(完整版)減速器箱體的加工工藝設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文.doc

1、減速器箱體的加工工藝設(shè)計(jì)完成日期：_指導(dǎo)教師簽字：評閱教師簽字：答辯小組組長簽字：答辯小組成員簽字：摘 要減速器是通過齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)（馬達(dá)）的回轉(zhuǎn)數(shù)改變?yōu)樗枰幕剞D(zhuǎn)數(shù)，并獲到較大轉(zhuǎn)矩的一種用來傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。在減速器中起著支持和固定軸組件的減速器箱體，對于保證軸組件運(yùn)轉(zhuǎn)精度、潤滑及密封的可靠都起著重要作用。因此減速器箱體的加工工藝的不斷完善對于減速器的使用有著很重要的作用。本文進(jìn)行了對減速器箱體的加工工藝的設(shè)計(jì)。要對減速器箱體的加工工藝進(jìn)行細(xì)致全面的設(shè)計(jì)， 必須通過制造毛坯采用的形式、 選擇定位基準(zhǔn)、擬定減速器零件加工的工藝路線、通過確定機(jī)械生產(chǎn)加工的余量、工序尺寸及制造毛坯的尺寸

2、，以及確定減速器的切削用量及加工的基本工時(shí)等方面來設(shè)計(jì)。通過對減速器箱體加工工藝分析設(shè)計(jì)，提高減速器箱體制造的加工的工藝的水平，促進(jìn)減速器箱體制造產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。關(guān)鍵詞：減速器；加工工藝；箱體AbstractThe reducer is the speed converter through the gear, the motor (motor) of the number of rotation to the number of the required rotation, and was a kind of large torque used to transfer power mechani

3、sm. Reducer box in the reducer plays a support and fixed axis components, ensure the shaft assembly operation accuracy, good lubrication and reliable sealing and other important role. So the process of the reducer box of the continuous improvement of the use of the reducer has a very important role.

4、The design of the processing technology for the reducer box is carried out in this paper. Determine manufacturing the blank form, select the locating datum, drawn up by deceleration parts machining process, mechanical production and processing of the margin, process dimensionand blank manufacturing

5、size determine, determine the deceleration device of cutting parameters and machining man hour and so on, to conduct a more comprehensive design to reduce the speed reducer box body processing technology. Through the analysis and design of the gearbox processing technology, improve the process level

6、 of the reducer box manufacturing, and promote the progress of the manufacturing industry of the reducer box.Keywords: reducer；processing technology；box目 錄1 緒論 .11.1課題的研究背景及意義 .11.2減速器的研究現(xiàn)狀 .11.3本文的主要研究內(nèi)容 .32 減速器箱體的結(jié)構(gòu)和工藝分析 .32.1箱體的結(jié)構(gòu)分析 .32.2零件加工的技術(shù)要求 .52.3箱體的毛坯種類 .52.4箱體的工藝性分析 .63 鑄造工藝設(shè)計(jì) .73.1工藝分析 .

7、73.2工藝方案的確定 .83.3工藝參數(shù) .94 減速器箱體的加工工藝設(shè)計(jì) .144.1加工工藝的設(shè)計(jì) .144.1.1設(shè)計(jì)原則 .144.1.2步驟和內(nèi)容 . .144.2基準(zhǔn)的選擇 .144.2.1工藝基準(zhǔn) .144.2.2定位基準(zhǔn)的選擇 . .154.2.3表面加工方法的選擇 . .164.3加工工藝路線的擬定 . .174.4加工余量的確定及工序尺寸計(jì)算194.5工藝卡片（見附加頁）.34結(jié)論與展望34參考文獻(xiàn)35致 謝351 緒論1.1課題的研究背景及意義減速器是通過齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)（馬達(dá)）的回轉(zhuǎn)數(shù)改變?yōu)樗枰幕剞D(zhuǎn)數(shù)，并獲到較大轉(zhuǎn)矩的一種用來傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)1 。在目前用于

8、傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，減速器是使用最普遍的機(jī)構(gòu)。箱體質(zhì)量約占減速器總質(zhì)量的50%。因此，箱體結(jié)構(gòu)對減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、質(zhì)量及成本等有很大影響。通過對減速器箱體加工工藝分析設(shè)計(jì)，提高減速器箱體制造的加工的工藝的水平，促進(jìn)減速器箱體制造產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。減速器箱體的的設(shè)計(jì)工藝是否完好，對減速器運(yùn)行時(shí)的加工效率和配合精度影響很大。特別是現(xiàn)代工藝對減速器的要求越來越高，已經(jīng)運(yùn)用于各種場合，很多工業(yè)設(shè)備對其運(yùn)用非常重要。減速器應(yīng)用的廣泛，正好是對減速器加工生產(chǎn)的質(zhì)量的更高要求的一個(gè)推動(dòng)。對其加工的工藝非常重要。1.2 減速器的研究現(xiàn)狀及類型和應(yīng)用在國外，歐洲和日本的企業(yè)憑借生產(chǎn)的減速器使用

