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机械制造基础作业1及答案
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传动箱体加工工艺设计毕业设计说明书
导读：机械加工毛坯尺寸与完工零件尺寸之差，称为毛坯的加工余量（零件的表面如无需机械加工，则该表面上即无加工余量），加工余量的大小，查《金属机械加工工艺人员手册》第335页可知选2级精度铸件，再根据336页表5-5可知零件加工表面的加工余量，零件顶面凸台面加工余量为：7mm，零件底面加工余量为：7.5mm，底面N轴轴承孔面加工余量为4.5mm，零件左面凸台面加工余量为：5mm，零件右面凸台面加工余量为
生产面积。因为壳型尺寸精度为ZJ3-ZJ4且铸造零件的内腔，因此选金属型铸造。
1.4.2 毛坯余量的选择
机械加工毛坯尺寸与完工零件尺寸之差，称为毛坯的加工余量（零件的表面如无需机械加工，则该表面上即无加工余量）。加工余量的大小，取决于过程中各个工步应切除的金属层的总和，以及毛坯尺寸与规定的公称尺寸之间的偏差值。
由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因、此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，该变速器外壳零件的材料是HT250，所以是铸件毛坯。零件是中批量生产，查《金属机械加工工艺人员手册》第335页可知选2级精度铸件。再根据336页表5-5可知零件加工表面的加工余量。
零件顶面凸台面加工余量为：7mm；零件底面加工余量为：7.5mm，底面N轴轴承孔面加工余量为4.5mm；零件左面凸台面加工余量为：5mm；零件右面凸台面加工余量为：4.5mm；零件前后面凸台面加工余量为：4.5mm；前后面凸台面孔加工余量为6mm（单边余量）；右面凸台面孔加工余量为6.5mm；顶面凸台面N型轴孔和底面N型轴轴轴承孔加工余量为6.5mm；在铸造毛坯是直径小于30的孔都不铸出来，铸造时需要用到活块来铸造传动箱上的凸台。
1.5定位基准的选择
合理的选择定位基准，对于保证加工精度和确定加工顺序都有决定性的影响。在最初的一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准，称为粗基准。经过加工的表面所组成的定位基准称为精基准。选择时应先选取精基准，再选择加工精基准的粗精基。在零件的加工过程中，每道工序都有定位基准的选择问题，定位基准选择的好坏，对保证零件的加工精度，合理安排加工顺序都有着决定性的作用，因此定位基准的选择是制定工艺过程中的一个重要问题。而传动相体零件定位基准的选择，直接关系到传动箱体上各个平面与平面之间，孔与平面之间，孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准重合”和“基准统一”的原则，同时必须考虑生产批量的大小，生产设备、特别是夹具的选用等因素。以下对定位基准中，粗、精基准的选择做一简要分析。
1.5.1 粗基准的选择
在机械加工工艺过程中，第一道工序所用的基准总是粗基准，所以粗基准的选择是第一道工序定位基准的选择。粗基准的作用主要是决定不加工面与加工面的位置关系，以及保证加工面的余量均匀。 传动箱箱体零件上有一个（或几个）主要的大孔，为了保证孔的加工余量均匀，应以该毛坯孔的端面为粗基准，其选择的好坏，对以后各加工表面加工余量的分配以及保证不加工表面与加工表面间的尺寸，相互位置均有很大影响。因此必须重视粗基准的选择。粗基准的选择影
响各加工表面地余量分配和不需要加工表面与加工表面之间的位置精度。这两个方面常常是相互矛盾的，因此在选择粗基准时，必须首先明确哪一方面是主要的。
对于粗基准的选择，一般遵循一下原则：
1）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，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需要加工的表面，则应以其中与加工面的位置精度要求较高的表面作粗基准。
2）如果必须先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作为粗基准。
3）选作粗基准的表面，应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。
4）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。
根据以上粗基准选择的原则，联系到我们这次设计的零件，零件的加工面主要有传动箱箱体的顶面凸台面，底面凸台面、底面N型轴轴承孔面，前后凸台面，左右凸台面，在选择粗基准的时候可根据原则 选取前面凸台面或者后凸台面与大A-B轴线做为粗基准，其优点是能保证镗孔加工余量均匀，确保传动箱相依的其它零件与箱壁布不发生干涉。故选前面凸台面或者后面凸台面与面A-B轴线作为粗基准。
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1.5.2 精基准的选择
