减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计

学校代码：10410序 号：050466本 科 毕 业 设 计题目：WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计学 院： 工 学 院 姓 名： 章 子 玲 学 号： 20050466 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 机 制 052 指导教师： 肖 怀 国 二 OO 九年 五 月WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计i江西农业大学毕业设计(论文)任务书设计（论文）课 题 名 称WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计学生姓名 章子玲 院（系） 工学院 专 业 机械设计制造及其自动化指导教师 肖怀国 职 称 学 历毕业设计（论文）要求：1. 制订年产 2 万台 WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺，设计粗铣前后端面夹具一套。2. 图纸要求：WHX120 减速机机盖机体零件图，装配图，一套夹具装配图，夹具专用零件图二到三张。3. 计算与说明：加工工艺分析，定位误差计算，切削用量，工时定额计算，夹具精度分析，说明书，工序卡。毕业设计（论文）内容与技术参数：1. 制订年产 2 万台 WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺，设计粗铣前后端面夹具一套。2. 文献查阅：查阅制造工艺学，机械加工工艺人员手册，机床夹具设计手册，机床夹具图册，金属切削手册，典型零件机械加工工艺，毕业设计指导资料等（不少于十五本资料）。毕业设计（论文）工作计划：1.2009 年 2 月 28 日至 2009 年 3 月 10 日：熟悉设计题目，查阅相关内容信息资料。2. 2009 年 3 月 11 日至 2009 年 3 月 30 日：完成 WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺的制定。3. 2009 年 4 月 1 日至 2009 年 4 月 30 日：完成 WHX120 减速机设计第二项内容，即设计粗铣前后端面夹具设计。4. 2009 年 5 月 1 日至 2009 年 5 月 10 日：完成细节修改与内容补充，不够完善之处予以完善。接受任务日期 2009 年 2 月 28 日 要求完成日期 2009 年 5 月 10 日学 生 签 名 年 月 日指导教师签名 年 月 日院长（主任）签名 年 月 日内容摘要WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计ii在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机床及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。由于其加工批量很大，专用夹具设计中参考了许多成熟的结构，本设计结构简单、操作方便，使用了大量的标准元件，大大缩短了本工序的辅助时间，一定程度上提高了劳动生产率，减轻了工人的劳动强度。关键词：工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夹紧力，专用夹具。Abstract WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计iiiEnable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Because the processing batch to be very big, in the design has referred to many mature structures, this design structure is simple, the ease of operation, has used the massive standard components, reduced this working procedure non-cutting time greatly, in the certain extent raised the labor productivity, reduced workers labor intensity.Keyword: The process, worker one, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength, Unit clamp .目录WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计iv第一章: 概述 .1第二章：箱体工艺分析 .22.1 箱体零件的工艺分析 .22.2 零件的材料 .22.3 箱体零件的结构工艺性 .2第三章：拟定箱体加工的工艺路线 .33.1 定位基准的选择 .33.1 加工路线的拟定 .3第四章: 箱体机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .74.1 主要平面加工的工序尺寸及加工余量： .74.2 孔加工的工序尺寸及加工余量： .7第五章：确定切削用量及基本工时 .85.1 切削用量及基本工时的确定原则 .85.2 机体切削用量和基本工时的确定 .9第六章: 专用夹具的设计 .226.1 夹具设计问题的提出 .226.2 粗铣前后端面夹具设计 .22参考文献 .29结论 .30感谢 .31WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计1第一章:概述箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作.因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求.由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型;有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等.箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜.有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯(如航空发动机上的箱体等).在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯.箱体加工方法的选择：（1）平面加工：在大批大量生产中宜采用铣平面和磨平面加工方案，在单件小批量生产中宜采用粗刨、半精刨、宽刃精刨平面加工方案。（2）孔隙加工：孔加工方法可采用粗镗半精镗精镗加工方案。箱体加工工艺过程宜划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。加工顺序可根据先粗后精、先加工基准面后加工其他表面、先加工平面后加工孔、先加工主要表面后加工次要表面等原则。WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计2第二章：箱体工艺分析2.1 箱体零件的工艺分析2.1.1要加工孔的孔轴配合度为 H7，表面粗糙度为 Ra 小于 1.6um,圆度为 0.0175mm,垂直度为 0.08mm,同轴度为 0.02mm。2.1.2 其它孔的表面粗糙度为 Ra 小于 12.5um,锥销孔的表面粗糙度为 Ra 小于1.6um。2.1.3盖体上平面表面粗糙度为 Ra 小于 12.5um,端面表面粗糙度为 Ra 小于 3.2um，机盖机体的结合面的表面粗糙度为 Ra 小于 3.2um，结合处的缝隙不大于0.05mm，机体的端面表面粗糙度为 Ra 小于 12.5um。2.2 零件的材料由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用 HT20-40。2.3 箱体零件的结构工艺性箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意：2.1.1本箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，其中通孔加工工艺性最好，阶梯孔相对较差。2.1.2为了减少加工中的换刀次数，箱体上的螺纹孔的尺寸规格应保持一致，本箱体分别为 M12mm 深 16mm 的孔。2.1.3先加工前后左右端面，再加工蜗杆面和蜗轮面第三章：拟定箱体加工的工艺路线WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计33.1 定位基准的选择在工艺规程设计中，正确选择定位基准，对保证零件技术要求，确定加工先后顺序有着至关重要的影响。定位基准有粗基准和精基准之分。用毛坯上未加工的表面作定位基准，这种定位基准称为粗基准；用加工过的表面作为定位基准，这种定位基准称为精基准。在选择定位基准时一般都是先根据零件的加工要求选择精基准，然后再考虑用那一组表面作粗基准才能把精基准加工出来。所以应先确定精基准，然后确定粗基准。选择精基准一般应遵循以下几项要求：基准重合原则，统一基准原则，自为基准原则和互为基准原则。这四项选择精基准的原则，有时不可能同时满足，应根据实际条件决定取舍。由于精基准已加工出，根据大批大量生产的减速器箱体通常以底面和两定位销孔为精基准，平面为 220X217mm，两定位销孔以直径 13mm,这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。3.1加工路线的拟定3.2.1 分离式箱体工艺路线完成对盖和低座的加工，就要对装配好的整个箱体进行加工。这个阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。在此阶段之前应安排钳工工序，将盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度。3.2.2表面加工方法的选择箱体零件的结构形状最终都是由一些基本的几何表面如平面和孔组成的，箱体零件的加工过程实际就是获得这些几何表面的过程。具有一定技术要求的加工表面，一般都不是只通过一次加工就能达到图样要求的往往要经过多次加工才能逐步达到加工质量要求。在选择加工方法时，一般总是首先根据零件主要表面的技术要求和工厂技术条件，先选定该表面终加工工序加工方法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。3.2.3加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时，一般都要经过粗加工、半精加工和精加工等三个阶段。粗加工阶段的主要任务是高效地切除加工表面上的大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近成品零件。半精加工阶段的主要任务切除粗加工后留下的误差，使被加工工件达到一定精度，为精加工作准备，并完成一些次要表面的加工。精加工阶段的主要任务是保证各主要表面达到零件图规定得加工质量要求。加工阶段的划分可以保证零件加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理和有利于合理利用机床设备。在上述加工中，为减少夹紧变形对工件加工精度的影响，一般都WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计4在粗加工后松开夹紧装置，然后用较小的夹紧力重新夹紧工件，继续进行精加工，这对提高工件加工精度有利。3.2.4工序先后顺序的安排机械加工工序的安排 1机械加工工序先后顺序的安排，一般应遵循如下原则：先加工定位基面，后加工其他表面；先加工主要表面，后加工次要表面；先安排粗加工工序，后安排精加工工序;先加工平面，后加工孔。其他工序的安排 2为保证零件制造质量，防止废品产生，需在以下场合安排检验工序：1）粗加工全部结束之后；2）送往外车间加工的前后；3）工时较长工序和重要工序的前后；4）最终加工之后。3.2.5机床设备和工艺装备的选择正确选择机床设备是件重要的工作，它不但直接影响工件的加工质量，而且还影响工件的加工效率和制造成本。所选机床设备的尺寸规格应与工件的形体尺寸相适应，机床精度等级应与本工序加工要求相适应，电动机功率应与本工序加工所需功率相适应，机床设备的自动化程度和生产效率应与工件生产类型相适应。工艺装备的选择将直接影响工件的加工精度、生产效率和制造成本，应根据不同情况适当选择。在中小批生产条件下，应首先考虑选用通用工艺装备（包括夹具、刀具、量具和辅具）；在大批大量生产中，可根据加工要求设计制造专用工艺装备。综合以上设计要领，WHX120 减速器机盖机座合箱后箱体的工艺路线拟定如下：表 1-1 WHX120 减速机箱体合箱后的工艺过程工序号工序名称 工 序 内 容 工艺装备1 钳 将箱盖，箱体对准合箱，用 10M12螺栓，螺母紧固2 钻 钻，铰 26mm 的锥销孔，装入锥销 专用钻床3 半精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后端面，保证尺寸 230mm专用铣床WHX120 减速机机盖机体合箱后箱体加工工艺及粗铣前后端面夹具设计54 半精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的