1、鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書題目： 減速器箱體加工工藝規(guī)程和工裝設(shè)計 專 業(yè)： 機械制造與自動化班 級： 12機械學(xué) 號： 1203411025姓 名： 王鵬威指導(dǎo)教師： 余 愛 香 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書一 設(shè)計內(nèi)容和要求1、按給定圖繪出零件工作圖 2張2、選擇毛坯，繪制毛坯圖，制定毛坯技術(shù)條件 1張3、對零件進行工藝分析，擬定工藝方案4、合理選擇定位基準(zhǔn)5、填寫“機械加工工藝卡” 2張6、編寫設(shè)計說明書：按設(shè)計作業(yè)指導(dǎo)書內(nèi)容認真編寫。要求“立論鮮明，論證嚴(yán)密，計算準(zhǔn)確，文理通順”二 課題來源老師自主命題目錄一 畢業(yè)設(shè)計的目的1二 零件的分析11、零件的作用12、零件的圖樣分析

2、13、工藝分析1三 工藝規(guī)程設(shè)計21、毛坯的確定22、基面的選擇23、制定工藝路線24、機械加工余量工序尺寸的確定45、確定切削用量5四 鉆模設(shè)計9五 設(shè)計小結(jié)9六 主要參考資料10一 畢業(yè)設(shè)計的目的 畢業(yè)設(shè)計是工科院校的最后一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)。它對畢業(yè)生走上新的工作崗位能否適應(yīng)技術(shù)工作需要有著直接的影響，同時也是對學(xué)生的一次綜合訓(xùn)練。機械設(shè)計制造技術(shù)設(shè)計是培養(yǎng)機械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運用所學(xué)的理論和實踐知識，進行零件機械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計。 通過本期設(shè)計，應(yīng)達到以下學(xué)習(xí)目的1. 掌握編制機械加工工藝規(guī)程的方法和機械設(shè)計的基本計算；學(xué)會

3、查閱有關(guān)手冊、資料，能夠正確應(yīng)用公式和工藝參數(shù)的有關(guān)數(shù)據(jù)。2. 學(xué)會擬定夾具設(shè)計方案并完成規(guī)定的工裝設(shè)計。3. 培養(yǎng)分析和解決工藝問題的能力。4. 把所學(xué)的機械制造有關(guān)課程的知識應(yīng)用于生產(chǎn)實際。二 零件的分析1.零件的作用 題目所給定的零件為箱體機蓋與機座。箱體零件是機器及部件的基礎(chǔ)件，它將機器及部件的軸，軸承和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個整體，并按預(yù)定傳動關(guān)系協(xié)調(diào)其運動。2.零件圖樣分析 1）100+0.035 0mm和80+0.030 0 mm軸心線的平行度公差值為0.07mm。 2）100+0.035 0mm和80+0.030 0mm兩孔端面對基面B、A的位置度，公差為0.1

4、0mm。3）分割面（箱蓋，箱體的結(jié)合面）的平面度公差為0.03mm.4）鑄件人工時效處理。5）零件材料HT200-400.6）箱體做煤油滲漏試驗。3.工藝分析 1）減速器箱體、箱座主要加工部分是分割面，軸承孔、通過孔和螺孔其中軸承孔要在箱蓋、箱體合箱后再進行孔加工，以確保兩個軸承孔中心線與分割面的位置，以及兩孔中心線的平行度和中心距。2）減速器整個箱體壁薄，容易變形，在加工前要進行人工時效處理，以消除鑄件內(nèi)應(yīng)力，加工時要注意夾緊位置和夾緊力的大小，防止零件變形。3）如果磨削加工分割面不到平面度要求時，可采用箱蓋與箱體對研的手法。最終安裝使用時，一般加密封膠密封。4）減速器箱蓋與箱體不具有互換性

5、，所以以每裝配一套必須鉆鉸定位銷，做標(biāo)記和編號。5）減速器若批量生產(chǎn)可采用專鍾模或?qū)Ｓ面R床。以保證加工精度及提高生產(chǎn)效率。6）兩孔平行度的精度主要有設(shè)備精度來保證。工件一次裝夾，主軸不移動，靠移動工作臺來保證兩孔中心距。7）兩孔平行度檢查，可用兩根心軸分別裝入兩個軸承孔中，測量兩根心軸兩端的距離差，即可得出平行度誤差。8）兩孔軸心線的位置度也通過兩根心軸進行測量。9）箱蓋、箱體的平面度檢查，可將工件放在平臺上，用百分表測量。10）一般孔的位置，靠鉆模和劃線來保證。三 工藝規(guī)程設(shè)計 1.箱體零件的材料為HT20-40即是灰口鑄鐵。由于箱體零件的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，內(nèi)部常為空腔型，某些部位有“隔墻,

