本设计要求“以质量求发展，以效益求生存”，在保证零件加工质量的前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。通过对WH212减速器箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对减速器进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对减速器箱体的底孔、轴承孔的加工进行夹具设计与精度和误差分析，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。

关键词：减速器加工工艺定位夹具设计

第1章简介

WH212减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。

WH212减速机有很多种,各种的工作原理和结构都不相同, 它主要通过改变传动比来进行减速的,常见的有齿轮、蜗轮减速。常用的减速机有皮带,齿轮、蜗轮和行星摆线减速.齿轮减速机体积大,造价高,结构复杂,加工复杂,维修不方便,可以用于重负荷设备,蜗轮减速机结构简单,维修不便,体积大,可改变方向,有制动的作用,可用于重负荷设备.行星摆线减速机结构简单,维修方便,体积小造价低,加工复杂,可用于轻负荷设备.皮带减速,结构简单,造价低,加工简单,维修量低,减速范围低,允许丢转,用于轻负荷设备,可配合以上三种加速机一起使用,可扩大减速范围和增加启动力矩

WH212减速机的工作原理:减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。

WH212减速机的作用

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机额定扭矩。

2）速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。

第2章WH212减速机机壳加工工艺

2.1 箱体的结构特点

箱体是机器和部件的基础零件,由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体,并使之保持正确的相互位置,彼此能协调地运动.常见的箱体零件有:各种形式的机床主轴箱.减速箱和变速箱等.

各种箱体类零件由于功用不同,形状结构差别较大,但结构上也存在着相同的特点 :

2.1.1尺寸较大

箱体通常是机器中最大的零件之一,它是其他零件的母体,如大型减速箱体长达5~6m,宽3~4m,重50~60吨,正因为它是一个母体,所以它是机器整体的最大零件.

2.1.2形状复杂

其复杂程度取决于安装在箱体上的零件的数量及在空间的相互位置,为确保零件的载荷与作用力,尽量缩小体积.有时为了减少机械加工量或减轻零件的重量,而又要保证足够的刚度,常在铸造时减小壁的厚度,再在必要的地方加筋板.凸台.凸边等结构来满足工艺与力的要求.

2.1.3精度要求

有若干个尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，这些第9章镗床夹具设计

镗床夹具又称镗模它主要用于加工相体，支架等工件上的单孔或孔系。镗模不仅广泛用于一般镗床和镗孔组合机床上也可以用在一般车床、铣床和摇臂钻床上，加工有较高精度要求的孔或孔系。镗床夹具，除具有定位元件、加紧机构和夹具体等基本部分外，还有引导刀具的镗套。而且还像钻套布置在钻模板上一样，镗套也按照被加工孔或孔系的坐标位置，布置在一个或几个专用的镗孔的位置精度和孔的几何形状精度。因此，镗套、镗模支架和镗杆是镗床夹具的特有元件。

9.1 结构分析

加工工件为减速器箱体工件，要求加工两直径均为φ110mm的同轴孔。

工件的装配基准为底面和两工艺孔，本工序所加工的孔为7级精度，各孔均有一定的平行度、同轴度要求，装配基面及定位孔已精加工过。使用专用机床、粗、半精、精镗φ110H7mm孔。由于采用专用机床同时加工出各孔，所以中心与底面的距离要求为280mm，因此，底面和工艺孔是φ110 H7mm孔的工序基准。

根据基准面重合的原则，选定底面定位基准，限制三个自由度，工序孔限制三个自由度，实现定位。由于定位基准是经过加工过的光平面，故定位元件等用夹具体把两个定位元件做成一体，工件放在上面，使重力与加紧方向一致。第8章夹具设计

设计任务:设计在成批生产条件下,在专用立式钻床上减速器底孔φ19的钻床夹具

8.1 设计任务分析

1 φ19为自由尺寸,可一次钻削保证.该孔在轴线方向的设计基准是以钻套的中心线.径线的设计基准是以轴承孔与另一端面.

2 面铣结合面是前一工序已完成的尺寸,本工序的后续工序是以孔φ19为底孔钻结合面孔,4-φ11,4-φ13.

3、专用钻床的最大钻孔直径为φ25mm.主轴端面到工作台面的最大距离H=700mm,工作台面尺寸为375x500mm2, 其空间尺寸完全满足夹具的布置和加工范围的要求。

4、本工序是对四个孔进行加工，采取移动的夹具，钻模板选用旋

式；使用快换钻套。

8.2 设计方案论证

1、定位基准的选择

工序结合面是已加工过的平面，且又是本工序要加工的孔φ19mm的设计基准，按照基准重合原则选择它作为定位基准是比较恰当的。若定位元件采用φ110的轴承孔，则基准不重合。因此，选择结合面与轴承端面作为定位比较合理。

