减速器箱体加工工艺规程和工装设计论文

1、共享知识分享快乐页眉内容毕业设计说明书专班学姓题目：减速器箱体加工工艺规程和工装设计业：级：号：名：指导教师：毕业设计（论文）任务书一 设计内容和要求1、按给定图绘出零件工作图2 张2、选择毛坯，绘制毛坯图，制定毛坯技术条件1 张3、对零件进行工艺分析，拟定工艺方案4、合理选择定位基准5、填写“机械加工工艺卡”2 张6、编写设计说明书：按设计作业指导书内容认真编写。要求“立论鲜明，论证严密，计算准确，文理通顺”二 课题来源老师自主命题目录一毕业设计的目的1二零件的分析11、零件的作用12、零件的图样分析13、工艺分析1三工艺规程设计21、毛坯的确定22、基面的选择23、制定工艺路线24、机械加

2、工余量工序尺寸的确定45、确定切削用量5四钻模设计9五设计小结9六主要参考资料10一 毕业设计的目的毕业设计是工科院校的最后一个重要教学环节。它对毕业生走上新的工作岗位能否适应技术工作需要有着直接的影响，同时也是对学生的一次综合训练。机械设计制造技术设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节， 它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。通过本期设计，应达到以下学习目的1. 掌握编制机械加工工艺规程的方法和机械设计的基本计算；学会查阅有关手册、资料，能够正确应用公式和工艺参数的有关数据。2. 学会拟定夹具设计方案并完成规定的工装设

3、计。3. 培养分析和解决工艺问题的能力。4. 把所学的机械制造有关课程的知识应用于生产实际。二 零件的分析1. 零件的作用题目所给定的零件为箱体机盖与机座。箱体零件是机器及部件的基础件，它将机器及部件的轴，轴承和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。2. 零件图样分析1）100+00.035 mmf口80+00.030 m赫由心线的平行度公差值为0.07mm2）100+00.035 mmF口80+r0 mnW孔端面对基面B、A的位置度，公差为0.10mm3）分割面（箱盖，箱体的结合面）的平面度公差为0.03mm.4）铸件人工时效处理。5）零件材料HT200-

4、400.6）箱体做煤油渗漏试验。3. 工艺分析1 ）减速器箱体、箱座主要加工部分是分割面，轴承孔、通过孔和螺孔其中轴承孔要在箱盖、箱体合箱后再进行孔加工，以确保两个轴承孔中心线与分割面的位置，以及两孔中心线的平行度和中心距。2）减速器整个箱体壁薄，容易变形，在加工前要进行人工时效处理，以消除铸件内应力，加工时要注意夹紧位置和夹紧力的大小，防止零件变形。3）如果磨削加工分割面不到平面度要求时，可采用箱盖与箱体对研的手法。最终安装使用时，一般加密封胶密封。4）减速器箱盖与箱体不具有互换性，所以以每装配一套必须钻铰定位销，做标记和编号。5）减速器若批量生产可采用专锺模或专用锺床。以保证加工精度及提高

5、生产效率。6）两孔平行度的精度主要有设备精度来保证。工件一次装夹，主轴不移动，靠移动工作台来保证两孔中心距。7）两孔平行度检查，可用两根心轴分别装入两个轴承孔中，测量两根心轴两端的距离差，即可得出平行度误差。8）两孔轴心线的位置度也通过两根心轴进行测量。9）箱盖、箱体的平面度检查，可将工件放在平台上，用百分表测量。10）一般孔的位置，靠钻模和划线来保证。三 工艺规程设计1. 箱体零件的材料为HT20-40即是灰口铸铁。由于箱体零件的结构形状比较复杂，内部常为空腔型，某些部位有“隔墙 , ”箱体壁薄且厚薄不均，而且零件的生产要求为小批量生产，为了提高生产效率，节约生产成本，保证加工质量，则选择采

