變速箱體加工工藝及夾具設計設計說明書正文(共15頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上變速箱體加工工藝及夾具設計摘要： 本設計要求“以質量求發(fā)展，以效益求生存”，在保證零件加工質量的前提下，提高了生產率，降低了生產成本，是國內外現代機械加工工藝的主要發(fā)展方面方向之一。通過對變速箱體零件圖的分析及結構形式的了解，從而對變速箱體進行工藝分析、工藝說明及加工過程的技術要求和精度分析。然后再對變速箱體的底孔、軸承孔的加工進行夾具設計與精度和誤差分析，該工藝與夾具設計結果能應用于生產要求。 Abstract This Paper requires that with quality beg development, with benefits seek to l

2、ive on to store , under the prerequisite of guaranteeing the quality of element processing , have raised productivity and reduced production cost, is one of mainly direction of domestic and international modern machining technology developing. Through knowing and analysis the configuration of the ca

3、sing part drawing for WH212 gear reducer, so as to analysis the process, make process explanation and analysis the technical requirement and the precision of gear reducer. Then, carry out the design of clamping apparatus and analysis the precision and error for the processing of bearing hole and the

4、 base hole of the casing of gear reducer, this technology and the design result of clamping apparatus can apply in production requirement.關鍵詞： 變速箱體 加工工藝 定位 夾具設計Key phrase: principal axis , processing technology , Fixed position ，Tongs design前言加工工藝及夾具畢業(yè)設計是對所學專業(yè)知識的一次鞏固，是在進行社會實踐之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是

5、理論聯系實際的訓練。機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設計和使用是促進生產發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產的不斷發(fā)展,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術人員在技術革新中的一項重要任務。課題背景及發(fā)展趨勢材料、結構、工藝是產品設計的物質技術基礎，一方面，技術制約著設計；另一方面，技術也推動著設計。從設計美學的觀點看，技術不僅僅是物質基礎還具有其本身的“功能”作用，只要善于應用材料的特性，予以相應的結構形式和適當的加工工藝，就能夠創(chuàng)造出實用，美觀，經濟的產品，即在產品中發(fā)揮技術潛在的“功能”。技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工藝的出現，必然給產品帶來新的結構，

6、新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結構，產品形象有機地聯系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，對中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。夾具的基本結構及夾具設計的內容按在夾具中的作用,地位結構特點,組成夾具的元件可以劃分為以下幾類:(1)定位元件及定位裝置；(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機構)； (3)夾具體；(4)對刀,引導元件及裝置(包括刀具導向元件,對刀裝置及靠模裝置等)；(5)動力裝置；(6)分度,對定裝置；(7)其它的元件及裝置(包括夾具

7、各部分相互連接用的以及夾具與機床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)；每個夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動夾具就沒有動力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設有其它裝置及機構,例如在有的自動化夾具中必須有上下料裝置。專用夾具的設計主要是對以下幾項內容進行設計：（1）定位裝置的設計；（2）夾緊裝置的設計；（3）對刀-引導裝置的設計；（4）夾具體的設計；（5）其他元件及裝置的設計。專心-專注-專業(yè)目錄致謝282 變速箱體加工工藝規(guī)程設計2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目給出的零件是變速箱體，它的主要的作用是用來支承、固定

8、的。它的主要任務是將主電機傳來的旋轉運動經過一系列的變速機構使主軸得到所需的正反兩種轉向的不同轉速，同時主軸箱分出部分動力將運動傳給進給箱。變速箱體中的主軸是車床的關鍵零件。主軸在軸承上運轉的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質量，一旦主軸的旋轉精度降低，則機床的使用價值也將大打折扣。2.1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，減震性能良好。傳動箱體需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F分析如下：（1）主要加工面：1）銑上下平面保證尺寸230mm，平行度誤差為0.032）銑側面保證尺寸200平行度誤差為0.023）鏜上、下面平面各孔至所要求尺寸，并保證各位誤差要求

