标准硬质合金端铣刀铣削,加工余量h=0.5mm

机床：

XA5032型立式铣床

1．刀具选择：

.根据表1.2,选择YG6硬质合金刀片.根据表3.1铣削深度ap≤4mm时,端铣刀d0为80mm,ae为60mm.但已知铣削宽度ae为145.2mm,故应根据铣削宽度ae≤180mm选择d0=200mm.由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=16（表3.16）

2．选择铣削用量

决定铣削深度ap由于加工余量不大,故可在一次走刀内完成切削,则ap=h=1.0mm.

决定每齿进给量fz,根据表3.5,当使用YG6,铣床功率为7.5kw（表3.30）时,fz=0.14~0.24.因采用对称端铣,故取fz=0.14mm/r

选择刀具磨钝标准及刀具寿命,根据表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.3mm,由于刀具直径d0=200mm,故刀具寿命为T=240mm（表3.8）.

决定切削速度vc和每分钟进给量vf,切削速度vc可根据表3.16查出d0=200mm，z=16,ap=3mm,

fz=0.14mm/z,vt=89m/minnt=141r/minvft=253mm/min

各修正系数为:

kmv=kmn=0.89

ksv=ksn=ksv=0.8

故Vc=vt·kv=89×0.89×0.8=63.37mm/min

n=nt·kn=141×0.89×0.8=100.4r/min

vf=vft·kv=253×0.89×0.8=180.1mm/min

根据XA5032型立铣说明书（表3.30）选择

nc=118r/minvfc=190mm/min

因此实际切削速度和每齿进给量为

vc=πd0n/1000=（3.14×200×118）/1000=74.1mm/min

fzc=vfc/ncz=190/（118×16）=0.1mm/z

校验机床功率,根据表3.24当硬度为200HBS，ae=145.2mm,ap=1.0mm,d0=200mm,z=16,vfc=190mm/min近似为1.1kw

根据XA5032立铣说明书（表3.30）,机床主轴允许的功率为

Pcm=7.5×0.75kw=5.63kw

因为1.1kw<5.63kw因此所选择的切削用量可以采用.即

ap=1.0mmvf=190mm/minn=118r/minvc=63.4mm/minfz=0.14mm/z

计算基本工时T=L/vf

式中L=l+y+Δl=496.2mm根据表3.26对称安装铣刀,如切量及超切量y+Δ=33mm

故T=（286＋33）/190=1.7min

工序11精铣C面

工件材料：

HT200

工件尺寸：

宽度ae=244.4mm长度L=496.2mm

加工要求：

用标准硬质合金端铣刀铣削,加工余量h=1.0mm

机床：

XA5032型立式铣床

1．刀具选择：

.根据表1.2,选择YG6硬质合金刀片.根据表3.1铣削深度ap≤4mm时,端铣刀d0为80mm,ae为60mm.但已知铣削宽度ae为244.4mm,故应根据铣削宽度ae≤360mm选择d0=200mm.由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=16（表3.16）

铣刀几何形状（表3.2）,由于铸铁硬度为200HBS,故选择kr=25°,krε=30°,kr`=5°,α0=8°,α0`=10°,λs=-20°,γ0=0°

2．选择铣削用量

决定铣削深度ap由于加工余量不大,故可在一次走刀内完成切削,则ap=h=1.0mm.

决定每齿进给量fz,根据表3.5,当使用YG6,铣床功率为7.5kw（表3.30）时,fz=0.14~0.24.因采用对称端铣,故取fz=0.14mm/r.

选择刀具魔钝标准及刀具寿命,根据表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm,由于刀具直径d0=200mm,故刀具寿命为T=240mm（表3.8）.

决定切削速度vc和每分钟进给量vf,切削速度vc可根据表3.16查出d0=200mm，z=16,ap=1.0mm,fz=0.14mm/z,vt=89m/minnt=141r/minvft=253mm/min

各修正系数为:

kmv=kmn=0.89

ksv=ksn=ksv=0.8

故Vc=vt·kv=89×0.89×0.8=63.37mm/min

n=nt·kn=141×0.89×0.8=100.4r/min

vf=vft·kv=253×0.89×0.8=180.1mm/min

根据XA5032型立铣说明书（表3.30）选择

nc=118r/minvfc=190mm/min

因此实际切削速度和每齿进给量为

vc=πd0n/1000=（3.14×200×118）/1000=74.1mm/min

fzc=vfc/ncz=190/（118×16）=0.1mm/z

校验机床功率,根据表3.24当硬度为200HBS，ae=244.4mm,ap=1.0mm,d0=2