2942 減速箱體機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

2942 減速箱體機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì),減速,箱體,機(jī)械,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì) XXXXXXXX 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）減速箱體機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： XXXXXXXX 院（系）： 機(jī)電工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： XXXXXXXX 高級(jí)工程師 六月I摘 要箱體零件是一種典型零件，其加工工藝規(guī)程和工裝設(shè)計(jì)具有典型性。該箱體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件毛坯采用鑄造成形。在加工過程中，采用先面后孔的加工路線，以保證工件的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一、準(zhǔn)確。為了消除切削力、夾緊力、切削熱和因粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力對(duì)加工精度的影響，整個(gè)工藝過程分為粗、精兩個(gè)階段。通過被加工零件的分析完成了機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)及各加工工序機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算。根據(jù)箱體零件的結(jié)構(gòu)及其功能，運(yùn)用定位夾緊的知識(shí)完成了夾具設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞 箱體，工藝，夾具IIABSTRACTThis box machine element is typical, the manufacturing process and tooling design of it is typical.The structure of this box machine element is complicated, the machine element’s blank adopt casting shape. In the process of manufacture, in order to ensure th -e location datum accurate and unity, I adopt the manufacturing line from face to hole.In order to clear away the influence for machining accurate of internal stress, cutting force, clamping force, heat in cutting from coarse manufacturing, the whole manufacturing pro -cess is made of coarse and accurate manufacturing. Parts were processed through the a -nalysis of the complete machining process design and the manufacturing processes for mobile time calculations. According to the box components and the function and structu -re, the use of the knowledge positioning clamp completed the fixture design.Key words Box machine，Processing，JigIII目 錄摘 要 ...............................................................................................................................IABSTRACT ...................................................................................................................II1 緒論 .............................................................................................................................11.1 課題背景 ...............................................................................................................11.2 制訂工藝規(guī)程的意義與作用及其基本要求 ..............................................................11.3 夾具的設(shè)計(jì) ............................................................................................................12 零件的分析 .................................................................................................................22.1 箱體零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ...................................................................................22.2 箱體零件圖樣分析 .................................................................................................22.3 箱體零件工藝分析 .................................................................................................32.4 箱體零件的主要技術(shù)要求 .......................................................................................42.5 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 ........................................................................................................53 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .............................................................................................................73.1 箱體的材料及毛坯 .................................................................................................73.2 減速箱箱體加工的主要問題和加工工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 ....................83.3 減速箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 ................................................................................83.4 制定箱體的工藝路線 ..............................................................................................93.