机械毕业设计（论文）-两级减速箱体工艺工装设计-2套夹具【全套图纸】

编编 号号 无锡太湖学院 毕毕业业设设计计（论论文文） 题目：题目： 两级减速箱体工艺工装设计两级减速箱体工艺工装设计 信信机机 系系 机机电电一一体体化化 专专 业业 学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称：副教授 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日 无锡太湖学院本科毕业设计（论文）无锡太湖学院本科毕业设计（论文） 诚诚 信信 承承 诺诺 书书 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 两级减速箱 体工艺工装设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得 的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用， 表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、 集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 94 学 号： 0923196 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无无锡锡太太湖湖学学院院 信信 机机 系系 机机电电一一体体化化 专专业业 毕毕 业业 设设 计计论论 文文 任任 务务 书书 一、题目及专题：一、题目及专题： 1、题目 两级减速箱体工艺工装设计 2、专题 二、课题来源及选题依据二、课题来源及选题依据 减速器是机械产品中机械传动的重要组成部分，应用范围 涉及国民经济的 各个领域，是品种多、量大面广的通用部件之一。而 我国减速器行业在高精度、高柔性、高度自动化方面还落后于国外， 尤其在加工工艺方面。世界上制造技术强国都是非常重视工艺的先 进性，工艺的稳定性，工艺的规范性，这将是突破制造技术发展的关 键。 考虑到机械加工工艺设计和工装设计在减速器箱体的生产 中直接影响到其加工质量和生产效率等，对减速器制造水平的提升 有着十分重要的意义，是以选择了本课题。 三、本设计应达到的要求：三、本设计应达到的要求： II 查阅相关的资料完成开题报告，外文资料的翻译； 分析图纸，对原图进行工艺性审查，修改不合理设计； 查阅相关资料，确定加工方案，选择机床刀具，分析计算切 削用量等加工参数，完成机械加工工艺说明书； 根据说明书计算所得方法和数据，填写机械加工工艺规程卡 片、机械加工工艺卡片、机械加工工序卡片，并绘制对应的工序简图； 对镗孔工序进行自由度分析，选择合理的定位基准和定位元 件。确定装夹方案，计算夹紧力和定位误差，完成说明书； 根据说明书，确定镗孔夹具体的几何形状和尺寸精度，绘制 夹具草图再利用 AutoCad 软件完成镗孔夹具的工序装配图和零件图。 四、接受任务学生：四、接受任务学生： 机械 94 班班 姓名姓名 五、开始及完成日期：五、开始及完成日期： 自自 2012 年年 11 月月 12 日日 至至 2013 年年 5 月月 25 日日 六、设计（论文）指导（或顾问）：六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师指导教师 签名签名 签名签名 签名签名 教教研研室室主主任任 III 学科组组长研究所学科组组长研究所 所长所长 签名签名 系主任系主任 签名签名 2013 年年 5 月月 25 日日 IV 摘要摘要 这次毕业设计我设计的课题是两级减速箱体工艺工装设计。该箱体零件结构复杂， 体积小。为了提高生产效率，降低劳动强度，精镗镗轴轴承孔的组合和专用夹具设计。 本设计说明书可分为三部分： 第一部分为机械加工工艺规程的编制，简要的分析了零件作用及其工艺情况对毛坯 的制造、加工基准进行选择并制定工艺路线，确定机械加工余量，工序尺寸及切削用量 等。 第二部分为组合镗床设计。设计的机床是单位组合机床进行单面加工。从工件的定 位和夹紧可靠的方式，以确保准确性，选择卧式镗双面非刚性轴组合。并绘制了加工工 序图，加工示意图和卧式单面组合镗床的尺寸联系图。 第三部分为专用夹具设计。夹具设计是本次设计的主要内容之一。我们需要对夹具 进行误差分析，也要计算出夹紧力，确保可以加工。 关键词：关键词：箱体、加工工艺、夹具 V Abstract The Part of the process, in machining plays a very important part of the process, prepare to reasonable or unreasonable, it directly relates to the quality requirements could eventually parts, The design of fixture is big, it is the indispensable part in relation to improve the efficiency of the machining. So both in mechanical processing industry is crucial link. The graduation design, the topic is I design process and fixture enclosure reducer design. This case is complex, volume parts structure. In order to improve production efficiency and reduce labor intensity, I design a drill fixture. The