W115减速箱箱体的工艺分析与夹具设计说明书

毕业设计说明书目 录第一章: 概述1第二章：零件工艺的分析22.1零件的工艺分析22.2确定毛坯的制造形式22.3箱体零件的结构工艺性2第三章：拟定箱体加工的工艺路线23.1 定位基准的选择23.2加工路线的拟定2第四章：机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定24.1 机盖24.2 机座24.3 箱体2第五章：确定切削用量及基本工时25.1 机盖25.2 机座25.3 箱体2第六章 专用夹具的设计26.1 粗铣下平面夹具26.2 粗铣前后端面夹具设计2内容总结2参考文件2致谢2 第一章:概述箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作.因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求.由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型;有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等.箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜.有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯(如航空发动机上的箱体等).在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯.毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采用木模手工造型;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于3050mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量.第二章：零件工艺的分析2.1 零件的工艺分析2.1.1 要加工孔的孔轴配合度为H7，表面粗糙度为Ra1.6um,圆度为0.0175mm,垂直度为0.08mm,同轴度为0.02mm。2.1.2 其它孔的表面粗糙度为Ra12.5um,锥销孔的表面粗糙度为Ra1.6um。2.1.3 盖体上平面表面粗糙度为Ra12.5um,端面表面粗糙度为Ra3.2um。2.1.4 机盖机体的结合面的表面粗糙度为Ra1.6um，结合处的缝隙不大于0.05mm，机体的端面表面粗糙度为Ra12.5um。2.2 确定毛坯的制造形式由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用HT20-40，由于零件年生产量2万台，已达到大批生产的水平，通常采用金属模机械砂型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。2.3 箱体零件的结构工艺性箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意：2.3.1 本箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，其中通孔加工工艺性最好，阶梯孔相对较差。2.3.2 箱体的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。2.3.3 为了减少加工中的换刀次数，箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，本箱体分别为11和13。、第三章：拟定箱体加工的工艺路线3.1 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。3.1.1 精基准的选择根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面为330X20mm，两定位销孔以6mm,这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。3.1.2 基准的选择加工的第一个平面是盖或低坐的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘A面为粗基准。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。3.2加工路线的拟定3.2.1 分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于：整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和低座分别进行加工，而后再对装配好的整体箱体进行加工。第一阶段主要完成平面，紧固孔和定位空的加工，为箱体的装合做准备；第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序，将盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度。表一 减速箱机盖的工艺过程工序号工序名称工 序 内 容工艺装备001铸造005清砂清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等010热处理人工时效处理015涂漆非加工面涂防锈漆020粗铣顶面以结合面为装夹基面，按线找正，夹紧工件，粗铣顶部平面，保证尺寸136.5mm专用铣床025铣结合面以已加工上平面及侧面做定位基准，装夹工件，铣结合面，保证尺寸134mm，留有磨削余量0.050.06mm专用铣床030磨结合面磨结合面至图样尺寸134mm专用磨床035钻孔以结合面及外形定位，钻411mm孔,钻413mm孔，攻螺纹4 M6mm孔专用钻床040检验检查各部尺寸及精度 表二 减速箱机座的工艺过程工序号工序名称工 序 内 容工艺装备045铸造050清砂清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等055热处理人工时效处理060涂漆非加工面涂防锈漆065粗铣底面以结合面定位装夹工件，铣底面，保证高度尺寸242.5mm专用铣床070铣结合面以底面定位，按线找正，装夹工件，铣结合面保证尺寸241mm,留磨削余量0.5-0.8mm专用铣床075磨结合面以底面定位，装夹工件，磨结合面，保证尺寸240mm专用磨床080钻孔钻底孔416mm,411mm,413mm专用钻床085钻螺纹孔钻攻3M16mm,深15mm,4M12mm,深25mm专用钻床090钻螺纹孔钻攻2M16mm,深15mm, 3M6mm,深10mm专用钻床095钳工箱体底部用煤油做渗漏试验100检验检查各部尺寸及精度表三 减速箱箱体合箱后的工艺过程工序号工序名称工 序 内 容工艺装备105钳工将箱盖，箱体对准和箱，用10M12螺栓，螺母紧固110钻孔钻，铰26mm的锥销孔，装入锥销专用钻床115钳工将箱盖，箱体做标记，编号120粗铣前后端面以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后端面，保证尺寸230mm专用铣床125粗铣左右端面以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右端面，保证尺寸230mm专用铣床130精铣前后端面以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后两端面，保证端面A的垂直度为0.048专用铣床135精铣左右端面以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右两端面，保证端面A的垂直度为0.048专用铣床140粗镗前后端面以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗杆面110mm轴承孔，留加工余量0.20.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为0.08，与端面B的位置度公差为0.2mm专用镗床145粗镗左右端面以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗轮面110mm轴承孔，留加工余量0.20.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为0.08，与端面B的位置度公差为0.2mm专用镗床150检验检查轴承孔尺寸及精度155半精镗前后端面以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗杆面110mm轴承孔，留加工余量0.10.2mm专用镗床160半精镗左右端面以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗轮面110mm轴承孔，留加工余量0.10.2mm专用镗床165精镗前后端面以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按结合面精确对刀（保证结合面与轴承孔的位置度公差为0.02mm），加工蜗杆面轴承孔专用镗床170精镗左右端面以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按结合面精确对刀（保证结合面与轴承孔的位置度公差为0.02mm），加工蜗轮面轴承孔专用镗床175攻螺纹孔用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻蜗杆轴承空端面螺孔专用钻床180攻螺纹孔用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻蜗轮轴承空端面螺孔专用钻床185锪孔用带有锥度为90度的锪钻锪轴承孔内边缘倒角445度专用钻床190钳工撤箱，清理飞边，毛刺195钳工合箱，装锥销，紧固200检验检查各部尺寸及精度205入库入库 第四章：机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：4.1 机盖4.1.1 毛坯的外廓尺寸：考虑其加工外廓尺寸为330×230×134 mm，表面粗糙度要求Ra为3.2um，根据机械制造工艺设计简明手册，表1.31，按公差等级810级，取10级，加工余量等级取G级确定， 毛坯长：330mm 宽：230+2×4=238mm 高：134+3+4=141mm4.1.2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量： 为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序020的铣削深度ap=2.5mm，工序025的铣削深度ap=2.45mm，留磨削余量0.05mm,工序030的磨削深度ap=0.05mm 4.1.3 各表面加工余量及毛坯尺寸公差参考文献机械制造简明手册表2.24用查表法确定各表面的总余量如表11所示 表11 各加工表面总余量加工表面面基本尺寸（mm)加工余量等级加工余量数值(mm)说明R面230G4双侧加工（取下行数值）Q面230G4双侧加工（取下行数值）C面134G3底面双侧 加工N面134H4顶面加工降一级，双侧加工涡轮孔110H3孔降一级，双侧 加工由参考文献机械制造简明手册表2.21可得铸件主要尺寸的公差，如表12所示表12 主要毛坯尺寸