JH-14型回柱绞车蜗轮箱夹具毕业设计

攀枝花学院本科毕业设计（论文）JH-14型回柱绞车蜗轮箱加工工艺及夹具设计学生姓名： 罗 华 学生学号： 200510601218 院（系）： 机电工程学院 年级专业：2005级机械设计制造及其自动化2班指导教师： 杨光春 高级工程师 二九年六月攀枝花学院本科毕业设计(论文) 摘要I摘 要本文主要讲述了在生产过程中，对被加工零件的分析，对机械工艺部分的设计以及对各个加工工序的机动时间计算。还有就是加工零件的专用夹具设计。本蜗轮箱是JH-14回柱绞车的主要零件，主要用于矿山机械中，该箱体尺寸较大，年产量不少很高。这里主要分析和设计的是蜗轮箱零件的加工工艺和专用夹具等。通过查阅各种相关书籍，分析蜗轮箱的结构及其功能，编写了蜗轮箱的加工工艺；经过计算选择其切削用量、选择机床和工艺设备，设计出了专用夹具。关键词 蜗轮箱，加工工艺，夹具攀枝花学院本科毕业设计(论文) ABSTRACTABSTRACTThis article mainly narrated in the production process, to is processed the compo -nents the analysis, to mechanical craft partial designs as well as to each processing w -orking procedure maneuver time computation. Also has is processes the components the unit clamp design .The worm gear box is the important components of the back to the winch ,which is mainly used for the mining machinery , the components size is big, the annual output requestsnot very high. In this design has paid more attention to analsysing and designing the process 、 the clamp and so forth . By referring some relative books,analsysing the structure and the function of the the worm gear box.the process has been compiled,also by computing and choosing the cuttting,tool and the equipment of proccess,the clamp has been worked out.Key words worm gear box,process,clampII攀枝花学院本科毕业设计(论文) 目录2攀枝花学院毕业设计(论文) 目录目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1 课题背景11.2国内外研究现状11.3本课题的主要研究内容12 零件的分析32.1 箱体零件的功用和结构特点32.2 箱体零件图样分析32.3 箱体零件工艺分析42.4 箱体零件的主要技术要求52.4.1孔径精度52.4.2孔和平面的位置精度52.4.3主要平面的精度52.4.4表面粗糙度52.5 主要设计内容62.5.1分析零件图62.5.2工艺分析62.5.3设计两套专用夹具63 工艺规程设计83.1 箱体的材料及毛坯83.1.1毛坯的种类83.1.2毛坯的形状及尺寸确定83.1.3毛坯的热处理93.2 减速箱箱体加工的主要问题和加工工艺过程设计所应采取的相应措施93.2.1孔和平面的加工顺序93.2.2孔系加工方案的选择93.3 减速箱体加工定位基准的选择93.3.1 粗基准的选择103.3.2精基准的选择103.4 制定箱体的工艺路线113.4.1工艺路线方案一113.4.2工艺路线方案二143.4.3 工艺方案的比较与分析173.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定173.5.1 JH-14回柱绞车减速机机盖机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定173.5.2 JH-14回柱绞车减速机机座机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定183.5.3 JH-14回柱绞车减速机合箱后机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定193.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）223.6.1 机盖切削用量及基本工时（机动时间）223.6.2 机座切削用量及基本工时（机动时间）263.6.3 合箱后切削用量及基本工时（机动时间）283.7 时间定额计算及生产安排353.7.1 JH-14型回柱绞车蜗轮箱箱盖时间定额计算及生产安排353.7.2 JH-14型回柱绞车蜗轮箱箱座时间定额计算及生产安排363.7.3 JH-14型回柱绞车蜗轮箱合箱后时间定额计算及生产安排373.7.4 尺寸链的计算404 夹具设计424.1设计精铣JH-14型回柱绞车蜗轮箱箱座上平面夹具424.1.1 设计任务分析424.1.2 定位基准的选择424.1.3 定位元件的设计434.1.4 夹紧元件的设计444.1.5 定向键与对刀装置设计454.1.6 夹具操作的简要说明474.1.7 夹具的公差474.2 镗床夹具设计484.2.1结构分析484.2.2 夹紧力大小的确定原则494.2.3 定位销尺寸确定与高度计算504.2.4 镗杆的直径与长度524.2.5 镗孔夹具的装配说明52结 论53参 考 文 献54致 谢551攀枝花学院毕业设计(论文) 1 绪论1 绪论1.1课题背景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。