小型涡轮减速器箱体零件的机械加工工艺规程课程设计.docx

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小型涡轮减速器箱体零件的机械加工工艺规程课程设计

课程设计

设计题目：

设计小型涡轮减速器箱体零件的机械加工工艺规程

班级：

学号：

姓名：

指导教师：

课程设计任务书………………………………………………………4

小型涡轮减速器箱体零件图…………………………………………5

设计要求………………………………………………………………6

课程设计说明书………………………………………………………7

1零件的分析……………………………………………………………8

1.1零件的作用……………………………………………………8

1.2零件的工艺性分析……………………………………………8

2零件的生产类型………………………………………………………9

2.1生产纲领………………………………………………………9

2.2生产类型及工艺特征…………………………………………9

3毛坯的确定…………………………………………………………10

3.1确定毛坯类型及其制造方法………………………………10

3.2估算毛坯的机械加工余量…………………………………10

3.3绘制毛坯简图………………………………………………11

4定位基准选择………………………………………………………12

4.1选择精基准…………………………………………………12

4.2选择粗基准…………………………………………………12

5拟定机械加工工艺路线……………………………………………13

5.1选择加工方法………………………………………………13

5.2拟定机械加工工艺路线……………………………………13

6加工余量及工序尺寸的确定………………………………………16

6.1确定290mm上、下端面的加工余量及工序尺寸……………16

6.2确定215mm左、右端面的加工余量及工序尺寸……………17

6.3确定135mm前、后端面的加工余量及工序尺寸……………18

6.4确定Ф180mm孔的加工余量及工序尺寸…………………19

6.5确定Ф90mm孔的加工余量及工序尺寸……………………19

7设计总结……………………………………………………………20

机械加工工艺卡片……………………………………………………22

机械加工工艺过程卡片………………………………………………23

工序卡片………………………………………………………………24

参考文献………………………………………………………………29

机械制造工艺学课程设计任务书

题目：

设计小型涡轮减速器箱体零件的机械加工工艺规程

内容：

1、零件图1张

2、毛坯图1张

3、机械加工工艺卡片1套

4、课程设计说明书1份

设计要求

1.产品生产纲领

（1）产品的生产纲领为300台/年，每台产品箱体数量1件

（2）减速器箱体的备品百分率为8%，废品百分率为0.8%

2.生产条件和资源

（1）毛坯为外协件，生产条件可根据需要确定

（2）现可供选用的加工设备有：

X5030A铣床1台

X6132铣床1台

T617A镗床1台

Z3032钻床1台

各设备均达到机床规定的工作精度要求，不再增加设备

1零件的分析

1.1零件的作用

箱体类零件是机器及其部件的基础件之一。

它将一些轴、轴承、套、齿轮等零件装配在一起，使其保持正确的相互位置关系，并按规定的运动关系协调动作，完成某种远动。

因此，箱体类零件的加工质量对机器的精度、性能和寿命有着直接关系。

涡轮减速器箱体的功用如上述所示，其特点有许多精度要求不同的孔和平面组成，内部结构比较简单但壁的厚薄不均匀，加工的难度较大。

1.2零件的工艺性分析

涡轮减速器箱体的主要技术要求有：

1.两对轴承孔的尺寸精度为IT8，表面粗糙度Ra值为1.6um，一对Ф90的轴承孔和一对Ф180的轴承孔同轴度公差分别为0.05mm、0.06mm，其中两对轴承孔轴线的垂直度公差为0.06mm；

2.铸件不得有砂眼、疏松等铸造缺陷；

3.非加工表面涂防锈漆；

4.铸件进行人工时效处理；

5.箱体做煤油渗漏实验；

6.材料HT200。

表1涡轮减速器箱体的主要加工技术要求

箱体Ф180轴承孔

直径：

Ф180（+0.035，0）

公差：

IT8

表面粗糙度Ra：

1.6μm

Ф180（+0.063，0）与Ф90（+0.027，0）中心距

距离：

100±0.12

公差：

IT10

箱体Ф90轴承孔

直径：

Ф180（+0.027，0）

公差：

IT8

表面粗糙度Ra：

1.6μm

Ф90（+0.054，0）孔对Ф180（+0.035，0）的形位公差

特征项目：

同轴度

公差值：

Ф0.06

基准：

轴线

Ф180（+0.035，0）孔对Ф180（+0.035，0）的形位公差

特征项目：

同轴度

公差值：

Ф0.06

基准：

轴线

Ф180（+0.063，0）孔对Ф90（+0.054，0）的形位公差

特征项目：

垂直度

公差值：

0.06

基准：

轴线

2零件的生产类型

2.1生产纲领

根据任务书已知:

（1）产品的生产纲领Q=300台/年。

（2）每台产品中减速器箱体的数量n=1件/台。

（4）减速器箱体的废品百分率b=0.8%。

（3）减速器箱体的备品百分率a=8%。

主轴承盖的生产纲领计算如下:

N=Qn（1+a）（1+b）

=300x1x（1+8%）（1+0.8%）

=327（件/年）

2.2生产类型及工艺特征

小型涡轮减速器箱体属于箱体类零件，由此根据附表2《机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点》可确定，减速器箱体属于轻型机械。