2、夹紧结构的确定

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内容简介：: 故障的分析、尺寸的决定以及凸轮的分析和应用前言介绍：作为一名设计工程师有必要知道零件如何发生和为什么会发生故障，以便通过进行最低限度的维修以保证机器的可靠性。有时一次零件的故障或者失效可能是很严重的一件事情，比如，当一辆汽车正在高速行驶的时候，突然汽车的轮胎发生爆炸等。另一方面，一个零件发生故障也可能只是一件微不足道的小事，只是给你造成了一点小麻烦。一个例子是在一个汽车冷却系统里的暖气装置软管的松动。后者发生的这次故障造成的结果通常只不过是一些暖气装置里冷却剂的损失，是一种很容易被发现并且被改正的情况。能够被零件进行吸收的载荷是相当重要的。一般说来，与静载重相比较，有两个相反方向的动载荷将会引起更大的问题，因此，疲劳强度必须被考虑。另一个关键是材料是可延展性的还是脆性的。例如，脆的材料被认为在存在疲劳的地方是不能够被使用的。很多人错误的把一个零件发生故障或者失效理解成这样就意味着一个零件遭到了实际的物理破损。无论如何，一名设计工程师必须从一个更广泛的范围来考虑和理解变形是究竟如何发生的。一种具有延展性的材料，在破裂之前必将发生很大程度的变形。发生了过度的变形，但并没有产生裂缝，也可能会引起一台机器出毛病，因为发生畸变的零件会干扰下一个零件的移动。因此，每当它不能够再履行它要求达到的性能的时候，一个零件就都算是被毁坏了（即使它的表面没有被损毁）。有时故障可能是由于两个两个相互搭配的零件之间的不正常的磨擦或者异常的振动引起的。故障也可能是由一种叫蠕变的现象引起的，这种现象是指金属在高温下时一种材料的塑性流动。此外，一个零件的实际形状可能会引起故障的发生。例如，应力的集中可能就是由于轮廓的突然变化引起的，这一点也需要被考虑到。当有用两个相反方向的动载荷，材料不具有很好的可延展性时，对应力考虑的评估就特别重要。一般说来，设计工程师必须考虑故障可能发生的全部方式，包括如下一些方面：压力变形磨损腐蚀振动环境破坏固定设备松动在选择零件的大小与形状的时候，也必须考虑到一些可能会产生外部负载影响的空间因素，例如几何学间断性，为了达到要求的外形轮廓及使用相关的连接件，也会产生相应的残余应力。凸轮是被应用的最广泛的机械结构之一。凸轮是一种仅仅有两个组件构成的设备。主动件本身就是凸轮，而输出件被称为从动件。通过使用凸轮，一个简单的输入动作可以被修改成几乎可以想像得到的任何输出运动。常见的一些关于凸轮应用的例子有：凸轮轴和汽车发动机工程的装配专用机床自动电唱机印刷机自动的洗衣机自动的洗碗机高速凸轮(凸轮超过1000 rpm的速度)的轮廓必须从数学意义上来定义。无论如何，大多数凸轮以低速(少于500 rpm)运行而中速的凸轮可以通过一个大比例的图形表示出来。一般说来，凸轮的速度和输出负载越大，凸轮的轮廓在被床上被加工时就一定要更加精密。材料的设计属性当他们与抗拉的试验有关时，材料的下列设计特性被定义如下。静强度：一个零件的强度是指零件在不会失去它被要求的能力的前提下能够承受的最大应力。因此静强度可以被认为是大约等于比例极限，从理论上来说，我们可以认为在这种情况下，材料没有发生塑性变形和物理破坏。刚度：刚度是指材料抵抗变形的一种属性。这条斜的模数线以及弹性模数是一种衡量材料的刚度的一种方法。弹性：弹性是指零件能够吸收能量但并没有发生永久变形的一种材料的属性。吸收的能量的多少可以通过下面弹性区域内的应力图表来描述出来。韧性：韧性和弹性是两种相似的特性。无论如何，韧性是一种可以吸收能量并且不会发生破裂的能力。因此可以通过应力图里面的总面积来描述韧性，就像用图2.8 b 描绘的那样。显而易见，脆性材料的韧性和弹性非常低，并且大约相等。脆性：一种脆性的材料就是指在任何可以被看出来的塑性变形之前就发生破裂的材料。脆性的材料一般被认为不适合用来做机床的零部件，因为当遇到由轴肩，孔，槽，或者键槽等几何应力集中源引起的高的应力时，脆性材料是无法来产生局部屈服的现象以适应高的应力环境的。延展性：一种延展性材料会在破裂之前表现出很大程度上的塑性变形现象。延展性是通过可延展的零件在发生破裂前后的面积和长度的百分比来测量的。一个在发生破裂的零件，其伸长量如果为5%，则认为该伸长量就是可延展性和脆性材料分界线。可锻性：可锻性从根本上来说是指材料的一种在承受挤压或压缩是可以发生塑性变形的能力，同时，它也是一种在金属被滚压成钢板时所需金属的重要性能。硬度：一种材料的硬度是指它抵抗挤压或者拉伸它的能力。一般说来，材料越硬，它的脆性也越大，因此，弹性越小。同样，一种材料的极限强度粗略与它的硬度成正比。机械加工性能（或切削性）：机械加工性能是指材料的一种容易被加工的性能。通常，材料越硬，越难以加工。压应力和剪应力除抗拉的试验之外，还有其它一些可以提供有用信息的静载荷的实验类型。压缩测试：大多数可延展材料大约有相同特性，当它们处于受压状态的紧张状态时。极限强度，无论如何，不能够被用于评价压力状态。当一件具有可延展性的样品受压发生塑性变形时，材料的其它部分会凸出来，但是在这种紧张的状态下，材料通常不会发生物理上的破裂。因此，一种可延展的材料通常是由于变形受压而损坏的，并不是压力的原因。剪应力测试：轴，螺钉，铆钉和焊接件被用这样一种方式定位以致于生产了剪应力。一张抗拉试验的试验图纸就可以说明问题。当压力大到可以使材料发生永久变形或发生破坏时，这时的压力就被定义为极限剪切强度。极限剪切强度，无论如何，不等于处于紧张状态的极限强度。例如，以钢的材料为例，最后的剪切强度是处于紧张状态大约极限强度的75%。当在机器零部件里遇到剪应力时，这个差别就一定要考虑到了。动力载荷不会在各种不同的形式的力之间不停发生变化的作用力被叫作静载荷或者稳定载荷。此外，我们通常也把很少发生变化的作用力叫作静载荷。在拉伸实验中，被分次、逐渐的加载的作用力也被叫作静载荷。冲击载荷：这类载荷是由于冲击作用产生的。一个例子就是一台升降机坠落到位于通道底部的一套弹簧装置上，这套装置产生的力会比升降机本身的重量大上好几倍。当汽车的一个轮胎碰撞到道路上的一个突起或者路上的一个洞时，相同的冲击荷载的类型也会在汽车的减震器弹簧上发生。温度对屈服强度和弹性模数的影响一般说来，当在说明一种拥有特殊的属性的材料时，如弹性模数和屈服强度，表示这些性能在室温环境下就可以存在。在低的或者较高的温度下，材料的特性可能会有很大的不同。例如，很多金属在低温时会变得更脆。此外，当温度升高时，材料的弹性模数和屈服强度都会变差。图2.23 显示了低碳钢的屈服强度在从室温升高到1000oC过程中被降低了大约70%。当温度升高时，图2.24显示了低碳钢在弹性模数E方面的削减。正如从图上可以看见的那样，弹性模数在从室温升高到1000oC过程中大约降低了30%。从这张图表中，我们也能看到在室温下承受了一定载荷而不会发生变形的零件却可能在高温时承受相同载荷时发生永久变形。蠕变：一种塑性变形的现象由于温度效应的影响，金属中产生了一种被称为蠕变的现象，一个承受了一定的载荷的零件的塑性变形是按照一个时间函数来逐渐增加的。蠕变现象在室温的条件下也是存在的，但它发生的过程是如此之慢，以致于很少变得像在预期寿命中温度被升高到300oC或更多时那样显著，逐渐增加的塑性变形可能在一段短的时期内变得很明显。材料的抗蠕变强度是指材料抵抗蠕变的属性，并且抗蠕变强度的数据可以通过处理长期的蠕变试验(模拟实际零件的操作条件)来获得。在试验的过程中，给定的材料在规定的温度下的塑性应变被被进行了实时监控。由于蠕变是一种塑性变形现象，发生了蠕变的零件的尺寸可能就会被永久的改变。因此，如果一个零件是在很强的强度下运转的话，那么设计工程师必须精确地预言将在机器的使用寿命期间可能发生的蠕变的次数。否则，与此伴随的或者相关的问题就可能发生。在高温下，当螺栓被用来紧固零件时，蠕变就可能变成一个必须解决的问题。处在压力状态下的螺钉，蠕变是按照一个时间函数来发生的。因为变形是塑性的，夹紧力的损失将可能导致螺纹连接件的意外松动。像这种特殊的现象，通常被称为松弛，我们可以通过进行适当的蠕变强度时测试来确定是不是发生了蠕变。总结机器设计者必须理解进行抗拉的静止强度的测试目的。这种试验可以确定被在设计方程式过程中使用的许多金属的机械特性。像弹性模数，比例极限，屈服强度，弹性，以及延展性等等可以根据抗拉试验来决定它们的特性。温度能影响金属的机械特性。温度的增加可能会引起金属的热胀和蠕变，并且还可能降低它的屈服强度和它的弹性模数。如果大多数金属不被允许在温度发生变化时发生膨胀或者收缩，那么压力就会被当做载荷来看待。这现象在依靠干涉配合来进行零件装配时是有益的。一个毂或者孔的内径比与它相配的轴或者圆柱的直径小一点。先将毂加热后，由于热胀冷缩，此时可以轻松的将轴插入其中。当它冷却以后，同样由于热胀冷缩，它的内孔直径会变小，从而对插入其中的轴产生了很大的摩擦力，有效的防止了轴的松动。