工艺课程设计减速器轴承端面螺纹孔加工说明书

攀枝花学院毕业设计(论文) 目 录 序言2一零件的工艺分析21.零件的作用 22.毛坯的制造形式23.箱体零件的结构工艺性24.零件加工工艺过程的分析方法.2二 箱体工艺路线的拟定3 1.定位基准的选择32.加工路线的拟定3三机械加工余量及毛坯尺寸的确定6 1.毛坯尺寸的确定6 2.工序尺寸的确定6 3.进给量、切削速度的确定6 4.基本工时的确定.7四夹具设计71.问题的提出 72.夹具设计7五设计体会.7六参考文献.8附件 零件图和夹具图及加工工艺卡序言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.1 零件的分析1. 零件的作用 减速器箱体在整个减速器总成中的作用是支撑和连接，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装。减速器箱体的加工质量的优劣将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也会影响减速器的寿命和性能。 减速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋。有精度较高的多个平面、轴承孔、螺纹孔等需要加工，因而刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。2.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HT200，由于零件是中批生产，通常采用木模手工造型，毛坯的精度不高，毛坯加工余量可适当增加。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：（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）箱体的内端面加工比较困难，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。（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。4.零件加工工艺过程的分析方法（1）.找出零件上最重要的平面所在（合箱时是轴孔）（2）.找到加工该表面的精基准（3）.找到加工该精基准的精基准（4）.（N）.找到加工该精基准的粗基准二箱体工艺路线的拟定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。（1）.精基准的选择根据中批生产的减速器箱体通常以底面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两个侧面为精基准，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，可以完成上箱体上除结合面以外的所有需要加工的内容，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。（2） .基准的选择加工的第一个平面是上箱结合面或下箱底面，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部分上很不规则，因而在加工上箱结合面或下箱底面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘面为粗基准。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。（3） .定位基准的选择和分析工件工序内容定位基准上箱粗、半精铣结合面上箱凸缘面粗铣窥视孔平面上箱结合面钻、攻窥视孔上螺纹孔上箱结合面钻、攻结合面螺栓联接孔上箱结合面锪结合面螺栓孔上箱结合面工件工序内容定位基准下箱粗、半精铣底面下箱结合面粗、半精铣结合面下箱底面钻、攻底面螺栓孔下箱底面锪底面螺栓孔下箱底面钻、攻结合面螺纹孔下箱底面钻、攻油标孔、放油孔下箱底面工件工序内容定位基准合箱粗、半精镗主轴孔，刮轴孔端面及倒角下箱底面钻、攻端面螺纹孔下箱底面2. 加工路线的拟定 整个加工过程分为两个大的阶段，先对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。第一阶段主要完成平面，紧固孔和定位孔的加工，为箱体的装合做准备；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。制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求等能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。（1） 工艺手段组合减速器箱体要加工的面包括：上箱结合面、窥视孔台阶面、下箱结合面、下箱底面、下箱排油孔台阶面、输入轴承孔端面、输出轴承孔端面。除要镗轴承孔外，还要加工的有上下箱螺栓孔、窥视孔台阶面下箱底面螺栓孔、油标孔、排油孔、油沟、上下箱定位销孔。 下面查工序确定各工序的尺寸和偏差输入轴承孔加工工序：扩孔-粗镗-半精镗-精镗输入轴承孔端面加工工序：粗铣-半精铣-精铣输出轴承孔加工工序：扩孔-粗镗-半精镗-精镗输出轴承孔端面加工工序：粗铣-半精铣-精铣上箱结合面加工工序：粗铣-半精铣下箱结合面加工工序：粗铣-半精铣窥视孔台阶面加工工序：粗铣下箱底面加工工序：粗铣-半精铣 油标孔加工工序：钻-攻（2） 工艺过程在拟定工艺过程的时候应考虑先面后孔，先粗后精，工序适当的原则，整个加工工艺过程分为两大部分，第一部分是上下箱体的分别加工，第二部分是合箱后的加工，两步之间应安排钳工工序，钻铰两工艺孔，并打入定位销。