【正文】 國(guó)際同類產(chǎn)品發(fā)展的趨勢(shì)，主要是因?yàn)樯a(chǎn)方式都是按照單臺(tái)套設(shè)備，設(shè)計(jì)和要求也都是根據(jù)單臺(tái)套設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這樣子造成了零部件相互差異大、與其他減速器的互換性能差，從而造成生產(chǎn)周期長(zhǎng)，制造成本很高。 國(guó)內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主。材料品質(zhì)和加工工藝水平上還需不斷改進(jìn)和提高，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長(zhǎng)。目前全球的行業(yè)都在向著產(chǎn)業(yè)清潔、環(huán)保、低耗、高效、柔性變化發(fā)展，但是 我國(guó)在這些方面還不能進(jìn)行更好的適應(yīng)市場(chǎng)的變化，主要是因?yàn)閲?guó)內(nèi)工業(yè)產(chǎn)業(yè)起步較晚，技術(shù)和設(shè)備跟不上國(guó)際要求，還需靠國(guó)外的進(jìn)行生產(chǎn)發(fā)展。現(xiàn)在的減速器正向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)在進(jìn)行著革命性的變化。我國(guó)信減速器箱體的加 工工藝設(shè)計(jì) 2 息化、節(jié)能化的生產(chǎn)減速器的技術(shù)還沒有完全擺脫對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴。 不管是船舶、機(jī)車各類交通工具，建筑、生產(chǎn)加工中用的重型機(jī)械，還是工廠使用的加工機(jī)器以及自動(dòng)化生產(chǎn)線上的生產(chǎn)設(shè)備，再到日常生活中常用的家電等等，幾乎在各種各樣的機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見到減速器的存在。 減速機(jī)是 降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩的一種相對(duì)精密的機(jī)械。它的種類繁多，型號(hào)各異，不同種類有不同的用途 [2]。按照他用來傳遞的介質(zhì)類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器，如圖 1 1 13；按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可分為單級(jí)和多級(jí)減速器；按照傳遞用的齒輪的類型可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐－圓柱齒輪減速器；按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速器。 圖 11 齒輪減速器 圖 12 蝸桿減速器 圖 13 行星齒輪減速器 本文的主要研究 內(nèi)容 本文通過確定毛坯的制造形式、定位基準(zhǔn)的選擇、擬定零件加工的工藝路線、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定、確定切削用量及基本工時(shí)等，對(duì)減速器箱體的加工工藝進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，通過查閱機(jī)械加工工藝相關(guān)資料，制定加工工藝路線，確定加工方案，選擇機(jī)床刀具，分析計(jì)算切削用量等加工參數(shù)，完成機(jī)械加工工藝說明書。根據(jù)說明書計(jì)算所得方法和數(shù)據(jù)，填寫機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片、機(jī)械加工工藝卡片、機(jī)械加工工序卡片，并繪制對(duì)應(yīng)的工序簡(jiǎn)圖。 減速器箱體的加 工工藝設(shè)計(jì) 3 2 減速器箱體的結(jié)構(gòu)和工藝分析 箱體的結(jié)構(gòu)分析 圖 21 箱體零件圖 減速器箱體的加 工工藝設(shè)計(jì) 4 箱體為一級(jí)減速器箱體，外廓尺寸為 230x104x80 mm，采用分離式，分箱座，箱蓋，二者采用螺栓連接，為保證箱體上安裝軸承和端蓋的孔的正確形狀，兩個(gè)零件的孔是合在一起加工的，裝配時(shí)它們之間采用推銷定位，銷孔鉆成通孔，便于拔銷。箱座下為油池，內(nèi)裝有機(jī)油，供齒輪潤(rùn)滑。