夹具设计前七步最终版-中国地质大学.docx

细心整理铣上箱盖结合面夹具设计第一章 产品概述减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作选用减速器时应依据工作机的选用条件，技术参数，动力机的性能，经济性等因素，一般由箱体、轴系部件、附件三大局部组成，减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类， 20世纪70－80年头，世界上减速器技术有了很大的开展，且及新技术革命的开展严密结合其中，圆锥齿轮减速器的主要作用是进展速度的减速作用，在各种加工车床上还是机开工件上都必需要用到的，特别是在车辆行业中是必不行少的备件，可以说减速器是当代开展的机械行业中关键的局部之一减速器是靠输出和输入的齿轮的啮合来确定输出的速度的，传动轴之间的中心距及平行度干脆影响了减速器的质量好坏支承各传动轴，保证各传动轴之间的中心距及平行度，并保证减速器部件及发动机的正确安装是减速器组装的首要要求减速器箱体加工质量的优劣，将干脆影响到轴及齿轮等零件相互位置的精确性及减速器总成的运用寿命和牢靠性那么对减速器的输出输入轴承支撑孔的精度要求关键。

箱体是减速器中全部零件的基座，是支撑和固定轴系部件、保证传动零件的正确相对位置并承受作用在减速器上载荷的重要零件，在整个减速器总成中的起支撑和连接的作用，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装箱体一般还兼做润滑油的油箱，具有充分润滑和良好密封箱内零件的作用变速器箱体是典型的箱体类零件，其构造和形态困难，壁薄，外部为了增加其强度加有许多加强筋、凸台、凸边、内腔有精度较高的多个平面、轴承孔，螺孔等须要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生振动和变形为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体大多做成剖分式，由机座和机盖组成，取轴的中心线所在平面为剖分面机座及机盖接受平凡螺栓联结，用圆锥销定位箱体的材料、毛坯种类及减速器的应用场合及生产数量有关铸造箱体通常接受灰铸铁铸造，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，价格也比拟廉价有时为了减轻重量，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接受焊接毛坯铸造箱体的刚性较好，外型美观，易于切削加工，能吸取振动和消退噪声，但重量较重，适合于成批生产 所设计的圆锥齿轮减速器箱体尺寸较大，约为590×350×440〔mm〕。

其中结合面的尺寸精度要求高，轴承孔的尺寸精度和相互位置精度要求高，这些孔和面的加工精度干脆影响机器的装配精度、运用性能和运用寿命有许多紧固螺钉孔和定位孔其次章 图纸技术要求分析2．1图纸分析箱体零件是机器或部件的根底零件,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干脆影响机器或部件的装配质量,加工质量的优劣，将干脆影响到轴和齿轮等零件位置的精确性，也为将会影响减速器的寿命和性能进而影响机器的运用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求.由于机器的构造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构造型式,其共同特点是:构造形态困难,箱壁薄而不匀整,内部呈腔型;有假设干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等.变速箱的大批量生产的机加工工艺过程中，其主要加工面有轴承孔系及其端面，平面，螺纹孔，销孔等因此加工过程中的主要问题是保证的孔的精度及位置精度，处理好孔及平面的相互关系发觉的错误以及修改：通过对圆锥齿轮减速器机盖、机座工作图的探究，发觉机盖主视图中的窥视孔半剖视图缺少剖面线俯视图输入轴断面应以基准面A保证垂直度；机座主视图凸台端面沉孔座无须加工，粗铣凸台面即可保证连接螺栓受力均衡。