综上可确定工艺路线为：上箱： 工序号工序内容工艺装备刀具1铸造、清砂2时效处理3涂漆4划线5粗、半精铣结合面普通铣床铣刀6粗铣窥视孔平面普通铣床铣刀7钻、攻窥视孔上螺纹孔摇臂钻麻花钻、丝锥8钻、攻结合面螺栓联接孔摇臂钻麻花钻、丝锥9锪结合面螺栓孔摇臂钻锪钻10检验下箱工序号工序内容工艺装备刀具1铸造、清砂2时效处理3涂漆4粗、半精铣底面铣床铣刀5粗、半精铣结合面铣床铣刀6钻、底面螺栓孔摇臂钻麻花钻7精铰底面两工艺孔普通钻床铰刀8锪底面螺栓孔普通钻床锪钻9钻、攻结合面螺纹孔普通钻床麻花钻、丝锥10铣油沟加工中心铣刀11钻、攻油标孔麻花钻、丝锥12钻、攻放油孔麻花钻、丝锥13检查合箱工序号工序内容工艺装备刀具1合箱2钻、铰定位销孔，打入定位销普通钻床麻花钻、铰刀3粗、半精镗主轴孔，刮轴孔端面及倒角普通镗床镗刀4钻、攻端面螺纹孔普通钻床麻花钻、丝锥5清理飞边、毛刺6检验 三.机械加工余量及毛坯尺寸的确定 1.毛坯尺寸的确定加工外廓尺寸为428190310 mm，根据实用机械制造工艺设计手册（以下简称工艺手册）表2-3,2-4按公差等级7级，加工余量等级F级确定：毛坯长：428+24=436毛坯宽：190+32=196毛坯高：310+3.52=317故毛坯尺寸为4361963172. 工序尺寸的确定零件材料HT200，刀具选用高速钢。M8螺纹深H1=15mm 取螺距P=1.25螺孔深度H2=H1+（0.51）d=15+0.75d=21mm刀具直径d0=D1=D-25/8HH=/2P D=d得d0=6.65mm、取d0=5mm3. 进给量、切削速度的确定（1） 进给量、切削速度的确定1） 按加工要求决定进给量，根据切削用量简明手册2-7当灰铸铁的硬度等于190HBS，d0=5mm时， f=0.36-0.44mm/r由于钻之后需要攻螺纹，故应乘以修正系数0.5，故f=0.18-0.22mm/r2） 2)按钻头强度决定进给量，根据切削用量简明手册2-8，硬度等于190HBS，d0=5mm时，钻头强度决定的进给量f1=0.72mm/r.3） 按机床进给强度决定进给量，根据切削用量简明手册2-9当硬度小于210HBS，机床进给机构允许的轴向力为8330N时，进给量为大于2.3mm/r综上f=0.18-0.22mm/r根据Z525钻头说明书，选择f=0.22mm/r(2) .切削速度及转速的确定根据进给量f=0.22mm/r,d0=5mm,190HBS,由切削用量简明手册表2-15确定VC=20m/min切削速度的修正系数为：KTV=1.0，KCV=1.0，KLV=0.85，KtV=1.0故V=VCKV=201.01.01.00.85=17m/minn=1000v/(pid0)=901.9r/min根据Z525钻床说明书，可选择nc=680r/minV=(pind0)/1000=12.82m/min攻螺纹时取Z525型立式钻床的最低转速n=97r/min则v=pind0/1000=1.83m/min进给量取f1=0.17mm/r4. 基本工时的确定单孔基本工时tm:Tm=L1/n1f1+L2/n2f2=(H2+2.5)/(6800.22)+(15+2.5)/(970.17)=0.16+1.06=1.22min该工序的基本时间t=tm24=29.3min四专用夹具的设计 为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。1.问题的提出 本夹具要用于减速箱体轴承孔端面螺纹孔的加工，表面粗糙度为Rz=50，本道工序需要钻孔与攻螺纹相结合才能达到要求，因此本道工序需要首先保证螺纹孔的位置精度，且依赖于钻模板，比较好保证，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何提高劳动生产效率，降低生产成本和劳动强度。2. 夹具设计（1） 定位基准的选择：拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当会增加工序或使工艺路线不合理，或使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们根据零件图的要求，从保证零件的加工精度出发，合理选择定位基准，我们选择下箱底面及两个工艺孔作为基准，采用一面两销的定位方式，满足使用条件。（2）夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该提高劳动生产率避免干涉。应使夹具设计简单，便于操作，降低成本，提高夹具性价比。本夹具的优点就是结构简单紧凑，设计巧妙，效率高。我们设计夹具时为了降低成本，选用手动加紧，本工序的夹具就是选择用螺纹夹紧机构。由于理论知识的不足，夹具设计还存在一定的缺陷，因为我们小组是中批加工主轴端面螺纹孔，采用立式钻床，需要夹具能够左右各翻转90度，因此必须有旋转轴，而且由于工件较大，主旋转轴为了满足强度要求不得不做的很粗，从而加重了整体的重量。因此应设法修改夹具结构，尽量减轻主旋转轴的压力。另外，该工件质量大，在旋转时比较费力。综合考虑夹具的设计就比较复杂，考虑到时间的限制，故先不做改进。五设计体会 在这次课程设计中，由于理论知识的不足，再加上平时接触比较少，在一开始时不知道从何处着手，导致一开始浪费了大量宝贵的时间。此外，由于课程设计中间夹了参观实习，导致我们的时间比较零散，效率也大大降低，在老师和同学的帮助下，我们小组团结合作，最终完成了任务。现在回想起来，课程设计很累的，花费大量的精力，但是这是对我们所学知识的的一次综合与检验，同时也培养了我们的合作能力。其实课程设计我们本可以找学长学姐借阅他们的劳动成果然后修修改改交差，但是如果这样的话我们就是自欺欺人，我们浪费了一次锻炼自己的机会，同时课程设计上的任何数据都必须有依据的。虽然我们做的可能不够好，但是我们会竭尽全力。我们克服种种困难，一路走来，也难免会有疏忽和遗漏的地方，我们会汲取这当中的教训，应用于以后的生活中，让这次课程设计的意义影响我们以后的生活。 在此我要感谢我们的指导老师刘老师，聂老师等对我们的悉心教导，感谢老师给我们的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量文献资料以及与同学交流经验和自学，并请教老师方式，学得了很多知识，当然困难也遇到了不少，但是收获也很多。在设计中我懂得了很多，也培养了我独立工作的能力，树立了解决一切困难的信心，这对我以后的生活会有深远的意义。这也锻炼的我的动手能力，使我学的CAD在实践中得到应用。在这次活动中我深刻的体会到克服困难带来的喜悦，从而大大增加了我傲视困难的信心，相信在未