所以机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。本课题是JH-14回柱绞车蜗轮箱加工工艺及其夹具设计,箱体零件加工属于典型零件加工,由于蜗轮箱零件结构比较复杂,加工工艺也相对复杂,通常都是采用铸铁材料。先铸造成毛坯,然后经过时效处理后,进行机加工,在机加工过程中，采用先面后孔的加工路线，以保证工件的定位基准统一、准确。1.2国内外研究现状现代制造业中，人们开始在工艺过程设计领域应用计算机技术，进行计算机辅助工艺过程设计CAPP的研究与开发工作，CAPP技术飞速发展，在设计对象上、在涉及的工作范围上、在系统功能上和系统设计及开发上都会有很大的发展。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。攀枝花学院本科毕业设计(论文) 1 绪论21.3本课题的主要研究内容本课题研究的基本内容为: JH-14回柱绞车蜗轮箱加工工艺及夹具设计。主要包括以下两点内容：（1）蜗轮箱的加工工艺过程。加工工艺过程是整个设计的基石。在设计过程中，制订工艺规程、确定加工余量、计算工时定等，为了与实际加工相吻合，还需对加工设备、切削用量、加工装备等进行选择和设计，这个阶段内容较多，涉及的范围也比较广。 （2）蜗轮箱加工的专用夹具。专用夹具的设计要保证夹具的定位准确和机构合理,根据各工序要求考虑夹具合理的定位误差和安装误差。以达到工件定位准确和夹紧的方便快速，提高效率和降低工人的劳动强度, 提高蜗轮箱箱体零件加工精度和安装找正方便。3攀枝花学院毕业设计(论文) 2 零件的工艺分析2 零件的工艺分析2.1箱体零件的功用和结构特点箱体是机器的基础零件，它将机器和部件中的轴、齿轮等有关零件连接成一个整体，并保持正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此箱体的加工质量直接影响机器的工作精度、使用性能和寿命。箱体的种类很多，其尺寸大小和结构形式随着机器的结构和箱体在机器中功用的不同有着较大的差异。但从工艺上分析它们仍有许多共同之处，其结构特点是：外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体，又分成整体式和组合式两种。结构形状比较复杂。内部常为空腔形，某些部位有“隔墙”，箱体壁薄且厚薄不均。箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系。箱体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。2.2 箱体零件图样分析 图1.1分析图1.1可知。主要孔有轴承支承孔mm 和 mm精度等级为7级粗超度要求也较高主要平面有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。其他加工主要有连接孔、螺孔、销钉孔等。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，主要平面通常在铣床上进行铣削，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。2.3 箱体零件工艺分析此零件为减速箱箱体，其重要加工表面和次要表面如图1-1中2个、2个、和箱盖与箱坐的两结合面，以及两轴承孔端面。设计合理的加工方法，工序数量和顺序，应考虑以下的关系：零件成形的内在联系：本箱体的材料为HT200，所以采用铸造。机械加工中的安排原则与零件的材料、种类、结构形状，尺寸大小，精度高低相关联。从图纸上可以看出此箱体的主要的加工面有：2个的孔、2个的孔、箱盖与箱坐的两结合面，以及两轴承孔端面。零件加工质量的内在联系在加工阶段划分中，粗、精加工阶段顺序分开，其目的在于对主要表面能及时发现毛坯的气孔、缩孔、疏松等缺陷。避免后续工序加工的浪费；粗、精加工由于其加工目的不同，切削用量选取的原则各异，其切削力、切削热和切削功率也不同。对加工中的主要表面和次要表面为保证主要表面的加工精度和表面粗糙度不受加工中的影响，也应划分加工阶段和工序。此箱体的三大部分应先加工结合面，经过装配，然后加工重要的孔。如图1.1先粗加工减速箱箱盖的上表面，在以此表面为粗基准来加工减速箱盖的结合表面。在减速箱座中，先加工机座底面并以此为基准来加工减速箱座的结合表面及其它孔。零件加工成本的内在联系：机械加工工艺过程中的设计应该考虑工厂的优势。尽量做到：机械加工工艺过程投入最小，物力消耗最低。零件加工生产率的内在联系机械加工工艺过程设计中采用工序集中还是工序分散原则；各工序的工时定额是否符合生产节拍，是否合理的采用了高生产率的工艺方法等。综上所述主要保证以下精度：在加工前，安排划线工艺是为了保证工件壁厚均匀，并及时发现铸件的缺陷减少废品。与孔两垂直孔的孔距，可采用装心轴的方法检测。孔轴心线与孔轴心线的平行度0.05mm,可采用一次装夹来保证。2.4 箱体零件的主要技术要求箱体类零件的精度要求较高，从零件图可归纳以下四项精度要求。2.4.1孔径精度孔径的尺寸误差和几何形状误差会使轴承与孔配合不良。装轴承的孔不圆，也使轴承外环变形而引起主轴的径向跳动。主要孔的尺寸精度约为IT7级，可由镗保证。