9、壽命長，可靠性好較國內(nèi)企業(yè)一直處于減速器制造的領(lǐng)先地位，他們主要是因?yàn)楣ぷ鬟^程中應(yīng)用的材料和制造加工工藝方面占據(jù)優(yōu)勢。但國外的減速器，還是主要以定軸傳動(dòng)為主，尚未解決好體積和重量等問題。國外的幾家減速器制造的知名企業(yè)均登陸中國境內(nèi)，在天津均設(shè)有其生產(chǎn)企業(yè)和基地，以此輻射全國的市場，他們利用了我國的廉價(jià)資源，看好中國機(jī)械工業(yè)近幾年的落后現(xiàn)狀和今后發(fā)展的市場前景，看好國內(nèi)市場。它們憑借先進(jìn)的裝備、超前的技術(shù)、雄厚的資金和生產(chǎn)大規(guī)模的優(yōu)勢，同國內(nèi)的企業(yè)進(jìn)行市場競爭，已經(jīng)在高檔產(chǎn)品方面占據(jù)了優(yōu)勢。近年來，隨著綠色節(jié)能的提倡，國際產(chǎn)業(yè)環(huán)境也向著綠色節(jié)能高效的方向發(fā)展，改變陳舊的生產(chǎn)模式，發(fā)展高凈化、低耗

10、能、高附加值的綠色集約型經(jīng)濟(jì)增長方式。我國傳統(tǒng)的減速器一直跟不上國際同類產(chǎn)品發(fā)展的趨勢，主要是因?yàn)樯a(chǎn)方式都是按照單臺(tái)套設(shè)備，設(shè)計(jì)和要求也都是根據(jù)單臺(tái)套設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這樣子造成了零部件相互差異大、與其他減速器的互換性能差，從而造成生產(chǎn)周期長，制造成本很高。國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主。材料品質(zhì)和加工工藝水平上還需不斷改進(jìn)和提高，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。目前全球的行業(yè)都在向著產(chǎn)業(yè)清潔、環(huán)保、低耗、高效、柔性變化發(fā)展，但是我國在這些方面還不能進(jìn)行更好的適應(yīng)市場的變化，主要是因?yàn)閲鴥?nèi)工業(yè)產(chǎn)業(yè)起步較晚，技術(shù)和設(shè)備跟不上國際要求，還需靠國外的進(jìn)行生產(chǎn)發(fā)展。現(xiàn)在的減速器正向

11、著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的特點(diǎn)在進(jìn)行著革命性的變化。我國信息化、節(jié)能化的生產(chǎn)減速器的技術(shù)還沒有完全擺脫對國外技術(shù)的依賴。不管是船舶、機(jī)車各類交通工具，建筑、生產(chǎn)加工中用的重型機(jī)械，還是工廠使用的加工機(jī)器以及自動(dòng)化生產(chǎn)線上的生產(chǎn)設(shè)備，再到日常生活中常用的家電等等，幾乎在各種各樣的機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見到減速器的存在。減速機(jī)是降低轉(zhuǎn)速， 增加轉(zhuǎn)矩的一種相對精密的機(jī)械。 它的種類繁多，型號各異，不同種類有不同的用途 2 。按照他用來傳遞的介質(zhì)類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器，如圖 1-1 、 1-2 、 1-3 ；按照傳動(dòng)級數(shù)不同可分為單級和多級減速器；

12、按照傳遞用的齒輪的類型可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐圓柱齒輪減速器；按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速器。圖 1-1齒輪減速器圖 1-2蝸桿減速器圖 1-3行星齒輪減速器1.3本文的主要研究內(nèi)容本文通過確定毛坯的制造形式、定位基準(zhǔn)的選擇、擬定零件加工的工藝路線、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定、確定切削用量及基本工時(shí)等，對減速器箱體的加工工藝進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，通過查閱機(jī)械加工工藝相關(guān)資料，制定加工工藝路線，確定加工方案，選擇機(jī)床刀具，分析計(jì)算切削用量等加工參數(shù)，完成機(jī)械加工工藝說明書。根據(jù)說明書計(jì)算所得方法和數(shù)據(jù)，填寫機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片、機(jī)械加工工藝卡片、機(jī)

