减速器箱体箱盖工艺规程设计

芜湖职业技术学院机械工程学院-LX序言机械设计与制造是培养机械工程专业类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合所学的理论和实践知识进行箱体箱盖机械加工工艺规程和工艺装备的设计，它主要可以培养我的工程意识，训练基本技能培养自身质量意识 培养规范意识。由于自己能力有限，设计有诸多不足之处，恳请老师给予指教。第一章零件的分析1.1零件的作用题目所给零件为减速器箱体箱盖，它将一些轴套，轴承和齿轮等零件装配起来使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。1.2零件的工艺分析1.2.1箱盖1.箱盖结合面这一组加工表面包括尺寸为444mm与8个孔相垂直尺寸为149（+2.8/-2.8）的平面。2.输入轴和输出轴轴承座凸台的加工表面这一组加工表面包括6个M8的螺纹孔和与之垂直的平面。3.视孔盖台阶面这一组加工表面包括4个M8的螺纹孔和与之垂直尺寸为9.5(+1.4/-1.4)的平面。4.箱盖结合面这一组加工表面包括8个14通孔及其24沉孔的表面。5.轴承孔表面这一组加工表面包括两个轴承孔尺寸分别为80(+0.05/0) 62(+0.03/0的内表面。这五组加工表面之间有着一定的位置要求1.2.2箱盖的位置要求1.80(+0.05/0)轴承孔内表面对80(+0.05/0)轴承孔中心线的圆柱度公差为0.01 同轴度公差为0.025。2.62(+0.03/0)轴承孔内表面对62(+0.03/0)轴承孔中心线的圆柱度公差为0.03 同轴度公差为0.05。3.80(+0.05/0)轴承孔内表面对62(+0.03/0)轴承孔内表面的平行度公差为0.025。4.轴承孔外圆表面对62(+0.03/0)轴承孔中心线的垂直度公差为0.10。5.80(+0.05/0)轴承孔外圆M8的螺纹孔对80(+0.05/0)轴承孔中心线的位置度公差为0.4。6.62(+0.03/0)轴承孔外圆M8的螺纹孔对62(+0.03/0轴承孔中心线的位置度公差为0.4。1.2.3箱体1.箱体底面这一组加工表面包括尺寸为144mm的底面。2.箱体结合面这一组加工表面包括8个14通孔的尺寸为149（+2.8/-2.8）表面。3.油标口台阶面这一组加工表面包括尺寸为25mm的表面。4.地脚螺栓凹台面这一组加工表面包括4个12通孔及其24沉孔的表面。5.输入轴和输出轴轴承座凸台的加工表面这一组加工表面包括6个M8的螺纹孔和与之垂直的平面。这五组加工表面之间有着一定的位置要求1.2.4箱体的位置要求1.80(+0.05/0)轴承孔内表面对80(+0.05/0)轴承孔中心线的圆柱度公差为0.03 同轴度公差为0.01。2.62(+0.03/0)轴承孔内表面对62(+0.03/0)轴承孔中心线的圆柱度公差为0.03 同轴度公差为0.01。3.2x10的通孔对80(+0.05/0)轴承孔中心线的位置度公差为0.6。4.尺寸为444mm的箱体上表面对箱体下表面的平行度公差为0.03。5.80(+0.05/0)轴承孔外圆M8的螺纹孔对80(+0.05/0)轴承孔中心线的位置度公差为0.4。6.62(+0.03/0)轴承孔外圆M8的螺纹孔对62(+0.03/0轴承孔中心线的位置度公差为0.47.轴承孔外圆表面对80(+0.05/0)轴承孔中心线的垂直度为0.10。第二章工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT150灰铸铁，铸件易切削，抗压性能好，并具有一定的吸振性，但其弹性模量E较小，刚性较差，故在重型减速器中，常用铸钢（ZG200400或ZG230450）箱体。在一般情况下，生产批量超过34件，采用铸件就比较经济。由于零件产量为4000件/年，属于大批量生产，故选择铸造毛坯（低压铸造）。这对提高生产率、保证加工质量也是有利的2.2基准的选择减速器箱体加工定位基准的选择，定位基准可分为粗基准和精基准，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。2.2.1粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取工件底面作为粗基准。2.2.2精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。2.3制定工艺路线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工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。同时箱体应有足够的风度、可靠的密封及便于传动件润滑和散热、箱体应有良好的结构工艺性、箱体形状应力求匀称和美观。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降，提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。