【工装夹具类】反向齿轮器箱体加工工艺规程及相关夹具设计【3张图纸】【课设】
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【工装夹具类】反向齿轮器箱体加工工艺规程及相关夹具设计【3张图纸】【课设】,工装,夹具,反向,齿轮,箱体,加工,工艺,规程,相关,相干,设计,图纸
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课程设计说明书 设计题目： 设计“反向齿轮器箱体”零件 加工工艺规程及相关夹具设计 设 计 者： 学 号： 指导教师： 大学制造学院 目录 第一部分：加工工艺规程设计 . 3 一 反向齿轮箱的用途 . 3 二 反向齿轮箱的技术要求 . 3 三 审查反向齿轮 箱的工艺性 . 4 四 选择毛坯 . 5 五 定位基准的选择 . 5 六 工序的分散与集中 . 6 七 加工顺序的安排 . 6 八 机床的选用及工艺设备选用 . 7 九 确定加工方案 . 7 十 确定加工路线 . 8 第二部分：三号夹具设计 . 8 一、 定位方式和定位元件的选择 . 9 二 定位误差分析 . 11 三 工件夹紧装置 . 14 四 绘制夹具装备图，并打印出 . 15 第一部分：加工工艺规程设计 一 反向齿轮箱的用途 该反向齿轮箱用途非常广泛。常用于 加速减速 ， 就是常说的变速齿轮箱 ； 改变传动方向 ， 例如我 们用两个扇形齿轮可以将力垂直传递到另一个转动轴 ； 改变转动力矩 ， 同等功率条件下 ， 速度转的越快的齿轮 ， 轴所受的力矩越小 ， 反之越大 ； 离合功能 ， 我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮 ， 达到把发动机与负载分开的目的 ， 比如刹车离合器等 ； 分配动力 ， 例如我们可以用一台发动机 ， 通过齿轮箱主轴带动多个从轴 ， 从而实现一台发动机带动多个负载的功能 。 二 反向齿轮箱的技术要求 按表 1 的形式将反向齿轮器的主要技术要求列于表 1中。 表 1 反向齿轮箱零件技术要求表 加工表面 尺寸及偏差 面粗糙度 Ra 位公差 盖接 合面 200 侧面 130 上盖接合面1212 16头孔 16 吊耳上凸台面 左右端面 47承孔 未指定书签。 35承孔 侧面 12 120+ 35耳孔 350+ 该反向齿轮箱形状复杂、结构简单，属于典型的箱体零件。为了实现改变方向、力矩等功能，其轴承孔与轴承有很高的配合要求，因此尺寸加工精度要求较高，而且要求较高的同轴度。上盖结合面作为设计基准和定位基准，要求较高的平面度。为了保证齿轮箱有较高的装配精度，上盖面采用销定位。吊耳孔虽然尺寸精度要求不高，但要求对上盖面有很好的平行度。 综上所述，该反向齿轮箱的各项技术要求比较合理，符合零件在实际工作中的功用。 三 审查反向齿轮箱的工艺性 分析零件图可知，齿轮箱的上盖接合面和 后侧面均要求铣削加工，上盖接合面的四角伸出端与左右端面相接，这样既减少了加工面积，又减少了材料的使用，同时还提高了接触刚度；加工 475承孔时，由于孔径较大，要选择镗刀进行加工，为了满足两孔的同轴度，可以用在一个工位里完成它们的加工；该齿轮箱是单件小批量的生产，要求工序尽可能的集中，因此多选用在加工中心上完成，以提高生产效率。由此可见，该零件的工艺性较好。 四 选择毛坯 由于该反向齿轮箱在工作过程中不会受到很大的冲击载荷，对齿轮箱的强度的冲击韧性要求不是很高所以毛坯可以选用铸件。由于 是单件小批量生产，可以选用灰铸铁材料，用金属模砂型机械铸造的方法得到毛坯。 五 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 1. 精基准的选择 根据该箱体零件的技术要求和装配要求，选择上盖结合面和后侧面作为精基准进行加工，然而这两个平面是需要加工的表面，因此首先要加工这两个面。选择上盖接合面和后侧面作精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则。由于上盖接合面和后侧面又是作为设计是选用的基准，因此选用它们作为基准又遵循了“基准重合”的 原则。