齒輪和軸承采用非潤(rùn)滑方式，油面高度通過油面觀察結(jié)構(gòu)觀察，通氣塞為排放箱內(nèi)的揮發(fā)氣體。拆去小蓋可視察齒輪磨損情況或油污多少。為了方便運(yùn)輸，箱體的兩邊要有四個(gè)成鉤狀的加強(qiáng)肋板。箱體前后要對(duì)稱，將兩個(gè)齒輪相互 嚙合，放在在該對(duì)稱面上，軸承和端蓋要對(duì)稱分布在齒輪兩側(cè)。為了方便油池的清洗，在放油時(shí)能夠清理凈油，油池底部要保留有一定的斜度，并且要留有低于油池底面的放油螺塞。 零件加工的技術(shù)要求 （ 1）箱體加工部位多為平面和孔系，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高加工時(shí)注意基準(zhǔn)的選擇及加緊力。 （ 2）箱體為鑄件，鑄件必須經(jīng)過時(shí)效處理，以消除應(yīng)力。 （ 3）鏜孔時(shí)，為了增加桿的剛性，提高加工精度，要在可能的情況下盡量采用支撐鏜削方法。對(duì)于直徑較小的孔應(yīng)采用鉆，擴(kuò)，絞的方法加工。 （ 4）為提高孔加工精度，應(yīng)將粗鏜，半精鏜， 精鏜分開。 （ 5）孔尺寸精度的檢驗(yàn)，使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑千分表進(jìn)行檢驗(yàn)。 （ 6）為了保證同軸各孔的同軸度，可以在已加工孔上安裝導(dǎo)向套進(jìn)行加工其它的方法。 箱體的毛坯種類 毛坯是零件生產(chǎn)過程的一部分。在確定毛坯時(shí)，為了既不影響的毛坯的經(jīng)濟(jì)性，又不影響到機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)性，要根據(jù)加工零件的技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和生產(chǎn)綱領(lǐng)等，又要考慮熱加工方面兼顧冷加工方面的要求，以便既能合理的確定毛坯的種類、毛坯的制造方法、毛坯的形狀和尺寸，又能降低零件的制造成本。 有鑄件、段件、沖壓件、型材和焊接件等幾種常用 的毛坯種類。如鑄鐵材料毛坯均為鑄件，鋼材料毛坯一般為鍛件或型材等。依據(jù)零件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強(qiáng)度要求高而形狀不太復(fù)雜的鋼制品零件一般采用鍛件。依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結(jié)構(gòu)比較的零件采用鑄件比鍛件合理；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類零件一般都采用鍛件。依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡(jiǎn)單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。 減速器箱體的加 工工藝設(shè)計(jì) 5 箱體的工藝性分析 為了保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、加工面廣、技術(shù)要求高、機(jī)械加工的勞動(dòng)量大的減速器箱體結(jié)構(gòu)工藝性有著重要意義。 本箱體加工保證要加工孔的孔軸配合度為 H7，表面粗糙度為 Ra小于 ，圓度為 ，垂直度為 ，同軸度為 。其它孔的表面粗糙度為 Ra小于 ，錐銷孔的表面粗糙度為 Ra 小于 。上端面表面粗糙度為 Ra 小于，箱體表面粗糙度為 Ra 小于 。 由于加工的表面多，要求高，機(jī)械加工的工作量 大箱體結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，箱體加工的基本孔要分為加工工藝性最好的通孔和相對(duì)較差的階梯孔兩類。加工比較困難的箱體內(nèi)端面，應(yīng)盡可能使內(nèi)端面的尺寸小于刀具需穿過之孔加工前的直徑，對(duì)于尺寸過大的內(nèi)端面，需采用專用徑向進(jìn)給裝置。箱體上的緊固孔的尺寸規(guī)格應(yīng)保持一致，以減少加工中的換刀次數(shù)。 因?yàn)闇p速器要大批量生產(chǎn)，通常采用機(jī)器加工，所以選用容易成形，切削性能好，價(jià)格低廉，且抗振性和耐磨性也較好的鑄鐵，大多數(shù)箱體零件也都選用 HT2040的鑄鐵。因?yàn)槊鞑庞描T鐵鑄造，這樣其精度將大為提高，所以在制造毛坯時(shí)預(yù)留的加工余量可以 適當(dāng)?shù)臏p少。