design manual is divided into three parts: The first part is divided into the machining process of the specified procedures, including process, contents and procedure, mechanical manufacturing process planning of the type and the procedure formats, introduced the principle and procedure. The choice of the locating datum, the process route in the selection of surface machining method, the method of processing, sequence arrangement has been introduced in detail. The second part mainly introduces the process of parts processing, I choose the design is mainly for determination of casting billet, The timeliness, The preparation process route and the process of writing (card), whole process card technology in processing after inspection. In the process of calculation, and fixture design of mechanical concise manual of gb through alignment. Under the limitation in the economic guarantee processing request. Key words: box, processing technology, process,fixture VI 目目 录录 摘要 .III ABSTRACT IV 目 录.V 1 绪论 .1 1.1 本课题的研究内容和意义 .1 1.2 国内外的发展概况 .1 1.3 本课题应达到的要求3 2 设计产品和零件的介绍 .5 2.1 产品介绍： .5 2.2 零件介绍:5 2.2.1 零件功用： 5 2.2.2 结构特点： 6 2.2.3 零件装配： 6 3 模型的建立 .7 3.1 模型的建立： .7 4 减速器箱体的工艺分析 .9 4.1 零件的工艺分析 .9 5 零件工艺规程设计 10 5.1 确定毛坯的制造形式 .10 5.1.1 毛坯选择 .10 5.1.2 铸件加工余量 10 5.2 定位基准的选择 .10 5.2.1 粗基准选择 10 5.2.2 精基准选择 11 5.3 加工顺序的安排 .11 5.3.1 选择箱盖的加工工艺 11 VII 5.3.2 选择下箱体的加工工艺 12 5.3.3 选择减速器箱的加工工艺 12 5.4 机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定 .13 5.5 工时计算 .15 5.5.1 箱盖加工部分工时 15 5.5.2 下箱体加工部分工时 17 5.5.3 减速器箱 19 6 专用夹具设计 .24 6.1 问题的提出 .24 6.2 定位基准的选择 .24 6.3 定位元件的设计 .24 6.4 切削力及夹紧力计算 .25 6.5 定位误差分析 .26 6.6 夹具的精度要求 .28 6.7 夹具使用注意事项、保养及维护 .29 7 结论与展望 .30 7.1 结论 .30 7.2 不足之处及未来展望 .30 7.2.1 不足之处 30 7.2.2 未来展望 31 致谢 .32 参考文献 .33 两级减速箱体工艺工装设计 1 1 绪论绪论 1.1 本课题的研究内容和意义本课题的研究内容和意义 机械是指机器与机构的总称。可以被称为机械的东西，就是可以帮助人们降低难度 的工作或省力的工具设备，比方筷子，镊子，一把扫帚，和各种物品，它们是简单的机 械。而复杂机械就是由两种或两种以上的简单机械构成。通常把这些比较复杂的机械叫 做机器。通过结构和运动的每个主体和机械工程领域的观点，没有任何区别，都可以说 是机械。 机械工程的基础源自自然科学和理论科学，同时间经验想结合之后，一起讨论和决 定在设计、安装、开发、修理和制造绝大多数机器的实际和理论疑问时的一门科学。机 械工程的重要任务是为国家重要部门和人名提供帮助。制造机械的生产水平是一个国家 现代化建设水平的主要标志之一1。 减速机在原动机和工作机或执行机构之间的速度和扭矩传输的作用，广泛利用现代 机械减速。减速器是一个相对复杂的机械，其目的是降低速度，增加扭矩。两个减速机 的一个重要分支，其外壳箱体是减速器的一个最重要的部分。因此，减速器箱的设计和 生产质量决定减速器好坏的命运。本文研究的意义就是如何更加安全便利的将二级减速 器的箱体设计生产组装出来。 本文的目的是如何通过所学的机械方面的专业知识，结合手头资料和团体合作，将 二级减速器箱体在理论上设计生产出来。 本文的研究范围包括机械设计，机械制造装备设计，机械制图，模具设计与制造， AutoCAD 的使用。 本文的技术要求是利用所学知识，将二级减速器箱体的工艺工装设计设计出来。 1.2 国内外的发展概况国内外的发展概况 中国是发展机械比较超前的一个国家，我国发展机械时间已近很久远了，并且也有 很不错的成就。不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了极大的促进作用而且对 世界技术文明的进步起到了重大的作用2。 