6、用砂型铸造的方式进行加工。为了消除铸造时形成的内应力，减少变形，保证其加工精度的稳定性。毛坯铸造后要安排人工时效处理。2. 基面的选择箱体基准的选择，直接关系到箱体上各个平面与平面之间，孔与平面之间，孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准重合和基准统一“的原则，同时必须考虑生产批量的大小，生产设备，特别是夹具的选用等因素。1 ）粗基准的选择粗脊准的作用主要是决定不加工面与加工面的位置关系，以及保证加工面的余量均匀。箱体零件上一般有一个（或几个）主要的大孔，为了保证孔的加工余量均匀， 应以该毛坯孔为粗基准。箱体零件上的不加工面主要考虑内腔表面，它和加工面之

7、间的距离尺寸有一定的要求，因为箱体中往往装有齿轮等传动件，它们与不加工的内壁之间的间隙较小，如果加工出的轴承端面与箱体内壁之间的距离尺寸相差太大，就有可能使齿轮安装时与箱体内壁相碰。从这一要求出发，应选内壁为粗基准。但这将使夹具结构十分复杂，甚至不能实现。考虑到铸造时内壁与主要轴承孔都是同一个泥心浇注的，因此实际生产中常以孔为主要粗基准限制四个自由度，而辅之以内腔或其它毛坯孔为次要基准面，以达到完全定位的目的。2）精基准的选择根据批量生产的减速器箱体通常以顶面和定位销孔为基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面和两定位销孔这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下

8、，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现 “基准统一；”此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，但不存在基准重合误差。3. 制订工艺路线整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和底座分别进行加工，而后再对装配好的整体进行加工。第一个阶段主要完成平面，紧固孔和定位孔的加工，为箱体的装合作准备，第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序，将盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度。1）箱体机盖工艺路线方案:工序I铸造铸

9、造成形工序n清砂清除浇注系统、冒口、型砂、飞边、毛刺等工序出热处理人工时效处理工序IV涂底漆非加工面涂防锈漆工序V划线划分割卸加工线，划1000 mm800 mnW个轴承孔端面加工线，划顶部斜面加工线（检查孔）共享知识分享快乐共享知识分享快乐工序VI铣以分割面为装夹基面，按线找正，夹紧工件，铣顶部斜面，保证尺寸5mm工序vn铣以已加工的顶部斜面做定位基准，装加工件（专用工装），铣分割面，保证尺寸12 毫米（注意周边尺寸均匀）工序Vffl钻以分割间及外形定位，钻 6x13m林口 2x11mmL,锦以 6x 30mnft 2x 24mnfd2mm 钻攻 M10螺纹。工序IX钻以分割面定位钻攻顶斜面

10、上4xM6螺纹。工序X检验检查各部尺寸及精度。2）箱体机座工艺路线方案杀工序I铸造铸造成型。工序H清砂清除浇口、冒口、型砂、飞边、毛刺等。工序出热处理人工时效处理。工序IV涂漆非加工面涂防锈漆。工序V划线划分割面加工线，划两个轴孔端面加工线，底面线照顾壁厚均匀。工序VI铣以分割面定位，按线找正，装夹工件。铣底面保证高度尺寸170mm（工艺尺寸）。工序即铣以底面定位，按线找正，装夹工件，铣分割面保证尺寸12mm.工序u铣定位夹紧，铳两处范8mm %5mm距内壁8mmz由槽。工序IX钻钻底面6x17mmi，其中两个钱至17.5+00.01 （工艺用），页眉内容物 6x 30mnfL,深 2mm工序

11、X钻钻 6x 13mmF口 2x 11 孑L,物 6x 30mn#口 2x24mmfL,深 2mm。工序XI钻钻攻M12测油孔，深16MM20mm ?® 1mm工序刈钻以两个17.5 71 mml及在底面定位，装夹工件，钻M16x1.5底扎，攻 M16x1.5螺纹，物 30mnffo工序x m钳箱体底部用煤油做渗漏试验。工序X IV 检验3）箱体整体的工艺过程检查各部尺寸及精度。工序I钳将箱盖、箱底对准合箱。用6xM12螺栓，螺母紧固。工序n钻钻钱2x18mm,1:50锥度销孔，装入锥销。工序出钳将箱盖、箱体做标记、编号。工序IV划线已合箱后的分割面为基准，划100+0.035 mm

