【正文】 減速箱箱體機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號： 院（系）： 年級專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 二〇一二年三月沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院摘 要箱體零件是一種典型零件，其加工工藝規(guī)程和工裝設(shè)計具有典型性。該箱體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件毛坯采用鑄造成形。在加工過程中，采用先面后孔的加工路線，以保證工件的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一、準(zhǔn)確。為了消除切削力、夾緊力、切削熱和因粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力對加工精度的影響，整個工藝過程分為粗、精兩個階段。通過被加工零件的分析完成了機(jī)械加工工藝的設(shè)計及各加工工序機(jī)動時間的計算。根據(jù)箱體零件的結(jié)構(gòu)及其功能，運用定位夾緊的知識完成了夾具設(shè)計。關(guān)鍵詞 箱體，工藝，夾具II沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院ABSTRACTThis box machine element is typical, the manufacturing process and tooling design of it is structure of this box machine element is plicated, the machine element’s blank adopt casting shape. In the process of manufacture, in order to ensure th e location datum accurate and unity, I adopt the manufacturing line from face to order to clear away the influence for machining accurate of internal stress, cutting force, clamping force, heat in cutting from coarse manufacturing, the whole manufacturing pro cess is made of coarse and accurate manufacturing. Parts were processed through the a nalysis of the plete machining process design and the manufacturing processes for mobile time calculations. According to the box ponents and the function and structu re, the use of the knowledge positioning clamp pleted the fixture design.Key words Box machine，Processing，Jig沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院目 錄摘 要 IABSTRACT II1 緒論 1 課題背景 1 制訂工藝規(guī)程的意義與作用及其基本要求 1 夾具的設(shè)計 12 零件的分析 2 箱體零件的功用和結(jié)構(gòu)特點 2 箱體零件圖樣分析 2 箱體零件工藝分析 3 箱體零件的主要技術(shù)要求 4 主要設(shè)計內(nèi)容 53 工藝規(guī)程設(shè)計 7 箱體的材料及毛坯 7 減速箱箱體加工的主要問題和加工工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 8 減速箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 8 制定箱體的工藝路線 9 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 13 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） 15 時間定額計算及生產(chǎn)安排 294 夾具設(shè)計 36 鏜床夾具設(shè)計 36 工件加工工藝分析 36 定位方案及定位元件設(shè)計 36 夾緊方案及夾緊元件設(shè)計 36 鏜桿的直徑與長度 37 夾具體的設(shè)計 37 鏜套的設(shè)計 37 39 夾具精度分析計算 41 鏜孔夾具的裝配說明 42 鉆床夾具設(shè)計 43 工件結(jié)構(gòu)特點分析 43 工件定位方案和定位元件的設(shè)計 43 夾緊方案和夾緊元件的設(shè)計 43 夾具體的設(shè)計 44 鉆模板的設(shè)計 44 鉆套的選擇與設(shè)計 45 切削力及夾緊計算 46 夾具精度分析計算 47 鉆床夾具的裝配說明 49結(jié) 論 50參 考 文 獻(xiàn) 51致 謝 521沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院1 緒論 課題背景畢業(yè)設(shè)計（論文）是我們在學(xué)校學(xué)習(xí)的最后一門課程，也是對自己在大學(xué)中所學(xué)知識的一個全面的檢驗。