减速器箱体机械加工工艺设计

经典word整理文档，仅参考，转Word此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！内容摘要制造业的发展水平标志着一个国家或地区的经济实力、科技水平和国防实力。国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力的竞争。机械制造的方式与种类很多,在现代机械生产中,箱体占有重要的地位，它是各种一个方面，是用于保护和润滑传动的重要零件。本文详细介绍了一级减速器箱体的制造过程及其加工工艺过程。减速器的种类繁多，它包括有蜗轮蜗杆减速器、直齿轮减速器、圆柱齿轮减速器、斜齿轮减速器等。在机械行业中有举足轻重的作用。本文根据一级减速器的箱体零件图，从它的材料着手，到一般的箱体的成型方法中找出减速器的箱体成型的最佳方案，在到箱体时效处理的选择确定。因为该课题为减速器的箱体加工工艺，所以没有设计减速器的所有部件，根据课题拟定了减速器内两齿轮的中心距，绘制箱体零件图。通过箱体材料的性能及国际标准确定加工尺寸和需要达到的精度要求。最后计算各个加工部分的切削相关参数，选择工装夹具、刀具量具，编写工艺卡片。在设计过程中，注重对基础知识的掌握，和有关减速器的知识的积累，通过对以往的箱体加工知识的了解掌握，力求在设计中有所创新。关键词：砂型铸造时效处理工序工艺卡目录第一章概述.................................................................................................................3一、减速器箱体机械加工工艺设计的目的、内容..........................................31、设计目的.................................................................................................32、设计内容.................................................................................................3二、减速器箱体机械加工工艺设计的方法和步骤..........................................41、熟悉题目收集相关资料.........................................................................42、确定箱体类型和绘制箱体图.................................................................43、参数的验算.............................................................................................44、装夹定位，量具辅料的选择.................................................................45、编写工艺卡片.........................................................................................5第二章成型工艺设计...........................................................................................5一、材料成型工艺选择......................................................................................51、箱体成型选择原则.................................................................................52、箱体成型方法的确定.............................................................................53、砂型造型材料的基本要求.....................................................................64、确定铸造箱体的材料及其牌号.............................................................6二、时效处理......................................................................................................91、时效处理的目的.....................................................................................92、时效处理的选择及分类.........................................................................9第三章箱体加工工艺及参数计算.....................................................