选用上盖结合面作基准时，采用一面两孔的方式定位，夹紧稳定可靠。 2. 粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整和光洁，不能有飞边、浇口、毛刺、冒口及其他的缺陷。本箱体零件选用下底面作为粗基准。以下底面作为粗基准加工上盖接合面和后侧面，可以为后续工序准备好精基准。 六 工序的分散与集中 本零件是单件小批量生产，可以选择工序集中原则来安排齿轮箱的加工工序。这样就可在工件的一次装夹中，加工好工件的多个平面。因此可以较好地保证这些表面之间的相互位置精度，同时可以减少装夹的次数和辅助时间，并减少工件在机床之间的搬运次数 和工作量，有利于缩短生产周期。选用工序集中原则，还可以减少机床和夹具的数量，并相应地减少操作工人，节省车间面积，简化生产计划和生产组织管理工作。 七 加工顺序的安排 1. 机械加工顺序 （ 1） 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 上盖接合面和后侧面。 （ 2） 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。 （ 3） 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面 上盖接合面和后侧面，后加工次 要表面 左右端面和四角端面。 （ 4） 遵循“先面后孔”原则，先铣削上盖接合面，再钻接合面上的孔，先铣削吊耳凸台面，再钻孔。 先对铸件毛坯进行正火处理，以提高其金属性能。 2. 辅助工序 在热处理之后、粗加工之前对铸件涂底漆，以防止工件生锈；精加工之后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 八 机床的选用及工艺设备选用 在单件小批量生产前提下，为了满足工序集中的原则，可以选用高效专用设备和组合机床，该零件多选用加工中心完成加工过程，其中就有四轴联动的加工中心。在加工的初始阶段选用了通用的立式铣床，这些要提出机床特征并注明机床的型号。工艺设备主要包括刀具、夹具和量具。在工艺卡片上写出它们的名称，如钻头、千分尺、塞规和铣床 夹具等。该零件的加工采用专用夹具。 九 确定加工方案 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表 2 列出了反向齿轮箱的工艺路线。 表 2 反向齿轮箱工艺路线、设备及工装的选用 加工表面 表面粗糙度 Ra/工方案 上盖结合面 铣 精铣 前端面 铣 吊耳上凸台面 铣 左右侧面 铣 上盖接合面 12 16头孔 47承孔 镗 精镗 35承孔 镗 精镗 前端面 12 铰 35耳孔 镗 十 确定加工路线 在综合考虑上述工作结果和工序顺序安排原则的基础上，将反向齿轮器箱体零件的工艺路线填入机械加工工艺卡片中。卡片见附页。 第二部分：三号夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具，经过与老师协商，决定设计三号夹具。该工序要加工两个不同尺寸的轴承孔，且轴承孔有同轴度要求，故在设计夹具是考虑利用转位工作台进行。另外还要加工吊耳孔，其与上盖结合面有平行度要求，最后加工前端面上的孔。 一、 定 位方式和定位元件的选择 完成该箱体的加工一共需要三个不同的夹具，根据工艺规程设计，三号夹具用在以上盖结合面为定位面加工左右两端面的轴承孔，吊耳孔和前端面上的孔。由于上盖结合面已经精加工，且是设计基准，故根据“基准重合”原则可以设为精基准，利用上盖结合面上有 4 个孔中的两个孔，采用一面两销定位方式进行加工。 一面两孔组合定位常用于加工箱体、杠杆、盖板等零件，易做到基准统一，保证工件的位置精度，又有利于夹具的设计与制造。工件的定位平面一般是加工过的精基面，两孔可以是工件结构上原有的，也可以是为定位需要而专门设置的 工艺孔。一面两孔定位时相应的定位元件是一面两销，两定位销可以有以下两种： (1)两个圆柱销（图 1）； (2)一个圆柱销和一个削边销（图 2）。 