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .........................................................133.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） ................................................................153.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 .....................................................................................294 夾具設(shè)計(jì) ...................................................................................................................364.1 鏜床夾具設(shè)計(jì) .......................................................................................................364.1.1 工件加工工藝分析 .....................................................................................364.1.2 定位方案及定位元件設(shè)計(jì) ...........................................................................364.1.3 夾緊方案及夾緊元件設(shè)計(jì) ...........................................................................364.1.4 鏜桿的直徑與長度 .....................................................................................374.1.5 夾具體的設(shè)計(jì) ............................................................................................374.1.6 鏜套的設(shè)計(jì) ................................................................................................374.1.7 切削力及夾緊力計(jì)算 ..................................................................................394.1.8 夾具精度分析計(jì)算 .....................................................................................41IV4.1.9 鏜孔夾具的裝配說明 ..................................................................................424.2 鉆床夾具設(shè)計(jì) .......................................................................................................434.2.1 工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 .....................................................................................434.2.2 工件定位方案和定位元件的設(shè)計(jì) ................................................................434.2.3 夾緊方案和夾緊元件的設(shè)計(jì) .......................................................................434.2.4 夾具體的設(shè)計(jì) ............................................................................................444.2.5 鉆模板的設(shè)計(jì) ............................................................................................444.2.6 鉆套的選擇與設(shè)計(jì) .....................................................................................454.2.7 切削力及夾緊計(jì)算 .....................................................................................464.2.8 夾具精度分析計(jì)算 .....................................................................................474.2.9 鉆床夾具的裝配說明 ..................................................................................49結(jié) 論 .............................................................................................................................50參 考 文 獻(xiàn) ...................................................................................................................51致 謝 .............................................................................................................................52攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論11 緒論1.1 課題背景畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我們?cè)趯W(xué)校學(xué)習(xí)的最后一門課程，也是對(duì)自己在大學(xué)中所學(xué)知識(shí)的一個(gè)全面的檢驗(yàn)。