2.3.1箱体加工路线工序一：热处理，人工时效工序二：按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三：铣箱体底面，以结合面为粗基准保证尺寸144x35工序四：铣箱体结合面，以底面面为基准保证尺寸444x149工序五：铣油标口台阶面，以侧面为基准保证尺寸25工序六：铣地脚螺栓凹台面，以底面为基准保证尺寸工序七：铣轴承凸台表面，以侧面为基准保证尺寸工序八：钻，扩M10油标螺纹孔并攻丝工序七：钻，扩8x14螺栓孔工序八：钻，扩4x12地脚螺栓孔工序九: 钻，扩6xM8轴承盖孔并攻丝工序十：钻，扩M5x1.5漏油孔并攻丝工序十一：锪24螺栓连接孔和地脚螺栓孔工序十二：清洗箱体工序十三：检验2.3.2箱盖加工路线工序一：热处理，人工时效工序二：按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三：铣箱体结合面，以侧面为粗基准保证尺寸444x149工序四：铣轴承凸台表面，以侧面为基准保证尺寸工序五：铣视孔盖台阶面，以结合面为基准保证尺寸工序六：铣箱盖凸台面，以结合面为基准保证尺寸工序七：钻，扩4XM8视孔盖螺纹孔并攻丝工序八：钻10起吊挂耳孔工序九：钻，扩8x14螺栓孔工序十：锪24螺栓连接孔工序十一：清洗箱体工序十二：检验2.3.3箱体，箱盖合箱加工路线工序一：讲箱盖与箱体结合面对准并用连接螺栓连接，钻定位锥销孔，装入锥销工序二：绞两个定位锥销孔工序三：铣两轴承凸台左右表面，互为基准保证尺寸工序四：镗输入轴轴承孔，保证尺寸80(+0.05/0)工序五：镗输出轴轴承孔，保证尺寸62(+0.03/0)工序六：拆箱，去毛刺，清洗工序七：合箱，装锥销，紧固工序八：终检2.4机械加工余量减速箱箱体零件材料为HT150，硬度为137-205HBS,生产类型为大批量，采用铸造毛坯。据以上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、工序尺寸及毛坯尺寸如下1.80和62孔端面查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);再查表2.2-4.查得规定余量值为:3.5。故铸造尺寸为:144+2.5+2.5=149。2.444144平面查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:4.5。3.底面404144查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:5.5.故铸造尺寸为:186+5.5=191.5。4.箱盖顶上斜方孔10090平面查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:3.5。5. 80孔查机械制造工艺设计简明手册表(2.3-8),钻:第一次30,第二次60.0;(用车刀镗以后79.3) 粗铰:79.8;精铰:80至尺寸。6. 62孔查机械制造工艺设计简明手册表(2.3-8),钻:第一次30,第二次55.0; (用车刀镗以后55.5) 扩孔钻:61.5; 粗铰:61.8;精铰:62至尺寸。7.8-14锪平24和4-12锪平24和2-12锪平24一次钻削加工完成。8. 螺孔6-M8-7H，4-M8-7H和24-M8-7H一次加工完成2.5 确立切削用量及基本工时2.5.1箱体工序一：热处理，人工时效工序二：按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三：铣箱体底面，以结合面为粗基准保证尺寸144x35工件材料：HT150,铸件，硬度为137-205HBS，b=175MPa，机械制造工艺设计简明手册机床：因床身是较大零件，故选用x62w万能铣床刀具：硬质合金立铣刀YG10X,刀杆尺寸150mmx20mm。1.粗铣箱体底面fz=0.08mm/齿 ap=0.5mm（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册确定V=0.45m/s，即27m/s采用硬质合金铣刀dw=20mm，齿数Z=4，则ns=1000v/dw=1000x27/3.14x20=430r/min根据机床使用说明书，取nw=450 r/min故实际切削速度V=dwnw/1000=3.14x20x450/1000=28.26m/min当nw=450r/min时，工作台每分钟进给量fm应为fm=fzZnw=0.08x4x450=144mm/min查机床说明书，取fm=150mm/min切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=576mmtm=L/fm=576/150=3.84min2.