小型涡轮减速箱零件加工工艺规范设计

1、 小型涡轮减速箱零件加工工艺规范设计目录课程设计作业书 4小型涡轮减速箱零件图 5设计要求 6 _课程设计手册 71零件分析 81.1零件的作用 81.2零件工艺分析 82零部件的生产类型 92.1生产方案 92.2生产类型及工艺特点 93坯料的确定 103.1确定毛坯类型及其制造方法 103.2估算毛坯的加工余量 103.3画草图 114定位基准选择 124.1选择精细基准 124.2选择粗基准 125 、制定加工工艺路线 135.1选择加工方式 135.2制定加工工艺路线 136加工余量和工艺尺寸的确定 166.1确定290mm上下端面的加工余量和工艺尺寸 166.2确定215mm左右端面

2、的加工余量和工艺尺寸 176.3 _ 确定135mm正反面的加工余量和工艺尺寸 186.4确定180 mm孔的加工余量和加工尺寸 196.5 _ 确定90mm孔的加工余量和工艺尺寸 197 设计总结 20加工工艺卡 22加工工艺卡 23工艺卡 24参考 29 _机械制造技术课程设计任务书小型涡轮减速器箱体零件加工工艺规范设计内容： 1. 零件图 1张2. 粗图 1张3.加工工艺卡 1套4. 课程设计手册 1份设计要求一、产品生产方案(1) 产品的生产计划为300台/年，每个产品盒的数量为1(2)减速箱备件比例8%，报废比例0.8%二、生产条件和资源(1)毛坯为外购件，生产条件可根据需要确定(2

3、) 可用的加工设备有：1台X5030A铣床1台X6132铣床1台T617A镗床Z3032钻孔机 1台所有设备均满足机床规定的工作精度要求，不增加额外设备。1零件分析1.1零件的作用箱式零件是机器及其部件的基本零件之一。它将一些轴、轴承、套筒、齿轮等零件组装在一起，以保持正确的相互位置关系，并按照规定的运动关系协调动作，完成一定的遥距运动。因此，箱体零件的加工质量直接关系到机床的精度、性能和寿命。涡轮减速箱的功能如上图所示。其特点是孔和平面多，精度要求不同。内部结构比较简单，但壁厚不均，加工难度大。1.2零件工艺分析涡轮减速箱的主要技术要求是：1、两对轴承孔的尺寸精度为IT8，表面粗糙度Ra值为

4、1.6um，90的一对轴承孔和180的一对轴承孔的同轴度公差为0.05mm ，分别为 0.06 毫米。轴承孔轴线垂直度公差为0.06mm；2、铸件不得有起泡、松动等铸造缺陷；3、未加工表面涂有防锈漆；4、铸件人工时效；5、对箱体进行煤油泄漏检测；6.材料HT200。表1 涡轮减速箱主要加工技术要求箱体180轴承孔直径：180 (+0.035, 0)公差：IT8表面粗糙度Ra：1.6m180 (+0.063, 0)和90 (+0.027, 0)之间的中心距距离：1000.12公差：IT10箱体90轴承孔直径：180 (+0.027, 0)公差：IT8表面粗糙度Ra：1.6m90 (+0.054,

5、 0) 孔到180 (+0.035, 0) 的几何公差特征项目：同心度公差值：0.06基准：轴180 (+0.035, 0) 孔到180 (+0.035, 0) 的几何公差特征项目：同心度公差值：0.06基准：轴180 (+0.063, 0) 孔到90 (+0.054, 0) 的几何公差特色项目：垂直度公差值：0.06基准：轴2零件的生产类型2.1生产方案从任务书中得知：(1) 产品生产计划 Q= 300台/年。(2)每个产品的减速箱数量为n=1个/个。减速箱报废率b=0.8 %。减速箱备件百分比a= 8 %。主轴承盖的生产方案计算如下：N=Qn(1+a)(1+b)= 3 00 x1 x (1