本課題來自于實際的生產(chǎn)中，是一個典型箱體的加工工藝設(shè)計。要求對部分加工工序進(jìn)行夾具設(shè)計。本課題的題目是：減速箱體機(jī)加工工藝及夾具設(shè)計。在畢業(yè)設(shè)計中要求我們要運用所學(xué)的知識，勤動腦，培養(yǎng)獨立的思考能力，要有創(chuàng)新的精神。 制訂工藝規(guī)程的意義與作用及其基本要求機(jī)械加工工藝過程是機(jī)械生產(chǎn)過程的一部分，是直接生產(chǎn)過程。它是用金屬切削刀具或者磨料工具加工零件，使零件達(dá)到要求的形狀、尺寸和表面粗糙度。因此機(jī)械制造加工工藝主要是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機(jī)械性質(zhì)，成為具有所需的一定精度、粗糙度等的零件。對于加工工藝的編制主要是對其加工工序的確定。對機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本要求可以總結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三個方面。這三者雖然有時候有矛盾，但是要把它們協(xié)調(diào)處理好，就成為一個整體。在編制工藝規(guī)程的時候要在保證質(zhì)量的前提下，盡可能的降低成本。因此，好的工藝規(guī)程應(yīng)該是質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一表現(xiàn)。 夾具的設(shè)計制造業(yè)中廣泛應(yīng)用的夾具，是產(chǎn)品制造個工藝階段中十分重要的工藝裝備之一，生產(chǎn)中所使用夾具的質(zhì)量、工作效率及夾具的使用的可靠性，都對產(chǎn)品加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率有著決定性的影響。機(jī)床夾具一般都由定位裝置、夾緊裝置及其它元件組裝在一個基礎(chǔ)元件（夾具體）上而形成的。由于各類機(jī)床的加工工藝特點、夾具和機(jī)床的連接方式等不盡相同，因此每一類機(jī)床夾具在總體結(jié)構(gòu)和所需元等方面都有自己的特點，但設(shè)計的步驟和方法則基本相同。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2 零件的分析 箱體零件的功用和結(jié)構(gòu)特點箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器和部件中的軸、齒輪等有關(guān)零件連接成一個整體，并保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運動。因此箱體的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。箱體的種類很多，其尺寸大小和結(jié)構(gòu)形式隨著機(jī)器的結(jié)構(gòu)和箱體在機(jī)器中功用的不同有著較大的差異。但從工藝上分析它們?nèi)杂性S多共同之處，其結(jié)構(gòu)特點是：⒈外形基本上是由六個或五個平面組成的封閉式多面體，又分成整體式和組合式兩種。⒉結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜。內(nèi)部常為空腔形，某些部位有“隔墻”，箱體壁薄且厚薄不均。⒊箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系。⒋箱體上的加工面，主要是大量的平面，此外還有許多精度要求較高的軸承支承孔和精度要求較低的緊固用孔。 箱體零件圖樣分析：①。②.。③。④。⑤孔與孔兩垂直孔的孔距。⑥孔與孔兩垂直孔的孔距。⑦兩孔的孔距。 箱體零件圖 箱體零件工藝分析此零件為減速箱箱體，、2個、2個、C、B。設(shè)計合理的加工方法，工序數(shù)量和順序，應(yīng)考慮以下的關(guān)系：①零件成形的內(nèi)在聯(lián)系：本箱體的材料為HT200，所以采用鑄造。機(jī)械加工中的安排原則與零件的材料、種類、結(jié)構(gòu)形狀，尺寸大小，精度高低相關(guān)聯(lián)。從圖紙上可以看出此箱體的主要的加工面有：、2個、2個、C、B。②零件加工質(zhì)量的內(nèi)在聯(lián)系在加工階段劃分中，粗、精加工階段順序分開，其目的在于對主要表面能及時發(fā)現(xiàn)毛坯的氣孔、縮孔、疏松等缺陷。避免后續(xù)工序加工的浪費；粗、精加工由于其加工目的不同，切削用量選取的原則各異，其切削力、切削熱和切削功率也不同。對加工中的主要表面和次要表面為保證主要表面的加工精度和表面粗糙度不受加工中的影響，也應(yīng)劃分加工階段和工序。此箱體的三大部分應(yīng)先加工結(jié)合面，經(jīng)過裝配，然后加工重要的孔。，在以此表面為粗基準(zhǔn)來加工減速箱蓋的表面A。在減速箱座中，先加工并以此為基準(zhǔn)來加工減速箱座的表面D、C及其它孔。③零件加工成本的內(nèi)在聯(lián)系：機(jī)械加工工藝過程中的設(shè)計應(yīng)該考慮工廠的優(yōu)勢。盡量做到：機(jī)械加工工藝過程投入最小，物力消耗最低。④零件加工生產(chǎn)率的內(nèi)在聯(lián)系機(jī)械加工工藝過程設(shè)計中采用工序集中還是工序分散原則；各工序的工時定額是否符合生產(chǎn)節(jié)拍，是否合理的采用了高生產(chǎn)率的工藝方法等。