2.4.2孔和平面的位置精度一般都要规定主要孔和主轴箱安装基面的平行度要求，他们决定了主轴与床身导轨的相互位置关系。这项精度是在总装过程中通过刮研达到的。为减少刮研工作量，一般都要规定主轴轴线对安装基面的平行度公差。在垂直和水平两个方向上只允许主轴前端向上和向前偏。2.4.3主要平面的精度装配基面的平面度误差影响主轴箱与床身连接时的接触刚度。若在加工过程中作为定位基准时，还会影响轴孔的加工精度。因此规定底面和导向面必须平直和相互垂直。其平面度、垂直度公差等级为5级。2.4.4表面粗糙度重要孔和主要表面的表面粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，其具体要求一般用Ra值来评价。主要孔为Ra3.2m，其它各纵向孔为Ra6.3m，装配基准面和定位基准面为Ra6.3m，其它平面为Ra12.5m。毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生。为了减少毛坯制造时产生残余应力，应使箱体壁厚尽量均匀，箱体铸造后应安排退火或时效处理工序。2.5 主要设计内容本课题的基本内容是JH-14回柱绞车蜗轮箱箱体的加工工艺过程与夹具设计，要研究的主要内容有：2.5.1分析零件图在设计开始时，我们应认真分析零件图，了解其箱体零件的结构特点和相关的技术要求，对箱体零件的每一个细节都应仔细分析，如箱体加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意箱体零件的各孔系自身的精度（同轴度、圆度、粗糙度等）和它们的相互位置精度（轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求），箱体零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清箱体零件的每一个尺寸。我们采用AutoCAD软件绘制零件图，一方面增加对零件的了解认识，另一方面增加我们对CAD软件的熟悉。2.5.2工艺分析箱体零件的工艺分析是整个设计的重点内容，在设计过程中，我们必须根据批量等严格地选择毛坯、拟定工艺路线（注意：基准选择、定位、夹紧等问题）、确定加工余量、计算工艺尺寸、计算工时定额和每一步的工时以及分析定位误差，为了与实际加工相吻合，我们还必须对加工设备、切削用量、加工方法等进行选择和设计，这个阶段内容较多，涉及的范围也较广。为了设计的参数合理，我们必须广泛的查阅相关的书籍，达到设计的合理性和实用性。2.5.3设计两套专用夹具在设计夹具的过程中，主要要考虑的问题有：基准选择：在选择基准的时候，要注意区分粗基准与精基准以及要了解基准的选择原则，同时要知道基准的选择既要满足选择原则，同时还要方便定位和夹紧，以免引起不必要的加工误差，在基准选择完之后就要考虑用什么元件进行定位。限制的自由度：在装夹的过程中，要注意自由度的限制，必须做到准确的定位，不能出现欠定位或过定位。夹紧机构：设计夹紧机构时必须计算分析夹紧力和切削力，不能出现夹紧力过小而使工件在切削的过程中出现松动而影响精度，也不能出现因夹紧力过大而使工件变形影响工件质量。同时，还要根据零件生产批量和生产率的考虑来选择夹紧方式（手动、气动或液压夹紧）。夹具的用途：为了工件定位准确和夹紧的快速，提高效率和降低工人的劳动强度，提高箱体零件加工精度和安装找正方便，我们要采用专用的铣床夹具和镗床夹具。同时，因为铣床夹具有T形槽、镗床夹具有镗模等特殊结构，因此还要考虑夹具与机床的匹配，即机床的工作台尺寸和结构能否满足夹具的安装。在夹具设计过程中，我们统一采用以底面为主要定位面来进行加工，因为我们未专门学习过夹具的设计和计算，所以工件量大大地增加了，只有通过在实习过程中对夹具的感性认识和夹具设计参考书以及夹具图册来进行设计和计算，所以夹具的设计是整个设计的重点，也是一个难点。夹具的设计必须要保证夹具的准确定位和机构合理，考虑夹具的定位误差和安装误差。我将通过对工件与夹具的认真分析，结合一些夹具的具体设计事例，查阅相关的夹具设计资料，联系在工厂看到的一些箱体零件加工的夹具来解决这些问题。56攀枝花学院毕业设计(论文) 3 工艺规程设计3 工艺规程设计3.1 箱体的材料及毛坯箱体材料一般选用HT200HT400的各种牌号的灰铸铁，最常用的为HT200，这是因为灰铸铁不仅成本低，而且具有较高的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性。在单件生产或某些简易机床的箱体，为了缩短生产周期和降低成本，可采用钢材焊接结构。此外，精度要求较高的坐标镗床主轴箱可选用耐磨铸铁，负荷大的主轴箱也可采用铸钢件。毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等因素有关，有关数据可查有关资料及数据具体情况决定。如级精度灰铸铁件，在大批大量生产时，平面的总加工余量为6-10mm，孔的半径余量为7-12mm；单件小批量生产时，平面为7-12mm，孔半径余量为8-14mm；成批生产时小于30mm的孔和单件小批生产小于50mm的孔不铸出。3.1.1毛坯的种类常用毛坯种类有：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：a依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。对于本箱体材料选为铸铁，采用铸造毛坯。b依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，对于结构比较复杂的零件采用铸件比锻件合理；c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。d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。