减速器箱体零件的机械加工工艺设计

本科毕业设计（论文）目 录一、 产品的概述二、 产品图三、 有关零件的说明和设计要求四、 计算生产纲领确定生产类型五、 材料的选择和毛坯的制造方法的选择即毛坯图六、 确定加工余量七、 基准的选择和分析八、 加工工作量及工艺手段组合九、 工艺过程：十、 重要工序卡片十一、切削力和加紧力的计算十二、夹具原理图十三、实习心得十四、参考书和参考资料目录本科毕业设计（论文）一、产品的概述变速器箱体在整个减速器总成中的作用是起支撑和连接的作用的，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。变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，也为将会影响减速器的寿命和性能。变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，螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。二、产品图本科毕业设计（论文）三、有关零件的说明和设计要求零件名称 设计说明减速器箱体铸成后，应清理并进行时效处理。机盖和机座合箱后，边缘应平齐，相互错位每边不大于 2应检查与机座接合面的密封性，用 0.05塞尺塞入深度不得大于结合面宽度的 13，用涂色法去检查接触面积达每个结合面一个斑点。与机座连接后，打上定位销进行镗孔，镗孔时接合面处禁放任何衬套。安装滚动轴承的空隙的粗糙度是 Ra1.6。机械加工未标注偏差尺寸处精度为 IT12。铸造尺寸精度为IT18。轴承孔端面和轴心的垂直度为 0.010，圆柱度为 0.012。未注明的倒角为 245，粗糙度为 Rz50机盖未注明的铸造倒角半径为 R35机座的上端面的粗糙度为 Ra1.6。机箱盖和机座的接合面处的平面度为 0.025。窥视口面的粗糙度为 Rz50。轴承孔的同轴度为 0.03。轴承孔的中心位置度为 0.60。机座 轴承孔的上偏差是 0.040，下偏差是 0。本科毕业设计（论文）四、计算生产纲领确定生产类型年产量 Q10000（件/年） ，该零件在每台产品中的数量n=1（件/台） ，废品率 3，备品率 5。由公式 NQn（1）得：N100001（135）=10800查表（机制工艺生产实习及课程设计中表 61）确定的生产类型为大量生产。因此，可以确定为 Y 流水线的生产方式，又因为在加工箱盖和底座的时候有很多的地方是相同的，所以可选择相同的加工机床，采取同样的流水线作业，到不同的工序的时候就采用分开的方法，所以可以选择先重合后分开再重合的方式的流水线作业。虽然是大批量生产，从积极性考虑，采用组合机床加工，流水线全部采用半自动化的设备。五、材料的选择和毛坯的制造方法的选择即毛坯图1、材料的选择由于减速器箱体的外形与内形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用的，综合考虑，抗拉强度小于 200MPa，所以我们可以选用灰口铸铁（HT200） ，因为铸铁中的碳大部分或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件，又由于含有石墨， 石墨本身具有润滑作轴承孔的内壁的粗糙度为 Ra2.5。机座不得漏油。本科毕业设计（论文）用，石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油，使铸件有良好的耐磨性。此外，由于铸件中带有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨能力进一步提高，这对于制备箱体零件具有重要意义。如果没有 HT200 时此种材料可以用 45 号钢，经正火或退火处理就可以达到强度和韧性。.2、毛坯的制造方法由于我们所需要的产量比较大，还有铸铁可以满足零件的性能需要，所以我们可以选择制造毛坯的方法为金属模机器造型。根据零件图可知，减速箱上的孔除主要的轴承孔是铸造的外，其它的孔都是加工出来的。因为查表得：在大量生产的时候通孔的最小直径是 1215。这些不铸造的孔都是在加工的过程中加工。由于减速器箱体为大批量生产，分成上下两半采用两箱造型。采用中注式浇注系统，上面设几个冒口。在直浇道下面设有横浇道。浇注的时候重要的加工面应该向下，应为铸件的上表面容易产生砂眼、气孔等。由于尽量使铸造工艺简单只采用一个分型面，这样可以提高铸造的精度。