【正文】 processing , have raised productivity and reduced production cost, is one of mainly direction of domestic and international modern machining technology developing. Through knowing and analysis the configuration of the casing part drawing for WH08 gear reducer, so as to analysis the process, make process explanation and analysis the technical requirement and the precision of gear reducer. Then, carry out the design of clamping apparatus and analysis the precision and error for the processing of bearing hole and the base hole of the casing of gear reducer, this technology and the design result of clamping apparatus can apply in production requirement. 關(guān)鍵詞： 減速器 加工工藝 定位 夾具設(shè)計(jì) Key phrase: gear reducer , processing technology , Fixed position ， Tongs design 第一章 WH212 減速機(jī)機(jī) 體 加工工藝 第一節(jié) 箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、 材料 、 毛坯及熱處理 一 箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 箱體是機(jī)器和部件的基礎(chǔ)零件 ,由它將機(jī)器和部件中許多零件連接成一個整體 ,并使之保持正確的相互位置 ,彼此能協(xié)調(diào)地運(yùn)動 .常見的箱體零件有 :各種形式的機(jī)床主軸箱 .減速 箱和變速箱等 . 各種箱體類零件由于功用不同 ,形狀結(jié)構(gòu)差別較大 ,但結(jié)構(gòu)上也存在著相同的特點(diǎn) : 箱體通常 是機(jī)器中最大的零件之一 ,它是其他零件的母體 ,如大型減速箱體長達(dá) 5~6m,寬 3~4m,重 50~60 噸 ,正因?yàn)樗且粋€母體 ,所以它是機(jī)器整體的最大零件 . 其復(fù)雜程度取決于安裝在箱體上的零件的數(shù)量及在空間的相互位置 ,為確保零件的載荷與作用力 ,盡量縮小體積 .有時為了減少機(jī)械加工量或減輕零件的重量 ,而又要保證足夠的剛度 ,常在鑄造時減小壁的厚度 ,再在必要的地方加筋板 .凸臺 .凸邊等結(jié)構(gòu)來滿足 工藝與力的要求 . 有若干個尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，這些平面和孔的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的裝配精度，使用性能和使用壽命。 由于箱體有以上共特點(diǎn)，故機(jī)械加工勞動量相當(dāng)大，困難也相當(dāng)大，例如減速箱體在鏜孔時，要如何保證位置度問題，都是加工過程較困難的問題。在確定毛坯時，一般要綜合考慮以下幾個因素： （ 1）依據(jù)零件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。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。 本減速器是大批量的生產(chǎn)，材料為 HT20~40 用鑄造成型。 （ 2）為了提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率，有些小零件可以作成一坯多件。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。最常用的是 HT20~40， HT25~47，當(dāng)載荷較大時，采用 HT30~54， HT35~61高強(qiáng)鑄鐵。采用焊接結(jié)構(gòu)可以用小的鑄造設(shè)備制造出大型毛坯，解決鑄造生產(chǎn)能力不足的問題。特別是主要加工面要求更高。如蝸桿、蝸輪減速機(jī)。 一、 減速器箱體的主要技術(shù)要求。 。 圖 11 圖 12 分析圖 11 和 圖 12 可知。 減速器箱體的機(jī)械加工過程取決于精度要求、批量大小、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸重量、大小等因素。