设 计 说 明韩孝彬.docx
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设计说明韩孝彬
机械制造技术
课程设计说明书
（
设计课题：
箱体机械加工工艺及夹具设计
学生：
韩孝彬
学号：
2134022503
专业：
农业机械化及其自动化
班级：
2013级
指导教师：
赵德金
二〇一六年七月
课程设计任务书
机械工程系农业机械化及其自动化专业
学生姓名韩孝彬班级2013级学号2134022503
课程名称：
机械制造技术课程设计
设计题目：
箱体零件机械加工工艺及夹具设计
设计条件：
箱体设计一套镗孔夹具，便于组合机床床上对工件孔的加工。
实现大批量生产。
设计要求：
1产品零件图（一张，CAD图，打印）
2产品毛坯图（铸造毛坯）（一张，CAD图打印）
3机械加工工艺过程卡片（该零件完整的工艺过程，手写或打印）
4机械加工工序卡片（所设计夹具对应的工序，一张，手写或打印）
5夹具设计（装配图一张，主要零件图三张，全部为CAD图）
6工艺、夹具设计说明书（6000字以上，A4纸打印）
摘要
本次课程设计是我们在毕业设计前一次重要的实践设计，对所学的基础课、技术基础课和专业课能很好的进行系统的复习，也是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
在些次设计中我们主要是设计推动架的加工工艺和工艺器具。
在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。
在设计期间查阅了大量的资料，并且得到了老师的指点和大力帮助，在此表示感谢！
由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
关键词：
箱体，夹具，工艺
设计说明
本次设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的课程设计。
这是在我们进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。
因此。
它在我们的四年大学生活里占有十分重要的地位。
就我个人而言，我就希望能够通过此次的课程设计对自己的知识进行梳理，对自己的理论进行实践，对自己将来从事的工作进行一次试探性的适应，从中训练自己、锻炼自己。
增强自己的分析问题、解决问题的能力，为今后的就业打下良好的基础。
为祖国的现代化建设作出自己的贡献。
由于自己能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。
需要设计的零件的cad图：
图一：
二维cad图
图二：
箱体的三维立体图
一、零件的分析
1、零件的特点分析
1）箱体多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，其内部呈腔形，零件的整体刚
性较差，难以装夹。
2）一般都需要进行多工位孔系及平面加工，形位公差及空间位置度要求较严，要保证其位置精度要求，必须在一次装夹中完成铣面、镗孔、钻、铰孔等多工序。
3）精度要求较高，一般箱体类零件都有很高的轴承孔和表面的形位公差要求及轴承孔尺寸公差要求。
4）加工内容多，通常要经过铣面、销孔钻镗加工、镗削轴承孔、深孔镗削、深槽铣削、攻螺纹等加工，需频繁更换刀具。
2、零件的作用
箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。
因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。
二、零件的工艺分析
由附图1得知，其材料为HT200.该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大的应力、要求耐磨的零件。
表2-1下箱体的技术要求表
加工表面
尺寸及偏差
mm
公差及精度等级
表面粗糙度Ra/µm
形位公差
mm
底脚面
131
IT13
12.5
凸台面
9
IT14
25
前端面
134
IT12
6.3
后端面
134
IT9
6.3
左端面
142
IT9
6.3
右端面
142
IT9
6.3
上端面
133
IT9
6.3
2xΦ32mm
Φ32-0.0180.007
IT7
1.6
Φ45mm
Φ4500.025
IT7
1.6
Φ40mm
Φ40-0.0180.007
IT7
1.6
Φ30MM
Φ30-0.0150.006
IT7
1.6
4XΦ8
Φ8
IT14
M6
H6
6.3
M6
H6
6.3
由上表可知，以上为主要的加工工序，且每个圆尺寸的工差，小于同轴度，两个Φ32mm的圆可以一次加工出来，最好是能在一次装夹将两个孔加工出来。
上下左右前后的六个端面都有加工，保证了箱体的功能。
且查参考文献[1]表1-7,表1-8和表1-10中有关面和孔的加工精度和经济精度及机床能达到位置精度，综上可知技术要求是可以达到的，零件的结构性也是可行的。
三、确定毛胚、绘制毛胚简图
1、选着毛坯
根据零件的材料和功能和已知的同种的零件可知，带入公式N=n台/年xM件/台x（1+3%）x（1+0.5%）=X可知。
在查参考文献[1]表1-4可知该零件为大批量生产。
由于是大批量生产，所以选用的毛坯铸造方法为：
砂型机器铸造，零件的大小,形状复杂程度和生产批量有一定的限制,常用的是HT200。
箱体与集体毛坯的铸造内应力较大，一般要进行自然时效或人工时效处理。
且有较多的孔需要型心。
2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