13、械加工工序卡片，并繪制對應(yīng)的工序簡圖。2 減速器箱體的結(jié)構(gòu)和工藝分析2.1箱體的結(jié)構(gòu)分析圖 2-1箱體零件圖箱體為一級減速器箱體，外廓尺寸為230x104x80 mm，采用分離式，分箱座，箱蓋，二者采用螺栓連接，為保證箱體上安裝軸承和端蓋的孔的正確形狀，兩個(gè)零件的孔是合在一起加工的，裝配時(shí)它們之間采用推銷定位，銷孔鉆成通孔，便于拔銷。箱座下為油池，內(nèi)裝有機(jī)油，供齒輪潤滑。齒輪和軸承采用非潤滑方式，油面高度通過油面觀察結(jié)構(gòu)觀察，通氣塞為排放箱內(nèi)的揮發(fā)氣體。拆去小蓋可視察齒輪磨損情況或油污多少。為了方便運(yùn)輸，箱體的兩邊要有四個(gè)成鉤狀的加強(qiáng)肋板。箱體前后要對稱，將兩個(gè)齒輪相互嚙合， 放在在該對稱面上

14、， 軸承和端蓋要對稱分布在齒輪兩側(cè)。為了方便油池的清洗，在放油時(shí)能夠清理凈油，油池底部要保留有一定的斜度，并且要留有低于油池底面的放油螺塞。2.2零件加工的技術(shù)要求（ 1）箱體加工部位多為平面和孔系，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高加工時(shí)注意基準(zhǔn)的選擇及加緊力。（ 2）箱體為鑄件，鑄件必須經(jīng)過時(shí)效處理，以消除應(yīng)力。（ 3）鏜孔時(shí)，為了增加桿的剛性，提高加工精度，要在可能的情況下盡量采用支撐鏜削方法。對于直徑較小的孔應(yīng)采用鉆，擴(kuò)，絞的方法加工。（ 4）為提高孔加工精度，應(yīng)將粗鏜，半精鏜，精鏜分開。（ 5）孔尺寸精度的檢驗(yàn)，使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑千分表進(jìn)行檢驗(yàn)。（ 6）為了保證同軸各孔的同軸度，可以在已加工孔

15、上安裝導(dǎo)向套進(jìn)行加工其它的方法。2.3箱體的毛坯種類毛坯是零件生產(chǎn)過程的一部分。在確定毛坯時(shí)，為了既不影響的毛坯的經(jīng)濟(jì)性，又不影響到機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)性，要根據(jù)加工零件的技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和生產(chǎn)綱領(lǐng)等，又要考慮熱加工方面兼顧冷加工方面的要求，以便既能合理的確定毛坯的種類、毛坯的制造方法、毛坯的形狀和尺寸，又能降低零件的制造成本。有鑄件、段件、沖壓件、型材和焊接件等幾種常用的毛坯種類。如鑄鐵材料毛坯均為鑄件，鋼材料毛坯一般為鍛件或型材等。依據(jù)零件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強(qiáng)度要求高而形狀不太復(fù)雜的鋼制品零件一般采用鍛件。依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛

16、坯，例如結(jié)構(gòu)比較的零件采用鑄件比鍛件合理；結(jié)構(gòu)簡單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類零件一般都采用鍛件。依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。2.4箱體的工藝性分析為了保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、加工面廣、技術(shù)要求高、機(jī)械加工的勞動(dòng)量大的減速器箱體結(jié)構(gòu)工藝性有著重要意義。本箱體加工保證要加工孔的孔軸配合度為H7，表面粗糙度為Ra 小于3.2um，圓度為 0.0175mm，垂直度為0.08mm，同軸度為 0.02mm。其它孔的表面粗

17、糙度為 Ra 小于 12.5um，錐銷孔的表面粗糙度為Ra 小于 6.3um。上端面表面粗糙度為Ra 小于 3.2um，箱體表面粗糙度為Ra 小于 12.5um。由于加工的表面多，要求高，機(jī)械加工的工作量大箱體結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，箱體加工的基本孔要分為加工工藝性最好的通孔和相對較差的階梯孔兩類。加工比較困難的箱體內(nèi)端面，應(yīng)盡可能使內(nèi)端面的尺寸小于刀具需穿過之孔加工前的直徑，對于尺寸過大的內(nèi)端面，需采用專用徑向進(jìn)給裝置。箱體上的緊固孔的尺寸規(guī)格應(yīng)保持一致，以減少加工中的換刀次數(shù)。因?yàn)闇p速器要大批量生產(chǎn)，通常采用機(jī)器加工，所以選用容易成形，切削性能好，價(jià)格低廉，且抗振性和耐磨性也較好的鑄鐵，大多數(shù)箱

