【正文】 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(gè)整體,并使之保持正確的相互位置,:.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€(gè)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,而又要保證足夠的剛度,常在鑄造時(shí)減小壁的厚度,.有若干個(gè)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。這些孔雖然沒有什么特殊要求。由于箱體有以上共特點(diǎn)，故機(jī)械加工勞動(dòng)量相當(dāng)大，困難也相當(dāng)大，例如減速箱體在鏜孔時(shí)，要如何保證位置度問題，都是加工過程較困難的問題。毛坯種類的確定。各種型材和工程塑料件等。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。例如模鍛、壓力鑄造等。（4）確定毛坯時(shí)既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。2．毛坯的形狀及尺寸的確定：毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（對于外型尺寸）或減去（對內(nèi)腔尺寸）加工余量。在確定，毛坯的形狀時(shí)，為了方便加工，有時(shí)還要考慮下列問題：（1）為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對于形狀不易裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件要考慮增加工藝搭子。（3）有些形狀比較特殊，單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個(gè)甚至數(shù)個(gè)合制成一個(gè)毛坯。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。3．毛坯的材料熱處理長期使用經(jīng)驗(yàn)證明，由于灰口鑄鐵有一系列的技術(shù)上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的鑄造性能等）和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)，通常箱體材料采用灰口鑄鐵。箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。焊接結(jié)構(gòu)有鑄—焊、鑄—煅—焊、煅—焊等。焊前對各種組合件進(jìn)行粗加工，可以部分地減輕大型機(jī)床的負(fù)荷。毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現(xiàn)。重要的箱體毛坯還應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。毛坯常用HT15~或HT20~40灰口鑄鐵制作，但在一些輕載荷的機(jī)器中所用的減速器體積小、結(jié)構(gòu)簡單。其毛坯的材料常用HT20~40灰口鑄鐵制作。軸承采用鑄件，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。分離的減速器箱體的主要加工部位有：軸承支承孔、結(jié)合面、端面、底座（裝配基面），上平面、螺栓孔、螺紋孔等。軸承支承孔的軸線必須在結(jié)合面上，其誤差不超過177。~177。圖11圖12分析圖11和圖12可知。其他加工其他主要連接孔、螺孔、銷釘孔以及一些特別的凸臺面等。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。 由圖可知，減速器箱體整個(gè)加工工藝過程分為兩大階段，先對箱蓋和機(jī)體分別進(jìn)行加工，而后合箱對整體箱進(jìn)行加工。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。、。； 。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。多提幾個(gè)方案，加以分析比較確定一個(gè)最合理方案。（選擇時(shí)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。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在 小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。（4）要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)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。 選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求選定最終加工方法（參考表11）。2．加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)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(shí)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(shí)。一般粗加工的公差等級為IT11~IT12。(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。表面粗糙度為Ra10~(3)精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,可防止或減少工件精加工表面損傷.精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為IT6~IT7，表面粗糙度為 Ra10~.(4)光整加工階段對某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對尺度精度改善很少。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。必須明確劃分階段是指整個(gè)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。３．工序的集中與分散制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。(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(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。便于采用通用設(shè)備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。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。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。