本箱体年生产纲领为2万件，属于大批量生产，材料为HT200用铸造成型。3.1.2毛坯的形状及尺寸确定毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上或减去加工余量。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：a为了装夹稳定、加工方便，本零件的镗削加工可以考虑用专用夹紧。b为了提高机械加工的生产率，本零件可采用流水线和专用机床进行生产。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且要保证零件的使用性能。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。由于本箱体是大量生产，所以应该以考虑提高生产效率为先，其次是对节约成本的考虑。对于零件上的小孔由于铸造困难，不宜铸造出，所以在铸造时只对尺寸较大的孔进行铸造。3.1.3毛坯的热处理经验证明，HT200铸造性能良好，焊接性能尚好，可切削性好，用于机架，连杆，箱体等。毛坯的热处理的主要目的是消除因铸造引起的内应力。毛坯铸造时，不允许有沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等影响机械性能的缺陷。特别是主要加工面要求更高。毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。3.2 减速箱箱体加工的主要问题和加工工艺过程设计所应采取的相应措施箱体类零件的主要加工部分是平面和孔系。一般来说，保证平面的加工精度要求比保证孔的加工精度要求容易，因此对于箱体来说：加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度以及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。3.2.1孔和平面的加工顺序箱体类零件的加工应遵循先面后孔的原则，即先加工箱体上的基准平面，再以基准平面定位加工其他平面，然后再加工孔系。因为面的面积较大，用面定位可以确保定位可靠，夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次先加工表面可以切去铸件表面的凹凸不平，为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀具的调整，也有利于保护刀具。3.2.2孔系加工方案的选择箱体孔系的加工方案，应该选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素，在满足精度要求以及生产率的条件下，应该选用价格比较低的机床。3.3 减速箱体加工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。3.3.1 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较均匀。3.3.2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。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。3.4加工工艺路线的拟定对于大量生产的零件，一般是首先加工出统一的定位基准。粗、精基准的选择前面已做介绍。后续工序安排应当遵循先粗后精、粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。根据以上分析过程，现将箱体加工工艺路线确定如下2种方案：3.4.1工艺路线方案一箱盖工艺过程卡工序号 工序名称 工序内容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 非加工表面涂防锈漆5 粗铣 以mm孔为基准，夹紧工件，铣顶部平面，保证尺寸3mm6 粗铣 以已加工顶平面做定位基准，装夹工件，铣结合面保证分割面加工余量尺寸2mm7 半精铣 以mm孔为基准，夹紧工件，半精铣顶部平面8 精铣 以已加工顶面做定位基准，装夹工件，精铣结合面保证分割面尺寸14mm9 锪 以结合面及外形定位，锪机盖凸缘背面4-38mm.10 钻 以结合面及外形定位，钻机盖凸缘4-17mm孔。11 钻 装夹定位同工序11，钻上顶面6-M10螺纹底孔，深5mm。12 攻 攻6-M10螺纹13 检验 检查各部尺寸及精度14 钳 去毛刺、清洗WH212减速机机座加工工艺过程卡工序号 工序名称 工序内容1 铸造2 清砂 清除浇口、冒口、型砂、飞边、飞刺等3 热处理 人工时效处理4 涂漆 非加工表面涂防锈漆5 粗铣 以mm孔定位，装夹工件，铣底面，留精铣余量2mm，铣机座底面漏油孔40mm至尺寸6 粗铣 以底面定位，装夹工件，铣结合面，留精铣余量2mm7 精铣 以结合面定位，装夹工件，精铣底面至尺寸8 精铣 以底面定位，装夹工件，精铣结合面，保证机座整体高度尺寸190mm9 锪 以底面定位，装夹工件，刮机底座凸缘背面8-38mm10 钻 装夹定位同工序11，钻接合面8-17mm孔，钻机座底面8-17mm孔其中两个孔钻、扩、铰至17mm（工艺用）12 钻 以接合面定位钻漏油孔16，攻漏油孔螺纹M1613 钳 箱体底部用煤油做渗漏试验，去毛刺，清洗14 检验 检查各部尺寸及精度WH212减速机箱机械加工工艺过程卡工序号 工序名称 工序内容1 钳 将箱盖、箱体对准合箱，用8-M16螺栓、螺母紧固2 钻 钻、扩、铰2-6mm，1:10锥度销孔，装入锥销3 钳 将箱盖、箱体做标记，编号4 粗铣 