减速机壳加工工艺及铣夹具设计说明书

XXXX 学院毕业设计(论文) qq583260025 全套加图纸 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.毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采用木模手工造型;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于 3050mm 的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量.XXXX 学院毕业设计(论文) qq583260025 全套加图纸 2第二章：零件工艺的分析2.1 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。2.2 确定毛坯的制造形式由于铸铁容易成形，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，由于零件年生产量 2 万台，已达到大批生产的水平，通常采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。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 箱体的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。2.1.3 为了减少加工中的换刀次数，箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，本箱体分别为直径 11 和 13。XXXX 学院毕业设计(论文) qq583260025 全套加图纸 3第三章：拟定箱体加工的工艺路线3.1 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。3.1.1 精基准的选择精基准的选择应重保证零件的加工精度，特别是加工表面的相互位置精度来考虑，同时也要考虑到装夹方便，夹具结构方便。选择精基准应遵循下列原则：“基准重合”原则 即应尽可能选用设计基准作为精基准。这样可以避免由于基准不重合而引起的误差。“基准统一”原则 即应尽可能选择加工工件的多个表面时都能使用的一组定位基准作为精基准。这样就便于保证各加工表面的相互位置精度，避免基准变换说产生的误差，并能简化夹具的设计制造。“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度以及他们自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可以采取互为基准的原则，反复多次进行加工。“自为基准”原则 有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，再加工时就应尽量选择加工表面本身作为精基准，而该表面与其他表面之间的位置精度则有先行工序保证。根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准，,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；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，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。3.1.2 粗基准的选择粗基准的选择主要影响不加工表面与加工表面的相互位置精度，以及加工表面的余量分配。选择粗基准时必须注意以下几个问题： 如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置精度要求，应以不加工表面作为粗基准。如果工件上由很多不需加工的表面，则应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。 必须首先保证工件上的某种要表面的加工余量均匀，则应选择该表面作为粗基准。 选作粗基准的表面应尽量平整光洁，不应有飞边、浇口、冒口等缺陷。 粗基准一般只能使用一次。根据上述的精基准选择的原则和粗基准选择时注意的问题，我们可以在粗加工阶段选择 B 面为粗基准，在精加工阶段，我们可以选择燕尾面作为精基准，这样可以做到基准统一和基准重合，可以减少误差，提高位置精度。3.2 加工路线的拟定拟定机械加工工序，要依照“先粗后精”“先主后次”，“先面后孔”加工箱体零件的原则。必要的热处理、检验等辅助工序安排在各加工阶段之间。加工阶段的划分XXXX 学院毕业设计(论文) qq583260025 全套加图纸 4主轴箱的主要表面的加工分粗精两个阶段。粗、精加工分开进行，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、加紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证主轴箱的加工精度；同时还能根据粗、精加工的不同要求来合理地选择设备，有利于提高生产效率。分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于：在加工箱体前先对与箱体配合的盖和低座分别进行加工，而后再对装配好的整体箱体进行加工。(注 ,本设计没有盖的工艺规程设计)第一阶段主要完成平面，紧固孔和定位空的加工，为箱体土的装合做准备；第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序，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。表一 WHX112 减速机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，冒口，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 以分割面定位装夹工件，铣底面，保证高度尺寸 242.5mm专用铣床6 粗铣 以底面定位，按线找正，装夹工件，铣分割面留磨量 0.5-0.8mm专用铣床7 磨 以底面定位，装夹工件，磨分割面，保证尺寸 240mm专用磨床8 钻 钻底面 419mm,411mm,413mm专用钻床9 钻 钻攻 3M16mm,15mm,4M12mm,深25mm专用钻床10 钻 钻攻 2M16mm,深 15mm, 3M6mm,深 10mm专用钻床11 钳 箱体底部用煤油做渗漏试验12 检验 检查各部尺寸及精度表二 WHX112 减速机机体的工艺过程工序号工序名称 工 序 内 容 工艺装备XXXX 学院毕业设计(论文) qq583260025 全套加图纸 51 钳 将箱盖，箱体对准和箱，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 钳 将箱盖，箱体做标记，编号4 粗铣 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 260mm专用铣床5 粗铣 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，铣左右端面，保证尺寸 260mm专用铣床6 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，铣前后两端面，保证端面 A 的垂直度为 0.048专用铣床7 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，铣左右两端面，保证端面 A 的垂直度为 0.048专用铣床8 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗杆面 110mm 轴承孔，留加工余量 0.20.