C6150车床主轴箱箱体的加工工艺分析
目录
引言 1
一 零件的分析 2
（二）零件的作用 2
（二）图纸分析 2
二 制定加工工艺 3
（一）加工设备选用 3
（二）毛坯的选择 3
（三）夹具的选用 4
（四）制定工艺路线 7
（五）刀具表 8
（六）工序卡 8
（七）制做工艺卡 19
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
通过这段时间的实习，我接触到了很多机械加工方面的知识，对很多数控车床和加工中心的内部结构、工作原理和一些加工特点都有了一些了解，本次毕业设计我打算用机床内的一个部件作为本次毕业设计的题材，最终我准备用C6510车床主轴箱箱体的加工工艺分析为本次毕业设计的课题，通过对C6510车床主轴箱箱体的图纸进行分析，结合该零件在车床内的作用以及以往学习的知识和实践当中获得的经验选择合适的材料，根据零件的结构和外形合理选择加工设备，选用合适的夹具，选择适于加工的毛坯类型，制定合理的加工路线，并制作出工艺卡，下面是对工艺的详细阐述。
一 零件的分析
（一）零件的作用
C6150车床主轴箱箱体属于的箱体类零件，这类零件是机床上的一种基础零部件，主要的作用是将机床上的主轴支撑并固定起来，同时将机床上的变速箱等其它零部件连接为一个整体，起到一个连接，支撑，密封的作用。其加工质量的好坏很大程度会影响各个部件之间的装配精度与机床整体的性能，主轴箱箱体虽然外形并不复杂，但精度要求较高、结构较为复杂，加工起来难度较高，所以为了保质保量的加工出这种零件需要加工精度较高的数控加工设备并且制定合理的加工路线。
（二）图纸分 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
析
图1-1C6150车床主轴箱箱体的图纸
该零件的外形比较简单，但内部结构较为复杂，主要由凸台、型腔、孔、导轨等组成，从图纸上可以看出，零件的各个孔的精度要求较高，所有的孔都是通孔，箱体左端面Φ28mm的孔与箱体内部Φ25mm孔的轴线有平行度要求0.02，箱体右端面Φ95mm的孔、箱体内部Φ90mm的孔、箱体右端面Φ42mm的孔、箱体内部Φ40mm的孔，这些孔的轴线对相应个基准的圆跳动要求都是0.02，所以对孔的加工难度较高，而其它端面的平面度要求则相对低一些，从零件的整体结构看，外轮廓几个端面都需要加工，孔主要集中在侧面，所以一次装夹难以完成，加工过程需要多次装夹。
二 制定加工工艺
（一）加工设备选用
数控机床的种类繁多，根据零件的形状特点和加工要求选择合适的机床可以更加高效地加工出产品同时还可以保证产品质量。由于本次加工的主轴箱箱体属于箱体类零件，需要粗铣、精铣、镗孔、铰孔、扩孔、攻螺纹等，所以采用加工中心来加工是比较合适的，但孔的位置主要集中在左右端面，在立式加工中心上不易加工，所以孔的加工需要在卧式加工中心上完成，但卧式加工中心无法完成对零件的顶面和夹持面进行加工，所以本次对主轴箱箱体的加工需要用到卧式、立式两种加工中心，最终设备采用型号为XH714的立式加工中心和型号为HC320卧式加工中心。
（二）毛坯的选择
本次毛坯的材料采用珠光体灰铸铁，这种料材相较其他同类材料而言硬度和强度较高，减震性能也比较好，有很好的减震降噪的作用，可以减少由于机器震动而带来的能量损耗。同时该材料比较耐磨，缺口敏感性小，材料的疲劳强度不会因为材料的缺口受到很大影响，所以零件在工作的时候非常稳定可靠，所以该材料经常被用于那些在工作中承受较大压力或者机器要求低震动的零部件如床身、机架、箱体和壳体等。
毛坯根据制造方式的不同大致可分为铸件、锻件等，这些毛坯类型各有特点。锻件主要是依靠外力的打击锻造形成的，力学性能比较好；铸件是通过液体在模具中冷却成型的。本次零件的材料选用的是珠光体灰口铁，这种材料是一种脆性材料，不适宜锻造、冲压和焊接，不过适于铸造并且切削性能优越，而且该零件结构比较复杂所以毛坯采用铸件比较合适。
C6150车床主轴箱箱体的结构比较复杂，属于的箱体类零件，在车床内起着很重要的连接、承载、保护的作用，所以箱体的内孔加工精度要求较高，并且耐磨性要求也高，为了加强其切削加工的性能，需要对箱体毛坯进行热处理来消除内应力，该工件要求经过退火处理，硬度范围185-235HBS。
