反向齒輪器箱體零件加工

反向齒輪器箱體零件加工,反向,齒輪,箱體,零件,加工 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱及型號 反向齒輪器 零件名稱 反向齒輪器箱體 零件圖號 A2 材料 名稱 灰鑄鐵 毛坯 種類 零件重量kg 毛重 共7頁 牌號 HT200 尺寸 凈重 性能 每臺件數(shù) 每批件數(shù) 10 工序 工位 工步 工序 內(nèi)容 工藝裝備名稱及編號 設(shè)備名稱及編號 技術(shù)等級 工 序 簡 圖 備注 刀具 夾具 量具 10 鑄造毛坯 鑄造CT12 灰鑄鐵，金屬模砂型機(jī)械鑄造 20 熱處理 正火 30 涂底漆 40 1 1 銑前端面 端銑刀 一號夾具 游標(biāo)卡尺 TH6380臥式加工中心（選配連續(xù)分度工作臺，實現(xiàn)四軸四聯(lián)動） R6.3 使用一號夾具 50 1 1 粗銑上蓋結(jié)合面 高速鋼套式面銑刀 二號夾具 游標(biāo)卡尺 TH6380臥式加工中心（選配連續(xù)分度工作臺，實現(xiàn)四軸四聯(lián)動） 配用轉(zhuǎn)位夾具定位夾緊（使用二號夾具） 2 半粗銑上蓋結(jié)合面 高速鋼套式面銑刀 二號夾具 游標(biāo)卡尺 3 精銑上蓋結(jié)合面 高速鋼套式面銑刀 二號夾具 三棱平尺、游標(biāo)卡尺 Ra1.6 4 銑箱體內(nèi)斜槽 高速鋼圓柱形銑刀 二號夾具 鋼尺 5 鉆上蓋結(jié)合面上的4個Φ12的孔 直柄麻花鉆 二號夾具 游標(biāo)卡尺 R6.3 6 鉆上蓋結(jié)合面上的4個螺紋底孔 直柄麻花鉆 二號夾具 7 鉆上蓋結(jié)合面上的4個Φ5油孔 直柄短麻花鉆 二號夾具 游標(biāo)卡尺 8 攻上蓋結(jié)合面上的4個螺紋 細(xì)柄機(jī)用絲錐 二號夾具 TH6380臥式加工中心（選配連續(xù)分度工作臺，實現(xiàn)四軸四聯(lián)動） 二號夾具定位夾緊 2 1 銑左端面 高速鋼圓柱形銑刀 二號夾具 游標(biāo)卡尺 R6.3 旋轉(zhuǎn)90度 2 銑吊耳左端面 高速鋼圓柱形銑刀 二號夾具 游標(biāo)卡尺 3 鉆左端面上均布的3個M6的螺紋底孔 直柄麻花鉆 二號夾具 4 鉆左端面上Φ5的油孔 直柄麻花鉆 二號夾具 游標(biāo)卡尺 深度34mm 5 攻左端面上的3個均布螺紋 細(xì)柄機(jī)用絲錐 二號夾具 3 1 銑下底面四個角的端面 高速鋼圓柱形銑刀 二號夾具 游標(biāo)卡尺 旋轉(zhuǎn)90度 2 銑吊耳上凸臺面 高速鋼套式面銑刀 二號夾具 R6.3 3 鉆吊耳上Φ8的銷孔 直柄麻花鉆 二號夾具 TH6380臥式加工中心（選配連續(xù)分度工作臺，實現(xiàn)四軸四聯(lián)動） 二號夾具定位夾緊 4 鉆下底面上M12的螺紋底孔（Φ10.2） 直柄麻花鉆 二號夾具 5 锪四角下面上4個Φ16的沉頭孔 高速鋼锪鉆 二號夾具 游標(biāo)卡尺 R6.3 6 锪下底面上Φ20的孔 高速鋼锪鉆 二號夾具 游標(biāo)卡尺 7 攻下底面上的螺紋 細(xì)柄機(jī)用絲錐 二號夾具 8 鉆下底面邊角上的2個Φ5的錐銷孔 直柄麻花鉆 二號夾具 4 1 銑右端面 高速鋼圓柱形銑刀 二號夾具 游標(biāo)卡尺 R6.3 旋轉(zhuǎn)90度 2 銑吊耳右端面 高速鋼圓柱形銑刀 二號夾具 游標(biāo)卡尺 TH6380臥式加工中心（選配連續(xù)分度工作臺，實現(xiàn)四軸四聯(lián)動） 二號夾具定位夾緊 3 鉆右端面上均布的3個M6的螺紋底孔 直柄麻花鉆 二號夾具 4 鉆右端面上Φ5的油孔 直柄麻花鉆 二號夾具 游標(biāo)卡尺 深度35mm 5 攻右端面上的3個均布螺紋 細(xì)柄機(jī)用絲錐 二號夾具 60 1 1 粗鏜左端面Φ47軸承孔 鏜刀 三號夾具 游標(biāo)卡尺 配用轉(zhuǎn)位夾具定位夾緊（三號夾具） 2 半精鏜左端面Φ47軸承孔 鏜刀 三號夾具 游標(biāo)卡尺 3 精鏜左端面Φ47軸承孔 鏜刀 三號夾具 游標(biāo)卡尺 塞規(guī) R1.6 4 粗鏜Φ35吊耳孔 鏜刀 三號夾具 游標(biāo)卡尺 5 精鏜Φ35吊耳孔 鏜刀 三號夾具 游標(biāo)卡尺 塞規(guī) TH6380臥式加工中心（選配連續(xù)分度工作臺，實現(xiàn)四軸四聯(lián)動） R3.2 