減速器箱體零件的機械加工工藝設計

1、目錄一、二、產(chǎn)品的概述產(chǎn)品圖三、有關零件的說明和設計要求四、計算生產(chǎn)綱領確定生產(chǎn)類型五、材料的選擇和毛坯的制造方法的選擇即毛坯圖六、確定加工余量七、基準的選擇和分析八、加工工作量及工藝手段組合九、工藝過程：十、重要工序卡片十一、切削力和加緊力的計算十二、夾具原理圖 十三、實習心得 十四、參考書和參考資料目錄、產(chǎn)品的概述變速器箱體在整個減速器總成中的作用是起支撐和連接的作用的，它把各個零件連接起來，支撐傳動軸，保證各傳動機構的正確安 裝。變速器箱體的加工質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接影響到軸和齒輪等零件位 置的準確性，也為將會影響減速器的壽命和性能。變速器箱體是典型的箱體類零件，其結構和形狀復雜，壁薄，外

2、部為了增加其強度加有很多加強筋。有精度較高的多個平面、軸承孔， 螺孔等需要加工，因為剛度較差，切削中受熱大，易產(chǎn)生震動和變形。、產(chǎn)品圖三、有關零件的說明和設計要求零件名稱設計說明機蓋減速器箱體鑄成后，應清理并進行時效處理。機蓋和機座合箱后，邊緣應平齊，相互錯位每邊不大于2 mm應檢查與機座接合面的密封性，用0.05 m塞尺塞入深度不得大于結合面寬度的1/ 3,用涂色法去檢查接觸面積達每個結合面一個 斑點。與機座連接后，打上定位銷進行鏜孔，鏜孔時接合面處禁放任何 襯套。安裝滾動軸承的空隙的粗糙度是Ra1.6。機械加工未標注偏差尺寸處精度為IT12。鑄造尺寸精度為IT18。軸承孔端面和軸心的垂直度

3、為0.010，圓柱度為0.012。未注明的倒角為2X 45,粗糙度為Rz50未注明的鑄造倒角半徑為R= 3 5 m機座機座的上端面的粗糙度為Ra1.6。機箱蓋和機座的接合面處的平面度為0.025。窺視口面的粗糙度為Rz50b軸承孔的同軸度為0.03。軸承孔的中心位置度為0.60。軸承孔的上偏差是0.040 ,下偏差是0。軸承孔的內(nèi)壁的粗糙度為 Ra2.5。機座不得漏油。四、計算生產(chǎn)綱領確定生產(chǎn)類型年產(chǎn)量Q= 10000（件/ 年），該零件在每臺產(chǎn)品中的數(shù)量 n=1 （件 /臺），廢品率a= 3%,備品率5%。由公式 N= Qx n （1+a + B）得：N = 10000X 1x（ 1 + 3

4、% + 5%） =10800查表（機制工藝生產(chǎn)實習及課程設計中表 61）確定的生產(chǎn) 類型為大量生產(chǎn)。因此，可以確定為Y流水線的生產(chǎn)方式，又因為在加工箱蓋和底 座的時候有很多的地方是相同的, 所以可選擇相同的加工機床, 采取 同樣的流水線作業(yè), 到不同的工序的時候就采用分開的方法, 所以可 以選擇先重合后分開再重合的方式的流水線作業(yè)。雖然是大批量生 產(chǎn),從積極性考慮,采用組合機床加工,流水線全部采用半自動化的 設備。五、材料的選擇和毛坯的制造方法的選擇即毛坯圖1、材料的選擇 由于減速器箱體的外形與內(nèi)形狀相對比較復雜, 而且它只是用來起連接作用和支撐作用的，綜合考慮，抗拉強度小于200MPa所以我

5、們可以選用灰口鑄鐵（HT200 ,因為鑄鐵中的碳大部分或全部以自 由狀態(tài)片狀石墨存在。斷口呈灰色。它具有良好鑄造性能、切削加工 性好，減磨性，加上它熔化配料簡單，成本低、廣泛用于制造結構復 雜鑄件和耐磨件，又由于含有石墨， 石墨本身具有潤滑作用，石墨 掉落后的空洞能吸附和儲存潤滑油，使鑄件有良好的耐磨性。此外， 由于鑄件中帶有硬度很高的磷共晶， 又能使抗磨能力進一步提高， 這對于制備箱體零件具有重要意義。如果沒有HT200時此種材料可以用 45號鋼，經(jīng)正火或退火處理就可以達到強度和韌性。.2、毛坯的制造方法由于我們所需要的產(chǎn)量比較大，還有鑄鐵可以滿足零件的性能需 要，所以我們可以選擇制造毛坯的