为了确保零件的加工质量，毛坯需要留合适的余量，毛坯余量留多了既浪费材料又增加成本，留少了会增加加工难度，加工质量很难保证，容易报废工件，所以为了确定合适的毛坯余量，需要根据零件的材料、尺寸、加工要求等因素来确定。
毛坯的尺寸确定通常分以下几个步骤完成：求最大轮廓尺寸、选取公差等级CT、求铸件尺寸要求、求机械加工余量等级、求RMA（要求的机械加工余量）、求毛坯基本尺寸。所以根据这些表格最终确定下来的铸件毛坯尺寸与加工余量如表2-1所示：
表2-1毛坯尺寸与加工余量
项目
高度
长度
宽度
孔径1
孔径2
孔径3
孔径4
公差等级CT
9
9
9
9
9
9
9
加工面基本尺寸
260
665
310
95
90
120
64
铸件尺寸公差
2.5
3.6
2.8
2.8
2.2
2.8
2.8
机械加工余量等级
F
F
F
F
F
F
F
RMA
5
3
3
3
3
3
3
毛坯基本尺寸
270
675
320
105
100
图2-1毛坯图
（三）夹具的选用
夹具的选用需要根据零件的外观和加工要求来定，这直接影响到产品的加工质量，本次加工的零件外形不是很复杂，但表面质量和加工精度要求较高所以要求夹具的加紧方式要稳定、加紧力度要大、零件的待加工面要完全暴露在外，夹具要尽量敞开，同时要求夹紧机构元件能低则低。
夹具的类型：夹具的类型有很多种，适用于各种不同的生产情况，常见的夹具有：万能组合夹具、专用铣切夹具、多工位夹具、气动夹具、液压夹具、真空夹具、平口钳、分度头、三爪卡盘等。每种夹具都有各自的优势，气动或液压夹具适用于生产批量较大，比较难以夹持的工件，可以减轻劳动强度和提高生产率，夹紧过程中提供的夹紧力稳定可靠，便与加工；万能组合夹具适于中、小型工件的加工，主要用于研发或小批量生产；专用铣切夹具是专门针对某一个或一类零件的至具；多工位夹具可同时装夹多个零件，可以一面加工，一面装卸工件，有利于提高生产效率；真空夹具适用于有较大定位平面或具有较大可密封面积的工件；平口钳是一种通用夹具适用于安装中小型零件。
引言 1
一 零件的分析 2
（二）零件的作用 2
（二）图纸分析 2
二 制定加工工艺 3
（一）加工设备选用 3
（二）毛坯的选择 3
（三）夹具的选用 4
（四）制定工艺路线 7
（五）刀具表 8
（六）工序卡 8
（七）制做工艺卡 19
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
通过这段时间的实习，我接触到了很多机械加工方面的知识，对很多数控车床和加工中心的内部结构、工作原理和一些加工特点都有了一些了解，本次毕业设计我打算用机床内的一个部件作为本次毕业设计的题材，最终我准备用C6510车床主轴箱箱体的加工工艺分析为本次毕业设计的课题，通过对C6510车床主轴箱箱体的图纸进行分析，结合该零件在车床内的作用以及以往学习的知识和实践当中获得的经验选择合适的材料，根据零件的结构和外形合理选择加工设备，选用合适的夹具，选择适于加工的毛坯类型，制定合理的加工路线，并制作出工艺卡，下面是对工艺的详细阐述。
一 零件的分析
（一）零件的作用
C6150车床主轴箱箱体属于的箱体类零件，这类零件是机床上的一种基础零部件，主要的作用是将机床上的主轴支撑并固定起来，同时将机床上的变速箱等其它零部件连接为一个整体，起到一个连接，支撑，密封的作用。其加工质量的好坏很大程度会影响各个部件之间的装配精度与机床整体的性能，主轴箱箱体虽然外形并不复杂，但精度要求较高、结构较为复杂，加工起来难度较高，所以为了保质保量的加工出这种零件需要加工精度较高的数控加工设备并且制定合理的加工路线。
（二）图纸分 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
析
图1-1C6150车床主轴箱箱体的图纸
该零件的外形比较简单，但内部结构较为复杂，主要由凸台、型腔、孔、导轨等组成，从图纸上可以看出，零件的各个孔的精度要求较高，所有的孔都是通孔，箱体左端面Φ28mm的孔与箱体内部Φ25mm孔的轴线有平行度要求0.02，箱体右端面Φ95mm的孔、箱体内部Φ90mm的孔、箱体右端面Φ42mm的孔、箱体内部Φ40mm的孔，这些孔的轴线对相应个基准的圆跳动要求都是0.02，所以对孔的加工难度较高，而其它端面的平面度要求则相对低一些，从零件的整体结构看，外轮廓几个端面都需要加工，孔主要集中在侧面，所以一次装夹难以完成，加工过程需要多次装夹。
