精铣C6150车床主轴箱箱体上端面工序及夹具的设计研究.doc

前 言 课题介绍 在机械制造工艺过程中，在机床上对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件的正确位置固定不动，这一任务就是由夹具完成。机床夹具为机床的一种附加装置，安装工件后使之获得相对于机床或刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 课题背景及发展趋势 夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。它主要表现在以下几个方面： （1）加强机床夹具的三化工作 为了加速新产品的投产，简化设计工作，加速工艺装备的准备工作，以获得良好的技术经济效果，必须重视机床夹具的标准化，系列化和通用化工作。 （2）大力研制推广实用新型机床夹具 在单件，小批生产或新产品试制中，应推广使用组合夹具和半组合夹具。在多品种，中小批生产中，应大力推广使用可调夹具，尤其是成组夹具。 （3）提高夹具的机械化，自动化水平 近十几年来，高效，自动化夹具得到了迅速的发展。主要原因是：一方面由于数控机床，组合机床及其它高效自动化机床的出现，要求夹具能适应机床的要求，才能更好的发挥机床的作用。另一方面，如采用气动、电动等自动化夹具夹紧，避免了手工操作用划线等方法来定位工件，缩短了安装工件的时间，减轻了劳动强度，大大提高了生产效率。 1 C6150车床主轴箱零件的分析 1.1 零件的作用 题目给出的零件是c6150车床主轴箱体，主轴箱体起着支持和固定轴系零件,保证轴系运转精度和良好润滑及密封等重要作用。主轴箱是C6150车床的关键零件。一旦主轴箱的旋转精度降低，则机床的使用价值也将大打折扣。 1.2 车床主轴箱的主要技术要求 1.2.1 尺寸精度和表面粗糙度 图1主轴箱零件图 Fig.1 Spindle box parts diagram 车主轴箱的内孔和安装平面是决定工件精度的关键表面，其精度要求最高，一般不低于IT8级；车主轴箱内孔的圆度直接影响加工工件的轴承孔精度，故要求较高，其误差不大于尺寸的。 1.3 工艺过程分组 车主轴箱结构较为复杂，精度要求也较高，在批量的生产条件下，车主轴箱的机械加工工艺过程有三组加工表面。 第一阶段：以毛坯面为基准，铣上平面和铣左右端平面。 第二阶段：以下平面为基准，钻各螺纹孔及镗轴承孔。 2 工艺规程的设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，由于零件年生产量为8000件，已达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大。故采用铸造成型 。它的毛坯精度较高，加工余量较小，对提高生产率，保证加工质量也是有利的。 2.2 基准的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会零件的大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择：一般箱体类零件的粗基准都用它上面的重要孔和另一个相距较远的孔作为粗基准，以保证孔加工时余量均匀。该车床主轴箱最先加工的是主轴箱底面和上表面。 精基准的选择：常以车床主轴箱零件的装配基准或专门加工的一面两孔定位，使得基准统一。该工件有一定的尺寸精度和相互位置精度要求；孔轴线之间也有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。为了保证以上几项要求，加工车床主轴箱上表面时，应以底面为精基准，使上表面加工时的定位基准与设计基准重合；加工孔时，仍以底面为主要定位基准，并与底面上的两孔组成典型的一面两孔定位方式。这样，孔的加工，其定位基准既符合基准统一的原则，也符合基准重合的原则，有利于保证孔轴线与底面（装配基准面）的尺寸精度和平行度。 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面或其组合,在机器零件的设计和加工过程中,按不同要求选择哪些点、线、面作为基准,是直接影响零件加工工艺性和表面间尺寸、位置精度的主要因素之一。 定位基准的选择与工艺过程的制订有密切的关系，故有必要多设想几种定位方案比较他们的优缺点，周密地考虑定位方案与工艺过程的关系，尤其对加工精度的影响。合理选择定位基准对