6、方法為 金屬模機器造型。根據(jù)零件 圖可知，減速箱上的孔除主要的軸承孔是鑄造的外，其它的孔都是加工出來的。因為查表得：在大量生產(chǎn)的時候通孔的最小直徑是1215伽。這些不鑄造的孔都是在加工的過程中加工。由于減速器箱體為大批量生產(chǎn)，分成上下兩半采用兩箱造型。采 用中注式澆注系統(tǒng)，上面設幾個冒口。在直澆道下面設有橫澆道。澆 注的時候重要的加工面應該向下，應為鑄件的上表面容易產(chǎn)生砂眼、 氣孔等。由于盡量使鑄造工藝簡單只采用一個分型面，這樣可以提高 鑄造的精度。3、毛坯圖，（見附圖）六、確定加工余量查金屬機械加工工藝人員手冊，查出各加工面的加工余量， 并在毛坯圖上標出上箱結合面：6.5 1.5輸入軸承孔端

7、面：5.5 2.5輸入軸承孔：R6.0 1.2輸出軸承孔端面：5.0 一 2.0輸出軸承孔：R6.0 1.2窺視孔端面：4.0 1.0下箱結合面：6.5_1.5 下箱底面：4.5_1.5下箱排油孔端面：4.0_1.0七、定位基準的選擇和分析工件工序內(nèi)容定位基準上箱粗銑箱蓋結合面上箱的凸緣面鉆上箱結合面的螺栓孔上箱的凸緣面粗精銑窺視孔面上箱結合面鉆吊環(huán)孔上箱結合面精銑、細銑上箱結合面上箱的凸緣面下箱粗銑下箱結合面下箱底面粗銑下箱底面上箱的凸緣面鉆下箱底面螺栓孔上箱的凸緣面鉆下箱結合面螺栓孔下箱底面鉆油槽孔、排油孔螺孔下箱底面銑排油孔面、排油孔攻絲下箱底面锪油槽孔及結合面螺栓孔下箱底面锪下箱底面螺

8、栓孔下箱結合面合箱后粗、精銑軸承孔端面下箱底面鏜軸承孔面螺孔并攻絲下箱底面鉆軸承孔端面螺孔并攻絲下箱底面八、加工工作量及工藝手段組合減速器箱體要加工共有九個面，上箱結合面、窺視孔臺階面、下箱結合面、下箱底面、下箱排油孔臺階面、輸入軸承孔端面、輸入軸承孔端面。此外，除了要鏜軸承孔外，還要加工的有上下箱螺栓孔， 上箱吊環(huán)孔、窺視孔臺階面、下箱底面螺栓孔、游標空、排油孔、油 槽、上下箱定位銷孔。下面查工序確定各工序的尺寸和偏差1、輸入軸承孔A加工工序：擴孔一粗鏜一半精鏜-精鏜一細鏜B、工序余量：擴孔后132，粗鏜5,半精鏜2.6，精鏜0.3，細 鏜0.1C 工序公差：毛坯1.2，粗鏜052，半精鏜0

9、25，精鏜0T9，細鏜OT04D 工序尺寸：細鏜:-140。040，精鏜:-139.9。0.1，半精鏜叮-139.6。25，粗鏜-137o.51擴孑L 132，毛坯叮4301.22、輸入軸承孔端面A加工工序：粗銑一精銑B、工序余量：粗銑3.0，精銑2.0C工序公差：毛坯2.5,粗銑036,精銑0T23D 工序尺寸：精銑350。0.23，粗銑352。0.36，毛坯355 2.53、輸出軸承孔A加工工序：擴空一粗鏜一半精鏜-精鏜一細鏜B、工序余量：擴孔后132，粗鏜5,半精鏜2.6，精鏜0.3，細鏜0.1C 工序公差：毛坯1.2 ,粗鏜052,半精鏜025,精鏜0T9,細鏜OT04D 工序尺寸：細

