船用箱体的加工论文

1、目录摘 要2第1章专业相关知识的介绍31.1齿轮箱定义31.2齿轮箱作用31.3齿轮箱的润滑31.4齿轮箱的特点3第2章齿轮箱的工艺分析32.1镗受力变形的影响52.2切削热和加紧力的影响7第3章船用齿轮箱用途和特点及安装维护103.1 用途和特点103.2 安装和日常维护10第4章加工过程介绍94.1 加工前准备94.2 镗孔工具准备94.3 制造工艺要求94.4 加工路线104.5 检验14结论15致谢15参考文献15W23100 NR PT03船用箱体的加工摘要本次毕业设计主要是制造出型号为W23100 NR PT03船用箱体，利用数控落地铣镗床TK6916进行加工箱体。其零件毛坯为铸件

2、，具有体积大，零件复杂的特点。此次加工是精加工。以使用夹板夹紧方式进行装夹。先校正再进行铣面镗孔等操作。关键词：工艺 用途 加工第1章专业相关知识的介绍1.1 齿轮箱的定义通过传动齿轮系来传递功率的齿轮传递组件。1.2齿轮箱的作用1.加速减速,就是常说的变速齿轮箱。 2.改变传动方向，例如我们用两个扇形齿轮可以将力垂直传递到另一个转动轴。 3.改变转动力矩。同等功率条件下，速度转的越快的齿轮,轴所受的力矩越小，反之越大。 4.离合功能：我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮,达到把发动机与负载分开的目5.比如刹车离合器等。 6.分配动力。例如我们可以用一台发动机，通过齿轮箱主轴带动多个从轴，从而实

3、现一台发动机带动多个负载的功能。1.3齿轮箱的润滑常用的齿轮箱润滑方式有齿轮油润滑，半流体润滑脂润滑，固体润滑剂润滑几种方式。对于密封比较好，转速较高，负荷大，封闭性能好的可以使用齿轮油润滑；对于密封性不好，转速较低的可以使用半流体润滑脂润滑；对于禁油场合或高温场合可以使用二硫化钼超微粉润滑。1.4齿轮箱的特点1.齿轮箱采用通用设计方案，可按客户需求变型为行业专用的齿轮箱。 2.实现平行轴、直交轴、立式、卧式通用箱体，零部件种类减少，规格型号增加。 3.采用吸音箱体结构、较大的箱体表面积和大风扇、圆柱齿轮和螺旋锥齿轮均采用先进的磨齿工艺，使整机的温升、噪声降低、运转的可靠性得到提高，传递功率增

4、大。 4.输入方式：电机联接法兰、轴输入。 5.输出方式：带平键的实心轴、带平键的空心轴、胀紧盘联结的空心轴、花键联结的空心轴、花键联结的实心轴和法兰联结的实心轴。 6.齿轮箱安装方式：卧式、立式、摆动底座式、扭力臂式。 7.齿轮箱系列产品有326型规格，减速传动级数有14级，速比1.25450;和R、K、S系列组合得到更大的速比。第2章齿轮箱的工艺2.1工序图工序号工序名称工步号工序内容铸造按图铸造成型注：1.铸件厂家需通过相关船级社认可。2.铸造尺寸按DIN1686-1标准执行。3铸造不得有裂纹，缩孔，沙眼等缺陷。4做煤油渗透实验。5.提供各项检验报告热处理铸后回火去应力处理。清理喷砂，清

5、理。1检原材料入厂检验1.检验供应商提供的各项报告是否齐全。2.重要尺寸检查。注：自检合格后，与相关船级社联系，看是否要来现场检验，是否要做船检标记，若要求做标记，则标记做在非加工外表面上。1钳1按图画十字中心线，并引至非加工表面上2按图画加工面加工线及镗孔线2粗铣3粗镗3.1热处理1与PTO、上、中箱体回炉去应力2喷砂处理，去除氧化皮。按ZFN2013标准执行。注意保护船检标志。3.2漆喷砂后四小时内箱体内外非加工表面涂耐油防锈底漆。注：1.涂漆按标准ZFN902执行2箱体内壁涂两遍，第二遍在第一遍干后进行。3注意保护船检标志，使船检标志明显。4精铣4.1检钳工配合，与结合面已完工的上箱体，

