二级减速器设计以及夹具设计

1、目录一 序言 二 零件的分析三 工艺课程设计四 夹具设计五 心得体会一 序 言机械制造工艺课程设计是在我们基本完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零

2、件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。3 加强使用软件及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。本说明书主要是二级减速器有关工艺规程的设计说明,由于本身能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢。一、设计任务单给定零件的生产纲领为年

3、产5000件。每周五天工作，每天8小时，备品率1%，废品率3%。1、零件图 1张2、训练时所编工序的机械加工工序卡片 1张3、工艺装备（夹具）设计 1张4、工艺装备主要零件图 12张5、课程设计说明书 1份1.1设计的目的和要求1)目的 二级减速器零件图如图1-1所示。按照设计要求设计该零件的加工工艺路线，及其具体参数，并设计其中某道工序的夹具图，并撰写说明书和工序卡。二、零件的分析2.1 零件的作用v 减速器是由封闭在箱体内的齿轮传动或蜗杆传动所组成的独立部件，为了提高电动机的效率，原动机提供的回转速度一般比工作机械所需的转速高，因此齿轮减速器、蜗杆减速器常安装在机械的原动机与工作机之间，用

4、以降低输入的转速并相应地增大输出的转矩，在机器设备中被广泛采用。v 图中高速级的小齿轮直径和轴的直径相差不大，将小齿轮与轴制成一体（件10）。大齿轮与轴分开制造，用普通平键（件15）作周向固定。轴上零件用轴肩，轴套（件22），封油环（件24、30）与轴承端盖（件21、13、12、27）作轴向固定。两轴均采用角接触轴承（件25、28）作支承，承受径向载荷和轴向载荷的联合作用。轴承端盖与箱体座孔外端面之间垫有调整垫片组（件16、29），以调整轴承游隙，保证轴承正常工作。v 该减速器中的齿轮传动采用油池浸油润滑，大轮齿的轮齿浸入油池中，靠它把润滑油带到啮合处进行润滑。滚动轴承采用润滑脂润滑，为了防止

5、箱体内的润滑油进入轴承，应在轴承和齿轮之间设置封油环（件24、30）。轴伸出的轴承端盖孔内装有密封元件，图中采用的内包骨架旋转轴唇型密封圈（件11、23），对防止箱内润滑油泄漏以及外界灰尘、异物浸入箱体，具有良好的密封效果v （1）观察孔盖板（件2）：v 为了检查传动零件的啮合情况，并向箱体内加注润滑油，在箱盖的适当位置设置一观察孔，观察孔多为长方形，观察孔盖板平时用螺钉固定在箱盖上，盖板下垫有有纸质密封垫片（件3）；以防漏油。v （2）通气器（件1）：v 通气器用来沟通箱体内、外的气流，箱体内的气压不会因减速器运转时的油温升高而增大，从而提高了箱体分箱面、轴伸端缝隙处的密封性能，通气器多装在

6、箱盖顶部或观察孔盖上，以便箱内的膨胀气体自由溢出。vv （3）油面指示器（件9）v 为了检查箱体内的油面高度，及时补充润滑油，应在油箱便于观察和油面稳定的部位，装设油面指示器。油面指示器分油标和油尺两类，图中采用的是油尺。v （4）放油螺塞（件7）：v 换油时，为了排放污油和清洗剂，应在箱体底部、油池最低位置开设放油孔，平时放油孔用油螺塞旋紧，放油螺塞和箱体结合面之间应加防漏垫圈（件8）v 作为机械类专业的学生有必要熟悉减速器的结构与设计，本实验是为了解减速器的结构、主要零件的加工工艺性，对于详细的减速器技术设计过程在“机械设计课程设计”这一课程中予以介绍。v 齿轮减速器、蜗杆减速器的种类繁多

7、，但其基本结构有很多相似之处。本实验为了使同学了解减速器的一般结构设计、主要零件加工工艺而设立的。三、工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，是大批量，而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，而且零件加工的轮廓尺寸不大,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。3.2基面的选择工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工

8、艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。 （1）粗基准的选择。对于法兰盘零件而言可归为轴类零件，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相互位置精度较高的不加工表面作粗基准。选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。根据这个基准选择原则，现选取右边45外圆及90的右端面的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧45外圆可同时削除 五个自由度，再以的90右端面定位可削除一个自由度。对外圆100、45、90和20（共两块V形块加紧，限制个自由度，底面两块支撑板定位面限制1个自由度，使缺少定位，不

