主轴箱箱体工艺及工装设计模板.doc

编号

无锡太湖学院
毕业设计（论文）

题目： 主轴箱箱体工艺及工装设计

信机 系 机械工程及自动化 专业

学 号： 　　　0923058 　　　　
学生姓名： 顾天庆
指导老师： 　 韩邦华 （职称：副教授 ）
（职称： ）

年 5月25 日
无锡太湖学院本科毕业设计（论文）
诚 信 承 诺 书

本人郑重申明：所呈交毕业设计（论文） 主轴箱箱体工艺及工装设计 是本人在导师指导下独立进行研究所取得结果，其内容除了在毕业设计（论文）中尤其加以标注引用，表示致谢内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其它个人、集体已发表或撰写结果作品。

班 级： 机械92
学 号： 0923058
作者姓名：
年 5 月 25 日

无锡太湖学院
　信 机　系 　机械工程及自动化 　专业
毕 业 设 计论 文 任 务 书

一、 题目及专题

1、 题目 主轴箱箱体工艺及工装设计
2、 专题
二、 课题起源及选题依据
课题起源为无锡某机械。该课题关键是为了培养学生开发、设计和创新机械产品能力，要求学生能够结合常规机床和零件加工工艺，针对实际使用过程中存在金属加工中所需要三维造型、机床驱动及工件夹紧问题，综合所学机械三维造型、机械理论设计和方法、机械加工工艺及装备等知识，对高效、快速夹紧装置进行改善设计，从而实现金属加工机床驱动和夹紧半自动控制。
在设计专用夹具装置时，在满足产品工作要求情况下，应尽可能多采取标准件，提升其交换性要求，以降低产品设计生产成本。
三、 本设计（论文或其它）应达成要求
① 该部件工作时，能运转正常；
② 熟悉相关标准、规格、手册和资料应用；
③ 确定零件机械加工工艺方案，并进行多方案对比分析，进行优化设计；
④ 对现代加工机床所需快速夹紧系统含有初步分析能力和改善设计能力；
⑤ 理论联络实际工作方法和独立工作能力深化和提升；
⑥ 设计绘制零件工作图若干；
⑦编制设计说明书1份。

四、 接收任务学生：
机械92 班 姓名 顾天庆
五、 开始及完成日期：
自 年 11月12 日 至 年 5月25 日
六、 设计（论文）指导（或顾问）：
指导老师 署名

署名

署名
教研室主任
[科学组组长] 署名

系主任 署名

年5月25 日
摘 要
本文是对箱体零件三维造型及零件机械加工工艺路线进行设计，并根据加工工序要求进行了夹具设计。三维造型关键表示了零件造型过程，并可依据零件三维图样自动生成零件数控加工程序。
主轴箱作为箱体类零件，其关键加工表面是平面及孔。其加工路线长，加工时间多，加工成本较高，零件加工精度要求也较高。根据机械加工工艺要求，遵照先面后孔标准，并将孔和平面加工明确划分成粗加工和精加工阶段以确保加工精度。基准选择以底面作为粗基准，以底面和两个工艺孔作为精基准，确定了其加工工艺路线和加工中所需要多种工艺参数。
在零件夹具设计中，关键是依据零件加工工序要求，分析应限自由度数，进而依据零件表面特征选定定位元件，再分析所选定位元件能否限定应限自由度。确定了定位元件后还需要选择夹紧元件，最终就是确定专用夹具结构形式。

关键词 主轴箱；加工工艺；工序；专用夹具

Abstract
This article is to the body parts 3 d modelling and parts machining process route design, and according to the requirements of machining process for fixture design. 3 d modelling mainly expressed the moulding process of the parts, and can according to the parts 3 d drawings of nc machining program automatically generate parts.
The main spindle box, a box body parts, the main processing surface is flat and hole. Its processing route, long processing time, processing cost is higher, the machining precision of parts request also is higher. According to the machining process requirement, follow the principle of surface hole after first, and will be in the plane of the hole and processing into rough machining and finish machining stage to ensure the machining accuracy. Crude benchmark, the benchmark choice on bottom as the bottom with two hole as a benchmark, to determine the processing technology and processing required in the various process parameters.
In parts of fixture design, mainly according to the parts processing process requirements, the analysis should limit the freedom degree, and according to the surface features of parts positioning element selected, then analysis the selected components can limit should be the limit of degrees of freedom. Determine the positioning components also need to select after clamping device, the structure of special fixture is determined in the end.
Key words spindle box; Processing technology; Process; Special fixture.