本課題來自于實(shí)際的生產(chǎn)中，是一個(gè)典型箱體的加工工藝設(shè)計(jì)。要求對(duì)部分加工工序進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。本課題的題目是：減速箱體機(jī)加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中要求我們要運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，勤動(dòng)腦，培養(yǎng)獨(dú)立的思考能力，要有創(chuàng)新的精神。1.2 制訂工藝規(guī)程的意義與作用及其基本要求機(jī)械加工工藝過程是機(jī)械生產(chǎn)過程的一部分，是直接生產(chǎn)過程。它是用金屬切削刀具或者磨料工具加工零件，使零件達(dá)到要求的形狀、尺寸和表面粗糙度。因此機(jī)械制造加工工藝主要是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機(jī)械性質(zhì)，成為具有所需的一定精度、粗糙度等的零件。對(duì)于加工工藝的編制主要是對(duì)其加工工序的確定。對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本要求可以總結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面。這三者雖然有時(shí)候有矛盾，但是要把它們協(xié)調(diào)處理好，就成為一個(gè)整體。在編制工藝規(guī)程的時(shí)候要在保證質(zhì)量的前提下，盡可能的降低成本。因此，好的工藝規(guī)程應(yīng)該是質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一表現(xiàn)。1.3 夾具的設(shè)計(jì)制造業(yè)中廣泛應(yīng)用的夾具，是產(chǎn)品制造個(gè)工藝階段中十分重要的工藝裝備之一，生產(chǎn)中所使用夾具的質(zhì)量、工作效率及夾具的使用的可靠性，都對(duì)產(chǎn)品加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率有著決定性的影響。機(jī)床夾具一般都由定位裝置、夾緊裝置及其它元件組裝在一個(gè)基礎(chǔ)元件（夾具體）上而形成的。由于各類機(jī)床的加工工藝特點(diǎn)、夾具和機(jī)床的連接方式等不盡相同，因此每一類機(jī)床夾具在總體結(jié)構(gòu)和所需元等方面都有自己的特點(diǎn)，但設(shè)計(jì)的步驟和方法則基本相同。22 零件的分析2.1 箱體零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器和部件中的軸、齒輪等有關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。因此箱體的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。箱體的種類很多，其尺寸大小和結(jié)構(gòu)形式隨著機(jī)器的結(jié)構(gòu)和箱體在機(jī)器中功用的不同有著較大的差異。但從工藝上分析它們?nèi)杂性S多共同之處，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：⒈外形基本上是由六個(gè)或五個(gè)平面組成的封閉式多面體，又分成整體式和組合式兩種。⒉結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜。內(nèi)部常為空腔形，某些部位有“隔墻” ，箱體壁薄且厚薄不均。⒊箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系。⒋箱體上的加工面，主要是大量的平面，此外還有許多精度要求較高的軸承支承孔和精度要求較低的緊固用孔。2.2 箱體零件圖樣分析箱體零件圖樣如下圖 2.1 所示：① 孔軸心線與 孔軸心線對(duì)基準(zhǔn)平面 A 的平行度公差為185H?52H8?0.05mm。②底面對(duì)前面及右面垂直度公差均為 0.05mm.。③ 孔軸心線對(duì)前面的垂直度公差為 0.05mm。0④ 兩孔軸心線平行度公差為 0.05mm。58?⑤ 孔與 孔兩垂直孔的孔距 。1H5281640.5m?⑥ 孔與 孔兩垂直孔的孔距 。923⑦ 兩孔的孔距 。010.3m?3CD360圖 2.1 箱體零件圖2.3 箱體零件工藝分析此零件為減速箱箱體，其重要加工表面和次要表面如圖 3.1 中 1 個(gè) 、85H?2 個(gè) 、2 個(gè) 、C、D 及如圖 3.1 表面 A、B。508H??設(shè)計(jì)合理的加工方法，工序數(shù)量和順序，應(yīng)考慮以下的關(guān)系：①零件成形的內(nèi)在聯(lián)系：本箱體的材料為 HT200，所以采用鑄造。機(jī)械加工中的安排原則與零件的材料、種類、結(jié)構(gòu)形狀，尺寸大小，精度高低相關(guān)聯(lián)。從圖紙上可以看出此箱體的主要的加工面有：如圖 3.1 中 1 個(gè) 、2 個(gè) 、2 個(gè) 、C、D 及如圖85H?508??3.1 表面 A、B。②零件加工質(zhì)量的內(nèi)在聯(lián)系在加工階段劃分中，粗、精加工階段順序分開，其目的在于對(duì)主要表面能及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的氣孔、縮孔、疏松等缺陷。避免后續(xù)工序加工的浪費(fèi)；粗、精加工由于其加工目的不同，切削用量選取的原則各異，其切削力、切削熱和切削功率也不同。對(duì)加工中的主要表面和次要表面為保證主要表面的加工精度和表面粗糙度不受加工中的影響，也應(yīng)劃分加工階段和工序。此箱體的三大部分應(yīng)先加工結(jié)4合面，經(jīng)過裝配，然后加工重要的孔。如圖 3.1 先粗加工減速箱蓋的表面 B，在以此表面為粗基準(zhǔn)來加工減速箱蓋的表面 A。在減速箱座中，先加工 并以185H?此為基準(zhǔn)來加工減速箱座的表面 D、C 及其它孔。③零件加工成本的內(nèi)在聯(lián)系：機(jī)械加工工藝過程中的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮工廠的優(yōu)勢(shì)。盡量做到：機(jī)械加工工藝過程投入最小，物力消耗最低。④零件加工生產(chǎn)率的內(nèi)在聯(lián)系機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì)中采用工序集中還是工序分散原則；各工序的工時(shí)定額是否符合生產(chǎn)節(jié)拍，是否合理的采用了高生產(chǎn)率的工藝方法等。綜上所述主要保證以下精度：①在加工前，安排劃線工藝是為了保證工件壁厚均勻，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)鑄件的缺陷減少廢品。② 與 孔兩垂直孔的孔距 ，可采用裝心軸的方法180H?5281640.5m?檢測(cè)。③ 孔與 孔兩垂直孔的孔距 ，可采用裝心軸的方法92.3檢測(cè)。④ 兩孔的孔距 ?？刹捎醚b心軸的方法檢測(cè)。508?105.3?⑤ 孔軸心線與 孔軸心線的平行度 0.05mm,可采用一次裝夾來保1H2H8?證。