4 Failure Analysis，Dimensional Determination And Analysis，Applications Of CamsINTRODUCTIONIt is absolutely essential that a design engineer know how and why parts fail so that reliable machines that require minimum maintenance can be designedSometimes a failure can be serious，such as when a tire blows out on an automobile traveling at high speedOn the other hand，a failure may be no more than a nuisanceAn example is the loosening of the radiator hose in an automobile cooling systemThe consequence of this latter failure is usually the loss of some radiator coolant，a condition that is readily detected and correctedThe type of load a part absorbs is just as significant as the magnitudeGenerally speaking，dynamic loads with direction reversals cause greater difficulty than static loads，and therefore，fatigue strength must be consideredAnother concern is whether the material is ductile or brittleFor example，brittle materials are considered to be unacceptable where fatigue is involvedMany people mistakingly interpret the word failure to mean the actual breakage of a partHowever，a design engineer must consider a broader understanding of what appreciable deformation occursA ductile material，however will deform a large amount prior to ruptureExcessive deformation，without fracture，may cause a machine to fail because the deformed part interferes with a moving second partTherefore，a part fails(even if it has not physically broken)whenever it no longer fulfills its required functionSometimes failure may be due to abnormal friction or vibration between two mating partsFailure also may be due to a phenomenon called creep，which is the plastic flow of a material under load at elevated temperaturesIn addition，the actual shape of a part may be responsible for failureFor example，stress concentrations due to sudden changes in contour must be taken into accountEvaluation of stress considerations is especially important when there are dynamic loads with direction reversals and the material is not very ductileIn general，the design engineer must consider all possible modes of failure，which include the followingStressDeformationWearCorrosionVibrationEnvironmental damageLoosening of fastening devicesThe part sizes and shapes selected also must take into account many dimensional factors that produce external load effects，such as geometric discontinuities，residual stresses due to forming of desired contours，and the application of interference fit jointsCams are among the most versatile mechanisms availableA cam is a simple two-member deviceThe input member is the cam itself，while the output member is called the followerThrough the use of cams，a simple input motion can be modified into almost any conceivable output motion that is desiredSome of the common applications of cams areCamshaft and distributor shaft of automotive engineProduction machine toolsAutomatic record playersPrinting machinesAutomatic washing machinesAutomatic dishwashersThe contour of high-speed cams (cam speed in excess of 1000 rpm) must be determined mathematicallyHowever，the vast majority of cams operate at low speeds(less than 500 rpm) or medium-speed cams can be determined graphically using a large-scale layoutIn general，the greater the cam speed and output load，the greater must be the precision with which the cam contour is machinedDESIGN PROPERTIES OF MATERIALSThe following design properties of materials are defined as they relate to the tensile testFigure 2.7Static StrengthThe strength of a part is the maximum stress that the part can sustain without losing its ability to perform its required functionThus the static strength may be considered to be approximately equal to the proportional limit，since no plastic deformation takes place and no damage theoretically is done to the materialStiffnessStiffness is the deformation-resisting property of a materialThe slope of the modulus line and，hence，the modulus of elasticity are measures of the stiffness of a materialResilienceResilience is the property of a material that permits it to absorb energy without permanent deformationThe amount of energy absorbed is represented by the area underneath the stress-strain diagram within the elastic regionToughnessResilience