精铣箱体底面fz=0.06mm/齿 ap=2mm（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册确定V=1.58m/s，即94.8m/s采用硬质合金铣刀dw=20mm，齿数Z=4，则ns=1000v/dw=1000x94.8/3.14x20=1509r/min根据机床使用说明书，取nw=1500 r/min故实际切削速度V=dwnw/1000=3.14x20x1500/1000=94.2m/min当nw=1500r/min时，工作台每分钟进给量fm应为fm=fzZnw=0.06x4x1500=360mm/min切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=576mmtm=L/fm=576/350=1.64min工序四：铣箱体结合面，以底面面为基准保证尺寸444x1491.粗铣箱体结合面fz=0.08mm/齿 ap=0.5mm（参考切削手册表3-3）fm与工序三结果相同切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=1776mmtm=L/fm=1776/150=11.84min2.精铣箱体结合面面fz=0.06mm/齿 ap=2mm（参考切削手册表3-3）fm与工序三结果相同切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=1776mmtm=L/fm=1776/350=15.1min工序五：铣油标口台阶面，以侧面为基准保证尺寸25fz=0.09mm/齿 ap=2mm（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册确定V=40m/s采用硬质合金铣刀dw=20mm，齿数Z=4，则ns=1000v/dw=1000x40/3.14x20=637r/min根据机床使用说明书，取nw=650r/min故实际切削速度V=dwnw/1000=3.14x20x650/1000=40.8m/min当nw=650r/min时，工作台每分钟进给量fm应为 fm=fzZnw=0.06x4x650=234mm/min查机床说明书，取fm=250mm/min切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=50mmtm=L/fm=50/250=0.2min工序六：铣地脚螺栓凹台面，以底面为基准保证尺寸fz=0.09mm/齿 ap=2mm（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册确定V=40m/s采用硬质合金铣刀dw=20mm，齿数Z=4，则ns=1000v/dw=1000x40/3.14x20=637r/min根据机床使用说明书，取nw=650r/min故实际切削速度V=dwnw/1000=3.14x20x650/1000=40.8m/min当nw=650r/min时，工作台每分钟进给量fm应为fm=fzZnw=0.06x4x650=234mm/min查机床说明书，取fm=250mm/min切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=576mmtm=L/fm=576/250=2.3min工序七：铣轴承凸台表面，以侧面为基准保证尺寸1.粗铣轴承凸台表面fz=0.08mm/齿 ap=0.5mm（参考切削手册表3-3）fm与工序三结果相同切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=320mmtm=L/fm=320/150=2.13min2.精铣轴承凸台表面fz=0.06mm/齿 ap=2mm（参考切削手册表3-3）fm与工序三结果相同切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=320mmtm=L/fm=320/350=0.91min工序八：钻10油标孔并攻丝M10-7H工件材料：HT150,铸件，硬度为137-205HBS，b=175MPa，机械制造工艺设计简明手册机床：因床身是较大零件，故选用z3025钻床刀具：高速钢5mm,8mm,10mm麻花钻头，高速钢12mm,14mm扩孔钻，公制机用直槽丝锥M10，高速钢10锪孔钻f=0.41mm/r（见切削手册表2.7）v=12.25m/min（见切削手册表2.13及表2.14）ns=1000x12.25/x25=155r/min按机床选取nw=136r/min（按工艺手册表4.2-2）所以实际切削速度v=dwnw/1000=x25x136/1000=10.68m/min切削工时：tm=L/nwf=90/136x0.41=0.3min式中切入45mm，切出45mm工序七：钻，扩8x14螺栓孔f=0.41mm/r（见切削手册表2.7）v=12.25m/min（见切削手册表2.13及表2.14）ns=1000x12.25/x25=155r/min按机床选取nw=136r/min（按工艺手册表4.2-2）所以实际切削速度v=dwnw/1000=x25x136/1000=10.68m/min切削工时：tm=8L/nwf=40x8/136x0.41=5.73min式中切入20mm，切出20mm扩14螺栓孔，根据切削手册表2.10规定，查的扩孔钻扩14mm孔时的进给量，并根据机床规格选f=0.7mm/r 扩孔钻扩孔时的切削速度，根据其他有关资料，确定为v=0.4v钻式中，v钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时切削速度。