[優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計精品]WH212減速機(jī)殼體加工工藝及夾具設(shè)計

1、xxx機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙wh212減速機(jī)殼體加工工藝及夾具設(shè)計摘要： 本設(shè)計要求“以質(zhì)量求發(fā)展，以效益求生存”，在保證零件加工質(zhì)量的前提下，提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，是國內(nèi)外現(xiàn)代機(jī)械加工工藝的主要發(fā)展方面方向之一。通過對wh212減速器箱體零件圖的分析及結(jié)構(gòu)形式的了解，從而對減速器進(jìn)行工藝分析、工藝說明及加工過程的技術(shù)要求和精度分析。然后再對減速器箱體的底孔、軸承孔的加工進(jìn)行夾具設(shè)計與精度和誤差分析，該工藝與夾具設(shè)計結(jié)果能應(yīng)用于生產(chǎn)要求。 abstract this paper requires that with quality beg development, with ben

2、efits seek to live on to store , under the prerequisite of guaranteeing the quality of element processing , have raised productivity and reduced production cost, is one of mainly direction of domestic and international modern machining technology developing. through knowing and analysis the configur

3、ation of the casing part drawing for wh212 gear reducer, so as to analysis the process, make process explanation and analysis the technical requirement and the precision of gear reducer. then, carry out the design of clamping apparatus and analysis the precision and error for the processing of beari

4、ng hole and the base hole of the casing of gear reducer, this technology and the design result of clamping apparatus can apply in production requirement.關(guān)鍵詞： 減速器 加工工藝 定位 夾具設(shè)計key phrase: gear reducer , processing technology , fixed position ，tongs design第一章wh212減速機(jī)機(jī)殼加工工藝第一節(jié)箱體的結(jié)構(gòu)特點、材料、毛坯及熱處理一 箱體的結(jié)構(gòu)特點箱

5、體是機(jī)器和部件的基礎(chǔ)零件,由它將機(jī)器和部件中許多零件連接成一個整體,并使之保持正確的相互位置,彼此能協(xié)調(diào)地運動.常見的箱體零件有:各種形式的機(jī)床主軸箱.減速箱和變速箱等.各種箱體類零件由于功用不同,形狀結(jié)構(gòu)差別較大,但結(jié)構(gòu)上也存在著相同的特點 :1.尺寸較大箱體通常是機(jī)器中最大的零件之一,它是其他零件的母體,如大型減速箱體長達(dá)56m,寬34m,重5060噸,正因為它是一個母體,所以它是機(jī)器整體的最大零件.2.形狀復(fù)雜 其復(fù)雜程度取決于安裝在箱體上的零件的數(shù)量及在空間的相互位置,為確保零件的載荷與作用力,盡量縮小體積.有時為了減少機(jī)械加工量或減輕零件的重量,而又要保證足夠的剛度,常在鑄造時減小壁

6、的厚度,再在必要的地方加筋板.凸臺.凸邊等結(jié)構(gòu)來滿足工藝與力的要求.3.精度要求有若干個尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，這些平面和孔的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的裝配精度，使用性能和使用壽命。4有許多緊固螺釘定位箱孔。這些孔雖然沒有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上，有時給加工帶來很大的困難。由于箱體有以上共特點，故機(jī)械加工勞動量相當(dāng)大，困難也相當(dāng)大，例如減速箱體在鏜孔時，要如何保證位置度問題，都是加工過程較困難的問題。二箱體的材料、毛坯及熱處理1、毛坯種類的確定。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，一般要綜合考慮以下幾個因素：（1）依據(jù)零

7、件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強(qiáng)度要求高而形狀不太復(fù)雜的鋼制品零件一般采用鍛件。（2）依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結(jié)構(gòu)比較的零件采用鑄件比鍛件合理；結(jié)構(gòu)簡單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類零件一般都采用鍛件。（3）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)備簡單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。（4）確定毛坯時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。本減速器是大批量的生產(chǎn)，材料為ht2040用鑄造成型。2毛坯的