and toughness are similar propertiesHowever，toughness is the ability to absorb energy without ruptureThus toughness is represented by the total area underneath the stress-strain diagram， as depicted in Figure 28bObviously，the toughness and resilience of brittle materials are very low and are approximately equalBrittlenessA brittle material is one that ruptures before any appreciable plastic deformation takes placeBrittle materials are generally considered undesirable for machine components because they are unable to yield locally at locations of high stress because of geometric stress raisers such as shoulders，holes，notches，or keywaysDuctilityA ductility material exhibits a large amount of plastic deformation prior to ruptureDuctility is measured by the percent of area and percent elongation of a part loaded to ruptureA 5%elongation at rupture is considered to be the dividing line between ductile and brittle materialsMalleabilityMalleability is essentially a measure of the compressive ductility of a material and，as such，is an important characteristic of metals that are to be rolled into sheetsFigure 2.8HardnessThe hardness of a material is its ability to resist indentation or scratchingGenerally speaking，the harder a material，the more brittle it is and，hence，the less resilientAlso，the ultimate strength of a material is roughly proportional to its hardnessMachinabilityMachinability is a measure of the relative ease with which a material can be machinedIn general，the harder the material，the more difficult it is to machineCOMPRESSION AND SHEAR STATIC STRENGTHIn addition to the tensile tests，there are other types of static load testing that provide valuable informationCompression TestingMost ductile materials have approximately the same properties in compression as in tensionThe ultimate strength，however，can not be evaluated for compressionAs a ductile specimen flows plastically in compression，the material bulges out，but there is no physical rupture as is the case in tensionTherefore，a ductile material fails in compression as a result of deformation，not stressTemperature can affect the mechanical properties of metalsIncreases in temperature may cause a metal to expand and creep and may reduce its yield strength and its modulus of elasticityIf most metals are not allowed to expand or contract with a change in temperature，then stresses are set up that may be added to the stresses from the loadThis phenomenon is useful in assembling parts by means of interference fitsA hub or ring has an inside diameter slightly smaller than the mating shaft or postThe hub is then heated so that it expands enough to slip over the shaftWhen it cools，it exerts a pressure on the shaft resulting in a strong frictional force that prevents loosening3大连水产学院本科毕业论文（设计）摘要本设计已经通过答辩，如果需要图纸请联系QQ251133408另专业团队代做毕业设计，质量速度有保证。摘要本设计要求“以质量求发展，以效益求生存”，在保证零件加工质量的前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。通过对WH212减速器箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对减速器进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对减速器箱体的底孔、轴承孔的加工进行夹具设计与精度和误差分析，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。关键词：减速器加工工艺定位夹具设计45 大连水产学院本科毕业论文（设计） AbstractAbstract This Paper requires that with quality beg development, with benefits seek to live on to store , under the prerequisite of guaranteeing the quality of element processing , have raised productivity and reduced production cost, is one of mainly direction of domestic and international modern machining technology developing. Through knowing and analysis the configuration of the casing part drawing for WH212 gear reducer, so as to analysis the process, make process explanation and analysis the technical requirement and the precision of gear reducer. Then, carry out the design of clamping apparatus and analysis the precision and error for the processing of bearing hole and the base hole of the casing of gear reducer, this technology and the design result of clamping apparatus can apply in production requirement.Key phrase: gear reducer , processing technology , Fixed position ，Tongs design大连水产学院本科毕业论文（设计）绪论绪论机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下：清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题,。夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角R。端面与外圆定位时，与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成本,提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。大连水产学院本科毕业论文（设计）零件分析第一章零件分析一箱体的结构特点箱体是机器和部件的基础零件,由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体,并使之保持正确的相互位置,彼此能协调地运动.常见的箱体零件有:各种形式的机床主轴箱.减速箱和变速箱等.各种箱体类零件由于功用不同,形状结构差别较大,但结构上也存在着相同的特点 :1.尺寸较大箱体通常是机器中最大的零件之一,它是其他零件的母体,如大型减速箱体长达56m,宽34m,重5060吨,正因为它是一个母体,所以它是机器整体的最大零件.2.形状复杂其复杂程度取决于安装在箱体上的零件的数量及在空间的相互位置,为确保零件的载荷与作用力,尽量缩小体积.有时为了减少机械加工量或减轻零件的重量,而又要保证足够的刚度,常在铸造时减小壁的厚度,再在必要的地方加筋板.凸台.凸边等结构来满足工艺与力的要求.3.精度要求有若干个尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，这些平面和孔的加工质量将直接影响机器的装配精度，使用性能和使用寿命。4有许多紧固螺钉定位箱孔。这些孔虽然没有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上，有时给加工带来很大的困难。由于箱体有以上共特点，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，例如减速箱体在镗孔时，要如何保证位置度问题，都是加工过程较困难的问题。二箱体的材料、毛坯及热处理1、毛坯种类的确定。常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素：（1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。（2）依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较复杂的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。（3）依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。（4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。本减速器是大批量的生产，材料为HT2040用铸造成型。2毛坯的形状及尺寸的确定：毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定，毛坯的形状时，为了方便加工，有时还要考虑下列问题：（1）为了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。（2）为了提高机械加工的生产率，有些小零件可以作成一坯多件。（3）有些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻，待加工到一定程度再切割分开。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证大连水产学院本科毕业论文（设计）减速机箱体加工工艺过程及分析零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。3毛坯的材料热处理长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是HT2040，HT2547，当载荷较大时，采用HT3054，HT3561高强铸铁。箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸焊、铸煅焊、煅焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。第二章减速机箱体加工工艺过程及分析冶金矿山机械中应用最多的减速机是平行轴孔圆柱齿轮卧式的，箱体是分离式结构。毛坯常用HT15或HT2040灰口铸铁制作，但在一些轻载荷的机器中所用的减速器体积小、结构简单。如蜗杆、蜗轮减速机。其毛坯的材料常用HT2040灰口铸铁制作。减速箱箱体为了减轻重量常将上盖分为轴承座和罩盖两部分。轴承采用铸件，结构简单，制造方便。一、减速器箱体的主要技术要求。分离的减速器箱体的主要加工部位有：轴承支承孔、结合面、端面、底座（装配基面），上平面、螺栓孔、螺纹孔等。对这些加工部位的技术要求有：1、减速器箱体、机盖的上平面与结合面及机体的底面与结合面必须平行，其误差一超过0.06/1000mm2、减速器箱体结合面的表面粗糙度Ra植不超过两结合面间隙不超过0.03mm,取0.02mm。3、轴承支承孔的轴线必须在结合面上，其误差不超过0.2mm。4、轴承支承孔的尺寸公差一般为HT，表面粗糙度Ra小于1.6m，圆柱度误差不超过孔径公差的一半，孔距精度允许公差为0.03mm0.05mm.5、减速器箱体的底面是安装基准，保证精度为0.2mm.6、减速器箱体各表面上的螺孔均有位置度要求，其位置度公差为0.15mm二、减速器箱体的机械加工工艺过程。图1-1图1-2分析图1-1和图1-2可知。1、主要孔装轴承支承孔2-110-0.0250.012、主要平面底座的底面和结合面，箱盖的结合面和顶部为孔面，支承孔的端面等。3、其他加工其他主要连接孔、螺孔、销钉孔以及一些特别的凸台面等。轴承支承孔通常在镗床上镗削；加工连接孔、螺孔、销钉在钻床上进行，主要平面通常在龙门铣削，支承孔端面可以在镗孔同一次安装中加工出来。减速器箱体的机械加工过程取决于精度要求、批量大小、结构特点、尺寸重量、大小等因素。此处还应考虑车间的条件，中间有无热处理工序。由图可知，减速器箱体整个加工工艺过程分为两大阶段，先对箱盖和机体分别进行加工，而后合箱对整体箱进行加工。第一阶段主要完成平面、紧固孔、油塞孔和油标的加工，为整体合箱做准备。第二阶段为合装好的箱体上加工轴承孔及其端面，第二阶段加工完成后，还应拆箱，为了保证轴承孔加工精度和拆装后的重复精度，应在两阶段之间安排钳工工序，钻铰二定位销孔，并打入定位销。三、零件图分析1.110-0.0250.01两轴孔的圆度公差0.01mm，圆柱度公差为0.01mm;2.上箱体结合面对E面的位置度公差为0.2mm;3.110的轴心线对C、D端面的垂直度公差为0.08mm，对另一轴心线的垂直度为0.046mm;4.110的轴心线对A、B的垂直度公差为0.08mm;5.下箱体结合面对C面的位置度公差为 0.2mm;6.铸件人工时效处理； 7.零件材料TH-40;8.箱体做煤油参漏试验。四、减速器加工的工艺路线拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。在拟定时应充分调查研究。多提几个方案，加以分析比较确定一个最合理方案。拟定工艺路线要考虑解决以下几个问题：加工表面加工方法表面粗糙度表面光洁度公差等级形状公差加工余量说明外圆粗车半精车精车细车粗磨精磨研磨256.31.60.81.00.40.11345677867891014IT12IT11IT10IT9IT8IT7IT6IT5IT8IT7IT6IT5IT6IT5111010887767645150.501.600.20.50.10.250.250.850.060.100.03指尺寸在直径180以下,长度在500以下,铸件的直径余量内孔钻孔扩孔粗镗半精镗精镗细镗粗铰精铰粗磨精磨研磨256.36.31.60.80.23.21.61.60.20.113452456679105667679101014IT13IT11IT10IT9IT10IT9IT9IT8IT8IT7IT7IT6IT8IT7IT8IT7IT6IT7IT610898876877676540.30.51.81.01.80.50.80.10.30.10.550.040.20.20.30.20.50.10.20.010.02 指孔径在180以下,铸件直径的余量.L/d2L/d=210时,加工误差增加1.22倍平面粗刨,粗铣精刨,精铣细刨,细铣粗磨半精磨精磨研磨256.30.81.60.80.80.1 1346786779791014IT14IT11IT10IT9IT6IT9IT7IT6IT7IT6IT5 11910986867575520.92.30.250.30.160.050.030.030.010.03指平面最大尺寸500以下的铸件的平面余量采用加工方法一般所能达到的公差等级和表面粗糙度以及需留的加工余量(参考参数)表（1-1）1.