10、鏜:-14Oo040，精鏜:-139.9o0.1，半精鏜:-139.6嚴，粗鏜137。串51，擴孔132，毛坯e 1301.24、輸出軸承孔端面A、加工工序：粗銑一精銑B、工序余量：粗銑3.0，精銑2.0C工序公差：毛坯4.0,粗銑0T36，精銑023D工序尺寸：精銑35000.23，粗銑35400.36，毛坯360_4.05、上箱結合面A、加工工序：粗銑一精銑一細銑B、工序余量：粗銑后17,精銑1.6，細銑0.4C、 工序公差：毛坯_1.5，粗銑0T5f，精銑0Z，細銑0爲D工序尺寸:細銑15；0.090，精銑15.4嚴，粗銑1700.59，毛坯201.56、下箱結合面加工工序:粗銑一精銑一

11、細銑B、工序余量:粗銑后17,精銑1.6，銑細0.4工序公差:工序尺寸:毛坯1.5，粗銑059，精銑0T185，細銑需9細銑 15；0.090，精銑 15.400.18，粗銑 1700.59，毛坯 201.5A加工工序：粗銑B、工序余量：粗銑C工序公差：毛坯7、窺視口臺階面4.01.0，粗銑黑D 工序尺寸：粗銑15o0.11 ,毛坯19 _ 1.08、下箱底面A加工工序：粗銑B、工序余量：粗銑4C工序公差：毛坯1.5 ,粗銑0T29D工序尺寸：，粗銑2500.290，毛坯29 1.59、排油孔處臺階面A加工工序：粗銑精銑B、工序余量：粗銑2.0，精銑1.0C工序公差：毛坯1.0,粗銑黑，精銑0

12、T10D工序尺寸：精銑8；0.07，粗銑900.11，毛坯11 1.0九、工藝過程：在擬定工藝過程的時候應考慮，先面后孔，先粗后精，工序適當?shù)仍瓌t。整個加工工藝過程可分為兩大部分， 第一部分是上下箱體的 分別加工，第二部分是合箱后的加工，兩步之間應安排鉗工工序，鉆 鉸兩定位孔，并打入定位銷。上箱:工序工序名稱工序內(nèi)容定位基準設備刀具1毛坯鑄造2熱處理人工時效處 理3粗銑粗銑上箱結 合面上箱凸緣面X53T硬質(zhì)合金面 銑刀4鉆鉆螺栓孔上箱凸緣面Z35T麻花鉆，絲錐5粗銑粗銑窺視孔 面上箱結合面及凸緣面X53T硬質(zhì)合金面 銑刀6鉆鉆窺視孔面 攻絲鉆兩吊 環(huán)上箱側面及凸緣面Z53T麻花鉆7檢杳檢查窺視

13、孔 面螺孔深度8攻絲窺視孔面螺 孔攻絲上箱結合面、凸緣側面Z53T絲錐9锪平锪平螺栓孔上箱結合面、凸緣面組合锪 床10精銑精銑上箱結 合面上箱凸緣面、軸承孔側面硬質(zhì)合金面 銑刀11細銑細銑上箱結合面硬質(zhì)合金面銑刀（如果是小批單件生產(chǎn)，加工工藝過程中應安排劃線的工序，但由于是大批生產(chǎn)，采用流水線生產(chǎn)，故省略劃線工序。）下箱:工序工序名稱工序內(nèi)容定位基準設備刀具1毛坯鑄造2熱處理進行人工時效處理3粗銑粗銑下箱結合面下箱底面，側面，軸承孔X53K硬質(zhì)合金面銑刀4粗銑粗銑下箱底面下箱接合面，側面，凸緣面X53K硬質(zhì)合金面銑刀5鉆鉆下箱底面螺栓孔排油 孔下箱接合面，側面，凸緣面Z35錐柄麻花鉆6攻絲排油

14、孔攻絲下箱接合面，側面，凸緣面Z35錐柄麻花鉆、絲錐7鉸位底座上的螺栓孔鉆擴鉸下箱接合面，側面，凸緣面Z35長刃機用鉸刀8鉆鉆下箱接合面螺栓孔下箱底面，兩螺栓孔，凸緣 面Z35錐柄麻花鉆、絲錐9锪平下相結合面螺栓孔锪平下箱底面，兩螺栓孔，凸緣 面Z35錐柄麻花鉆、絲錐10鉆鉆油標孔下箱接合面，側面，凸緣面Z35錐柄麻花鉆、絲錐11銑精細銑下箱結合面下箱底面，側面，凸緣面X53K硬質(zhì)合金面銑刀（由于下箱有兩凸緣面的原因，因此下箱接合面與底面上螺栓孔的锪 平不能用組合鉆床直接锪平，而必須采用特殊的刀桿，把套式锪鉆插 裝在特殊刀桿上來锪平螺栓孔。而且還應該先讓刀桿穿過螺栓孔，在 裝上套式锪鉆，然后再

