減速箱體課設(shè)說(shuō)明書(shū)

1、機(jī)械加工工藝過(guò)程是機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程的一部分，是直接生產(chǎn)過(guò)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減速器箱體的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定

2、減速器箱體的用途Al” AI402AA5035±003圖1零件圖箱體是機(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(lái)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(lèi)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：（1）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。（2）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。（3）箱壁上通常都布置

3、有平行孔系或垂直孔系。（4）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。減速器箱體的技術(shù)要求箱體類(lèi)零件的精度要求較髙，從零件圖可歸納以下四項(xiàng)精度要求。（1）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(guò)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。其垂直度公差等級(jí)為5級(jí)。（2）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(lái)評(píng)價(jià)。主要孔為um,其它各縱向孔為Um,裝配基 準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面為Um,其它平面為、25 umo（

4、3）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)，可由鎮(zhèn)保證。（4）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(guò)程中通過(guò)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(xiàn)對(duì)安裝基面的平行度公差。在垂直 和水平兩個(gè)方向上只允許主軸前端向上和向前偏。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。減速器箱體的工藝性此零件為減速箱箱體如圖1

5、所示，其重要加工表面和次要表面為圖中1 個(gè) <>47. 2 個(gè)"35、2 個(gè)"40 的孔。設(shè)計(jì)合理的加工方法，工序數(shù)量和順序，主要保證以下精度：（1）在加工前，安排劃線(xiàn)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?gòu)U品。（2）兩個(gè)"40垂直孔的孔距117,可采用裝心軸的方法檢測(cè)。（3）兩個(gè)"35垂直孔的孔距130,可采用裝心軸的方法檢測(cè)。（4）孔"35軸心線(xiàn)與孔©40軸心線(xiàn)的垂直度公差為，可采用一次裝夾 來(lái)保證。（6）孔軸線(xiàn)與孔"47軸心線(xiàn)的垂直度公差為，可釆用一次裝夾來(lái)保證。（7）孔"75與孔

6、"47的圓跳動(dòng)公差為，可采用采用一次裝夾來(lái)保證。 確定減速器箱體的生產(chǎn)類(lèi)型根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)不同，生產(chǎn)規(guī)模也不相同，按照年產(chǎn)量的大小，可分為大量 生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、單件生產(chǎn)三種生產(chǎn)類(lèi)型來(lái)分類(lèi)。其中，成批生產(chǎn)又可分為 大批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)相似，大 批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)相似，因此生產(chǎn)上常按單件小批生產(chǎn)、中批生 產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)來(lái)劃分生產(chǎn)類(lèi)型。表1生產(chǎn)類(lèi)型的規(guī)范同半寒件的牟產(chǎn)呂"豐重型（零件質(zhì)量大中型（零件質(zhì)量輕型（篆件質(zhì)量小于單件比產(chǎn)<5<20<100小批比產(chǎn)5-1020-200100-500申批圧產(chǎn)100-300200-5

7、00500-5000大揪Q產(chǎn)300-1000500-50005000-50000大哥車(chē)產(chǎn)>1000>5000>50000減速器箱體零件一般為中型零件，其年產(chǎn)量為：5000件。由表1可知, 該零件的生產(chǎn)類(lèi)型為：大批生產(chǎn)。2確定毛坯、繪制毛坯件圖選擇毛坯材料箱體材料一般選用HT100HT400的各種牌號(hào)的灰鑄鐵，最常用的為 HT150,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)律床主軸箱可 選用耐磨鑄鐵，負(fù)荷大的主軸箱也可采用鑄鋼件。確定制

8、造方法常用毛坯種類(lèi)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：（1）依據(jù)零件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。（2）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 件釆用鑄件比鍛件合理；（3）依據(jù)生產(chǎn)類(lèi)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) 率都比較髙的毛坯制造方法。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。本零件采用 砂型鑄造機(jī)器造型。（4）確定毛坯時(shí)既要考慮毛坯車(chē)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。對(duì)于本箱體零件根據(jù)其機(jī)械性能的要求、其