使用三號夾具定位夾緊 2 1 鉆前端面上2個Φ10的通孔 直柄麻花鉆 三號夾具 旋轉(zhuǎn)90度 2 锪2個深度15mm的孔 高速鋼锪鉆 三號夾具 游標(biāo)卡尺 3 擴(kuò)鉸前端面上Φ12的孔 直柄機(jī)用鉸刀 三號夾具 內(nèi)徑千分尺 R1.6 4 鉆前端面上2個M12的螺紋底孔 直柄麻花鉆 三號夾具 游標(biāo)卡尺 5 攻前端面上2個M12的螺紋 細(xì)柄機(jī)用絲錐 三號夾具 3 1 粗鏜右端面Φ35軸承孔 鏜刀 三號夾具 游標(biāo)卡尺 旋轉(zhuǎn)90度 2 半精鏜左端Φ35軸承孔 鏜刀 三號夾具 游標(biāo)卡尺 3 精鏜左端Φ35軸承孔 鏜刀 三號夾具 游標(biāo)卡尺 塞規(guī) R1.6 三號夾具定位夾緊 70 清洗 80 終檢 更改內(nèi)容 編制 校對 審核 會簽 課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：反向齒輪器箱體零件加工工藝規(guī)程 及相關(guān)夾具設(shè)計 第一部分：加工工藝規(guī)程設(shè)計 一 反向齒輪箱的用途 該反向齒輪箱用途非常廣泛。常用于加速減速，就是常說的變速齒輪箱；改變傳動方向，例如我們用兩個扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個轉(zhuǎn)動軸；改變轉(zhuǎn)動力矩，同等功率條件下，速度轉(zhuǎn)的越快的齒輪，軸所受的力矩越小，反之越大；離合功能，我們可以通過分開兩個原本嚙合的齒輪，達(dá)到把發(fā)動機(jī)與負(fù)載分開的目的，比如剎車離合器等；分配動力，例如我們可以用一臺發(fā)動機(jī)，通過齒輪箱主軸帶動多個從軸，從而實現(xiàn)一臺發(fā)動機(jī)帶動多個負(fù)載的功能。 二 反向齒輪箱的技術(shù)要求 按表1的形式將反向齒輪器的主要技術(shù)要求列于表1中。 表1 反向齒輪箱零件技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差 mm 表面粗糙度Ra um 形位公差 mm 上蓋接合面 200 1.6 0.05 后側(cè)面 130 6.3 上蓋接合面Φ12mm孔 12 6.3 Φ16mm沉頭孔 16 6.3 吊耳上凸臺面 6.3 左右端面 6.3 Φ47mm軸承孔 Φ47-0.008+0.018 1.6 ◎ Φ0.01 A-B Φ35mm軸承孔 Φ35-0.008+0.018 1.6 ◎ Φ0.01 A-B 后側(cè)面Φ12mm孔 Φ120+0.019 1.6 Φ35mm吊耳孔 Φ350+0.027 3.2 ∥ 0.05 C 該反向齒輪箱形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡單，屬于典型的箱體零件。為了實現(xiàn)改變方向、力矩等功能，其軸承孔與軸承有很高的配合要求，因此尺寸加工精度要求較高，而且要求較高的同軸度。上蓋結(jié)合面作為設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)，要求較高的平面度。為了保證齒輪箱有較高的裝配精度，上蓋面采用銷定位。吊耳孔雖然尺寸精度要求不高，但要求對上蓋面有很好的平行度。 綜上所述，該反向齒輪箱的各項技術(shù)要求比較合理，符合零件在實際工作中的功用。 三 審查反向齒輪箱的工藝性 分析零件圖可知，齒輪箱的上蓋接合面和后側(cè)面均要求銑削加工，上蓋接合面的四角伸出端與左右端面相接，這樣既減少了加工面積，又減少了材料的使用，同時還提高了接觸剛度；加工Φ47mm軸承孔和Φ35mm軸承孔時，由于孔徑較大，要選擇鏜刀進(jìn)行加工，為了滿足兩孔的同軸度，可以用在一個工位里完成它們的加工；該齒輪箱是單件小批量的生產(chǎn)，要求工序盡可能的集中，因此多選用在加工中心上完成，以提高生產(chǎn)效率。由此可見，該零件的工藝性較好。 四 選擇毛坯 由于該反向齒輪箱在工作過程中不會受到很大的沖擊載荷，對齒輪箱的強度的沖擊韌性要求不是很高所以毛坯可以選用鑄件。由于是單件小批量生產(chǎn)，可以選用灰鑄鐵材料，用金屬模砂型機(jī)械鑄造的方法得到毛坯。 五 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 1. 