我们通过机械工程学定义了机械的含义，他是最基本的概念，隶属机械工程学，中 国人对于现代概念中的机械是来自日本，如下 3 个定义是机械在日本的定义（满足所说 的 3 大定义的就是机械了）： 假定的机械力，其各部分的变形的对象的组合是困难的，这些对象中的每一个必须 达到的，单一的，预定的移动。成的最有用的形式施加的能量，或转换为有效的机械功。 机械，也就是我们说的简单装置，可以为能源，力从一个地方到另一个，它可以改 变对象结构的形状来创建一个新的目标，我们周围充斥了无数不同类型的机械，我们的 学习的机械装置都是日常使用的，这是机械的一个系列。 从机械方面来说，机械工程机械的一个非常重要的基础地位。机械现代社会生产和 两级减速箱体工艺工装设计 2 服务的五个方面（即人，资金，能源，材料和机械）。当它涉及到工业社会，马克思说， 尤其是大工业社会，工业社会，这是使用机械来创造机械的时候了。 基本上所有我们能基础到的东西，如电话、电视机、电冰箱，如灯具等与机器电梯 组件，或者被列入通用机械，从生产的角度来看，各种机床，自动化设备，飞机，船舶， 神五，神六等都不缺乏机械。更何况化工厂，发电厂，等所以，这是毫不夸张地说，如 果有人说，农业是基础，机械是现代社会的基础，那么，是可以理解的，但在现代社会 中，因为整个工业机械和工程基地，这是毫不夸张地认为这是一个大的社会支柱。 机械现代社会生产和服务的五个方面（即人，资金，能源，材料和机械），任何现 代工业和机械工程等领域是必要的，在我们的平时生活中，各种极其的使用也越来越频 繁，如摩托车，台灯，照相机，洗碗机，发电机，电梯，洗衣机，卡车，吊扇，等。 机械工程的基础源自自然科学和理论科学，同时间经验想结合之后，一起讨论和决 定在设计、安装、开发、修理和制造绝大多数机器的实际和理论疑问时的一门科学。 在所有的设计生产的地方的发展均需要和他一样水平的机械制造技术，均要求我们 拿出对应的机械出来。所有的机械的发展，该项目将导致新技术和新产业的兴起与成长。 比如一些大型的动力机械的成功制造导致的电力系统的建立；内燃机的发明导致的铁路 工程和铁路事业的兴起；其中关于火箭推进器和火箭外壳的进步，都造成了国家的航天 工业的大步提升；高压设备的发展已经导致了许多新的合成化学工程成功的制造出了新 的化合物等。 机械工程就像这样，从各方的需求出发，不断顶着各方需求的各种压力，不断向前 发展，与此同时，他又不断从各方面的发展与创新中汲取自己所需的东西，巩固自身。 机械专业的知识和机械工程的服务区域是非常大的，只要是选择机械的、工具的，还有 生产和能源专业，都要靠来自机械工程的支持。总的说来，现在的机械工程有五个服务 的方向：第一个是创造和制造能量转换机械，第二个是创造和制造可以拿来生产的机械， 第三个是创造和制造可以提供服务的机械，第四个是创造和制造适合生活中人们需要的 机械第五个是创造和制造国家需要的武器。 不管是为哪方面提供服务，机械工程所需要提供的工作都基本上一样的，概括有： 工程基础理论的提出和发展。比方说，力和运动的工程力学和流体力学研究；金属 和非金属材料的性能，以及工程材料科学的研究应用上的热量，传递和转换的热力学； 研究各种独立的功能组件的工作原理的机械结构，机械设计和计算原理和机械零件科学 金属及非金属成形和金属加工技术和非金属技术等的研究。机械新产品的研究，设计和 开发，并不断改进现有产品和新一代机械机械产品，以满足当前和未来的需求。机械生 产，包括：生产设施的规划和实现生产计划的开发和生产调度，编制和实施制造过程的 设计和制造工具，模具；确定配额的工作和材料定额，组织加工，装配，测试和包装船 舶产品质量进行有效的控制。 机械制造行业也进行这各自理念的创作。机械通常有许多自己独特的形状，加工过 程中的精密零件组装复杂的产品。单件，小批量的生产量，也有批次，数量众多，直到 批量生产。各行业和个人，家庭的销售目标。和销售的社会经济条件的影响下大幅波动， 可能会出现。所以，机械制造行业的管理和经营特别复杂的企业生产管理，规划和管理 两级减速箱体工艺工装设计 3 的研究，主要集中在机械行业开始。机械产品中的应用。这包括挑选，订购，检查，安 装，试验，工作，护理，维修和整改全新的机器或者是二手机器，确保我们的机械能够 长期经济的使用。机械制造过程中，特别是在使用了对环境的污染，和过度消耗天然资 源的问题，及处理措施。这是一个现代化的工程机械特别重要的任务，以及其日益增长 的重要性。 十九世纪的时候，人们对机械工程的认知还是很有限非常有限的，在欧洲的大学院 校里它只是土木工程里的一个分支，19 世纪中叶往后才开始渐渐变成一个比较单独的科 目的。直到 1900 年以后，伴随着机械制造技术和人们经验及知识总量的提高，机械工程 慢慢开始出现了分支，渐渐的分化出了各种专业化的分支科目。这类慢慢分化的情况在 二十世纪中叶，就在第二战的结束前后期间到达了顶峰。 因为机械工程总体的知识量已经远远的超出了个人能够理解的范围，所以一些专业 人员的出现时必然的。不过夸张的专业化带来了专业限制，知识面狭窄，不能够从全局 的方面统筹和调度全局，而且减小了人们交流知识的范围，阻挡了新鲜事物的发掘和发 展进度，并且这也让机械工程这门专业对外界的变化不够敏感。各类专业人员各自掌握 的知识面又十分狭窄，思考专业问题也过于偏颇，在合作的时候不够配合，这样不适合 交流提高。因此从二十世纪中后期之后，逐渐演化出了整合的形式。人们开始更注重基 础知识，拓展专业的领域，整合了过度分化的专业。整合到分支到再整合，这也是学术 发展和社会进步的必须过程。各种不同分支的专家汇聚不同的知识在一起，而且有各自 拥有深厚的基础知识、理解能力和专业知识，这样才能够推动学术的发展。整合与专一 是不同层次的。这在机械工程这门学科内部也有着体现；在工程技术学科中一样有着整 合和专一的问题。在人们的所有认知中，包含自然科学、社会科学与工程技术，也包含 更进一步的、更加全面的整合与专一知识。 