9、生產(chǎn)類(lèi)型為大批大量生產(chǎn)、 其結(jié)構(gòu)外形較為復(fù)雜并且其使用新工藝技術(shù)的可能性較小，所以本箱體材料 選為鑄鐵，釆用鑄造毛坯。切削加工表面粗糙度值主要取決于切削殘留面積的髙度。影響切削殘留 面積髙度的因素主要包括：刀尖圓弧半徑、主偏角、副偏角及進(jìn)給量等。切削加工后表面粗糙度的實(shí)際輪廓形狀，一般都與純幾何因素形成的理 論輪廓有較大的差別，這是由于切削加工中有塑形變形發(fā)生的緣故。此外， 合理選擇切削液、適當(dāng)增大刀具的前角、提高刀具的刃磨質(zhì)量等，均能有效 地減小粗糙度值。確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量鑄件公差有16級(jí)，代號(hào)為CT1CT16,常用的為CT4CT13,表2列出了 大批量生產(chǎn)鑄造方法通常能夠達(dá)到

10、的公差等級(jí)。表2大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級(jí)方法公差等級(jí)CT鑄件材料鐵1砂型鑄造手工鑄造1T141T141廣141P1410131013砂型鑄造機(jī)器制造和殼型曠128、128'12曠12810曠10金屬型鑄造810曠10曠1081079壓力鑄造684飛熔模鑄造水玻璃797'97'958硅溶膠4'64、64'646根據(jù)本箱體特點(diǎn)，鑄件材料選取灰鑄鐵，其公差等級(jí)為9級(jí)。如圖1所示，各部分要求的加工余量如下：(1) 加工底面：根據(jù)參考文獻(xiàn)中，由表2-35選擇粗銃底面的要求加工 余量為2 = 3.5"(2) 加工上頂面：銃平面：118x135mm ;

11、粗錐：115x132/7/?;切削余量：z2 =；半精銖:113x13077/7/;切削余量：Zj = 2mm o(3) 35和40孔側(cè)面：錐平面：18mm；粗銃:;切削余量：乙=2mm;半精錐：14mm；切削余量：2 = 1.5?。(4) 加工40孔：鑄造孔的加工余量等級(jí)需降低一級(jí)選擇G級(jí)，再由根 據(jù)參考文獻(xiàn)表2-4查得，每側(cè)的加工余量數(shù)值為2mm,故毛坯孔的加工總余 量為Z = 4mm o精鎧余量：2 = 0.3mm ;半精鎧余量：2 = 1.7"；粗鎮(zhèn)余量：乙=2mm o計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸、公差及其偏差詳見(jiàn)表3。表3工序尺寸及公差工序名稱(chēng)工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及

12、偏差精錐40040瀘半精稚039.7 護(hù) °粗雀2038護(hù)毛坯4。36 ±2.6(5)加工035孔：與040孔同理可得，035孔的計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸、公差及其偏差詳見(jiàn)表4。表4孔工序尺寸及公差計(jì)算表工序名稱(chēng)工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精程35035 常 7半精錘034.7 嚴(yán) °粗錐2033譽(yù)毛坯4031 ±2.6(6) 加工047孔:孔；48.4 mm粗鎮(zhèn):07.2mm；切削余量：z = 1.2mm ;精鎮(zhèn):047mm；切削余量：z = 0.2mm。(7) 加工075、042孔孔：076.4 mm、042.7 inm粗鎧：°7

13、5mni、042mm；切削余量：z = 1 Amm ; z = 0.7mm繪制減速器箱體鑄造毛坯簡(jiǎn)圖毛坯簡(jiǎn)圖如圖2所示。圖2毛坯簡(jiǎn)圖3擬定減速器箱體加工工藝路線(xiàn)基準(zhǔn)的選擇1、粗基準(zhǔn)的選擇本零件為鑄造成形，在最初的工序中只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面作為 定位基準(zhǔn)。即：以箱座上表面和箱蓋與箱座的連接螺孔為粗定位基準(zhǔn)，箱座 上表面限制X軸、Y軸旋轉(zhuǎn)方向和Z軸的直線(xiàn)方向自由度，兩個(gè)孔限制Z軸轉(zhuǎn) 動(dòng)、X軸移動(dòng)、Y軸移動(dòng)，先加工出箱座下表面。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則.現(xiàn)取兩個(gè)052的孔，不加工表面輪廓作為粗 基準(zhǔn)。利用一組共兩個(gè)短V形塊支撐這兩個(gè)052的外表面作為主要定位面，消 除X、Y, X、Y旋轉(zhuǎn)四個(gè)自

