WH212减速器箱体加工工艺及夹具设计.doc

1、摘 要此毕业设计的主要对象是WH212减速器箱体，主要设计任务有两部分，第一部分：箱体加工工艺规程的设计；第二部分：箱体部分工步专用夹具设计。在加工工艺规程设计中，首先对零件进行结构分析，这部分工作包括分析技术要求和确定毛坯材料。在确定这些前提后，需要综合零件的材料、生产数量及生产实际来确定毛坯的制造形式，其次选择加工基准，制定工艺路线，最后进行加工余量、工序尺寸及切削用量等的计算与确定。这都需要设计者具有按照图纸制定完善机械加工工艺及装配工艺的能力。在专用夹具的设计中，首先根据该工序的前后工序和加工特点来进行定位方式的选择，其次选择夹紧方式，最后进行切削力及夹紧力的计算和误差的分析。本文涉及

2、两种夹具，镗孔夹具和钻孔夹具。在选择夹紧方式时参考夹具图册，从元件库中调用夹具元件或者查表找出标准件尺寸，不能找到的自主设计完成。所有工作在工艺卡片、夹具装配图中集中体现，特别是在做机械加工工艺卡片时要加入工序简图，针对每一道工序要选择合理的定位、夹紧方式。设计的原则是尽量切合生产实际，这就要求时刻做到理论与实际相结合的原则，在工序、刀具、机床、切削用量、夹具元件的选取上以常见、通用为前提，然后考虑作用效果、经济成本，所以应在实用性的基础上再考虑创新性。整个设计用CAXA2007完成零件图和装配图的绘制，用SolidWorks2010完成三维图的绘制。关键词：箱体；工艺规程；切削用量；定位；夹

3、具AbstractMain target of this graduation project is WH212 gear case. There are two parts in the main design task: first design the reduction case planning process; the other is dedicated fixture design for part of the process steps. In the process planning programming, structural analysis should be t

4、he first; this section includes technical requirements and stock materials. After these preconditions determined, we should determine the rough form of manufacturing combine part of the material, production quantity and the actual production, and then second select the processing benchmarking proces

5、s route.Finally, calculation and determination the allowance, process size, and cutting parameters.It need the designer have enough ability to design proper mechanical process and assembling process. During the special fixture design, first select the positioning method, reference the before and aft

6、er processing characteristics, followed is the clamping method, and finally are cutting clamping force calculation and error analysis .There it need to design two fixtures,fixture for boring and fixture for drilling. With reference the fixture atlas to choose a clamping project, and transfer fixture

7、 component from the component library, look up to find the standard size, or to design.All of work concentrative reflect in process card and fixture installationdiameter, especially in make a process card, it need maching in a process picture of each step and chooses a reasonable position for every

8、clamping method.The design principles is in line with actual production as far as possible, It requires that we must combine theory with practice as a principle ,while on the selection of process, tooling, machine tools, cutting, and fixtures , the common, universal premise should be the first then

9、consider the effect and economic cost, so practicability should be considered on the basis of innovative.The design completed with CAXA2007 and three-dimensional drawing with SolidWorks2010Keywords: gear case; process planning; the amount of cutting; positioning; fixture目 录引言11 零件的分析11.1 零件的作用及结构特点1

10、1.2 零件图分析21.3 零件主要技术指标42 工艺规程设计52.1 确定毛坯材料52.2 确定毛坯的加工工艺过程52.3 毛坯尺寸公差和机械加工余量等级的确定62.4 定位基准的选择72.4.1精基准的选择72.4.2粗基准的选择72.5 加工方法的选择82.5.1主要加工方法的加工经济精度及表面粗糙度82.5.2面加工82.5.3孔加工92.5.4检测方法的选择102.6 加工路线的确定102.6.1拟定加工路线方案一102.6.2拟定加工路线方案二112.6.3确定加工路线122.7 机械加工余量及毛坯尺寸的确定152.7.1铸件机械加工余量152.7.2主要毛坯尺寸及公差152.8