12、80+00.030 mm两轴承孔加工线。工序V镗以底面定位，按线找正，装夹工件，粗链100+0.035 mm80：030 mmW轴承孔，留加工余量12mm保证中心距150± 0.07mm,保证分割面与轴承孔的位置度公差0.1mm。工序VI镗定位夹紧，同工序V按分割面精确对刀。精链两轴承孔 至图样尺寸，保证中心距150± 0.07mm并倒角两处 2x45o。共享知识分享快乐工序vn镗定位夹紧同工序V,链轴承孔两端面（兼顾尺寸均匀）保证尺寸196mm。工序u钻以底面，一端面定位，找正装夹，钻轴承孔两面12XM8底孔，深20mm攻12xM8螺纹深15,倒角0.5x45。工序IX钳

13、折箱，清理飞边、边刺。工序X钳合箱装锥销，紧固。工序XI检验检查各部分尺寸及精度。工序刈入库。4. 机械加工余量、工序尺寸的确定1 ）箱盖毛坯的外廓尺寸考虑其加工外廓尺寸为428x196x140mm， 表面粗糙度要求为3.2um。 根据 机械加工工艺手册（以下简称工艺手册表2.3-5 及表 2.3-6 按公差等级7-9级，取 9 级，加工余量等级取F 级）确定毛坯长：因为零件两端为非加工面，故不留加工余量，其外廓尺寸长428mm宽： 196+2x6=208mm高 : 140+2x6=152mm主要平面加工的工序尺寸及加工余量为了保证加工后工件的尺寸，在铳削工件表面时工序VI的铳削深度=3mmX

14、序叩的铳削深度=3mm加工的工序尺寸及加工余量共享知识分享快乐钻6x13孔钻孔 13mm 2z=13mm =6.5mm钻2x11mnml钻孔： 10mm 2z=10mm =5mm扩孔： 11mm 2z=1mm =0.5mm攻钻4xM6孔钻孑L: 6mm 2z=6mm =3mm攻孔： M6mm2）箱底毛坯的外廓尺寸考虑其加工尺寸为428x196x170mm表面粗糙度要求为为 3.2um。根据工艺手册表表2.3-5 及表 2.3-6 ，按公差等级7-9 级，取 9级，加工余量等级取F 级确定毛坯长：428mm宽：196+2x6=208mm高：170+2x6=182mm主要平面加工的工序尺寸及加工余

15、量为了保证加工后工件的尺寸，在铳削工件表面时，工序VI的铳削深度 =3mm加工的工序尺寸及加工余量钻6x17孔钻孑L: 14mm 2z=14mm =7mm扩孔： 17mm 2z=3mm =1.5mm钻6x13孔钻孔： 13mm 2z=13mm =6.5mm钻2x11孔钻孔： 10mm 2z=10mm =5mm扩孔： 11mm 2z=1mm =0.5mm攻钻M12孔钻孔： 12mm 2z=12mm =6mm攻孔： M12mm攻钻M16孔钻孔： 16mm 2z=16mm =8mm攻孔： M16mm3）箱体主要平面加工的工序尺寸及加工余量为了保证加工后工件的尺寸，在铳削工件表面时，工序V的链削深度=

16、2.6mm, 工序VI的链削深度=0.4mm工序叩的链削深度=2.6mm® 0.8精链余量，连续完 成。加工的工序尺寸及加工余量攻钻：24XM8fL钻孑L: 8mm 2z=8mm =4mm攻孔： M16mm5. 确定切削用量1）箱盖工序VI铳顶部余面加工条件：工件材料：灰铸铁加工要求：粗精铣箱盖，顶部斜面，保证尺寸5mm机床：卧式铣床X63刀具：采用高速钢镶齿三面刃铳刀，=225mm齿数z=20.量具：卡板计算铣削用量已知被加工长度为100mm,最大加工余量为=6mm分两次铳削，切削深度=3mm, 确定进给量f.根据工艺手册表2.4-75确定=0.2mm/min.切削速度：参考有关手

