圆柱齿轮减速器机座工艺工装设计

1、一级圆柱齿轮减速器机座工艺工装设计摘要本文首先对一级圆柱齿轮减速器机座进行了分析，画出了零件的毛坯图和零件图。其次对零件进行了出了夹具的装配图和所有零件的零件图。在金工车间，协助本组同学完成一套夹具的制作。关键词机座；加工工艺；夹具The Technology and Equipment Design of Level I Cylindrical Gear Reducer Base Mechanical Design, Manufacturing and Automation Major gh map of the part. Secondly, the paper concludes a b

2、est plan of technological process, process route and process cards after analysing part. The paper includes a detailed description of the cutting quantity and working hours about one process. Then make a fixture to drill holes on the subdivision surface, give the fixture a feasible analysis and draw

3、 the fixture assembling drawing and drawings of all parts. And then help other students to complete one fixture in the machine works.Key words: base; machining technology; fixture 目 录1 前言1.1 设计要求及内容2 零件的工艺分析2.1 零件的作用2.2 零件的工艺分析3 零件的工艺设计3.1 确定毛坯3.2 工艺规程设计3.2.1 定位基准的选择3.2.4 加工工序设计4 专用夹具设计4.1 定位基准的选择4.

4、2 定位误差的分析4.2.1钻剖分面孔4.3 钻套的公差与配合4.4 夹具加工部分的简要说明结论致谢参考文献1 前言1.1 设计要求及内容本次设计要求编制一级圆柱齿轮减速器机座的机械加工工艺规程，按教师指定的任务设计其中的一道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。学生在教师指导下，按任务书的规定，认真的、有计划的按时完成设计任务。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果。注意理论于实践的结合，以使整个设计在技术上是最先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。具体内容如下：（1）确定生产类型（一般为中批或大批生产），对零件进行工艺分析。（2）选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图（零件毛

5、坯合图）。（3）拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定各工序切削用量及工序尺寸，计算某一代表工序的工时定额。（4）填写工艺文件：工艺过程卡片（或工艺卡片）、工序卡片（也可视工作量大小只填部分主要工序的工序卡片）。（5）设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。（6）撰写设计说明书。2 零件的工艺分析2.1 零件的作用该机座零件是通过机座剖分面上两个11，六个13的螺栓孔和两个锥销孔8与减速器上盖连接，机座起支撑内部零件、储油润滑的作用，使减速器得以正常工作。2.2 零件的工艺分析一级圆柱齿轮减速器机座共有六面、十二个螺栓孔、两个锥销孔、

6、二十四个轴承孔端面螺纹孔，一个进油孔和一个放油孔需要加工。现分析如下：两轴承孔分别为，两轴承孔中心线尺寸为，两轴承孔中心线有平行度要求0.025，前、后轴承孔还有同轴度要求。大、小轴承孔的公差等级都为IT7，精度和位置度要求较高，而且轴承孔为主要工作面，所以确定轴承孔为主要应保证的加工面。轴承孔的粗糙度为1.6，所以要进行精镗孔。剖分面的粗糙度为1.6，并有平面度要求，需进行刮研加工。轴承孔端面和剖分面有垂直度要求，且剖分面作为基准A面，所以剖分面为次加工面。剖分面上的螺装配后，进行钻、绞加工。由参考文献2中有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工

7、艺性也是可行的。3 零件的工艺设计3.1 确定毛坯根据零件材料HT200确定毛坯为铸件。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。由参考文献1，该种铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级。故取CT为10级，MA为G级。图1-1 机座主视图图1-2 机座俯视图图1-3 机座左视图由参考文献1表2-4，用查表法确定各表面的总余量如表3-1所示。表3-1 各加工表面总余量加工表面基本尺寸（）加工余量等级加工余量数值（）说明H面248G5剖分面I面114G5底面J面140G4前端面K面140G4后端面L面120G4前端面M面120G4后端面J、K面2-100孔100H5大端面L、M面2-80孔

8、80H4小端面由参考文献1表2-5，可得铸件主要尺寸的公差，如表3-2所示。表3-2 主要毛坯尺寸级公差 主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CTH面17051750.32I面17551800.38J面554590.28K面554590.28L面554590.28M面554590.28100内圆面1100101100.24100内圆面2100101100.2480内圆面1808880.16880内圆面2808880.1683.2 工艺规程设计3.2.1 定位基准的选择精基准的选择:应考虑基准重合原则、统一基准原则、互为基准原则、自为基准原则、便于装夹原则等原则。精基准的选择主要考虑基准重合的问