⑥C 面與 A、D 面的垂直度 0.05mm 可由專用夾具或裝夾中機(jī)床的精度保證。⑦ 孔軸線與 A 面的垂直度 0.05mm 可由專用夾具或裝夾中機(jī)床的精度508?保證。⑧ 兩孔軸線的平行度可采用采用一次裝夾來保證。H2.4 箱體零件的主要技術(shù)要求箱體類零件的精度要求較高，從零件圖可歸納以下五項(xiàng)精度要求。⑴孔徑精度孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會(huì)使軸承與孔配合不良。裝軸承的孔不圓，也使軸承外環(huán)變形而引起主軸的徑向跳動(dòng)。主要孔的尺寸精度約為 IT8 級(jí)，可由鏜保證。⑵孔和平面的位置精度一般都要規(guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度要求，他們決定了主軸與床身導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系。這項(xiàng)精度是在總裝過程中通過刮研達(dá)到的。為減少刮研工作量，一般都要規(guī)定主軸軸線對(duì)安裝基面的平行度公差。在垂直和水平兩個(gè)方5向上只允許主軸前端向上和向前偏。⑶主要平面的精度裝配基面的平面度誤差影響主軸箱與床身連接時(shí)的接觸剛度。若在加工過程中作為定位基準(zhǔn)時(shí)，還會(huì)影響軸孔的加工精度。因此規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直和相互垂直。其平面度、垂直度公差等級(jí)為 5 級(jí)。⑷表面粗糙度重要孔和主要表面的表面粗糙度會(huì)影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，其具體要求一般用 Ra 值來評(píng)價(jià)。主要孔為 Ra3.2μm，其它各縱向孔為 Ra6.3μm，裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面為 Ra6.3μm，其它平面為 Ra12.5μm。毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為了減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體鑄造后應(yīng)安排退火或時(shí)效處理工序。2.5 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本課題的基本內(nèi)容是減速箱體的加工工藝過程與夾具設(shè)計(jì)，要研究的主要內(nèi)容有：⑴分析零件圖在設(shè)計(jì)開始時(shí)，我們應(yīng)認(rèn)真分析零件圖，了解其箱體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求，對(duì)箱體零件的每一個(gè)細(xì)節(jié)都應(yīng)仔細(xì)分析，如箱體加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意箱體零件的各孔系自身的精度（同軸度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求） ，箱體零件的尺寸是整個(gè)零件加工的關(guān)鍵，必須弄清箱體零件的每一個(gè)尺寸。我們采用 AutoCAD 軟件繪制零件圖，一方面增加對(duì)零件的了解認(rèn)識(shí)，另一方面增加我們對(duì) CAD 軟件的熟悉。⑵工藝分析箱體零件的工藝分析是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，在設(shè)計(jì)過程中，我們必須根據(jù)批量等嚴(yán)格地選擇毛坯、擬定工藝路線（注意：基準(zhǔn)選擇、定位、夾緊等問題） 、確定加工余量、計(jì)算工藝尺寸、計(jì)算工時(shí)定額和每一步的工時(shí)以及分析定位誤差，為了與實(shí)際加工相吻合，我們還必須對(duì)加工設(shè)備、切削用量、加工方法等進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，這個(gè)階段內(nèi)容較多，涉及的范圍也較廣。為了設(shè)計(jì)的參數(shù)合理，我們必須廣泛的查閱相關(guān)的書籍，達(dá)到設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)用性。⑶設(shè)計(jì)兩套專用夾具在設(shè)計(jì)夾具的過程中，主要要考慮的問題有：①基準(zhǔn)選擇：在選擇基準(zhǔn)的時(shí)候，要注意區(qū)分粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)以及要了解基準(zhǔn)的選擇原則，同時(shí)要知道基準(zhǔn)的選擇既要滿足選擇原則，同時(shí)還要方便定位和6夾緊，以免引起不必要的加工誤差，在基準(zhǔn)選擇完之后就要考慮用什么元件進(jìn)行定位。②限制的自由度：在裝夾的過程中，要注意自由度的限制，必須做到準(zhǔn)確的定位，不能出現(xiàn)欠定位或過定位。③夾緊機(jī)構(gòu)：設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)必須計(jì)算分析夾緊力和切削力，不能出現(xiàn)夾緊力過小而使工件在切削的過程中出現(xiàn)松動(dòng)而影響精度，也不能出現(xiàn)因夾緊力過大而使工件變形影響工件質(zhì)量。同時(shí)，還要根據(jù)零件生產(chǎn)批量和生產(chǎn)率的考慮來選擇夾緊方式（手動(dòng)、氣動(dòng)或液壓夾緊） 。④夾具的用途：為了工件定位準(zhǔn)確和夾緊的快速，提高效率和降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高箱體零件加工精度和安裝找正方便，我們要采用專用的銑床夾具和鏜床夾具。同時(shí)，因?yàn)殂姶矈A具有 T 形槽、鏜床夾具有鏜模等特殊結(jié)構(gòu)，因此還要考慮夾具與機(jī)床的匹配，即機(jī)床的工作臺(tái)尺寸和結(jié)構(gòu)能否滿足夾具的安裝。在夾具設(shè)計(jì)過程中，我們統(tǒng)一采用以底面為主要定位面來進(jìn)行加工，因?yàn)槲覀兾磳ｉT學(xué)習(xí)過夾具的設(shè)計(jì)和計(jì)算，所以工件量大大地增加了，只有通過在實(shí)習(xí)過程中對(duì)夾具的感性認(rèn)識(shí)和夾具設(shè)計(jì)參考書以及夾具圖冊(cè)來進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，所以夾具的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)。夾具的設(shè)計(jì)必須要保證夾具的準(zhǔn)確定位和機(jī)構(gòu)合理，考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我將通過對(duì)工件與夾具的認(rèn)真分析，結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計(jì)事例，查閱相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)資料，聯(lián)系在工廠看到的一些箱體零件加工的夾具來解決這些問題。73 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 箱體的材料及毛坯箱體材料一般選用 HT200～HT400 的各種牌號(hào)的灰鑄鐵，最常用的為 HT200，這是因?yàn)榛诣T鐵不僅成本低，而且具有較高的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性。