6、”箱體壁薄且厚薄不均，而且零件的生產(chǎn)要求為小批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，則選擇采用砂型鑄造的方式進行加工。為了消除鑄造時形成的內(nèi)應(yīng)力，減少變形，保證其加工精度的穩(wěn)定性。毛坯鑄造后要安排人工時效處理。2.基面的選擇 箱體基準(zhǔn)的選擇，直接關(guān)系到箱體上各個平面與平面之間，孔與平面之間，孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。在選擇基準(zhǔn)時，首先要遵守“基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一“的原則，同時必須考慮生產(chǎn)批量的大小，生產(chǎn)設(shè)備，特別是夾具的選用等因素。 1）粗基準(zhǔn)的選擇 粗脊準(zhǔn)的作用主要是決定不加工面與加工面的位置關(guān)系，以及保證加工面的余量均勻。箱體零件上一般有一個（或幾個）主

7、要的大孔，為了保證孔的加工余量均勻，應(yīng)以該毛坯孔為粗基準(zhǔn)。箱體零件上的不加工面主要考慮內(nèi)腔表面，它和加工面之間的距離尺寸有一定的要求 ，因為箱體中往往裝有齒輪等傳動件，它們與不加工的內(nèi)壁之間的間隙較小，如果加工出的軸承端面與箱體內(nèi)壁之間的距離尺寸相差太大，就有可能使齒輪安裝時與箱體內(nèi)壁相碰。從這一要求出發(fā)，應(yīng)選內(nèi)壁為粗基準(zhǔn)。但這將使夾具結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，甚至不能實現(xiàn)。考慮到鑄造時內(nèi)壁與主要軸承孔都是同一個泥心澆注的，因此實際生產(chǎn)中常以孔為主要粗基準(zhǔn)限制四個自由度，而輔之以內(nèi)腔或其它毛坯孔為次要基準(zhǔn)面，以達到完全定位的目的。2）精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)批量生產(chǎn)的減速器箱體通常以頂面和定位銷孔為基準(zhǔn)，機蓋以

8、下平面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，平面和兩定位銷孔這種定位方式很簡單地限制了工件六個自由度，定位穩(wěn)定可靠；在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部分工序的定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一；”此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形小；易于實現(xiàn)自動定位和自動夾緊，但不存在基準(zhǔn)重合誤差。3.制訂工藝路線 整個加工過程分為兩個大的階段，先對蓋和底座分別進行加工，而后再對裝配好的整體進行加工。第一個階段主要完成平面，緊固孔和定位孔的加工，為箱體的裝合作準(zhǔn)備，第二階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔 及其端面。在兩個階段之間應(yīng)安排鉗工工序，將蓋與底座合成箱體，并用二錐

9、銷定位，使其保持一定的位置關(guān)系，以保證軸承孔的加工精度和撤裝后的重復(fù)精度。1）箱體機蓋工藝路線方案: 工序 鑄造 鑄造成形 工序 清砂 清除澆注系統(tǒng)、冒口、型砂、飛邊、毛刺等 工序 熱處理 人工時效處理 工序 涂底漆 非加工面涂防銹漆 工序 劃線 劃分割面加工線，劃100+0.035 0mm、80+0.030 0mm兩個軸承孔端面加工線，劃頂部斜面加工線（檢查孔）工序 銑 以分割面為裝夾基面，按線找正，夾緊工件，銑頂部斜面，保證尺寸5mm工序 銑 以已加工的頂部斜面做定位基準(zhǔn)，裝加工件（專用工裝），銑分割面，保證尺寸12毫米（注意周邊尺寸均勻）工序 鉆 以分割面及外形定位，鉆6x13mm和2x

10、11mm孔，锪以6x30mm和2x24mm孔深2mm，鉆攻M10螺紋。工序 鉆 以分割面定位鉆攻頂斜面上4xM6螺紋。工序 檢驗 檢查各部尺寸及精度。2）箱體機座工藝路線方案 工序 鑄造 鑄造成型。 工序 清砂 清除澆口、冒口、型砂、飛邊、毛刺等。 工序 熱處理 人工時效處理。 工序 涂漆 非加工面涂防銹漆。 工序 劃線 劃分割面加工線，劃兩個軸孔端面加工線，底面線照顧壁厚均勻。 工序 銑 以分割面定位，按線找正，裝夾工件。銑底面保證高度尺寸170mm（工藝尺寸）。 工序 銑 以底面定位，按線找正，裝夾工件，銑分割面保證尺寸12mm. 工序 銑 定位夾緊，銑兩處寬8mm，深5mm,距內(nèi)壁8mm