加工方法的选择在选择各表面的加工方法时，要综合考虑以下因素（1）要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。（选择时见表1-1）（2）根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。（3）要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。（4）要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法（参考表1-1）。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。2加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：(1) 粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11IT12。粗糙度为Ra80100m。(2)半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9IT10。表面粗糙度为Ra101.25m(3)精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤.精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为IT6IT7，表面粗糙度为Ra101.25m.(4)光整加工阶段对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为IT5IT6,表面粗糙度为Ra1.250.32m。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。(1)工序集中的特点工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。(2)工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。4加工顺序的安排零件的加工过程通常包括机械加工工序，热处理工序，以及辅助工序。在安排加工顺序时常遵循以下原则：(1)机械加工工序安排1)先粗后精，先粗加工，其次半精加工，最后安排精加工和光整加工。2）先加工基准面后加工其它面。首先以粗基准定位加工出精基准，然后以精基准定位加工其它表面。例如，轴类零件通常都是先加工出两端面的顶针孔然，然后以顶针孔定位加工其它表面。箱体、底座、支架类零件，其上的平面较大，用平面定位比较稳定可靠，因此一般都是先加工平面，在加工孔，称之为“先面后孔”原则。3）先主后次。先安排主要的表面的加工。主要表面指装配基准面，工作表面等；次要表面指键槽、紧固用的螺孔和光孔等。这些表面一般都与主要表面有相互位置精度要求，通常放在主要表面的半精加工之后。精加工之前。这样可以保护主要表面的光洁。此外，为了保证加工质量要求，有些特殊零件的表面的最后精加工必须安排在部件装配之后或总装过程进行。如内燃机连杆的精镗应放在连杆盖组装后进行。用作两个连接件定位销孔，应在总装时，将两个连接件相配在一起，钻削、铰削加工，然后装上销子。(2)热处理工序的安排热处理工序在工艺路线中的安排主要取决于热处理的目的。有以下几种情况：1)退火与正火通常安排在粗加工之前。他们的主要目的是改善材料的切削加工性能和消除内应力。2)调质一般安排在粗加工之后，半精加工之前进行。调质使零件获的较好的综合机械性能也可使金属组织细化致密，为以后淬火和氮化减少变形作预备处理。3)时效处理。一般铸件通常安排在粗加工之后。高精度复杂铸件应在半精加工之前后各安排一次。刚性差的精密零件应在粗加工、半精加工、精加工多次安排时效处理。时效处理的目的是消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力，稳定零件精度。4)淬火。分整体淬火，表面淬火和渗碳淬火。一般安排在精加工与半精加工之间进行。表面淬火之前常要进行调质及正火处理。淬火的目的是为了使零件获得高的硬度和耐磨性。5）淡化。安排在精细磨之前。淡化前还需要安排调质处理，淡化能提高零件硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。6）发兰。表面镀层等表面处理。应安排在工艺过程之后。(3)辅助工序的安排检验工序是重要的辅助工序，除每道工序操作者自检外，还应在下列加工阶段，专门安排检验工序。1)粗加工阶段结束之后；2)重要的工序的前后；3)工件从一个车间转到另一个车间时；4)工件全部加工完毕后。辅助工序还有去毛刺、清洗、涂防锈油、油漆等，应分别安排于工艺过程所需之处。工序号工序名称工序内容工艺装备1铸造2清砂清除浇注系统，冒孔，型砂，飞边，飞刺等3热处理人工时效处理4涂漆非加工面涂防锈漆 5粗铣、半精铣以结合面、主轴孔为定位基准，加紧工件，铣顶部平面与凸台，保证尺寸3mm专用铣床 6粗铣、半精铣以已加工的顶面及侧面做定位基准，装夹工件（专用工装），铣结合面，保证尺寸2100.036mm（注意周边尺寸）。留磨削余量0.250.30mm专用铣床7钻钻4-13mm孔,刮平4-28mm。钻4-11mm孔，刮平4-25mm.专用钻床8钻以结合面及主轴孔定位，钻、攻2-M8螺纹、锪，钻、攻2-M10x1螺纹，钻、攻5-M6深15螺纹专用钻床 9磨以顶面及一侧定位，装夹工件，磨结合面至图样尺寸2100.036mm专用磨床 10检验检查各部尺寸及精度减速器WH212机盖的工艺过程减速器WH212机座的工艺过程工序号工序名称工序内容工艺装备1铸造2清砂清除浇注系统，冒孔，型砂，飞边，飞刺等3热处理人工时效处理涂漆非加工面涂防锈漆粗铣、半精铣以底面及侧面定位，装夹工件。铣结合面，留磨削余量（注意尺寸14和30mm）专用铣床粗铣、半精铣以结合面及轴承孔定位，装夹工件铣底面。保证高度尺寸1600.036mm(工艺尺寸)专用铣床钻钻低面4-19mm孔,其中两个铰至19.50+0.01mm(工艺用)刮平36专用钻床钻以底面及销钉定位，钻4-11刮背面25，钻4-13刮背面28专用钻床钻以两个工艺孔及底面定位，加紧工件，钻、铰25mm测油孔，锪56mm深2mm.钻、攻3-M6深10mm，钻、攻2-M16x1.5底孔，刮平25mm专用钻床10磨以一面两孔定位，装夹工件。磨结合面保证尺寸1600.036mm专用磨床11钳工箱体底部用煤油做参漏试验12检查检查各部尺寸及精度减速器WH212箱体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4-M10,4-M12的螺栓，螺母紧固 2 钻铰2- 6mm，1：50锥，装入锥销专用钻床 3钳将箱盖，箱体做标记编号 4粗铣、半精铣以底面与两孔定位，按底面一边找正。夹紧工件，兼顾一面的加工尺寸，铣另一端面，保证尺寸230 专用铣床 5粗铣、半精铣以底面与两孔定位，按底面一边找正。夹紧工件，兼顾一面的加工尺寸，铣另一端面，保证尺寸285 专用铣床 6粗镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗2-110轴承孔，留加工余量0.30.4mm。保证两轴中心线的垂直度公差0.3mm保证结合面与轴承孔的位置度公差为0.2mm专用镗床 7半精镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗2-110轴承孔，留加工余量0.10.2mm。保证两轴中心线的垂直度公差0.3mm保证结合面与轴承孔的位置度公差为0.2mm 专用镗床 8精镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，按结合面精确对刀（保证结合面与轴承孔的位置度公差为0.2mm）精镗2-110mm专用镗床 9钻用底面与两销钉定位用钻摸板钻、攻蜗杆轴承孔端面螺孔专用钻床 10钻钻、攻蜗轮轴承孔端面螺孔专用钻床 11钻用带有锥度的直径为120130mm的90度的钻锪钻锪轴承孔内边缘倒角4-1x45度专用钻床 12钳拆箱、清理飞边、毛刺13钳合箱、装锥销紧固 14检验检查个部尺寸及精度 15入库入库大连水产学院本科毕业论文（设计）主要表面的加工第三章主要表面的加工一、箱体的平面加工箱体平面的粗加工和半精加工常选择刨削和铣削加工。刨削箱体平面的主要特点是：刀具结构简单；机床调整方便；在龙门刨床上可以用几个刀架，在一次安装工件中，同时加工几个表面，于是，经济地保证了这些表面的位置精度。箱体平面铣削加工的生产率比刨削高。在成批生产中，常采用铣削加工。当批量较大时，常在多轴龙门铣床上用几把铣刀同时加工几个平面，即保证了平面间的位置精度，又提高了生产率。二、主轴孔的加工由于主轴孔的精度比其它轴孔精度高，表面粗糙度值比其它轴孔小，故应在其它轴孔加工后再单独进行主轴孔的精加工（或光整加工）。目前机床主轴箱主轴孔的精加工方案有：精镗浮动镗；金刚镗珩磨；金刚镗滚压。