小型渦輪減速箱零件加工工藝規(guī)范設(shè)計(jì)

1、 小型渦輪減速箱零件加工工藝規(guī)范設(shè)計(jì)目錄課程設(shè)計(jì)作業(yè)書 4小型渦輪減速箱零件圖 5設(shè)計(jì)要求 6 _課程設(shè)計(jì)手冊 71零件分析 81.1零件的作用 81.2零件工藝分析 82零部件的生產(chǎn)類型 92.1生產(chǎn)方案 92.2生產(chǎn)類型及工藝特點(diǎn) 93坯料的確定 103.1確定毛坯類型及其制造方法 103.2估算毛坯的加工余量 103.3畫草圖 114定位基準(zhǔn)選擇 124.1選擇精細(xì)基準(zhǔn) 124.2選擇粗基準(zhǔn) 125 、制定加工工藝路線 135.1選擇加工方式 135.2制定加工工藝路線 136加工余量和工藝尺寸的確定 166.1確定290mm上下端面的加工余量和工藝尺寸 166.2確定215mm左右端面

2、的加工余量和工藝尺寸 176.3 _ 確定135mm正反面的加工余量和工藝尺寸 186.4確定180 mm孔的加工余量和加工尺寸 196.5 _ 確定90mm孔的加工余量和工藝尺寸 197 設(shè)計(jì)總結(jié) 20加工工藝卡 22加工工藝卡 23工藝卡 24參考 29 _機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書小型渦輪減速器箱體零件加工工藝規(guī)范設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1. 零件圖 1張2. 粗圖 1張3.加工工藝卡 1套4. 課程設(shè)計(jì)手冊 1份設(shè)計(jì)要求一、產(chǎn)品生產(chǎn)方案(1) 產(chǎn)品的生產(chǎn)計(jì)劃為300臺(tái)/年，每個(gè)產(chǎn)品盒的數(shù)量為1(2)減速箱備件比例8%，報(bào)廢比例0.8%二、生產(chǎn)條件和資源(1)毛坯為外購件，生產(chǎn)條件可根據(jù)需要確定(2

3、) 可用的加工設(shè)備有：1臺(tái)X5030A銑床1臺(tái)X6132銑床1臺(tái)T617A鏜床Z3032鉆孔機(jī) 1臺(tái)所有設(shè)備均滿足機(jī)床規(guī)定的工作精度要求，不增加額外設(shè)備。1零件分析1.1零件的作用箱式零件是機(jī)器及其部件的基本零件之一。它將一些軸、軸承、套筒、齒輪等零件組裝在一起，以保持正確的相互位置關(guān)系，并按照規(guī)定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)動(dòng)作，完成一定的遙距運(yùn)動(dòng)。因此，箱體零件的加工質(zhì)量直接關(guān)系到機(jī)床的精度、性能和壽命。渦輪減速箱的功能如上圖所示。其特點(diǎn)是孔和平面多，精度要求不同。內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡單，但壁厚不均，加工難度大。1.2零件工藝分析渦輪減速箱的主要技術(shù)要求是：1、兩對軸承孔的尺寸精度為IT8，表面粗糙度Ra值為

4、1.6um，90的一對軸承孔和180的一對軸承孔的同軸度公差為0.05mm ，分別為 0.06 毫米。軸承孔軸線垂直度公差為0.06mm；2、鑄件不得有起泡、松動(dòng)等鑄造缺陷；3、未加工表面涂有防銹漆；4、鑄件人工時(shí)效；5、對箱體進(jìn)行煤油泄漏檢測；6.材料HT200。表1 渦輪減速箱主要加工技術(shù)要求箱體180軸承孔直徑：180 (+0.035, 0)公差：IT8表面粗糙度Ra：1.6m180 (+0.063, 0)和90 (+0.027, 0)之間的中心距距離：1000.12公差：IT10箱體90軸承孔直徑：180 (+0.027, 0)公差：IT8表面粗糙度Ra：1.6m90 (+0.054,

5、 0) 孔到180 (+0.035, 0) 的幾何公差特征項(xiàng)目：同心度公差值：0.06基準(zhǔn)：軸180 (+0.035, 0) 孔到180 (+0.035, 0) 的幾何公差特征項(xiàng)目：同心度公差值：0.06基準(zhǔn)：軸180 (+0.063, 0) 孔到90 (+0.054, 0) 的幾何公差特色項(xiàng)目：垂直度公差值：0.06基準(zhǔn)：軸2零件的生產(chǎn)類型2.1生產(chǎn)方案從任務(wù)書中得知：(1) 產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃 Q= 300臺(tái)/年。(2)每個(gè)產(chǎn)品的減速箱數(shù)量為n=1個(gè)/個(gè)。減速箱報(bào)廢率b=0.8 %。減速箱備件百分比a= 8 %。主軸承蓋的生產(chǎn)方案計(jì)算如下：N=Qn(1+a)(1+b)= 3 00 x1 x (1

