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蜗轮减速器箱体设计说明书
目录一、设计任务书??????????????????????2 1、设计任务书内容???????????????????2 2、零件图???????????????????????3 二、机械加工工艺规程???????????????????5 1 机械加工工艺规程制订?????????????????5 2 机械加工工艺规程的种类????????????????5 3 制订机械加工工艺规程的原始资料????????????5 三、零件的分析??????????????????????6 1 零件的结构特点????????????????????6 2 零件的工艺分析????????????????????6 3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图?????????? 7 四、选择加工方法，制定工艺路线???????????????9 1 机械加工工艺设计???????????????????9 2 制订机械加工工艺路线?????????????????10 3 确定工艺过程方案???????????????????10 五、选择加工设备及刀具、量具???????????????11 1 选择加工设备与工艺设备????????????????11 2 主要加工表面?????????????????????12 六、切削用量的确定????????????????????13 结论、心得体会?????????????????????13 参考文献????????????????????????141一、设计任务书 1、设计任务书内容 设计内容与设计要求 一．设计内容 1、设计机械加工工艺规程； 2、对指定工序进行工序设计； 3、设计指定工序的专用夹具。 二．设计要求 1、编制零件的机械加工工艺规程，填写工艺过程卡； 2、按教师要求设计指定工序，填写工序卡； 3、设计专用夹具装配图； 4、设计专用夹具夹具体的零件工作图； 5、撰写设计计算说明书。 生产类型：中批 说明书内容 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 课程设计封面； 任务书（插入零件图） ； 说明书目录； 设计计算过程； 参考文献； 总结与体会； 附录。 进度安排 第一周：熟悉零件结构及加工要求；设计零件机加工工艺规程， 填写工艺过程卡片；设计指定工序，填写工序卡片。 第二周：设计指定工序的专用夹具，画出夹具装配图。 第二周：设计专用夹具夹具体的零件工作图；整理设计说明书。 参考文献 1、李洪主编《机械加工工艺手册》 2、王绍俊主编《机械制造工艺设计手册》 3、倪小丹主编《机械制造技术基础》 4、王益民主编《机械制造工艺课程设计指导书》 5、王永康主编《机械制造技术课程设计指导书》 6、杨黎明主编《机床夹具设计手册》22、零件图34二、机械加工工艺规程1 生产过程与机械加工工艺过程 生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。 它包括原材料的运 输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械 加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品 的销售和售后服务等。 机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相 对位置和性质使其成为零件的全过程。 机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工 步及走刀组成。 规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规 程。机械加工工艺规程的主要作用如下： 1）.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组 织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造， 编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。 2）.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有 了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。 3）.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生 产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面 布置，各部门的安排。 2 机械加工工艺规程的种类 机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片， 是两个主要的工艺 文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工 序，还有机床调整卡片。 机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。 机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产， 用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。 3 制订机械加工工艺规程的原始资料 制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料： 1）.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质5量标准以及产品的生产纲领。 2）.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯 余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确 的确定零件的加工装夹部位及方法。 