................91、箱体图：.................................................................................................92、基准的选择...........................................................................................113、减速器箱体尺寸的确定.......................................................................124、箱体尺寸公差与机械加工余量的确定...............................................135、公差等级的确定...................................................................................146、确定最小铸出孔...................................................................................157、机床的选择...........................................................................................158、工艺装备...............................................................................................169、加工工序的划分...................................................................................16结束语................................................................................................................29主要参考文献....................................................................................................30第一章概述一、减速器箱体机械加工工艺设计的目的、内容、设计目的箱体机械加工工艺设计是机械专业所学知识的综合运用的一个重要实践环节，其目的在于通过对减速器的整体结构、制造工艺以及对箱体加工工艺的设计；图纸的绘制和编写工艺卡片、技术文件等多方面得到综合训练；并对学过的基本知识、基本理论和基本技能进行实践运用。、设计内容箱体加工工艺，本着有利于掌握加工工艺设计，达到设计目的和要求，从而完成本次毕业设计课题，设计内容包括：（1）造型方式及材料的选择工艺性能等要求选择。（2）时效处理根据材料性能、加工技术要求和设备使用技术要求，选择时效方式。（3）加工箱体图的绘制由于是箱体加工工艺设计，拟订为一级传动的一个中心距来绘制箱体图形。（4）加工装设备、切削用量、切削速度的要求及选择根据箱体加工要求和机械设备，刀具的材料来确定相关参数，选择加工尺寸的精度。（5）编写工艺卡片根据各加工工序和箱体技术要求，编写工艺卡片。二、减速器箱体机械加工工艺设计的方法和步骤、熟悉题目收集相关资料资料，其中包括书籍，设计图纸和参考手册等。并对设计中的参数进行分析。力求作到理解消化，从而在设计中有所创新。、确定箱体类型和绘制箱体图根据课题要求拟订减速器内齿轮中心距，再根据要求绘制一级齿轮减速器箱体图。绘制时要充分注意结构和工艺性。、参数的验算在确定尺寸和位置后，根据材料的性能和加工要求，确定加工方法和计算各部分切削参数。、装夹定位，量具辅料的选择确定加工机床型号、确定夹具、量具、辅料。并与毛坯制造厂家协调，确定毛坯制造图。、编写工艺卡片根据计算的参数和工艺要求编写工艺卡。第二章成型工艺设计一、材料成型工艺选择、箱体成型选择原则根据箱体的结构形状的特点，物理性能、化学性能和力学性能的要求。根据受力分析，箱体只须承受内部构件的重力载荷和中等的冲击力载荷，其工艺性要求较高。在箱体成型制做时，应考虑箱体的结构尺寸、生产批量、生产条件和经济性等重要因素。确定成型方法时，在满足产品性能要求的情况下，应尽量选择成本较低成型方法。、箱体成型方法的确定根据箱体结构特点，和成型选择原则，铸造成型是箱体成型的最佳方案。它是将液态金属填充型腔成形，实用性强，铸造成型是优先选用的金属材料成形工艺性，它适合于耐磨性好，减振和形状复杂，以及其它方法难以成形的零件。其中砂型铸造工艺是铸造箱体的最佳工艺方案，适用性很强，应用最为广2-1）为砂型铸造的特点：表2-1类型特点砂型铸造任意任意0.01-3000003-64-6产品列举缸体、带轮、箱体、砂型造型材料的基本要求1）型砂具有一定的强度，保证在造型、合型、搬运和浇铸过程中不变形，不损坏。2）良好的透气性。在铸造过程中，液体金属凝结是产生气泡，在空气中也回带入气体，材料良好的透气性可以消除和减少铸造成形中的气孔。3）对铸件收缩的可退让性。4）具有一定的耐火度和化学稳定性。在浇铸过程中，产生大量的热，所以要求材料有较强的稳定性。5）良好的工艺性。、确定铸造箱体的材料及其牌号不同材料铸造时有用不同的轮廓尺寸，下表为各种材料铸造时的轮廓尺寸参考表（2-222表2-2附灰铸铁性能：1、[力学性能]：常用灰口铸铁中具有石墨存在，使实际应力大大增加；另一方，在石墨尖角处易造成应力集中，使尖角处的应力远大于平均应力。