11、油槽。 工序 鉆 鉆底面6x17mm孔，其中兩個鉸至17.5+0.01 0(工藝用)，锪6x30mm孔，深2mm。 工序 鉆 鉆6x13mm和2x11孔，锪6x30mm和2x24mm孔，深2mm。 工序 鉆 鉆攻M12測油孔，深16MM,锪20mm，深1mm。 工序 鉆 以兩個17.5+0.01 0mm孔及在底面定位，裝夾工件，鉆M16x1.5底孔，攻M16x1.5螺紋，锪30mm平。 工序 鉗 箱體底部用煤油做滲漏試驗。 工序 檢驗 檢查各部尺寸及精度。3）箱體整體的工藝過程 工序 鉗 將箱蓋、箱底對準(zhǔn)合箱。用6xM12螺栓，螺母緊固。 工序 鉆 鉆鉸2x18mm,1:50錐度銷孔，裝入錐銷

12、。 工序 鉗 將箱蓋、箱體做標(biāo)記、編號。 工序 劃線 已合箱后的分割面為基準(zhǔn)，劃100+0.035 0mm，80+0.030 0mm兩軸承孔加工線。 工序 鏜 以底面定位，按線找正，裝夾工件，粗鏜100+0.035 0mm，80+0.030 0mm兩軸承孔，留加工余量12mm,保證中心距1500.07mm,保證分割面與軸承孔的位置度公差0.1mm。工序 鏜 定位夾緊，同工序按分割面精確對刀。精鏜兩軸承孔至圖樣尺寸 ，保證中心距1500.07mm,并倒角兩處2x45。工序 鏜 定位夾緊同工序，鏜軸承孔兩端面（兼顧尺寸均勻）保證尺寸196mm。工序 鉆 以底面，一端面定位，找正裝夾，鉆軸承孔兩面1

13、2XM8底孔，深20mm，攻12xM8螺紋深15，倒角0.5x45。工序 鉗 折箱，清理飛邊、邊刺。工序 鉗 合箱裝錐銷，緊固。工序 檢驗 檢查各部分尺寸及精度。工序 入庫。4.機械加工余量、工序尺寸的確定 1）箱蓋 毛坯的外廓尺寸考慮其加工外廓尺寸為428x196x140mm，表面粗糙度要求為3.2um。根據(jù)機械加工工藝手冊（以下簡稱工藝手冊表2.3-5及表2.3-6按公差等級7-9級，取9級，加工余量等級取F級）確定毛坯長：因為零件兩端為非加工面，故不留加工余量，其外廓尺寸長428mm 寬：196+2x6=208mm 高: 140+2x6=152mm 主要平面加工的工序尺寸及加工余量為了保

14、證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時工序的銑削深度=3mm,工序的銑削深度=3mm。 加工的工序尺寸及加工余量 鉆6x13孔 鉆孔13mm2z=13mm=6.5mm 鉆2x11mm孔 鉆孔：10mm2z=10mm=5mm 擴孔：11mm2z=1mm=0.5mm 攻鉆4xM6孔 鉆孔：6mm2z=6mm=3mm 攻孔：M6mm 2）箱底 毛坯的外廓尺寸考慮其加工尺寸為428x196x170mm，表面粗糙度要求為為3.2um。根據(jù)工藝手冊表表2.3-5及表2.3-6，按公差等級7-9級，取9級，加工余量等級取F級確定毛坯長：428mm 寬：196+2x6=208mm 高：170+2x6=182mm

15、 主要平面加工的工序尺寸及加工余量 為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時，工序的銑削深度=3mm。 加工的工序尺寸及加工余量鉆6x17孔 鉆孔：14mm2z=14mm=7mm 擴孔：17mm2z=3mm=1.5mm鉆6x13孔 鉆孔：13mm2z=13mm=6.5mm鉆2x11孔 鉆孔：10mm2z=10mm=5mm 擴孔：11mm2z=1mm=0.5mm攻鉆M12孔 鉆孔：12mm2z=12mm=6mm 攻孔：M12mm攻鉆M16孔 鉆孔：16mm2z=16mm=8mm 攻孔：M16mm3）箱體 主要平面加工的工序尺寸及加工余量 為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時，工序的鏜削深