6、 + 8 %) (1 + 0.8 %)= 327 （件/年）2.2生产类型及工艺特点小型涡轮减速箱属于箱式零件，根据附表2各种生产型式加工作业的生产方案及工艺特点可以确定减速箱属于轻型机械。根据减速箱的生产方案（327个/年）和零件类型（轻型机械）见附表2。减速箱的生产类型为单件生产。小批量。 2.表2 主轴承盖生产方案及生产类型生产计划生产型工艺特点327件/年单件小批量生产(1)毛坯采用手工木模制作，精度低，加工余量大。（2）加工设备采用通用机床，按类别、大小成簇排列。(3)工艺设备使用通用夹具或组合夹具，必要时使用专用夹具，使用通用工具和量具。(4)用简单的加工工艺卡管理生产(5)生产效

7、率低，成本高，操作人员平均技术水平高。3坯料的确定3.1确定毛坯类型及其制造方法根据技术要求，涡轮减速箱的材料为HT200，其毛坯为铸件。铸铁易成型，切削性能好，价格低廉，耐磨性和减振性好。也是其他总则橱柜常用的材料。因此，毛坯类型为铸造。根据涡轮减速箱的材料，从附表2“各种生产类型机加工的生产方案和工艺特点”可以得出结论，对于单件小批量生产，总则采用木模进行手工造型.3.2估算毛坯的加工余量的涡轮减速机箱体零件加工余量低，加工余量大。为了减少加工余量，无论是单件小批量生产还是大批量生产，都需要在毛坯上两对轴承孔的位置铸上预孔。根据涡轮减速机箱体毛坯的最大外形尺寸（290）和加工面的基本尺寸（

8、按最大尺寸290 ），查附表6“铸件加工余量”（查表按中级3级精度） 可以得出顶面加工余量为7 ，底面和侧面加工余量为6 。各加工面的加工余量统一取为7 。查附表9 “铸件尺寸偏差”，可得出减径箱毛坯尺寸偏差为 2.5 。表 3 给出了采用查表法得到的小批量手工砂型铸造时减速箱体的粗尺寸公差和加工余量。表3 涡轮减速箱毛坯尺寸公差及加工余量加工零件加工余量大小关系毛坯尺寸和公差箱长2153.511 (5.5)227.55.5箱高2903.512 (6)3036箱宽1353.510 (5)14752个轴承孔180 (+0.035, 0)3.511 (5.5)167.55.52个轴承孔90 (+0

9、.027, 0)3.59 (4.5)78.55.53.3画草图 4定位基准选择4.1选择精细基准分析零件图可以看出，盒子的底面或顶面是高度方向的设计依据，中轴是长度和宽度。导向设计基础。总则箱体零件常在装配基准面或经过特殊加工的一侧开两个孔定位，使基准面统一。蜗轮减速箱内的90轴承孔和180轴承孔有一定的尺寸精度和位置精度要求，其尺寸精度为IT7级，位置精度包括：90轴承孔与轴心的同轴度公差。 90轴承孔为0 .05。 180轴承孔与180轴承孔轴线的同轴度公差为0.06，180轴承孔轴线与90轴承孔轴线的垂直度公差为0.06。为保证以上要求，箱体顶面加工时应以底面为精度基准，使定位基准、设计

10、基准与顶面加工重合；加工两对轴承孔时，仍以底面作为主要定位基准，使两者都符合“基面一致”和“基面重合”的原则，有利于保证轴承的尺寸精度孔轴和装配参考平面。同时，为了使定位更加准确可靠，在底面和箱体右侧增加了M16螺纹孔作为精确参考。4.2选择粗基准总则箱体零件的粗基准用其上的重要孔和相距较远的另一个孔作为粗基准，以保证孔加工时的余量均匀。蜗轮减速箱的加工选择以重要的表面孔90和180为依据。第一道工序加工面的位置采用划线的方法确定，尽可能保证每个毛坯表面的加工余量，即用划线装夹。可按线加工。5 、制定加工工艺路线5.1选择加工方式根据加工面的精度和表面粗糙度要求，查阅附表10，得到各箱体表面和