在單件生產(chǎn)或某些簡(jiǎn)易機(jī)床的箱體，為了縮短生產(chǎn)周期和降低成本，可采用鋼材焊接結(jié)構(gòu)。此外，精度要求較高的坐標(biāo)鏜床主軸箱可選用耐磨鑄鐵，負(fù)荷大的主軸箱也可采用鑄鋼件。毛坯的加工余量與生產(chǎn)批量、毛坯尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和鑄造方法等因素有關(guān)，有關(guān)數(shù)據(jù)可查有關(guān)資料及數(shù)據(jù)具體情況決定。如Ⅱ級(jí)精度灰鑄鐵件，在大批大量生產(chǎn)時(shí)，平面的總加工余量為 6 10mm，孔的半徑余量為 7 12mm；單件小批量生::產(chǎn)時(shí)，平面為 712mm，孔半徑余量為 8 14mm；成批生產(chǎn)時(shí)小于 30mm 的孔和單?件小批生產(chǎn)小于 50mm 的孔不鑄出。?①毛坯的種類常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時(shí)，一般要綜合考慮以下幾個(gè)因素：a 依據(jù)零件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。對(duì)于本箱體材料選為鑄鐵，采用鑄造毛坯。b 依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件采用鑄件比鍛件合理；c 依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡(jiǎn)單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。d 確定毛坯時(shí)既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。本箱體年生產(chǎn)綱領(lǐng)為 2 萬件，屬于大批量生產(chǎn)，材料為 HT200 用鑄造成型。②毛坯的形狀及尺寸確定毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上或減去加工余量。毛坯的形狀盡可能與零件相適應(yīng)。在確定毛坯的形狀時(shí)，為了方便加工，有時(shí)還要考慮下列問題：a 為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，本零件的鏜削加工可以考慮用專用夾緊。b 為了提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率，本零件可采用流水線和專用機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，8需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題且要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。由于本箱體是大量生產(chǎn)，所以應(yīng)該以考慮提高生產(chǎn)效率為先，其次是對(duì)節(jié)約成本的考慮。對(duì)于零件上的小孔由于鑄造困難，不宜鑄造出，所以在鑄造時(shí)只對(duì)尺寸較大的孔進(jìn)行鑄造。③毛坯的熱處理經(jīng)驗(yàn)證明，HT200 鑄造性能良好，焊接性能尚好，可切削性好，用于機(jī)架，連桿，箱體等。毛坯的熱處理的主要目的是消除因鑄造引起的內(nèi)應(yīng)力。毛坯鑄造時(shí)，不允許有沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等影響機(jī)械性能的缺陷。特別是主要加工面要求更高。毛坯還應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。3.2 減速箱箱體加工的主要問題和加工工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施箱體類零件的主要加工部分是平面和孔系。一般來說，保證平面的加工精度要求比保證孔的加工精度要求容易，因此對(duì)于箱體來說：加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度以及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。①孔和平面的加工順序箱體類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則，即先加工箱體上的基準(zhǔn)平面，再以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面，然后再加工孔系。因?yàn)槊娴拿娣e較大，用面定位可以確保定位可靠，夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次先加工表面可以切去鑄件表面的凹凸不平，為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對(duì)刀具的調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。②孔系加工方案的選擇箱體孔系的加工方案，應(yīng)該選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素，在滿足精度要求以及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)該選用價(jià)格比較低的機(jī)床。3.3 減速箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇⑴粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：保證各主要孔的加工余量均勻；保證端面的加工余量均勻。9⑵精基準(zhǔn)的選擇從保證箱體面與孔，孔與孔，面與面之間的位置關(guān)系考慮，精基準(zhǔn)面的選擇應(yīng)能保證箱體在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位。綜上在本零件圖中先以其 B 面為粗基準(zhǔn)來加工表面 A，然后再以表面 A 為精基準(zhǔn)來加工其上面的孔。再以 A、B 面定位加工 孔。以 A 面和 孔185H?185H?定位加工其它表面和孔。其粗、精基準(zhǔn)如圖 3.1 所示。AB159圖 3.1 箱體零件圖—粗、精基準(zhǔn)3.4 制定箱體的工藝路線對(duì)于大量生產(chǎn)的零件，一般是首先加工出統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。粗、精基準(zhǔn)的選擇前面已做介紹。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循先粗后精、粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。10根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將箱體加工工藝路線確定如下 2 種方案：方案一：工序號(hào) 工序名稱1 鑄造2 清砂3 熱處理（人工時(shí)效處理）4 涂紅色防銹底漆5 劃線（劃 、 、 孔軸心線，A、B 平面加185H?2850H?