图 1两个圆柱销 图 2 一个圆柱销和一个切边销 图 1 这种定位是过定位，沿连心线方向的自由度被重复限制了， 只能用于加工要求不高的场合，使用较少。三号夹具采用图 2的定位方式。工件以平面作主要定位基准，用支承板限制工件的三个自由度；其中一孔用定位销定心定位，限制工件的两个自由度；另一孔用菱形销定位，仅消除工 件的一个转动自由度，如图 3 所示。菱形销作为防转支承，其轴长方向应与两销的中心连线相垂直，并应正确选择菱形销直径的基本尺寸和经削边后圆柱部分的宽度，以保证仅限制一个转动自由度的功能。 图 3 限制的自由度 二 定位误差分析 左端： 圆柱销与加工零件孔之间的配合为间隙配合，选用H8/ 孔径 120+差为 小间隙为 1= 右端： 菱形销与加工零件孔 之间的配合为间隙配合，选择H8/ 孔径公差为 形销销径公差为小间隙为 2= 分析： 先单独分析左端圆销 1 的定位情况。销与孔之间的最大间隙为： 1 1 1 将使一批工件安装时孔的中心偏离销的中心。其中偏2( b )e 1122a )1 m a x1 m i o 2以 1 为直径的圆，圆心即为销的中心 图 再分析削边销 2 定位情况：由于削边销不限制 X 的移动自由度，而限制 以孔 2 与削边销 2的中心偏移范围为： 在 X 方向： x 1 1 Y 方向： y 2 2 综合误差： 孔 1、 2 的中心偏移误差组合起来，将引起工件的两种定位误差： (1) 纵向定位误差： 即在两孔联心线方向的最大可能移动量（ x ）。 x 1 1 相当于第一孔定位误差） (2) 角度定位误差： 即工件绕 。 一面两孔定位时的定位误差计算( c )o 12度定位误差： =析： 由上式看出，欲减小，可以从两方面着手： （ i）提高孔与销的加工精度，减小配合间隙； （ 大孔间距。故在选择定位基准时，应尽可能选距离较远的两孔；若工件上无合适的两孔而需另设工艺孔时，两工艺孔也应布置在具有最大距离的适当部位。 若采用以上两种措施还不能满足要求，应采用单边靠。此时，角度误差为： 为了保证工件的加工精度，必须使上 述所有误差因素对工件加工的综合影响，控制在工件所允许的公差（ T 公差）范围之内，即： 制造 安装 加工 T 工件 上式即为保证规定加工精度实现的条件，也称为用夹具安装加)()(221212121 | 21 工时的误差计算不等式。 为使 T 工件做到合理地分配给以上机械加工中产生误差的各个环节，通常在夹具设计时，夹具上定位元件之间，定位元件与引导元件之间，以及其他相关尺寸和相互位置的公差，一般取工件上相应公差的 1/5 1/2，最常用的是 1/3 1/2，因粗加工的 时，夹具上相应公差取小的比例。 三 工件夹紧装置 由螺钉、螺母、螺栓或螺杆等带有螺旋结构的元件与垫圈、压板或压块等组成的夹紧机构称为螺旋夹紧机构。目前夹具上用得最多的一种。三号夹具采用螺旋压板夹紧装置。 图 5 螺旋压板夹紧装置 始力 紧力 支承在中间，工件在左端，螺旋压紧的原始作用力位于压板右端 对支承取短，通常夹紧力： 1 其中 效率 =于夹紧力作用点及作用力方向的选择，夹紧力应落在工件刚性较好的部件上。如图 6 所示： 图 6 夹紧力作用点及作用力方向 螺 旋夹紧机构的特点：夹紧力大 W（ 60 120)Q，自锁性能好，工作安全可靠。但夹紧行程大，操作费力费时，难以实现机动。 在估算时，将工件视为分离体，以最不利于夹紧时的状况为工件受力状况，分析作用在工件上的各种力，列出工件的静力平衡方程式，求出理论夹紧力，再乘以安全系数，作为实际所需的夹紧力。 夹紧力： F= 安全系数，一般取 F 由静力平衡计算出的理论夹紧力，单位为 N。 分析工件的受力情况时，除了夹紧力、切削力外，大工件还应考虑重力，运动速度较大时还必须考虑离心力和惯 性力的影响。 