綜上所述主要保證以下精度：①在加工前，安排劃線工藝是為了保證工件壁厚均勻，并及時發(fā)現(xiàn)鑄件的缺陷減少廢品。②與孔兩垂直孔的孔距，可采用裝心軸的方法檢測。③孔與孔兩垂直孔的孔距，可采用裝心軸的方法檢測。④兩孔的孔距?？刹捎醚b心軸的方法檢測。⑤,可采用一次裝夾來保證。⑥C面與A、。⑦。⑧兩孔軸線的平行度可采用采用一次裝夾來保證。 箱體零件的主要技術(shù)要求箱體類零件的精度要求較高，從零件圖可歸納以下五項精度要求。⑴孔徑精度孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會使軸承與孔配合不良。裝軸承的孔不圓，也使軸承外環(huán)變形而引起主軸的徑向跳動。主要孔的尺寸精度約為IT8級，可由鏜保證。⑵孔和平面的位置精度一般都要規(guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度要求，他們決定了主軸與床身導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系。這項精度是在總裝過程中通過刮研達(dá)到的。為減少刮研工作量，一般都要規(guī)定主軸軸線對安裝基面的平行度公差。在垂直和水平兩個方向上只允許主軸前端向上和向前偏。⑶主要平面的精度裝配基面的平面度誤差影響主軸箱與床身連接時的接觸剛度。若在加工過程中作為定位基準(zhǔn)時，還會影響軸孔的加工精度。因此規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直和相互垂直。其平面度、垂直度公差等級為5級。⑷表面粗糙度重要孔和主要表面的表面粗糙度會影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，其具體要求一般用Ra值來評價。，。毛坯鑄造時，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為了減少毛坯制造時產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體鑄造后應(yīng)安排退火或時效處理工序。 主要設(shè)計內(nèi)容本課題的基本內(nèi)容是減速箱體的加工工藝過程與夾具設(shè)計，要研究的主要內(nèi)容有：⑴分析零件圖在設(shè)計開始時，我們應(yīng)認(rèn)真分析零件圖，了解其箱體零件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)的技術(shù)要求，對箱體零件的每一個細(xì)節(jié)都應(yīng)仔細(xì)分析，如箱體加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意箱體零件的各孔系自身的精度（同軸度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求），箱體零件的尺寸是整個零件加工的關(guān)鍵，必須弄清箱體零件的每一個尺寸。我們采用AutoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加對零件的了解認(rèn)識，另一方面增加我們對CAD軟件的熟悉。⑵工藝分析箱體零件的工藝分析是整個設(shè)計的重點內(nèi)容，在設(shè)計過程中，我們必須根據(jù)批量等嚴(yán)格地選擇毛坯、擬定工藝路線（注意：基準(zhǔn)選擇、定位、夾緊等問題）、確定加工余量、計算工藝尺寸、計算工時定額和每一步的工時以及分析定位誤差，為了與實際加工相吻合，我們還必須對加工設(shè)備、切削用量、加工方法等進(jìn)行選擇和設(shè)計，這個階段內(nèi)容較多，涉及的范圍也較廣。為了設(shè)計的參數(shù)合理，我們必須廣泛的查閱相關(guān)的書籍，達(dá)到設(shè)計的合理性和實用性。⑶設(shè)計兩套專用夾具在設(shè)計夾具的過程中，主要要考慮的問題有：①基準(zhǔn)選擇：在選擇基準(zhǔn)的時候，要注意區(qū)分粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)以及要了解基準(zhǔn)的選擇原則，同時要知道基準(zhǔn)的選擇既要滿足選擇原則，同時還要方便定位和夾緊，以免引起不必要的加工誤差，在基準(zhǔn)選擇完之后就要考慮用什么元件進(jìn)行定位。②限制的自由度：在裝夾的過程中，要注意自由度的限制，必須做到準(zhǔn)確的定位，不能出現(xiàn)欠定位或過定位。③夾緊機(jī)構(gòu)：設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)時必須計算分析夾緊力和切削力，不能出現(xiàn)夾緊力過小而使工件在切削的過程中出現(xiàn)松動而影響精度，也不能出現(xiàn)因夾緊力過大而使工件變形影響工件質(zhì)量。同時，還要根據(jù)零件生產(chǎn)批量和生產(chǎn)率的考慮來選擇夾緊方式（手動、氣動或液壓夾緊）。④夾具的用途：為了工件定位準(zhǔn)確和夾緊的快速，提高效率和降低工人的勞動強度，提高箱體零件加工精度和安裝找正方便，我們要采用專用的銑床夾具和鏜床夾具。同時，因為銑床夾具有T形槽、鏜床夾具有鏜模等特殊結(jié)構(gòu)，因此還要考慮夾具與機(jī)床的匹配，即機(jī)床的工作臺尺寸和結(jié)構(gòu)能否滿足夾具的安裝。在夾具設(shè)計過程中，我們統(tǒng)一采用以底面為主要定位面來進(jìn)行加工，因為我們未專門學(xué)習(xí)過夾具的