所分布越不均匀，对力学性能的影响就越大。但石墨的存在对灰铸铁的抗压强度影响不大，因为抗压强度主要取决于灰铸铁的基体组织，因此灰铸铁的抗压强度与钢相近。其强度如图所示在凝固过程中析出比容较大的石墨，减小凝固收缩，容易获得优良的铸件，表现出良好的铸造性能。2）良好的减振性石墨对铸铁件承受振动能起缓冲作用，减弱晶粒间振动能的传递，并将振动能转变为热能，所以灰铸铁具有良好的减振性。3）良好的耐磨性能石墨本身也是一种良好的润滑剂，脱落在摩擦面上的石墨可起润滑作用，因而灰铸铁具有良好的耐磨性能。4）良好的切削加工性能在进行切削加工时，石墨起着减摩、断屑的作用；由于石墨脱落形成显微凹穴，起储油作用，可维持油膜的连续性，故灰铸铁切削加工性能良好，刀具磨损小。参考灰铸铁的牌号、力学性能，根据箱体的用途和特点确定灰铸铁的牌号为HT200适宜。二、时效处理1、时效处理的目的时效处理的目的是指稳定铸件各部分尺寸，消除工件的内应力，使工件在使用过程变形量减小，以改善工件的机械性能和使用性能。特别是铸件，内应力很大，变形大，必须作时效处理。、时效处理的选择及分类时效处理包括人工时效、自然时效和共振时效三种。其中共振时效是调整振动频率，使铸件在具有共振频率的激振力作用下，获得相当大的振动能量。在共振过程中，交变应力与残余应力叠加，铸件局部屈服，产生塑性变形，使铸件中的残余应力逐步松弛、消失。同时也使处在畸变晶格上的原子获得较大能量，使晶格畸变恢复，应力消失。具有显著的优越性有：时间短，费用低，功率小，一马力的振动器可处理50t易操作，铸件表面不产生氧化皮，不损害铸件尺寸精度．该方法对箱、框类铸件效果尤为显著，所以箱体选用该时效处理方法最佳。第三章箱体加工工艺及参数计算、箱体图：箱体加工工艺设计，故并没有设计减速器部分，并按照以下箱体图进行加工工艺设计：技术要求、基准的选择(1)粗基准的选择虽然箱体类零件一般都选择重要孔为粗基准，随着生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件装夹方式是不同的。该减速器为单件小批量生产，由于毛坯精度较低，一般采用划线找正装夹。(2)精基准的选择则；D：互为基准原则；E：便于装夹原则。箱体加工精基准的选择与生产批量大小有关。该减速器为单件小批生产用装配基准作定位基准。符合基准重合原则，消除了基准不重合误差，单这种定位方式也有它的不足之处。刀具系统的刚度不足，当在箱体内部相应的部位设置封闭的，中间支承只能从箱体顶面的开口处把吊架伸入箱体内，每加工一件需装卸一次，且吊架刚性差，制造安装精度较低，经常装卸也容易产生误差，增加辅助时间，因此这种定位方式只适用于单件小批生产。、减速器箱体尺寸的确定根据箱体两轴的中心距尺寸为a=150mm。归纳尺寸如下表（3-1）所示。表3-1减速器箱体的主要结构尺寸&lS和附表：3-2、箱体尺寸公差与机械加工余量的确定我国标准GB/T6414-1999等效采用IS08062：1984《铸件尺寸公差与机械加工余量体系》，规定了铸件尺寸只公差等级和要求的机械加工余量等级。他是设计和检验铸件尺寸的依据。铸件尺寸公差，由精到粗分为16级，命名为CT1-CT16。其数字大小依据铸件基本尺寸和公差等级取舍，许要注意，标准中铸件的基本尺寸指铸件图上所给定的尺寸，既机械加工前的毛坯铸件尺寸，包括机械加工余量在内。铸铁件砂型铸造中机器造型尺寸公差等级规定为CT8-CT12；手工造型大批量生产规定为。影响机械加工余量大小的因素主要有：铸造合金类别、铸造工艺方法、生产批量、设备工装水平、预加工表面所处的浇注位置、铸件基本尺寸的大小水平。根据GB/T6414-1999规定，要求的机械加工余量等级有10级，称之为、、C、、E、、G、、J和K级。与尺寸公差配套使用的灰铁铸件的机械加工余量如下表（3-3）所示。表3-3与尺寸公差和配套使用的灰铁铸件机械技工余量㎜89GGGHHH㎜至、公差等级的确定MTH，确定各工序工艺装备及切削用量。如下表3-4表3-4））、确定最小铸出孔一般的，较大的孔和凹槽应铸造出来，以节约尽速和加工工时，同是还可以减小铸件局部过厚所造成的热节，提高铸件的质量。较小的孔、槽则不宜铸出，直接用加工的方法更方便。但特殊的孔如弯孔、液压阀流道等，无法加工，则必须铸造。铸件上的最小铸出孔直径如下表（3-5）所示。表3-5铸件的最小铸出孔直径该设计为单件小批量生产，所以铸件最小孔直径确定为40mm。、机床的选择（1）机床加工尺寸范围应与加工零件要求的尺寸相适应。（2）机床的工作精度与工序要求的精度适应。（3）机床的选择还应与零件的生产类型相适应。、工艺装备（1）夹具选择单件小批量生产中，应选用通用夹具或组合夹具。（2）刀具选择主要依据加工表面的尺寸、工件材料，所要求的加工精度，表面粗糙度及选定的加工方法等选择刀具。（3）量具选择主要依据生产类型和零件加工所要的精度等选择量具，一般在单件生产中采用通用量具。9、加工工序的划分工序、粗铣箱体底座和箱体中间两个装配面。