四 绘制夹具装备图，并打印出 装配图见 22理Q 机械加工工艺过程卡片 产品名称及型号 反向齿轮器 零件名称 反向齿轮器箱体 零件图号 料 名称 灰铸铁 毛坯 种类 零件重量 重 共 7 页 牌号 寸 净重 性能 每台件数 每批件数 10 工序 工位 工步 工序 内容 工艺装备名称及编号 设备名称及编号 技术等级 工 序 简 图 备注 刀具 夹具 量具 10 铸造毛坯 铸造铸铁，金属模砂型机械铸造 20 热处理 正火 30 涂底漆 40 1 1 铣前端面 端铣刀 一号夹具 游标卡尺 配连续分度工作台，实现四轴四联动） 用一号夹具 50 1 1 粗铣上盖结合面 高速钢套式面铣刀 二号夹具 游标卡尺 配连续分度工作台，实现四轴四联动） 配用转位夹具定位夹紧（使用二号夹具） 2 半 粗铣上盖结合面 高速钢套式面铣刀 二号夹具 游标卡尺 3 精铣上盖结合面 高速钢套式面铣刀 二号夹具 三棱平尺、游标卡尺 铣箱体内斜槽 高速钢圆柱形铣刀 二号夹具 钢尺 5 钻上盖结合面上的 4个 12 的孔 直柄麻花钻 二号夹具 游标卡尺 钻上盖结合面上的 4个螺纹底孔 直柄麻花钻 二号夹具 7 钻上盖结合面上的 4个 5油孔 直柄短麻花钻 二号夹具 游标卡尺 8 攻上盖结合面上的 4个螺纹 细柄机用丝锥 二号夹具 配连续分度工作台，实现四轴四联动） 二号夹具定位夹紧 2 1 铣左端面 高速钢圆柱形铣刀 二号夹具 游标卡尺 转 90 度 2 铣吊耳左端面 高速钢圆柱形铣刀 二号夹具 游标卡尺 3 钻左端面上均布的 3个 直柄麻花钻 二号夹具 4 钻左端面上 5的油孔 直柄麻花钻 二号夹具 游标卡尺 深度34 攻左端面上的 3个均布螺纹 细柄机用丝锥 二号夹具 3 1 铣下底面四个角的端面 高速钢圆柱形铣刀 二号夹具 游标卡尺 旋转 90 度 2 铣吊耳上凸台面 高速钢套式面铣刀 二号夹具 3 钻吊耳上 8的销孔 直柄麻花钻 二号夹具 配连续分度工作台，实现四轴四联动） 二号夹具定位夹紧 4 钻下底面上 直柄麻花钻 二号夹具 5 锪四角下面上 4个16的沉头孔 高速钢锪钻 二号夹具 游标卡尺 锪下底面上 20 的孔 高速钢锪钻 二号夹具 游标卡尺 7 攻下底面上的螺纹 细柄机用丝锥 二号夹具 8 钻下底面边角上的 2个 5的锥销孔 直柄麻花钻 二号夹具 4 1 铣右端面 高速钢圆柱形铣刀 二号夹具 游标卡尺 转 90 度 2 铣吊耳右端面 高速钢圆柱形铣刀 二号夹具 游标卡尺 配连续分度工作台，实现四轴四联动） 二号夹具定位夹紧 3 钻右端面上均布的 3个 直柄麻花钻 二号夹具 4 钻右端面上 5的油孔 直柄麻花钻 二号夹具 游标卡尺 深度35 攻右端面上的 3个均布螺纹 细柄机用丝锥 二号夹具 60 1 1 粗镗左端面 47 轴承孔 镗刀 三号夹具 游标卡尺 配用转位夹具定位夹紧（三号夹具） 2 半精镗左端面 47轴承孔 镗刀 三号夹具 游标卡尺 3 精镗左端面 47 轴承孔 镗刀 三号夹具 游标卡尺 塞规 粗镗 35吊耳孔 镗刀 三号夹具 游标卡尺 5 精镗 35吊耳孔 镗刀 三号夹具 游标卡尺 塞规 配连续分度工作台，实现四轴四联动） 用三号夹具定位夹紧 2 1 钻前端面上 2个 10的通孔 直柄麻花钻 三号夹具 旋转 90 度 2 锪 2个深度15高速钢锪钻 三号夹具 游标卡尺 3 扩铰前端面上 12的孔 直柄机用铰刀 三号夹具 内径千分尺 钻前端面上 2个 直柄麻花钻 三号夹具 游标卡尺 5 攻前端面上 2个 细柄机用丝锥 三号夹具 3 1 粗镗右端面 35 轴承孔 镗刀 三号夹具 游标卡尺 旋转 90 度 2 半精镗左端 35 轴承孔 镗刀 三号夹具 游标卡尺 3 精镗左端 35轴承孔 镗刀 三号夹具 游标卡尺 塞规 号夹具定位夹紧 70 清洗 80 终检 更改内容 编制 校对 审核 会签 机械加工工序卡片 产品型号 部件图号 1 页 产品名称 反向齿轮箱体零件 部件图号 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 60 坯种类 毛坯外形尺寸 每料件数 每台件数 灰铸铁 204 202 114 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式加工中心 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三号 转位夹具 离子型切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 单 件 准 终 工步号 公布内容 工艺设备 