毕业设计论文-减速器体加工工艺及组合机床设计.doc
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安徽科技学院工学院毕业设计（论文）
目录
摘要 -2-
关键词 -2-
1前言 -2-
2减速器体加工工艺设计 -4-
2.1减速器体加工工艺分析 -4-
2.1.1减速器体的用途 -4-
2.1.2减速器体的技术要求 -4-
2.1.3审查减速器体的工艺性 -5-
2.2确定毛坯，绘制毛坯简图 -5-
2.2.1选择毛坯 -5-
2.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 -5-
2.3拟订减速器体加工工艺路线 -7-
2.3.1定位基准的选择 -7-
2.3.2确定加工方案 -7-
2.3.3加工阶段的划分 -8-
2.3.4工序的集中与分散 -8-
2.3.5工序顺序的安排 -8-
2.3.6确定工艺路线 -8-
2.4加工余量、工艺尺寸和公差的确定 -9-
2.5切削用量、时间定额的计算 -13-
2.5.1切削用量的计算 -13-
2.5.2时间定额的计算 -21-
3组合机床总体设计 -31-
3.1组合机床工艺方案的拟订 -31-
3.1.1确定组合机床工艺方案 -31-
3.2切削用量的确定 -32-
3.2.1组合机床切削用量的确定 -32-
3.3组合机床总体设计 -33-
3.3.1被加工零件工序图 -33-
3.3.2加工示意图 -33-
3.3.3机床联系尺寸总图 -34-
4组合机床多轴箱设计 -35-
4.1通用多轴箱设计 -35-
4.1.1绘制多轴箱设计原始依据图 -35-
4.1.2轴的计算 -36-
4.1.3拟订传动路线 -37-
结束语 -39-
参考文献 -39-
ABSTRACT. -41-
减速器体加工工艺及组合机床设计
摘要：
组合机床是根据工件加工的需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。
本文主要进行了减速器零件的结构工艺性分析，针对孔的加工工序，制定了详细的工艺化程序。
分析确定了组合机床的传动方案，进行了主要零部件的设计和计算，绘制了组合机床的传动系统图，设计了多轴箱的展开图。
其研究结果可以为其他相关设计提供借鉴。
关键词:
组合机床减速器体工艺多轴箱通用部件
1前言
现代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。
近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。
这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不断发展。
近20年来，组合机床自动线技术取得了长足进步，自动线在加工精度、生产效率、利用率、柔性化和综合自动化等方面的巨大进步，标志着组合机床自动线技术发展达到的高水平。
自动线的技术发展，刀具、控制和其它相关技术的进步以及用户需求变化起着重要的推动作用，其中，特别是CNC控制技术对自动线结构的变革及其柔性化起着决定性作用[2]。
组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备，目前，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。
其中，特别是汽车工业，是组合机床和自动线最大的用户。
如德国大众汽车厂在Salzgitter的发动机工厂，90年代初所采用的金属切削机床主要是自动线（60%）、组合机床（20%）和加工中心（20%）。
显然，在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床和自动线。
因此，组合机床及其自动线的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力[3]。
自动线相对新的解决办法是柔性自动线。
它是由组合——模块原理建立的并配备NC系统的单独机床和部件所组成。
在柔性自动线上可保证实现复杂的工艺循环，并可在短时间内自动重调被制造的零件，它不仅可重调在设计阶段的熟知零件，而且还可重调新零件（当外廓尺寸，工序的成分，加工精度相符的条件下），设备本身的NC系统和上级控制系统的联网可使准备过程，生产和预测技术状况自动化，并可使车间或工厂内的整个生产过程计算机化。
必要时在柔性自动线内可纳入单独的辅助组合机床和专用机床。
柔性自动线在定期改变生产计划时对制造宽广品种的复杂型面零件最为有效。
在柔性自动线内采用带NC的通用机床模块和加工中心，从而在一系列情况较带回转工作台和多主轴头的传统的组合机床有效。
新柔性自动线的安装时间较传统的自动线少得多。
在柔性自动线成分内易于纳入任意数量的加工中心和机床模块[4]。
据专家意见，柔性自动线在经济上较带刚性的传统自动线（整体自动线）有效，首先初次费用较少，而且配有独立装料装置的柔性设备可按阶段使用，传统自动线由专用机床所组成，而柔性自动线由配有CNC型的数控系统的标准车床和加工中心所组成。
因此，柔性自动线可根据生产需要快速改型。
柔性还有一个优点是不必采用专用刀具。
根据预测，原理新的柔性自动线结构在21世纪可找到广泛的应用。
据专家意见，这种柔性自动线可保证某些技术的发展方向的突破口（在结构上显著简化、扩大通用化和降低设备价格的条件下可提高柔性和高速加工的可能性）[5]。
由组合机床组成的自动生产线因为具有高效的特点广泛用于大批量生产。
但是,随着机床技术的发展,目前自动生产线有被加工中心取代的趋势,这是由自动生产线和加工中心两方面原因所致。
自动线所加工的零件品种单一,若改变加工品种需要对自动线进行改造;自动线中有一台机床发生故障时,将造成全线停产,这对企业的发展和组织生产都是不利的。