18、體零件也都選用 HT20-40 的鑄鐵。因?yàn)槊鞑庞描T鐵鑄造，這樣其精度將大為提高，所以在制造毛坯時(shí)預(yù)留的加工余量可以適當(dāng)?shù)臏p少。鑒于鑄鐵的優(yōu)勢，所以本箱體也將才用鑄鐵來制造毛坯。為了不影響齒輪嚙合精度，避免在工作時(shí)候產(chǎn)生噪音和震動(dòng)，為了使軸的裝配能相對簡單，在齒輪嚙合孔系之間，預(yù)留一定的傳動(dòng)齒輪副的中心距允差和齒輪嚙合的精度的孔距，能減少軸承的磨損和發(fā)熱，使軸的運(yùn)轉(zhuǎn)情況更加良好，使齒輪的使用壽命得到延長，使機(jī)器能保持較長時(shí)間較高的精度延長正常工作的時(shí)間。一般都是采用裝配或加工中的定位基準(zhǔn)面來作為加工箱體的主要平面。來確保不影響箱體與機(jī)器總裝時(shí)的相對位置和接觸剛度，以及箱體在加工過程中的定位精

19、度。3 鑄造工藝設(shè)計(jì)3.1鑄造工藝分析3.1.1零件圖分析熟悉零件圖圖形各部分，而且要求提供的零件圖必須是清晰無誤，并且要有完整的尺寸和各種尺寸標(biāo)記。仔細(xì)對照圖樣。注意零件圖的結(jié)構(gòu)是否符合鑄造工藝性，有兩個(gè)方面：（1）查看零件結(jié)構(gòu)是否符合鑄造要求。（2）在鑄造過程中，考慮在既定的零件結(jié)構(gòu)條件下可能出現(xiàn)的主要缺陷。零件材料： HT 403.1.2零件技術(shù)要求鑄件重要的工作表面，在鑄造是不允許有氣孔、砂眼、渣孔等缺陷。3.1.3選材的合理性鑄件所選材料是否合理，一般可以結(jié)合零件的使用要求、車間設(shè)備情況、技術(shù)狀況和經(jīng)濟(jì)成本等常用鑄造合金（如鑄鋼、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵、鑄造鋁合金、鑄造

20、銅合金等）的牌號、性能、工藝特點(diǎn)、價(jià)格和應(yīng)用等，進(jìn)行綜合分析，判斷所選的合金是否合理。3.1.4鑄件結(jié)構(gòu)工藝性鑄件壁厚不小于最小壁厚5-6mm，又在臨界壁厚20-25mm 以下。3.2 工藝方案的確定3.2.1鑄造方法的確定鑄造方法包括：造型方法、造芯方法、鑄造方法及鑄型種類的選擇（1）造型方法、造芯方法的選擇根據(jù)手工造型和機(jī)器造型的特點(diǎn)，選擇手工造型（2）鑄造方法的選擇根據(jù)零件的各參數(shù)，選擇砂型鑄造。（3）鑄型種類的選擇根據(jù)鑄型的特點(diǎn)和應(yīng)用情況選用自硬砂。3.2.2澆注位置的確定澆注位置選擇的原則：（1）部件的重要部分要置于底部；（2）重要加工面應(yīng)朝上或呈直立狀態(tài)；（3）使鑄件的大平面朝下，

21、避免結(jié)疤類缺陷；（4）應(yīng)保證鑄件能充滿；（5）應(yīng)有利于鑄件補(bǔ)縮；（6）應(yīng)使合箱位置、澆注位置和鑄件冷卻位置相一致；所以澆注位置選擇在箱體底部。3.2.3分型面的選擇本鑄件采用兩箱造型，分型面選在機(jī)座中心面上。圖 3-1分型面簡圖3.3 工藝參數(shù)3.3.1加工余量的確定根據(jù)造型方法、材料類型進(jìn)行查詢表 3-1 ，查得加工余量等級為 11-14 ，取加工余量等級為 123 。表 3-1造型方法、材料公差等級表公差等級 CT方法鑄件材料鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵銅合金鋅合金砂型鑄造11-1411-1411-1411-1410-1310-13手工造型砂型鑄造8-128-128-128-128-108-1

22、0機(jī)器造型和殼型金屬型鑄8-108-108-108-107-9造（重力鑄造低壓鑄造）根據(jù)零件基本尺寸、加工余量等級。鑄件尺寸為基本公差數(shù)值為10。根據(jù)零件尺寸公差、公差等級表3-2 。查得機(jī)械加工余量為5.5 。表 3-2公差等級加工余量表尺寸公差1011加工余量EFGHEFGH基本尺寸加工余量數(shù)1002.533.5433.544.51.522.5322.233.533.5453.544.55.522.5342.533.54.53.54564.55672.534533.54.55.54567.55678.53456.53.54.55.574.55.56.58.55.56.57.59.53.54