右视图底座地脚螺栓沉孔座不易加工，省略此项工艺，只须粗铣此平面，即可保证固定螺栓受力均衡另外，因为机座底座下外表将作为一面两销定位面，故须精加工，粗糙度应当改设为Ra3.22.2、技术要求机盖技术要求说明：①速器箱体铸成后，应清理并进展时效处理；②机盖和机座合箱后，边缘应平齐，相互错位每边不大于2㎜；③应检查及机座接合面的密封性，用0.05㎜塞尺塞入深度不得大于结合面宽度的1／3，用涂色法去检查接触面积达每个结合面一个斑点；④及机座连接后，打上定位销进展镗孔，镗孔时接合面处禁放任何衬垫；⑤机械加工未标注偏差尺寸处精度为IT12；⑥铸造尺寸精度为IT18；⑦未注明的倒角为C2，粗糙度为Ra12.5；⑧未注明的铸造倒角半径为R＝3～5㎜机座技术要求说明：①机座的上端面的粗糙度为Ra1.6；②机盖和机座的接合面处的平面度为0.025；③窥视口面的粗糙度为Ra12.5；④轴承孔的圆柱度为0.012；⑤轴承孔的中心平行度为0.025；⑥轴承孔的上偏差是0.040，下偏差是0；⑦输出轴承孔的内壁的粗糙度为Ra2.5、输入轴承孔的内壁的粗糙度为Ra1.6；⑧输出轴承孔的同轴度为0.03；⑨输出〔入〕轴承孔两端面及输出〔入〕轴中心线的垂直度要求为 0.01；⑩机座不得漏油。

第三章 计算生产纲领确定生产类型1、首先按给定的年产量、废品率、备品率计算生产纲领计算公式N=Q·n(1+α%+β%) 其中零件在每台产品中的数量n=1〔件/台〕，年产量Q=10000〔件/年〕，废品率α%=2%，备品率β%=3%所以N=Q·n(1+α%+β%) =1000×1×〔1+2%+3%〕=10500 2、查表1〔划分类型的参考数据〕可知：表1生产类型同一种零件的年产量重型零件中型零件轻型零件单件生产小批量生产中批量生产大批量生产大量生产1～55～100100～300300～10001000以上1～1010～200200～500500～50005000以上1～100100～500500～50005000～5000050000以上由于减速器箱体属于中型零件，确定箱体的生产属于大批量生产第四章 材料的选择及毛坯的制造方法的选择4.1、材料的选择 由于减速器箱体的外形及内形态相比照拟困难，而且它只是用来起连接作用和支撑作用的，综合考虑，抗拉强度小于200MPa，所以选用灰铸铁〔HT200〕,因为铸铁中的碳大局部或者全部以自由状态状石墨存在，较高强度铸铁，基体组织为珠光体,《机械加工工艺手册其次版》。

它的强度、耐磨性、耐热性均比拟好，铸造性能好，能承受较大承受力的零件端口呈灰色它具有良好铸造性能、切削加工，减磨性，加上它熔化配料简洁，本钱低、广泛用于制造构造困难慢慢和耐磨件，有由于含有石墨，石墨本身具有润滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油，使铸件有良好的耐磨性此外，由于铸件中带有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨实力进一步提高，这对于制备箱体林间具有重要意义假如没有HT200时此种材料可以用45号钢，经正火或退火处理就可以到达强度和韧性4.2、毛坯的制造方法金属型铸造：是以金属型模腔上覆以涂层作为型腔，又是辅以砂芯作内腔的铸造方法、铸造冷却速度快，铸件内部组织致密，机械性能较高，单位生产面积产量高，但零件尺寸大小，几何形态困难程度有必需限制，仅适用于成批及大量生产，一般不宜及单间或小批量生产依据零件图可知，减速箱上除主要的轴承孔使铸造的外，其它的孔都是机械加工出来的因为查表得：在大量生产的时候通孔的最小直径是30mm这些不铸造的孔留待机械加工时钻出由于减速器箱体为大批量生产，必需接受自动线机器造型，因此分型面造在轴承孔的连线上，分成上下两半，接受两箱造型铸造接受注式浇注系统，在直浇道下面设有横浇道。