17、册确定v=0.45m/s, 即 27m/min.=1000x27/3.14x225=38r/min根据表 2.4-86 ，取 =37.5r/min, 故实际切削速度为：V=/1000=26.5m/min工序VH加工条件：工作材料：灰铸铁加工要求：粗精铣分割面，保证尺寸12mm机床：卧式铣床X63刀具：采用高速钢镶齿三面刃铳刀d un=225mm齿数Z=20。量具：卡尺计算铣削用量已知毛坯被加工长度为428mm最大加工余量Emax=6mm留精铳余量0.8mm分两次铳削，切削深度a p=2.6mm确定进给量f :根据工艺手册表 2.4-75确定f z=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册确定 V=

18、0.45m/so即27m/minNs=1000v/ 7tdw=1000X 27/ （3.14 X225） =38r/min根据表 2.4-86 取 Nw=37.5r/min故实际切削速度为 V=tt dwn w/1000=26.5m/min工序Vffl钻6X613mnfL工作材料：灰铸铁加工要求：钻6个直径为13mmi勺孔机床：立式机床2535刀具：采用小13的麻花钻头走刀一次；f=0.25mm/r（ 工艺手册表2.4-38 、 3.1-36 ）r=0.44m/s=26.4m/min（ 工艺手册表2.4-41 ）Ns=1000r/ 兀 dw=336r/min按机床先取Nw=400r/min（

19、工艺手册表3.1-36 ）所以实际切削速度 V=tt dwNw/1000=3.14X 225X 400/1000=31.42m/min钻2X611mmi工作材料：灰铸铁加工要求：钻2个直径为11mmi勺孔机床：立式钻床2535刀具：采用小10mm勺麻花钻钻头走刀一次，扩孔钻小11mm 次10mm勺麻花钻：f=0.2mm/r（ 工艺手册表2.4-38 ）v=0.53m/s=31.8m/min（ 工艺手册表2.4-41 ）Ns=1000v/ 兀 dw=405r/min按机床选取Nw=400r/min（ 工艺手册表3.1-36 ）所以实际切削速度 v=兀dwNw/1000=31.42m/min工序I

20、X攻钻4XM6孔钻小6孔：f=0.15mm/r （工艺手册表 2.4-38、表3.1-36 ）v=0.61m/s=36.6m/min（ 工艺手册表2.4-41 ）Ns=1000v/ 兀 dw=466r/min按机床选取Nw=400r/min（ 工艺手册表3.1-36 ）所以实际切削速度V=tt dwNw/1000=31.42m/min攻钻 4X M6mrmLV=0.1m/s=6m/minNs=238r/min按机床选取Nw=195r/min则实际切削速度V=4.9m/min。2）箱底工序VI 粗铳底面由于加工条件与加工箱盖工序即相同，所以计算过程也相同，在此不再陈述。工序即粗精铳分割面同上工序

21、 9钻6X617孔工作材料：灰铸铁工作要求：钻6个直径为17mmi机床：立式钻床2535刀具：采用小14mm勺麻花钻头走刀一次，扩孔钻小17mmt刀 一次。14mm勺麻花钻：f= 0.3mm/s（ 工艺手册表2.4-38 ）V=0.52m/s=31.2m/min（ 工艺手册表2.4-41 ）Ns=1000v/ 兀 dw=397r/min按机床选取Nw=400r/min| （ 工艺手册表3.1-36 ）所以实际切削速度 v=兀dwNw/1000=31.42m/min工序X钻6X613孔钻2X611孔由于加工条件与加工箱盖工序即（）相同，所以计算过程在此不再 陈述。工序XI 攻钻M12mm深16m

22、mi机床：立式钻床2535刀具：小12mm勺麻花钻M12丝锥钻小12mm勺孔；f=0.25mm/r（ 工艺手册表2.4-38 表 3.1-36 ）v=0.51m/s=30m/min（ 工艺手册表2.4-41 ）Ns=1000v/ 兀 dw=402r/min按机床选取Nw=400r/min（ 工艺手册表3.1-36 ）所以实际切削速度 v=兀dwNw/1000=31.42m/min攻钻M12mmiV=0.1m/s=6m/minNs=238r/min按机床选取Nw=195r/min则实际切削速度v=4.9m/min工序刈攻钻M16X 1.5mm孔机床：立式钻床2535刀具：（|）16mm勺麻花钻M