9、过是可以靠两个V形块加紧力来约束轴的扭转力，然后进行钻削）的加工，这样对于回转体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。 （2）精基准的选择。以20为精基准加工表面。这一组加工表面包括：右100端面；90左端面；45右端面；3×2退刀槽；4和6孔。因为主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。3.3制定工艺路线制定工艺路线得出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来提高生产率。除

10、此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1.工艺路线方案工序 车端面及外圆，以为粗基准，选用CA6140机床工序 以外圆面为基准，钻通孔，先用钻的钻头钻孔，再铰孔达到的尺寸工序 以外圆面为基准，粗车、外圆，并导，和工序 以外圆面为基准，并导，和工序 粗铰19.94。精铰20。工序 内孔为基准精车左端面和右端面和保证跳动在0.03内,并车槽工序 右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面工序 以刚铣的平面定位,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24工序 以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻的通孔,再圹孔到孔,保证尺寸L=7,再铰孔使其达到所要求的精度工序

11、 以孔为基准面,利用专用夹具,钻4个孔（专用夹具的设计）工序 再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度工序XIII B面抛光工序 检验入库3.4机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定“CA6140车床法兰盘”；零件材料为HT200，硬度190210HB，毛坯重量1.6kg，生产类型大批量，金属型铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 车100外圆表面加工余量及公差。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.22.5，取外圆表面长度余量均为2Z=6mm（均为双边加工）车削加工余量为：粗车: 2× 2.5mm半精车: 2&#

12、215;0.3mm精车 : 2×0.2mm2.车100 、90、45端面和90、45外圆表面加工余量：粗车 2× 2mm半精车 2×0.3mm精车 : 2×0.2mm3.钻孔（20）查工艺手册表2.22.5，先钻出来直径是18mm, 工序尺寸加工余量：钻孔 18mm扩孔 0.9mm粗铰孔 0.07 mm精铰 0.03mm4.钻孔（9） 一次性加工完成，加工余量为2Z=9mm5.铣削加工余量：粗铣：9mm（离20中心轴为34 mm）精铣：2 mm粗铣：18mm (离20中心轴为24 mm)精铣：3 mm其他尺寸直接铸造得到。由于本设计规定的零件为大批量生产

13、，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。3.5确定切削用量和基本工时工序：确定加工时间 由于余量为8mm，因此分二次切削，吃刀深度为=4mm 查切削用量简明手册，进给量f=0.4mm/r （表1.4）计算切削速度，耐用度t=45min=161m/min (2.70m/s)确定机床主轴转速：=15.72r/s (935r/min)按机床取=900r/min=15r/s实际切削速度为v=15r/s 车外圆时=15.3s (0.26min)车端面时工序II查切削用量简明手册，进给量f=0.36mm/rd取16mm时v=14m/min 根据z525钻床说明书，可考

14、虑选择，故取 钻、扩孔时= =2.65min铰孔时 取 工序III 车削条件和参数跟工序I一致 =工序IV =工序V 刀号YG6 查手册 余量为0.6mm 取f=0.56mm/r n=根据CA6140 选实际切削速度工序VI 由于铣的量为21mm 故要三次粗铣，一次精铣 分别为 工序VII 由图可知余量为11mm，故可分二次粗铣，一次精铣 工序：先用钻头钻通孔，再圹孔到，再叫空铰孔到达所要求的精度查手册，知钻孔时，钻的钻头孔： 查手册去标准值铰孔时、机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称二级减速器零件名称减速器下箱体工序号工艺装备工时10粗铣以下表面为基准粗细箱体结合面留余量1mm X5

15、3T硬质合金端面铣刀游标卡尺XJ001准备单件20粗铣以箱体结合面为基准粗下表面细留余量1mmX53T硬质合金端面铣刀游标卡尺XJ00230精铣以下表面为基准粗细箱体结合面至图纸要求X53T硬质合金端面铣刀游标卡尺XJ00340精铣以箱体结合面为基准粗下表面至图纸要求X53T硬质合金端面铣刀游标卡尺XJ00450钻60扩铰孔以地面为基准钻孔留余量1mm扩铰孔至图纸要求摇臂钻床70钻以底面及两工艺孔为基准钻孔组合钻床80锪孔对地面的孔锪孔90钻以底面及两工艺孔为基准钻孔连接孔锥柄麻花钻、游标卡尺、工装ZJ002100锪孔以上表面和两工艺孔为基准锪孔至图纸要求组合钻床锥柄麻花钻HJ001111钻孔

16、钻两个排油孔120锪以底面为基准刮平及锪平排油孔60,70组合钻床直柄麻花钻HJ005130攻攻M48螺纹孔至图纸要求机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称法兰盘共8页第1页车间工序号工序名称材料牌号5车45号钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数热轧圆钢108*10211设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/sm/minmm/rmm机动辅助1粗车100端面8158.60.915.82粗车100外圆柱面81320.9263粗车90外圆柱面3.

