减速箱箱体的数控加工工艺与编程

1、湖南工学院机床数控技术课程设计说明书减速箱箱体的数控加工工艺与编程机械制造与自动化专业2005级机制0507班姓名胡进学号08指导老师陈丰峰职称进咂2008年1月5日一、设计课题二、零件分析三、确定毛坯制造方式四、工艺规程设计五、数控加工程序设计六、设计小结七、参考文献设计说明及数据计算设计课题:减速箱箱体的数控加工工艺与编备注程-材料：HT150加工批量：中批量箕余，3202210090±0.0790±0.07«（）2x75/八 2. ->-e30（Mi4W8EQSZTZX£冥3共线 G45H7冰）.021“ 一引09”72±OJ045

2、H70x3 yM二、群分析设计说明及数据计算备注1 .零件的作用减速箱箱体是变速箱的一个主要零件，用于安装齿轮、轴等变速传递转矩零件，内装有润滑油，由课题所给零件图可看出，此减箱为二级减速箱，箱体内共装有3根齿轮轴和两对相互啮合齿轮，箱体壁上共分布有六个轴承孔用于安装轴承。2 .零件的工艺分析由设计课题可知，其材料为HT150。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性。分析课题所给零件图，该零件上的主要加工而有4个。（1） 减速箱顶而英尺寸为100X320,要求加工完成后其粗糙度为3.2,考虑到数控机床的精度较高，只需粗铳即可满足要求。（2） 减速箱轴承孔及盖板侧面英中盖板孔要求加工完成后

3、其粗糙度为3.2,轴承孔要求加工完成后其粗糙度为1.6,故决定先对其进行精铳，然后再单独对轴承孔精铳。（3） 减速箱轴承孔侧而轴承孔要求加工完成后苴粗糙度为1.6,故决泄对轴承孔先进行粗铳，然后精铳。（4） 减速箱侧凸台要求加工完成后其粗糙度为6.4,仅需对凸台进行粗铳。查数控机床技术资料中有关机床能达到的精度可知，上述加工要求是可以达到的，零（4AAA4-LJr-+LLiJ目二T”一AA三-确定毛坯及制造方式设计说明及数据计算根据零件的材料HT150确立毛坯为铸件，其生产类型为中批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及4XM5,vl>35,”25等孔均需铸出，故还

4、应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。铸造时，需加工平面留2mm的加工余量，孔内壁留1.5mm加工余量，以满足加工要求,即铸件外形尺寸为348mmX189.5mmX128nmi0四、工艺规程设计设计说明及数据计算备注1 .基准选择首先以箱体底而为粗基准加工出箱体顶部，然后以加工完的箱体顶部为耦基准进行加工。箱体底而为设汁基准，以底而为粗基准加工出顶而后，以顶面为精基准可以保证箱体零件的重要孔的位苣。2 .制定工艺路线根据各表而的加工要求及加工的位垃、精度，根据先面后孔，先主要表而后次要表而和先精加工后精加工的原则，将顶而加工放在最前面，然后加工箱体侧凸台表而，最后加工箱体侧面

5、孔壁，先粗加工盖孔壁及轴承孔，后精加工轴承孔，拟立加工工艺路线如下：序号工序内容时效10粗铳箱体顶面20粗铳箱体侧面凸台30粗铳箱体盖板侧2X*58,2X4)45,d35孔内壁40精铳箱体盖板侧2X+45,”35轴承孔内壁50粗铳箱体侧2X”45,<1)25轴承孔内壁60精铳箱体侧2X”45,*25轴承孑内壁70检查80入库3.选择加设备及刀、夹、量具由于生产类型为中批生产，具零件易于装夹，故加工设备使用FANUCK650/1卧式数控、铳床，夹具使用通用夹具，工件在机床上的装卸换位采用人工完成。刀营择参考切肖:加工箱体顶而。选择直径为<1)40的硬质合金而铳刀，来回三次即可铳完。加