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該箱體零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇上蓋結(jié)合面和后側(cè)面作為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工，然而這兩個平面是需要加工的表面，因此首先要加工這兩個面。選擇上蓋接合面和后側(cè)面作精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。由于上蓋接合面和后側(cè)面又是作為設(shè)計是選用的基準(zhǔn)，因此選用它們作為基準(zhǔn)又遵循了“基準(zhǔn)重合”的原則。選用上蓋結(jié)合面作基準(zhǔn)時，采用一面兩孔的方式定位，夾緊穩(wěn)定可靠。 2. 粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整和光潔，不能有飛邊、澆口、毛刺、冒口及其他的缺陷。本箱體零件選用下底面作為粗基準(zhǔn)。以下底面作為粗基準(zhǔn)加工上蓋接合面和后側(cè)面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 六 工序的分散與集中 本零件是單件小批量生產(chǎn)，可以選擇工序集中原則來安排齒輪箱的加工工序。這樣就可在工件的一次裝夾中，加工好工件的多個平面。因此可以較好地保證這些表面之間的相互位置精度，同時可以減少裝夾的次數(shù)和輔助時間，并減少工件在機(jī)床之間的搬運次數(shù)和工作量，有利于縮短生產(chǎn)周期。選用工序集中原則，還可以減少機(jī)床和夾具的數(shù)量，并相應(yīng)地減少操作工人，節(jié)省車間面積，簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織管理工作。 七 加工順序的安排 1. 機(jī)械加工順序 （1） 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)——上蓋接合面和后側(cè)面。 （2） 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。 （3） 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——上蓋接合面和后側(cè)面，后加工次 要表面——左右端面和四角端面。 （4） 遵循“先面后孔”原則，先銑削上蓋接合面，再鉆接合面上的孔，先銑削吊耳凸臺面，再鉆孔。 2.熱處理工序 先對鑄件毛坯進(jìn)行正火處理，以提高其金屬性能。 2. 輔助工序 在熱處理之后、粗加工之前對鑄件涂底漆，以防止工件生銹；精加工之后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 八 機(jī)床的選用及工藝設(shè)備選用 在單件小批量生產(chǎn)前提下，為了滿足工序集中的原則，可以選用高效專用設(shè)備和組合機(jī)床，該零件多選用加工中心完成加工過程，其中就有四軸聯(lián)動的加工中心。在加工的初始階段選用了通用的立式銑床，這些要提出機(jī)床特征并注明機(jī)床的型號。工藝設(shè)備主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片上寫出它們的名稱，如鉆頭、千分尺、塞規(guī)和銑床夾具等。該零件的加工采用專用夾具。 九 確定加工方案 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表2列出了反向齒輪箱的工藝路線。 表2 反向齒輪箱工藝路線、設(shè)備及工裝的選用 加工表面 表面粗糙度Ra/um 加工方案 上蓋結(jié)合面 1.6 粗銑-半精銑-精銑 前端面 6.3 粗銑 吊耳上凸臺面 6.3 粗銑 左右側(cè)面 6.3 粗銑 上蓋接合面Φ12mm孔 6.3 鉆 Φ16mm沉頭孔 6.3 锪 Φ47mm軸承孔 1.6 粗鏜-半精鏜-精鏜 Φ35mm軸承孔 1.6 粗鏜-半精鏜-精鏜 前端面Φ12mm孔 1.6 擴(kuò)鉸 Φ35mm吊耳孔 3.2 粗鏜-精鏜 十 確定加工路線 在綜合考慮上述工作結(jié)果和工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，將反向齒輪器箱體零件的工藝路線填入機(jī)械加工工藝卡片中?？