23、.55.57.545685.56.58106.57.5911456.58.54.55.5793.3.2起模斜度的確定根據(jù)所屬的表面類型測量面高140，起模角度為 0 度 25 分（ 0.42 °）。3.3.3鑄造圓角的確定根據(jù)鑄造方法和材料，最小鑄造圓角半徑為3。3.3.4鑄造收縮率的確定根據(jù)鑄件種類查表3-3得：阻礙收縮率為0.8-1.0，自由收縮率為0.9-1.1。表 3-3 鑄鐵阻礙收縮率自由收縮率表鑄鐵種鑄件種類阻礙收縮率阻礙收縮率自由收縮率自由收縮類下限（ %）上限（ %）下限（ %）率上限（ %）灰鑄鐵中小型鑄件0.810.91.1灰鑄鐵大中型鑄件0.70.90.81灰鑄

24、鐵特大型鑄件0.60.80.70.9球墨鑄珠光體組織0.81.211.3鐵球墨鑄鐵素體組織0.61.20.81.2鐵3.3.5最小鑄造孔的選擇根據(jù)孔的深度、鑄件孔的壁厚，最小鑄孔的直徑是80mm。3.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）澆注位置的確定根據(jù)內(nèi)澆道的位置選擇底注式。（2）澆注系統(tǒng)類型選擇根據(jù)各澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)及鑄件的大小選用封閉式澆注系統(tǒng)。（3）澆注系統(tǒng)尺寸的確定3.4.1計(jì)算鑄件質(zhì)量：按照鑄件的基本尺寸 （包括加工余量在內(nèi)） 計(jì)算出 鑄件的體積和鑄件的質(zhì)量。其計(jì)算公式為：式中m -鑄件質(zhì)量（g）；p-金屬材料的密度，對一般鑄件可取p=7.2/cm3；v-鑄件的體積（cm3）；對于不太復(fù)雜的鑄件可

25、以根據(jù)以上公式計(jì)算。3.4.2各個(gè)澆道的截面積計(jì)算奧贊公式法該方法利用力學(xué)公式先求出澆注系統(tǒng)的最小橫截面積，再根據(jù)不同工藝條件下的澆注系統(tǒng)各組元例，確定其它的橫截面積。鑄鐵件澆注系統(tǒng)最小橫截面積計(jì)算公式F=（3-1 ）式中 F 最小最小橫截面；G流過澆注系統(tǒng)最小橫截面積的鑄鐵金屬液總質(zhì)量（kg）；- 金屬材質(zhì)密度（ kg/cm）；t 澆注時(shí)間（ s）；u 流量因數(shù)，量綱為 1；Hp 平均靜壓頭（ m）；式中各參數(shù)的確定方法如下（1）金屬液總質(zhì)量G的確定根據(jù)鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)類型選擇鑄鐵件澆注系統(tǒng)占的質(zhì)量百分比為20% ，金屬液總質(zhì)量G=m× (1+20%)=42.8657kg ×

26、;1.20=51.45kg。（2）澆注時(shí)間 t 的確定鑄件壁厚取 s1=2.2，澆注時(shí)間 t=2.2 ×7.173=15.7s。3.4.3冒口的設(shè)計(jì)（1）鑄鐵件無冒口工藝設(shè)計(jì)的條件：鑄件的冷卻模數(shù) M，要求鑄件的 ，鑄件太薄（如 M<1 ），初始膨脹壓力 鐵水反饋到澆注系統(tǒng)中去，形成無效膨脹力釋放；32M=5954cm /2786.31cm =2.14cm<2.5cm, 則需設(shè)冒口。（2）冒口的計(jì)算方法冒口的計(jì)算方法常用的有模數(shù)法、比例法和補(bǔ)縮液量法。 這里比例法。根據(jù)本鑄件的形狀和加工明頂冒口。用比例法確定鑄件的冒口：T 為鑄件的厚度或熱節(jié)圓直徑；這里設(shè)計(jì)冒口設(shè)置處壁厚

27、T=45.5mm由于減速器箱體為大批量生產(chǎn)，分成上下兩半采用兩箱造型。采用中注式澆注系統(tǒng)，上面設(shè)幾個(gè)冒口。在直澆道下面設(shè)有橫澆道。澆注的時(shí)候重要的加工面應(yīng)該向下，應(yīng)為鑄件的上表面容易產(chǎn)生砂眼、氣孔等。由于盡量使鑄造工藝簡單只采用一個(gè)分型面，這樣可以提高鑄造的精度4 。4 減速器箱體的加工工藝設(shè)計(jì)4.1加工工藝的設(shè)計(jì)4.1.1設(shè)計(jì)原則工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的原則是在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。應(yīng)在充分利用本企業(yè)現(xiàn)在生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并保證有良好的勞動(dòng)條件。工藝規(guī)程應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語、符號、計(jì)量單位和編號等都要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