9、4）鉆側面5M10螺紋孔5）鉆孔攻絲上平面各孔（2）主要基準面：1）以下平面為基準的加工表面這一組加工表面包括：變速箱體上表面各孔、變速箱體上表面2）以下平面為基準的加工表面這一組加工表面包括：主要是下平面各孔及螺紋孔2.2變速箱體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施變速箱體的結構特點機體是機器和部件的基礎零件,由它將機器和部件中許多零件連接成一個整體,并使之保持正確的相互位置,彼此能協(xié)調地運動.常見的箱體零件有:各種形式的機床主軸箱.減速箱和變速箱等.各種箱體類零件由于功用不同,形狀結構差別較大,但結構上也存在著相同的特點 :1.尺寸較大機體通常是機器中最大的零件之一,它是其他零件

10、的母體,如大型減速箱體長達56m,寬34m,重5060噸,正因為它是一個母體,所以它是機器整體的最大零件.2.形狀復雜 其復雜程度取決于安裝在箱體上的零件的數量及在空間的相互位置,為確保零件的載荷與作用力,盡量縮小體積.有時為了減少機械加工量或減輕零件的重量,而又要保證足夠的剛度,常在鑄造時減小壁的厚度,再在必要的地方加筋板.凸臺.凸邊等結構來滿足工藝與力的要求.3.精度要求有若干個尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，這些平面和孔的加工質量將直接影響機器的裝配精度，使用性能和使用壽命。4有許多緊固螺釘定位箱孔。這些孔雖然沒有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上，有時給加工帶來很大的困難

11、。由于箱體有以上共特點，故機械加工勞動量相當大，困難也相當大，例如減速箱體在鏜孔時，要如何保證位置度問題，都是加工過程較困難的問題。二箱體的材料、毛坯及熱處理1、毛坯種類的確定。常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時，一般要綜合考慮以下幾個因素：（1）依據零件的材料及機械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強度要求高而形狀不太復雜的鋼制品零件一般采用鍛件。（2）依據零件的結構形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結構比較的零件采用鑄件比鍛件合理；結構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。（3）依據生產類型確定毛坯。大批大量生產中

12、，應選用制造精度與生產率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產則采用設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。（4）確定毛坯時既要考慮毛坯車間現有生產能力又要充分注意采用新工藝、新技術、新材料的可能性。本減速器是大批量的生產，材料為HT200用鑄造成型。2毛坯的形狀及尺寸的確定：毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（對于外型尺寸）或減去（對內腔尺寸）加工余量。毛坯的形狀盡可能與零件相適應。在確定，毛坯的形狀時，為了方便加工，有時還要考慮下列問題：（1）為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對于形狀不易裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件要考慮增加工藝搭子。（2）為了提高機械加工的生產率，有些小

13、零件可以作成一坯多件。（3）有些形狀比較特殊，單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個甚至數個合制成一個毛坯。例如連桿與連桿蓋在一起模鍛，待加工到一定程度再切割分開。在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據此繪出毛坯圖。3毛坯的材料熱處理長期使用經驗證明，由于灰口鑄鐵有一系列的技術上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的鑄造性能等）和

14、經濟上的優(yōu)點，通常箱體材料采用灰口鑄鐵。最常用的是HT200，HT2547，當載荷較大時，采用HT3054，HT3561高強鑄鐵。箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當零件尺寸和重量很大無法采用整體鑄件（受鑄造能力的限制）時，可以采用焊接結構件，它是由多塊金屬經粗加工后用焊接的方法連成一整體毛坯。焊接結構有鑄焊、鑄煅焊、煅焊等。采用焊接結構可以用小的鑄造設備制造出大型毛坯，解決鑄造生產能力不足的問題。焊前對各種組合件進行粗加工，可以部分地減輕大型機床的負荷。毛坯未進入機械加工車間之前，為不消除毛坯的內應力，對毛坯應進行人工實效處理，對某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進行時效處理。毛

15、坯鑄造時，應防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現。特別是主要加工面要求更高。重要的箱體毛坯還應該達到規(guī)定的化學成分和機械性能要求。2.2.1確定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年產量為4000件，達到大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸較大，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩(wěn)定的，適合大批生產的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產率。2.2.2基面的選擇（1）粗基準的選擇 對于本零件而言，按照互為基準的選擇原則，選擇本零件的下表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用底面定位塊支承和底面作為主要定位基準，以限制z、z、y、y、五個自由度。再以一面定

