减速箱体数控加工工艺设计说明书

设计说明书题 目减速箱体数控加工工艺设计学 院机电工程学院专业先进制造班级学号学生姓名指导教师 减速箱体数控加工工艺设计目 录l 第一章：概述 1l 第二章：零件的工艺性析3l 第三章：毛坯的设计 4l 第四章 零件加工方案的确定6l 第五章: 加工顺序的安排9l 第六章 序尺寸及公差的确定10 l 第七章：工艺装备选择15l 第八章：总结 20一.概述1.1主要任务与目标：1）利用CAD/CAM软件绘制减速箱体（见附图）零件的三维和二维零件图，达到熟练运用绘图软件绘制零件图的目的。2）通过编制减速箱体（见附图）零件的数控加工工艺，进一步熟悉和掌握数控加工工艺的有关专业知识；3）学会查阅和使用有关资料、手册等工具书；4）掌握数控加工工艺和机械加工工艺的设计方法，学会编制中等复杂程度零件的数控加工工艺。1.2主要内容与基本要求：1）按给定的减速箱体零件图用计算机辅助绘制一张三维零件图、对应的一张二维工程图、一张毛坯图。要求把给定图上的错误改正，二维工程图按照标准零件图格式画图。2）设计减速箱体零件的数控加工工艺和机械加工工艺，填写数控加工工艺过程卡、数控加工工艺工序卡、刀具卡，绘制工序简图和走刀路线图。3）编写课程设计说明书一份。二. 分析零件的结构工艺性2.1零件的结构工艺性分析主要应考虑以下几个方面1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求应经济合理，重要尺寸精度35，40，47公差在0.027之内，形位公差垂直度要求0.05之内，一般尺寸精度为9-11级；从表面粗糙度方面考虑，35，40，47和内孔表面的粗糙度要求为，左右两个侧面及上表面的粗糙度要求为，前后两个侧面及上表面的粗糙度要求为，结合面的粗糙度为，其余各表面的粗糙度为未注表面粗糙度，要求不高。2）各加工表面的几何形状应尽量简单；3）有相互位置要求的表面应尽量在一次装夹中加工；4）该箱体在加工时，对35和40二孔加工要保证孔的孔距高度方向在33±0.03及孔与孔轴线垂直度在0.05之内，故对35和40加工时采用一次定位安装来加工。三.毛坯的设计3.1 毛坯种类的选择： 毛坯的种类铸件HT150（属于中强度铸铁件，铸造性能好，工艺简单，铸造应力小，可不用人工时效；有一定机械强度和良好的减震性。适用于制造承受中等应力的零件，在弱腐蚀环境工作的零件。）3.2 毛坯制造方法的选择：毛坯制造方法应与材料的工艺性、零件的结构形状及大小、生产类型及特点以及工厂的现有条件相适应毛坯种类制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形状砂型铸造13级以下大HT150（新）各种尺寸复杂各类毛坯的特点及应用范围（这里只选取该型铸造特点）3.3铸件的尺寸公差与加工余量：3.3.1 铸件的尺寸公差根据（GB6414-1986）规定：铸件尺寸代号为CT，分16级铸件尺寸公差数值查取机械制造技术课程设计造型材料公差等级CT灰铸铁自硬砂1113小批和单件生产铸件的尺寸公差等级3.3.2 铸件加工余量用于成批和大量生产与铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量等级表和铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量表查取机械制造技术课程设计。3.3.3毛坯零件合图用查表法确定各表面的加工总余量和余量公差。用查表法确定各表面的加工总余量和余量公差。毛坯的二维图3.3.4定位基准的选择正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保证加工精度的关键。定位基准分为粗基准和精基准。对于无合适定位面的零件可在毛坯上另外专门设计或加工出定位表面，称为辅助基准。A定位基准的选择原则（机械制造基础P254）B粗基准的选择原则C应选择不加工表面为粗基准。D对于具有较多加工表面的工件，粗基准的选择，应合理分配各加工表面的加工余量，以保证：1） 各加工表面都有足够的加工余量；2） 对某些重要的表面，尽量使其加工余量均匀；3） 使工件上各加工表面总的金属切除量最小；作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口，冒口或飞边等其它表面缺陷，以便定位准确；同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次；精基准的选择原则：基准重合原则基准统一原则互为基准原则自为基准原则四加工方法的选择在选择各表面的加工方法时，要综合考虑以下因素：1）要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。2）根据生产类型选择，在大批量生产中可专用要效率的设备。