28、4.1.2步驟和內(nèi)容（ 1）分析零件的零件圖和結(jié)構(gòu)圖。（ 2）工藝審查。（ 3）確定毛坯的種類及其制造方法。（ 4）擬定機(jī)械加工工藝路線。（ 5）確定各工序所需的機(jī)床和工藝裝備。（ 6）確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差。（ 7）確定切削用量。（ 8）確定各工序工時(shí)定額。（ 9）總結(jié)工藝路線， 從技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面， 對所制定的工藝方案應(yīng)進(jìn)行分析，把多種工藝方案進(jìn)行比較，然后對最優(yōu)方案進(jìn)行優(yōu)化，以此確定出最適合工藝方案。（ 10）填寫或打印工藝文件。4.2基準(zhǔn)的選擇4.2.1工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是在工藝過程（加工和裝配過程）中所采用的基準(zhǔn)。它包括以下 4 種類型。（ 1）工序基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)是在工序

29、圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。所標(biāo)注的倍加工面位置尺寸稱為工序尺寸。（ 2）定位基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn)是在加工中用于工件定位的基準(zhǔn)。作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面，有時(shí)在工件上并不一定實(shí)際存在（如孔和軸的軸心線，兩平面之間的對稱中心面等），在定位時(shí)通過有關(guān)具體表面體現(xiàn)的，這些表面稱為定位基面。工件以回轉(zhuǎn)表面（如孔、外圓）定位時(shí)，回轉(zhuǎn)表面的軸心線是定位基準(zhǔn)，而回轉(zhuǎn)表面就是定位基面，工件以平面定位時(shí)，其定位基準(zhǔn)與定位基面一致。（ 3）測量基準(zhǔn)。測量基準(zhǔn)是測量工件的形狀、 位置和尺寸誤差時(shí)所采用的基準(zhǔn)。（ 4）裝配基準(zhǔn)。 “裝配基準(zhǔn)是在機(jī)器裝配時(shí)， 用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的對位置所

30、采用的基準(zhǔn)”。4.2.2定位基準(zhǔn)的選擇在機(jī)械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)。這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。在隨后的工序中，用加工的表面做定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)。（ 1）粗基準(zhǔn)的選擇工件加工的優(yōu)先工序所用基準(zhǔn)先是粗基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)選擇得對與否，不但會(huì)和第一道工序有影響，而且會(huì)對整個(gè)工件的整個(gè)加工過程產(chǎn)生全局的影響 5。選擇粗基準(zhǔn)，一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則。（ a）保證零件加工表面相對不加工表面具有一定位置精度的原則。（ b）合理分配加工余量的原則（ c）便于裝夾的原則。（ d）粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則。（ 2）精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)選擇時(shí)，從整個(gè)工藝過程的角度來考慮，來保證零件的

31、尺寸精度和位置精度，并且要使生產(chǎn)過程中的裝夾方便可靠。（ a）基準(zhǔn)重合原則。應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。（ b）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。為了方便地加工大多數(shù)的表面，可以盡早的在工件上加工出一個(gè)可以作為唯一基準(zhǔn)面并且達(dá)到一定要求的精度的基準(zhǔn)，這樣子，以后的加工工序，都可以以它作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工。（ c）互為基準(zhǔn)原則。對某些位置精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的方法來保證其位置精度，這就是互為基準(zhǔn)的原則。（ d）自為基準(zhǔn)的原則。對一些精度要求很高的表面，在精度加工時(shí)，為了保證加工精度，要求加工余量小而其均勻，這時(shí)可以已經(jīng)精加工過的表面自身作為定位基準(zhǔn)，這就是自為基準(zhǔn)的原則 6。（ e）

32、便于裝夾原則。所選擇得精度，尤其是主要定位面，應(yīng)有足夠大的面積和精度，以保證定位基準(zhǔn)、可靠。同時(shí)還應(yīng)使夾緊機(jī)構(gòu)簡單、操作方便 7。4.2.3表面加工方法的選擇選擇零件各表面的加工方法時(shí)，應(yīng)該從零件加工質(zhì)量，零件的生產(chǎn)率和制造成本方面考慮。在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，各表面由于精度和表面質(zhì)量的要求，一般不可能只用一種方法一次加工就能達(dá)到要求。對于主要表面，往往需要經(jīng)過幾次加工，由粗到精逐步達(dá)到要求 7。（ 1）表面的形狀和尺寸；（ 2）表面的精度與粗糙度；（ 3）工件的材料與熱處理；（ 4）工件的整體構(gòu)形與質(zhì)量；（ 5）零件的產(chǎn)量與生產(chǎn)類型；（ 6）現(xiàn)場生產(chǎn)條件。4.2.4加工階段的劃分粗加工階段；半精加