所以总结来看，按照实际上我们需要的药酒来说，我们现在所具备的技术一般都达 不到我们心里预期的要求。因此，后改多为数控技术，自动化技术和系统化。主要体现 其效率高，精度高，可靠性高，专业化程度深。这需要高科技人才，在这方面，因为我 们现在已经充分学习了。所以我们在今后的工作中学习，在这些领域学到更多的知识， 不断充实自己，使自己的综合能力不断提高，从而跟上技术发展的步伐。 1.3本课题本课题应达到的要求应达到的要求 说明本课题的指导思想；阐述本课题应解决的主要问题。 1指导思想： （1）绘制零件工件图一张； （2）绘制毛坯零件合图一张； （3）编制机械加工工艺规程卡片一套； （4）编写设计说明书一份； （5）收集和研究原始资料，为夹具结构设计做好技术准备。 两级减速箱体工艺工装设计 4 （6）初步拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图，进行必要的理论计算和分析。选 择最佳的夹具结构方案，确定夹具精度和夹具总图尺寸、公差配合与技术要求。 （7） 绘制夹具总图和主要非标准件零件图，编写设计说明书。 （8）编制夹具特殊使用维护、操作、制造方面的说明或技术要求。 2主要问题： （1）应保证零件的加工质量，达到设计图纸的技术要求； （2）在保证加工质量的前提下，尽可能提高生产效率； （3）要尽量减轻工人劳动强度，必须考虑生产安全、工业卫生等措施； （4）在立足本企业的生产条件基础上，尽可能采用国内外新技术、新工艺、新装备； （5）工艺规程应正确、完整、简洁、清晰； （6）工艺规程应满足规范化、标准化要求； （7）夹具设计保证工件的加工精度； （8）提高生产效率； （9）工艺性要好； （10）使用性要好； （11）经济性要好。 两级减速箱体工艺工装设计 5 2 设计产品和零件的介绍设计产品和零件的介绍 2.1 产品介绍：产品介绍： 减速器（如图 1）是一种闭式传动装置，他独立于原动机与工作机之外，它可以被 拿来减小速度，也可以拿来加大扭矩。减速器在能够在工作机和匹配执行机构之间进行 调解速度的功能使他被广泛的使用。常见的减速器可以划分成一般和特殊的减速机，在 设计，制造和使用中都拥有自己的不同之处。 图 2.1 二级圆柱减速器 2.2 零件介绍零件介绍: 2.2.1 零件功用：零件功用： 箱体（如图 2）是减速器的重要组成部分。是传动部件的底座，应有足够的强度和刚 性。 两级减速箱体工艺工装设计 6 图 2.2 二级减速器箱体 箱体从整个齿轮组件的支持和作用的连接，其中的各个部分连接在一起，支撑轴， 以确保正确的安装在驱动轴的齿轮箱，传输部件的基本应具有足够的强度和刚度。因此， 在传动箱的加工质量优点，将直接影响到所述齿轮轴的其它部分的位置精度，而且也将 影响齿轮单元的寿命和性能的。 2.2.2 结构特点：结构特点： 而我们所常见的减速器的箱体其实是一个比较经典的箱体结构，它又有比较复杂的结 构，其中他内外薄都比较壁，而一般的箱体都加入了许多的加强肋。有高精确度的多个 平面上，轴承孔，孔等，需要进行处理，应减少刚度，易热，易变形震动的种种问题。 2.2.3 零件装配：零件装配： 一般的箱体都会使用灰铸铁来制造，灰铸铁拥有很不错的铸造性能和减振性能。有如 此重负荷或冲击负荷减速也将能够使用铸钢外壳。为了方便的轴件，所需要的水平，使 分割的框中，然后沿该轴的安装和拆卸。我们需要使用螺栓将上下箱体连接到一起。在 轴承座旁边的凸台，它也需要拥有一定的支撑力，这样可以比较合理的放置螺栓，而且 我们也需要给予一定的空间来使我们能够方便的使用扳手。虽然轴承螺栓也应尽可能靠 近的轴承孔。为了确保足够的刚性的情况下，我们需要孔周围，以增加轴承支撑肋。以 确保齿轮单元，设置在基座壳体，并尽量减少加工区域的基面的稳定性，机柜底座的完 整的平面一般不采用。 在加工的过程当中，其端部的轴承孔与主处理面相对的，螺纹孔，销孔等的制作都 关乎变速箱的质量。因此，处理的主要问题是保证准确度和孔的位置精度，孔和平面之 间的关系处理得当。 两级减速箱体工艺工装设计 7 3 模型的建立模型的建立 3.1 模型的建立：模型的建立： Autodesk Inventor Professional 软件支持设计人员在三维设计环境中重复使用其现有的 DWG 资源，体验数字样机带来的便利。我们可以直接在 Inventor 中打开 CAD 文件，而 不需要打开 CAD，也可利用宝贵的 CAD 资源来创建三维零件模型，这是一种前所未有的 体验。我们可以使用 Inventor 快速有效地绘制出我们所需的 3D 模型（如图 3.1、3.2、3.3）。 图 3.1 箱盖模型 两级减速箱体工艺工装设计 8 图 3.2 箱座模型 图 3.3 装配图模型 这些都是使用 Inventor 绘制出来的 3D 模型，我们也可以根据需求绘制 2D 图形。 两级减速箱体工艺工装设计 9 4 减速器箱体的工艺分析减速器箱体的工艺分析 4.1 零件的工艺分析零件的工艺分析 1. 零件工艺性分析 1)底座和箱盖 加工较多，有对合面、轴承支承孔、油孔、螺纹孔等。尺寸精度和相互位置精度有 一定要求。对合面的加工一般不困难，但轴承支承孔的加工精度高，而且要保证孔与平 面相互位置的精度，这是加工的关键。 2）分离式箱体的主要技术要求 （1）对合面对底座的平行度误差不超过 1.5/100； （2）对合面的表面粗糙度 Ra 值小于 1.6m，两对合面的接合间隙不超过 0.03mm； （3）轴承支承孔必须在对合面上，误差不超过0.2mm； （4）轴承支承孔的尺寸公差为 H7，表面粗糙度 Ra 值小于 1.6m，圆柱度误差不 超过孔径公差的一半，孔径精度误差为0.050.08mm。 2.分离式减速箱体加工的工艺特点 虽然按照一般原则分离式箱体也适用，但由于结构可分性，所以在制定工艺路线和 选择定位基准上有不同的特点，齿轮箱分开加工。 