二 制定加工工艺
（一）加工设备选用
数控机床的种类繁多，根据零件的形状特点和加工要求选择合适的机床可以更加高效地加工出产品同时还可以保证产品质量。由于本次加工的主轴箱箱体属于箱体类零件，需要粗铣、精铣、镗孔、铰孔、扩孔、攻螺纹等，所以采用加工中心来加工是比较合适的，但孔的位置主要集中在左右端面，在立式加工中心上不易加工，所以孔的加工需要在卧式加工中心上完成，但卧式加工中心无法完成对零件的顶面和夹持面进行加工，所以本次对主轴箱箱体的加工需要用到卧式、立式两种加工中心，最终设备采用型号为XH714的立式加工中心和型号为HC320卧式加工中心。
（二）毛坯的选择
本次毛坯的材料采用珠光体灰铸铁，这种料材相较其他同类材料而言硬度和强度较高，减震性能也比较好，有很好的减震降噪的作用，可以减少由于机器震动而带来的能量损耗。同时该材料比较耐磨，缺口敏感性小，材料的疲劳强度不会因为材料的缺口受到很大影响，所以零件在工作的时候非常稳定可靠，所以该材料经常被用于那些在工作中承受较大压力或者机器要求低震动的零部件如床身、机架、箱体和壳体等。
毛坯根据制造方式的不同大致可分为铸件、锻件等，这些毛坯类型各有特点。锻件主要是依靠外力的打击锻造形成的，力学性能比较好；铸件是通过液体在模具中冷却成型的。本次零件的材料选用的是珠光体灰口铁，这种材料是一种脆性材料，不适宜锻造、冲压和焊接，不过适于铸造并且切削性能优越，而且该零件结构比较复杂所以毛坯采用铸件比较合适。
C6150车床主轴箱箱体的结构比较复杂，属于的箱体类零件，在车床内起着很重要的连接、承载、保护的作用，所以箱体的内孔加工精度要求较高，并且耐磨性要求也高，为了加强其切削加工的性能，需要对箱体毛坯进行热处理来消除内应力，该工件要求经过退火处理，硬度范围185-235HBS。
为了确保零件的加工质量，毛坯需要留合适的余量，毛坯余量留多了既浪费材料又增加成本，留少了会增加加工难度，加工质量很难保证，容易报废工件，所以为了确定合适的毛坯余量，需要根据零件的材料、尺寸、加工要求等因素来确定。
毛坯的尺寸确定通常分以下几个步骤完成：求最大轮廓尺寸、选取公差等级CT、求铸件尺寸要求、求机械加工余量等级、求RMA（要求的机械加工余量）、求毛坯基本尺寸。所以根据这些表格最终确定下来的铸件毛坯尺寸与加工余量如表2-1所示：
表2-1毛坯尺寸与加工余量
项目
高度
长度
宽度
孔径1
孔径2
孔径3
孔径4
公差等级CT
9
9
9
9
9
9
9
加工面基本尺寸
260
665
310
95
90
120
64
铸件尺寸公差
2.5
3.6
2.8
2.8
2.2
2.8
2.8
机械加工余量等级
F
F
F
F
F
F
F
RMA
5
3
3
3
3
3
3
毛坯基本尺寸
270
675
320
105
100
图2-1毛坯图
（三）夹具的选用
夹具的选用需要根据零件的外观和加工要求来定，这直接影响到产品的加工质量，本次加工的零件外形不是很复杂，但表面质量和加工精度要求较高所以要求夹具的加紧方式要稳定、加紧力度要大、零件的待加工面要完全暴露在外，夹具要尽量敞开，同时要求夹紧机构元件能低则低。
夹具的类型：夹具的类型有很多种，适用于各种不同的生产情况，常见的夹具有：万能组合夹具、专用铣切夹具、多工位夹具、气动夹具、液压夹具、真空夹具、平口钳、分度头、三爪卡盘等。每种夹具都有各自的优势，气动或液压夹具适用于生产批量较大，比较难以夹持的工件，可以减轻劳动强度和提高生产率，夹紧过程中提供的夹紧力稳定可靠，便与加工；万能组合夹具适于中、小型工件的加工，主要用于研发或小批量生产；专用铣切夹具是专门针对某一个或一类零件的至具；多工位夹具可同时装夹多个零件，可以一面加工，一面装卸工件，有利于提高生产效率；真空夹具适用于有较大定位平面或具有较大可密封面积的工件；平口钳是一种通用夹具适用于安装中小型零件。
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