小型涡轮减速器箱体零件的机械加工工艺规程课程设计报告书

1、课程设计设计题目：设计小型涡轮减速器箱体零件的机械加工工艺规程班级：学号：姓名：指导教师：目录课程设计任务书4小型涡轮减速器箱体零件图5设计要求6课程设计说明书71零件的分析81.1 零件的作用81.2 零件的工艺性分析82零件的生产类型92.1 生产纲领92.2 生产类型及工艺特征93毛坯的确定103.1 确定毛坯类型及其制造方法103.2 估算毛坯的机械加工余量103.3 绘制毛坯简图114定位基准选择124.1 选择精基准124.2 选择粗基准125拟定机械加工工艺路线135.1 选择加工方法135.2 拟定机械加工工艺路线136加工余量及工序尺寸的确定166.1 确定290mm上、下端

2、面的加工余量及工序尺寸166.2 确定215mm左、右端面的加工余量及工序尺寸176.3 确定135mm前、后端面的加工余量及工序尺寸186.4 确定180mm孔的加工余量及工序尺寸196.5 确定90mm孔的加工余量及工序尺寸197设计总结20机械加工工艺卡片22机械加工工艺过程卡片23工序卡片24参考文献29机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计小型涡轮减速器箱体零件的机械加工工艺规程内容：1、零件图1张2、毛坯图1张3、机械加工工艺卡片1套4、课程设计说明书1份1652158XM8在0其余34XM16/1Z5/T¥S0O.O6|Xgoo0盒5图6-31技术要求1 .铸件不得有砂

3、眼、疏松等缺陷。2 .非加工表面涂防锈漆。3 .铸件人工时效处理。4 .箱体做煤油渗漏试验。5 .材料HT200。小型蜗轮减速器箱体设计要求1 .产品生产纲领(1)产品的生产纲领为300台/年，每台产品箱体数量1件(2)减速器箱体的备品百分率为8%,废品百分率为0.8%2 .生产条件和资源(1)毛坯为外协件，生产条件可根据需要确定(2)现可供选用的加工设备有：X5030A铳床1台X6132铳床1台T617A镇床1台Z3032钻床1台各设备均达到机床规定的工作精度要求，不再增加设备1零件的分析1.1 零件的作用箱体类零件是机器及其部件的基础件之一。它将一些轴、轴承、套、齿轮等零件装配在一起，使其

4、保持正确的相互位置关系，并按规定的运动关系协调动作，完成某种远动。因此，箱体类零件的加工质量对机器的精度、性能和寿命有着直接关系。涡轮减速器箱体的功用如上述所示，其特点有许多精度要求不同的孔和平面组成，内部结构比较简单但壁的厚薄不均匀，加工的难度较大。1.2 零件的工艺性分析涡轮减速器箱体的主要技术要求有：1 .两对轴承孔的尺寸精度为IT8,表面粗糙度Ra值为1.6um，一对90的轴承孔和一对180的轴承孔同轴度公差分别为0.05mm、0.06mm,其中两对轴承孔轴线的垂直度公差为0.06mm；2 .铸件不得有砂眼、疏松等铸造缺陷；3 .非加工表面涂防锈漆；4 .铸件进行人工时效处理；5 .箱

5、体做煤油渗漏实验；6 .材料HT2000表1涡轮减速器箱体的主要加工技术要求箱体中180轴承孔直径：180(+0.035,0)公差：IT8表面粗糙度Ra：1.6m180(+0.063,0)与90(+0.027,0)中心距距离：100±0.12公差：IT10箱体中90轴承孔直径：180(+0.027,0)公差：IT8表面粗糙度Ra：1.6m90(+0.054,0)孔对180(+0.035,0)的形位公差特征项目：同轴度公差值：0.06基准：轴线180(+0.035,0)孔对180(+0.035,0)的形位公差特征项目：同轴度公差值:0.06基准：轴线180(+0.063,0)孔对中90