底座和箱体中间两个装配面的粗铣尺寸查表(3-4)为5.5mm1）机床：普通立式铣床型号X5030A)2）夹具：组合夹具3）量具：卡板4）刀具：硬质合金套式面铣刀YT15，D=160mmZ=85）切削用量：切削深度：ap=1.8mm每齿进给量：af=0.13mm/z切削速度：v=1.4m/s计算速度：n=100×60v/D=1000×60×1.4/3.14×160π=167r/min实际转速；nw=150r/min实际速度：··nw/60×1000=3.14×160×150/60×1000=1.26m/s进给速度：·z·nw=0.13×8×150=156mm/min工序2、精铣箱体中间两个装配面底座的精铣尺寸查表(3-4)得1.50mm1）机床：普通立式铣床型号X5030A)2）夹具：组合夹具3）量具：卡板4）刀具：硬质合金套式面铣刀YT15，D=160mmZ=85）切削用量：切削深度：ap=0.5mm每齿进给量：af=0.13mm/z切削速度：v=1.4m/s计算速度：n=100×60v/D=1000×60×1.4/3.14×160π=167r/min实际转速；nw=150r/min实际速度：π··nw/60×1000=3.14×160×150/60×1000=1.26m/s进给速度：·z·nw=0.13×8×150=156mm/min工序3、铣导油槽1）机床：普通立式铣床型号X5030A)2）夹具：组合夹具3）量具：卡板4）刀具：硬质合金套式面铣刀YT15，D=8mmZ=25）切削用量：切削深度：ap=0.5mm每齿进给量：af=0.13mm/z切削速度：v=1.4m/s计算速度：n=100×60v/D=1000×60×1.4/3.14×8=3343.95r/min实际转速；nw=3500r/min实际速度：π··nw/60×1000=3.14×8×3500/60×1000=1.46m/s进给速度：·z·nw=0.13×2×3500=900mm/min工序4、钻油标孔121）机床：五工位组合机床型号kz5--B型或多功能摇臂钻床2）夹具：组合夹具、刀具：Ø12钻头、量具：塞规C、切削用量：切削深度：ap=12/2=6mm进给量：af=0.3mm/r切削速度：v=0.25m/s计算速度：ns=100×60v/D=1000×60×0.25/3.14×12=298.09r/min实际转速；nw=300r/min实际速度：·D·nw/60×1000=3.14×12×300/60×1000=0.188m/s工序5、钻油塞螺纹孔121）机床：五工位组合机床(型号kz5--B型)2）夹具：组合夹具、刀具：Ø12钻头、量具：塞规C、切削用量：切削深度：ap=12/2=6mm进给量：af=0.3mm/r切削速度：v=0.25m/s计算速度：ns=100×60v/Dπ=1000×60×0.25/3.14×12=298.09r/min实际转速；nw=300r/min实际速度：·D·nw/60×1000=3.14×12×300/60×1000=0.188m/s工序6、钻地脚螺钉4×Ø201）机床：五工位组合机床型号kz5--B型)2）夹具：组合夹具、刀具：Ø20钻头、量具：塞规C、切削用量：切削深度：ap=20/2=10mm进给量：af=0.3mm/r切削速度：v=0.25m/s计算速度：ns=100×60v/D=1000×60×0.25/3.14×20=238.25r/min实际转速；nw=240r/min实际速度：·D·nw/60×1000=3.14×20×240/60×1000=0.25m/s工序7、将箱盖与箱座配合进行钻孔加工1）机床：五工位组合机床型号kz5--B型)2）夹具：组合夹具工步1、钻轴承旁连接螺栓孔8×Ø17、刀具：Ø17钻头、量具：塞规C、切削用量：切削深度：ap=17/2=8.5mm进给量：af=0.3mm/r切削速度：v=0.25m/s计算速度：ns=100×60v/D=1000×60×0.25/3.14×17=265.39r/min实际转速取；nw=260r/min实际速度：·D·nw/60×1000=3.14×17×260/60×1000=0.27m/s工步2、钻盖与座连接螺栓孔4×Ø10A、刀具：Ø10钻头、量具：塞规C、切削用量：切削深度：ap=10/2=5mm进给量：af=0.3mm/r切削速度：v=0.25m/s计算速度：ns=100×60v/D=1000×60×0.25/3.14×10=477.7r/min实际转速取；nw=500r/min实际速度：·D·nw/60×1000=3.14×9.2×500/60×1000=0.24m/s工步3、钻箱体上轴承端盖螺钉孔24×Ø10A、刀具：Ø10钻头、量具：塞规C、切削用量：切削深度：ap=10/2=5mm进给量：af=0.3mm/r切削速度：v=0.25m/s计算速度：ns=100×60v/D=1000×60×0.25/3.14×10=477.7r/min实际转速取；nw=500r/min实际速度：·D·nw/60×1000=3.14×20×500/60×1000=0.52m/s工步4、钻定位销孔Ø7A、刀具：Ø7钻头、量具：塞规C、切削用量：切削深度：ap=7/2=3.5mm进给量：af=0.3mm/r切削速度：v=0.25m/s计算速度：ns=100×60v/D=1000×60×0.25/3.14×7π=597.133r/min实际转速取；nw=600r/min实际速度：·D·nw/60×1000=3.14×20×600/60×1000=0.628m/s工序8、钻检查孔上螺钉孔Ø8机床：五工位组合机床型号kz5--B型)夹具：组合夹具、刀具：Ø8钻头、量具：塞规C、切削用量：切削深度：ap=8/2=4mm进给量：af=0.3mm/r切削速度：v=0.25m/s计算速度：ns=100×60v/D=1000×60×0.25/3.14×8=597.133r/min实际转速取；nw=600r/min实际速度：·D·nw/60×1000=3.14×8×600/60×1000=0.25m/s工序9、扩轴承旁连接螺栓孔8×Ø18机床：五工位组合机床夹具：组合夹具、刀具：Ø18扩钻、量具：塞规