16、度=2.6mm,工序的鏜削深度=0.4mm，工序的鏜削深度=2.6mm留0.8精鏜余量，連續(xù)完成。 加工的工序尺寸及加工余量 攻鉆：24XM8孔 鉆孔：8mm2z=8mm=4mm 攻孔：M16mm5.確定切削用量1）箱蓋 工序銑頂部余面加工條件： 工件材料：灰鑄鐵 加工要求：粗精銑箱蓋，頂部斜面，保證尺寸5mm 機床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，=225mm 齒數(shù)z=20. 量具：卡板計算銑削用量 已知被加工長度為100mm,最大加工余量為=6mm，分兩次銑削，切削深度=3mm,確定進給量f. 根據(jù)工藝手冊表2.4-75確定=0.2mm/min.切削速度：參考有關(guān)手冊確定v

17、=0.45m/s,即27m/min. =1000x27/3.14x225=38r/min 根據(jù)表2.4-86，取=37.5r/min,故實際切削速度為： V=/1000=26.5m/min工序 加工條件： 工作材料：灰鑄鐵 加工要求：粗精銑分割面，保證尺寸12mm 機床：臥式銑床 X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀un=225mm，齒數(shù)Z=20。 量具：卡尺 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為428mm，最大加工余量Emax=6mm。留精銑余量0.8mm。分兩次銑削，切削深度p=2.6mm。 確定進給量：根據(jù)工藝手冊表2.4-75確定z=0.2mm/Z 切削速度：參考有關(guān)手冊確定V=0.4

18、5m/s。即27m/min s=1000v/dw=100027/（3.14225）=38r/min 根據(jù)表2.4-86取Nw=37.5r/min 故實際切削速度為V=dww/1000=26.5m/min工序 鉆613mm孔 工作材料：灰鑄鐵 加工要求：鉆6個直徑為13mm的孔 機床：立式機床2535 刀具：采用13的麻花鉆頭走刀一次； f=0.25mm/r（工藝手冊表2.4-38、3.1-36） r=0.44m/s=26.4m/min（工藝手冊表2.4-41） s=1000r/dw=336r/min 按機床先取Nw=400r/min（工藝手冊表3.1-36） 所以實際切削速度V=dwNw/10

19、00=3.14225400/1000=31.42m/min 鉆211mm孔 工作材料：灰鑄鐵 加工要求：鉆2個直徑為11mm的孔 機床：立式鉆床2535 刀具：采用10mm的麻花鉆鉆頭走刀一次，擴孔鉆11mm一次 10mm的麻花鉆： f=0.2mm/r（工藝手冊表2.4-38） v=0.53m/s=31.8m/min（工藝手冊表2.4-41） Ns=1000v/dw=405r/min 按機床選取Nw=400r/min（工藝手冊表3.1-36） 所以實際切削速度v=dwNw/1000=31.42m/min工序攻鉆4M6孔 鉆6孔：f=0.15mm/r（工藝手冊表2.4-38、表3.1-36） v

20、=0.61m/s=36.6m/min（工藝手冊表2.4-41） Ns=1000v/dw=466r/min 按機床選取Nw=400r/min（工藝手冊表3.1-36） 所以實際切削速度V=dwNw/1000=31.42m/min攻鉆4M6mm孔 V=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按機床選取Nw=195r/min 則實際切削速度V=4.9m/min。2） 箱底 工序 粗銑底面 由于加工條件與加工箱蓋工序相同，所以計算過程也相同，在此不再陳述。 工序 粗精銑分割面 同上 工序9 鉆617孔 工作材料：灰鑄鐵 工作要求：鉆6個直徑為17mm孔 機床：立式鉆床2535 刀具：采用1

21、4mm的麻花鉆頭走刀一次，擴孔鉆17mm走刀一次。14mm的麻花鉆： f= 0.3mm/s（工藝手冊表2.4-38） V=0.52m/s=31.2m/min（工藝手冊表2.4-41） Ns=1000v/dw=397r/min 按機床選取Nw=400r/min|（工藝手冊表3.1-36） 所以實際切削速度v=dwNw/1000=31.42m/min工序 鉆613孔 鉆211孔 由于加工條件與加工箱蓋工序（）相同，所以計算過程在此不再陳述。工序 攻鉆M12mm、深16mm孔 機床：立式鉆床2535 刀具：12mm的麻花鉆 M12絲錐 鉆12mm的孔； f=0.25mm/r（工藝手冊表2.4-38表