6、(+0.054,0)的形位公差特征项目：垂直度公差值：0.06基准：轴线2零件的生产类型2.1 生产纲领根据任务书已知：(1)产品的生产纲领Q=300台/年。(2)每台产品中减速器箱体的数量n=1件/台(4)减速器箱体的废品百分率b=0.8%。(3)减速器箱体的备品百分率a=8%。主轴承盖的生产纲领计算如下N=Qn(1+a)(1+b)=300x1x(1+8%)(1+0.8%)=327(件/年)2.2 生产类型及工艺特征小型涡轮减速器箱体属于箱体类零件，由此根据附表2机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点可确定，减速器箱体属于轻型机械据减速器箱体的生产纲领(327件/年)及零件类型型(轻型机

7、械)，由附表2可查出，减速器箱体的生产类型单件小批量生产，工艺特征见表表2主轴承盖的生产纲领和生产类型生产纲领生产类型工2特征327件/年单件小批量生产(1)毛坯米用木模手工造型的制造方法，精度低、加工余里人(2)加工设备采用通用机床，按类别和规格大小，采用机群式由卜列布置(3)工艺装备采用通用夹具或组合夹具，必要时采用专用夹具，采用通用刀具和量具(4)用简单的加工工艺过程卡管理生产(5)生产效率低、成本高，对操作工人的平均技术水平要求局3毛坯的确定3.1 确定毛坯类型及其制造方法按技术要求涡轮减速器箱体的材料是HT200,其毛坯是铸件。铸铁容易成型、切削性能好、价格低廉，并且具有良好的耐磨性

8、和减振性，也是其它一般箱体常用的材料。故其毛坯类型为铸件。根据涡轮减速器箱体的材料，查附表2机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点可得出，对于单件小批量生产，一般采用木模手工造型。3.2 估算毛坯的机械加工余量采用木模手工造型的涡轮减速器箱体零件毛坯的精度低，加工余量大，其平面余量一般为712mm,孔在半径上的余量为814mm。为了减少加工余量，无论是单件小批生产还是成批生产，均需在两对轴承孔位置在毛坯上铸出预孔。根据涡轮减速器箱体零件毛坯的最大轮廓尺寸（290）和加工表面的基本尺寸（按最大尺寸290）,查附表6铸件的机械加工余量（按中间等级3级精度查表）可得出，顶面的机械加工余量为7,底

9、面及侧面的机械加工余量为6。各加工表面的机械加工余量统一取7。查附表9铸件的尺寸偏差可得出，减速箱箱体毛坯的尺寸偏差为土2.5。表3是应用查表法得到的小批量手工砂型铸造时减速箱箱体的毛坯尺寸公差及机械加工余量。表3涡轮减速器箱体毛坯尺寸公差及机械加工余量加工零件机械加工余量尺寸关系毛坯尺寸及公差箱体长度2153.511(±5.5)227.5±5.5箱体高度2903.512(±6)303±6箱体宽度1353.510(±5)147±52个轴承孔180(+0.035,0)3.511(±5.5)167.5±5.52个轴承孔

10、90(+0.027,0)3.59(±4.5)78.5±5.53.3 绘制毛坯简图4定位基准选择4.1 选择精基准经分析零件图可知，箱体底面或顶面是高度方向的设计基准，中心轴线是长度和宽度方向的设计基准。一般箱体零件常以装配基准或专门加工的一面两孔定位，使得基准统一。蜗轮减速器箱体中90轴承孔和180轴承孔有一定的尺寸精度和位置精度要求，其尺寸精度均为IT7级、位置精度包括：90轴承孔对90轴承孔轴线的同轴度公差为0.05、180轴承孔对180轴承孔轴线的同轴度公差为0.06、180轴承孔轴线对90轴承孔轴线的垂直度公差为0.06。为了保证以上几项要求，加工箱体顶面时应以底面