加工阶段的划分： 整个过程将减速箱体分为两个阶段，分别为盖子和基座，第一阶段，首先处理，主 要完成接合面与另一个面，紧固孔和定位孔的加工，对盒的组合装备，对加工孔，其在 包装箱的第二阶段，两个阶段的钳工过程之间的安排，将盖和基地有限装入盒，并使用 两个销定位，使其位置关系能够得到保持，以保证轴承孔拆卸后加工的精度和可重复性 定位基准的选择： 粗基准的选择：在分离式减速箱体里最先加工的是底座和箱盖的对合面。分离式齿 轮毛坯面框一般不能使用轴承孔为基准孔，但与外兰加工表面粗糙的标杆，盒盖外面基 准面的 A，B 面是粗糙的参考面。这样可以保证对合面凸缘厚薄均匀，减小箱体合装时对 合面的变形。 参考的好选择：表面上的分离式减速箱的底面（装配基准）一定的尺寸精度和相互 位置精度要求，轴承孔轴线应关节面，与底面需要一定的尺寸精度和相互位置精度，为 了保证上述要求，加工基地表面上，应以底面为精基准，定位表面处理与设计基准重合 时，加工轴承孔安装后，仍处于主要地位的底部，并与两个定位孔，典型的“一面两孔定 位法”，这样的底面，轴承孔加工，定位基准与“统一”的原则，与“基准”的原则，确保轴 承孔轴线的重合度，一个装配尺寸精度和并行 两级减速箱体工艺工装设计 10 5零件工艺规程设计零件工艺规程设计 5.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 5.1.1 毛坯选择毛坯选择 1.零件材料的机械性能要求。对铸铁和有色金属材料选择铸造毛坯；对钢材，机械性 能要求高时，选用锻件毛坯。 2.零件结构形状复杂、薄壁的毛坯，一般采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯，往往不 能采用模锻、压铸和精铸。对外形较特殊的小零件，往往采用精密的毛坯制造方法。如 压铸、熔模铸造。 3.如果大批量生产就可以用高精度和高生产率的毛坯制造方法，这样分配到每个毛坯 上的成本就会比较少。 由于减速器箱体的外观和形状比较复杂，它只是用来起连接和支撑作用，功能全面 的考虑，抗拉强度小于 200Mpa ，所以我们能够选用 HT200（即灰口铸铁）来制作。减 速器箱体结构有些复杂且为薄壁型的零件，大批生产，因此可以采用金属型浇铸。金属 型浇铸的毛坯尺寸精度可以达到 0.10.5mm，表面粗糙度可达到 Ra=12.56.3um，而其铸 件的力学性能还比较好。 5.1.2 铸件加工余量铸件加工余量 依据金属机械加工工艺设计手册p-196 可查的加工面长度小于 300mm,粗加工后 的精铣余量为 1.0mm,公差+0.3mm.则可确定毛坯平面上的余量为 2.5mm 箱盖底面和下箱顶面毛坯余量也是一样为 2.5mm 即可。 根据金属机械加工工艺设计手册孔加工余量确定，粗镗 2mm,精镗 1mm,所以毛 坯余量为 3mm，即毛坯上预先铸出 147、87 孔。 其余的螺纹孔和光孔尺寸较小，所以铸成实心的，后续机加工中直接利用钻削加工 方式加工出来。 5.2 定位基准的选择定位基准的选择 5.2.1 粗基准选择粗基准选择 粗基准选择应当满足以下要求：（详表见金属加工工艺及工装设计P77 表 4-4） （1）用不加工的表面作为粗基准，要保证不加工面相对的进步已加工表面的位置高， 当工件在几个不加工表面，应选择不加工表面的位置安排与已加工表面的要求越高作为 粗基准。 （2）应选择中药表面作为粗基准，且保证各加工表面都有足够的加工余量。 （3）应选择平整光洁的表面作为粗基准，以使工件定位夹紧可靠。 （4）粗基准一般不得重复使用。 所以按上面的要求，选择使用罩盖下端面作为粗基准，加工罩盖上端面；以罩盖底 面作为粗基准镗罩盖上的两个大孔。 5.2.2 精基准选择精基准选择 精基准的选择应满足以下要求： 两级减速箱体工艺工装设计 11 （1） 基准重合原则，即用设计基准作为定位基准，以免产生基准不重合误差。 （2） 基准统一原则，以免产生基准转换误差。 （3） 互为基准原则，反复加工原则。 （4） 应遵守自为基准原则，即当精加工或光整加工工序要求加工余量小而且均匀时， 常以加工表面自身作为精基准。 （5） 应选择定位准确、夹紧可靠地表面作为精基准。 在这些以外还有辅助基准，当难以用工件上本省的表面作为定位基准时，可在工件 上，可在工件上特意制作出供定位用的表面，或把工件原有表面提高加工精度作为定位 基准。 要保证零件的加工精度，夹紧可靠，方便，在“数据”原则和“统一”原则的基础上，经 粗加工后作为主要定位基准的盖的端面，它也能满足“基准重合原则”。 以罩盖底面为定 位精基准镗孔 88mm 、80mm、插槽。 5.3 加工顺序的安排加工顺序的安排 机械加工工艺过程一般可以分为粗加工、半精加工、精加工三个阶段，除了有些零 件表面需要特殊要求要很高的精度和很小的表面粗糙度时，尚需增加光整加工阶段。 安排加工顺序，应遵循其他粗到细的原则，第一时间，第一座后，对支架的情况下， 应遵循的原则处理表面的第一孔后，第一平面加工，加工后孔。 所以，按照以上原则，制定出了如下方案： 粗到细一粗具有良好的加工误差和表面缺陷层逐渐消除后整理，逐步提高加工精度 和表面质量； 的第一主表面的主要部分（设计基准，工作面）应首先处理，二次表面（键槽，螺 纹）在一定精度的主要表面处理后，在最后的加工处理。 先面后孔 用平面定位比较稳定可靠，加工过的平面上孔比在毛坯面上钻孔不易产生 孔轴线的偏斜和较容易保证孔距尺寸； 再按照上面的原则设计加工工序 5.3.1 选择箱盖的加工工艺选择箱盖的加工工艺 工序 10 铸造 工序 20 清除浇口、冒口、型砂、飞边、飞刺等 工序 30 人工时效处理 工序 40 非加工面图防锈漆 工序 50 划分割面加工线。划 mm两 mm，三个联轴孔渡端 04 . 0 0 150 035 . 0 0 90 面加工线。划上平面加工线（检查孔） 工序 60 以分割面为装夹基面，按线找正，夹紧工件，刨顶部斜面，保证尺寸 3mm 工序 70 以已加工顶斜面做定位基准装夹工件（专用工装），刨分割面保证尺 寸 12mm。