第二階段為合裝好的箱體上加工軸承孔及其端面，第二階段加工完成后，還應(yīng)拆箱，為了保證軸承孔加工精度和拆裝后的重復(fù)精度，應(yīng)在兩階段之間安排鉗工工序，鉆鉸二定位銷孔，并打入定位銷。 110 ?? 的軸心線對 A、 B 的垂直度公差為 。 四、減速器加工的工藝路線 擬定工藝路線是制定工藝過程的關(guān)鍵性的一步。（選擇時見表 11） （ 2）根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。 （ 4）要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 2．加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： (1) 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時。 (2)半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。 (1)工序集中的特點(diǎn) 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在 一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。便于采用通用設(shè)備。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。在安排加工順序時常遵循以下原則： (1)機(jī)械加工工序安排 1)先粗后精，先粗加工，其次半精加工，最后安 排 精加工和光整加工。箱體、底座、支架類零件，其上的平面較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，因此一般都是先加工平面，在加工孔，稱之為“先面后孔”原則。這些表面一般都與主要表面有相互位置精度要求，通常放在主要表面的半精加工之后。如內(nèi)燃機(jī)連桿的精鏜應(yīng)放在連桿蓋組裝后進(jìn)行。他們的主要目的是改善材料的切削加工性能和消除內(nèi)應(yīng)力。一般鑄件通常安排在粗加工之后。 4)淬火。淬火的目的是為了使零件獲得高的硬度和耐磨性。 6）發(fā)蘭。 1)粗加工階段結(jié)束之后； 2)重要的工序的前后； 3)工件從一個車間轉(zhuǎn)到另一個車間時； 4)工件全部加工完畢后。留磨削余量 ~ 專用銑床 7 鉆 鉆 4φ 13mm 孔 ,刮平 4φ 28mm。保證高度尺寸 160177。夾緊工件，兼顧一面的加工尺寸，銑另一端面，保證尺寸 230 ? 專用銑床 5 粗銑、半精銑 以底面與兩孔定位，按底面一邊找正。 刨削箱體平面的主要特點(diǎn)是：刀具結(jié)構(gòu)簡單；機(jī)床調(diào)整方便；在龍門刨床上可以用幾個刀架，在一次安裝工件中，同時加工幾個表面，于是，經(jīng)濟(jì)地保證了這些表面的位置精度。 二、主軸孔的加工 由于主軸孔的精度比其它軸孔精度高，表面粗糙度值比其它軸孔小，故應(yīng)在其它軸孔加工后再單獨(dú)進(jìn)行主軸孔的精加工（或光整加工）。 從工藝要求上，精鏜和半精鏜應(yīng)在不同 的設(shè)備上進(jìn)行。 單件小批生產(chǎn)箱體時，為保證孔距精度主要采用劃線法。因?yàn)椋髋趴椎目拙嗍强孔鴺?biāo)尺寸保證的?？拙嗑戎饕Q于鏜模的精度和安裝質(zhì)量。成批生產(chǎn)時，箱體的同軸孔系的同軸度大部分是用鏜模保證，單件小批生產(chǎn)中，在普通鏜床上用以下兩種方法進(jìn)行加工： 加工同軸孔系時，出現(xiàn)同軸度誤差的主要原因是： 當(dāng)主軸進(jìn)給時，鏜桿在重力作用下，使主軸產(chǎn)生撓度而引起孔的同軸度誤差；當(dāng)工作臺進(jìn)給時，導(dǎo)軌的直線度誤差會影響各孔的同軸度精度。具體辦法是：加工好一端孔后，將工件退出主軸，使工作臺回轉(zhuǎn) 1800，用百（千）分表找正已加工孔壁與主軸同軸，即可加工另一孔。因此選擇定位基準(zhǔn)的總原則應(yīng)該是從有較高位置精度要求的表面中進(jìn)行選擇。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。多次使用難以保證表面間的位置精度。而是用頂面與底面作為粗基準(zhǔn)。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。選擇精基準(zhǔn)時，有時兩個被加工面，可以互為 基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡單等。以避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過多而 帶來的積累誤差，并且由于采用同一基準(zhǔn)，使所用夾具具有相似的結(jié)構(gòu)形式，可減少夾具設(shè)計(jì)與制造工作量、降低成本。