11、轴承孔的加工方案，详见表4。表4 减速箱表面处理方案机加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工计划盒子底部IT13Ra12.5粗铣盒子顶部IT13Ra12.5。粗铣120 凸台IT8Ra3.2粗铣 - 精铣250 凸台IT8Ra3.2粗铣 - 精铣180轴承孔IT8Ra1.6粗镗-半精镗-精镗90轴承孔IT8Ra1.6粗镗-半精镗-精镗4xM16IT13Ra12.5钻孔-攻丝4xM6IT13Ra12.5钻孔-攻丝8xM8IT13Ra12.5钻孔-攻丝5.2制定加工工艺路线1、表面处理方法的确定涡轮减速器壳体的主要加工表面可分为以下三类：(1)主面箱底面、180轴承孔和90轴承孔端面等。(2)主孔18

12、0和90轴承孔。(3)其他加工件有4*M6出铁孔、16*M8出铁孔、4*M16等。根据涡轮减速箱零件图上各加工面的尺寸精度和表面粗糙度，确定各加工面的加工方法，如表4所示。2.加工阶段划分减速箱体的整个加工过程可以分为两个阶段，即分别加工箱盖和底座，然后加工整个组装好的箱体组装加工。在加工过程中，粗加工和精加工阶段应分开。齿轮箱壳体毛坯为铸件，加工余量大，粗加工时去除的金属较多，因此锁模力和切削力大，切削热也大。另外，粗加工后，工件内应力的重新分布也会引起工件的变形，因此对加工精度影响很大。为此，粗加工和精加工分开进行，有利于充分暴露加工后各种原因引起的工件变形，然后在精加工中消除。3. 过程

13、的集中和分散盒子的体积和重量都很大，因此应尽量减少工件的运输和夹紧时间。为了保证每个加工面的位置精度，应在一次装夹中加工尽可能多的面。流程安排相对集中。箱体零件上相互位置要求高的孔和平面，总则尽量在同一工序加工，以减少装夹次数，从而减少安装误差的影响，保证相互位置精度要求。4、工艺顺序的安排1)、机加工工艺(1) 遵循“先基准后其他”的加工原则，先加工精细的基准配合面。(2)遵循“先粗后精”的工艺原则，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。（3）遵循“先主后继”的工艺原则。由于轴承孔和各主平面均要求与配合面保持较高的位置精度，因此在平面加工方面，先加工配合面，再加工其他平面。(4)遵循“先端面，

14、后孔”的工艺原则，也遵循装配后镗孔的原则。因为不先加工箱体的配合面就不能加工轴承孔。此外，在加工轴承孔时，必须以底座底面为定位基准，因此也必须先加工底座底面。2)、热处理工艺箱体零件结构复杂，壁厚不均匀，铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形，保证稳定的精度，铸造后必须安排人工时效处理。人工时效工艺规范为：加热至500 550 ，保温4h6h，降温速率30 /h，释放温度200 .普通精密箱体零件，铸造后总则安排1次人工时效。对于一些精度要求较高或形状特别复杂的箱体零件，在粗加工后应安排一次人工时效处理，以消除粗加工造成的残余应力。本例中，减速箱在铸造后进行一次人工时效

15、处理，粗加工后不进行时效处理。相反，粗加工和精加工过程之间的停车和运输时间用于获得自然时效。箱体零件人工时效的方法，除了加热保温的方法外，还可以采用振动时效来达到消除残余应力的目的。3)、辅助工艺浇注后安排清砂和喷漆程序；在箱盖和底座组装前，安排了底座的中间检验程序和煤油泄漏试验程序；盒子和最终检查过程。5.确定工艺路线在综合考虑上述工艺顺序安排原则的基础上，涡轮减速机箱体的加工路线如下：1、铸造箱体2、清砂3 、人工时效处理4 、油漆5。划线6 、铣加工面（先在180轴承孔底面划线加工底面，再加工顶面和侧面） 7、在底面上钻M16孔（配合一18圆柱销，同时与底面和右侧面构成精细基准） 8 .