33、工階段；精加工階段；光整加工階段。將零件的加工過程劃分為幾個(gè)加工階段的主要目的如下：（ 1）保證零件加工質(zhì)量。（ 2）有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時(shí)處理。（ 3）有利于合理利用機(jī)床設(shè)備。（ 4）便于安排熱處理。4.2.5加工順序安排切削加工順序的安排： 先粗后精，先主后次，先面后孔，基面先行 8。4.3加工工藝路線的擬定表 4-1減速器箱體的加工工藝路線工序工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備號1鑄造2清砂清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等3熱處理人工時(shí)效處理4涂漆非加工面涂防銹漆5粗銑以分割面定位裝夾工件，銑底面，保證高度尺專用銑床寸 82.5mm6粗銑以底面定位，按線找正，裝夾工件，銑分割面專用

34、銑床留磨量 0.5-0.8mm7磨以底面定位，裝夾工件，磨分割面，保證尺寸專用磨床80mm8鉆鉆底面 4 18mm,4 9mm 6 9mm專用鉆床10鉆鉆攻 M6mm, 深 10mm, 3 M3mm, 深 10mm專用鉆床9鏜鏜 34， 24， 14專用鏜床11鉗箱體底部用煤油做滲漏試驗(yàn)12檢驗(yàn)檢查各部尺寸及精度因?yàn)榇藴p速器為分離式箱體，需要配合另一部分箱蓋進(jìn)行加工（箱蓋另外進(jìn)行）。第一階段主要是完成平面，緊固孔和定位孔的加工，是為箱體的裝合做準(zhǔn)備：第二階段是為在裝合好的箱體上加工軸承孔及其端面。兩個(gè)階段之間要安排鉗工工序，將底座合成箱體，并要用二錐銷定位，使它保持一定的位置關(guān)系，以確保軸承孔

35、的加工精度以及撤裝后的重復(fù)精度。表 4-1 減速器結(jié)合箱蓋加工工藝過程（續(xù)）工序工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備號13鉗將箱蓋，箱體對準(zhǔn)和箱，用6 M12螺栓，螺母緊固14鉆鉆，鉸 2 4mm的錐銷孔，裝入錐銷專用鉆床15鉗將箱蓋，箱體做標(biāo)記，編號16粗銑以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼專用銑床顧其他三面的加工尺寸，銑前后端面， 保證尺寸 104mm17精銑以底面定位，按底面一邊找正，裝夾工件，兼專用銑床顧其他三面的加工尺寸，銑左右端面， 保證尺寸 104mm18粗鏜以底面定位， 以加工過的端面找正， 裝夾工件，專用鏜床粗鏜軸承孔 47mm， 62mm，留加工余量0.2 0.3mm,保證兩軸中

36、心線的平行度公差為0.0319檢驗(yàn)檢查軸承孔尺寸及精度20半精鏜以底面定位， 以加工過的端面找正， 裝夾工件，專用鏜床半精鏜 47mm 62 軸承孔，留加工余量0.1 0.2mm21鏜鏜 R34，R40專用鏜床22精鏜以底面定位， 以加工過的端線找正， 裝夾工件，專用鏜床按分割面精確對刀加工軸承孔保證兩軸中心線的平行度公差為 0.0323鉗撤箱，清理飛邊，毛刺24鉗合箱，裝錐銷，緊固25檢驗(yàn)檢查各部尺寸及精度26入庫入庫4.4加工余量的確定及工序尺寸計(jì)算4.4.1毛坯的外廓尺寸考慮其加工外廓尺寸為230×104×80 mm，表面粗糙度要求RZ 為3.2um，根據(jù)表 4-2，

37、表 4-2公差等級加工加工余量表尺寸公差等級 CT78加工余量等級 MADEFDE基本尺寸加工余量1001.01.52.01.51.50.70.91.50.81.01.52.02.51.52.00.91.52.01.51.51.52.03.02.02.51.52.02.51.52.02.02.53.52.53.01.52.03.02.02.52.53.04.02.53.52.02.53.52.02.5按公差等級 7 9 級，取 7 級，加工余量等級取F 級確定，毛坯長： 230+2×3.5=337mm寬： 104+2×3=110mm高： 80+2×3=86mm4.