工線）6 粗銑箱體表面 A7 精銑箱體表面 A8 粗銑箱體表面 B9 粗銑箱體表面 D10 粗銑箱體表面 C11 精銑箱體表面 B12 精銑箱體表面 D13 精銑箱體表面 C14 粗鏜 185H?15 粗鏜 孔、 孔02816 粗鏜 孔17 精鏜18 精鏜 孔、 孔5?19 精鏜 孔2H820 劃線（劃兩處 8—M6、4—M6、6—M6，一處 6—M12、4—M8配作孔加工線）21 鉆一處 6—M12、6—M6、4—M8 孔，兩處 8—M6 孔工步：⑴鉆 6-M12 深 12 底孔⑵鉆 4-M8-7H 底孔⑵6—M6 深 12 底孔22 鉆兩處 8—M6 孔23 攻絲工步：⑴攻絲（6-M12 深 12）11⑵攻絲（4-M8-7H）⑶攻絲（6-M6 深 12）24 攻絲25 鉆一處 6—M6，兩處 4—M6（C 向）工步：⑴鉆 6-M6 底孔⑵鉆 4-M6 底孔26 攻絲工步：⑴攻絲（6-M6）⑵攻絲（4-M6）27 鉆（修毛刺）28 煤油滲漏實(shí)驗(yàn)29 按圖樣檢查工件各部尺寸及精度30 清洗、終檢以及入庫方案二：工序號(hào) 工序名稱1 鑄造2 清砂3 熱處理（人工時(shí)效處理）4 涂紅色防銹底漆5 劃線（劃 、 、 孔軸心線，A、B 平面加185H?2850H?工線）6 粗、精銑箱體表面 A工步：⑴粗銑⑵精銑7 粗銑箱體表面 B8 粗銑箱體表面 D9 粗銑箱體表面 C10 粗鏜 185H?11 粗鏜 、 孔2012 粗鏜 孔13 精銑箱體表面 B1214 精銑箱體表面 D15 精銑箱體表面 C16 精鏜 185H?17 精鏜 、 孔0218 精鏜 孔19 劃線（劃兩處 8—M6、4—M6、6—M6，一處 6—M12、4—M8配作孔加工線）20 鉆一處 6—M12、6—M6、4—M8 孔，兩處 8—M6 孔工步：⑴鉆 6-M12 深 12 底孔⑵鉆 4-M8-7H 底孔⑵6—M6 深 12 底孔21 并攻絲⑴攻絲（6-M12 深 12）⑵攻絲（4-M8-7H）⑶攻絲（6—M6 深 12）22 鉆兩處 8—M6 孔底孔23 攻絲（8—M6 深 12）24 鉆一處 6—M6，兩處 4—M6（C 向）工步：⑴鉆 6-M6 底孔⑵鉆 4-M6 底孔25 并攻絲⑴攻絲（6-M6）⑵攻絲（4-M6）26 鉆（修毛刺）27 煤油滲漏實(shí)驗(yàn)28 按圖樣檢查工件各部尺寸及精度29 清洗、終檢以及入庫兩種方案的比較與分析：由以上兩種方案的分析與比較可得：方案一的工序比較集中。由于在本設(shè)計(jì)中采用鑄造毛坯，大批量生產(chǎn)，工序集中有利于保證各加工面間的相互位置精度要求，有利于采用高生產(chǎn)率機(jī)床，節(jié)省裝夾工件的時(shí)間，減少工件的半動(dòng)次數(shù)。因此采用工序集中的方案二。133.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯：零件毛坯材料選擇為 HT200，硬度 HB187～225，抗拉強(qiáng)度 320 ，生?MPab/?產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。表面的加工余量：表面 A：粗銑表面 A：參照文獻(xiàn)[3]表 6-28，其余量值規(guī)定為 3.0mm精銑表面 A：參照文獻(xiàn)[3]表 6-30，其余量值規(guī)定為 1.0mm鑄造毛坯的基本尺寸為 參照文獻(xiàn)[4]表 2.3-11,鑄件49321507m???尺寸公差等級(jí)選用 IT12，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為 0.63。零件基本尺寸為： 毛坯的名義尺寸為： 毛坯最小尺寸為： 507-.63.7?毛坯最大尺寸為： m?銑削后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同： 490.63?表面 B：粗銑表面 B：參照文獻(xiàn)[3]表 6-28，其余量值規(guī)定為 3.0mm精銑表面 B：參照文獻(xiàn)[3]表 6-30，其余量值規(guī)定為 1.0mm鑄造毛坯的基本尺寸為 參照文獻(xiàn)[4]表 2.3-11,鑄49321507m???件尺寸公差等級(jí)選用 IT12，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為 0.63m。零件基本尺寸為： m毛坯的名義尺寸為： 毛坯最小尺寸為： 507-.63.7?毛坯最大尺寸為： ?銑削后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同： 490.63m?表面 C：粗銑表面 C：參照文獻(xiàn)[3]表 6-28，其余量值規(guī)定為 2.0mm精銑表面 C：參照文獻(xiàn)[3]表 6-30，其余量值規(guī)定為 1.0mm鑄造毛坯的基本尺寸為 參照文獻(xiàn)[4]表 2.3-11,鑄件21521???尺寸公差等級(jí)選用 IT12，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為 0.46m。零件基本尺寸為： m毛坯的名義尺寸為： 毛坯最小尺寸為： 21-0.46.5?毛坯最大尺寸為： 2?14銑削后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同： 2150.46m?表面 D：粗銑表面 D：參照文獻(xiàn)[3]表 6-28，其余量值規(guī)定為 2.0mm精銑表面 D：參照文獻(xiàn)[3]表 6-30，其余量值規(guī)定為 1.0mm鑄造毛坯的基本尺寸為 參照文獻(xiàn)[4]表 2.3-11,鑄件235124???尺寸公差等級(jí)選用 IT12，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為 。0.46m零件基本尺寸為： m毛坯的名義尺寸為： 毛坯最小尺寸為： 241-0.6.54?毛坯最大尺寸為： ?銑削后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同： 230.6m?鏜孔的加工余量：的加工余量：185H?粗鏜表面：參照文獻(xiàn)[3]表 6-22，其余量值規(guī)定為 0.3mm精鏜表面：參照文獻(xiàn)[3]表 6-22，其余量值規(guī)定為 0.1mm鑄造件的機(jī)械加工余量參照文獻(xiàn)[4]表 2.3—5，其單邊余量規(guī)定為：1.5mm。鑄件尺寸公差等級(jí)選用 IT8，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為 2.5mm。零件基本尺寸為： 185mm毛坯的名義尺寸為： 185.20.3.128.m?????毛坯最小尺寸為： -75?毛坯最大尺寸為： .9.精鏜后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同： 0.72?的加工余量：2508H??粗鏜表面：參照文獻(xiàn)[3]表 6-22，其余量值規(guī)定為 0.3mm精鏜表面：參照文獻(xiàn)[3]表 6-22，其余量值規(guī)定為 0.1mm鑄造件的機(jī)械加工余量參照文獻(xiàn)[4]表 2.3—5，其單邊余量規(guī)定為：1.5mm。鑄件尺寸公差等級(jí)選用 IT9，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為 2.0mm。零件基本尺寸為： 50mm毛坯的名義尺寸為： 501.2.30.123.8m?????毛坯最小尺寸為： 38-?毛坯最大尺寸為： .4.精鏜后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同： 0.395?的加工余量：528H?粗鏜表面：參照文獻(xiàn)[3]表 6-22，其余量值規(guī)定為 0.3mm15精鏜表面：參照文獻(xiàn)[3]表 6-22，其余量值規(guī)定為 0.1mm鑄造件的機(jī)械加工余量參照文獻(xiàn)[4]表 2.3—5，其單邊余量規(guī)定為：1.5mm。鑄件尺寸公差等級(jí)選用 IT9，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為 2.0mm。零件基本尺寸為： 52mm毛坯的名義尺寸為： 521.0.32.1.8m?????毛坯最小尺寸為： 8-4?毛坯最大尺寸為： .6.