3）.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的 性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工 艺装备的制造性能等。 4）.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的 工艺技术等。三、零件的分析1 零件的结构特点 箱体是机器和部件的基础零件， 由它将机器和部件中许多零件连 接成一个整体，并使之保持正确的相互位置，彼此能协调地运动。常 见的箱体零件有：各种形式的机床主轴箱。减速器和变速箱等。各种 箱体类零件由于功用不同，形状结构差别较大，但结构上也存在着相 同的特点，如尺寸较大、形状复杂、精度较高、有许多紧固螺钉定位 箱孔等。 2 零件的工艺分析 分离的蜗轮减速器箱体的主要加工部位有： 轴承支承孔、 结合面、 端面、底座（装配基面） 、上平面、螺栓孔、螺纹孔等。对这些加工 部位的技术要求有： 1） 、减速器箱体、机盖的上平面与结合面及机体的底面与结合面 必须平行，其误差不超过 0.06mm。 2） 、减速器箱体结合面的表面粗糙度 Ra 值不超过两结合面，间 隙不超过 0.03mm，取 0.02mm。 3） 、轴承支承孔的轴线必须在结合面上，其误差不超过±0.2mm。 4） 、 轴承支承孔的尺寸公差一般为 HT， 表面粗糙度 Ra 小于 0.6um， 圆柱度误差不超过孔径公差的一半， 孔距精度允许公差为±0.03mm～ ±0.05mm。 5） 、减速器箱体的底面是安装基准，保证精度为 0.02mm。 6） 、减速器箱体各表面上的螺孔均有位置度要求，其位置度公差6为 0.15mm。3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图箱体材料是 HT200 ，材料抗拉强度为 200N/mm^2, 抗弯强度为 400N/mm^2，硬度为 HB170-241. 箱体结构复杂，箱壁薄，故选用铸 造方法制造毛C；因生产类型为大量生产，可采用沙箱机器造型，内 腔安放型芯。铸件需要人工实效处理。 各加工表面的毛坯余量 基本尺 加工余量等级 寸 （MA） （mm） 底面 顶面 前面 左端面 右端面 主轴孔 其余孔 308 308 195 140 140 185 G H G G G H H 4 4 4 2.5 2.5 4 2.5 铸造位置是顶面 双测加工 铸造位置是底面 双测加工 双侧加工 单侧加工 单侧加工 双侧加工 双侧加工 加工余量 备注78四、选择加工方法，制定工艺路线1 机械加工工艺设计 1） 、基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一， 基面的选择正确与 合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺 过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进 行。 2） 、粗基面的选择 对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零 件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工 的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择 与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准。 箱体粗基准选择要求：在保证各加工表面均有加工余量的前提 下，使主要孔加工余量均匀；装入箱体内的旋转零件应与箱体内壁有 足够的间隙；此外还应保证定位、夹紧可靠。为了满足上述要求，一 般选箱体的主要孔的毛坯孔作为粗基准。 减速器加工的第一个面是盖 或底座的结合面， 由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两 个不同的部分上很不规则， 因而在加工盖和底座的结合面时无法用主 要孔的毛坯作粗基准，而是用顶面与底座作为粗基准。这样可以保证 结合面加工后凸缘的厚度较均匀。 3） 、精基面的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。 选择加工表面的设计基 准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由 定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差， 零件的尺寸精度 和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，故选底面为精基准。 箱体和箱后的轴承孔加工仍以底面为主要定位基准。 若箱体尺寸较小 而批量很大时，可与底面上的两定位孔组成典型的一面两孔定位方 式。这样既符合“基准统一”原则，又符合“基准重合”原则，有利 于保证轴承孔轴线与结合面重合度及与装配基面的尺寸精度和平行 线。92 制定机械加工工艺路线 工序 1 工序 2 工序 3 工序 4 工序 5 工序 6 工序 7 工序 8 工序 9 工序 10 工序 11 工序 12 工序 13 粗铣底面 钻 4-φ 18 的孔，铰对角两孔（作工艺用） ，锪φ 30 的沉孔 粗镗φ 70、φ 185 的孔，粗镗两端面 半精镗φ 70、φ 185 的孔，倒角 精镗φ 70、φ 185 的孔 粗镗φ 90，粗镗两端面 半精镗φ 90，倒角 精镗φ 90 锪φ 120，倒角 钻 6-M8 底孔，攻丝 钻 3-M10 底孔，攻丝 钻 M20 底孔，锪平面，攻丝 钻 M14 底孔攻丝3 确定工艺过程方案表 4.1 拟定工艺过程工序号 1 2 3 4 5工序内容 一箱多件沙型铸造 进行人工时效处理 涂漆 划线 粗铣底面简要说 明 消除内应 力 防止生 锈先加工 面106钻 4-φ 18 的孔，铰对角两孔（作工艺用） ，锪 φ 30 的沉孔7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19粗镗φ 70、φ 185 的孔，粗镗两端面 半精镗φ 70、φ 185 的孔，倒角 精镗φ 70、φ 185 的孔 粗镗φ 90，粗镗两端面 半精镗φ 90，倒角 精镗φ 90 锪φ 120，倒角 钻 6-M8 底孔，攻丝 钻 3-M10 底孔，攻丝 钻 M20 底孔，锪平面，攻丝 钻 M14 底孔攻丝 检验 入库五、选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为中批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量 专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床 的流水生产线， 工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完 成。 