以底面和两17mm工艺孔定位，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mm5 粗铣 以底面和两17mm工艺孔定位，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mm6 粗镗 以底面和两17mm工艺孔定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗杆面mm 轴承孔到147.8mm，留加工余量2.2mm,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0.2mm7 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mm轴承孔到92.8mm，留加工余量2.2mm,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0.2mm8 精铣 以底面和两17mm工艺孔定位，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0.0489 精铣 以底面和两17mm工艺孔定位，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0.04810 检验 检查轴承孔尺寸及精度11 半精镗 以底面和两17mm工艺孔定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗杆面mm轴承孔到149.3mm，留加工余量0.7mm12 半精镗 以底面和两17mm工艺孔定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗轮面mm轴承孔到94.3mm，留加工余量0.7mm13 精镗 以底面和两17mm工艺孔定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按结合面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm），精镗蜗杆面轴承孔至尺寸mm14 精镗 以底面和两17mm工艺孔定位，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），精镗蜗轮面轴承孔至尺寸mm15 钻 以底面和两17mm工艺孔定位，用钻模板钻，攻蜗杆轴承空端面8-M16mm,深25mm螺孔16 钻 以底面和两17mm工艺孔定位，用钻模板钻，攻蜗轮轴承空端面8-M12mm,深25mm螺孔17 钳 拆箱、清理飞边、毛刺 合箱，装锥销、紧固18 检验 检验各部尺寸及精度19 入库3.4.2工艺路线方案二箱盖工艺过程卡工序号 工序名称 工序内容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 非加工表面涂防锈漆5 粗铣 以mm孔为基准，夹紧工件，铣顶部平面，保证尺寸3mm6 粗铣 以已加工顶平面做定位基准，装夹工件，铣结合面保证分割面加工余量尺寸2mm7 半精铣 以mm孔为基准，夹紧工件，半精铣顶部平面8 精铣 以已加工顶面做定位基准，装夹工件，精铣结合面保证分割面尺寸14mm9 刮 以结合面及外形定位，刮机盖凸缘背面4-38mm.10 钻 以结合面及外形定位，钻机盖凸缘4-17mm孔。11 钻 装夹定位同工序11，钻上顶面6-M10螺纹底孔，深5mm。12 攻 攻6-M10螺纹13 检验 检查各部尺寸及精度14 钳 去毛刺、清洗机座加工工艺过程卡工序号 工序名称 工序内容1 铸造2 清砂 清除浇口、冒口、型砂、飞边、飞刺等3 热处理 人工时效处理4 涂漆 非加工表面涂防锈漆5 粗铣 以mm孔定位，装夹工件，铣底面，留精铣余量2mm，铣机座底面漏油孔40mm至尺寸6 粗铣 以底面定位，装夹工件，铣结合面，留精铣余量2mm7 精铣 以结合面定位，装夹工件，精铣底面至尺寸8 精铣 以底面定位，装夹工件，精铣结合面，保证机座整体高度尺寸190mm9 刮 以结合面定位，刮机座凸缘背面8-38mm,10 刮 以底面定位，装夹工件，刮机底座凸缘背面8-38mm11 钻 装夹定位同工序11，钻接合面8-17mm孔，钻机座底面8-17mm孔其中两个孔钻、扩、铰至17mm（工艺用）12 钻 以接合面定位钻漏油孔16，攻漏油孔螺纹M1613 钳 箱体底部用煤油做渗漏试验，去毛刺，清洗14 检验 检查各部尺寸及精度蜗轮箱和箱机械加工工艺过程卡工序号 工序名称 工序内容1 钳 将箱盖、箱体对准合箱，用8-M16螺栓、螺母紧固2 钻 钻、扩、铰2-6mm，1:10锥度销孔，装入锥销3 钳 将箱盖、箱体做标记，编号4 粗铣 以底面和两17mm工艺孔定位，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mm5 粗铣 以底面和两17mm工艺孔定位，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mm6 精铣 以底面和两17mm工艺孔定位，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0.0487 精铣 以底面和两17mm工艺孔定位，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0.0488 粗镗 以底面和两17mm工艺孔定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗杆面mm 轴承孔到147.8mm，留加工余量2.2mm,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0.2mm9 