根据减速器箱体的生产纲领（327件/年）及零件类型型（轻型机械），由附表2可查出，减速器箱体的生产类型单件小批量生产，工艺特征见表2。

表2主轴承盖的生产纲领和生产类型

生产纲领

生产类型

工艺特征

327件/年

单件小批量生产

（1）毛坯采用木模手工造型的制造方法，精度低、加工余量大

（2）加工设备采用通用机床，按类别和规格大小，采用机群式排列布置

（3）工艺装备采用通用夹具或组合夹具，必要时采用专用夹具，采用通用刀具和量具

（4）用简单的加工工艺过程卡管理生产

（5）生产效率低、成本高，对操作工人的平均技术水平要求高

3毛坯的确定

3.1确定毛坯类型及其制造方法

按技术要求涡轮减速器箱体的材料是HT200，其毛坯是铸件。

铸铁容易成型、切削性能好、价格低廉，并且具有良好的耐磨性和减振性，也是其它一般箱体常用的材料。

故其毛坯类型为铸件。

根据涡轮减速器箱体的材料，查附表2《机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点》可得出，对于单件小批量生产，一般采用木模手工造型。

3.2估算毛坯的机械加工余量

采用木模手工造型的涡轮减速器箱体零件毛坯的精度低，加工余量大，其平面余量一般为7～12mm，孔在半径上的余量为8～14mm。

为了减少加工余量，无论是单件小批生产还是成批生产，均需在两对轴承孔位置在毛坯上铸出预孔。

根据涡轮减速器箱体零件毛坯的最大轮廓尺寸（290）和加工表面的基本尺寸（按最大尺寸290），查附表6《铸件的机械加工余量》（按中间等级3级精度查表）可得出，顶面的机械加工余量为7，底面及侧面的机械加工余量为6。

各加工表面的机械加工余量统一取7。

查附表9《铸件的尺寸偏差》可得出，减速箱箱体毛坯的尺寸偏差为±2.5。

表3是应用查表法得到的小批量手工砂型铸造时减速箱箱体的毛坯尺寸公差及机械加工余量。

表3涡轮减速器箱体毛坯尺寸公差及机械加工余量

加工零件

机械加工余量

尺寸关系

毛坯尺寸及公差

箱体长度215

3.5

11（±5.5）

227.5±5.5

箱体高度290

3.5

12（±6）

303±6

箱体宽度135

3.5

10（±5）

147±5

2个轴承孔

Ф180（+0.035，0）

3.5

11（±5.5）

Ф167.5±5.5

2个轴承孔

Ф90（+0.027，0）

3.5

9（±4.5）

Ф78.5±5.5

3.3绘制毛坯简图

4定位基准选择

4.1选择精基准

经分析零件图可知，箱体底面或顶面是高度方向的设计基准，中心轴线是长度和宽度方

向的设计基准。

一般箱体零件常以装配基准或专门加工的一面两孔定位，使得基准统一。

蜗轮减速器箱体中Ф90轴承孔和Ф180轴承孔有一定的尺寸精度和位置精度要求，其尺寸精度均为IT7级、位置精度包括：

Ф90轴承孔对Ф90轴承孔轴线的同轴度公差为Ф0.05、Ф180轴承孔对Ф180轴承孔轴线的同轴度公差为Ф0.06、Ф180轴承孔轴线对Ф90轴承孔轴线的垂直度公差为0.06。

为了保证以上几项要求，加工箱体顶面时应以底面为精基准，使顶面加工时的定位基准与设计基准重合；加工两对轴承孔时，仍以底面为主要定位基准，这样既符合“基准统一”的原则，也符合“基准重合”的原则，有利于保证轴承孔轴线与装配基准面的尺寸精度。

同时为了定位更加准确可靠，外加底面M16的螺纹孔和箱体的右侧面作为精基准。

4.2选择粗基准

一般箱体零件的粗基准都用它上面的重要孔和另一个相距较远的孔作为粗基准，以保证孔加工时余量均匀。

蜗轮减速器箱体加工选择以重要表面孔Ф90及Ф180为粗基准，通过划线的方法确定第一道工序加工面位置，尽量使各毛坯面加工余量得到保证，即采用划线装夹，按线找正加工即可。

5拟定机械加工工艺路线

5.1选择加工方法

根据加工表面的精度和表面粗糙度要求，查附表10可得各箱体表面和轴承孔的加工方案，祥见表4。

表4减速器箱体表面加工方案

加工表面

尺寸精度等级

表面粗糙度

加工方案

箱体底面

IT13

Ra12.5

粗铣

箱体顶面

IT13

Ra12.5.

粗铣

Ф120凸台

IT8

Ra3.2

粗铣—精铣

Ф250凸台

IT8

Ra3.2

粗铣—精铣

Ф180轴承孔

IT8

Ra1.6

粗镗—半精镗—精镗

Ф90轴承孔

IT8

Ra1.6

粗镗—半精镗—精镗

4xM16

IT13

Ra12.5

钻孔—攻丝

4xM6

IT13

Ra12.5

钻孔—攻丝

8xM8

IT13

Ra12.5

钻孔—攻丝

5.2拟定机械加工工艺路线

1、表面加工方法的确定

涡轮减速器箱体的主要加工表面可归纳为以下三类：

（1）主要表面箱体的底面、Ф180轴承孔和Ф90轴承孔的端面等。

（2）主要孔Ф180和Ф90轴承孔。

（3）其他加工部分4*M6螺孔、16*M8螺孔、4*M16等。

根据涡轮减速器箱体零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定个表面的加工方法，如表4所示。

2、加工阶段的划分

减速箱体整个加工过程可分为两大阶段，即先对箱盖和底座分别进行加工，然后再对装合好的整个箱体进行加工——合件加工。

在加工时，粗、精加工阶段要分开。

减速箱箱体毛坯为铸件，加工余量较大，而在粗加工中切除的金属较多，因而夹紧力、切削力都较大，切削热也较多。

加之粗加工后，工件内应力重新分布也会引起工件变形，因此，对加工精度影响较大。

为此，把粗精加工分开进行，有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来，然后在精加工中将其消除。

3、工序的集中与分散

箱体的体积、重量较大，故应尽量减少工件的运输和装夹次数。

为了便于保证各加工表面的位置精度，应在一次装夹中