14、由度。再用一對(duì)有自動(dòng)定心的窄口卡爪夾持在其外 表面上，消除Z, Z旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。2. 精基準(zhǔn)的選擇？根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則，主要考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題，對(duì)于本零件選用箱座 下表面和底座對(duì)角線(xiàn)上兩地腳螺栓孔作精定位基準(zhǔn)。從而避免了基準(zhǔn)不重合造成的誤差，從便于裝夾來(lái)講也是應(yīng)該的。箱體零件精基準(zhǔn)的選擇一般以裝配面為精基準(zhǔn)。它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于孔與底 面的距離和垂直度要求，基準(zhǔn)是重合的，沒(méi)有基準(zhǔn)不重合誤差，而且箱口向 上，觀察和測(cè)量、調(diào)刀都比較方便。表面加工方法的確定在選擇加工方法時(shí)，首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件, 選定它的最終工序方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。

15、 同一種表面可以選用各種不同的加工方法加工，但每種加工方法所能獲得的 加工質(zhì)量、加工時(shí)間和所花費(fèi)的費(fèi)用卻是各不相同的，工程技術(shù)人員的任務(wù), 就是要根據(jù)具體加工條件（生產(chǎn)類(lèi)型、設(shè)備狀況、工人的技術(shù)水平等）選用最 適當(dāng)?shù)募庸し椒?，加工出合乎圖紙要求的機(jī)器零件。本零件加工表面有：平面、內(nèi)孔、端面、螺紋孔、及小孔，材料為HT150, 按照加工表面的公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，現(xiàn)將各加工表 面的加工方法選擇如表5o表5減速箱體各表面加工方案局T憲面克面*日海疥P(guān)h /iim加丁肯卑籍體下表面IT12底座四d力轟面IT12底座卜裘面IT12IT7鉆-粕較一結(jié)鉉<1)9 孔IT1325鉆1

16、4孑LIT1325絹擴(kuò)<1)47.40、035 1.IT7箱鎧一半牯軫-赭笹47.40.35端面IT9絹輕-蒂鐵-庭削箔依頂面IT9O42孔IT9（D75 孔IT1325斫有M5螺紋孔IT7鉆-攻弦加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段?(1) 粗加工階段？粗加工的目的是切去絕大部分多于的金屬，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(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺 陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。？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 提髙生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件 產(chǎn)生

17、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(jí)為 ITiriT12o ?(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(jí)為IT曠IT10。表面粗糙度為 RalO"u mo ?(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

18、糙度為RalOymo ?工序順序的安排(1) 機(jī)械加工工序工序安排的原則：基面先行、先主后次、先粗后精、先面后孔、配套加 Xo根據(jù)工序安排原則對(duì)零件的工序安排如下：工序1:粗銃車(chē)精銃下平面。工序2：粗銃，半精銃上頂面達(dá)圖紙要求。工序3:以頂平面為基準(zhǔn)面，粗鎮(zhèn)，半精鎧，鎮(zhèn)040帶S粗錐075至尺寸，粗鎧，半精。鎮(zhèn)加至尺寸粗鎧，半精律，精鎮(zhèn)。工序4:劃出08, 6xM5, 6x仞中心線(xiàn)。工序5:鉆08, 6xM5至尺寸，6x仞沉孔04深8。工序6:粗銃，半精銃035, 040孔兩端面。工序7:以底面為基準(zhǔn)面，粗鎧，半精鎮(zhèn)035, 040孔。工序8:精鎧035, 040至尺寸。工序9:劃035, 0

19、40兩端面的M5螺孔線(xiàn)共12個(gè)，劃上頂平面4xM5螺孔 線(xiàn)。工序10:鉆孔，攻絲4xA/5o（2）熱處理工序熱處理工序在工藝路線(xiàn)中的位置，主要取決于工件的材料及熱處理的目 的和種類(lèi)。本零件所需熱處理如下：預(yù)備熱處理一正火；改善切削加工性能；消除毛坯制造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力。消除殘余應(yīng)力處理一人工時(shí)效；消除殘余奧氏體，穩(wěn)定尺寸。最終如處理一一淬火；主要用于提髙材料的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。（3）輔助工序輔助工序包括：檢驗(yàn)、清洗、去毛刺、去磁、倒棱邊、涂防銹漆及平衡 等。其中檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，它是監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施。除了 在每道工序的進(jìn)行中，操作者都必須自行檢驗(yàn)。4機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用機(jī)床設(shè)備的