3、毛坯图， （见附图）六、确定加工余量查金属机械加工工艺人员手册 ，查出各加工面的加工余量，并在毛坯图上标出上箱结合面： 6.51输入轴承孔端面： 2.输入轴承孔： .0R本科毕业设计（论文）输出轴承孔端面： 5.02输出轴承孔： 61R窥视孔端面： 4.下箱结合面： 5下箱底面： .1下箱排油孔端面： 4.0七、定位基准的选择和分析工件 工序内容 定位基准粗铣箱盖结合面 上箱的凸缘面钻上箱结合面的螺栓孔 上箱的凸缘面粗精铣窥视孔面 上箱结合面钻吊环孔 上箱结合面上 箱精铣、细铣上箱结合面 上箱的凸缘面粗铣下箱结合面 下箱底面粗铣下箱底面 上箱的凸缘面钻下箱底面螺栓孔 上箱的凸缘面钻下箱结合面螺栓孔 下箱底面钻油槽孔、排油孔螺孔 下箱底面铣排油孔面、排油孔攻丝 下箱底面锪油槽孔及结合面螺栓孔 下箱底面下 箱锪下箱底面螺栓孔 下箱结合面粗、精铣轴承孔端面 下箱底面本科毕业设计（论文）镗轴承孔面螺孔并攻丝 下箱底面合箱后钻轴承孔端面螺孔并攻丝 下箱底面八、加工工作量及工艺手段组合减速器箱体要加工共有九个面，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、输入轴承孔端面。此外，除了要镗轴承孔外，还要加工的有上下箱螺栓孔，上箱吊环孔、窥视孔台阶面、下箱底面螺栓孔、游标空、排油孔、油槽、上下箱定位销孔。下面查工序确定各工序的尺寸和偏差1、输入轴承孔A、 加工工序：扩孔粗镗半精镗-精镗细镗B、 工序余量：扩孔后 ，粗镗 5，半精镗 2.6，精镗 0.3，细132镗 0.1C、 工序公差：毛坯 1.2， ， ， ，IT120.5粗 镗 IT10.25半 精 镗 IT90.1精 镗 IT704.细 镗D、 工序尺寸：细镗 ，精镗 ，半精镗 ，0.41.39.2536粗镗 0.5137扩孔 132，毛坯 30.22、输入轴承孔端面A、 加工工序：粗铣精铣B、 工序余量：粗铣 3.0，精铣 2.0C、 工序公差：毛坯 2.5， ，IT10.36粗 铣 IT10.23精 铣本科毕业设计（论文）D、 工序尺寸：精铣 ，粗铣 ，毛坯0.23536.05252.3、输出轴承孔A、 加工工序：扩空粗镗半精镗-精镗细镗B、 工序余量：扩孔后 ，粗镗 5，半精镗 2.6，精镗 0.3，细132镗 0.1C、 工序公差：毛坯 1.2， ， ， ，IT120.5粗 镗 IT10.25半 精 镗 IT90.1精 镗 IT704.细 镗D、 工序尺寸：细镗 ，精镗 ，半精镗 ，0.41.39.2536粗镗 ，扩孔 132，毛坯0.5137 1.4、输出轴承孔端面A、加工工序：粗铣精铣B、工序余量：粗铣 3.0，精铣 2.0C、工序公差：毛坯 4.0， ，IT10.36粗 铣 IT10.23精 铣D、工序尺寸：精铣 ，粗铣 ，毛坯0.235.5464.5、上箱结合面A、加工工序：粗铣精铣细铣B、工序余量：粗铣后 17，精铣 1.6，细铣 0.4C、工序公差：毛坯 1.5， ， ，IT120.59粗 铣 IT1085.精 铣 IT90.细 铣D、工序尺寸： ，精铣 ，粗铣 ，毛坯+0.915细 铣 .4.721.56、下箱结合面A、加工工序：粗铣精铣细铣B、工序余量：粗铣后 17，精铣 1.6，铣细 0.4C、工序公差：毛坯 1.5， ， ，IT120.59粗 铣 IT1085.精 铣 IT90.细 铣D、工序尺寸： ，精铣 ，粗铣 ，毛坯+0.915细 铣 .4.7本科毕业设计（论文）201.57、窥视口台阶面A、 加工工序：粗铣B、 工序余量：粗铣 4.0C、 工序公差：毛坯 1.0， IT10.粗 铣D、 工序尺寸：粗铣 ，毛坯1.0598、下箱底面A、 加工工序：粗铣B、 工序余量：粗铣 4C、 工序公差：毛坯 1.5， IT10.29粗 铣D、 工序尺寸：，粗铣 ，毛坯0.295.59、排油孔处台阶面A、 加工工序：粗铣精铣B、 工序余量：粗铣 2.0，精铣 1.0C、 工序公差：毛坯 1.0， ， IT10.粗 铣 IT107.精 铣D、 工序尺寸： ，粗铣 ，毛坯+0.78精 铣 .9九、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，工序适当等原则。整个加工工艺过程可分为两大部分，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，钻铰两定位孔，并打入定位销。