8、形狀及尺寸的確定：毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（對于外型尺寸）或減去（對內(nèi)腔尺寸）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，為了方便加工，有時還要考慮下列問題：（1）為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對于形狀不易裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件要考慮增加工藝搭子。（2）為了提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率，有些小零件可以作成一坯多件。（3）有些形狀比較特殊，單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個甚至數(shù)個合制成一個毛坯。例如連桿與連桿蓋在一起模鍛，待加工到一定程度再切割分開。在確定毛坯時，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

9、，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但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。3毛坯的材料熱處理長期使用經(jīng)驗證明，由于灰口鑄鐵有一系列的技術(shù)上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的鑄造性能等）和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點，通常箱體材料采用灰口鑄鐵。最常用的是ht2040，ht2547，當(dāng)載荷較大時，采用ht3054，ht3561高強(qiáng)鑄鐵。箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當(dāng)零件尺寸和重量很大無法采用整體鑄件（受鑄造能力的限制）時，可以采用焊接結(jié)構(gòu)件，它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊接的方法連成一整

10、體毛坯。焊接結(jié)構(gòu)有鑄焊、鑄煅焊、煅焊等。采用焊接結(jié)構(gòu)可以用小的鑄造設(shè)備制造出大型毛坯，解決鑄造生產(chǎn)能力不足的問題。焊前對各種組合件進(jìn)行粗加工，可以部分地減輕大型機(jī)床的負(fù)荷。毛坯未進(jìn)入機(jī)械加工車間之前，為不消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，對毛坯應(yīng)進(jìn)行人工實效處理，對某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進(jìn)行時效處理。毛坯鑄造時，應(yīng)防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現(xiàn)。特別是主要加工面要求更高。重要的箱體毛坯還應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。第 二 節(jié) 減速機(jī)箱體加工工藝過程及分析冶金礦山機(jī)械中應(yīng)用最多的減速機(jī)是平行軸孔圓柱齒輪臥式的，箱體是分離式結(jié)構(gòu)。毛坯常用ht15或ht2040灰口鑄鐵制作

11、，但在一些輕載荷的機(jī)器中所用的減速器體積小、結(jié)構(gòu)簡單。如蝸桿、蝸輪減速機(jī)。其毛坯的材料常用ht2040灰口鑄鐵制作。減速箱箱體為了減輕重量常將上蓋分為軸承座和罩蓋兩部分。軸承采用鑄件，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。一、 減速器箱體的主要技術(shù)要求。分離的減速器箱體的主要加工部位有：軸承支承孔、結(jié)合面、端面、底座（裝配基面），上平面、螺栓孔、螺紋孔等。對這些加工部位的技術(shù)要求有：1、減速器箱體、機(jī)蓋的上平面與結(jié)合面及機(jī)體的底面與結(jié)合面必須平行，其誤差一超過0.06/1000mm2、減速器箱體結(jié)合面的表面粗糙度ra植不超過兩結(jié)合面間隙不超過0.03mm,取0.02mm。3、軸承支承孔的軸線必須在結(jié)合面上，其誤

12、差不超過0.2mm。4、軸承支承孔的尺寸公差一般為ht，表面粗糙度ra小于1.6m，圓柱度誤差不超過孔徑公差的一半，孔距精度允許公差為0.03mm0.05mm.5、減速器箱體的底面是安裝基準(zhǔn)，保證精度為0.2mm.6、減速器箱體各表面上的螺孔均有位置度要求，其位置度公差為0.15mm二、減速器箱體的機(jī)械加工工藝過程。圖1-1圖1-2分析圖1-1和圖1-2可知。1、主要孔裝軸承支承孔2-110-0.0250.012、主要平面底座的底面和結(jié)合面，箱蓋的結(jié)合面和頂部為孔面，支承孔的端面等。3、其他加工其他主要連接孔、螺孔、銷釘孔以及一些特別的凸臺面等。軸承支承孔通常在鏜床上鏜削；加工連接孔、螺孔、銷

