箱体类零件的加工工艺设计及加工21

摘要本课题的关键是分析箱体零件中的减速箱并拟定加工工艺路线，通过分析比较，确定合理的加工方案，选择合适的工艺装备以及专用夹具，在设计夹具过程中应要拟定合理的夹紧方案。根据箱体零件图的技术要求，分析各种对孔和平面的精度及表面粗糙度要求，选择箱体的材料和毛坯，根据加工顺序为先面后孔，加工阶段粗、精加工要分开的原则，并且合理的安排热处理工序，制定较为合理的工艺路线，设计工艺规程选择粗基准，选择定位基准，选择加工设备和工艺设备。确定机械加工余量、确定工序尺寸及公差，确定切削用量及基本工时。填写工艺及工序卡。关键词：减速箱；工艺路线；夹紧方案；热处理；基准目录一、绪论····································································1二、零件的分析······························································12.1零件的作用············································································12.2零件的工艺分析······································································12.3生产纲领和生产类型的确定·······················································2三、工艺规程设计··························································23.1基面的选择············································································23.2制定工艺路线·········································································23.3机械加工余量及毛坯尺寸的确定·················································4四、光滑极限量规的设计··················································54.1量规尺寸的计算······································································54.2量规的技术要求······································································6五、镗刀的设计······························································7六、夹具的设计······························································86.1工件在本道工序的工艺分析·······················································86.2确定夹具的结构方案································································86.3导向装置的确定······································································96.4镗模板的设计·········································································10结束语··········································································12致谢··········································································13参考文献·······································································14江西冶金职业技术学院09级自考毕业设计（论文）1减速箱体零件的加工方法一、绪论箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。国内的箱体普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。而且材料品质和工艺水平上还有许多弱点。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。国外的箱体特别是减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，其工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。当今的箱体是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。由于加工中心以及夹具本身的误差会使得箱体的加工质量受到影响，在国内外的箱体加工中，各生产厂家根据箱体的结构以及生产类型和加工精度的不同，合理选择不同的工艺装备和加工工艺过程，尽量减少误差，得到优秀的加工质量。加工工艺过程，加工中心和夹具本身的误差都会使箱体的加工质量受到影响，在加工该类零件的过程中，只有改进加工工艺方案，选择合适的定位夹紧方案，有效利用各种设备和加工刀具，设定最佳切削用量，才能切实有效地保证加工质量、提高生产效率。因此本课题箱体类零件的工艺规程设计，对其加工质量及实用效率具有十分重要的意义。二、零件的分析2.1箱体类零件的结构特点箱体类零箱体的种类很多，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：(1)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；(2)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。