精鏜后的尺寸應(yīng)與圖紙要求尺寸相同： 0.465?鉆孔的加工余量：6-M12—7H 加工余量：毛坯為實(shí)心。參照文獻(xiàn)[3]表 6-51，現(xiàn)確定螺孔加工余量為：鉆孔： ,10.2m?攻絲： M12—7H4-M8—7H 加工余量：毛坯為實(shí)心。參照文獻(xiàn)[3]表 6-51，現(xiàn)確定螺孔加工余量為：鉆孔： ,6.7?攻絲： M8—7H4-M6 深 12 加工余量：毛坯為實(shí)心。參照文獻(xiàn)[3]表 6-51，現(xiàn)確定螺孔加工余量為：鉆孔： ,5m?攻絲： M6 深 126-M6 深 12、8-M6 深 12 加工余量與 4-M6 深 12 加工余量相同。3.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）①粗銑表面 A：所選刀具如表 3.1表 3.1 機(jī)床 XE755機(jī)床型號(hào)工作臺(tái)面積 （長X 寬） mm 縱向行程 橫向行程主軸轉(zhuǎn)速r/min工作臺(tái)進(jìn)給量XE755 500×2000 1400mm 500mm 25～1250 14～1250mm/min刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)mdw40?14?Z16銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-73，取f 0.2/famZ?銑削速度 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81，取V186Vs機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： 式(3.1)n01/Vd?01.869.in34nrd????取 /minr實(shí)際銑削速度 ：V?03.1402.9/6dms?????進(jìn)給量 ： f .140/6.7/ffaZns??工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ：m.280minfV?：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81,?a?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 9l刀具切入長度 ： 1aD4)3~1((5.02????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 式(3.2)jt12jmlf?1249.94in80jmltf???精銑表面 A：此次的機(jī)床與刀具與前面相同。銑削深度 ：pa1.0?每齒進(jìn)給量 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-73，取f 2.0/famr?銑削速度 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81，取V38Vs根據(jù)式（3.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n01.614/in14d???120/minr?實(shí)際銑削速度 ：V?03.142.5/60dms????進(jìn)給量 ： f .2//ffans17工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ：mf4/20/minfVs??：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81,?aa?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 9l刀具切入長度 ： 1D4)3~1((5.02???刀具切出長度 ：取2l?走刀次數(shù)為 1根據(jù)式（3.2）機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 1jt1292.7min40jmlf??②粗銑表面 B：此次的機(jī)床與刀具與前面相同。由于 B 面 A 面粗糙度、長度相同故其切削用量及基本工時(shí)與粗銑表面 A 相同③粗銑表面 D：此次的機(jī)床與刀具與前面相同。銑削深度 ：pa3.0m?每齒進(jìn)給量 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-73，取f 2.0/famr?銑削速度 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81，取V164Vs根據(jù)式（3.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，n0.78.3/in3rd???就取 =80/minr?1.3/s實(shí)際銑削速度 ：V?03.1481.67/0dms????進(jìn)給量 ： f 28/6.7/ffans工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ：m /inf ?：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81,?a40?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 235lm刀具切入長度 ： 10.5((1~)8Da????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1根據(jù)式（3.2）機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：1jt123521.6min0jmlf???④粗銑箱體表面 C此次的機(jī)床與刀具與前面相同。18銑削深度 ：pa3.0m?每齒進(jìn)給量 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-73，取f 2.0/famr?銑削速度 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81，取V164Vs根據(jù)式（3.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，n0.78.3/in3rd???就取 80/minr?實(shí)際銑削速度 ：V?03.1481.67/0dms????進(jìn)給量 ： f 28/6.7/ffans工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ：m /inf ?：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81,?a40?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 215lm刀具切入長度 ： 10.5((~3)8Da????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1根據(jù)式（3.2）機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 1jt12521.53min60jmlf???⑤精銑箱體表面 B此次的機(jī)床與刀具與前面相同。由于 B 面 A 面粗糙度、長度相同故其切削用量及基本工時(shí)與精銑表面 A 相同⑥精銑表面 D：此次的機(jī)床與刀具與前面相同。銑削深度 ：pa1.0m?每齒進(jìn)給量 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-73，取f 0.1/famZ?銑削速度 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81，取V2Vs根據(jù)式（3.