13、釘在鉆床上進(jìn)行，主要平面通常在龍門銑削，支承孔端面可以在鏜孔同一次安裝中加工出來。減速器箱體的機(jī)械加工過程取決于精度要求、批量大小、結(jié)構(gòu)特點、尺寸重量、大小等因素。此處還應(yīng)考慮車間的條件，中間有無熱處理工序。 由圖可知，減速器箱體整個加工工藝過程分為兩大階段，先對箱蓋和機(jī)體分別進(jìn)行加工，而后合箱對整體箱進(jìn)行加工。第一階段主要完成平面、緊固孔、油塞孔和油標(biāo)的加工，為整體合箱做準(zhǔn)備。第二階段為合裝好的箱體上加工軸承孔及其端面，第二階段加工完成后，還應(yīng)拆箱，為了保證軸承孔加工精度和拆裝后的重復(fù)精度，應(yīng)在兩階段之間安排鉗工工序，鉆鉸二定位銷孔，并打入定位銷。三、零件圖分析1.110-0.0250.01

14、兩軸孔的圓度公差0.01mm，圓柱度公差為0.01mm;2.上箱體結(jié)合面對e面的位置度公差為0.2mm;3.110的軸心線對c、d端面的垂直度公差為0.08mm，對另一軸心線的垂直度為0.046mm;4.110的軸心線對a、b的垂直度公差為0.08mm;5.下箱體結(jié)合面對c面的位置度公差為 0.2mm;6.鑄件人工時效處理； 7.零件材料th-40;8.箱體做煤油參漏試驗。四、減速器加工的工藝路線擬定工藝路線是制定工藝過程的關(guān)鍵性的一步。在擬定時應(yīng)充分調(diào)查研究。多提幾個方案，加以分析比較確定一個最合理方案。擬定工藝路線要考慮解決以下幾個問題：采用加工方法一般所能達(dá)到的公差等級和表面粗糙度以及需

15、留的加工余量(參考參數(shù))表（1-1）1.加工方法的選擇加工表面 加工方法表面粗糙度表面光潔度公差等級形狀公差加工余量說 明外圓粗 車半精車精 車細(xì) 車粗 磨精 磨研 磨256.31.60.81.00.40.11345677867891014it12it11it10it9it8it7it6it5it8it7it6it5it6it5111010887767645150.501.600.20.50.10.250.250.850.060.100.03指尺寸在直徑180以下,長度在500以下,鑄件的直徑余量內(nèi)孔鉆 孔擴(kuò) 孔粗 鏜半精鏜精 鏜細(xì) 鏜粗 鉸精 鉸粗 磨精 磨研 磨256.36.31.60.8

16、0.23.21.61.60.20.113452456679105667679101014it13it11it10it9it10it9it9it8it8it7it7it6it8it7it8it7it6it7it610898876877676540.30.51.81.01.80.50.80.10.30.10.550.040.20.20.30.20.50.10.20.010.02 指孔徑在180以下,鑄件直徑的余量.l/d2l/d=210時,加工誤差增加1.22倍平面粗刨,粗銑精刨,精銑細(xì)刨,細(xì)銑粗 磨半精磨精 磨研 磨256.30.81.60.80.80.1 1346786779791014it1

17、4it11it10it9it6it9it7it6it7it6it5 11910986867575520.92.30.250.30.160.050.030.030.010.03指平面最大尺寸500以下的鑄件的平面余量在選擇各表面的加工方法時，要綜合考慮以下因素（1）要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。（選擇時見表1-1）（2）根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在 小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。（3）要考慮被加工

18、材料的性質(zhì)，例如，淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。（4）要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求選定最終加工方法（參考表1-1）。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為it6，表面粗糙度為ra0.63m，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車半精車淬火粗磨。2加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過

19、程劃分為幾個階段：(1) 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補(bǔ)，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為it11it12。粗糙度為ra80100m。(2)半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為it9it10。表面粗糙度為ra10

20、1.25m(3)精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷.精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為it6it7，表面粗糙度為ra101.25m.(4)光整加工階段對某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為it5it6,表面粗糙度為ra1.250.32m。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同

21、，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。工序的集中與分散制訂工藝路線時，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。(1)工序集中的特點工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。(2)工序分散的特點工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況