23、16丝锥钻小16mm勺孔f=0.32mm/r（ 工艺手册表2.4-38 、表 3.1-36 ）v=0.57m/s=34.2m/min（ 工艺手册表2.4-41 ）Ns=1000v/ 兀 dw=435r/min按机床选取Nw=400r/min（ 工艺手册表3.1-36 ）所以实际切削速度 v=兀dwNw/1000= 31.42m/min攻 M16mrmLv=0.1m/s=6m/minNs=238r/min按机床选取Nw=195r/min则实际切削速度v=4.9m/min3）箱体工序H钻较两个直径为8mmm勺孔钻孔工步机床：立式钻床2535刀具：采用小6mm勺麻花钻头走刀一次f=0.11m/r（

24、工艺手册表2.4-38 ）v=0.76m/s=45.6m/min（ 工艺手册表2.4-41 ）Ns=1000v/ 兀 dw=580r/min按机床选取Nw=530r/min（ 工艺手册表3.1-36 ）所以实际切削速度 v=兀dwNw/1000=41.6m/min粗铰工步机床：立式钻床2535刀具：采用小6-68mm勺钱刀走刀一次f=0.4mm/r（ 工艺手册表2.4-38 ）v=0.36m/s=21.6m/min（ 工艺手册表2.4-41 ）Ns=1000v/ 兀 dw=275r/min按机床选取Nw=275r/min（ 工艺手册表3.1-36 ）所以实际切削速度 v=兀dwNw/1000=

25、21.6m/min工序V粗镗加工条件工件材料：灰铸铁0.3mm加工加工要求：粗镇小100、小80轴承孔，留加工余量11.4mm机床： 768 镗床 刀具：YT30链刀量具：塞规计算镗削用量粗镇孔至小99.4mm679.4mm 单力余量z=0.3mm 切削7度a p=5.7mm走刀长度为L=196mm确定进给量f :根据工艺手册表 2.4-60确定f z=0.37mm/z切削速度：参考有关手册确定v=200mm/minNs=1000v/tt dw=1000X 200/ (3.14 X260) =368r/min根据表 3.1-41 取 Nw=380r/min工序VI精链加工条件加工要求：精镇小1

26、00、小80轴承孔加工0.3mm机床：T68链床刀具：YT30链刀计算镗削用量精链孔至小100,680切削深度a p=0.3mm走刀长度为L=196mm确定进给量f:根据工艺手册表 2.4-60确定f z=0.17mm/z切削速度：参考有关手册确定v=300mm/minNs=1000v/Ttdw=1000X 300/ (3.14 X260) =868r/min根据表3.1-41 取 Nw=800r/min工序7钻24X M8mmL加工条件加工要求：钻小8底孔深20mm攻M8螺纹深15mm机床：立式铣床2535刀具：(|)8mm勺麻花钻M8丝锥计算钻削用量钻小8mm勺孔确定进给量f根据切削用量手

27、册表 2-7 , do=8mm寸f= (0.20.32) m/r。由于本零件在加工小8孔时属于低钢度零件，故进给量应乘 系数 0.75.则 f= (0.2 0.32) X 0.75= (0.15 0.24) mm/r切削速度：根据工艺手册表3-42v=2.21查得切削速度v=20m/min. 所以 =100v/dw=796r/min按机床选取=750v/min所以实际切削速度v=/1000=18.84m/min攻 M8mmiV=0.1m/s=6m/min=1000v/=205r/min按机床选取=180r/min所以实际切削速度 v=兀dwNw/1000=4.5m/min四 钻模设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。需要设计专用夹具。但因为产量少，只有50 件。经与指导老师协商，可用钻模。钻模是摇臂钻、台钻等钻孔设备在生产批量(50 件可用)产品时的必备夹具，又称靠模，北方人称 “钻胚” 是靠在零件钻孔面上进行钻孔的工具，让被钻零件的孔位置达到图纸要求，以满足产品的装配需要， “模”属于模具，就是要求其模具与被钻零件的孔位置统一。因此每个零件则需要一个模具。减速器的钻模可用盖板式，这样可以节省费用，经与老师协商，本零件要求精度不高。所以只有3 个钻模即可，即分割面和两个轴承孔。这样就减少了困难度。使设计更加