在安排加工順序時(shí)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。首先以粗基準(zhǔn)定位加工出精基準(zhǔn)，然后以精基準(zhǔn)定位加工其它表面。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。先安排主要的表面的加工。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。這樣可以保護(hù)主要表面的光潔。如內(nèi)燃機(jī)連桿的精鏜應(yīng)放在連桿蓋組裝后進(jìn)行。(2)熱處理工序的安排熱處理工序在工藝路線中的安排主要取決于熱處理的目的。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。調(diào)質(zhì)使零件獲的較好的綜合機(jī)械性能也可使金屬組織細(xì)化致密，為以后淬火和 氮化減少變形作預(yù)備處理。一般鑄件通常安排在粗加工之后。剛性差的精密零件應(yīng)在粗加工、半精加工、精加工多次安排時(shí)效處理。4)淬火。一般安排在精加工與半精加工之間進(jìn)行。淬火的目的是為了使零件獲得高的硬度和耐磨性。安排在精細(xì)磨之前。6）發(fā)蘭。應(yīng)安排在工藝過程之后。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(gè)車間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車間時(shí)；4)工件全部加工完畢后。減速器WH212機(jī)蓋的工藝過程工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容工藝裝備1鑄造2清砂清除澆注系統(tǒng)，冒孔，型砂，飛邊，飛刺等3熱處理人工時(shí)效處理4涂漆非加工面涂防銹漆 5粗銑、半精銑以結(jié)合面、主軸孔為定位基準(zhǔn)，加緊工件，銑頂部平面與凸臺，保證尺寸3mm專用銑床 6粗銑、半精銑以已加工的頂面及側(cè)面做定位基準(zhǔn)，裝夾工件（專用工裝），銑結(jié)合面，保證尺寸210177。~專用銑床7鉆鉆4φ13mm孔,刮平4φ28mm。專用磨床 10檢驗(yàn)檢查各部尺寸及精度減速器WH212機(jī)座的工藝過程工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容工藝裝備1鑄造2清砂清除澆注系統(tǒng)，冒孔，型砂，飛邊，飛刺等3熱處理人工時(shí)效處理４涂漆非加工面涂防銹漆５粗銑、半精銑以底面及側(cè)面定位，裝夾工件。保證高度尺寸160177。磨結(jié)合面保證尺寸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。專用鏜床 7半精鏜以底面定位，以加工過的端面找正，裝夾工件，半精鏜2110軸承孔，~。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(gè)刀架，在一次安裝工件中，同時(shí)加工幾個(gè)表面，于是，經(jīng)濟(jì)地保證了這些表面的位置精度。在成批生產(chǎn)中，常采用銑削加工。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）。上述主軸孔精加工方案中的最終工序所使用的刀具都具有徑向“浮動(dòng)”性質(zhì)，這對提高孔的尺寸精度、減小表面粗糙度值是有利的，但不能提高孔的位置精度。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。三、孔系加工車床箱體的孔系，是有位置精度要求的各軸承孔的總和，其中有平行孔系和同軸孔系兩類。單件小批生產(chǎn)箱體時(shí)，為保證孔距精度主要采用劃線法。坐標(biāo)法加工孔系，許多工廠在單件小批生產(chǎn)中也廣泛采用，特別是在普通鏜床上加裝較精密的測量裝置（如數(shù)顯等）后，可以較大地提高其坐標(biāo)位移精度。因?yàn)?，各排孔的孔距是靠坐?biāo)尺寸保證的。如果原始孔和孔的假定順序選擇的合理，就可以減少積累誤差。孔距精度主要取決于鏜模的精度和安裝質(zhì)量。因此，在某些情況下，小批生產(chǎn)也可考慮使用鏜模加工平行孔系。成批生產(chǎn)時(shí)，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(shí)，出現(xiàn)同軸度誤差的主要原因是：當(dāng)主軸進(jìn)給時(shí)，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(shí)，導(dǎo)軌的直線度誤差會(huì)影響各孔的同軸度精度。對于大型箱體，可利用鏜床后立柱導(dǎo)套支承鏜桿。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。但調(diào)整比較麻煩和費(fèi)時(shí)，適合于箱體壁相距較遠(yuǎn)的同軸孔。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。 一、粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。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。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。多次使用難以保證表面間的位置精度。為了滿足上述要求，一般選箱體的主要孔的毛坯孔作為粗基準(zhǔn)。而是用頂面與底面作為粗基準(zhǔn)。二、精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)確、牢固、方便。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則?；鶞?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。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。自為基準(zhǔn)原則。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡單等。為此，通常優(yōu)先考慮“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。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。分離式減速箱體的結(jié)合面與裝配基面底面有一定的尺寸精度和位置精度，軸承孔軸線應(yīng)對結(jié)合面上，與底面也有尺寸精度和相互位置精度要求，故加工底座結(jié)合面時(shí)，選底面為精基準(zhǔn)，箱體和箱后的軸承孔加工仍以底面為主要定位基準(zhǔn)。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。 IT8 表面粗糙度 半精銑余量 177。 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。 IT10 表面粗糙度 粗銑余量 2x5177。 IT10 表面粗糙度 粗銑余量 2x5177。 IT7 表面粗糙度 半精鏜