故V=0.4v钻=0.4x12.25=4.9m/minns=1000x12.25/x14=278.6r/min按机床选取 nw=300r/min切削工时：tm=L/nwf=40x8/300x0.7=1.52min工序八：钻，扩4x12地脚螺栓孔f=0.41mm/r（见切削手册表2.7）v=12.25m/min（见切削手册表2.13及表2.14）ns=1000x12.25/x25=155r/min按机床选取nw=136r/min（按工艺手册表4.2-2）所以实际切削速度v=dwnw/1000=x25x136/1000=10.68m/min切削工时：tm=8L/nwf=40x8/136x0.41=5.73min式中切入20mm，切出20mm扩14螺栓孔，根据切削手册表2.10规定，查的扩孔钻扩12mm孔时的进给量，并根据机床规格选f=0.7mm/r 扩孔钻扩孔时的切削速度，根据其他有关资料，确定为v=0.4v钻式中，v钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时切削速度。故V=0.4v钻=0.4x12.25=4.9m/minns=1000x12.25/x14=278.6r/min按机床选取 nw=300r/min切削工时：tm=L/nwf=40x8/300x0.7=1.52min工序九: 钻，扩6xM8轴承盖孔并攻丝f=0.41mm/r（见切削手册表2.7）v=12.25m/min（见切削手册表2.13及表2.14）ns=1000x12.25/x25=155r/min按机床选取nw=136r/min（按工艺手册表4.2-2）所以实际切削速度v=dwnw/1000=x25x136/1000=10.68m/min切削工时：tm=24L/nwf=24x20/136x0.41=8.31min式中切入10mm，切出10mm工序十：钻，扩M5x1.5漏油孔并攻丝f=0.41mm/r（见切削手册表2.7）v=12.25m/min（见切削手册表2.13及表2.14）ns=1000x12.25/x25=155r/min按机床选取nw=136r/min（按工艺手册表4.2-2）所以实际切削速度v=dwnw/1000=x25x136/1000=10.68m/min切削工时：tm=L/nwf=26/136x0.41=0.45min式中切入13mm，切出13mm工序十一：锪24螺栓连接孔和地脚螺栓孔根据有关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2-1/3，故f=1/3f钻=1/3x1=0.33mm/r 按机床取0.33mm/rv=1/3v钻=1/3x20=6.7m/minns=1000/D=1000x6.7/3.14x24=89r/min按机床选取nw=90r/min，所以实际切削速度为v=Dnw/1000=3.14x24x89/1000=6.7m/min切削工时：tm=L/nwf=100/90x0.33=3.36min式中切入10mm，切出10mm2.5.1箱盖工序一：热处理，人工时效工序二：按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三： 铣箱体结合面，以侧面为粗基准保证尺寸444x1491.粗铣箱体结合面fz=0.08mm/齿 ap=0.5mm（参考切削手册表3-3）fm与箱体工序四结果相同切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=1776mmtm=L/fm=1776/150=11.84min2.精铣箱体结合面面fz=0.06mm/齿 ap=2mm（参考切削手册表3-3）fm与箱体工序四结果相同切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=1776mmtm=L/fm=1776/350=15.1min工序四：铣轴承凸台表面，以侧面为基准保证尺寸1.粗铣轴承凸台表面fz=0.08mm/齿 ap=0.5mm（参考切削手册表3-3）fm与箱体工序四结果相同切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=320mmtm=L/fm=320/150=2.13min2.