ㄆ姼巾?。 第二部分：三號夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具，經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計三號夾具。該工序要加工兩個不同尺寸的軸承孔，且軸承孔有同軸度要求，故在設(shè)計夾具是考慮利用轉(zhuǎn)位工作臺進(jìn)行。另外還要加工吊耳孔，其與上蓋結(jié)合面有平行度要求，最后加工前端面上的孔。 一、定位方式和定位元件的選擇 完成該箱體的加工一共需要三個不同的夾具，根據(jù)工藝規(guī)程設(shè)計，三號夾具用在以上蓋結(jié)合面為定位面加工左右兩端面的軸承孔，吊耳孔和前端面上的孔。由于上蓋結(jié)合面已經(jīng)精加工，且是設(shè)計基準(zhǔn)，故根據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則可以設(shè)為精基準(zhǔn)，利用上蓋結(jié)合面上有4個孔中的兩個孔，采用一面兩銷定位方式進(jìn)行加工。 一面兩孔組合定位常用于加工箱體、杠桿、蓋板等零件，易做到基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的位置精度，又有利于夾具的設(shè)計與制造。工件的定位平面一般是加工過的精基面，兩孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，也可以是為定位需要而專門設(shè)置的工藝孔。一面兩孔定位時相應(yīng)的定位元件是一面兩銷，兩定位銷可以有以下兩種：(1)兩個圓柱銷（圖1）；(2)一個圓柱銷和一個削邊銷（圖2）。 圖1兩個圓柱銷 圖2 一個圓柱銷和一個切邊銷 圖1這種定位是過定位，沿連心線方向的自由度被重復(fù)限制了，只能用于加工要求不高的場合，使用較少。三號夾具采用圖2的定位方式。工件以平面作主要定位基準(zhǔn)，用支承板限制工件的三個自由度；其中一孔用定位銷定心定位，限制工件的兩個自由度；另一孔用菱形銷定位，僅消除工件的一個轉(zhuǎn)動自由度，如圖3所示。菱形銷作為防轉(zhuǎn)支承，其軸長方向應(yīng)與兩銷的中心連線相垂直，并應(yīng)正確選擇菱形銷直徑的基本尺寸和經(jīng)削邊后圓柱部分的寬度，以保證僅限制一個轉(zhuǎn)動自由度的功能。 圖3 限制的自由度 二 定位誤差分析 左端：圓柱銷與加工零件孔之間的配合為間隙配合，選用H8/f7。故孔徑120+0.022mm，公差為TD1=0.022mm；圓柱銷銷徑12-0.034-0.016 mm公差為Td1=0.018mm；最小間隙為Δ1=0.016mm。 右端：菱形銷與加工零件孔之間的配合為間隙配合，選擇H8/f7。故孔徑公差為TD2=0.022mm；菱形銷銷徑公差為Td2=0.018mm；最小間隙為Δ2=0.016mm。 分析： 先單獨分析左端圓銷1的定位情況。銷與孔之間的最大間隙為：ε1 ＝Δ1 ＋ TD1 ＋ Td1 。 ε1將使一批工件安裝時孔的中心偏離銷的中心。其中偏心位移誤差范圍，是以 ε1為直徑的圓，圓心即為銷的中心O1（如圖b中所示）。 再分析削邊銷2定位情況：由于削邊銷不限制X 的移動自由度，而限制Z的轉(zhuǎn)動自由度，所以孔2與削邊銷2的中心偏移范圍為： 在X方向： εx ＝ ε1 ＝Δ1 ＋ TD1 ＋ Td1 = 0.056mm 在Y方向： εy ＝ ε2 ＝Δ2 ＋ TD2 ＋ Td2 = 0.056mm 綜合誤差： 孔1、2的中心偏移誤差組合起來，將引起工件的兩種定位誤差： (1)?縱向定位誤差：即在兩孔聯(lián)心線方向的最大可能移動量（ εx ）。 εx ＝ ε1 ＝Δ1 ＋ TD1 ＋ Td1 = 0.056mm （相當(dāng)于第一孔定位誤差） (2)?角度定位誤差：即工件繞O1和O2的最大偏轉(zhuǎn)角θ 。 角度定位誤差： =0.000318 分析： 由上式看出，欲減小，可以從兩方面著手： （i）提高孔與銷的加工精度，減小配合間隙； （ii）增大孔間距。故在選擇定位基準(zhǔn)時，應(yīng)盡可能選距離較遠(yuǎn)的兩孔；若工件上無合適的兩孔而需另設(shè)工藝孔時，兩工藝孔也應(yīng)布置在具有最大距離的適當(dāng)部位。 