减速电机箱体的机械加工的工艺规程编制及夹具设计.doc

1、前 言本课题主要是进行辊道减速器箱体的工艺规程编制及专用夹具的设计，可以对我们之前学过的知识有一定的运用和掌握。 本文主要从工艺规程的制定与夹具的设计两方面出发。具体内容有：确定生产类型，对零件进行工艺分析；选择毛坯种类及制造方法；拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备，确定各工序切削用量及工序尺寸；工艺过程卡片、工序卡片；在夹具设计方面，主要包括镗床夹具类型的选择，拟订方案的确定,夹具的分析与计算，夹具技术要求有关尺寸，公差配合。虽然以前做过好多次课程设计，但与本次的毕业设计是无法比拟的，不论从设计要求还是设计任务上，毕业设计要求的更为严格。通过这次设计，我不但巩固了以前所

2、学的知识，更为重要的是它教我学会了一种严谨、认真的态度，这为自己今后的工作打下一个良好的基础。由于设计者的水平、时间、资料有限，设计中的错误在所难免，恳请各位老师批评指正。 摘 要本课题主要是进行辊道减速器箱体零件的工艺规程编制及专用夹具的设计，可以对我们之前学过的知识有一定的运用和掌握。 本文主要包括工艺规程的制定与夹具的设计两方面。具体内容有：确定生产类型，对零件进行工艺分析；选择毛坯种类及制造方法；拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备，确定各工序切削用量及工序尺寸；工艺过程卡片、工序卡片；在夹具设计方面，主要包括镗床夹具类型的选择，拟订方案的确定,夹具的分析与计算，公

3、差配合。 关键词： 工艺规程 毛坯 夹具 公差配合AbstractThis project is primarily for roller gearcase process planning and special fixture design, allows us to use the knowledge we have learned and mastered it. This article consists of process planning and fixture design development of both. Specific content includes : to

4、 determine the type of production , components for process analysis of parts, choose the type and method of manufacture the blank; developed parts machining process, choice each procedure of processing equipment and process technology equipment, determine each procedure of the amount of cutting and

5、their size; process cards, processes card; In fixture design, mainly includes the choice of the type of the fixture for boring machine, to determine the scheme, analysis and calculation of fixture, and common difference coordination. Key words: Process Blank (Semifinished materials) FixtureCommon di

6、fference coordinationiv目 录第一章 零件的分析1第一节 零件的作用1第二节 箱体类零件的结构特点1第三节 零件的工艺分析2第二章 工艺规程设计5第一节 确定毛坯的制造形式5第二节 基面的选择5第三节 制订工艺路线6第四节 机械加工余量及毛坯尺寸的确定8第五节 确定切削用量及基本工时10第三章 夹具设计44第一节 问题的提出44第二节 夹具设计44总 结46参考文献47外文资料48中文翻译62第一章 零件的分析第一节 零件的作用辊道减速器箱体将轴，轴承，齿轮等零件按一定的相互关系装配成一个整体，并按预定的关系协调其运动。另外，该箱体中的零件和组件之间的装配精度在很大程度上

7、决定于箱体的加工精度，并且装配要保证零件的正确的相互位置，保证机器的正常运转。该零件外形规矩，呈箱形，其结构特点是壁厚而不均匀，空腔，结构复杂，加工部位多，加工难度大，箱体上有诸多精度要求较高的轴承孔和平面，外表面上有很多基准面和支撑面以及一些精度要求不高的紧固孔。箱体上有一系列的孔，它们之间的相互位置精度要求较高的孔的组合，称为孔系。这些孔大都是轴承的支撑孔，因此它的尺寸精度，位置精度，几何精度及表面光洁度都要求较高，若轴承与箱体支撑孔的配合不良，将会影响到轴的旋转精度，如果同一中心线的几个孔不同心，将使轴的装配困难，即使装配完成，使运转情况必然恶劣，轴承寿命短，温度急剧增大而引起变形，如果

8、相邻的中心距偏大，则会影响齿轮的啮合精度，工作时产生嘈音，震动，降低机器寿命。第二节 箱体类零件的结构特点箱体的种类很多，其尺寸大小和结构形式随着机器的结构和箱体在机器中的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，又分成整体式和分离式两种；2.结构形状比较复杂，内部常为空腔形，某些部位有“隔墙”，箱体壁薄且薄厚不匀；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，此处还有很多精度要求较高的轴承支撑孔和精度要求较低的紧固用孔。第三节 零件的工艺分析一、工艺路线的安排箱体要求加工的

9、表面很多，在这些加工表面中，平面加工精度比孔的加工精度容易保证，于是，箱体中主轴孔（主要孔）的加工精度、孔系加工精度就成为工艺关键问题。二、工件的时效处理箱体结构复杂，壁厚不均匀，铸造应力较大，由于内应力会引起变形，因此铸造后应安排人工时效处理以消除内应力减少变形。一般要求的箱体，可利用粗、精加工工序之间的自然停放和运输时间，得到自然时效的效果，但自然时效需要的时间较长，否则会影响箱体精度的稳定性。对于特别精密的箱体，在粗加工和精加工工序间还应安排一次人工时效，迅速充分地消除内应力。提高精度的稳定性。三、安排加工工艺的顺序时应先面后孔由于平面面积较大，定位稳定可靠，有利于简化夹具结构，减少安装