浇注的时候重要的加工面应当向下，因为铸件的上外表简洁产生砂眼、气孔等为了补缩，上面设有冒口为了造型时便利拔模而设计了拔模斜度4.3、 毛坯图的绘制 机盖 毛坯的外廓尺寸：考虑其加工外廓尺寸为590×350×140mm，取机盖结合面的加工余量为5mm，凸台面加工余量为4mm，其余加工面的加工余量为4mm故 毛坯 长：590+4=594mm 宽：350+4×2=358mm 高：140+5+4=149mm机座毛坯的外廓尺寸：考虑其加工外廓尺寸为400×350×230 mm，取机座结合面的加工余量为5mm，凸台面加工余量为4mm，地脚螺栓地面加工余量为3mm，其余加工面的加工余量为4mm故毛坯 长：590+4=594mm 宽：350+2×4=358mm高：230+5+3=238mm第五章 定位基面的选择及分析5.1、定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准 精基准的选择大批大量生产的减速器箱体为了保证重要外表加工匀整，保证加工面及不加工面的位置精度保证装入的零件及箱壁留有必需间隙。

通常以底面和两定位销孔为精基准，但由于定位销孔不确定，故以底面两相对螺栓孔为精基准，实现一面两销定位，以保证精度机盖机座以结合面作为精基准 在一次安装下，可以加工除定位面以外的全部五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大局部工序的定位基准，实现基准统一这种定位基准的选择夹紧便利，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 粗基准的选择先以箱盖和箱座结合面为粗基准，加工底面及箱盖凸台面，再以箱盖凸台面及机座底面为粗基准加工两结合面这样粗基准和精基准互为基准，可以保证结合面的平行度，削减箱体装合时对合面的变形以输出轴承孔端面及其划线中心线为粗基精确定地脚螺栓孔位置5.2、各加工面基准表工件工序内容定位基准箱盖粗铣箱盖凸台面箱盖的结合面粗精铣箱盖结合面箱盖的凸台面粗精铣窥视孔端面箱盖的结合面钻攻窥视孔台阶面螺钉孔箱盖的结合面箱座粗铣机座底面机座的结合面粗精铣机座结合面机座底面粗铣机座凸台面机座结合面粗铣游标台阶面机座结合面钻地角螺栓孔机座结合面输出轴承孔端面及其划线中心线钻排油螺栓孔和游标孔机座底面及两定位地脚螺栓孔合箱后钻起吊螺钉，连接螺栓及定位销孔机座底面及两定位地脚螺栓孔起吊螺钉孔攻丝机座底面及两定位地脚螺栓孔锪连接螺栓沉头座孔机座底面及两定位地脚螺栓孔粗精铣输入轴承孔端面机座底面及两定位地脚螺栓孔粗精铣输出轴承孔端面机座底面及两定位地脚螺栓孔钻输入及输出轴承盖孔机座底面及两定位地脚螺栓孔粗精镗镗输出轴承孔机座底面及两定位地脚螺栓孔粗精镗镗输入轴承孔机座底面及两定位地脚螺栓孔输入及输出轴承盖孔攻丝机座底面及两定位地脚螺栓孔5.3、箱体加工主要工序分析 1〕箱盖结合面是箱体加工的精基准，因此粗精加工在一个工序完成。

以粗铣过的凸台面为粗基准将机盖顶起，通过柱状压头压住轴承面利用镶硬质合金的密齿刀盘铣刀进展铣削，可接受较大切削用量，因而生产率较高 2〕变速箱上各孔的加工在将变速箱机盖和机座的结合面精加工以后，就可以将变速箱合箱以后加工孔，这样可以保证变速箱上各孔的精度要求以及机座和机盖的协作要求加工时要以机座的底面和机座上的两个对角的地脚螺栓孔为定位基准，限制工件的自由度，然后用夹具将箱体夹紧，这样就可以对孔进展加工，工序简图如下列图所示：其中的机座是以底面及其两地脚螺栓孔为一。