9、题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。最先进行机械加工的表面是精基准I底面，这时的定点原则，保证相互位置要求的原则、保证加工表面加工余量合理分配的原则、便于工件装夹的原则、粗基准一般不得重复使用的原则。选择机座零件的毛坯剖分面为粗基准。因毛坯形状复杂，误差较大，可用划线分配余量并找正装夹，选择剖分面为粗基准划线。3.2.2 制订工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，初步拟定机座工艺路线如下:工序1: 刨机座底面工序2: 刨机座剖分面 工序3: 刮研剖分面工序4: 钻剖分面6-13孔工序5: 钻剖分面2-11孔工序6: 锪6-30孔工序7: 锪2-24孔工序8:

10、 钻下表面4-17孔工序9: 锪4-30孔工序10: 工序12: 铣轴承孔大端面工序13: 铣轴承孔小端面工序14: 钻11.2油孔工序15: 锪30孔工序16: 攻螺纹M12深16工序17: 钻14.5放油孔工序18: 攻螺纹M16工序1-7.2孔深20均布工序23: 钻小轴承孔后端面6-7.2孔深20均布工序24: 攻螺纹12-M8深15工序25: 镗大、小轴孔。由于在设计钻模夹具时，想一下把剖分面上的孔全加工出来，没有考虑到锥销孔的定位作用，所以改为将上下机体用螺栓联接后，再加工锥销孔。然后装入定位销，再加工后续工序。所以修改后的方案如下：工序1: 刨机座底面工序2: 刨机座剖分面 工序

11、3: 刮研剖分面工序4: 钻剖分面6-13孔工序5: 钻剖分面2-11孔工序6: 锪6-30孔工序7: 锪2-24孔工8孔装上定位销工序12: 铣轴承孔大端面工序13: 铣轴承孔小端面前端面6-7.2孔深20均布工序24: 攻螺纹12-M8深15工序25: 镗大、小轴孔。以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。3.2.3 选择加工设备及刀、夹、量具由于生产类型为中、大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用机床为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。刨机座底面及剖分面。选择B650牛头刨床（

12、参考文献2表4-3），选用通用夹具、游标卡尺。铣轴承孔大、小端面。选择X63卧式铣床（参考文献2表4-3），选用高速钢镶齿三面刃铣刀（参考文献2表5-33），选用专用夹具、游标卡尺。钻上表面6-13孔、2-11孔。选用钻床Z525（参考文献2表4-5），选用直柄麻花钻（参考文献2表5-6），选用专用夹具、快换夹头、游标卡尺及塞规。锪30孔、24孔。选用C365L转塔车床（参考文献2表4-6），选用90度锪30孔。选用C365L转塔车床（参考文献2表4-6），选用90度30锪钻、游标卡尺及塞规。镗轴承孔。选择T616镗床（参考文献2表4-16），选用镗杆，选用专用夹具、游标卡尺。钻轴承孔端面孔6

13、-7.2孔。选用钻床Z525（参考文献2表4-5），选用直柄麻花钻（参考文献2表5-6），选用专用夹具、游标卡尺及塞规。攻螺纹6-M8-7H深15。选用粗牙普通螺纹丝锥M8,手动攻螺纹。3.2.4 加工工序设计工序4:钻剖分面6-13孔 (1)钻剖分面6-13孔1) 2）计算切削速度：根据参考文献3表2.15，查得切削速度v=14m/min 根据机床说明书，取=392r/min,故实际的切削速度为 3）计算切削工时：l=11 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序的机动时间为 工序5: 钻剖分面2-11孔 (1) 钻剖分面2-11孔1) 确定进给量f：根据参考文献3表2.7，当铸铁时，f=0.52

14、0.64mm/r 根据机床说明书，取f=0.36mm/r。2）计算切削速度：根据参考文献3表2.15，查得切削速度v=14m/min 根据机床说明书，取=392r/min,故实际的切削速度为 3）计算切削工时：l=11 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序的机动时间为 工序15:锪30孔(1)确定进给量f：根据有关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔的，故，按机床取f=0.28mm/r 2）计算切削速度：按机床选取=44r/min，所以实际的切削速度 3）计算切削工时：l=15 工序7: 铣轴承孔端面（1）确定进给量f：根据参考文献【3】表3.3，（2）计算切削速度：根据切削时切削速度公