目录
摘 要 III
Abstract IV
目录 V
1 绪论 1
1.1本课题研究内容和意义 1
1.2中国外发展概况 1
1.3本课题应达成要求 2
2 零件造型 3
3 零件分析 6
3.1零件作用 6
3.2 零件工艺分析 7
3.2.1零件图样分析 7
3.2.2 工艺分析 8
4 工艺规程设计 10
4.1 确定毛坯制造形式 10
4.2 定位基准选择 11
4.2.1 粗基准选择 11
4.2.2 精基准选择 12
4.3 确定工艺路线 13
4.3.1 划分加工阶段 13
4.3.2 安排加工次序 13
4.3.3 确定加工工艺路线 14
4.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定 16
4.5 确定切削用量及工时定额 18
5 专用夹具设计 33
5.1 问题指出 33
5.1.1 机床夹具作用 33
5.1.2 铣床夹具关键类型及结构形式 33
5.1.3 机床夹具组成 34
5.2 夹具设计 34
5.2.1夹具体设计 34
5.2.2 定位基准选择 34
5.2.3 定位方案和元件设计 34
5.2.4 定位误差计算 35
5.2.5 铣削切削力计算 35
5.2.6 夹紧机构设计 36
5.2.7 对刀装置 37
6 结论和展望 38
6.1结论 38
6.2不足之处及未来展望 38
设计小结 39
致谢 40
参考文件 41

1 绪论
1.1本课题研究内容和意义
机械加工工艺及夹具设计是在完成了大学全部课程以后，进行一次理论联络实际综合利用，使我对专业知识、技能有了深入提升，为以后从事专业技术工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，确保产品质量、节省能源、降低成本关键手段，合理机械加工工艺过程是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织关键依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提升经济效益技术确保。
合理机械加工工艺文件不仅能提升一个企业技术革新能力，而且能够较大程度地提升企业利润，所以合理地编制零件加工工艺文件就显得时常关键。机械加工工艺文件合理性也会受到企业各方面原因制约，比如企业生产设备、工人技术水平及夹具设计水平等，其中较为关键是夹具生产和设计。夹具是机械加工系统关键组成部分，不管是传统制造，还是现代制造系统，夹具设计全部是十分关键。好夹具设计能够提升产品劳动生产率，确保和提升加工精度，降低生产成本等，还能够扩大机床使用范围，从而使产品在确保精度前提下提升效率、降低成本。当今猛烈市场竞争和企业信息化要求,企业对夹具设计及制造提出了更高要求。所以对机械加工工艺及夹具设计含有十分关键意义。
所以不仅要合理结合企业生产实际来进行零件加工工艺文件编制，而且还要依据零件加工要求和优异加工机床来设计优异高效夹具。
该课题关键是为了培养我们开发、设计和创新机械产品能力，要求我们能够结合常规机床和零件加工工艺，针对实际使用过程中存在金属加工中所需要三维造型、机床驱动及工件夹紧问题，综合所学机械三维造型、机械理论设计和方法、机械加工工艺及装备等知识，对高效、快速夹紧装置进行改善设计，从而实现金属加工机床驱动和夹紧半自动控制。
就我个人而言，经过这次毕业设计队自己所学理论知识进行一次综合利用，也是对四年学习深度一个检验。从中锻炼了自己分析问题、处理问题能力，并期望经过毕业设计能养成一个严谨、务实、求真、奋进工作态度，不仅是对生活一个感悟，而且为参与工作打下一个良好基础。所以含有十分关键意义。
1.2中国外发展概况
夹具从产生到现在，大约能够分为三个阶段：第一个阶段关键表现在夹具和人结合上，这是夹具关键是作为人单纯辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人和机床之间桥梁，夹具机能发生改变，它关键用于工件定位和夹紧。大家越来越认识到，夹具和操作人员改善工作及机床性能提升有着亲密关系，所以对夹具引发了重视；第三阶段表现为夹具和机床结合，夹具作为机床一部分，成为机械加工中不可缺乏工艺装备。
因为现代加工高速发展，对传统夹具提出了较高要求，如快速、高效、安全等。要想达成这么生产要求，就必需计算加工工序零件在加工过程中因为切削力、重力、惯性力等所产生切削力及切削力矩，根据夹具设计中所确定夹紧方法进行夹紧力计算，为了减小夹具具体尺寸，就需要增大夹具定位区间，增大由夹紧力而产生摩擦力矩、正压力及由此而产生摩擦力，以达成夹具小巧而精用目标。同时为了降低工人劳动强度，提升工件装夹效率，还需要对夹具夹紧机构行程进行设计，以期以最短夹紧行程，达成最好夹紧效果。
伴随机械工业快速发展，对产品品种和生产率提出了愈来愈高要求，使多品种，中小批生产作为机械生产主流，为了适应机械生产这种发展趋势，肯定对机床夹具提出更高要求。尤其像后钢板弹簧吊耳类不规则零件加工还处于落后阶段。在以后发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环境保护方向发展带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。
1.3本课题应达成要求
经过实际调研和采集对应设计数据、阅读相关资料相结合，首先经过对零件三维造型，对零件基础结构及作用有个大致了解，在此基础上，经过对金属切削加工、金属切削机床、机械设计和理论等相关知识充足掌握后，分析零件加工工艺，确定零件各加工表面加工方法，进而形成零件机械加工工艺路线。并能依据零件加工工序要求，分析零件定位方法、金属切削加工过程中机床工作台驱动、工件夹紧等方面相关数据，结合机械机构设计相关理论知识，完成工件有效定位及夹紧，从而使整个零件加工工艺路线经济，工件定位方案合理，来达成产品最优化设计。
针对实际使用过程中存在金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题，综合所学机械理论设计和方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面知识，设计出一套适合于实际零件加工工艺路线，从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置优化设计。