16、位消除x、向自由度，達到定位,目的。（2）精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用已加工結束的上、下平面作為精基準。2.2.3確定工藝路線表2.1工藝路線方案一工序1鉆箱體直徑18孔工序2鉆前端面各孔工序3鏜左平面各孔工序4鏜右平面各孔工序5粗,精銑上平面至尺寸工序6粗,精銑下平面工序7粗,精銑左端平面工序8粗,精銑右端平面工序9粗,精銑前端平面工序10粗,精銑后端平面工序11鉗工,去除銳邊毛剌工序12檢驗表2.2工藝路線方案二工序1粗,精銑上平面至尺寸工序2粗,精銑下平面工序3粗,精銑左端平面工序4粗,精銑右端平面工序5粗,精銑前端平面工序6粗,精銑后端平面工序7鉆箱體直徑3

17、0孔工序8鉆前端面各孔工序9鏜左平面各孔工序10鏜右平面各孔工序11鉗工,去除銳邊毛剌工序12檢驗工藝路線的比較與分析：第二條工藝路線不同于第一條是將銑各平面工序放到前面。加工完上下平面再加工各孔與,其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現這樣的變動提高了生產效率。而且對于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助。 采用互為基準的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線， 加工不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的

18、軸線是非平行這個問題。所以發(fā)現第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方案，先加工上、下平面，然后以這些已加工的面為精基準，加工其它各孔便能保證孔的形位公差要求從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現第二個方案比較合理。所以我決定以第二個方案進行生產。具體的工藝過程見工藝卡片所示。2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定主軸箱體的材料是HT200，生產類型為大批生產。由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設計規(guī)定零件為大批量生產

19、，應該采用調整法加工，因此計算最大與最小余量時應按調整法加工方式予以確定。 1）加工箱體的上下平面，根據參考文獻8表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，2）加工的側面時，用銑削的方法加工兩側面。由于側面的加工表面有粗糙度的要求，而銑削的精度可以滿足，故采取分二次的銑削的方式，粗銑削的深度是2mm，精銑削的深度是1mm3）鏜左、右平面各孔時，由于粗糙度要求，因此考慮加工余量2.5mm?？梢淮未旨庸?mm，一次精加工0.5就可達到要求。6）加工6M10孔，根據參考文獻8表4-23考慮加工余量1.2mm。可一次鉆削加工余量4.5mm，就可達

20、到要求。7）加工230孔時，根據參考文獻8表4-23考慮加工余量15mm?？梢淮毋@削加工余量5mm，第二次擴孔就可達到要求。8）加工上平面M6孔，粗加工2.5mm到金屬模鑄造的質量和表面粗糙度要求，可達到要求。2.2.5確定切削用量工序1：粗、精銑變速箱體下平面（1）粗銑下平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床：X52K立式銑床。查參考文獻7表3034刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻7表3034，取。機床主軸轉速： 式（2.1）式中 V銑削速

21、度； d刀具直徑。由式2.1機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度：進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻7表2.4-81,（2）精銑下平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床： X52K立式銑床。參考文獻7表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1mm銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻7表3031，取銑削速度：參照參考文獻7表3031，取機床主軸轉速，由式（2.1）有：按照參考文獻7表3.1-31 實際銑削速度：進給量，由式（1.3）有：工作臺每分進給量： 粗銑的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可

22、知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間精銑的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間銑下平面的總工時為：t=+=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min工序2：加工其它平面，各切削用量與加工上平面相近，因此省略不算，參照工序1執(zhí)行。工序3：粗精銑左右端的側面：（1）粗銑左右端的側面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床：X52K立式銑床。查參考文獻7表3034刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻7表3034，取。由式2.1得機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度：進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻7表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 式（2.2）刀具切出長度：取走刀次數為1（2）精銑左右端側平面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床： X52K立式銑床。由參考文獻7表3031刀具：高速