6、各中箱体分别在自然状态下组合，用0.05mm厚塞尺检测结合面缝隙，塞尺塞入深度不超过中分面板结合宽度的1/3。5钳1按装配图及工艺螺栓名字表领取各箱体及各连接件。2对其PTO箱体与上箱体，用标准件紧固。3组合中箱体，对齐并紧固。4组合下箱体，对齐并紧固。6精镗7镗7.1钳1各部去毛倒菱2箱体内外清理干净，无杂质。3加工部位涂防锈油保护。8检箱体入库前，检查员需检查：1.各部位有无毛刺锐边。2加工部位有无沙眼气孔。3各油孔是否接通或打穿4箱体内外是否清洁。确认无误后在入库。2.2镗受力变形的影响镗杆受力变形是影响孔系加工质量的主要原因之一，尤其当镗杆与主轴刚性联接采用悬臂镗孔时，镗杆的受力变形最

7、为严重，现以此为例进行分析：悬臂镗相干在镗孔过程中，受到切削力矩、切削力r及镗杆自重的作用，如图所示。切削力矩使镗杆产生弹性扭曲，主要影响工作的表面粗糙和刀具的寿命；切削力r和自重使镗相干产生弹性弯曲（挠曲变开），对孔系加工精度的影响严重，下面分析r和的影响。 图2-1镗杆的受力分析 图2-2 切削力对镗杆扰曲变形的影响（一）由切削力r所产生的挠曲变形作用在镗杆上的切削力r，随着镗杆的旋转不断地改变方向，由此而引起的镗杆的挠曲变形F也不断地改变方向，如图所示，使镗杆的中心偏离了原来的理想中心。由图可见，当切削力不变时，刀尖的运动轨迹仍然呈正圆，只不过所镗出孔的直径比刀具调整尺减少了F。F的大小

8、与切削力F和镗杆的伸出长度有关，F愈大或镗杆伸出愈长，则F就愈大。但应该指出：在实际生产中由于实际加工厂余量的变化和材质的不匀，切削力r是变化的，因此刀尖运动轨迹不可能是正圆。同理，在被加工孔的轴线方向上，由于加工余量和材质的不匀，或者采用镗杆进给时，镗杆的挠曲变形也是变化的。（二）镗杆自重所产生的挠曲变形镗杆自重在镗孔过程中，其大小和方向不变。因此，由它所产生的镗杆挠曲变形的方向也不变。高速镗削时，由于陀螺效应，自重所产生的挠曲变形很小；低速精镗时，自重对镗杆的作用相当于均布载荷作用在悬臂梁上，使镗杆实际回转中心始终低于理想回转中心一个值。愈大或镗杆悬伸愈长，则愈大，如图所示。图2-3 自重

9、对镗杆扰曲变形的影响（三）镗杆在自重和切削力r共同作用下挠曲变形事实上，镗杆在每一瞬间所产生的挠曲变形，是切削力r和自重所产生的挠曲变形的合成。可见，在r和的综合作用下，镗杆的实际回转中心偏离了理想回转中心。由于材质的不匀、加工余量的变化、切削用量的不一、以及镗杆伸出长度的变化，使镗杆的实际回转中心在镗孔过程中作无规律的变化，从而引起了孔系加工的各种误差：对同一孔的加工，引起圆柱度误差；对同轴孔系引起同轴度误差；对平行孔系引起孔距误差和平生度误差。粗加工时，切削力大，这种影响比较显著，精加工时，切削力小，这种影响也就比较小。从以上分析可知：镗杆在自重和切削力作用下的挠曲变形，对孔的几何形状精度