由参考文献[1]查表2-1，表2-3，2-4，2-5可知下列各项因素：
（1）工差等级
由箱体的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT10.MA为F级。
（2）铸件重量
已知箱体机械加工完后，质量为5kg，所以初步估计为8kg。
最终确定一下表面总余量为下表：
表3-1各加工表面的总余量
加工表面
基本尺寸
（mm）
加工余量等级
加工余量数值mm
说明
底脚面
133
F
1.5
单侧加工
凸台面
11
F
O.5
单侧加工
前端面
134
F
1.5
双侧加工
后端面
134
F
1.5
双侧加工
左端面
142
F
1.5
双侧加工
右端面
142
F
1.5
双侧加工
上端面
133
F
1.5
单侧加工
2xΦ32mm
Φ32-0.0180.007
F
0.5
孔，双侧加工
Φ45mm
Φ4500.025
F
0.5
孔，双侧加工
Φ40mm
Φ40-0.0180.007
F
0.5
孔，双侧加工
Φ30MM
Φ30-0.0150.006
F
0.5
孔，双侧加工
确定铸件的尺寸的公差，如下表：
表3-2主要毛胚尺寸及公差
主要表面
零件尺寸
总余量
毛胚尺寸
公差
底脚面
133
0
122
4
凸台面
11
0.5
11.5
6
前后端面
125
3
128
10
左右端面
142
3
145
10
上端面
133
1.5
123.5
8
2xΦ32mm
Φ32-0.0180.007
1
Φ33mm
7
Φ45mm
Φ4500.025
1
Φ46mm
7
Φ40mm
Φ40-0.0180.007
1
Φ41mm
7
Φ30MM
Φ30-0.0150.006
1
Φ31MM
7
3、绘制零件的毛坯简图
四、拟定箱体的工艺路线
1、定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分。
加工中首先使用的是粗基准，但是在选择定位基准时，为保证零件的加工精度，首先考虑的是精基准，然后才是粗基准。
（1）精基准的选择
由于箱体上孔与孔、孔与平面及平面与平面之间都有较高的相互位置精度要求，应优先考虑基准统一原则，以避免因基准转换而产生的误差，有利于保证箱体各主要表面的相互位置精度。
大批量生产应选用一面两孔定位。
从零件图可以看出蜗杆穿过的面，即零件图底脚面经过粗铣精基准面，及其平面对角上通过钻、粗绞2-Ф8达到IT8的定位精度要求两个孔一起作为精基准组合一面两销定位。
平面作为第一定位基准，两孔作为二、三定位基准。
（2）粗基准的选择
主要应满足两点要求：
一是在保证各个加工表面都有余量的前提下，应使重要孔的加工余量均匀；二是保证加工表面与不加工表面之间正确的相对位置。
为此，一般应选箱体的重要孔作为主要的粗基准。
应次可以选用零件图上的后端面及G面上的两孔作为粗基准。
2、零件表面方法的确定
零件表面加工方法，首先取决于加工表面的技术要求。
在选择加工方法时，应该选择相应的能获得经济加工精度的加工方法，零件上主要的孔如蜗杆盖孔、大、小齿轮盖孔、蜗轮盖孔等都是在铸件的基础上加工，又因为零件是大批量，并考虑零件结构的形状，孔要求达到的精度等级为IT7级，一般不采用车削、磨削，而采用铰削，镗削。
孔径较小时用铰削，孔径较大或长度较短时采用镗削。
查《机械加工工艺设计手册》可得孔镗削的加工方案为粗镗—半精镗—精镗等级精度可达TI7级。
零件主要平面的加工要达到的技术要求为IT12级，由于零件外形不是规则的圆柱形，故不宜车削加工，因此采用铣削加工。
查手册可知零件平面的铣削加工方案为粗铣—精铣。
另外主要表面的次要孔的加工如螺纹孔由于直径d<20mm，故不是预先铸造出来的，故在箱体上可行的加工方案为钻—铰—倒角—攻丝。
最终确定如表：
4-1：
表4-1箱体零件各表面加工方案
加工表面
尺寸精度等级
表面粗糙度Ra（µm）
加工方案
备注
底脚面
IT13
12.5
粗铣
参考文献[1]表1-8
凸台面
IT14
25
粗铣
参考文献[1]表1-8
前端面
IT9
6.3
粗铣-半精铣
参考文献[1]表1-8
后端面
IT9
6.3
粗铣-半精铣
参考文献[1]表1-8
左端面
IT9
6.3
粗铣-半精铣
参考文献[1]表1-8
右端面
IT9
6.3
粗铣-半精铣
参考文献[1]表1-8
上端面
IT9
6.3
粗铣-半精铣
参考文献[1]表1-8
2xΦ32mm
IT7
1.6
粗镗—半精镗—精镗
参考文献[1]表1-7
Φ45mm
IT7
1.6
粗镗—半精镗—精镗
参考文献[1]表1-7
Φ40mm
IT7
1.6
粗镗—半精镗—精镗
参考文献[1]表1-7
Φ30MM
IT7
1.6
粗镗—半精镗—精镗
参考文献[1]表1-7
4XΦ8
IT14
钻
参考文献[1]表1-7
H6
6.3
钻—铰—倒角—攻丝
参考文献[1]表1-10
H6
6.3
钻—铰—倒角—攻丝
参考文献[1]表1-10
3、加工阶段的安排
零件表面的加工方法确定之后，就要安排加工的先后顺序，同时还要安排热处理、检验等其他工序在工艺过程中的位置。
零件加工顺序安排得是否合适，对加工质量、生产效率和经济性有较大的影响。
划分加工阶段主要是粗加工后可及时发现毛坯的缺陷，及时修补或报废；零件表面的精加工安排在最后，可防止或减少表面损伤。
（1）粗加工阶段———主要是切去大部分加工余量，为半精加工提供定位基准，因此主要是提高生产效率问题。
（2）半精加工阶段———作用是为零件主要表面的精加工做好准备达到一定的精度和表面粗糙读，保证一定的精加工余量，并完成一些次要的加工如钻孔、攻
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