2 零件造型
依据C6150车床主轴箱箱体零件图，进行箱体零件形体分析，进而分析零件作图步骤，先选择左视图为第一造型平面确定平面坐标系，布图（画各图基准线），绘制主体结构。
利用二维编辑命令绘制特征图，并利用面域命令将其生成封闭图形。
线框生成，依据零件图大小，利用画线及平移生成图示距离外形轮廓，选中剪切功效键，将多出线条裁掉，图2.1 所表示。

图2.1 线框图
图2.2 面域图

面域生成，选中外围封闭区间，然后做面域，图2.2 所表示。
实体生成，选中绘制好面域，然后做拉伸，拉伸长度为650mm，图2.3 所表示。

图2.3 底板拉伸

其它各面板生成。
此过程仅例举部分图样生成过程，使用拉伸命令分别拉伸各特征面域创建个部分三维实体，包含拉伸、绘制连接板、轴孔、圆角等，而且利用差集绘制出孔。

图2.4 前后板拉伸
图2.5 左箱壳拉伸

前后板生成，同上底板绘制步骤相同，分别做线框、面域，然后拉伸出要求长度，图2.3 所表示。
左箱壳生成，隐藏上半部分绘图时图层，然后绘制左箱壳外形图。做成面域，最终在进行拉伸功效形成实体，图2.5 所表示。
选中圆面做拉伸，依次选中侧面各圆面分别做拉伸，拉伸高度为60mm。做差集，点击差集按钮先选中外围实体模型，然后右击，再选中各圆柱模型右击即可差集，图2.6 所表示。

图2.6 实体模型做差集
图2.7 各部分移动

零件各部分拼接（使用命令：移动、对齐、USC）。
壳体移动，将做好不一样部位在同一个图层里打开，利用对象捕捉功效键，将相对位置不确定各部分移动到正确位置，方便于进行拼接和组合，图2.7 所表示。
做并集，在确保上步各部分已经移动到正确位置并对齐以后，点击并集按钮先选一部分实体模型，再选中另一部分实体模型右击即可并集，图2.8 所表示。

图2.8 实体模型做并集

整体编辑，箱体成型（使用命令：并集、差集、圆角）。
同上，利用拉伸、移动和差集做箱体最终一部分右箱壳，然后将右箱壳移动到对应位置，打开各实体图层，利用并集将全部部分形成一个整体，而且进行倒圆角等处理，图2.9 所表示。
图2.9 箱体成形

3 零件分析
3.1零件作用
题目所给定零件是C6150车床主轴箱箱体（图3.1 所表示及图3.2 所表示），其关键作用是：箱体类零件是机器或部件基础零件，C6150车床主轴箱箱体是将主电机传来旋转运动经过一系列变速机构使主轴得到所需正反两种转向不一样转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。同时它将机器或部件中轴、套、齿轮等相关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确相互位置，并根据一定传动关系协调地传输运动或动力。所以主轴箱是C6150车床主传动系中关键零件。所以，箱体加工质量将直接影响机器或部件精度、性能和寿命。
图3.1 零件图