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n01.605/in34rd???10/minr?實(shí)際銑削速度 ：V?03.142.9/60dms???進(jìn)給量 ： f ./.3/ffaZn?工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ：m2.14infs19：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81,?ama240??被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 35l刀具切入長度 ： 10.5((1~)2D????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1根據(jù)式（3.2）機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 1jt123581.9min40jmlf???⑦精銑表面 C：此次的機(jī)床與刀具與前面相同。銑削深度 ：pa1.0?每齒進(jìn)給量 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-73，取f 0.1/faZ?銑削速度 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81，取V2Vms根據(jù)式（3.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n01.69/in34rd???10/minr?實(shí)際銑削速度 ：V?03.142.9/60dms???進(jìn)給量 ： f ./.3/ffaZn?工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ：m2.14infs?：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-81,?a0?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知：當(dāng) 時(shí)：l 5lm刀具切入長度 ： 120.5((~3)28Da????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1根據(jù)式（3.2）機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 1jt1251.75in40jmlf???鏜孔的切削用量與基本工時(shí)：參照文獻(xiàn)[4]表 3.1-40 選擇臥式鏜床 T68，其最大的加工孔徑：240mm。工作臺(tái)最大移動(dòng)距離縱向?yàn)?1140mm，橫向?yàn)?850mm。主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為 18 級(jí)。主軸轉(zhuǎn)速范圍為 20 至 1000（r/min） 。從表 2.4-66 選擇刀具選擇硬質(zhì)合金鏜刀。參照文獻(xiàn)[4]得鏜孔工時(shí)計(jì)算公式為： 20= 式(3.3)jtifnlifL21??式(3.4))3~(1rptgkal52?l粗鏜 ：185H?查文獻(xiàn)[4 表 2.4-66：切削深度 =2.0mm，進(jìn)給量 f=0.32mm/r。查文獻(xiàn)[4pa表 3.1-41 轉(zhuǎn)速 n=80r/min，切削速度 ，因此：1856437.18/min00dnV????80/minr?.3f12.0(~)(~3)445praltgktg????24l?根據(jù)式（3.3）得： 596.2min80.3jt?精鏜 ：185H?查文獻(xiàn)[4 表 2.4-66：切削深度 =0.1mm，進(jìn)給量 f=0.16mm/r。查文獻(xiàn)[4pa表 3.1-41 轉(zhuǎn)速 n=200r/min，切削速度 ，因185206./min0dnV????此 20/minr?.15f10.1(~3)(2~3).545praltgktg????2l?根據(jù)式（3.3）得： 59..1min06jt?粗鏜 ：8?21查表 2.4-66：切削深度 =1.8mm，進(jìn)給量 f=0.25mm/r。查表 3.1-41 轉(zhuǎn)速pan=50r/min，切削速度 ，因此：82501.7/min10dnV????5/mir.2f11.8(~3)(2~3)54praltgktg?????2.5l.16min0jt?由于是兩個(gè)孔所以是 .43.8?精鏜 ：82?查表 2.4-66：切削深度 =0.1mm，進(jìn)給量 f=0.15mm/r。查表 3.1-41 轉(zhuǎn)速pan=250r/min，切削速度 ，因此：825064.37/min10dnV????5/mir.f10.1(2~3)(2~3)45praltgktg?????2l0.8min5.1jt?由于是兩個(gè)孔所以是 496?粗鏜 ：528H?查文獻(xiàn)[4 表 2.4-66：切削深度 =1.8mm，進(jìn)給量 f=0.25mm/r。查文獻(xiàn)[4pa表 3.1-41 轉(zhuǎn)速 n=80r/min，切削速度 ，因此：528013.6/min10dnV????80/minr?.25f2211.8(2~3)(2~3)54praltgktg?????2.5l0.15.min8jt?精鏜 ：58H?查文獻(xiàn)[4 表 2.4-66：切削深度 =0.1mm，進(jìn)給量 f=0.15mm/r。查文獻(xiàn)[4pa表 3.1-41 轉(zhuǎn)速 n=250r/min=4，切削速度 ，5204.82/min10dnV????因此： 250/minr?.1f10.1(~3)(2~3)45praltgktg????2l?08.16min5.jt?粗鏜 ：508H?查文獻(xiàn)[4 表 2.4-66：切削深度 =1.8mm，進(jìn)給量 f=0.25mm/r。查文獻(xiàn)[4pa表 3.1-41 轉(zhuǎn)速 n=50r/min，切削速度 ，因此：5207.8/min10dnV????50/minr?.2f11.8(~3)(2~3)54praltgktg????2.5l?9.87min0jt?由于是兩個(gè)孔所以是 .316.精鏜 ：508H?查文獻(xiàn)[4 表 2.4-66：切削深度 =0.1mm，進(jìn)給量 f=0.15mm/r。查文獻(xiàn)[4pa23表 3.1-41 轉(zhuǎn)速 n=250r/min，切削速度 ，因50239.5/min1dnV????此： 250/minr?.1f10.1(~3)(2~3)45praltgktg????2l?59.7min0.1jt?由于是兩個(gè)孔所以是 48鉆孔的切削用量與基本工時(shí)：參照文獻(xiàn)[4]表 3.1-30 選擇搖臂鉆床 Z3025 如下表 3.2。表 3.2 Z3025機(jī)床型號(hào) 最大鉆孔直徑 主軸最大行程 主軸轉(zhuǎn)速范圍 主軸進(jìn)給量范圍Z3025 25mm 250mm 50-2500r/min 0.05-1.6min/r鉆 6-M12-7H 的底孔：刀具：參照文獻(xiàn)[4]表 4.3-7 直柄麻花鉆（GB1436-85）第一系列其麻花鉆參數(shù)如表 3.3 表 3.3 直柄麻花鉆d 10.2l 133l1 87切削深度 ：pa5.m?進(jìn)給量 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-39，取f 0.3/fmr?切削速度 ：參照文獻(xiàn)[4]表 2.4-68，V=V4s根據(jù)式（3.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，n01.608