11、为精基准，使顶面加工时的定位基准与设计基准重合；加工两对轴承孔时，仍以底面为主要定位基准，这样既符合“基准统一”的原则，也符合“基准重合”的原则，有利于保证轴承孔轴线与装配基准面的尺寸精度。同时为了定位更加准确可靠，外加底面M16的螺纹孔和箱体的右侧面作为精基准。4.2 选择粗基准一般箱体零件的粗基准都用它上面的重要孔和另一个相距较远的孔作为粗基准，以保证孔加工时余量均匀。蜗轮减速器箱体加工选择以重要表面孔90及180为粗基准，通过划线的方法确定第一道工序加工面位置，尽量使各毛坯面加工余量得到保证，即采用划线装夹，按线找正加工即可。5拟定机械加工工艺路线5.1 选择加工方法根据加工表面的精度和

12、表面粗糙度要求，查附表10可得各箱体表面和轴承孔的加工方案，祥见表4表4减速器箱体表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案箱体底面IT13Ra12.5粗铳箱体顶面IT13Ra12.5.粗铳120凸台IT8Ra3.2粗铳一精铳250凸台IT8Ra3.2粗铳一精铳180轴承孔IT8Ra1.6粗锋一半精锋一精锋90轴承孔IT8Ra1.6粗锋一半精锋一精锋4xM16IT13Ra12.5钻孔一攻丝4xM6IT13Ra12.5钻孔一攻丝8xM8IT13Ra12.5钻孔一攻丝5.2 拟定机械加工工艺路线1、表面加工方法的确定涡轮减速器箱体的主要加工表面可归纳为以下三类：主要表面箱体的底面、180轴

13、承孔和90轴承孔的端面等。(2)主要孔180和90轴承孔。其他加工部分4*M6螺孔、16*M8螺孔、4*M16等。根据涡轮减速器箱体零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定个表面的加工方法，如表4所示。2、加工阶段的划分减速箱体整个加工过程可分为两大阶段，即先对箱盖和底座分别进行加工，然后再对装合好的整个箱体进行加工一一合件加工。在加工时，粗、精加工阶段要分开。减速箱箱体毛坯为铸件，加工余量较大，而在粗加工中切除的金属较多，因而夹紧力、切削力都较大，切削热也较多。加之粗加工后，工件内应力重新分布也会引起工件变形，因此，对加工精度影响较大。为此，把粗精加工分开进行，有利于把已加工后由于各种

14、原因引起的工件变形充分暴露出来，然后在精加工中将其消除。3、工序的集中与分散箱体的体积、重量较大，故应尽量减少工件的运输和装夹次数。为了便于保证各加工表面的位置精度，应在一次装夹中尽量多加工一些表面。工序安排相对集中。箱体零件上相互位置要求较高的孔系和平面，一般尽量集中在同一工序中加工，以减少装夹次数，从而减少安装误差的影响，有利于保证其相互位置精度要求。4、工序顺序的安排1)、机械加工工序(1)遵循“先基准后其他”的工艺原则，首先加工精基准对合面。(2)遵循“先粗后精”的工艺原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。(3)遵循“先主后次”的工艺原则，由于轴承孔及各主要平面，都要求与对合面保持

15、较高的位置精度，所以在平面加工方面，先加工对合面，然后再加工其它平面（4）遵循“先面后孔”的工艺原则，还遵循组装后链孔的原则。因为如果不先将箱体的对合面加工好，轴承孔就不能进行加工。另外，链轴承孔时，必须以底座的底面为定位基准，所以底座的底面也必须先加工好。2）、热处理工序箱体零件的结构复杂，壁厚也不均匀，因此，在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形和保证精度的稳定，所以,在铸造之后必须安排人工时效处理。人工时效的工艺规范为：加热到500c550c,保温4h6h,冷却速度小于或等于30C/h,出炉温度小于或等于200C。普通精度的箱体零件，一般在铸造之后安排1次人工时