3.2 零件工艺分析
3.2.1零件图样分析
在编制零件机械加工工艺规程之前，首先应研究零件工作图样和产品装备图样，熟悉该产品用途、性能及工作条件，明确该零件在产品中位置和作用；了解并研究各项技术条件制订依据，找出其关键技术要求和技术关键，方便在确定工艺规程时采取合适方法加以确保。
图3.2 零件展开图

零件材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。传动箱体需要加工表面和加工表面位置要求。现分析以下：
1）该零件为机床主轴箱，关键加工部位为平面和孔系，其结构复杂，精度要求又高，加工时应注意选择定位基准及夹紧力。
2）箱体上B面平面度公差为0.02mm。
3）箱体上A面和D面垂直度公差为0.02/100mm
4）箱体上C面和D面垂直度公差为0.05/300mm
5）箱体上D面和W面垂直度公差为0.02mm。
6）1轴轴孔轴线对基准K、C圆跳动公差分别为0.03/300mm
7）D轴轴孔轴线对基准 C平行度公差为0.03/300mm；对基准H平行度公差为0.03/500mm.
8）Ⅲ铀轴孔轴线对基准C平行度公差为0.03/300mm；对基准V平行度公差为0.03/200mm。
9）Ⅳ轴轴孔内表面对基准H平行度公差为0.03/300mm；Ⅳ轴各轴孔表面对基准C同轴度公差为φ0.006nm。
10）Ⅳ轴各轴孔圆度公差均为0.005mm;每孔内表面相对侧母线平行度公差为0.01mm。
11）Ⅳ轴轴孔轴线对基准D平行度公差为0.03/650mm。
12）Ⅳ轴轴孔轴线对基准 W平行度公差为0.03/650mm。
13）V轴轴孔轴线对基准Q、N平行度公差均为0.02/200mm。
14）Ⅵ轴轴孔轴线对基准N平行度公差为0.02/200mm。
15）材料HT200。
16）铸件人工时效处理。
3.2.2 工艺分析
工艺分析目标关键有两个：
一是审查零件结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等技术要求是否合理，是否便于加工和装配；
二是经过工艺分析，对零件工艺要求有深入了解，方便制订出合理工艺规程。
1）铸件必需进行时效处理，以消除应力。有条件时应在露天存放十二个月以上再加工。
2）为了确保加工精度应使定位基准统一，该零件关键定位基准，集中在D面和W面上。
3）镗孔时，在可能条件下尽可能采取“支承镗削”方法，以增加镗杆刚性，提升加工精度。对直径较小孔、应采取钻、扩、铰加工方法。
为确保在同一轴上各孔同轴度，可采取在已加工孔上，安装导向套再加工其它孔方法。
4）为提升孔加工精度，应将粗镗、半精镗和精镗分开进行。
5）铸造时通常φ50mm以下孔不铸出。
6）孔尺寸精度检验，使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离测量能够经过孔和孔之间壁厚进行间接测量。
7）同一轴线上各孔同轴度，可采取检验心轴进行检验。
8）各轴孔轴线之间平行度，和轴孔轴线和基准面平行度，均应经过检验心轴进行测量。
C6150车床主轴箱箱体作为主传动系支承零件，各传动轴间要求一定位置精度，所以，加工此箱体关键任务是确保各孔系间相互位置精度。在此箱体加工中确保各孔正确位置是靠T68坐标镗床手动控制坐标来完成，为愈加好地确保加工质量，单件小批量生产也可采取组合夹具、专用镗模进行加工，批量较大时，应采取专用镗模进行加工。
依据C6150车床主轴箱箱体零件图可知，其关键加工面是进行导轨面加工、表面加工、孔加工、钻孔、攻丝，孔精度要求高。该零件年生产属小批量生产，设计加工零件所需要专用夹具是为了提升劳动效率、降低成本。

