减速箱体的工艺及装备设计1.docx

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减速箱体的工艺及装备设计1

CHANGZHOUINSTITUTEOFTECHNOLOGY

毕业设计说明书

题目：

减速箱体的工艺及装备设计

二级学院（直属学部）：

专业：

班级：

学生姓名：

学号：

指导教师姓名：

职称：

评阅教师姓名：

职称：

2014年03月

摘要

本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。

减速器箱体零件的工艺规程及其加工￠52H8孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。

在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。

关键词：

工艺工序切削用量夹紧定位误差

目录

前言1

第1章工艺设计2

1.1零件的分析2

1.1.1零件的作用2

1.1.2零件的工艺分析2

1.2毛坯的选择与设计及基准的确定2

1.2.1确定毛坯制造形式2

1.2.2基准的选择2

1.3工艺规程的设计4

1.3.1制定工艺路线4

1.3.2工艺方案的比较与分析5

第2章工序设计6

2.1工序尺寸与毛坯尺寸加工余量的确定6

2.2设备和工艺装备的选择7

2.3确定切削用量及时间定额9

2.3.1工序Ⅱ:

铣159mm的端面⑨、⑥9

2.3.2工序Ⅳ:

铣端面φ80mm11

2.3.3工序Ⅵ：

粗、半精镗孔φ52H812

第3章夹具设计13

3.1夹具的设计13

3.2夹紧装置的组成及设计要求14

3.2.1动力源14

3.2.2中间传力机构14

3.2.3夹紧元件14

3.3粗、精铣减速箱体上平面夹具设计15

3.3.1定位基准的选择15

3.3.2定位元件的设计15

3.3.3定位误差分析16

3.3.4铣削力与夹紧力计算16

3.3.5夹具体槽形与对刀装置设计17

3.2.6夹紧装置及夹具体设计19

3.3.7夹具设计及操作的简要说明20

3.4夹具设计与操作的简要说明20

3.4.1夹具体方式的确定20

3.4.2夹具的精度要求20

3.4.3夹具使用注意事项、保养及维护21

3.5夹具结构设计的分析与改进21

结论22

致谢23

参考文献24

前言

机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。

机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。

我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。

从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。

减速器箱体零件的工艺规程及其加工￠52H8孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。

正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。

本次设计也要培养自己的自学与创新能力。

因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。

所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。

本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。

第1章工艺设计

1.1零件的分析

1.1.1零件的作用

减速器箱体是减速器的重要组成零件，它将有关零件（轴、套、齿轮）连接在一起，保证它们之间有正确的相对位置关系，使它们能按一定的传动关系协调的运动。

因此，箱体的加工质量对机械精度、性能和使用寿命都有直接关系。

减速器的作用

（1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。

（2）速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。

所以在日常的生活工作中运用得非常广泛，也起到非常重要的的作用。

1.1.2零件的工艺分析

减速箱体结构较复杂、加工面多、技术要求高、机械加工的劳动量大。

因此箱体结构工艺性对保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本有重要意义。

减速箱体几个加工表面它们之间有一定的位置要求，现分述如下：

（1）尺寸159两侧面要保证一定的平行度要求平行度公差为0.05mm。

（2）箱体底面与侧面都有一定的垂直度要求垂直度公差为0.05mm。

（3）φ52H8孔与φ185H8孔有一定的平行度要求平行度公差为0.05mm；且有一定的位置要求，保证相互位置尺寸为164±0.045mm；与侧面也有一定的位置要求尺寸偏差为80±0.035mm。

（4）φ50H8两孔与φ52H8孔有一定的位置要求，保证相互位置尺寸为92±0.031mm；且φ50H8两孔之间有一定的平行度要求平行度公差为0.05mm。

与侧面也有一定的垂直度要求垂直度公差为0.05mm。

1.2毛坯的选择与设计及基准的确定

1.2.1确定毛坯制造形式

工件生产类型为大批量生产。

减速箱体零件材料为HT200。

查《机械加工工艺设计实用手册》P498表6-68，考虑到零件形状复杂、有腔形、制造精度、机械性能、寿命及批量；可选择砂型铸造以提高毛坯精度、减少加工余量。

再确定毛坯制造形状时应考虑各加工表面的余量还应考虑

（1）是否需要制出工艺凸台以利于工件的装夹；

（2）是一个零件制成一个毛坯还是多个零件合成一个毛坯；

（3）那些表面不需要制出；

（4）铸件分型面、拔模斜度及铸造圆角；最后绘制出毛坯图，并要决定毛坯的结构特征及各项技术条件。

1.2.2基准的选择

正确选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保证零件加工精度的关键。

定位基准分为精基准、粗基准、辅助基准。

在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面为定位基准（粗基准），在后续加工工序中，用也加工表面作为定位基准（精基准）。

在制定工艺规程时，应先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各加工加工出来，另外，为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位做一辅助基准，用以定位。