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为 0.08，与端面 B 的位置度公差为 0.2mm专用镗床9 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗轮面 110mm 轴承孔，留加工余量 0.20.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为 0.08，与端面 B 的位置度公差为 0.2mm专用镗床10 检验 检查轴承孔尺寸及精度11 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗杆面 110mm 轴承孔，留加工余量 0.10.2mm专用镗床12 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗轮面 110mm 轴承孔，留加工余量 0.10.2mm专用镗床13 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装 专用镗XXXX 学院毕业设计(论文) qq583260025 全套加图纸 6夹工件，按分割面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为 0.02mm），加工蜗杆面轴承孔床14 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为 0.02mm），加工蜗轮面轴承孔专用镗床15 钻 用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻蜗杆轴承空端面螺孔专用钻床16 钻 用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻蜗轮轴承空端面螺孔专用钻床17 锪孔 用带有锥度为 90 度的锪钻锪轴承孔内边缘倒角 445 度专用钻床18 钳 撤箱，清理飞边，毛刺19 钳 合箱，装锥销，紧固20 检验 检查各部尺寸及精度21 入库 入库XXXX 学院毕业设计(论文) qq583260025 全套加图纸 7第四章：机械加工余量及工序尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：4.1 机座4.1.1 毛坯的外廓尺寸：考虑其加工外廓尺寸为 330260240 mm，表面粗糙度要求 RZ 为 3.2um，根据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表 2.35 及表 2.36，按公差等级 79级，取 7 级，加工余量等级取 F 级确定，毛坯长：330+23.5=337mm宽：260+23=266mm高：240+23=246mm4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序 5 的铣削深度 ap=2.5mm，工序6 的铣削深度 ap=2.45mm，留磨削余量 0.05mm,工序 10 的磨削深度 ap=0.05mm4.1.3 加工的工序尺寸及加工余量：（1）钻 4-19mm 孔钻孔：16mm ，2Z=16 mm，a p=8mm扩孔：19mm ，2Z=3mm， a p=1.5mm（2）钻 4-11mm 孔钻孔：10mm ，2Z=10 mm，a p=5mm扩孔：11mm ，2Z=1mm， a p=0.5mm(3)钻 4-13mm 孔钻孔：13mm ，2Z=13 mm，a p=6.5mm(4)攻钻 3-M16mm ，2M16mm 孔钻孔：16mm ，2Z=16 mm，a p=8mm攻孔：M16mm(5)攻钻 8-M12mm 孔钻孔：12mm ，2Z=12 mm，a p=6mm攻孔：M12mm(5)攻钻 3-M6mm 孔钻孔：6mm ，2Z=6 mm，a p=3mm攻孔：M6mm4.2 机体4.2.1 主要平面加工的工序尺寸及加工余量：XXXX 学院毕业设计(论文) qq583260025 全套加图纸 8为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序 4 的铣削深度 ap=2.0mm，工序5 的铣削深度 ap=0. 5mm4.2.2 加工的工序尺寸及加工余量：（1）钻绞 2-6mm 孔钻孔：4mm ，2Z=4 mm， a p=2mm绞孔：6mm（2）镗 2-110mm 轴承孔粗镗：109.4mm ，2Z=4.4 mm，a p=2.2mm半精镗：109.8mm ，2Z=0.4mm， a p=0.2mm精镗：109.8mm, 2Z=0.2mm, ap=0.1mm(3)攻钻 8-M12mm 孔钻孔：12mm ，2Z=12 mm，a p=6mm攻孔：M12mmXXXX 学院毕业设计(论文) qq583260025 全套加图纸 9第五章：确定切削用量及基本工时5.1 机座5.1 工序 5 粗铣箱体下平面（1）加工条件： 工件材料：灰铸铁加工要求：粗铣箱结下平面，保证顶面尺寸 3 mm机床：卧式铣床 X63刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，d w=225mm,齿数 Z=20量具：卡板 （2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为 140 mm，最大加工余量为 Zmax=2.5mm,留磨削量 0.05mm，可一次铣削确定进给量 f：根据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表 2.475,确定 fz=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册，确定 V=0.45m/s,即 27m/min38(r/min)2514.70dw nsV根据表 2.486,取 nw=37.5r/min,故实际切削速度为： )6.(/in10 当 nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+l2=140+3+2=145mm 故机动工时为： tm =145150=0.966min=58s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1558=8.7s其他时间计算：tb+tx=6%(58+8.7)=4s故工序 5 的单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx =58+8.75+4=70.7s5.1.2 工序 6 粗铣箱体分割面XXXX 学院毕业设计(论文) qq583260025 全套加图纸 10（1）加工条件： 工件材料：灰铸铁加工要求：精铣箱结合面，保证顶面尺寸 3 mm机床：卧