本科毕业设计（论文）上 箱：工序 工序名称 工序内容 定位基准 设备 刀具1 毛坯铸造2 热处理 人工时效处 理3 粗铣 粗铣上箱结 合面 上箱凸缘面 X53T 硬质合金面 铣刀4 钻 钻螺栓孔 上箱凸缘面 Z35T 麻花钻，丝 锥5 粗铣 粗铣窥视孔 面 上箱结合面及凸缘面 X53T 硬质合金面 铣刀6 钻钻窥视孔面攻丝钻两吊环上箱侧面及凸缘面 Z53T 麻花钻7 检查 检查窥视孔面螺孔深度8 攻丝 窥视孔面螺 孔攻丝 上箱结合面、凸缘侧面 Z53T 丝锥9 锪平 锪平螺栓孔 上箱结合面、凸缘面 组合锪 床10 精铣 精铣上箱结 合面 上箱凸缘面、轴承孔侧面 硬质合金面 铣刀本科毕业设计（论文）(如果是小批单件生产，加工工艺过程中应安排划线的工序，但由于是大批生产，采用流水线生产，故省略划线工序。)下 箱：工序 工序名称 工序内容 定位基准 设备 刀具1 毛坯铸造2 热处理 进行人工时效处理3 粗铣 粗铣下箱结合面 下箱底面，侧面，轴承孔 X53K 硬质合金面铣刀4 粗铣 粗铣下箱底面 下箱接合面，侧面，凸缘面 X53K 硬质合金面铣刀5 钻 钻下箱底面螺栓孔排油孔 下箱接合面，侧面，凸缘面 Z35 锥柄麻花钻6 攻丝 排油孔攻丝 下箱接合面，侧面，凸缘面 Z35 锥柄麻花钻、丝锥7 铰下箱底面为定位 底座上的螺栓孔钻扩铰 下箱接合面，侧面，凸缘面 Z35 长刃机用铰刀8 钻 钻下箱接合面螺栓孔 下箱底面，两螺栓孔，凸缘面 Z35 锥柄麻花钻、丝锥9 锪平 下相结合面螺栓孔锪平 下箱底面，两螺栓孔，凸缘面 Z35 锥柄麻花钻、丝锥10 钻 钻油标孔 下箱接合面，侧面，凸缘面 Z35 锥柄麻花钻、丝锥11 铣 精细铣下箱结合面 下箱底面，侧面，凸缘面 X53K 硬质合金面铣刀（由于下箱有两凸缘面的原因，因此下箱接合面与底面上螺栓孔的11 细铣细铣上箱结合面硬质合金面铣刀本科毕业设计（论文）锪平不能用组合钻床直接锪平，而必须采用特殊的刀杆，把套式锪钻插装在特殊刀杆上来锪平螺栓孔。而且还应该先让刀杆穿过螺栓孔，在装上套式锪钻，然后再进行反锪。 ）合箱后：工序 工序名称 工序内容 定位基准 设备 刀具1 钳工 合箱，螺栓联接、钻两定位销孔、打入定位销下箱底面钳工台2 粗铣粗铣轴承孔端面下箱底面及两定位用工艺销孔X63T 硬质合金面铣刀3精铣精铣轴承孔端面 下箱底面及两定位用工艺销孔 X63T硬质合金面铣刀4镗粗镗、半精精镗两轴承孔下箱底面及两定位用工艺销孔 T68硬质合金镗刀5 钻 钻轴承孔端面螺孔下箱底面及两定位用工艺销孔Z35 锥柄麻花钻6 检查 检查螺孔深度7 攻丝 轴承孔端面螺孔攻丝下箱底面及两定位用工艺销孔Z35 丝锥8 拆箱，去毛刺，本科毕业设计（论文）钳工 清洗，合箱，打标记钳工台9 终检查（因为两轴承孔的左右端面成对称分布，且端面上的螺孔也呈对称分布。因此，在加工端面，轴承孔以及螺孔时，综合考虑到受力和生产效率，采用两左右端面同时加工的方式。 ）十、重要工序卡片选用工序为精铣下箱结合面1、机床的选择：铣接合面需要立式铣床，再根据箱体的体积，查手册选择铣床 X53K，机床功率为 10KW2、刀具的选择：因为加工面宽度较大，铣刀选择硬质合金镶齿套式面铣刀。箱体材料为铸铁，则刀具材料选择 YG8。据加工面宽度：B=350mm，选择铣刀直径 D=400mm。3、求切削速度及刀具转速： 查手册得：T=420, B=350，z=14， =0.28mmmin，切削深zS度 t=1.6mm。将数据代入上面的公式得：v=85.65mmmin则：铣刀每分钟的转数 n= =68.16 转/minDv4、铣削加工工时计算：查表知 =基 本Tm21SL式中：L 为走刀长度，L=590mm。为切入长度，查表得： =104mm。2 2L本科毕业设计（论文）为超出长度，查表得： =5mm。3L3L为工作台进给量， = *z*n=267mm/minmSmSz将数据代入上式中，得 =2.67min。基 本T查表得： =(1520)%*辅 助 基 本=（57）%*组 织 服 务 基 本=(1015)%* 技 术 服 务T基 本T=(26)%* 间 歇 基 本=(35)%* 准 备 终 结 基 本由上面公式得： =(3550)%* iT基 本T则： =(1.351.50)% =3.74min单 件 基 本工序卡片见附录十一、切削力和夹紧力的计算本工序（精铣下箱接合面）是一次走刀，四个夹块对称分布。1，单位切削力 P。查手册知：P=