22、3.1-36） v=0.51m/s=30m/min（工藝手冊表2.4-41） Ns=1000v/dw=402r/min 按機床選取Nw=400r/min（工藝手冊表3.1-36） 所以實際切削速度v=dwNw/1000=31.42m/min 攻鉆M12mm孔 V=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按機床選取Nw=195r/min 則實際切削速度v=4.9m/min工序 攻鉆M161.5mm孔 機床：立式鉆床2535 刀具：16mm的麻花鉆 M16絲錐 鉆16mm的孔 f=0.32mm/r（工藝手冊表2.4-38、表3.1-36） v=0.57m/s=34.2m/min（工藝手

23、冊表2.4-41） Ns=1000v/dw=435r/min 按機床選取Nw=400r/min（工藝手冊表3.1-36） 所以實際切削速度v=dwNw/1000= 31.42m/min 攻M16mm孔 v=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按機床選取Nw=195r/min 則實際切削速度v=4.9m/min3）箱體 工序 鉆鉸兩個直徑為8mm的孔 鉆孔工步 機床：立式鉆床2535 刀具：采用6mm的麻花鉆頭走刀一次 f=0.11m/r（工藝手冊表2.4-38） v=0.76m/s=45.6m/min（工藝手冊表2.4-41） Ns=1000v/dw=580r/min 按機床選

24、取Nw=530r/min（工藝手冊表3.1-36） 所以實際切削速度v=dwNw/1000=41.6m/min 粗鉸工步 機床：立式鉆床2535 刀具：采用6-8mm的鉸刀走刀一次 f=0.4mm/r（工藝手冊表2.4-38） v=0.36m/s=21.6m/min（工藝手冊表2.4-41） Ns=1000v/dw=275r/min 按機床選取Nw=275r/min（工藝手冊表3.1-36） 所以實際切削速度v=dwNw/1000=21.6m/min 工序 粗鏜 加工條件 工件材料：灰鑄鐵 加工要求：粗鏜100、80軸承孔，留加工余量0.3mm加工11.4mm 機床：768鏜床 刀具：YT30

25、鏜刀 量具：塞規(guī) 計算鏜削用量 粗鏜孔至99.4mm、79.4mm。單力余量z=0.3mm，切削深度p=5.7mm走刀長度為L=196mm 確定進給量f：根據(jù)工藝手冊表2.4-60確定z=0.37mm/z 切削速度：參考有關(guān)手冊確定v=200mm/min Ns=1000v/dw=1000200/（3.14260）=368r/min 根據(jù)表3.1-41取Nw=380r/min工序 精鏜 加工條件 加工要求：精鏜100、80軸承孔加工0.3mm 機床：T68鏜床 刀具：YT30鏜刀 計算鏜削用量 精鏜孔至100，80切削深度p=0.3mm，走刀長度為L=196mm 確定進給量f：根據(jù)工藝手冊表2.

26、4-60確定z=0.17mm/z 切削速度：參考有關(guān)手冊確定v=300mm/min Ns=1000v/dw=1000300/（3.14260）=868r/min 根據(jù)表3.1-41取Nw=800r/min工序7 鉆24M8mm孔 加工條件 加工要求：鉆8底孔深20mm，攻M8螺紋深15mm 機床：立式銑床2535 刀具：8mm的麻花鉆 M8絲錐 計算鉆削用量 鉆8mm的孔確定進給量f根據(jù)切削用量手冊表2-7，do=8mm時f=（0.20.32）m/r。由于本零件在加工8孔時屬于低鋼度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75.則f=（0.20.32）0.75=（0.150.24）mm/r 切削速度：根據(jù)工

27、藝手冊表3-42 v=2.21 查得切削速度v=20m/min.所以=100v/dw=796r/min 按機床選取=750v/min 所以實際切削速度v=/1000=18.84m/min攻M8mm孔 V=0.1m/s=6m/min =1000v/=205r/min 按機床選取=180r/min 所以實際切削速度v=dwNw/1000=4.5m/min四 鉆模設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。需要設(shè)計專用夾具。但因為產(chǎn)量少，只有50件。經(jīng)與指導(dǎo)老師協(xié)商，可用鉆模。鉆模是搖臂鉆、臺鉆等鉆孔設(shè)備在生產(chǎn)批量（50件可用）產(chǎn)品時的必備夾具，又稱靠模，北方人稱“鉆胚”是靠在零件鉆孔面上進行鉆孔的工具，讓被鉆零件的孔位置達到圖紙要求，以滿足產(chǎn)品的裝配需要，“模”屬于模具，就是要求其模具與被鉆零件的孔位置統(tǒng)一。因此每個零件則需要一個模具。 減速器的鉆模可用蓋板式，這樣可以節(jié)省費用，經(jīng)與老師協(xié)商，本零件要求精度不高。所以只有3個鉆模即可，即分割面和兩