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mm轴承孔到92.8mm，留加工余量2.2mm,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0.2mm10 半精镗 以底面和两17mm工艺孔定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗杆面mm轴承孔到149.3mm，留加工余量0.7mm11 半精镗 以底面和两17mm工艺孔定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗轮面mm轴承孔到94.3mm，留加工余量0.7mm12 精镗 以底面和两17mm工艺孔定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按结合面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm），精镗蜗杆面轴承孔至尺寸mm13 精镗 以底面和两17mm工艺孔定位，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），精镗蜗轮面轴承孔至尺寸mm14 钻 以底面和两17mm工艺孔定位，用钻模板钻，攻蜗杆轴承空端面8-M16mm,深25mm螺孔15 钻 以底面和两17mm工艺孔定位，用钻模板钻，攻蜗轮轴承空端面8-M12mm,深25mm螺孔16 钳 拆箱、清理飞边、毛刺 合箱，装锥销、紧固17 检验 检验各部尺寸及精度18 入库3.4.3 工艺方案的比较与分析由以上两种方案的分析与比较可得：方案一的工序比较分散。由于在本设计中采用铸造毛坯，大批量生产，有利于采用高生产率的专用机床，节省装夹工件的时间，且粗精加工分开更有利于保证零件的加工精度。因此采用方案一。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定JH-14回柱绞车减速机箱体零件材料采用灰铸铁制造。减速箱材料为HT200，硬度HB为170241，抗压强度为588785MP，抗窃强度为243MP,弹性模量E为78108GP，疲劳极限为88108MP。生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。3.5.1、JH-14回柱绞车减速机机盖机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定（1）机盖顶面的加工余量。（计算顶面与mm支承孔轴线尺寸mm）根据工序要求，顶面加工分粗、半精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2-23。其余量值规定为，现取。表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取。半精铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2-25，其余量值规定为2mm。铸造毛坯的基本尺寸为405+3.0+1=409mm。根据机械加工工艺手册表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为1.6mm。 毛坯的名义尺寸为：405+3.0+2=410mm 毛坯最小尺寸为： 410-0.8=409.2mm 毛坯最大尺寸为： 410+0.8=410.8mm 粗铣后最大尺寸为： 405+2=407mm 粗铣后最小尺寸为：407-0.22=406.78mm 精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即mm（2）机盖结合面的加工余量根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2-23。其余量值规定为2.73.5mm，现取。表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取-0.22mm。精铣：参照机械加工工艺手册表2.3-59，其余量值规定为2mm。铸造毛坯的基本尺寸为405+3+2=410根据机械加工工艺手册表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为1.6mm。 毛坯的名义尺寸为：405+3+2=410mm 毛坯最小尺寸为： 410-0.8=409.2mm 毛坯最大尺寸为： 410+0.8=410.8mm 粗铣后最大尺寸为： 405+2=407mm 粗铣后最小尺寸为： 407-0.22=406.78mm 精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即mm（3）钻机盖凸缘8-17mm毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺人员手册表5-58，确定工序尺寸为：钻孔：17mm（4）钻机盖上顶面6-M10螺纹孔，深15mm毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2.3-48和表2.3-71，现确定螺孔加工余量为：6-M10螺纹孔钻孔： 8.5 mm攻丝： M101-6H3.5.2 JH-14回柱绞车减速机机座机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定（1）机座底面的加工余量根据工序要求，底面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