20、選用正確選擇機(jī)床設(shè)備是一件很重要的工作，它直接影響工件的加工質(zhì)量， 而且還影響工件的加工效率和制造成本。選擇機(jī)床時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：(1) 機(jī)床的尺寸規(guī)格要與被加工工件的外輪廓尺寸相適應(yīng)，應(yīng)避免盲目 加大機(jī)床規(guī)格。(2) 機(jī)床的加工精度應(yīng)與被加工工件在該工序的加工精度相適應(yīng)。(3) 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工工件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)。(4) 機(jī)床的選擇應(yīng)考慮工廠的現(xiàn)有設(shè)備條件。如果工件尺寸太大，精度 要求過(guò)髙，沒(méi)有相應(yīng)設(shè)備可供選擇時(shí)，就需改裝設(shè)備或設(shè)計(jì)專(zhuān)用機(jī)床。銃床選用:X61o鎧床選用：T68o鉆床選用：Z35o工藝裝備的選用由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工 表面質(zhì)量

21、，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工 藝的一個(gè)重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強(qiáng)度和韌度，高耐磨性，良 好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。刀具：銃平面選擇：三面刃盤(pán)銃刀；銃孔側(cè)面選擇：高速鋼立銃刀；鎧 孔選擇：?jiǎn)稳墟?zhèn)刀；鉆孔選擇：莫氏錐柄麻花鉆；鉆錐孔選擇：專(zhuān)用鉆頭； 鉆階梯孔選擇：復(fù)合鉆頭；量具：游標(biāo)卡尺。5切削用量、時(shí)間額定的計(jì)算切削用量的計(jì)算工序1粗銃底面背吃刀量的確定:取聽(tīng)=3mm o進(jìn)給量的確定：根據(jù)參考文獻(xiàn)，由表5-19選取fz=0A2mm/ro切削速度的確定：根據(jù)參考文獻(xiàn),由表5-20取23加/min。銃削速度計(jì)算：由公式” 空，參照

22、參考文獻(xiàn)（2）中表4-18所列X61式臥式銃床的主軸轉(zhuǎn)速, 7ttl取轉(zhuǎn)速7? = 400/7min再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出實(shí)際銳削速度v = 251.2?/min。工序3由工序1的切削用量計(jì)算，同理可得：粗鎮(zhèn)孔工步：ap = 3mm ; f. = 0.3mm/ r ; n = 650/7 min ;實(shí)際銃削速度 v = 81.64加/ min o半精鎮(zhèn)工步：ap = 2mm ; £ = 0.2mm/f . n_gQOr/min ;實(shí)際銃削速度 v = l00.48m/min o精鎮(zhèn)工步：ap =; f. = 0.15/mz/r ; n = 650/7min ；實(shí)際銃削速度 v =

23、 81.64?/min。工序7鉆M5的孔:p = l.Smm ； f： = 0. 3nvn / r ; n = 1300/7 min ;實(shí)際銃削速度 v = 20.41m/min o時(shí)間額定的計(jì)算（1）基本時(shí)間7；的計(jì)算工序1一一粗錐底面:根據(jù)文獻(xiàn)，由表5-34可得銃刀銃平面的基本時(shí)間計(jì)算公式:7 仏式中：平 面長(zhǎng)度 / = 180?； /2 =2 5mm, /, = 3mm ; /( = a e (d ae) + (1 3), 因此 / = j35x(20035)+ 2 = 6897m。fMz = / x 7? = 0.12 x 400 = 48mm / nin ;取 i = l將上述結(jié)果代入公式十,則該工序基本時(shí)間為180+3 + 689.748a 181$ °工序3根據(jù)根據(jù)參考文獻(xiàn)，由表5-39可得鎮(zhèn)孔的計(jì)算公式:L . / + 厶 +.f =i =!i7加 加計(jì)算可得：工步1: t = 445;工步2: y=54s;工步3: ,=88.65 0 工序7根據(jù)根據(jù)文獻(xiàn)，由表5-41可得鉆孔的計(jì)算公式:t = L _ / + / +厶7血 加計(jì)算可得:=27.0（2）輔助時(shí)間的計(jì)算一般按基本時(shí)間的15%20%估算。