6、工箱体侧用量简明手册铳技面凸时选择直径为“20的硬质合金端铳刀，加工箱体侧而孔壁时选择<b12硬质合金三面刃术参数铳刀。量具分别选择刀口形直尺及游标卡尺。列得刀具明细表如下：加工位宜所用刀具箱体顶而<1>40的硬质合金面铳刀箱体侧而凸台而220的硬质合金端铳刀箱体侧而孔壁e12硬质合金三面刃铳刀箱体侧而孔壁”12硬质合金三而刃铳刀4.加工工艺设计(1)减速箱顶而加工铸造箱体时顶而留有1mm加工余量，查数控机床技术手册，零件顶而要求加工后粗糙度为3.2,只需进行粗加工，查铳刀技术参数选用”40的硬质合金而铳刀，整个加工过程走刀一次,主轴转速选择1500r/min,切削速度V=1

7、20m/nin,进给量选取0.4mm/z,背吃刀呈:一二nvn(2)减速箱侧凸台面加工铸造箱体时凸台面上留有1mm加工余量，查数控机床技术手册，零件表而要求加工后粗糙度为6.4,只需进行粗加工，查铳刀技术参数选用“20的硬质合金端铳刀，整个加工过程走刀一次，主轴转速选择1000r/min,切削速度V=100m/min,进给量选取0.4mni/z,背吃刀量你=mmQ(3)减速箱侧盖板孔及轴承孔加工盖板孔壁要求加工后粗糙度为3.2,所以只进行粗加工，轴承孔要求加工后粗糙度为1.6，所以只对轴承孔进行精加工，盖板孔切屑深度为22mm，分为两次龙刀，每次各切削11mm,轴承孔走刀一次，粗加工时各参数选

8、取如下：主轴转速选择800r/min,切削速度V=100m/min,进给量选取0.3mm/z,背吃刀=12mzz。精力口:时：主轴转速选择1200r/min,切削速度V=80m/min,进给虽：选取0.15mni/z,背吃刀屋幺J,=0.5“”。(4)减速箱侧轴承孔加工轴承孔要求加工后粗糙度为16所以先对轴承孔进行粗加工，然后精加工，粗加工时各参数选取如下：主轴转速选择800r/min,切削速度V=100m/min,进给量选取0.3mm/z,背吃刀M&=|.。精加工时：主轴转速选择1200r/min,切削速度V=80m/miib进给量选取0.15nim/z,背吃刀量你二0.5五、数控加

9、工程序设计设计说明及数据计算1 .刀具轨迹根据加工零件的形状尺寸及加工要求，计算加工所需各点坐标及走刀路线如刀具轨迹图所示，加工设备选择FANUCK650/1卧式数控铳床，夹具选择通用夹具。每次加工前手动对刀，刀具位于(0,0)点上方与工件平面距离为20mm°2 .程序清单(1)减速箱顶而加工刀具直径<1>40,刀具长度补偿为H1,切削用量为1mm,主轴转速为S=1500,切削速度F=120a程序如下：对械N1G92X0Y0Z0G17G21：N2G90G00Y-40：N3GOOG43HlZ-21M03S1500：N4GOIY18F120：N5X320；N6Y54：N7X0

10、：N8Y90；N9X320：N10G00Z0；NilX0Y0：N12M05：N13M3O；（2）减速箱侧凸台面加工刀具直径<1>20,刀具半径补偿为D1,切削用量为1mm,主轴转速为S=1000,切削速度F=1OO9程序如下：N1G92XOYOZ0G17G21；N2G90GOOZ-21M03S1000；N3G01X7.5G41DIF100；N4G02X7.5YO117.5；N5G01X58Y20：N6G02X58Y20I12；N7GOOZ0；N8GOOXOY0：N9M05：N10M30：轴承孔台及其它凸台而参考本程序进行加工。士/累虬一一（3）减速箱盖板孔及轴承孔加工y程序如下:N