10、和相互位置精度都有显著的影响。因此，在镗孔中必须十分注意提高镗杆提高镗杆的刚度。可采取下列措旋：第一，尽可能加精镗杆直径和减少悬伸长度；第二，采用导向装置，使镗杆的挠曲变形得以约束。此外，也可通过减小镗杆自重和减小削力对挠曲变形的影响来提高孔系加工精度。对镗杆的直径较大时（mm以上），应做成空心，以减轻重量；合理选择定位基准，使加工余量均习；精加工时采用较小的切削用量，并使加工各孔所用的切削用量基本一致，以减小削力的影响。2.3 切削热和夹紧力的影响箱体零件的壁薄且不均匀，加工中切削热和夹紧力对孔系的加精度有较大的影响，必须引起注意。（一）切削热对孔系加工精度的影响粗加工时，有大量的切削热产生

11、。同样的热量传递到箱体的不同壁厚处，会有不同的温升产生。薄壁处的金属少，温度升得快；厚壁处的金属多，温度升得慢。粗加工后如果不等工作冷却下来就进行精加工，那么薄壁处的温度高，向外膨胀的热变形量大；而厚壁处的温度低，向外膨胀的热变形量小。这样，加工中在孔内壁处所实际切去的金属要比厚壁处少。如果孔加工后成正圆，那么冷却下来后就会产生圆度误差。因此，箱体孔系的粗精加工通常部分开进行，粗加工后，待工作充分冷却后再行精加工，以消除工作热变形的影响。（二）夹紧力对孔系加工精度的影响镗孔中若夹紧力过大或着力点不当，容易产生夹紧变形。例如图所示的箱体，在夹紧力作用下，毛坯孔变形产生圆度误差（图a），镗孔后变圆

12、（图b），松夹后，孔径弹性恢复而变形，被加工孔又产生了圆度误差（图c）。同样，箱体的夹紧变形也将影响孔系的相互位置精度。 图2-4夹紧变形 图2-5 夹紧力的着力点为了消除夹紧变形对孔系加工精度的影响，精镗时夹紧力要适当，不宜过大；夹紧着力点应选择在实点上，如图F所示。影响孔系加工精度的因素除上所述外，还有许多其他的因素：如工件内应力的影响、机床主轴旋转精度的影响及机床受力变形和热变形的影响等等。实际生产中分析孔系加工质量问题时，应和镗孔方式联系起来，针对不同的镗孔方式进行具体分析，找出其中最主要的原因而采取相应的措施消除之。结论:影响孔系加工精度的因素主要有镗削时切削力,镗杆自重,镗杆与导向

13、套的精度及配合间隙及切削热的影响,此外还与孔的村质有关在实际生产中,应综合考虑各种因素,制订适宜的工艺和加工纲领。第3章船用齿轮箱的用途和特点及维护3.1 用途和特点船用齿轮箱是船舶动力装置的重要组成部分，其功能是把动力传递到推进系统。通过船用齿轮箱的离合、换向与减速，使船舶前进与后退，同时船舶获得推进效率最佳。3.2安装和日常维护1.产品在安装前应注意的几点：齿轮箱交付时已放净机油，内部涂有防锈油，有效封存期为12个月，如长期存放或停用，应及时检查并作封存保养。检查主机输出转向应与齿轮箱输入标定转向一致。检查主机输出转速是否在齿轮箱输入标定转速范围内。根据主机输出转速与齿轮箱速比，检查推进器

14、轴转速匹配是否正确。2.产品在安装时应注意的几点：齿轮箱用高强度螺栓紧固在底座和主机飞轮罩壳上。通常齿轮箱和主机的支架与底座用刚性联接，如采用弹性联接（放置减震垫）定货时请与销售和设计部门联系。分别转动输入和输出联轴节，其转动应无卡滞现象。按使用说明书规定，进行齿轮箱输入与主机飞轮的校正。按使用说明书规定，进行齿轮箱输出与推进器轴法兰的校正。从气孔帽口处加注规定牌号的清洁机油，油面在油标心的上刻线，启动后再检查油面应不低于下刻线。3.产品在使用时应注意的几点：齿轮箱换油时间应按使用说明书规定进行，一般情况下首次运行250个工作小时应进行第一次换油。以后换油在2000个工作小时后，最多不超过12