近年来,加工中心发展很快,新型的加工中心已具备了用于大量生产的能力,而且克服了自动线的缺点。
在加工中心上只需更换夹具和程序,即可改变加工品种;在加工中心上一般采用工序集中的方式加工零件,由多台加工中心完成同一工作,某一台机床出现故障时,对生产影响不大。
现在,由加工中心组成的柔性生产线集中了自动生产线和加工中心的优点,倍受一些大型用户青睐。
在美国CINCINNATI公司为一家用户设计制造的柔性生产线上,同时生产21种不同的箱体。
这条生产线主要由数台加工中心（加工中心的数量可以根据需要增减）和一条用于输送各品种夹具的主输送道组成。
工人只需将某一工件装夹到该工件的夹具上,输送道即可自动将夹具送入第一台加工中心,加工中心根据夹具的型号,调出相应的程序进行加工,加工完成后,夹具自动退回输送道,输送道将其送至下一台加工中心,随后,下一夹具进入第一台加工中心,以此类推,加工完成后,由工人卸下工件。
全线由中央计算机控制,中央计算机除与各加工中心和输送道的控制系统相联外,还与刀具测量间相联,将测量数据输入各加工中心,加工中心则根据刀具参数调整切削参数,以保证加工精度。
只要输送道上有足够装有工件的夹具,生产线可在无人看管的情况下工作,直至输送道上所有工件全部加工完毕,生产线自动停止工作,工时利用率在90%以上。
可以说加工中心和柔性生产线将主导下一世纪的机械制造业,我国机床厂家应根据这一情况制订和调整自己的技术发展规划[6]。
2减速器体加工工艺设计
2.1减速器体加工工艺分析
2.1.1减速器体的用途
减速器体是用于存放减速器箱体类零件。
2.1.2减速器体的技术要求
按表1—1形式将该减速器体的全部技术要求列于表1—1。
表1—1减速器体技术要求表
加工表面
尺寸及偏差（mm）
公差及精度等级
表面粗糙度Ra
m
行位公差/mm
减速器体左端面
117
IT11
3.2
减速器体右端面
117
IT11
3.2
减速器体前端面
130
IT11
3.2
减速器体后端面
130
IT11
3.2
40mm
IT7
1.6
35mm
IT7
1.6
42mm
42
IT11
6.3
47mm
IT7
1.6
75mm
75
IT13
25
75mm孔的上表面
2
IT13
25
47mm孔
45
IT7
1.6
8mm
8
IT7
1.6
9mm
9
IT13
25
14mm
14
IT13
25
14mm上表面
8
IT13
6.3
底座高度15
20
IT13
6.3
减速器体中有好多孔，为了确保装进的轴具有准确的位置，对孔的内表面加工精度要求较高，可以保证良好的可靠性和稳定性。
轴孔mm的轴线相对mm的中心轴线的垂直度要求为0.05mm，而mm的轴孔的中心轴线相对于mm的中心轴线的垂直度也为0.05mm，75mm轴孔的中心轴线相对于mm的轴线的圆跳动为0.02mm。
综上所述，减速器体的各项技术要求制订较为合理。
2.1.3审查减速器体的工艺性
分析减速器体的零件图可知，减速器体的底面、顶面和凸台均要求切削加工，减速器体上还有好几个轴孔，需要用镗床镗出来，而且孔与孔之间还有垂直度的要求，垂直度之间都是相互关联的，先加工mm的孔，再加工mm的孔，因为mm孔的中心轴线的垂直度是相对于mm孔的中心轴线，最后加工mm孔，mm孔的中心轴线的垂直度又是相对于mm孔的中心轴线。
这样就能很好保证垂直度的要求，再加上用8mm销钉夹紧，可以保证精度等级的要求。
2.2确定毛坯，绘制毛坯简图
2.2.1选择毛坯
最常用的毛坯种类有铸件毛坯和锻件毛坯，用于铸造的材料有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、有色金属等，由于减速器体是箱体类零件，且材料是灰铸铁（HT150），因此可确定为铸件毛坯。
减速器体的轮廓尺寸不大，并且生产类型属于大批生产，为提高生产率和铸件精度，宜采用砂型铸造机器造型和壳型。
2.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
（1）公差等级
由于减速器体的功用和技术要求，确定减速器体的公差等级为普通级。
查表2—1的公差等级为CT10[7]。
（2）减速器体表面粗糙度
由减速器体的零件图可知，减速器体的各加工表面的粗糙度均大于等于1.6m。
（3）铸件毛坯的尺寸
对减速器体的零件图进行了分析和计算，可大致确定铸件外廓包容的长度、宽度和高度，l=180mm,b=176mm,h=133mm。
（4）确定铸件的尺寸公差和机械加工余量，如下表1—2所示：
（5）绘制减速器体的毛坯简图
由表1—2的结果所得，绘制毛坯简图如下图1—1：
图1—1减速器体的毛坯
表1—2减速器体铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量
项目
机械加工余量/mm
尺寸公差/mm
备注[8]
顶面长130
6.5
2.5
表3.1—26和表3.1—21
底面180
5.0
2.8
表3.1—26和表3.1—21
底面厚15
4.5
2.0
表3.1—26和表3.1—21
顶面宽117
6.5
2.5
表3.1—26和表3.1—21
孔径35
4.5
1.8
表3.1—26和表3.1—21
孔径40
4.5
2.0
表3.1—26和表3.1—21
孔径47
4.5
2.0
表3.1—26和表3.1—21
孔径42
4.5
2.0
表3.1—26和表3.1—21
锥孔8
4.5
1.5
表3.1—26和表3.1—21
孔9
4.5
1.5
表3.1—26和表3.1—21
孔14
4.5
1.5
表3.1—26和表3.1—21
2.3拟订减速器体加
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