17、0551.70.7610.24粗车45外圆柱面12.5890.825.4设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期箱体设计名称符号参数设计原则箱体壁厚100.025a+3 >=8箱盖壁厚1100.02a+3 >=8凸缘厚度箱座b151.5箱盖b1151.51底座b2252.5箱座肋厚m200.85地脚螺钉型号dfM240.036a+12数目n6轴承旁联接螺栓直径d1M180.75 df箱座、箱盖联接螺栓直径尺寸d2M12（）df连接螺栓的间距l150150200轴承盖螺钉直径d3M12（）df观察孔盖螺钉d4M

18、8（）df定位销直径d8.4（）d2d1,d2至外箱壁距离C118C1>=C1mind2至凸缘边缘距离C216C2>=C2min箱体外壁至轴承盖座端面的距离l145C1+ C2+(510)四、夹具的设计1 定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即2 由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为3 钻削力的计算： 刀具选用高速钢材料 查机床夹具设计手册表1-2-8 、4 夹紧力计算：查机床夹具设计手册由表1-2-23可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为0查表1-2

19、-21： 2°29选用梯形螺纹有利于自锁8°50 机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称CA6140法兰盘零件名称法兰盘共 1 页第 1 页材料牌号45号钢毛坯种类热轧圆钢毛坯外形尺寸108*102每毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容设备工艺装备0下料108mm,长102mm锯床通用夹具、锯刀 工序车车端面及外圆，以为粗基准，选用CA6140机床车床通用夹具、外圆车刀、游标卡尺工序 钻以外圆面为基准，钻通孔，先用钻的钻头钻孔，再铰孔达到的尺寸车床通用夹具、外圆车刀、游标卡尺工序车以外圆面为基准，粗车、外圆，并导，和车床通用夹具、外圆车刀、千分尺工序车以外圆

20、面为基准，并导，和工序 粗铰19.94。精铰20车床通用夹具、外圆车刀、游标卡尺工序车内孔为基准精车左端面和右端面和保证跳动在0.03内,并车槽车床通用夹具、外圆车刀、千分尺工序铣右端面和一圆面定位,利用两个端面夹紧,先铣粗糙度为3.2的一面车床通用夹具、中心钻工序铣以刚铣的平面定位,利用两端面夹紧,铣另外一面保证尺寸为24铣床通用夹具、切断刀、游标卡尺工序铣以一个铣好的面定位,再利用另外一个面夹紧,钻的通孔,再圹孔到孔,保证尺寸L=7,再铰孔使其达到所要求的精度车床通用夹具、成型刀、游标卡尺工序钻以孔为基准面,利用专用夹具,钻4个孔（专用夹具设计）车床通用夹具、螺纹刀、游标卡尺工序磨再用磨床

21、磨外圆使其达到所要求的粗糙度工序XIII B面抛光磨床通用夹具、外圆车刀、千分尺工序检验检测入库设计(日期)校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号五 设计总结与心得 我从中学到了很多知识，特别是对最以前比较生疏或者一些比较模糊的知识有了一个较为全面的掌握。这次的课程设计在最开始的设计阶段用到了很多我以前从机械设计基础上学到的知识，让我对已学到的很多知识有了一个比较深刻的巩固。而且在不断地学习过程中，让我挖掘到了很多以前都没有留意到的新知识。通过各位老师的悉心讲解后，获益匪浅。特别是在关于很多产品的零部件上的设计与加工。本着以质量第一，效益第二的设计准则，毕竟做出来的产品要在市场上有竞争力。 我从中学到了很多知识，特别是加工工艺方面的。就例如，机座上面联接机座与机盖的孔（轴承旁联接螺栓的孔），很多参考书都把这个孔设计为沉孔，一方面上，这样有利于螺母的安装于配合。另一方面，这样可以减少螺母安装时表面的加工