6、 + 8 %) (1 + 0.8 %)= 327 （件/年）2.2生產(chǎn)類型及工藝特點(diǎn)小型渦輪減速箱屬于箱式零件，根據(jù)附表2各種生產(chǎn)型式加工作業(yè)的生產(chǎn)方案及工藝特點(diǎn)可以確定減速箱屬于輕型機(jī)械。根據(jù)減速箱的生產(chǎn)方案（327個(gè)/年）和零件類型（輕型機(jī)械）見附表2。減速箱的生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)。小批量。 2.表2 主軸承蓋生產(chǎn)方案及生產(chǎn)類型生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)型工藝特點(diǎn)327件/年單件小批量生產(chǎn)(1)毛坯采用手工木模制作，精度低，加工余量大。（2）加工設(shè)備采用通用機(jī)床，按類別、大小成簇排列。(3)工藝設(shè)備使用通用夾具或組合夾具，必要時(shí)使用專用夾具，使用通用工具和量具。(4)用簡單的加工工藝卡管理生產(chǎn)(5)生產(chǎn)效

7、率低，成本高，操作人員平均技術(shù)水平高。3坯料的確定3.1確定毛坯類型及其制造方法根據(jù)技術(shù)要求，渦輪減速箱的材料為HT200，其毛坯為鑄件。鑄鐵易成型，切削性能好，價(jià)格低廉，耐磨性和減振性好。也是其他總則櫥柜常用的材料。因此，毛坯類型為鑄造。根據(jù)渦輪減速箱的材料，從附表2“各種生產(chǎn)類型機(jī)加工的生產(chǎn)方案和工藝特點(diǎn)”可以得出結(jié)論，對于單件小批量生產(chǎn)，總則采用木模進(jìn)行手工造型.3.2估算毛坯的加工余量的渦輪減速機(jī)箱體零件加工余量低，加工余量大。為了減少加工余量，無論是單件小批量生產(chǎn)還是大批量生產(chǎn)，都需要在毛坯上兩對軸承孔的位置鑄上預(yù)孔。根據(jù)渦輪減速機(jī)箱體毛坯的最大外形尺寸（290）和加工面的基本尺寸（

8、按最大尺寸290 ），查附表6“鑄件加工余量”（查表按中級3級精度） 可以得出頂面加工余量為7 ，底面和側(cè)面加工余量為6 。各加工面的加工余量統(tǒng)一取為7 。查附表9 “鑄件尺寸偏差”，可得出減徑箱毛坯尺寸偏差為 2.5 。表 3 給出了采用查表法得到的小批量手工砂型鑄造時(shí)減速箱體的粗尺寸公差和加工余量。表3 渦輪減速箱毛坯尺寸公差及加工余量加工零件加工余量大小關(guān)系毛坯尺寸和公差箱長2153.511 (5.5)227.55.5箱高2903.512 (6)3036箱寬1353.510 (5)14752個(gè)軸承孔180 (+0.035, 0)3.511 (5.5)167.55.52個(gè)軸承孔90 (+0

9、.027, 0)3.59 (4.5)78.55.53.3畫草圖 4定位基準(zhǔn)選擇4.1選擇精細(xì)基準(zhǔn)分析零件圖可以看出，盒子的底面或頂面是高度方向的設(shè)計(jì)依據(jù)，中軸是長度和寬度。導(dǎo)向設(shè)計(jì)基礎(chǔ)?？倓t箱體零件常在裝配基準(zhǔn)面或經(jīng)過特殊加工的一側(cè)開兩個(gè)孔定位，使基準(zhǔn)面統(tǒng)一。蝸輪減速箱內(nèi)的90軸承孔和180軸承孔有一定的尺寸精度和位置精度要求，其尺寸精度為IT7級，位置精度包括：90軸承孔與軸心的同軸度公差。 90軸承孔為0 .05。 180軸承孔與180軸承孔軸線的同軸度公差為0.06，180軸承孔軸線與90軸承孔軸線的垂直度公差為0.06。為保證以上要求，箱體頂面加工時(shí)應(yīng)以底面為精度基準(zhǔn)，使定位基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)

10、基準(zhǔn)與頂面加工重合；加工兩對軸承孔時(shí)，仍以底面作為主要定位基準(zhǔn)，使兩者都符合“基面一致”和“基面重合”的原則，有利于保證軸承的尺寸精度孔軸和裝配參考平面。同時(shí)，為了使定位更加準(zhǔn)確可靠，在底面和箱體右側(cè)增加了M16螺紋孔作為精確參考。4.2選擇粗基準(zhǔn)總則箱體零件的粗基準(zhǔn)用其上的重要孔和相距較遠(yuǎn)的另一個(gè)孔作為粗基準(zhǔn)，以保證孔加工時(shí)的余量均勻。蝸輪減速箱的加工選擇以重要的表面孔90和180為依據(jù)。第一道工序加工面的位置采用劃線的方法確定，盡可能保證每個(gè)毛坯表面的加工余量，即用劃線裝夾?？砂淳€加工。5 、制定加工工藝路線5.1選擇加工方式根據(jù)加工面的精度和表面粗糙度要求，查閱附表10，得到各箱體表面和