4 工艺规程设计
4.1 确定毛坯制造形式
毛坯选择不仅影响毛坯制造工艺及费用、零件生产率和经济性，而且也和零件机械加工工艺和质量亲密相关。故正确选择毛坯含有重大技术经济意义。
毛坯选择时，应全方面考虑以下原因：
1）零件材料及机械性能要求；
2）零件结构形状和外形尺寸；
3）生产类型，它在很大程度上决定采取毛坯制造方法经济性；
4）现有生产条件；
5）充足考虑利用新工艺、新材料、新技术可能性。
长久使用经验证实，因为灰口铸铁有一系列技术上（如耐磨性好，有一定程度吸震能力、良好铸造性能等）和经济上优点，通常箱体材料采取灰口铸铁。最常见是HT200~400，当载荷较大时，采取HT300~540高强铸铁。
箱体毛坯大部分采取整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采取整体铸件（受铸造能力限制）时，能够采取焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸—焊、铸—煅—焊、煅—焊等。采取焊接结构能够用小铸造设备制造出大型毛坯，处理铸造生产能力不足问题。焊前对多种组合件进行粗加工，能够部分地减轻大型机床负荷。
毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对一些大型毛坯和易变形零件粗加工后要再进行时效处理。
毛坯铸造时，应预防沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺点出现。尤其是关键加工面要求更高。关键箱体毛坯还应该达成要求化学成份和机械性能要求。
图4.1 毛坯图