根据中批量生产的传动箱箱体通常以底面和两定位销孔为精基准，箱体以下平面和两定位销孔为精基准，这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。
用加工过的表面作定位基准称为精基准。选择精基准应考虑如保证加工精度和夹紧准方便，一般应遵循如下原则：
1）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。
2）当工件以某一组精基准定位可以较方便的加工其它个表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，即所谓“基准统一”原则。
3）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，而该加工表面与其它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”的原则。
4）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。
5）精基准的选择应使定位准确，夹紧可靠。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。
传动箱箱体零件一般采用“一面两孔”的定位方式。在这次设计中，选择的统一精基准为底面、两定位孔内表面，根据基准统一的原则，所以在传动箱箱体加工时选择底面和底面上两个φ24的孔作为精基准。采用一面两销的定位方案。其中底面限制了三个自由度：绕X,Y轴的转动自由度与Z轴的移动自由度；两定位孔中的短圆柱销限制X,Y轴的移动自由度；削边销限制Z轴的转动自由度，从而实现完全定位。
1.6 制定工艺路线
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1.6．1表面加工方案选择
零件表面的加工方法，首先取决与加工表面的技术要求。所选择的加工方法，应该满足零件的质量、良好的加工经济性和高的生产效率的要求。因此，选择加工方法时应该考虑一下各个因素：
1 任何一种加工方法能获得的加工精度和表面粗糙度都有一个相当大的范围，但只有在某一较窄的范围才是经济的，这个范围的加工精度就是经济加工精度；
2 要考虑工件材料的性质；
3要考虑工件的结构形状和尺寸的大小；
4要考虑生产率和经济性要求；
5要考虑工厂或车间的现有设备情况和技术条件。
传动箱箱体的主要加工是孔和面，螺纹孔需要钻、扩、铰，大孔则需要镗，面则需要铣等，综上传动箱箱体的加工方法主要有钻、铣、镗等。
查《机械加工工艺手册I》表4.2-4各种加工方法能达到的表面粗糙度：
圆柱铣刀铣削
端铣刀铣削
本零件为灰铸铁HT250，加工面有通孔、端面、螺纹孔等，其具体加工方法
选择如下：
（1）： 对于底面，作为精基准，即表面的要求要达到Ra12.5，同时必须在早期加工出来，且零件为箱体类零件，根据零件的形状和加工面的形状，应采用铣的加工方法，查《机械加工工艺设计手册》表4-33可知通过粗铣来加工可达到其精度要求。
（2）：对于前面凸台面，其表面要求为Ra6.3，后面凸台面，其表面要求为Ra6.3，可用普通卧式铣床一次铣2面，查《机械加工工艺设计手册》表4-33可知一次及可达到精度要求。
（3）：对于左右端面凸台面，其表面要求而Ra6.3，查《机械加工工艺设计手册》表4-33可知通过铣一次可达精度要求。
对于孔的加工方法的选择和确定：
( 1 ):首先对于Φ230 Φ90 Φ150的加工，由分析可知这五个孔是重要技工的部分，查《机械制造技术基础》表1.3知其精度为IT7级，而同时又知道其表面要求为Ra3.2，且有垂直度和同轴度要求，查《机械加工工艺设计手册》表4-34即可以通过粗镗、半精镗、精镗来达到加工的要求。
（2）：底面的两个Φ24的销孔，作为精基准的要求。其加工要求比较高，且公差为+0.021，查《机械制造技术基础》表1.3可知精度为IT7，并且是放在加工的开始阶段。采用钻、粗铰、精铰达到定位要求。
（3）：然后就是一些次要的螺纹孔，如底面N型轴轴承面的6个螺纹孔、顶面凸台面6个螺纹孔、前面凸台面上4个螺纹孔和油孔还有一个Φ14的孔、后面凸台面上的8个螺纹孔、左面凸台面上的15个螺纹孔、右面凸台面上的4个螺纹孔。螺纹孔的加工都是采用钻底孔、倒角、攻丝来完成加工的。
1.6. 2 加工阶段划分
由于传动箱箱体零件中的N型轴和齿轮等有关零件和机构联接为一整体，使这些零件和机构保持正确的相对位置，传动箱箱体的加工质量直接影响传动箱的装配质量，其主要加工面也不需要很高的精度和粗糙度，且各个加工面间都又相应的形状位置要求，而将加工零件的加工过程划分为加工阶段的主要目的可以保证零件加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理，有利于合理利用机床设备，还有利于保护精加工过的表面少受磕碰损坏。故该箱体零件可大致按以下加工阶段来划分：
铸造――时效处理――粗加工――半精加工――精加工
粗加工阶段：在粗加工阶段主要完成切削量大，基准，大面和大孔的粗加工，作用是提高加工的效率。
半精加工阶段：大量的次要表面的加工如铣削小端面，钻螺纹孔，铣键槽，
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