16、效出理。对一些高精度或形状特别复杂的箱体零件，在粗加工之后还要安排1次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力。本例减速箱体在铸造之后安排1次人工时效出理，粗加工之后没有安排时效处理，而是利用粗、精加工工序间的停放和运输时间，使之得到自然时效。箱体零件人工时效的方法，除了加热保温法外，也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。3）、辅助工序在铸造后安排了清砂、涂漆工序；箱盖和底座拼装前，安排了中间检验工序和底座的煤油渗漏试验工序；箱体精加工后，安排了拆箱、去毛刺、清洗、合箱和终检工序。5、确定工艺路线在综合考虑了上述工序顺序安排原则的基础上，涡轮减速器箱体的加工工艺路线如下：1.铸造箱体一2

17、.清沙一3.人工时效处理一4.油漆一5.划线6.铳削各加工表面（先按照顾180轴承孔的底面划线加工出底面，再加工顶面和侧面）一7.钻底面M16孔（与一个18的圆柱销配合，同时与底面和右侧面构成精基准）一8.链削轴承孔一9.钻M6、M8底孔一10.攻丝M6、M8、M16螺纹一11.油漆不加工表面一12.检验一13.入库。6加工余量及工序尺寸的确定6.1确定290mm上、下端面的加工余量及工序尺寸290mm上、下端面的加工余量、工序尺寸和公差的确定如表5所示，加工过程：（1）找正所划底面加工线，粗铳底面，保证工序尺寸。（2）以底面为基准，找正所划上端面加工线，粗铳上端面，保证工序尺寸工序加工余量工

18、仔基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸粗铳（上端面）6.5290IT13(0.81)29000.81粗铳（下端面）6.5296.5IT13(0.81)296.500.81毛坯13303CT13(12)30366.2确定215mm左、右端面的加工余量及工序尺寸215mm左、右端面120凸台的加工余量、工序尺寸和公差的确定如表6所示,加工过程：（1）以左端面为基准，找正所划右端面加工线，粗铳右端面，留余量。（2）以左端面为基准，精铳右端面，保证工序尺寸。（3）以右端面为基准，粗铳右端面，留余量。（4）以右端面为基准，精铳左端面，保证工序尺寸工序加工余量工仔基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精铳（左端面）

19、1.5215IT8(0.072)21500.072粗铳（左端面）4.75216.5IT8(0.072)216.500.072精铳（右端面）1.5221.25IT13(0.72)221.2500.72粗铳（右端面）4.75222.75IT13(0.72)222.7500.72毛坯12.5227.5CT13(11)227.55.56.3确定135mm前、后端面的加工余量及工序尺寸135mm前、后端面250凸台的加工余量、工序尺寸和公差的确定如表7:加工过程：（1）以后端面为基准，找正所划前端面加工线，粗铳前端面，留余量。（2）以后端面为基准，精铳前端面，保证工序尺寸。（3）以前端面为基准，粗铳后端

20、面，留余量。（4）以前端面为基准，精铳后端面，保证工序尺寸。工序加工余量工仔基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精铳（后端面）1.5135IT8(0.063)1350.063粗铳（后端面）4.5136.5IT8(0.063)_0136.50.063精铳（前端面）1.5141IT13(0.63)14100.63粗铳（前端面）4.5142.5IT13(0.63)142.500.63毛坯12147CT13(10)14756.4 确定中180mm孔的加工余量及工序尺寸180mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定如表8所示,工序加工余量工仔基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精锋0.7180IT8(0.063)

21、180010.063半精锋1.2179.3IT10(0.16)179.300.16粗链10.6178.1IT12(0.40)178.100.40毛坯12.5167.5CT13(11)167.55.56.5 确定中90mm孔的加工余量及工序尺寸90mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定如表9所示,表9工序加工余量予基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸0.790IT8(0.054)9000.054半精链1.289.3IT10(0.14)89.300.14粗链9.688.1IT12(0.35)88.100.35毛坯11.578.5CT(9)78.54.57设计总结机械制造工艺学是机械类专业的一门主要课程