主轴转速r/给速度mm/r 切削深度 给次数 工步工时 机动 辅助 1 粗镗左端 47孔 m 游标卡尺、镗刀 400 100 半精镗左端 47 孔 m 游标卡尺、镗刀 400 100 精镗左端 47孔 m 游标卡尺、塞规、镗刀 900 100 制 校对 审核 会签 何伟 机制 2 班 机械加工工序卡片 产品型号 部件图号 1 页 产品名称 反向齿轮箱体零件 部件图号 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 工序六 坯种类 毛坯外形尺寸 每料件数 每台件数 灰铸铁 204 202 114 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式加工中心 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三号 转位夹具 离子型切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 单 件 准 终 工步号 公布内容 工艺设备 主轴转速r/给速度mm/r 切削深度 给次数 工步工时 机动 辅助 1 粗镗右 端 35 孔 m 游标卡尺、镗刀 400 100 半精镗右 端 35 孔 m 游标卡尺、镗刀 400 100 精镗右 端 35 孔 m 游标卡尺、塞规、镗刀 900 100 制 何伟 校对 审核 会签 产品名称及型号 零 件 名称 反向齿轮箱 零件图号 机制二班 何伟 0543021105 毛坯 材料 灰铸铁 零件重量 毛重 牌号 净重 制作方式 金属模砂型机械铸造 零件批量 单件小批量 工序一 铸造毛坯 工序二 热处理 工序三 涂底漆 工序四 设备名称及型号 夹具 定位基准图 一号夹具 工位 工步 1 1 铣前端面 端铣刀 工序五 设备名称及型号 夹具 定位基准图 二号夹具 工位 工步 加工内容 刀具 量具 1 1 粗铣上盖结合面 高速钢套式面铣刀 游标卡尺 2 半精铣上盖结合面 高速钢套式面铣刀 游标卡尺 3 精铣上盖结合面 高速钢套式面铣刀 游标卡尺 三菱平尺 4 铣箱体内斜槽 高速钢圆柱形铣刀 游标卡尺 5 钻上盖结合面上的 4 个 12 的孔 直柄麻花钻 游标卡尺 6 钻上盖结合面上的 4 个螺纹底孔 直柄麻花钻 游标卡尺 7 钻上盖结合面上的 4 个 5 油孔 直柄短麻花钻 8 攻上盖结合面上的 4 个螺纹 细柄机用丝锥 2 1 铣左端面 高速 钢圆柱形铣刀 游标卡尺 2 钻左端面上均布的 3个 直柄麻花钻 游标卡尺 3 钻左端面上 5的油孔 直柄麻花钻 4 攻左端面上的 3个均布螺纹 细柄机用丝锥 3 1 铣下底面四个角的端面 高速钢圆柱形铣刀 游标卡尺 2 铣吊耳上凸台面 高速钢套式面铣刀 游标卡尺 3 钻吊耳上 8 的销孔 直柄麻花钻 游标卡尺 4 钻下面上 螺 纹 底 孔 （ 直柄麻花钻 游标卡尺 5 锪四角下面上 4个 16 的沉头孔 高速钢锪钻 游标卡尺 6 锪下底面上 20的孔 高速钢锪钻 游标卡尺 7 攻下底面上的螺纹 细柄机用丝锥 8 钻下底面边角上的 2个 5的锥销孔 直柄麻花钻 3 1 铣右端面 高速钢圆柱形铣刀 游标卡尺 2 钻右端面上均布的 3个 直柄麻花钻 游标卡尺 3 钻右端面上 5的油孔 直柄麻花钻 4 攻右端面上的 3个均布螺纹 细柄机用丝锥 工序六 设备名称及型号 夹具 定位基准图 工位 工步 加工内容 刀具 量具 1 1 粗镗左端面 47轴承孔 镗刀 内径千分尺， 塞规 2 半精镗左端面47 轴承孔 镗刀 内径千分尺，塞规 3 精镗左端面 47轴承孔 镗刀 内径千分尺，塞规 2 1 粗镗 35 吊耳孔 镗刀 内径千分尺，塞规 2 精镗 35 吊耳孔 镗刀 内径千分尺，塞规 3 锪 2个深度 15高速钢锪钻 游标卡尺 4 扩铰前端面上12 的孔 直柄机用铰刀 游标卡尺 5 钻前端面上 2 个螺纹底孔 直柄麻花钻 游标卡尺 6 攻前端面上 2 个螺纹 细柄机用丝锥 3 1 粗镗右端面 35轴承孔 镗刀 内径千分尺，塞规 2 半精镗左端 35轴承孔 镗刀 内径千分尺，塞规 3 精镗右端面 35轴承孔 镗刀 内径千分尺，塞规 工序七 清洗 工序八 终检 课程设计说明书 设计题目： 设计“反向齿轮器箱体”零件 加工工艺规程及相关夹具设计 设 计 者 ： 何伟 班 级： 机制 2 班 学 号： 0543021105 指导教师： 李翔龙 四川大学制造学院 一部分 ：加工工艺规程 设计 一 反向齿轮箱的用途 该反向齿轮箱用途非常广泛。