15、个月。正常换向操作时，须先将主机降速到额定转速的50%左右，并在停位滞留2 三秒再换向，以保护机组的安全。日常保养：检查齿轮箱油面高度，检查有无不正常杂音，检查油水渗漏，检查油压值与油温状态。第4章加工过程介绍4.1加工前准备施工图样及相关工艺技术文件。4.2镗孔工具准备镗孔专用设备；校中用划针盘及弹性接头；月牙扳手；长接杆；V型水平标尺；准直仪；刀具。4.3工艺要求4.3.1 镗孔的圆度、圆柱度公差符合CSQS中国造船质量标准（1998），见表1。表1 镗孔圆度、圆柱度公差值单位为毫米 孔径 D公差标准范围1200.0151201800.0201802600.0252603600.03036

16、05000.0355007000.0407009000.05090011000.060110013000.070130015000.080 4.3.2 孔圆柱度公差值方向应与衬套压入方向保持一致，不允许反方向。4.3.3 轴管前、后孔的同轴度误差不大于0.08mm。4.3.4 镗孔的表面粗糙度不小于，各端面粗糙度不于小。4.3.5 镗削后端面与轴中心线的垂直度误差不大于0.10mm/m。4.4加工路线 镗杆安装时，应按箱体前、后端面上的校圆线和工艺基准螺钉为校中依据，先用划针盘初校校中圆线后再用内径千分尺调整镗杆与工艺基准间的距离，使镗杆与Z轴中心重合。误差不大于0.02mm。镗杆与轴系中心重

17、合见图1 图2-6镗杆与轴系中心重合 孔间距长度超过2m以上，镗杆必须设置中间支承，对镗杆挠度修正。镗杆挠度修正示意图见图2。 图2-7 镗杆挠度修正示意图  在距箱体内壁端面1.5m处设置准直仪，分别调整两只水平标尺在同一高度上。将同一标高的两水平标尺分别置于A、B两处，调整准直仪，使其与A、B两处的水平标尺处于同一标高上锁定准直仪。将A处的水平标尺移至C处，依据准直仪标高点，用长接杆调整中间支承，修正镗杆挠度，误差不大于0.02mm。粗镗加工依据施工图，将各阶梯孔直径尺寸、长度尺寸等全部加工到半精镗前状态，各阶梯孔应留有11.5mm加工余量。 切削深度不大于4mm、进给量0.60

18、mm/r、镗杆转速10r/min；要求粗糙度达到 。半精镗加工提高同轴度精度，各档孔径应留有0.5mm加工余量。切削深度不大于0.80mm、进给量0.30mm/r、镗杆转速10r/min，要求粗糙度不小于。精镗加工切削深度不大于0.15mm、进给量0.15mm/r、镗杆转速10r/min、要求粗糙度不小于。各档孔径应一次镗出，中途不允许停止镗削。工作中应在孔径表面喷注混合冷却液。 内孔镗削合格后才允许切削端部平面，其外形按施工图样，所镗平面必须垂直于中心线，垂直度公差应不大于0.1mm/m。 二端面镗削尺寸按图样，并以端面镗削线为准，长度误差之和为±1.5。认真检查各加工表面的加工质量，应符合本规范规定的工艺要求。图2-8箱体实物图 图2-9箱体主视图4.5检验镗孔后检查下列内容:1.箱体加工面的粗糙度；2.箱体各加工长度尺寸及孔径尺寸；3.镗孔圆度和圆柱度；4. 镗孔同轴度；结论本次加工的船用变速箱是由数控落地铣镗床TK6916完成的。此箱体对于孔的精度要求比较高，所以在粗精加工和精加工时余量的选择很重要，还有刀具的选择和加工时的润滑冷却处理。还有孔的同轴度要掌握好，不然装配