（注意周边尺寸均匀），留有磨削余量 0.60.8mm 工序 80 以分割面及外形定位，钻 10X14mm 孔，10X28mm 孔，钻攻 2XM12- 两级减速箱体工艺工装设计 12 7H 工序 90 以分割面定位，钻攻顶斜面上 6XM6-7H 螺纹 工序 100 以顶斜面及一侧面定位，装夹工件，磨分割面至图样尺寸 12mm 工序 110 检查各部分尺寸及精度 5.3.2 选择下箱体的加工工艺选择下箱体的加工工艺 工序 10 铸造 工序 20 清除浇口、冒口、型砂、飞边、飞刺等 工序 30 人工时效处理 工序 40 非加工面图防锈漆 工序 50 划分割面加工线。划三个轴承孔端面加工线，底面线，照顾壁厚均匀 工序 60 以底面定位，按线找正，装夹工件，刨分割面留磨量 0.50.8mm（注意尺 寸 12mm 和 62mm） 工序 70 以分割面定位装夹工件刨底面，保证高度尺寸工艺尺寸） 0 5 . 0 8 .160 工序 80 钻底面 4X17mm 孔，其中两个铰至 17.5mm（工艺用），4X35mm， 深 1mm 工序 90 钻 10X14mm 孔，10X28mm，深 1mm 工序 100 钻、铰 12mm 测油孔，20mm，深 2mm 工序 110 以两个 mm 孔及底面定位，装夹工件，钻 M16X1.5 底孔，攻 01 . 0 0 5 . 17 M16X1.5，锪 20mm，深 2mm 工序 120 以底面定位，装夹工件，磨分割面，保证尺寸mm 0 5 . 0 8 .160 工序 130 箱体底部用煤油做渗漏试验 工序 140 检查各部尺寸及精度 5.3.3 选择减速器箱的加工工艺选择减速器箱的加工工艺 工序 10 将箱盖、箱体对准合箱，用 10 个 M12 螺栓、螺母紧固 工序 20 钻、铰 2X10mm，1：10 锥度销孔，装入锥销 工序 30 将箱盖、箱体做标记，编号 工序 40 以底面定位，按底面一起找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸， 铣两端面，保证尺寸mm 0 5 . 0 230 工序 50 以合箱后的分割面为基准，划 mm 和 2-mm 三轴承孔加 04 . 0 0 150 035 . 0 0 90 工线 工序 60 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗 mm 和 04 . 0 0 150 2Xmm 三轴承孔，留加工余量 11.2mm。保证中心距 1500.105mm 和 035. 0 0 90 1000.09mm，保证分割面与轴承孔的位置度公差 0.3mm 工序 70 定位夹紧同工序 6，按分割面精确对刀（保分割面与轴承孔的位置度公 差 0.3mm），精度三轴承孔至图样尺寸。保证中心距 1500.015mm 和 1000.09mm 精镗 6 处宽 5mm，深 3mm，距端面 7mm 环槽 两级减速箱体工艺工装设计 13 工序 80 拆箱、清理飞边，毛刺 工序 90 合箱，装锥销、紧固 工序 100 检查各部尺寸及精度 工序 110 入库 5.4 机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定 参考金属机械加工工艺人员手册，查处各项加工余量和毛胚尺寸的数据，各数 据详表如下： 表 5-1 工序 60 刨 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 刨2.030.3 表 5-2 工序 70 刨 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 刨1.0120.3 表 5-3 工序 80 钻 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 钻1414 锪1428 钻2.0IT712 表 5-4 工序 90 钻 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 钻6.0IT76 表 5-5 工序 100 磨 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 磨头横向进给连续进给（m/min） 0.254 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 磨0.712 表 5-6 工序 60 刨 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 数据 滑枕往复次数（次/min） 12.5-73 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 刨2.00.60.8 两级减速箱体工艺工装设计 14 表 5-7 工序 70 刨 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 刨1.0160.8 表 5-8 工序 80 钻 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 钻17.517.5 锪17.535 表 5-9 工序 90 钻 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 钻1414 锪1428 表 5-10 工序 100 钻 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 钻11.512 铰0.512 锪8IT720 表 5-11 工序 110 钻 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 钻1616 钻016 锪1228 表 5-12 工序 100 磨 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 