常用于 加速减速 ， 就是常说的变速齿轮箱 ； 改变传动方向 ， 例如我们用两个扇形齿轮可以将力垂直传递到另一个转动轴 ； 改变转动力矩 ， 同等功率条件下 ， 速度转的越快的齿轮 ， 轴所受的力矩越小 ， 反之越大 ； 离合功能 ， 我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮 ， 达到把发动机与负载分开的目的 ，比如刹车离合器等 ； 分配动力 ， 例如我们可以用一台发动机 ， 通过齿轮箱主轴带动多个从轴 ， 从而实现一台发动机带动多个负载的功能 。 二 反向齿轮箱的技术要求 按表 1 的形式将反向齿轮器的主要技术要求列于表 1 中。 表 1 反向齿轮 箱 零件技术要求表 加工表面 尺寸及偏差 面粗糙度 Ra 位公差 盖接合面 200 侧面 130 上盖接合面 1212 16 16 吊耳上凸台面 左右端面 47 35 侧面 12 120+ 35 350+ 该反向齿轮箱形状复杂、结构简单，属于典型的箱体零件。为了实现改变方向 、力矩等功能，其轴承孔与轴承有很高的配合要求，因此尺寸加工精度要求较高，而且要求较高的同轴度。上盖结合面作为设计基准和定位基准，要求较高的平面度。为了保证齿轮箱有较高的装配精度，上盖面采用销定位。吊耳孔虽然尺寸精度要求不高，但要求对上盖面有很好的平行度。 综上所述，该反向齿轮箱的各项技术要 求比较合理，符合零件在实际 工作中的功用。 三 审查反向齿轮箱的工艺性 分析零件图可知，齿轮箱的上盖接合面和后侧面均要求铣削加工，上盖接合面的四角伸出端与左右端面相接，这样既减少了加工面积，又减少了材料的使用，同时还提高了接触刚度； 加工 475于孔径较大，要选择镗刀进行加工，为了满足两孔的同轴度，可以用在一个工位里完成它们的加工；该齿轮箱是单件小批量的生产，要求工序尽可能的集中，因此多选用在加工中心上完成，以提高生产效率。由此可见，该零件的工艺性较好。 四 选择毛坯 由于该 反向齿轮箱在工作过程中不会受到很大的冲击载荷，对齿轮箱的强度的冲击韧性要求不是很高所以毛坯可以选用铸件。由于是单件小批量生产， 可以选用灰铸铁 材料 ， 用 金属模砂型机械铸造 的方法得到毛坯。 五 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 1. 精基准的选择 根据该箱体零件的技术要求和装配要求，选择上盖结合面 和后侧面 作为精基准进行加工，然而 这两个平面是需要加工的表面，因此首先要加工这两个面。选择上盖接合面和后侧面作精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“ 基准统一”的原则。由于上盖接合面和后侧面又是作为设计是选用的基准，因此选用它们作为基准又遵循了“基准重合”的原则。选用上盖结合面作基准时，采用一面两孔的方式定位，夹紧稳定可靠。 2. 粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整和光洁，不能有飞边、浇口、毛刺、冒口及其他的缺陷。本箱体零件选用下底面作为粗基准。 以下底面作为粗基准加工上盖接合面和后侧面，可以为后续工序准备好精基准。 六 工序的分散与集中 本零件是单件小批量生产，可以选择工序集中原则来安排齿轮箱的加工工序。这样就可在工件的一次装夹中，加工好工件的多个平面。 因 此可以较好地保证这些表面之间的相互位置精度，同时可以减少装夹的次数和辅助时间，并减少工件在机床之间的搬运次数和工作量，有利于缩短生产周期。选用工序集中原则，还可以减少机床和夹具的数量，并相应地减少操作工人，节省车间面积，简化生产 计划和生产组织管理工作。 七 加工顺序的安排 1. 