上述主轴孔精加工方案中的最终工序所使用的刀具都具有径向“浮动”性质，这对提高孔的尺寸精度、减小表面粗糙度值是有利的，但不能提高孔的位置精度。孔的位置精度应由前一工序（或工步）予以保证。从工艺要求上，精镗和半精镗应在不同的设备上进行。若设备条件不足，也应在半精镗之后，把被夹紧的工件松开，以便使夹紧压力或内应力造成的工件变形在精镗工序中得以纠正。三、孔系加工车床箱体的孔系，是有位置精度要求的各轴承孔的总和，其中有平行孔系和同轴孔系两类。平行孔系主要技术要求是各平行孔中心线之间以及孔中心线与基准面之间的尺寸精度和平行精度根据生产类型的不同，可以在普通镗床上或专用镗床上加工。单件小批生产箱体时，为保证孔距精度主要采用划线法。为了提高划线找正的精度，可采用试切法，虽然精度有所提高，但由于划线、试切、测量都要消耗较多的时间，所以生产率仍很低。坐标法加工孔系，许多工厂在单件小批生产中也广泛采用，特别是在普通镗床上加装较精密的测量装置（如数显等）后，可以较大地提高其坐标位移精度。必须指出，采用坐标法加工孔系时，原始孔和加工顺序的选定是很重要的。因为，各排孔的孔距是靠坐标尺寸保证的。坐标尺寸的积累误差会影响孔距精度。如果原始孔和孔的假定顺序选择的合理，就可以减少积累误差。成批或大量生产箱体时，加工孔系都采用镗模。孔距精度主要取决于镗模的精度和安装质量。虽然镗模制造比较复杂，造价较高，但可利用精度不高的机床加工出精度较高的工件。因此，在某些情况下，小批生产也可考虑使用镗模加工平行孔系。同轴孔系的主要技术要求是各孔的同轴度精度。成批生产时，箱体的同轴孔系的同轴度大部分是用镗模保证，单件小批生产中，在普通镗床上用以下两种方法进行加工：1.从箱体一端进行加工加工同轴孔系时，出现同轴度误差的主要原因是：当主轴进给时，镗杆在重力作用下，使主轴产生挠度而引起孔的同轴度误差；当工作台进给时，导轨的直线度误差会影响各孔的同轴度精度。对于箱壁较近的同轴孔，可采用导向套加工同轴孔。对于大型箱体，可利用镗床后立柱导套支承镗杆。2.从箱体两端进行镗孔一般是采用“调头镗”使工件在一次安装下，镗完一端的孔后，将镗床工作台回转1800，大连水产学院本科毕业论文（设计）定位基准的选择再镗另一端的孔。具体办法是：加工好一端孔后，将工件退出主轴，使工作台回转1800，用百（千）分表找正已加工孔壁与主轴同轴，即可加工另一孔。“调头镗”不用夹具和长刀杆，镗杆悬伸长度短，刚性好。但调整比较麻烦和费时，适合于箱体壁相距较远的同轴孔。第四章定位基准的选择在制定工艺过程时，选择定位基准的主要目的是为了保证加工表面的位置精度。因此选择定位基准的总原则应该是从有较高位置精度要求的表面中进行选择。定位基准的选择包括粗基准和精基准的选择。一、粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择的原则是：1.选择应加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。2.选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。3.应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。4.应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。5.粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。箱体粗基准选择要求：在保证各加工表面均有加工余量的前提下，使主要孔加工余量均匀；装入箱体内的旋转零件应与箱体内壁有足够间隙；此外还应保证定位、夹紧可靠。为了满足上述要求，一般选箱体的主要孔的毛坯孔作为粗基准。减速箱体加工的第一个面是盖或底座的结合面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同的部分上很不规则，因而在加工盖和底座的结合面时无法用主要孔的毛坯作粗基准。而是用顶面与底面作为粗基准。这样可以保证结合面加工后凸缘的厚度叫均匀。二、精基准的选择选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准确、牢固、方便。精基准选择的原则是：基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。基准统一原则。应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。大连水产学院本科毕业论文（设计）工艺尺寸的计算箱体上孔与孔、孔与平面、平面与平面之间都有较高的位置精度要求，这些要求的保证与精基准的选择有很大的关系。为此，通常优先考虑“基准统一”原则。使具有相互位置精度要求的大部分工序，尽可能用同一组基准定位。以避免因基准转换过多而带来的积累误差，并且由于采用同一基准，使所用夹具具有相似的结构形式，可减少夹具设计与制造工作量、降低成本。例如车床主轴箱可以选用装配基面的底面做定位基准，在大批量生产中，则选用主轴箱顶面和两定位销为定位基准。分离式减速箱体的结合面与装配基面底面有一定的尺寸精度和位置精度，轴承孔轴线应对结合面上，与底面也有尺寸精度和相互位置精度要求，故加工底座结合面时，选底面为精基准，箱体和箱后的轴承孔加工仍以底面为主要定位基准。若箱体尺寸较小而批量很大时，可与底面上的两定位孔组成典型的一面两孔定位方式。这样既符合“基准统一”原则，又符合“基准重合”原则，有利于保证轴承孔轴线与结合面重合度及与装配基面的尺寸精度和平行度。第五章工艺尺寸的计算一、加工余量的确定查机械加工余量与公差手册1.顶面与结合面的加工余量磨削余量 0250.06mm IT8 表面粗糙度 1.6半精铣余量 2x1.50.25mm IT10 表面粗糙度 3.2粗铣余量 2x50.50mm IT11 表面粗糙度 6.32.下箱体结合面与底面的加工余量（查表4-34，4-37）磨削余量 0250.06mm IT8 表面粗糙度 1.6半精铣余量 2x1.50.25mm IT10 表面粗糙度 3.2粗铣余量 2x50.50mm IT11 表面粗糙度 6.33箱体左右端面的加工余量半精铣余量 2x1.50.25mm IT10 表面粗糙度 3.2粗铣余量 2x50.50mm IT11 表面粗糙度 6.3 4箱体前后端面的加工余量半精铣余量 2x1.50.25mm IT10 表面粗糙度 3.2粗铣余量 2x50.50mm IT11 表面粗糙度 6.35两轴承孔的加工余量精镗 0.40.05mm IT7 表面粗糙度 0.8半精镗 1.50.25mm IT9 表面粗糙度 3.2粗镗 50.5mm IT11 表面粗糙度 6.3二、尺寸链的计算1、两中心面与底面的尺寸链计算尺寸链图 N=A+A =160+120则 N=280N=+N=0.054+0.063 =0.117-=-=-0.054-0.0063=-0.117所以的尺寸及公差为2800.1172.观油孔的尺寸链的计算尺寸链图 N=+=N-=28-12.5=15.5=+ =0.046-0.033 =0.013 -=+ =-0.046+0.033 =-0.013的尺寸为15.50.013三、切削用量的选择(查机械加工工艺手册)加工对象加工方法加工步骤刀具切削深度(mm)切削速度(m/s)进给量(mm/r)(mm/z)走刀长度（mm）备注机盖上平面粗铣1圆柱铣刀YG61.50.240.42802.4-84半精铣2圆柱铣刀YG60.50.410.08280机盖结合面粗铣1圆柱铣刀YG61.50.240.43352.4-84半精铣2圆柱铣刀YG60.50.410.08335磨3砂轮0020750028733524-163机盖结合面平面孔钻削加工1麻花钻300.360.45322.4-382.4-41钻削加工2麻花钻140.380.3816机盖上平面孔钻削加工1麻花钻200.380.36222.4-382.4-41钻削加工2麻花钻270.390.4530钻削加工3麻花钻15 0.440.2718功丝4丝锥200.1631.0222.4-105功丝5丝锥270.1781.030功丝6丝锥150.0951.018机座结合面粗铣1圆柱铣刀YG61.50.240.43352.4-84半精铣2圆柱铣刀YG60.50.410.083352.4-84磨3砂轮0020750028733524-163机座底面粗铣1圆柱铣刀YG61.50.240.42802.4-84半精铣2圆柱铣刀YG60.50.410.08280机座底面孔钻削加工1麻花钻250.370.43282.4-382.4-41铰孔（两工艺用）2铰刀2501515282.4-582.4-59机座结合面孔钻削加工1麻花钻300.360.45322.4-382.4-41钻削加工2麻花钻140.380.3816加工测油孔钻削加工1麻花钻220.200.4252.4-382.4-41铰孔2铰刀220.350.35252.4-582.4-59锪孔3锪刀80.400.2182.4-67钻削加工4麻花钻100.440.1122.4-382.4-41功丝5丝锥100.0951.0122.4-105放油孔钻削加工1麻花钻300.350.61302.4-382.4-41功丝2丝锥220.22222.4-105轴承端面（左右）粗铣1端面铣刀1.50.270.31802.4-732.4-82半精铣2端面铣刀0.50.450.08180轴承端面（前后）粗铣1端面铣刀1.50.270.31802.4-732.4-82半精铣2端面铣刀0.50.450.08180镗轴承孔粗镗1镗刀1.50.20.4542.4-66半精镗2镗刀0.50.30.2554精镗3镗刀0.250.40.154端面螺纹孔（蜗杆）钻削加工1麻花钻250.0810.24252.4-382.4-41功丝2丝锥250.1481.25252.4-105端面螺纹孔（蜗轮）钻削加工1麻花钻250.0810.24252.4-382.4-41功丝2丝锥250.1481.25252.4-105轴承孔倒角锪孔1锪刀10.410.212.4-67四、切削的工时定额粗铣取53半精铣结合面的基本时间粗铣半精铣磨结合面（见工艺手册表6.2-8）当加工两个面时钻13孔 