为了说明基准及加工表面方便，因此画零件加工表面编号图1-1，其中加工表面编号为、、……

图1-1零件加工表面编号图

（1）粗基准的选择。

粗基准的选择应遵循以下原则：

1）以不需要加工表面作为粗基准。

2）以工件上要求余量均匀的重要表面作为粗基准。

3）以平整且面积较大的表面作为粗基准。

4）粗基准一般只能使用一次。

对于箱体类零件应先加工面后加工孔再以面为基准加工孔。

根据有关粗基准的选择原则（当零件有不加相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准。

）加工尺寸为159的两个端面、时应以尺寸159的底面为粗基准；在加工面、时应以孔及端面为粗基准，在加工面时应以、面及面为粗基准；再加工孔时应以也加工的表面为粗基准，如加工、孔时应以、、面作为粗基准，在加工孔时应以、、为粗基准。

（2）精基准的选择。

精基准的选择应遵循以下原则：

1）：

“基准重合”原则，用设计基准作为精基准，以便消除基准不重合误差。

2）“基准统一”原则，当定位以某一组精基准定位可以较方便的加工其它表面，尽可能在多数工序中采用这组精基准定位。

3）：

“自为基准”原则，当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准。

4）“互为基准”原则，。

当两个加工表面相互位置精度要求较高时，以两个需加工表面相互作为基准反复加工以获得均匀的加工余量和较高的位置精度。

应遵循“基准重合及统一”原则，选择面积较大的平面或孔及其组合。

因此第一个工序应选择尺寸159端面作为精基准加工另一个端面，有利于夹紧及定位。

其它工序应尽可能采取“基准重合及统一”原则，如在加工面、时应以孔及端面为精基准，在加工面时应以、面及面为精基准；再加工孔时应以也加工的表面为精基准，如加工、孔时应以、、面作为精基准，在加工孔时应以、、为精基准。

1.3工艺规程的设计

1.3.1制定工艺路线

零件机械加工工艺过程是工艺规程的中心问题，其内容包括确定定位基准、选择各加工表面的加工方法、安排加工顺序及组织整个加工工艺过程中各个工序的内容、确定各个工序所采用机床设备和工艺装备等。

设计时应同时考虑几个方案，经过分析比较，选择出比较合理的方案。

根据减速箱体零件为大批生厂，所以采用通用机床，并配以专用的夹具、刀具，并考虑工序集中，以提高生产率，减少机床数量，降低生产成本。

经零件工艺分析，零件毛坯为砂型机械造型，并经人工时效处理消除铸件内应力，改善工件的可切削性。

先确定工艺路线如下：

1.工艺路线方案一：

工序一以端面1为基准铣端面2再铣油槽。

工序二以端面2为基准铣端面1。

工序三合箱后以端面1及7为基准，分别粗.半精.精镗Ø62.Ø72，并倒两处2X45°

工序四将零件翻转后以面1，2为基准对面5进行铣削加工。

工序五以端面1，6为基准对面7进行铣削加工。

工序六以端面1，7为基准对面6进行铣削加工。

工序七合箱后以面1和两锥箱孔为基准，钻削加工10-Ø11孔再锪Ø25孔

工序八合箱后以面1和两锥箱孔为基准，钻削加工10-Ø11孔再锪Ø25孔

工序九以端面2，6为基准钻孔Ø13.6锪Ø28最后攻螺纹M16。

工序十以面1，7为基准，钻削加工8-M8底孔再攻螺纹M8。

工序十一检查

2.工艺路线方案二

工序一以端面2为基准铣端面1。

工序二以端面1为基准铣端面2。

工序三以端面1，6为基准对面7进行铣削加工。

工序四以端面1，7为基准对面6进行铣削加工。

工序五将零件翻转后以面1，6为基准对面5进行铣削加工

工序六将零件翻转后以面2，7为基准钻4-Ø15孔，然后锪平Ø32。

工序七合箱后以面1和两锥箱孔为基准，钻削加工10-Ø11孔再锪Ø25孔。

用锥柄机用1：

50锥度销子铰刀铰Ø7.8加工到Ø8的锥销孔。

工序八以端面2，6为基准钻孔Ø13.6锪Ø28最后攻螺纹M16，再钻孔Ø28底孔最后攻螺纹M20。

工序九以面1，7为基准，钻削加工8-M8底孔再攻螺纹M8。

工序十和箱后以端面1及2销孔为基准，分别粗.半精.精镗Ø62.Ø72，并倒两处2X45°

工序十一检查

1.3.2工艺方案的比较与分析

上述两个工艺方案的特点在于：

方案一是159的两端面一起加工，然后以端面为基面加工其它面，面和孔加工顺序比较混乱；方案二则与一有所不同，159两端面分开加工，先加工面再以面为基准加工孔；两者比较可以看出，第二方案比第一方案合理，位置精度也较易保证，定位及夹紧等都比较方便；但方案二也有不合适的地方，面、可以一起加工减少装夹次数及夹具设计，因此可以合为一道工序，改进的工艺过程如下：

工序Ⅰ铣尺寸159mm两端面，以尺寸159mm的底面为粗基准。

工序Ⅱ铣尺寸159mm两端面，以端面为基准。

工序Ⅲ铣面、，以尺寸159mm的一个端面为基准。

工序Ⅳ铣面，以尺寸159mm的底面及面为基准。

工序Ⅴ镗面，以尺寸159mm的底面及面为基准。

工序Ⅵ粗、半精镗孔φ185mm、φ310mm，以尺寸159mm的底面及侧面为定位基准。

工序Ⅶ粗、半精镗孔φ52H8，以φ185m