15、式为 （3）确定机床主轴转速： 按机床选取=18r/min，所以实际的切削速度 当=18r/min，工作台每分钟进给量应为 查机床说明书，取=40m/min(4) 计算切削工时：根据参考文献2表7-7，切削基本时间为 4 专用夹具设计为了提高劳动效率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。夹具设计应根据零件工艺设计中所规定的原则和要求来进行。如工序名称、加工技术要求、机床型号、前后工序关系、定位基准、夹紧部位、同时加工零件数等。夹具设计时，除应满足工艺设计规定的精度和生产率要求外，还应符合可靠、简单、方便的原则。像零件在夹具中装卸方便；夹具在机床上装夹、校正方便；加工中对刀、测量方便；

16、操作方便、省力、安全等。此外，还应宜于排屑，夹具本身结构工艺性要好。经过指导老师的指导，决定设计第7道工序钻剖分面上的螺栓孔的钻床夹具。因为剖分面上的螺栓孔较多，且公差及精度要求都教低，可通过设计一钻模夹具一次加工出来。该夹具将用于Z525立式钻床。通过此钻模夹具可在一次装夹下，把剖分面上的螺栓孔全部加工出来，提高了劳动效率。4.1 定位基准的选择（1）由零件图可知，钻夹具设计中，工件的定位采用一面两孔，即采用底面及两个螺栓孔定位。机座通过一面和圆柱销、菱形销定位安装在夹具体上。夹具体上设计了两个凸台，上面放两个支撑板，相当于一面。这要设计可减少夹具体上面的加工量。相同道理，在夹具体下面四角做

17、四个凸台，减少加工量，使夹具工艺性更好。圆柱销、菱形销和夹具体采用过盈配合，固定在夹具体上。（2）钻夹具设计中，可以采用压板夹紧方案。因为夹具体和工件的形状限制，此夹具采用了移动压板压机座下面夹紧工件。采用了标准移动压板。夹紧力的计算可通过公式：螺栓材料为合金钢（淬火并回火），性能等级10.9，安全系数为1.5所以压板压力足够大，能满足要求。取M12的螺栓。（3）钻模板使用铰链式钻模板，用板式钻模定位销进行高度定位。通过菱形螺母夹紧钻模板。4.2 定位误差的分析4.2.1 钻剖分面孔（1）定位元件尺寸及公差的确定。本夹具通过一面两孔定位，两销中心距的基本尺寸应等于两孔中心距的平均尺寸，其公差为

18、两孔中心距公差的， =此处因底面两螺栓孔公差等级为IT12=(3000.52) mm，故取=（3000.104）mm（2）孔轴间隙配合时的定位误差。 4.3 钻套的公差与配合由于6-13孔及2-11孔是在一次装夹下完成的，它们之间的位置精度由钻模板保证。根据参考文献4表1-10，取衬套与夹具体模板的配合为；钻套与衬套的配合为；钻孔时刀具与导套内孔的配合为。4.4 夹具加工部分的简要说明 在金工车间协助本组同学完成一套夹具的加工。通过实物的加工制作，锻炼了实际动手能力，提高了解决实际问题能力。通过大家的齐心协力，圆满的完成了实物的加工制作。图14 夹具装配图图14为钻夹具装配图。此夹具通过支撑板

19、、V型块和活动块起到定位和夹紧工件的作用。图14 螺纹轴参与了图14零件的加工。主要参与了零件的车外圆、车退刀槽、车外螺纹和钻孔。此零件是细长杆件，为减少圆跳动，可钻中心孔，使用顶尖。图15 正装配的夹具图参与了图15中孔的加工，螺纹孔的攻螺纹。结束语此次设计终于进了尾声，通过这次的毕业设计，使我收获很多、感触很深。这次的毕业设计是对我们所学四年来的所有专业知识的一次综合应用，是对我们所学知识的巩固和检验，也是一次给我们积累工作经验的宝贵机会。通过这次的毕业设计，我发现了很多以前学习过程中掌握不太好的知识点，在老师的指导下，加强记忆和理解这些知识点，使自己的专业知识更加的牢固和全面。由于本人的知识水平有限，工作经验有限，尽管有很高的期望目标，但自身对理论知识的理解上以及实践经验的缺乏，在设计制造过程中难免出现一些纰漏，敬请各位老师和同学批评指正。这次毕业设计是我们在大学校园中的最后一次作业，也是我们四年大学生活中的最后一个亮点，通过这次的设计，我认识到了自己的不足，明白了作为一名将要走出大学校门，进入社会的机械专业的学生，所需要具备的一些基本东西。参考文献1 陈宏钧.实用机械加工工艺手册北京：机械工业出版社，200