(3)箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系；(4)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箱体类零件的技术要求江西冶金职业技术学院09级自考毕业设计（论文）2(1)轴承支承孔的尺寸精度和、形状精度、表面粗糙度要求。(2)位置精度：包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度，同一轴线上各孔的同轴度，以及孔端面对孔轴线的垂直度等。(3)此外，为满足箱体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求，箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求，各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求。2.3箱体类零件的材料和毛坯箱体类零件的材料一般用灰口铸铁，常用的牌号有只丁HT100〜HT400。毛坯为铸铁件，其铸造方法视铸件精度和生产批量而定。单件小批生产多用木模手工造型，毛坯精度低，加工佘量大。有时也采用钢板焊接方式。大批生产常用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工佘量可适当减小。为了消除铸造时形成的内应力，减少变形，保证其加工精度的稳定性，毛坯铸造后要安排人工时效处理。精度要求高或形状复杂的箱体还应在粗加工后多加一次人工时效处理，以消除粗加工造成的内应力，进一步提高加工精度的稳定性。三、工艺规程设计3.1基面的选择（1）粗基准的选择。选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工面（作为粗基准的非加工面）的位置关系具有重要影响。在该箱体零件的加工过程中，选择该箱体的底面为粗基准，再用精基准定位加工轴孔，这样的加工余量一定就是均匀的。（2）精基准的选择。选择精基准时应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。从该箱体的零件零件图可以知道E、F面可作为加工过程的精基准，所以在工艺工程中必须保证这两个面的粗糙度以及位置精度。3.2制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑釆用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。方案一：工序Ⅰ铸造工序Ⅱ热处理工序Ⅲ粗铣A面江西冶金职业技术学院09级自考毕业设计（论文）3工序Ⅳ粗刨一半精刨E、F面工序Ⅴ粗铣G、H面工序Ⅵ粗铣一半精铣L、K面工序Ⅶ粗铣A面至零件图尺寸工序Ⅷ粗镗—半精镗—精镗I轴孔工序Ⅸ粗镗—半精镗—精镗II轴孔工序Ⅹ粗镗—半精镗—III轴孔工序Ⅺ反刮M面工序Ⅻ反刮M`面工序ⅩⅢ半精镗I、II、III轴孔工序ⅩⅣ钻L面工艺孔，钻攻L、P面M12螺纹孔工序ⅩⅤ钻攻L、K面M8螺纹孔工序ⅩⅥ钻攻E面上M12，M6螺纹孔工序ⅩⅦ钻攻O、G、P面上M6的螺纹孔工序ⅩⅧ钻攻A面上M6的螺纹孔工序ⅩⅨ去毛刺，修锐边，清洗、检验方案二：工序Ⅰ铸造工序Ⅱ热处理工序Ⅲ粗铣E面工序Ⅳ粗刨一半精刨E、F面工序Ⅴ粗铣G、H面工序Ⅵ粗铣A面至零件图尺寸工序Ⅶ粗铣L面工序Ⅷ粗铣K面工序Ⅸ粗铣O面工序Ⅹ粗铣P面工序Ⅺ刮M与M`面工序Ⅻ粗镗I、II、III轴孔工序ⅩⅢ半精镗I、II、III轴孔工序ⅩⅣ精镗I、II轴孔工序ⅩⅤ钻L面工艺孔，钻攻L、P面M12螺纹孔工序ⅩⅥ钻攻L、K面M8螺纹孔工序ⅩⅦ钻攻E面上M12，M6螺纹孔江西冶金职业技术学院09级自考毕业设计（论文）4工序ⅩⅧ钻攻O、G、P面上M6的螺纹孔工序ⅩⅨ钻攻A面上M6的螺纹孔工序ⅩⅩ去毛刺，修锐边，清洗、检验工艺方案的比较与分析：上述两个方案的区别在于：方案一是把三个轴孔分开加工，在加工过程中粗镗，半精镗，精镗是在同一道工序里，而方案二是在是镗孔时，把粗镗、半精镗、精镗分幵进行加工，而且三个孔是同时进行加工的。方案二比较与方案一，其优越性在于在中批量生产中把粗镗、半精镗、精镗分开进行加工，可以逐步提高各个轴孔的质量要求，可以提高各孔间的相互位置精度及各自的尺寸精度，保证箱体零件的技术要求。所以，方案二比较优越，确定为此零件的加工工艺路线。3.3机械加工余量及毛坯尺寸的确定3.3.1加工余量的确定在此项中，不必每道工序的加工余量都写出来，只需查出部分重要的、得计算的加工余量即可。（1）粗铣上表面的加工余量：由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-35平面的加工余量，及考虑在铸造过程中，上表面会产生气泡等部分，因此，加工余量得留大点。从而得出粗铣上表面的加工余量为3mm。（2）粗刨、半精刨E、F面的加工余量：由《金属机械加工工艺设计手册》表4-28查出粗刨E、F面的加工余量取4mm，半精刨E、F面的加工余量取2mm。（3）镗孔的加工余量：由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-29查出粗镗半精镗精镗Ⅰ轴孔75H721.50.5Ⅱ轴孔75H721.50.5Ⅲ轴孔75H731.55（4）加工M12的加工余量：由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-29查出先钻孔10.2，它的加工余量为5.1mm，攻螺纹M12的加工余量为1.8mm.。（5）加工M8的加工余量：由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-29查出先钻孔6.7，它的加工余量为3.35mm，攻螺纹M8的加工余量为1.3mm.。（6）加工M6的加工余量：由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-29查出先钻孔5，它的加工余量为2.5mm，攻螺纹M6的加工余量为1.5mm.。江西冶金职业技术学院09级自考毕业