L=30mm r/min当加工两组孔时t=钻孔11 L=14mm r/min 当加工两组孔时t=钻19孔 L=25 r/min=min钻攻5-m6 钻L=18mm =3mm =0 =960r/min=攻 L=15 r/min v=4.9r/min=钻攻2-M8钻L=20 r/min=攻 v=4.9r/minL=20mm =钻攻2-M10钻 L=25mm r/min =攻L=25mm v=4.9r/min钻铰25 f=0.41mm/r v=4.9m/min(见机械加工工艺手册表2.4-38;2.4-41)实切削速度v=铰孔25 f=0.35 v=21m/min(按工艺手册表4.2-2)实切削速度v=锪沉头孔f=0.21mm/r L=8 =钻攻M6L=10mm =L=10mm v=4.9m/min=钻攻M16 L=25mm =L=22 =铣端面 v=0.45m/r Z=20 相关手册查工艺手册表4.2-39取r/minv=因为有四面，所以t=0.733min半精铣t=1.4465min因为有四面，所以t=5.76min镗孔110 f =0.4mm/r相关手册r=100m/min取L=53 =两个孔加工的机动时间t=0.46x2=0.92min半精镗 f=0.5mm/r v=100取L=53 =两个孔的机动时间t=0.46x2=0.92min f=0.1mm/r v=100m/min大连水产学院本科毕业论文（设计）设计减速器19底孔夹具t=0.92min镗前后轴承孔同上钻攻M12钻 L=28 n =960r/min=攻L=25 n=195r/min v=4.9m/min=与四面轴承孔端面的孔一样，钻时0.405min ;攻时0.462min。锪轴承倒角：由查表可知n=68r/min v=8.26m/minL=2mm =第六章设计减速器19底孔夹具一. 设计任务分析1、19为自由尺寸,可一次钻削保证.该孔在轴线方向的设计基准是以钻套的中心线.径线的设计基准是以轴承孔与另一端面.2、面铣结合面是前一工序已完成的尺寸,本工序的后续工序是以孔19为底孔钻结合面孔,4-11,4-13. 3、专用钻床的最大钻孔直径为25mm.主轴端面到工作台面的最大距离H=700mm,工作台面尺寸为375x500mm2, 其空间尺寸完全满足夹具的布置和加工范围的要求。 4、本工序是对四个孔进行加工，采取移动的夹具，钻模板选用旋式；使用快换钻套。二设计方案论证1、定位基准的选择工序结合面是已加工过的平面，且又是本工序要加工的孔19mm的设计基准，按照基准重合原则选择它作为定位基准是比较恰当的。若定位元件采用110的轴承孔，则基准不重合。因此，选择结合面与轴承端面作为定位比较合理。2、夹紧结构的确定当定位心轴水平放置时，在专用钻床上钻19 mm孔的钻前力和扭矩力均由重力与外力来承担，这时工件的夹紧可以有两种方案：（1）在箱体的底面上，采用压板压紧，夹紧力与切削力处于平行状态。这种结构复杂，装卸工件比较麻烦。（2）在箱体的底面上采用螺纹夹紧装置，加紧力与切削力平行，这种结构简单。装卸工件比较容易。三、切削力及夹紧力的计算刀具：麻花钻，dw=19mm,则F=9.8154.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0Fz (切削手册)查表得：d0=19mm,ae=195, af =0.2, ap =9.5mm, Fz =1.06所以：F=(9.8154.52.50.90.20.74192201.06) 19=79401N查表可得，铣削水平分力，垂直分力，轴向力与圆周分力的比值：FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53故FL=0.8 FE =0.879401=63521N FV=0.6 FE=0.679401=47640N FX =0.53 FE=0.5379401=42082N在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数 K=K1K2K3K4 式中：K1 基本安全系数，2.5 K2加工性质系数，1.1 K3刀具钝化系数，1.1 K2断续切削系数，1.1则F/=K FH=2.51.11.11.163521 =211366N选用螺旋板夹紧机构，故夹紧力 fN=1/2 F/ f为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，f=0.25则 N=0.52113660.25=52841N四、计及操作的简要说明在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺钉夹紧，本道工序的铣床夹具就是选择了手动螺旋板夹紧机构。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）五结构分析按设计步骤，先在各视图部位用双点划线画出工件的外形，然后围绕工件的布置定位，加紧和导向元件再进一步考虑零件的装卸，各部件结构单元的划分，加工时操作的方便和结构工艺性的问题使整个夹具设计形成一个整体。1、夹具采用分铸式铸件组合的结构。铸造简单，刚性较好。为保证铸件壁厚均匀，内腔掏空；为减少加工面，各部件的结合面处设置铸件凸台。2、定位板和定位钉安装在夹具体的底面与侧面并通过夹具体的孔与底面的平行度，保证工件底面与夹具底面的平行度。3、为了便于装卸零件，夹具采用了铰链式的钻模板结构。以保证钻套的位置精度，用琐紧螺钉锁紧。六、夹具的公差1、制订夹具公差的基本原则和方法（1）满足误差不等式并有精度储备的的原则零件加工中受工艺系统各种误差因素的影响而使加工尺寸产生一定的误差，设除夹具本身之外工艺系统其他各误差环节所造成的总和，同时考虑到要维持夹具的使用精度，在寿命期内应留出允许的磨损公差为m.因此，夹具的制造误差应当保证被加工工件的尺寸误差在考虑上述两项误差之后。仍在允许的尺寸公差范围之内于是就有不等式（2）、基本尺寸按工件相应尺寸的平均值标注并采用双向对称偏差的原则。为了便于尺寸计算和误差分析，并尽可能避免计算中的错误，凡是夹具上与被加工主件尺寸相应的尺寸，其基本尺寸均应按工件尺寸的平均尺寸标注，其公差取工件尺寸公差的1/21/5标注。底面与结合面的尺寸为160，选用尺寸偏差时为1600.36mm.2.与加工要求没有直接关系的加具尺寸公差的制订与加工要求无直接关系的尺寸是指不直接与零件加工尺寸相对应的夹具尺寸。他们的尺寸公差无法从工件上相对应的尺寸来确定。但他们的公差也并非对加工精度没有影响。属于这种夹具公差的多为夹具内部结构配合尺寸公差，如定位元件与夹具体、可换钻套与衬套、导向套与刀具、铰链连接的轴与孔、夹具机构上各零件的配合尺寸公差等。这类尺寸公差主要是根据零件的功用和装配要求，直接根据国家标准规定的公差配合来选用的。如夹具中起导向作用并相对滑动的连接副一般选用;有相对活动而无导向作用的连接副一般选用、；铰链连接则按基轴制选用、等间隙配合。七、工序精度分析在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。影响原始尺寸25的各项误差分析1、重合,故产生定位误差。定位尺寸160mm定位尺寸公差=02mm，在加工尺寸方向上的投影，这里I的方向与加工方向是一致的，所以=0.2mm,因为平面定位。所以故2、的垂直度所引起的夹具安装误差，对工序尺寸25的影响均小，既可以忽略不计。3、面到钻套座孔之间的距离公差，按工件相应尺寸公差的五分之一，。4、通常不超过0.005mm.。5、偏移大连水产学院本科毕业论文（设计）镗床夹具设计用概率法相加总误差为：0. 098137mm0.2mm从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。第七章镗床夹具设计镗床夹具又称镗模它主要用于加工相体，支架等工件上的单孔或孔系。镗模不仅广泛用于一般镗床和镗孔组合机床上也可以用在一般车床、铣床和摇臂钻床上，加工有较高精度要求的孔或孔系。镗床夹具，除具有定位元件、加紧机构和夹具体等基本部分外，还有引导刀具的镗套。而且还像钻套布置在钻模板上一样，镗套也按照被加工孔或孔系的坐标位置，布置在一个或几个专用的镗孔的位置精度和孔的几何形状精度。因此，镗套、镗模支架和镗杆是镗床夹具的特有元件。一、结构分析加工工件为减速器箱体工件，要求加工两直径均为110mm的同轴孔。工件的装配基

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