精铣轴承凸台表面fz=0.06mm/齿 ap=2mm（参考切削手册表3-3）fm与箱体工序四结果相同切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=320mmtm=L/fm=320/350=0.91min工序五：铣视孔盖台阶面，以结合面为基准保证尺寸100x70fz=0.09mm/齿 ap=2mm（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册确定V=40m/s采用硬质合金铣刀dw=20mm，齿数Z=4，则ns=1000v/dw=1000x40/3.14x20=637r/min根据机床使用说明书，取nw=650r/min故实际切削速度V=dwnw/1000=3.14x20x650/1000=40.8m/min当nw=650r/min时，工作台每分钟进给量fm应为fm=fzZnw=0.09x4x650=234mm/min查机床说明书，取fm=250mm/min切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=400mmtm=L/fm=/250=1.6min工序六：铣箱盖凸台面，以结合面为基准保证尺寸fz=0.08mm/齿 ap=2mm（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册确定V=40m/s采用硬质合金铣刀dw=20mm，齿数Z=4，则ns=1000v/dw=1000x40/3.14x20=637r/min根据机床使用说明书，取nw=650r/min故实际切削速度V=dwnw/1000=3.14x20x650/1000=40.8m/min当nw=650r/min时，工作台每分钟进给量fm应为fm=fzZnw=0.08x4x650=208mm/min查机床说明书，取fm=200mm/min切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=504mmtm=L/fm=504/250=2min工序七：钻4XM8视孔盖螺纹孔并攻丝工件材料：HT150,铸件，硬度为137-205HBS，b=175MPa，机械制造工艺设计简明手册机床：因床身是较大零件，故选用z3025钻床刀具：高速钢8mm,10mm麻花钻头，高速钢14mm扩孔钻，公制机用直槽丝锥M18，高速钢10锪孔钻f=0.41mm/r（见切削手册表2.7）v=12.25m/min（见切削手册表2.13及表2.14）ns=1000x12.25/x25=155r/min按机床选取nw=136r/min（按工艺手册表4.2-2）所以实际切削速度v=dwnw/1000=x25x136/1000=10.68m/min切削工时：tm=L/nwf=20x4/136x0.41=5=1.38min式中切入20mm，切出20mm工序八：钻10起吊挂耳孔与工序七雷同切削工时：tm=L/nwf=164/136x0.41=3min式中切入10mm，切出4mm工序九：钻，扩8x14螺栓孔与箱体工序八雷同切削工时：tm=L/nwf=40x8/300x0.7=1.52min工序十：锪24螺栓连接孔根据有关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2-1/3，故f=1/3f钻=1/3x1=0.33mm/r 按机床取0.33mm/rv=1/3v钻=1/3x20=6.7m/minns=1000/D=1000x6.7/3.14x24=89r/min按机床选取nw=90r/min，所以实际切削速度为v=Dnw/1000=3.14x24x89/1000=6.7m/min切削工时：tm=L/nwf=100/90x0.33=3.36min式中切入10mm，切出10mm2.5.2箱体箱盖合箱工序一：讲箱盖与箱体结合面对准并用连接螺栓连接，钻定位锥销孔，装入锥销工件材料：HT150,铸件，硬度为137-205HBS，b=175MPa，机械制造工艺设计简明手册机床：因床身是较大零件，故选用T68卧式镗床刀具：C16X15.7X135X6硬质合金镗刀，11x50x100x6TxH7硬质合金铰刀工序二：绞两个定位锥销孔工序三：铣两轴承凸台左右表面，互为基准保证尺寸1.粗铣轴承凸台表面fz=0.08mm/齿 ap=0.5mm（参考切削手册表3-3）fm与工序三结果相同切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=mmtm=L/fm=640/150=4.27min2.精铣轴承凸台表面fz=0.06mm/齿 ap=2mm（参考切削手册表3-3）fm与工序三结果相同切削工时：利用作图法得出铣刀行程L=l+l1+l2=640mmtm=L/fm=320/350=1.83min工序四：镗输入轴轴承孔，保证尺寸80(+0.05/0)1.粗镗输入轴轴承孔进给量f=0.1mm/r 背吃刀量ap=0.1mm根据有关手册，确定镗床的切削速度为v=100m/min，则 nw=1000v/d=1000x100/3.14x39=816r、/min由于镗床的主轴转速为无极调速，故以上转速即可作为加工时使用的转速切削工时：l=144mm tm=l/nwf=144/816x0.1=1.76min2.精镗输入轴轴承孔进给量f=0.1mm/r 背吃刀量ap=0.05mm切削工时：l=144mm tm=l/nwf=144/816x0.1=1.76min工序五：镗输出轴轴承孔，保证尺寸62(+0.03/0)进给量f=0.1mm/r 背吃刀量ap=0.1mm根据有关手册，确定镗床的切削速度为v=100m/min，则 nw=1000v/d=1000x100/3.14x39=816r、/min由于镗床的主轴转速为无极调速，故以上转速即可作为加工时使用的转速切削工时：l=1