机械加工顺序 （ 1） 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 上盖接合面和后侧面。 （ 2） 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。 （ 3） 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面 上盖接合面和后侧面，后加工次 要表面 左右端面和四角端 面。 （ 4） 遵循“先面后孔”原则，先铣削上盖接合面，再钻接合面上的孔，先铣削吊耳凸台面，再钻孔。 先对铸件毛坯进行正火处理，以提高其金属性能。 2. 辅助工序 在热处理之后、粗加工之前对铸件涂底漆，以防止工件生锈；精加工之后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 八 机床的选用 及工艺设备选用 在单件小批量生产前提下，为了满足工序集中的原则 ，可以选用高效专用设备和组合机床，该零件多选用加工中心完成加工过程，其中就有四轴联动的加工中心。在加工的初始阶段选用了通用的立式铣床，这些要提出机床特 征并注明机床的型号。 工艺设备主要包括刀具、夹具和量具。在工艺卡片上写出它们的名称，如钻头、千分尺、塞规和铣床夹具等。 该零件的加工采用专用夹具 。 九 确定加工 方案 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表 2列出了反向齿轮箱的工艺路线。 表 2 反向齿轮箱工艺路线、设备及工装的选用 加工表面 表面粗糙度 Ra/工方案 上盖结合面 铣 精铣 前端面 铣 吊耳上凸台面 铣 左右侧面 铣 上盖接合面 12 16 47镗 精镗 35镗 精镗 前端面 12铰 35镗 十 确定加工路线 在综合考虑上述工作结果和工序顺序安排原则的基础上，将反向齿轮器箱体零件的工艺路线填入机械加工工艺卡片中。卡片见附页。 第二部分：三号夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具 ，经过与老师协商，决定设计三号夹具。该工序要加工两个不同尺寸的轴承孔，且轴承孔有同轴度要求，故在设计夹具是考虑利用转位工作台进行。另外还要加工吊耳孔，其与上盖结合面有平行度要求，最后加工前端面上的孔。 一、 定位方式和定位元件的选择 完成该箱体的加工一共需要三个不同的夹具， 根据工艺规程设计，三号夹具用在以上盖结合面为定位面加工左右两端面的轴承孔，吊耳孔和前端面上的孔。由于上盖结合面已经精加工，且是设计基准，故根据“基准重合”原则可以设为精基准，利用上盖结合面上有 4个孔中的两个孔，采用一面两销定位方式进行加工。 一面两孔组合定位常用于加工箱体、杠杆、盖板等零件，易做到基准统一，保证工件的位置精度，又有利于夹具的设计与制造。工件的定位平面一般是加工过的精基面，两孔可以是工件结构上原有的，也可以是为定位需要而专门设置的工艺孔。一面两孔定位时相应的定位元件是一面两销，两定位销可以有以下两种： (1)两个圆柱销 （图 1） ； (2)一个圆柱销和一个削边销 （图 2） 。 图 1两个圆柱销 图 2 一个圆柱销和一个切边销 图 1 这种定位是过定位，沿连心线方向的自由度被重复限制了， 只能用 于加工要求不高的场合，使用较少。 三号夹具采用图 2 的定位方式 。工件以平面作主要定位基准，用支承板限制工件的三个自由度；其中一孔用定位销定心定位，限制工件的两个自由度；另一孔用菱形销定位，仅消除工件的一个转动自由度 ，如图 3 所示 。菱形销作为防转支承，其轴长方向应与两销的中心连线相垂直，并应正确选择菱形销直径的基本尺寸和经削边后圆柱部分的宽度，以保证仅限制一个转动自由度的功能 。 图 3 限制的自由度 二 定位误差分析 左端： 圆柱销与加工零件孔之间的配合为间隙配合，选用 H8/ 孔径120+差为 圆柱 销 销 径 小间隙为 1= 右端： 菱形销与加工零件孔之间的配合为间隙配合，选择 H8/ 孔径公差为 菱形销 销径
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