11、1 G92 XO YO Z0G17G21；N2 G9OGOOX90Y50：N3 GOO Z-31 MO3 S8OO：N4 GO1 X61 G41 DIF1OO：N5 GO2 129：N6 GO1 X90 Y5O：N7 Z-42；粗加工：刀具直径e12,刀具半径补偿为D1,切削用量为1mm,主轴转速为S=800,切削速度F=100,盖板孔内壁共22mm，分两次铳削，每次11mm,对于轴承孔还留有0.5nm加工余呈：，用于精加工309SIN08J10DHN讣匚Z£NMXON0Z009HNHTJimDOlN:08JST9IX1096NH-Z8NO81X£N:0Z0099NZOOS

12、N08dS£9XIOItO109tAN0031S£0WK-Z009£N人06X009069乙N订乙DZJDOZOAOXZ69IN:山曲出融。08=d00乙【二SM魁射附丰再田原的T£里瞄工叫也:工畛0£W9£N50INKN9人OX££N0Z009充N切3091£N临立立X0£N片匚Z6乙NOLZX1098乙N:63I309Zx乙NIKX9乙N立忙Z9乙NO£ZX109比N:63I309£ZN00UIKX109冼N1£-ZUN9Z7X0乙N:0Z0096IN£

13、;113098INJ00U£9IXIOD£IN佑Z91N08IXSIN0ZOODtMN切COD£IN89X3INtS-ZUN人06X109OIN说IZOO6NN19M30：N16G00ZO；NI7X0YO：N18M05；N19M30：（4）减速箱轴承孔加工粗加工：刀具直径e12,刀具半径补偿为D1,切削用量为1mm,主轴转速为S=800,切削速度F=100轴承孔留有05mm加工余量，用于精加工。if/Cxj仁<675.5J(167.5,50)-/美弋j80,50¥-(270,50；11247 5.50)夫用W程序如下:N1G92XOYOZ0G17G

14、21；N2G9OGOOX90Y50：N3GOOZ-32M03S800：N4G01G41DIX68F100：N5G02122；N6GOOZ0；N7X180：N8Z-32；N9G01X168F100；N10G02I12：NilGOOZO：N12X270：N13Z-32；N14G01X248F100：NI5G02122：N16G00ZO：N17G00XOYO：N18M05；精加工：加工轴承孔，切削用量为0.5mm,主轴转速为S=1200,切削速度F=80o程序如下:N1G92XOYOZ0G17G21：N2G9OGOOX90Y50：N3GOOZ-32M03S1200；N4GO1G41DIX67.5F8

15、O；N5GO2122.5：N6GOOZO：N7X180：N8Z-32；N9GO1XI67.5F8O：N10G02112.5：NilG00Z0：N12X270：N13Z-32：N14G01X247.5F8O：N15GO2122.5：N16G00ZO；N17G00XOYO：N18M05：N19M30；设计小结-这次机床数控技术设计课程设计，是我们第一次较全面的设计工艺及加工能力的训练，通过这次训练，使得我们对数控机床加工基础知识及其它学科之间的联系有了一个较为系统全面的认识，加深了对所学知识的理解和运用，将原来看来比较抽象的内容实现了具体化，初步才.吾养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用

16、所学知识和相关课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展了有关方而的知识。通过制订加工工艺方案，合理选择刀具及切削参数，正确计算加工中所需坐标，以及较全而地考虑制造工艺、使用和维护等要求，之后进行工艺分析设计，达到了解和掌握机械零件、数控机床装苣和加工工艺过程和方法，对如讣算、绘图、熟练和运用设计资料（包括手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据等方而的能力进行了一次全而的训练。因为本课程的主要目标是培养我们具有数控加工编程能力的技术基础课，因此通过课程设计的实践，使我们了解到零件加工的基本方法、工艺基本内容和加工的一般程序，掌握了加工中常用的设汁准则。针对课程设计中出现的问题查阅资料，大大扩展了我们的知识而，培养了我们在机械工业方而的兴趣及实际动手能力，对将来我们在机械方而的发展起了一个重要的作用。本次课程设计是我们对所学知识运用的一次尝试，是我们在数控知识学习方而的一次有意义的实践。在本次课程设计中，我独立完