磨头横向进给连续进给（m/min） 0.254 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 磨0.7160 两级减速箱体工艺工装设计 15 表 5-13 工序 20 钻 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 钻109.5 铰0.510 表 5-14 工序 40 铣 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 铣3230 表 5-15 工序 60 镗 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏差 粗镗2149 粗镗288 粗镗288 表 5-16 工序 80 镗 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 工序名称工序余量 (mm) 工序经济精 度 工序基本尺 寸 工序尺寸偏 差 精镗1150 精镗190 精镗190 5.5 工时计算工时计算 5.5.1 箱盖加工部分工时箱盖加工部分工时 工序 80 钻 10X14mm，锪 10X28mm，钻攻 2XM12-7H 工件材料：HT200 灰铸铁 机床：Z3050 刀具：麻花钻、扩孔钻、丝攻 M12 （1）钻孔 14mm 切削深度：=14mm p a p a 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册 因为此次钻孔后还需要一个锪孔的 f 加工，所以选择进给量的范围为 f=0.350.43mm/r 综合考虑取 进给量 f=0.4mm/r 取切削速度 v=28.7m/min 取=28m/min =14mm 代入得 V0 d 机床主轴转速：n=1000v/d0=(1000 x28)/(3.14x14 )=636.9r/min n 两级减速箱体工艺工装设计 16 根据金属机械加工工艺人员手册 取 n=670r/min; 实际切削速度：V= dn/1000=3.14146701000=29.45m/min V 其中六个孔： 被切削层长度 ： =62mm ll 刀具切入长度：=23mm 1 l 1 l 刀具切出长度：=3mm 2 l 2 l 走刀次数为 1 机动时间： (5-1) 1 j t 12 1 j lll t fn 取 =62mm，=23mm，=3mm , f=0.4mm/r, n=670r/min 入公式 （5-1）得： l 1 l 2 l 机动时间 ：=(l+l1+l2)/fn=(62+23+3)/(670 x0.4) =0.32min 1 j t 其余四孔 被切削层长度 ： =12mm ll 刀具切入长度：=23mm 1 l 1 l 刀具切出长度：=3mm 2 l 2 l 走刀次数为 1 机动时间： (5-2) j t 12 1 j lll t fn 取 =12mm，=23mm，=3mm , f=0.4mm/r, n=670r/min 入公式 （5-2）得： l 1 l 2 l 机动时间 ：=(l+l1+l2)/fn=(12+23+3)/(670 x0.4) =0.14min 2j t t 总= 6X+ 4X=2.48min 2j t 1 j t （2）锪 28mm 孔； 切削深度：=14mm p a p a 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册 因为此次钻孔后还需要一个锪孔的 f 加工，所以选择进给量的范围为 f=0.350.43mm/r 综合考虑取 进给量 f=0.4mm/r 取切削速度 v=28.7m/min 取=28m/min =28mm 代入公式（5-1）得 V0 d 机床主轴转速：n=1000v/d0=(1000 x28)/(3.14x28 )=318.4r/min n 根据金属机械加工工艺人员手册 取 n=335r/min; 实际切削速度：V= dn/1000=3.14283351000=29.45m/min V 被切削层长度 ： =1mm ll 刀具切入长度：=23mm 1 l 1 l 走刀次数为 1 机动时间： (5-3) j t 1 1 j ll t fn 两级减速箱体工艺工装设计 17 取 =1mm，1=23mm，f=0.4mm/r, n=335r/min 入公式 （5-3）得： 机动时间 ：=(l+l1)/fn=(1+23)/(335x0.4) =0.18min 1 j t t 总=10X=1.8min 1 j t （3）攻螺纹 M12 刀具：M12 机动丝锥 加工余量： 2Z=1.2mm 根据切削用量简明手册可查得 f=0.150.3/r，按机床取的 f=0.19/r.切削速度 v=9.8m/min； 机床主轴转速： n 0 10001000 9.8 260.08 / min 3.14 12 Vx nr dx 按机床选取 n=265r/min; 实际切削速度：V 0 3.14 12 265 V9.99/ min 10001000 d nxx m 刀具切入长度：=12mm; 刀具切出长度：=0; 1 l 1 l 2 l 2 l 切削加工长度 ： =15mm;ll 则 机加工工时： 12 15 10 0.496min 265 0.19 lll t nfx 即加工 2 个孔用时:t=3t=3x0.4961min=1.49 min 5.5.2 下箱体加工部分工时下箱体加工部分工时 工序 80 钻 4X17mm，铰 2Xmm，锪 4X35mm 01 . 0 0 5 . 