若采用以上兩種措施還不能滿足要求，應(yīng)采用單邊靠。此時，角度誤差為： 為了保證工件的加工精度，必須使上述所有誤差因素對工件加工的綜合影響，控制在工件所允許的公差（T公差）范圍之內(nèi)，即： 　　　　　　ε＝ε制造 ＋ε安裝 ＋ε加工 ≤T工件 上式即為保證規(guī)定加工精度實現(xiàn)的條件，也稱為用夾具安裝加工時的誤差計算不等式。 為使T工件做到合理地分配給以上機(jī)械加工中產(chǎn)生誤差的各個環(huán)節(jié)，通常在夾具設(shè)計時，夾具上定位元件之間，定位元件與引導(dǎo)元件之間，以及其他相關(guān)尺寸和相互位置的公差，一般取工件上相應(yīng)公差的1/5～1/2，最常用的是1/3～1/2，因粗加工的T工件大，此時，夾具上相應(yīng)公差取小的比例。 三 工件夾緊裝置 由螺釘、螺母、螺栓或螺桿等帶有螺旋結(jié)構(gòu)的元件與墊圈、壓板或壓塊等組成的夾緊機(jī)構(gòu)稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。目前夾具上用得最多的一種。三號夾具采用螺旋壓板夾緊裝置。 圖5 螺旋壓板夾緊裝置 l L1:原始力Q離支點的距離 l L2:夾緊力W離支點的距離 l 支承在中間，工件在左端，螺旋壓緊的原始作用力位于壓板右端 l 對支承取短，通常夾緊力： 其中η——效率=0.95 對于夾緊力作用點及作用力方向的選擇，夾緊力應(yīng)落在工件剛性較好的部件上。如圖6所示： 圖6 夾緊力作用點及作用力方向 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點：夾緊力大W≈（60～120)Q，自鎖性能好，工作安全可靠。但夾緊行程大，操作費力費時，難以實現(xiàn)機(jī)動。 在估算時，將工件視為分離體，以最不利于夾緊時的狀況為工件受力狀況，分析作用在工件上的各種力，列出工件的靜力平衡方程式，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實際所需的夾緊力。 夾緊力：F=KFj K—安全系數(shù)，一般取1.5～2.5； F—由靜力平衡計算出的理論夾緊力，單位為N。 分析工件的受力情況時，除了夾緊力、切削力外，大工件還應(yīng)考慮重力，運動速度較大時還必須考慮離心力和慣性力的影響。 四 繪制夾具裝備圖，并打印出A2圖紙 裝配圖見A2圖紙。 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 部件圖號 A2 第 1 頁 產(chǎn)品名稱 反向齒輪箱體零件 部件圖號 A2 共 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 60 TH200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每料件數(shù) 每臺件數(shù) 灰鑄鐵 204×202×114 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式加工中心 TH6380 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三號 轉(zhuǎn)位夾具 離子型切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 單 件 準(zhǔn) 終 2.5min 工步號 公布內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速r/min 進(jìn)給速度mm/r 切削深度mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 機(jī)動 輔助 1 粗鏜左端φ47孔Ra12.5μm 游標(biāo)卡尺、鏜刀 400 100 0.8 3 1.5min 0.5min 2 半精鏜左端φ47孔Ra6.3μm 游標(biāo)卡尺、鏜刀 400 100 0.4 1 0.5min 0.2min 3 精鏜左端φ47孔Ra1.6μm 游標(biāo)卡尺、塞規(guī)、鏜刀 900 100 0.2 1 0.5min 0.2min 編制 校對 審核 會簽