1 选择加工设备与工艺设备1） 、选择夹具11本零件铣，镗及钻孔等工序需要专用夹具外 2） 、 选择刀具，根据不同的工序选择刀具 1.铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10， 及直径为 d=50mm，齿数 z=8 及切槽刀直径 d=6mm。 2.钻 φ20mm 的孔选用锥柄麻花钻。 3.钻、半精铰 φ18mm 的孔。倒角 45°，选用专用刀具。 4.钻螺纹孔 φ10mm.攻丝 M8-6H 用锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。 3） 、 选择量具 本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件 的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下： 1.选择加工面的量具 用分度值为 0.05mm 的游标长尺测量， 以及读数值为 0.01mm 测量 范围 100mm～125mm 的外径千分尺。 2.选择加工孔量具 因为孔的加工精度介于 IT7～IT9 之间， 可选用读数值 0.01mm 测 量范围 50mm～125mm 的内径千分尺即可。 2 主要表面加工 1） 、箱体的底面加工 箱体底面的粗加工选择铣削加工。 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表面，既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（或光整加 工） 。 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，以便使夹紧压力 或内应力造成的工件变形在精镗工序中得以纠正。123） 、孔系加工 车床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的不同， 可以在普通 镗床或专用镗床上加工。 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加工： 从箱体一端进行加 工、从箱体两端进行镗孔。六、切削用量的确定精镗 φ 70mm 和 φ 185mm 的孔切削用量的确定本工序精镗 φ70mm 和 φ185mm 的孔。镗刀选用标准高速钢， r0=0,a0=8°,kr=5°镗孔扩削用量： 1.确定进给量 f 根据参考文献三表.按该表注释取较小进给量，取 f=0.15。 2.确定切削速度 v 和转速 n 根据参考文献 1 表 2.4-180 查取 v=1.2m/s=72m/min。 r/min 精镗：d0=70mm, f=0.15mm/r,n=327.6r/min, v=72m/min13结论根据蜗轮减速器箱体工艺规程及夹具设计要求， 在本设计中制定 的工艺规程是比较合理的，它保证了零件的加工质量，可靠地达到了 图纸所提出的技术条件， 并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降 低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。因此，可知此次工艺工 装课程设计是成功的。心 得 体 会几个星期以来的课程设计实践， 让我们不断探索研究机械加工及 设计的具体理论与方法，再结合老师耐心指导，使我们逐渐了解运用 一系列的可操作的机械设计的方法。 我们从生活中区体会机械设计的 无处不在，同时在该过程中发现机械设计中的种种不足之处，我们根 据所学知识与实际生活相结合。 在开始的设计中， 虽然有很好的想法， 但是要把它实践与书面理论相结合还是有困难的， 于是我们咨询老师 请求帮助，在老师的建议指导下我们一步步从简单开始，在我们慢慢 探索中，我们辛苦并愉快的实现我们的设计。为得出大概实物图，我 们运用了 CAXA 设计软件，从中我们也复习了以前的功课，让我们受 益匪浅。这次设计让我们自己动脑动手，从理论到实践，一步步通过 与老师，与同学相互沟通，相互帮助，综合大家的智慧得到最好的方 案。我们学到的远比书本上的多得多，相信这些经历会在以后的生活 中给我们更多的帮助。 再次感谢老师在这三周的课程设计里给我们的精心指导与帮助。参考文献1、李洪主编《机械加工工艺手册》 2、王绍俊主编《机械制造工艺设计手册》 3、倪小丹主编《机械制造技术基础》 4、王益民主编《机械制造工艺课程设计指导书》 5、王永康主编《机械制造技术课程设计指导书》 6、杨黎明主编《机床夹具设计手册》14
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变速器箱体是变速箱的基础零件，在整个减速器总成中起支撑和连接的作用，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装，是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。因此变速器箱体的加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也为将会影响减速器的寿命和性能。
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