11、軸承孔的加工方案，詳見表4。表4 減速箱表面處理方案機(jī)加工表面尺寸精度等級表面粗糙度加工計(jì)劃盒子底部IT13Ra12.5粗銑盒子頂部IT13Ra12.5。粗銑120 凸臺(tái)IT8Ra3.2粗銑 - 精銑250 凸臺(tái)IT8Ra3.2粗銑 - 精銑180軸承孔IT8Ra1.6粗鏜-半精鏜-精鏜90軸承孔IT8Ra1.6粗鏜-半精鏜-精鏜4xM16IT13Ra12.5鉆孔-攻絲4xM6IT13Ra12.5鉆孔-攻絲8xM8IT13Ra12.5鉆孔-攻絲5.2制定加工工藝路線1、表面處理方法的確定渦輪減速器殼體的主要加工表面可分為以下三類：(1)主面箱底面、180軸承孔和90軸承孔端面等。(2)主孔18

12、0和90軸承孔。(3)其他加工件有4*M6出鐵孔、16*M8出鐵孔、4*M16等。根據(jù)渦輪減速箱零件圖上各加工面的尺寸精度和表面粗糙度，確定各加工面的加工方法，如表4所示。2.加工階段劃分減速箱體的整個(gè)加工過程可以分為兩個(gè)階段，即分別加工箱蓋和底座，然后加工整個(gè)組裝好的箱體組裝加工。在加工過程中，粗加工和精加工階段應(yīng)分開。齒輪箱殼體毛坯為鑄件，加工余量大，粗加工時(shí)去除的金屬較多，因此鎖模力和切削力大，切削熱也大。另外，粗加工后，工件內(nèi)應(yīng)力的重新分布也會(huì)引起工件的變形，因此對加工精度影響很大。為此，粗加工和精加工分開進(jìn)行，有利于充分暴露加工后各種原因引起的工件變形，然后在精加工中消除。3. 過程

13、的集中和分散盒子的體積和重量都很大，因此應(yīng)盡量減少工件的運(yùn)輸和夾緊時(shí)間。為了保證每個(gè)加工面的位置精度，應(yīng)在一次裝夾中加工盡可能多的面。流程安排相對集中。箱體零件上相互位置要求高的孔和平面，總則盡量在同一工序加工，以減少裝夾次數(shù)，從而減少安裝誤差的影響，保證相互位置精度要求。4、工藝順序的安排1)、機(jī)加工工藝(1) 遵循“先基準(zhǔn)后其他”的加工原則，先加工精細(xì)的基準(zhǔn)配合面。(2)遵循“先粗后精”的工藝原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。（3）遵循“先主后繼”的工藝原則。由于軸承孔和各主平面均要求與配合面保持較高的位置精度，因此在平面加工方面，先加工配合面，再加工其他平面。(4)遵循“先端面，

14、后孔”的工藝原則，也遵循裝配后鏜孔的原則。因?yàn)椴幌燃庸は潴w的配合面就不能加工軸承孔。此外，在加工軸承孔時(shí)，必須以底座底面為定位基準(zhǔn)，因此也必須先加工底座底面。2)、熱處理工藝箱體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均勻，鑄造時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。為了消除殘余應(yīng)力，減少加工后的變形，保證穩(wěn)定的精度，鑄造后必須安排人工時(shí)效處理。人工時(shí)效工藝規(guī)范為：加熱至500 550 ，保溫4h6h，降溫速率30 /h，釋放溫度200 .普通精密箱體零件，鑄造后總則安排1次人工時(shí)效。對于一些精度要求較高或形狀特別復(fù)雜的箱體零件，在粗加工后應(yīng)安排一次人工時(shí)效處理，以消除粗加工造成的殘余應(yīng)力。本例中，減速箱在鑄造后進(jìn)行一次人工時(shí)效

15、處理，粗加工后不進(jìn)行時(shí)效處理。相反，粗加工和精加工過程之間的停車和運(yùn)輸時(shí)間用于獲得自然時(shí)效。箱體零件人工時(shí)效的方法，除了加熱保溫的方法外，還可以采用振動(dòng)時(shí)效來達(dá)到消除殘余應(yīng)力的目的。3)、輔助工藝澆注后安排清砂和噴漆程序；在箱蓋和底座組裝前，安排了底座的中間檢驗(yàn)程序和煤油泄漏試驗(yàn)程序；盒子和最終檢查過程。5.確定工藝路線在綜合考慮上述工藝順序安排原則的基礎(chǔ)上，渦輪減速機(jī)箱體的加工路線如下：1、鑄造箱體2、清砂3 、人工時(shí)效處理4 、油漆5。劃線6 、銑加工面（先在180軸承孔底面劃線加工底面，再加工頂面和側(cè)面） 7、在底面上鉆M16孔（配合一18圓柱銷，同時(shí)與底面和右側(cè)面構(gòu)成精細(xì)基準(zhǔn)） 8 .