16、镗轴承孔9 .钻M6、M8底孔10 .攻丝M6、M8、M16螺纹11 . 涂漆未加工的表面 1 2. 检查 13. 储存。6加工余量和工艺尺寸的确定6.1确定290mm上下端面的加工余量和工艺尺寸290mm上下端面的加工余量、工艺尺寸及公差按表5确定。加工工艺： (1) 对准绘制的底面加工线，对底面进行粗铣，保证工艺尺寸。(2)以底面为基准，对准绘制的上端面加工线，对上端面进行粗铣，保证加工尺寸。表 5过程加工余量工艺基本尺寸精度等级（公差）工艺尺寸粗铣（上表面）6.5290IT13(0.81)粗铣（下端面）6.5296.5IT13(0.81)空白的13303CT13 (12)6.2 _ 确定

17、215mm左右端面加工余量及工艺尺寸120凸台215mm左右端面加工余量、工艺尺寸及公差见表6。加工工艺： (1) 以左端面为基准，找到绘制的右端面加工线，粗铣右端面，留余量。(2)以左端面为基础，精铣右端面，保证工艺尺寸。(3) 以右端面为基准粗铣右端面，留有余量。(4)以右端面为基础，精铣左端面，保证工艺尺寸。表 6过程加工余量工艺基本尺寸精度等级（公差）工艺尺寸精铣（左端面）1.5215IT8(0.072)粗铣（左端面）4.75216.5IT8(0.072)精铣（右端面）1.5221.25IT13(0.72)粗铣（右端面）4.75222.75IT13(0.72)空白的12.5227.5C

18、T13 (11)6.3确定135mm正反面的加工余量及加工尺寸 250凸台135mm正反面的加工余量、工艺尺寸及公差确定如表7所示：加工工艺： (1) 以后端面为基准，对正绘制的前端面加工线，对前端面进行粗铣，留有余量。(2)以后端面为基础，精铣前端面，保证工艺尺寸。(3) 以前端面为基准，对后端面进行粗铣，留出余量。(4) 以前端面为基础，精铣后端面，保证工艺尺寸。表 7过程加工余量工艺基本尺寸精度等级（公差）工艺尺寸精铣（背面）1.5135IT8(0.063)粗铣（背面）4.5136.5IT8(0.063)精铣（正面）1.5141IT13(0.63)粗铣（正面）4.5142.5IT13(0

19、.63)空白的12147CT13 (10)6.4 _ 确定180mm孔的加工余量和工艺尺寸180 mm孔的加工余量、工艺尺寸和公差确定如表8所示。表 8过程加工余量工艺基本尺寸精度等级（公差）工艺尺寸精镗0.7180IT8(0.063)半精镗1.2179.3IT10(0.16)粗镗10.6178.1IT12(0.40)空白的12.5167.5CT13 (11)6.5确定90 mm孔的加工余量和工艺尺寸90mm孔的加工余量、工艺尺寸和公差确定如表9所示。表 9过程加工余量工艺基本尺寸精度等级（公差）工艺尺寸精镗0.790IT8(0.054)半精镗1.289.3IT10(0.14)粗镗9.688.1IT12(0.35)空白的11.578.5计算机断层扫描 (9)7 设计总结机械制造技术是机械类专业的一门主修课，对我们机械设计、制造和自动化专业来说更为重要。机械制造技术为我们以后进行实际的机械设计制造提供了知识基础，而机械制造技术的课程设计可以检验所学理论知识的掌握程度和应用能力。正所谓“实践是检验真理的唯一标准”，在教师的悉心指导下设计本课程尤为必要。这门机械制造技术课程的设