11、工序尺寸和公差的确定162.8.1面加工162.8.2孔加工203 确定切削用量和机械加工时间定额213.1 面加工213.1.1粗铣部分223.1.2半精铣部分263.1.3 磨削加工303.2 孔加工313.2.1镗孔加工313.2.2通孔、螺纹孔343.2.3锪孔504 夹具设计514.1 钻床夹具设计514.1.1钻模板的设计524.1.2切削力及夹紧力的计算534.1.3定位误差的计算544.2 镗床夹具设计554.2.1镗套设计564.2.2切削力及夹紧力的计算574.2.3定位误差的计算575 结论58参考文献61引言 大学中的专业课学习中，我们先后学习了金属工艺学和机械制造工艺

12、学，对机械零件从铸造、锻造到加工成型有了初步了解，在这些课程的学习中，很多生产实习遇到的问题逐一解决，但同时新的问题也需要我们继续深入学习下去，所以选择了此课题。任何一个机械零件，都有其特定的加工工艺方案，并且会针对单件、小批量、大批量等生产过程有不同的加工工艺。在本课题中，WHW212减速器箱体是一个较为复杂的分箱式箱体，在生产实际中是大批量生产，来源于工厂生产现场，除制作整体的加工艺外还需要对部分工序设计专用夹具，以提高加工精度，减少装夹时间。同样要求下的零件，有多种可行工艺过程，但其中总有一种工艺过程在给定的条件下是最合理的，“工艺规程”文件就是人们把工艺过程的有关内容用文件的形式固定下

13、来，用以指导生产而形成的。 工艺规程它对产品成本、劳动生产率、原材料消耗有直接关系，是组成技术文件的主要部分，是工艺装备、材料定额、工时定额设计与计算的主要依据，是直接指导操作的生产法规。其编制的质量高低，对产品质量起决定性影响。在加工过程中，使用夹具可以使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的位置。工件的最终精度是由工件相对于机床获得的，所以机床夹具成为机械加工工艺系统的一个重要组成部分。夹具主要完成定位、夹紧的作用，其中定位涉及到三层关系：工件在夹具上的定位；夹具相对于机床的定位；工件相对于机床的定位。而工件相对于机床的定位是通过夹具来间接保证的。其次是夹紧，工件定位后必须通过一定

14、的装置产生夹紧力把工件固定，使工件在加工中保持在准确定位的位置上，否则，在加工过程中因受切削力、惯性力等力的作用而发生位置变化或引起震动，破坏了原来的准确位置，无法保证加工要求。在本课题中设计完成两个工步的夹具。1 零件的分析1.1 零件的作用及结构特点 箱体是机器和部件的基础零件，起连接支撑作用，将机器和部件、零件连接成一个整体，并使之保持一定的相互位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。所以箱体的加工质量，关乎机器的性能、精度和寿命。箱体类零件一般结构比较复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，难度大。据资料表明，一般中型机床制造厂花在箱体类零件的机械加工工时约占整个产品加工工时的15%20%

15、，可见改善加工工艺可大大节约成本，提高效益。 WH212减速器箱体呈剖分式，分上盖与底座，两轴承座孔旁连接加厚凸台，以增加连接刚性。轴承孔周围铸造加强筋，防止铸件大平面冷却时的变形，加强底座的支承刚度，箱体上盖与箱体底座连接凸缘。此外包括很多附件，如用于检查齿轮润滑并兼作注油孔的窥视孔，保持箱体内、外压力平衡的通气孔，检查、指示减速器内油面高度的油标等。WH系列圆弧圆柱蜗杆减速机(JB231879)，以圆弧圆柱蜗杆传动，齿形为凸凹面共轭的型式，代号为ZC蜗杆。这一型号的减速机具有承载能力大，传动效率高，输出扭矩大，工作平稳，寿命长，体积小等特点，广泛应用于冶金、矿山、起重、化工、建筑等行业，其工作环境为-4040。输入轴转速不大于1500转/分，可正反运转。1.2 零件图分析（1）整体结构特点 利用形体分析法可见，减速器箱体是由上圆柱体、下长方体两个基本形体组成的一个结构紧凑、有足够强度和刚度的壳体，如图1-1所示。在三维图中则可以看到，本课题中箱体的体积较大，结构形状复杂，在顶面、底面、侧面有较多的通孔、螺纹孔和精度要求较高的轴承孔，如图1-2所示。 图1-1 WH212减速器箱体形体分析 图1-2 WH212箱体三维图（2）