22、，对于我们机械设计制造及其自动化专业显得更为重要。机械制造工艺学为我们以后进行实际的机械设计制造提供知识基础，而机械制造工艺学课程设计能够对所学理论知识的掌握程度及运用能力进行检验。正所谓“学以致用”“实践是检验真理的唯一标准”，所以在老师精心指导下进行此次课程设计尤为必要。这次机械制造工艺学课程设计的过程是艰辛而又充满乐趣的，在这短短三个星期里，我们学到了许多知识，同时获得了一定的宝贵的实践经验。通过这次课程设计，我们对课本知识更加融会贯通，对机械制造工艺学有了更深的认识，也通过查阅大量的书籍和手册，对有关机械制造工艺学的标准和参数有了一定的了解。同时，在此次课程设计中，全体组员分工合作，齐

23、心协力，保证了设计任务的顺利完成。大家不仅在一定程度上拓展了知识和提高了实践能力，而且都从中深深体会到了合作的力量，团队的力量，这对我们这群即将走出校门踏进社会年轻人来说，无疑是一笔无比宝贵的财富。不过，有些问题是我们在以后的学习工作中必须注意的。首先，设计过程绝非只是计算过程，即使其必不可少，我们要充分考虑零部件的工作条件及加工工艺性，所设计出得零部件既要满足工作强度，又要方便加工，即我们要注重结构设计。第二，我们不能死套教材，在设计过程中，我们要结合实际，因地制宜，设计出既满足要求又经济实用的产品。我们要学习课本知识，借鉴前辈的设计经验，但我们也绝不能过于迷信课本，拘泥于以往经验，墨守陈规

24、，固步自封。我们在设计过程中要敢于创新，设计出既有使用价值和发展前景又能普遍推广，价格低廉的新产品。因此，不断探索更高层次的设计能力和勇于创新才是学习机械制造工艺学的中心思想。最后，我们全体组员对给予此次机械制造工艺学课程设计耐心指导的张老师及各位同学表示衷心的感谢!涡轮减速器箱体机械加工工艺过程卡片企业名称机械加工工幺过程卡片-产品型号产品名称涡轮减速器岑件图号零件名称涡轮减速器箱体共1贝第1贝材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯可制件数1每台件数1备注U予号-U予名称工序内容车间工段设备工艺装备_LrJ,年仟10铸造铸造毛坯铸造20清沙清除浇注系统、冒口、型砂、飞边、毛刺铸造3

25、0f&处理人工时效铸造40油漆喷涂底漆铸造50划线1.以直径18诺坯孔为基准，找正，垫平。画出底面加工线和左右凸台加工线。2.以底面加工线为基准，划出顶面加工线。机加工高度游标卡尺、90度角尺60粗铳找正所划底面加工线，粗铳底面，保证工序尺寸。机加工X6132游标卡尺70粗铳以底面为基准，找正所划顶面加工线，粗铳顶面，保证工序尺寸，290。机加工X6132游标卡尺80粗铳以底面为精基准，压紧工件，粗铳右端面至尺寸222.75。机加工X6132游标卡尺90精铳以底面为精基准，压紧工件，精铳右端面至尺寸221.25。机加工X6132100粗铳以底面为精基准，压紧工件，粗铳左端面至尺寸216

26、.5。机加工X6132游标卡尺110精铳以底面为精基准，压紧工件，精铳左端面至尺寸215。机加工X6132120粗铳以底面为精基准，压紧工件，粗铳前端面至尺寸142.5。机加工X6132游标卡尺130精铳以底面为精基准，压紧工件，精铳右端面至尺寸141。机加工X6132140粗铳以底面为精基准，压紧工件，粗铳右端面至尺寸136.5。机加工X6132游标卡尺150精铳以底面为精基准，压紧工件，精铳右端面至尺寸135。机加工X6132160钻孔划线找准底面M161纹孔，夹紧工件，钻M1醵纹底孔12。机加工Z3032170粗锋以底面为精基准，压紧工件，兼顾中心与地面高度185尺寸，粗键直径180的孔