38、4.2主要平面的加工工序尺寸及加工余量為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時(shí)，工序5 的銑削深ap=2.5mm，工序 6 的銑削深度 ap=2.45mm，留磨削余量0.05mm,工序 10 的磨削深度 ap=0.05mm。工序 16 的銑削深度 ap=2.0mm，工序 17 的銑削深度 ap=0.5mm。 4.4.3 加工工序尺寸及加工余量（ 1）鉆 4-18mm 孔鉆孔： 15mm， 2Z=15 mm， ap=7.5mm擴(kuò)孔： 18mm， 2Z=2mm，ap=1mm（ 2）鉆 4-9mm 孔鉆孔： 8mm，2Z=8 mm， ap=4mm擴(kuò)孔： 9mm，2Z=1mm， ap=0.5mm（

39、3）鉆 6-9mm 孔鉆孔： 9mm，2Z=9 mm， ap=4.5mm（ 4）攻鉆 M6mm鉆孔： 6mm，2Z=6mm， ap=3mm攻孔： M6mm（ 5）攻鉆 3M3mm 孔鉆孔： 3mm，2Z=3 mm， ap=1.5mm攻孔： M3mm（6）鏜 34孔鏜孔： 30mm， 2Z=4mm，ap=2mm（7）鏜 24孔鏜孔： 20mm， 2Z=4 mm， ap=2mm （8）鏜 14孔鏜孔： 12mm， 2Z=2 mm， ap=1mm（ 9）鉆絞 2-4mm 推銷孔鉆孔： 2mm，2Z=2 mm， ap=1mm絞孔： 4mm（ 10）鏜 2-47mm 軸承孔粗鏜： 44.4mm，2Z=2

40、.6mm ，ap=1.3mm半精鏜： 46.8mm， 2Z=0.4mm，ap=0.2mm精鏜： 46.8mm, 2Z=0.2mm，ap=0.1mm（ 11）鏜 2-62mm 軸承孔粗鏜： 60.4mm，2Z=1.6mm ，ap=0.8mm半精鏜： 61.8mm， 2Z=0.4mm，ap=0.2mm精鏜： 61.8mm，Z=0.2mm ，ap=0.1mm（ 12）鏜 R34mm鏜 R30mm，2Z=4mm， ap=2(13) 鏜 R40mm鏜 R37mm，2Z=3mm， ap=1.5mm4.4.4切削用量及基本工時(shí)（ 1）工序 5 粗銑箱體下平面（ a）加工條件：工件材料：灰鑄鐵加工要求：粗銑箱

41、結(jié)下平面，保證頂面尺寸3 mm。機(jī)床：臥式銑床X63刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù) Z=20量具：卡板（b）計(jì)算銑削用量已知毛坯被加工長度為140 mm，最大加工余量為Zmax=2.5mm，留磨削量 0.05mm，可一次銑削。確定進(jìn)給量 f：根據(jù)表 4-3 ， 確定 fz=0.2mm/Z。表 4-3三面刃銑刀銑平面及凸臺(tái)的進(jìn)給量硬質(zhì)合金三面刃銑刀的進(jìn)給量機(jī)床工藝銑削寬度 a （ mm）粗功率系統(tǒng) 3030精（ kw）進(jìn)給量 a （mm/z）銑鋼 a鋼 a>鋼 b鋼 b>0.883GPa0.883GPa0.883GPa0.883GPa5-10上等0.18-0.

42、220.12-0.150.15-0.20.1-0.12中等0.15-0.20.08-0.10.1-0.150.08-0.1>10上等0.2-0.250.15-0.200.18-0.220.12-0.15中等0.18-0.220.12-0.150.15-0.20.1-0.12切削速度：確定 V=0.45m/s，即 27m/min1000V100027ns38(r/min)（ 4-1 ）取 nw=37.5r/min，故實(shí)際切削速度為：dwnw26.5(m/min )V1000（ 4-2 ）當(dāng) nw=37.5r/min,工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：fm=0.2 ×20×37.

43、5=150(mm/min)切削時(shí)由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過整個(gè)工件，則行程為l+l1+l2=140+3+2=145mm。故機(jī)動(dòng)工時(shí)為：tm =145 ÷150=0.966min=58s。輔助時(shí)間為：tf=0.15tm=0.15 58=8×.7s。其他時(shí)間計(jì)算：tb+tx=6%×(58+8.7)=4s。故工序 5 的單件時(shí)間：tdj=tm+tf+tb+tx =58+8.75+4=70.7s。（ 2）工序 6 粗銑箱體分割面（ a）加工條件：工件材料：灰鑄鐵加工要求：精銑箱結(jié)合面，保證頂面尺寸3 mm。機(jī)床：臥式銑床X63刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm，齒數(shù) Z=20。量具：卡板（ b）計(jì)算銑削用量已知毛坯被加工長度為330 mm