15、進行反锪。）合箱后:工序工序名稱工序內(nèi)容定位基準設備刀具1鉗工合箱，螺栓聯(lián)接、 鉆兩定位銷孔、打入定位銷下箱底面鉗工臺2粗銑粗銑軸承孔端面下箱底面及兩定位用工藝銷孔X63T硬質(zhì)合金面銑刀3精銑精銑軸承孔端面下箱底面及兩定位用工藝銷孔X63T硬質(zhì)合金面銑刀4鏜粗鏜、半精精鏜兩軸承孔下箱底面及兩定位用工藝銷孔T68硬質(zhì)合金鏜刀5鉆鉆軸承孔端面螺孔下箱底面及兩定位用工藝銷孔Z35錐柄麻花鉆6檢杳檢查螺孔深度7攻絲軸承孔端面螺孔攻絲下箱底面及兩定位用工藝銷孔Z35絲錐8鉗工拆箱，去毛刺，清洗，合箱，打標記鉗工臺9終檢杳（因為兩軸承孔的左右端面成對稱分布， 且端面上的螺孔也呈對稱分布。因此，在加工端面，

16、軸承孔以及螺孔時，綜合考慮到受力和生產(chǎn)效率，采用兩左右端面同時加工的方式。）十、重要工序卡片選用工序為精銑下箱結合面1、機床的選擇：銑接合面需要立式銑床，再根據(jù)箱體的體積，查手冊選擇銑床X53K機床功率為10KW2、刀具的選擇：因為加工面寬度較大，銑刀選擇硬質(zhì)合金鑲齒套式面銑刀。箱體材料為鑄鐵，則刀具材料選擇YG8據(jù)加工面寬度：B=350mm選擇銑刀直徑D=400mm3、求切削速度及刀具轉速：查手冊得：T=420, B=350, z=14, Sz=0.28mmmin,切削深度t=1.6mm。將數(shù)據(jù)代入上面的公式得：v=85.65mmmi n貝心 銑刀每分鐘的轉數(shù)n= =68.16轉/minnD

17、4、 銑削加工工時計算：查表知T基本=L L1 L2Sm式中：L為走刀長度，L=590mmL2為切入長度，查表得：L2 = 104mmL3為超出長度，查表得：L3=5mmSm 為工作臺進給量，Sm = Sz *z* n=267mm/mi n將數(shù)據(jù)代入上式中，得T基本=2.67min。查表得：T輔助=(1520)%*T基本T組織服務= (57) %*T基本T技術服務 =(1015)%* T基本T間歇 =(26)%* T基本T準備終結=(35)%* T基本由上面公式得：v Ti =(3550)%* T基本貝卩：T單件=(1.351.50)% T基本=3.74min工序卡片見附錄1一、切削力和夾緊力

18、的計算本工序(精銑下箱接合面)是一次走刀，四個夾塊對稱分布1, 單位切削力P。查手冊知：P=W39*ka其中：a為切削厚度，a=1.6mmk為材料強度修正系數(shù)，k=1.0則:P=112.2( kg/ mm2)2, 主切削力Pz及各分力。查手冊知：Pz=BS匹1000V其中：B為銑削寬度，B=350mmSm為工作臺進給量，Sm =267mm/mint為切削深度，t=1.6mm。v為切削速度，v=85.65mm/min。將上面的數(shù)據(jù)代入公式，得Pz=195.5kg化為力學單位，Pz=195.5kg*9.8 n/kg=1916.1N查手冊知：P水平 =(0.30.4) Pz =0.35* Pz =670.6NP橫向=(0.850.95) Pz =0.9* Pz =1724.5NP軸向=(0.500.55) Pz =0.50* Pz =958N3，查摩擦系數(shù)和安全系數(shù)。摩擦系數(shù)：底座面與箱體定位面摩擦系