27、至178.1。机加工T617A游标卡尺、内径千分尺180，精锋以底面为精基准，压紧工件，兼顾中心与地面高度185尺寸，半精锋直径180的孔至179.3。机加工T617A190锋以底面为精基准，压紧工件，兼顾中心与地面高度185尺寸，精键直径180的孔至工序尺寸。机加工T617A描图200粗锋以底面为精基准，压紧工件，兼顾中心与地面高度85尺寸，粗键直径90的孔至88.1。机加工T617A游标卡尺、内径千分尺2104精锋以底面为精基准，压紧工件，兼顾中心与地面高度85尺寸，半精链直径90的孔至89.3。机加工T617A描校220以底面为精基准，压紧工件，兼顾中心与地面高度85尺寸，精键直径90的

28、孔至工序尺寸。机加工T617A底图号230，占孔划线，夹紧工件，钻M6M8M1醵纹底孔。机加工Z3032240咬丝夹紧工件，攻丝M6M8M161纹。250险验综合检查质检处装订号260入库清洗，上油，入库编制（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）R记或邀更改文件号签名日期示记处数f更改文件号签名日期铳平面加工工序卡片产品型号零件图号用|用厂口1111羊大片1r.1r./|小产品名称涡轮减速器零件名称涡轮减速器箱体共3页第1页290车间工序号工序名称材料牌号一木几力丁铳削HT2001L.n毛坯种类毛坯夕形尺寸每毛坯可制件数每台件数/%5<12:铸件303111i1(设备名称设备型号

29、设备编号同时加工件数T|_111卧式铳床X61321r/1/n乃/J/5In夹具编号夹具名称切削液1111力<12工序工时290-丁小哭日编叁工位器具名称位终单件I步号工步内容工艺装有C主轴转速切削速度进给量背吃刀量进给次数工时（秒）3(r/min)(m/min)(mm/r)(mm)机动辅助1¥且铳底面296.5+00.81精度等级为IT13游标卡尺60800.153.5221且铳底面至29（508精度等级为IT13游标卡尺60800.153.52编制（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名日期标记处数更改文件号签名日期铳0120凸台企业名称机械加一

30、工工尸R卡片.产品型号零件图号产品名称涡轮减速器零件名称涡轮减速器箱体共3页第2页车间工序号工序名称材料牌号3.23.2机加工铳削HT200IIV毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数jF千jTJ11J,21一巾三国;12；1'lL铸件227.5111A1'1设备名称设备型号设备编号同时加工件数4-卧式铳床X61321ATlvFI12b一jfJ/*ff一71夹具编号夹具名称切削液*1工位器具编号丁信器旦夕称工序工时11准终单件一T步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/r）背吃刀量（mm）进给次数工时（秒）机动辅助3粗铳右端面至222.

31、75+0072精度等级为IT13Ra=12.5游标卡尺60800.152.524精铳右端面至221.250115精度等级为IT9Ra=3.2-0.11560800.15125粗铳左端面至216.50072精度等级为IT13Ra=12.5游标卡尺60800.152.526精铳左端面至2150115精度等级为IT9Ra=3.260800.1512编制（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名日期标记处数更改文件号签名日期铳0250凸台企业名称机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称涡轮减速器零件名称涡轮减速器箱体共3页第3页车间工序号工序名称材料牌号3.2/1032机加工

32、铳削HT200/%/毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件147111阳一111_LC%瓯rJ135设备名称设备型号设备编号同时加工件数111X卧式铳床X61321r一/L：:'：.J)Vj>1夹具编号夹具名称切削液直线进给式铳床夹具烝1,1If7V1jFF%_Z_工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/r）背吃刀量（mm）进给次数工时（秒）机动辅助7粗铳1面至142.5+063精度等级为IT13,Ra=12.5游标卡尺60800.152.528精铳1面至141+010精度等级为IT8,Ra=3.260800.15129粗铳2面至136.5服3精度等级为IT13,Ra=12.5-0.63游标卡尺60800.152.5210精铳2面至135+010精度等级为IT8,Ra=3.260800.1512编制（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名日期标记处数更改文件号签名日期钻底面M16孔加工工艺卡片钻底面M1麻孔12加