该零件为箱体类，且外型尺寸较大，材料为HT200，零件形状较复杂，所以不能用铸造，只能用铸件，采取砂型铸造毛坯（图4.1 所表示）（适适用于形状复杂毛坯，良好耐磨性、抗震性、切削加工性和铸造性能）。采取小批量造型生产。依据零件关键加工表面粗糙度查参考文件《机械制造工艺简明手册》确定各表面加工余量。
毛坯铸造时，应预防砂眼和气孔产生。为了降低毛坯制造时产生残余应力，应使箱体壁厚尽可能均匀，箱体浇铸后应安排时效或退火工序。
该主轴箱材料是HT200，单件小批生产，因为结构复杂，所以毛坯采取铸件。为了提升箱体加工精度稳定性，采取时效处理以消除内应力。
4.2 定位基准选择
定位基准选择是工艺规程设计中关键工作之一。定位基准选择正确、合理，能够确保零件加工质量，提升生产率。不然，就会使加工工艺过程问题百出，使生产无法进行。
主轴箱定位基准选择，直接关系到箱体上各个平面和平面之间、孔和平面之间、孔和孔之间尺寸精度和位置精度要求是否能够确保。在选择基按时，首先要遵守“基准统一”和“基准重合”标准，同时必需考虑生产批量大小、生产设备、尤其是夹具选择等原因。
该箱体结构复杂，壁厚不均，刚性不好，而加工精度要求又高，故箱体关键加工表面全部要划分粗、精加工两个阶段，这么能够避免粗加工造成内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度影响，有利于确保箱体加工精度。
4.2.1 粗基准选择
选择粗基按时，关键要求确保各加工面有足够余量，使加工面和不加工面间位置符合图样要求，并尤其注意要立即取得精基面。具体选择时应考虑下列标准：
①关键表面标准
为确保工件上关键表面加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。
②不加工表面标准 
为了确保加工面和不加工面间位置要求，通常应选择不加工面为粗基准。
③余量最小标准 
假如零件上每个表面全部要加工，则应选择其中加工余量最小表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。
④使用一次标准 
因为粗基准本身全部是未经机械加工毛坯面，其表面粗糙且精度低，若反复使用将产生较大误差。
⑤平整光洁标准
方便工件定位可靠、夹紧方便。
依据生产类型不一样，实现以主轴孔为粗基准工件安装方法也不一样。大批大量生产时，因为毛坯精度高，能够直接用箱体上关键孔在专用夹具上定位，工件安装快速，生产率高。在单件、小批及中批生产时，通常毛坯精度较低，按上述措施选择粗基准，往往会造成箱体外形偏斜，甚至局部加工余量不够，所以通常采取划线找正措施进行第一道工序加工，即以主轴孔及中心线为粗基准对毛坯进行划线和检验，必需时给予纠正，纠正后孔余量应足够，但不应定均匀。
该主轴箱箱体为单件小批量生产，在单件小批量生产时，因为毛坯精度低，所以以划线找正法安装。划线时先找正主轴孔中心，然后以主轴孔为基准找出其它需加工平面位置。加工该箱体时，按所划线找正安装工件，则表现是以主轴孔作为粗基准。
4.2.2 精基准选择
选择精基按时，关键考虑确保加工精度和工件装夹方便可靠。通常应考虑以下标准：
1) 基准重合标准 
即选择设计基准作为定位基准，以避免定位基准和设计基准不重合而引发基准不重合误差。
2) 基准统一标准 
应采取同一组基准定位加工零件上尽可能多表面，这就是基准统一标准。
3) 自为基准标准 
一些要求加工余量小而均匀精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准标准。
4) 互为基准标准 
5) 便于装夹标准
所选精基准应确保工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。
为了确保箱体零件孔和孔、孔和平面、平面和平面之间相互位置和距离尺寸精度，箱体类零件精基准选择常见两种标准：基准统一标准、基准重合标准。小批生产时通常采取基准重合标准，即以装配基准作为定位基准，避免了基准不重合误差，有利于提升箱体上各表面间相互位置精度。大批生产时常采取基准统一标准，即一面两孔定位，可避免因为基准变换而带来累积误差。
该零件以三面定位，箱体上装配基准为平面，而它们又是箱体上其它要素设计基准，所以以这些装配基准平面作为定位基准，避免了基准不重合误差，有利于提升箱体各关键表面相互位置精度。有零件图可知：D面、W面为精基准。
4.3 确定工艺路线
4.3.1 划分加工阶段
零件技术要求较高时，零件在进行加工时全部应划分加工阶段，按工序性质不一样，可划分以下多个阶段：
①粗加工阶段
此阶段关键任务是提升生产率，切除零件被加工面上大部分余量，使毛坯形状和尺寸靠近和成品，所能达成加工精度和表面质量全部比较低。
②半精加工阶段
此阶段要降低关键表面粗加工中留下误差，使加工面达成一定精度并留有一定加工余量，并完成次要表面加工（钻、攻丝、铣键槽等），为精加工做好准备。
③精加工阶段
切除少许加工余量，确保各关键表面达成图纸要求，所得精度和表面质量全部比较高。所以此阶段关键目标是全方面确保加工质量。
④光整加工阶段
此阶段关键针对要深入提升尺寸精度、降低粗糙度（IT6级以上）表面。通常不用于提升形状、位置精度。
依据加工阶段划分要求及零件批量，该C6150车床主轴箱箱体加工划分为3个阶段：粗加工阶段（粗铣各个平面、孔端面及各主轴孔粗镗）、半精加工阶段（半精镗各主轴孔，完成各次要孔等）和精加工阶段（磨各平面、精镗各主轴孔）。
4.3.2 安排加工次序
复杂工件机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序，怎样将这些工序安排在一个合理加工次序中，生产中已总结出部分指导性标准，先述以下。
切屑加工工序次序安排标准
1）先粗后精
各表面加工次序根据粗加工、半精加工、精加工和光整加工次序进行，目标是逐步提升零件加工表面精度和表面质量。
2）先主后次
零件关键加工表面（通常是指设计基准面、关键工作面、装配基面等）应先加工，而次要表面（键槽、螺孔等）可在关键表面加工到一定精度以后、最终精度加工之前进行加工。
3）先面后孔标准
对于箱体类、支架类、机体类等零件，平面轮廓尺寸较大，用平面定位比较稳定可靠，故应先加工平面，后加工孔。这么，不仅使后续加工有一个稳定可靠平面作为定位基准面，而且在平整表面上加工孔，加工变得轻易部分，也有利于提升孔加工精度。
4）先基准后其它
作为精基准表面要首先加工出来。
该箱体加工和装配大多以平面为基准，根据加工次序安排标准，采取先面后孔加工次序。先加工平面，能够为加工精度较高支承孔提供稳定可靠精基准，有利于提升加工精度。另外，先加工平面能够将铸件不平表面切除，可降低钻孔时钻头引偏和刀具崩刃等现象发生，对刀和调整也较为方便。加工孔系时应遵照先主后次标准，即先加工关键平面或孔系，这也符合切削加工次序安排标准。
依据各面各孔精度要求，加工次序以下：
A、B、C平面加工：查《零件制造工艺和装备》表3-9平面加工方法可知，经过粗铣—精铣加工次序能够满足要求；D、F、W平面经过粗刨—精刨—粗磨—精磨加工次序能够满足要求；E平面经过粗刨—精刨加工次序能够满足要求。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各主轴孔加工：查《机械制造工艺和装备》表3-8可知，经过粗镗—半精镗—精镗加工次序能够满足要求；其它各孔：经过钻—扩—铰加工次序能够满足要求。
4.3.3 确定加工工艺路线
确定工艺路线出发点：应该使零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理确保。还要考虑经济效果，方便降低生产成本。
综合以上加工阶段和加工次序分析，能够初步得出C6150车床主轴箱箱体加工工艺路线。
初拟C6150车床主轴箱箱体加工工艺路线方案一如表4-1所表示。
表4-1 工艺路线方案一
工序号
工序内容
定位基准
10
铸造