鑒于鑄鐵的優(yōu)勢(shì)，所以本箱體也將才用鑄鐵來制造毛坯。 為了不影響齒輪嚙合精度，避免在工作時(shí)候產(chǎn)生噪音和震動(dòng)，為了使軸的裝配能相對(duì)簡(jiǎn)單，在齒輪嚙合孔系之間，預(yù)留一定的傳動(dòng)齒輪副的中心距允差和齒輪嚙合的精度的孔距，能減少軸承的磨損和發(fā)熱，使軸的運(yùn)轉(zhuǎn)情況更加良好，使齒輪的使用壽命得到延長(zhǎng)，使機(jī)器能保持較長(zhǎng)時(shí)間較高的精度延長(zhǎng)正常工作的時(shí)間。 一般都是采用裝配或加工中的定位基準(zhǔn)面來作為加工箱體的主要平面。來確保不影響箱體與機(jī)器總裝時(shí)的相對(duì)位置和接觸剛度，以及箱體在加工過程中的定位精度。 減速器箱體的加 工工藝設(shè)計(jì) 6 3 鑄造工藝設(shè)計(jì) 鑄造工藝分析 零件圖分析 熟悉零件圖圖形各部分，而且要求提供的零件圖必須是清晰無誤，并且要有完整的尺寸和各種尺寸標(biāo)記。仔細(xì)對(duì)照?qǐng)D樣。注意零件圖的結(jié)構(gòu)是否符合鑄造工藝性，有兩個(gè)方面： （ 1）查看零件結(jié)構(gòu)是否符合鑄造要求。 （ 2）在鑄造過程中，考慮在既定的零件結(jié)構(gòu)條件下可能出現(xiàn)的主要缺陷。 零件材料： HT40 零件技術(shù)要求 鑄件重要的工作表面，在鑄造是不允許有氣孔、砂眼、渣孔等缺陷。 選材的合理性 鑄件所 選材料是否合理，一般可以結(jié)合零件的使用要求、車間設(shè)備情況、技術(shù)狀況和經(jīng)濟(jì)成本等常用鑄造合金（如鑄鋼、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵、鑄造鋁合金、鑄造銅合金等）的牌號(hào)、性能、工藝特點(diǎn)、價(jià)格和應(yīng)用等，進(jìn)行綜合分析，判斷所選的合金是否合理。 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性 鑄件壁厚不小于最小壁厚 56mm， 又在臨界壁厚 2025mm以下。 工藝方案的確定 鑄造方法的確定 鑄造方法包括：造型方法、造芯方法、鑄造方法及鑄型種類的選擇 （ 1）造型方法、造芯方法的選擇 根 據(jù)手工造型和機(jī)器造型的特點(diǎn)，選擇手工造型 （ 2）鑄造方法的選擇 根據(jù)零件的各參數(shù)，選擇砂型鑄造。 （ 3）鑄型種類的選擇 根據(jù)鑄型的特點(diǎn)和應(yīng)用情況選用自硬砂。 澆注位置的確定 澆注位置選擇的原則： （ 1）部件的重要部分要置于底部； （ 2）重要加工面應(yīng)朝上或呈直立狀態(tài)； （ 3）使鑄件的大平面朝下，避免結(jié)疤類缺陷； （ 4）應(yīng)保證鑄件能充滿； 減速器箱體的加 工工藝設(shè)計(jì) 7 （ 5）應(yīng)有利于鑄件補(bǔ)縮； （ 6）應(yīng)使合箱位置、澆注位置和鑄件冷卻位置相一致； 所以澆注位置選擇在箱 體底部。 分型面的選擇 本鑄件采用兩箱造型，分型面選在機(jī)座中心面上。 圖 31 分型面簡(jiǎn)圖 工藝參數(shù) 加工余量的確定 根據(jù)造型方法、材料類型進(jìn)行查詢表 31，查得加工余量等級(jí)為 1114， 取加工余量等級(jí)為 12[3]。 表 31 造型方法、材料公差等級(jí)表 方法 公差等級(jí) CT 鑄件材料 鋼 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 銅合金 鋅合金 砂型鑄造 1114 1114 1114 1114 1013 1013 手工造型 砂型鑄造機(jī)器造 型和殼型 812 812 812 812 810 810 金屬型鑄造（重力鑄造低壓鑄造） —— 810 810 810 810 79 減速器箱體的加 工工藝設(shè)計(jì) 8 根據(jù)零件基本尺寸、加工余量等級(jí)。鑄件尺寸為基本公差數(shù)值為 10。 根據(jù)零件尺寸公差、公差等級(jí)表 32。查得機(jī)械加工余量為 。 表 32 公差等級(jí)加工余量表 尺寸公差ＣＴ 10 11 加工余量ＭＡ E F G H E F G H 基本尺寸 加工余量數(shù) 100 3 2 4 3 3 2 4 3 100160 3 2 4 3 5 4 4 3 160250 4 3 5 4 6 5 3 5 6 7 250400 4 3 5 4 6 5 5 6 7 7 400630 4 5 6 8 6301000 4 5 8 10 9 7 11 9 起模斜度的確定 根據(jù)所屬的表面類型測(cè)量面高 140，起模角度為 0度 25 分（ 176。）。 鑄造圓角的確定 根