16、鏜軸承孔9 .鉆M6、M8底孔10 .攻絲M6、M8、M16螺紋11 . 涂漆未加工的表面 1 2. 檢查 13. 儲(chǔ)存。6加工余量和工藝尺寸的確定6.1確定290mm上下端面的加工余量和工藝尺寸290mm上下端面的加工余量、工藝尺寸及公差按表5確定。加工工藝： (1) 對準(zhǔn)繪制的底面加工線，對底面進(jìn)行粗銑，保證工藝尺寸。(2)以底面為基準(zhǔn)，對準(zhǔn)繪制的上端面加工線，對上端面進(jìn)行粗銑，保證加工尺寸。表 5過程加工余量工藝基本尺寸精度等級（公差）工藝尺寸粗銑（上表面）6.5290IT13(0.81)粗銑（下端面）6.5296.5IT13(0.81)空白的13303CT13 (12)6.2 _ 確定

17、215mm左右端面加工余量及工藝尺寸120凸臺(tái)215mm左右端面加工余量、工藝尺寸及公差見表6。加工工藝： (1) 以左端面為基準(zhǔn)，找到繪制的右端面加工線，粗銑右端面，留余量。(2)以左端面為基礎(chǔ)，精銑右端面，保證工藝尺寸。(3) 以右端面為基準(zhǔn)粗銑右端面，留有余量。(4)以右端面為基礎(chǔ)，精銑左端面，保證工藝尺寸。表 6過程加工余量工藝基本尺寸精度等級（公差）工藝尺寸精銑（左端面）1.5215IT8(0.072)粗銑（左端面）4.75216.5IT8(0.072)精銑（右端面）1.5221.25IT13(0.72)粗銑（右端面）4.75222.75IT13(0.72)空白的12.5227.5C

18、T13 (11)6.3確定135mm正反面的加工余量及加工尺寸 250凸臺(tái)135mm正反面的加工余量、工藝尺寸及公差確定如表7所示：加工工藝： (1) 以后端面為基準(zhǔn)，對正繪制的前端面加工線，對前端面進(jìn)行粗銑，留有余量。(2)以后端面為基礎(chǔ)，精銑前端面，保證工藝尺寸。(3) 以前端面為基準(zhǔn)，對后端面進(jìn)行粗銑，留出余量。(4) 以前端面為基礎(chǔ)，精銑后端面，保證工藝尺寸。表 7過程加工余量工藝基本尺寸精度等級（公差）工藝尺寸精銑（背面）1.5135IT8(0.063)粗銑（背面）4.5136.5IT8(0.063)精銑（正面）1.5141IT13(0.63)粗銑（正面）4.5142.5IT13(0

19、.63)空白的12147CT13 (10)6.4 _ 確定180mm孔的加工余量和工藝尺寸180 mm孔的加工余量、工藝尺寸和公差確定如表8所示。表 8過程加工余量工藝基本尺寸精度等級（公差）工藝尺寸精鏜0.7180IT8(0.063)半精鏜1.2179.3IT10(0.16)粗鏜10.6178.1IT12(0.40)空白的12.5167.5CT13 (11)6.5確定90 mm孔的加工余量和工藝尺寸90mm孔的加工余量、工藝尺寸和公差確定如表9所示。表 9過程加工余量工藝基本尺寸精度等級（公差）工藝尺寸精鏜0.790IT8(0.054)半精鏜1.289.3IT10(0.14)粗鏜9.688.1IT12(0.35)空白的11.578.5計(jì)算機(jī)斷層掃描 (9)7 設(shè)計(jì)總結(jié)機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)械類專業(yè)的一門主修課，對我們機(jī)械設(shè)計(jì)、制造和自動(dòng)化專業(yè)來說更為重要。機(jī)械制造技術(shù)為我們以后進(jìn)行實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)制造提供了知識(shí)基礎(chǔ)，而機(jī)械制造技術(shù)的課程設(shè)計(jì)可以檢驗(yàn)所學(xué)理論知識(shí)的掌握程度和應(yīng)用能力。正所謂“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，在教師的悉心指導(dǎo)下設(shè)計(jì)本課程尤為必要。這門機(jī)械制造技術(shù)課程的設(shè)