這樣既符合 “ 基準(zhǔn)統(tǒng)一 ” 原則，又符合 “ 基準(zhǔn)重合 ” 原則，有利于保證軸承孔軸線與結(jié)合面重合度及與裝配基面的尺寸精度和平行度。 IT11 表面粗糙度 （查表 434， 437） 磨削余量 025177。 IT10 表面粗糙度 粗銑余量 2x5177。 IT7 表面粗糙度 半精鏜 177。攻時 。若定位元件采用φ 110的軸承孔，則基準(zhǔn)不重合。 （ 2） 在箱體的底面上采用螺紋夾緊裝置，加緊力與切削力平行，這種結(jié)構(gòu)簡單。 =52841N 四、計(jì)及操作的簡要說明 在設(shè)計(jì)夾具時，為降低成本，可選用手動螺釘夾緊，本道工序的銑床夾具就是選擇了手動螺旋 — 板夾緊機(jī)構(gòu)。 夾具采用分鑄式鑄件組合的結(jié)構(gòu)。 為了便于裝卸零件，夾具采用了鉸鏈?zhǔn)降你@模板結(jié)構(gòu)。 為了便于尺寸計(jì)算和誤差分析，并盡可能避免計(jì)算中的錯誤，凡是夾具上與被加工主件尺寸相應(yīng)的尺寸，其基本尺寸均應(yīng)按工件尺寸的平均尺寸標(biāo)注，其公差取工件尺寸公差的 1/2~1/5 標(biāo)注。但他們的公差也并非對加工精度沒有影響。有相對活動而無導(dǎo)向作用的連接副一般選用 89hH 、97fH；鉸鏈連接則按基軸制選用 67hG 、 68hF 等間隙配合。所以 0. ??yj 故 mmbjwd .. ???? 的垂直度所引起的夾具安裝誤差，對工序尺寸 25 ? 的影響均小，既 ?a可以忽略不計(jì)。 第二節(jié) 鏜床夾具設(shè)計(jì) 鏜床夾具又稱鏜模它主要用于加工相體，支架等工件上的單孔或孔系。因此，鏜套、鏜模支架和鏜桿是鏜床夾具的特有元件。由于采用專用機(jī)床同時加工出 各孔，所以中心與底面的距離要求為 280mm，因此，底面和工藝孔是 φ 110 H7mm孔的工序基準(zhǔn)。 （一） 按使用機(jī)床類別分，可分為萬能鏜床夾具、多軸組合機(jī)床鏜床夾具、精密鏜床夾具，以及一般通用機(jī)床鏜床夾具。 單支承后引導(dǎo)的鏜床夾具，既鏜套位于被加工孔的后方，介于工件與機(jī)床主軸之間，主要用于加工 D90mm。 （ 4） 用于立鏜時，無切削落入鏜套之慮。 三、夾緊力大小的確定原則 夾緊力大小對于確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，保證夾緊可靠性等有很大影響。 計(jì)算夾緊力時，通常將夾具和工件看 成一個剛性系統(tǒng)，然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運(yùn)動的工件還需考慮慣性）后處于靜力平衡條件，求出理論夾緊力，為了安全起見再乘以安全系數(shù) K。既KNKNW ?? 圖2 1 （二）在分析受力時，往往可以列出不同的工件靜平衡方程式。 （三）上述僅是粗略計(jì)算的應(yīng)用注意點(diǎn)，可作大致參考。這是增加兩孔連心線方向上的間隙并減小轉(zhuǎn)角誤差的有效措施，如圖 22，為使工作在極端情況下能裝到定位銷上，可把碰到工件孔壁的部分削去，只留下一部分圓柱面。兩個方向上的偏轉(zhuǎn)其值相同。這時，如定位銷高度選擇不當(dāng)，將使工件卡在定位銷邊緣上而裝不進(jìn)去。 結(jié)論： 通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)镜闹R做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、鏜鉆夾具的設(shè)計(jì)與分析，對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。 [4]李喜橋編 ，《加工工藝學(xué)》，北京航空航天大學(xué)出版社。 [8]王生力主編，《重型機(jī)械制造工藝學(xué)》，冶金工業(yè)出版社 1986 年。 [12]貴州工學(xué)院機(jī)制工藝研究室編，《機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖》，機(jī)械工業(yè)出版社 1983。 [16]于駿一主編，《典型零件制造工藝》，機(jī)械工業(yè)出版社 1989 年。陳老師和張書記不僅以其淵博的學(xué)識、創(chuàng)造性的思維方式、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使作者在學(xué)術(shù)上受益匪淺、而且言傳身教，以其高尚的人格和坦蕩寬廣的胸懷教導(dǎo)了我做人的道理。 吳紫東 2020 年 6 月 10 日 于攀枝花學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院