在单件小批量生3）产则常用通用设备和一般加工方法。4）要考虑被加工材料的性质。5）要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。工件各加工表面的加工方法和加工次数是拟定工艺路线的重要内容。主要依据零件各加工表面本身的技术要求确定，同时还要综合考虑生产类型，零件的结构形状和加工表面的尺寸，工厂现有的设备情况，工件材料性质和毛坯情况等。4.1.拟定工艺过程的原则(1)先面后孔的加工顺序箱体主要是由平面和孔组成，这也是它的主要表面。先加工平面，后加工孔，是箱体加工的一般规律。因为主要平面是箱体往机器上的装配基准，先加工主要平面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的误差。另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平，对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。(2)粗精加工分阶段进行粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。粗、精加工分开进行，会使机床，夹具的数量及工件安装次数增加，而使成本提高，所以对单件、小批生产、精度要求不高的箱体，常常将粗、精加工合并在一道工序进行，但必须采取相应措施，以减少加工过程中的变形。例如粗加工后松开工件，让工件充分冷却，然后用较小的夹紧力、以较小的切削用量，多次走刀进行精加工。(3)合理地安排热处理工序为了消除铸造后铸件中的内应力，在毛坯铸造后安排一次人工时效处理，有时甚至在半精加工之后还要安排一次时效处理，以便消除残留的铸造内应力和切削加工时产生的内应力。对于特别精密的箱体，在机械加工过程中还应安排较长时间的自然时效（如坐标镗床主轴箱箱体）。加工表面表面粗糙度Ra/um 加工精度等级 加工方法箱体底面 12.5自由公差粗铣-半精铣-精磨 箱体结合面 6.3自由公差粗铣-半精铣-精铣箱座左右侧面6.3 自由公差粗铣-半精铣-精铣 箱座前后侧面 6.3 自由公差粗铣-半精铣-精铣箱座上表面 6.3自由公差粗铣-半精铣-精铣 内孔表面 3.1 IT8钻-扩铰 内孔表面 3.1 IT8钻-扩铰 内孔表面 3.1 IT8钻-扩铰 内孔 自由公差钻钻螺纹孔 IT7钻底孔-攻螺纹零件表面加工方法的选择五. 加工顺序的安排在确定了零件各表面的加工方法之后，就要安排加工的先后顺序，零件加工顺序是否合适，对加工质量，生产率和经济性有着较大的影响。5.1机械加工顺序的安排在安排机械加工顺序时，一般遵循先粗后精先面后孔先主后次基准先行的原则。对于工序内容复杂的零件则视具体情况采取工序集中与分散的原则处理。5.2热处理工序的安排热处理工序主要用来改善材料的性能及消除应力。热处理的方法次数和在工艺路线中的位置，应根据零件材料和热处理的目的而定。工艺路线序号工序内容010铸造 清沙020热处理030铣底面（180 170 ）040铣对合面 结合面 侧面 磨对合面050钻 扩 铰47两孔 钻75的孔060钻 扩铰2个轴承孔35，070钻 扩铰2个轴承孔40080钻螺纹孔、攻螺纹090检验（退火 正火时效） （氮化） 毛坯粗加工半精加工精加工精磨 （调质 退火） （高频淬火 渗碳淬火整体淬火去应力处理）热处理工序的安排图（机械制造技术课程设计）由图可得热处理安排为 毛坯粗加工半精加工精加工 （去应力退火 时效去应力） （表面淬火）5.3 合理安排辅助工序辅助工序种类很多，主要包括检验划线，去毛刺清洗平衡退磁防锈包装等，根据工艺需要穿插在工序中。六.计算工序尺寸及公差工序顺序确定后，就要计算各个工序加工时所应达到的工序尺寸及其公差。工序尺寸及其公差的确定与工序余量大小工序尺寸的标注方法基准选择中间工序安排等密切相关，是一项细致的工作。8.1确定加工余量合理确定加工余量对零件的加工质量和整个工艺过程的经济性都有很大影响。余量过大（材料工时机床刀具）则消耗大；余量过小，不能去掉加工前道工序存在的误差和缺陷层，影响加工质量，造成废品。故应在保证加工质量的前提下尽量减小加工余量。毛坯余量（总余量）已在画毛坯图时确定，这里主要是确定工序余量。（1） 平面加工余量加工工序加工长度加工宽度粗加工后精铣3010010030030010001.0mm1.5mm1.5mm2.0mm平面加工余量（2） 镗孔加工余量项目加工直径直径余量半精镗20800.71.2mm精镗301300.250.40mm镗孔加工余量（3） 在实心工件上加工H7孔的工序尺寸零件基本尺寸钻粗铰精铰87.87.968H7零件基本尺寸钻扩孔钻粗铰1211.011.9512H9在实心工件上加工H7孔的工序尺寸6.2确定各工序切削用量在单件小批生产中，各工序的切削用量一般由操作工人根据具体情况自己确定