17 工件材料：HT200 灰铸铁 机床：Z3050 刀具：麻花钻、扩孔钻、锪孔钻 （1）钻孔 17mm 切削深度：=17mm p a p a 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册 因为此次钻孔后还需要一个锪孔的 f 加工，所以选择进给量的范围为 f=0.350.43mm/r 综合考虑取 进给量 f=0.4mm/r 取切削速度 v=28.7m/min 取=28m/min =17mm 代入公式（5-1）得 V0 d 机床主轴转速：n=1000v/d0=(1000 x28)/(3.14x17 )=524.5.9r/min n 根据金属机械加工工艺人员手册 取 n=530r/min; 实际切削速度：V= dn/1000=3.14175301000=28.29m/min V 六个孔： 被切削层长度 ： =62mm ll 刀具切入长度：=23mm 1 l 1 l 刀具切出长度：=3mm 2 l 2 l 走刀次数为 1 两级减速箱体工艺工装设计 18 机动时间： (5-4) 1 j t 12 1 j lll t fn 取 =62mm，=23mm，=3mm , f=0.4mm/r, n=530r/min 入公式 （5-4）得： l 1 l 2 l 机动时间 ：=(l+l1+l2)/fn=(62+23+3)/(530 x0.4) =0.415min 1 j t t 总= 6X=2.49min 1 j t （2）铰 mm 孔; 01 . 0 0 5 .17 切削深度：ap=0.5mm； p a 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册 取 f(0.95 2.1)/fmm r 根据金属机械加工工艺人员手册 ，取 1.2/fmm r 取切削速度V 9m/min 取=9m/min, =17.5mm 代入公式（5-1）得; V0 d 机床主轴转速：，根据金属机械加工工艺人员手册 n 7 . 163 5 . 1714 . 3 910001000 0 x x d v n 取 n=170r/min； 实际切削速度：Vmm xxnd V34 . 9 1000 170 5 . 1714 . 3 1000 0 被切削层长度 ： =20mm ll 刀具切入长度：=20mm 1 l 1 l 刀具切出长度：=5mm 2 l 2 l 走刀次数为l 取 =20mm， =5mm，=20mm， =1.2mm/r, n=170r/min 代入公式（5-4）得：l 1 l 2 lf 机动时间 ：=(l+l1+l2)/fn=(20+20+5)/(170X0.4) =0.66min j t j t t 总= 6X=3.96min j t （2）锪 35mm 孔； 切削深度：=18mm p a p a 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册 因为此次钻孔后还需要一个锪孔的 f 加工，所以选择进给量的范围为 f=0.350.43mm/r 综合考虑取 进给量 f=0.4mm/r 取切削速度 v=28.7m/min 取=28m/min =28mm 代入公式（5-1）得 V0 d 机床主轴转速：n=1000v/d0=(1000 x28)/(3.14x35 )=254.77r/min n 根据金属机械加工工艺人员手册 取 n=265r/min; 实际切削速度：V= dn/1000=3.14352651000=29.1m/min V 被切削层长度 ： =1mm ll 刀具切入长度：=23mm 1 l 1 l 两级减速箱体工艺工装设计 19 走刀次数为l 机动时间： (5-5) j t 1 1 j ll t fn 取 =1mm，=23mm，f=0.4mm/r, n=265r/min 入公式 （5-5）得： l 1 l 机动时间 ：=(l+l1)/fn=(1+23)/(265x0.4) =0.226min 1 j t t 总=4X=0.91min 1 j t 工序 90 等同于箱体工序 80 5.5.3 减速器箱减速器箱 工序 40：精铣箱盖底面 机床：X62W 刀具：硬质合金套式面铣刀 刀具直径 d=160mm 齿数 z=8； 背吃刀量:1.5mm p a 查切削用量简明手册取 fz=0.10.4mm/z，取 fz=0.2mm/z 切削速度：v=13985m/min ;取 v=109m/min; 确定主轴转速：min/6.9216 16014 . 3 10910001000 r x x d v ns 根据卧铣 X62W 机床选取，=210r/min;则实际切削速度： w n min/.5105 1000 16021014 . 3 1000 m xxdn v w 所以 工作台每分钟的进给量 fm 为： fm=fz*Z*=0.2x8x210mm/min w n 即 fm=336mm/min; 按机床取 Fm=320mm/min 取 切入长度：= 56mm 切出长度：=5mm 加工长度： =540mm 1 l 2 ll 计算基本工时： 12 540556 1.88min 320 m lll t f t 总=2Xt=1.88X2=3.76min 综上可得：v=105.5m/min 、f=320mm/min 、n=210r/min; 精铣下端面； 本工序的切削用量与精铣底面的切削用量选择一样； 可直接计算出该工序机加工时间： 12 540556 1.88min 320 m lll t f t 总=2Xt=1.88X2=3.76min 工序 60：粗镗孔 机床：T68 镗床 刀具：90 镗刀 0 两级减速箱体工艺工装设计 20 （1）、粗镗孔至 149mm； 切削深度：=1.5mm; p a p a 进给量：根据切削用量简明手册 P-1063 表 14-7 取=0.40.6mm/r; ff 根据切削用量简明手册 取=0.5mm/r; f 切削速度 V=127m/min 取=127m/min, =149 则 V0 d 机床主轴转速：， n 0 10001000 127 271.4 / min 3.14 149 Vx nr dx 根据切削用量简明手册取 n=250r/min; 实际切削速度：； V t 0 3.14 149 250