10、变形，从加工难度来看，平面比孔加工容易，先加工平面，把铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷切除，在加工分布在平面上的孔时，对便于孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的，因此，一般均应先加工平面。四、粗、精加工阶段要分开箱体均为铸件，加工余量较大，而在粗加工中切除的金属较多，因而夹紧力、切削力都较大，切削热也较多，加之粗加工后，工件内应力重新分布也会引起工件变形，因此，对加工精度影响较大，为此，把粗精加工分开进行，有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来，然后在精加工中将其消除。五、定位基准的选择箱体定位基准的选择，直接关系到箱体上各个平面与平面之间，孔与平面之间，孔与孔之间的尺寸精度与位

11、置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准重合”和“基准统一”的原则，同时必须考虑生产批量的大小，生产设备、特别是夹具的选用等因素。粗基准的选择粗基准的作用主要是决定不加工面与加工面的位置关系，以及保证加工面的余量均匀。箱体零件上一般有一个（或几个）主要的大孔，为了保证孔的加工余量均匀，应以该毛坯孔为粗基准（如主轴箱上的主轴孔）。箱体零件上的不加工面主要考虑内腔表面，它和加工面之间的距离尺寸有一定的要求，因为箱体中往往装有齿轮等传动件，它们与不加工的内壁之间的间隙较小，如果加工出的轴承孔端面与箱体内壁之间的距离尺寸相差太大，就有可能使齿轮安装时与箱体内壁相碰，从这一点要求出发，应选

12、内壁为粗基准，但这将使夹具结构十分复杂，甚至不能实现。六、主要表面的加工(1) 箱体的平面加工箱体平面的粗加工和半精加工常选用刨削和铣削加工。刨削箱体平面的主要特点是：刀具结构简单,机床调整方便；在龙门铣床上可以用几个刀架，在次安装工件中，同时加工几个表面，于是，经济地保证了这些表面的位置精度。箱体平面铣削加工的生产率比刨削高。在成批生产中，常采用铣削加工。当批量较大时，常在多轴龙门铣床上用几把铣刀同时加工几个平面，即保证了平面间的位置精度，又提高了生产率。(2)主轴孔的加工由于主轴孔的精度比其它轴孔精度高，表面粗糙度值也比其它轴孔小，故应在其它轴孔加工后再单独进行主轴孔的精加工（或整光加工）

13、。目前箱体主轴孔的精加工方案有：精镗浮动镗； 金刚镗衍磨； 金刚镗滚压。上述主轴孔精加工方案中的最终工序所使用的刀具都具有径向“浮动”性质，这对提高孔的尺寸精度减小表面粗糙度值是有利的，但不能提高孔的位置精度。孔的位置精度应由前一工序（或工步）予以保证。从工艺要求上，精镗和半精镗应在不同的设备上进行。若设备条件不足，也应在半精镗之后，把被夹紧的工件松开，以便是夹紧压力或内应力造成的工件变形在精镗工序中得以纠正。(3)孔系加工箱体的孔系，是有位置精度要求的各轴承孔的总和，其中有平行孔系和同轴孔系两类。平行孔系主要技术要求是各平行孔中心线之间以及孔中心线与基准面之间的尺寸精度和平行精度根据生产类型

14、的不同，可以在普通镗床上或专用镗床上加工。单件小批生产箱体时，为保证孔距精度主要采用划线法。为提高划线找正的精度，可采用试切法，虽然精度有所提高，但由于划线、试切、测量都要消耗较多的时间，所以生产率很低。坐标法加工孔系，许多工厂在单件小批生产中也广泛采用，特别是在普通镗床上加工较精密的测量装置（如数显等）后，可以较大地提高其坐标位移精度。必须指出，采用坐标法加工孔系时，原始孔和加工顺序的选定是很重要的。因为，各孔的孔距是靠坐标尺寸保证的。坐标尺寸的积累误差会影响孔距精度。如果原始孔和孔的假定顺序选择的合理，就可以减少积累误差。成批或大量生产箱体时，加工孔系都采用镗模。孔距精度主要取决于镗模的精

15、度和安装质量。虽然镗模制造比较复杂，造价较高，但可利用精度不高的机床加工出精度较高的工件。因此，在某些情况下，小批生产也可考虑使用镗模加工平行孔系。同轴孔系的主要技术要求是各孔的同轴度精度。成批生产时，箱体的同轴孔系的同轴度大部分是用镗模保证，单件小批生产中，在普通镗床上用以下两种方法进行加工：从箱体一端进行加工，加工同轴孔系时，出现同轴度误差的主要原因是：当主轴进给时，镗杆在重力作用下时主轴产生挠度而引起孔的同轴度误差；当工作台进给时，导轨的直线度误差会影响各孔的同轴度精度。对于箱壁较近的同轴孔，可采用导向套加工同轴孔；对于大型箱体，可利用镗床后立柱导套支承镗杆。从箱体两端进行镗孔，一般是采用“调头镗”使工件在一次安装下镗完一端的孔后，将镗床工作台回转180，再镗另一端的孔。具体办法是：加工好一端孔后，将工件退出主轴，使工作台回转180，用百（千）分表找正已加工孔壁与主轴同轴，即可加工另一孔。“调头镗”不用夹具和长刀杆，镗杆悬伸长度短，刚性好，但调整比较麻烦和费时，适合于箱体壁相距较远的同轴孔。第二章 工艺规程设计第一节 确定毛坯的制造形式由