【正文】 減速箱箱體機械加工工藝及工裝設計 學生姓名： 學生學號： 院（系）： 年級專業(yè)： 指導教師： 二〇一二年三月沈陽理工大學應用技術學院摘 要箱體零件是一種典型零件，其加工工藝規(guī)程和工裝設計具有典型性。該箱體零件結構復雜，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統(tǒng)一、準確。為了消除切削力、夾緊力、切削熱和因粗加工所造成的內應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械加工工藝的設計及各加工工序機動時間的計算。根據(jù)箱體零件的結構及其功能，運用定位夾緊的知識完成了夾具設計。關鍵詞 箱體，工藝，夾具II沈陽理工大學應用技術學院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沈陽理工大學應用技術學院目 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 夾具的設計 12 零件的分析 2 箱體零件的功用和結構特點 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要求 4 主要設計內容 53 工藝規(guī)程設計 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計所應采取的相應措施 8 減速箱體加工定位基準的選擇 8 制定箱體的工藝路線 9 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 13 確定切削用量及基本工時（機動時間） 15 時間定額計算及生產安排 294 夾具設計 36 鏜床夾具設計 36 工件加工工藝分析 36 定位方案及定位元件設計 36 夾緊方案及夾緊元件設計 36 鏜桿的直徑與長度 37 夾具體的設計 37 鏜套的設計 37 39 夾具精度分析計算 41 鏜孔夾具的裝配說明 42 鉆床夾具設計 43 工件結構特點分析 43 工件定位方案和定位元件的設計 43 夾緊方案和夾緊元件的設計 43 夾具體的設計 44 鉆模板的設計 44 鉆套的選擇與設計 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 論 50參 考 文 獻 51致 謝 521沈陽理工大學應用技術學院1 緒論 課題背景畢業(yè)設計（論文）是我們在學校學習的最后一門課程，也是對自己在大學中所學知識的一個全面的檢驗。本課題來自于實際的生產中，是一個典型箱體的加工工藝設計。要求對部分加工工序進行夾具設計。本課題的題目是：減速箱體機加工工藝及夾具設計。在畢業(yè)設計中要求我們要運用所學的知識，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械加工工藝過程是機械生產過程的一部分，是直接生產過程。它是用金屬切削刀具或者磨料工具加工零件，使零件達到要求的形狀、尺寸和表面粗糙度。因此機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械性質，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。對機械加工工藝規(guī)程的基本要求可以總結為質量、生產率和經濟性三個方面。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量的前提下，盡可能的降低成本。因此，好的工藝規(guī)程應該是質量、生產率和經濟性的統(tǒng)一表現(xiàn)。 夾具的設計制造業(yè)中廣泛應用的夾具，是產品制造個工藝階段中十分重要的工藝裝備之一，生產中所使用夾具的質量、工作效率及夾具的使用的可靠性，都對產品加工質量及生產效率有著決定性的影響。機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元件（夾具體）上而形成的。由于各類機床的加工工藝特點、夾具和機床的連接方式等不盡相同，因此每一類機床夾具在總體結構和所需元等方面都有自己的特點，但設計的步驟和方法則基本相同。沈陽理工大學應用技術學院2 零件的分析 箱體零件的功用和結構特點箱體是機器的基礎零件，它將機器和部件中的軸、齒輪等有關零件連接成一個整體，并保持正確的相互位置，以傳遞轉矩或改變轉速來完成規(guī)定的運動。因此箱體的加工質量直接影響機器的工作精度、使用性能和壽命。箱體的種類很多，其尺寸大小和結構形式隨著機器的結構和箱體在機器中功用的不同有著較大的差異。但從工藝上分析它們仍有許多共同之處，其結構特點是：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結構形狀比較復雜。內部常為空腔形，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。設計合理的加工方法，工序數(shù)量和順序，應考慮以下的關系：①零件成形的內在聯(lián)系：本箱體的材料為HT200，所以采用鑄造。機械加工中的安排原則與零件的材料、種類、結構形狀，尺寸大小，精度高低相關聯(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。②零件加工質量的內在聯(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，也應劃分加工階段和工序。此箱體的三大部分應先加工結合面，經過裝配，然后加工重要的孔。，在以此表面為粗基準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在聯(lián)系：機械加工工藝過程中的設計應該考慮工廠的優(yōu)勢。盡量做到：機械加工工藝過程投入最小，物力消耗最低。④零件加工生產率的內在聯(lián)系機械加工工藝過程設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節(jié)拍，是否合理的采用了高生產率的工藝方法等。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軌的相互位置關系。這項精度是在總裝過程中通過刮研達到的。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時，還會影響軸孔的加工精度。因此規(guī)定底面和導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或接觸剛度，其具體要求一般用Ra值來評價。，。毛坯鑄造時，應防止砂眼和氣孔的產生。為了減少毛坯制造時產生殘余應力，應使箱體壁厚盡量均勻，箱體鑄造后應安排退火或時效處理工序。 主要設計內容本課題的基本內容是減速箱體的加工工藝過程與夾具設計，要研究的主要內容有：⑴分析零件圖在設計開始時，我們應認真分析零件圖，了解其箱體零件的結構特點和相關的技術要求，對箱體零件的每一個細節(jié)都應仔細分析，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計的重點內容，在設計過程中，我們必須根據(jù)批量等嚴格地選擇毛坯、擬定工藝路線（注意：基準選擇、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備、切削用量、加工方法等進行選擇和設計，這個階段內容較多，涉及的范圍也較廣。為了設計的參數(shù)合理，我們必須廣泛的查閱相關的書籍，達到設計的合理性和實用性。⑶設計兩套專用夾具在設計夾具的過程中，主要要考慮的問題有：①基準選擇：在選擇基準的時候，要注意區(qū)分粗基準與精基準以及要了解基準的選擇原則，同時要知道基準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，在基準選擇完之后就要考慮用什么元件進行定位。②限制的自由度：在裝夾的過程中，要注意自由度的限制，必須做到準確的定位，不能出現(xiàn)欠定位或過定位。③夾緊機構：設計夾緊機構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量。同時，還要根據(jù)零件生產批量和生產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構，因此還要考慮夾具與機床的匹配，即機床的工作臺尺寸和結構能否滿足夾具的安裝。在夾具設計過程中，我們統(tǒng)一采用以底面為主要定位面來進行加工，因為我們未專門學習過夾具的