20
清砂

30
人工时效处理

40
涂红色防锈底漆

50
1）按图样外形尺寸及主轴孔位置划出Ⅳ轴轴孔中心线
2）划出B、D、W、F各面加工线及找正
3）依据轴承档位置划出A、C面加工线及找正线

60
以F面定位安装，找正中心线，粗、精铣顶面B
F面
70
以B面定位安装，找正中心线，粗刨，半精刨D、W、F、E面，各面留余量0.5~0.8mm
B面
80
以B面定位安装，W面找正，粗精磨D、W面，至图样尺寸
B面
90
以D面、W面定位安装，粗精铣A、C面至图样尺寸
D、W面
100
以D面、W面为基准，划线样板划出A面各孔加工线，及其它面上孔加工线
D、W面
110
以D面和W面定位装夹，按轴孔加工线找正，粗镗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各轴孔，留加工余量5~8mm
D、W面
120
以D面、W面、C面定位装夹，半精镗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各轴孔，留加工余量1.5~2mm，钻、扩、铰其它各孔
D、W、C面
130
以D面、W面、C面定位装夹，精镗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各孔至图样尺寸
D、W、C面
140
以D面、W面和A面定位装夹，钻、扩、铰C面各孔，并钻攻全部光孔和螺纹孔
D、W、A面
150
粗、精磨F面

160
去毛刺

170
检验

180
入库

初步确定箱体加工工艺路线方案二如表4-2所表示。
表4-2 工艺路线方案二
工序号
工序内容
定位基准
10
铸造

20
清砂

30
人工时效处理

40
涂红色防锈底漆

50
1）按图样外形尺寸及主轴孔位置划出Ⅳ轴轴孔中心线
2）划出B、D、W、F各面加工线及找正
3）依据轴承档位置划出A、C面加工线及找正线

60
以F面定位安装，找正中心线，粗、精铣顶面B
F面
70
以B面定位安装，找正中心线，粗刨，半精刨D、W、F、E面，各面留余量0.5~0.8mm
B面
80
以B面定位安装，W面找正，粗精磨D、W面，至图样尺寸
B面
90
以D面、W面定位安装，粗精铣A、C面至图样尺寸
D面、W面
100
以D面、W面为基准，划线样板划出A面各孔加工线，及其它面上孔加工线
D面、W面
110
以D面、W面、C面定位装夹，粗镗、半精镗、精镗Ⅰ轴孔
D面、W面
120
以D面、W面、C面定位装夹，粗镗、半精镗、精镗Ⅱ轴孔
D面、W面、C面
130
以D面、W面、C面定位装夹，粗镗、半精镗、精镗Ⅲ轴孔
D面、W面、C面
140
以D面、W面、C面定位装夹，粗镗、半精镗、精镗Ⅳ轴孔
D面、W面、C面
150
以D面、W面、C面定位装夹，钻、扩、铰其它各孔
D面、W面、C面
160
以D面、W面和A面定位装夹，钻、扩、铰C面各孔，并钻攻全部光孔和螺纹孔
D面、W面、A面
170
精、精磨F面

180
去毛刺

190
检验

200
入库

对箱体零件加工工艺方案进行比较和分析，以达成优化设计。
上述两个加工工艺方案特点在于：方案二是把四个轴孔分开加工，在加工过程中粗镗、半精镗、精镗是在同一道工序里，不符合机械加工次序中粗精分开加工标准；而方案一在镗孔时，把粗镗、半精镗、精镗分开进行加工，满足了粗精分开标准，能够有效避免因粗精不分给工件带来加工应力无法释放危害，有效地确保了零件加工精度。而且四个是孔同时进行加工，不仅能够确保各主轴孔间相互位置精度，而且还有效地提升了零件加工效率，降低了工人劳动强度。
考虑到机械加工次序安排标准及零件生产成本等原因，方案一和方案二相比，其优越性在于把粗镗、半精镗、精镗分开进行加工，符合切削加工工序次序先粗后精安排标准，而且各轴孔加工次序根据粗加工、半精加工、精加工进行，能够逐步提升零件加工表面精度和表面质量，能