d減速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課程名稱： 減速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 進(jìn)行日期 2009 年 9 月 15 日至 2009 年 11 月 20 日學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 所屬站點(diǎn)： 站 長(zhǎng)： 摘 要摘摘 要要箱體是機(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，彼此能協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。箱體類零件由箱座、箱蓋組成，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其上通常有一些尺寸精度和位置精度要求都比較高的定位銷孔，用作相關(guān)零件定位或在加工過程中定位，故機(jī)械加工勞動(dòng)量相當(dāng)大，困難也相當(dāng)大，對(duì)工藝人員工藝、夾具設(shè)計(jì)提出很高要求。保證零件加工質(zhì)量的前提下，提高了生產(chǎn)率，降低了

2、生產(chǎn)成本，是國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代機(jī)械加工工藝的主要發(fā)展方面方向之一。本文通過對(duì)減速機(jī)箱體零件圖及結(jié)構(gòu)形式的分析基礎(chǔ)上，對(duì)減速機(jī)箱體零件進(jìn)行工藝分析、工藝說明及加工過程的技術(shù)要求和精度分析。同時(shí)以 WH212 型號(hào)減速機(jī)為例進(jìn)行工藝過程設(shè)計(jì)，編寫相應(yīng)工藝卡片；其次再對(duì)減速機(jī)箱體的底孔、軸承孔的加工進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)與精度和誤差分析，實(shí)踐證明，該工藝與夾具設(shè)計(jì)結(jié)果能應(yīng)用于生產(chǎn)要求。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞： 減速機(jī)；加工工藝；定位；夾具設(shè)計(jì) AbstractAbstractBox is the basis of machines and components parts, which makes many parts a

3、re linked into a whole, and make it maintain the correct mutual position, in a coordinated manner with each other movements. Box-type parts are composed of the box seat, lid, whose structure is relatively complex, usually a number of dimensional accuracy and location of the relatively high precision

4、 positioning pin holes, as the relevant parts location or in the process of positioning. Therefore, it is difficult for process workers to design the process and fixture design.This Paper requires that with quality beg development, with benefits seek to live on to store , under the prerequisite of g

5、uaranteeing the quality of element processing, have raised productivity and reduced production cost, is one of mainly direction of domestic and international modern machining technology developing. Through knowing and analysis the configuration of the casing part drawing for WH212 gear reducer，so as

6、 to analysis the process，make process explanation and analysis the technical requirement and the precision of gear reducer. Then, carry out the design of clamping apparatus and analysis the precision and error for the processing of bearing hole and the base hole of the casing of gear reducer， this t

7、echnology and the design result of clamping apparatus can apply in production requirement.Key words: gear reduce; processing technology; fixed position; Tongs design目 錄I目目 錄錄摘 要.IABSTRACT .I目 錄.I第一章 緒論.11.1 機(jī)械加工工藝概述.11.2 機(jī)械加工工藝的發(fā)展前景.21.3 減速機(jī)箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn).21.4 箱體的主要加工.31.4.1 箱體的平面加工.31.4.2 主軸孔的加工.31.4.3 孔系加

8、工.4第二章 減速機(jī)箱體加工工藝過程分析.52.1 箱體的材料、毛坯及熱處理.52.1.1 毛坯種類的確定。.52.1.2 毛坯的形狀及尺寸的確定：.52.1.3 毛坯的材料熱處理.62.2 減速機(jī)箱體的主要技術(shù)要求.62.3 減速機(jī)箱體的機(jī)械加工工藝過程.72.4 零件圖分析.82.5 減速機(jī)加工的工藝路線.82.5.1 加工方法的選擇.82.5.2 加工階段的劃分.92.5.3 工序的集中與分散.102.5.4 加工順序的安排.10第三章 定位基準(zhǔn)的選擇.143.1 粗基準(zhǔn)的選擇.143.2 精基準(zhǔn)的選擇.14第四章 加工余量和工序尺寸的確定.164.1 加工余量的確定.164.2 尺寸鏈

9、的計(jì)算.16第五章 夾具設(shè)計(jì)概述.185.1 機(jī)床夾具的概念.18目 錄5.2 機(jī)床夾具的分類.185.3 機(jī)床夾具的作用.185.4 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程.185.5 減速機(jī)箱體夾具設(shè)計(jì).19第六章 鉆床夾具設(shè)計(jì).206.1 設(shè)計(jì)任務(wù)分析.206.2 設(shè)計(jì)方案論證.206.3 切削力及夾緊力的計(jì)算.206.4 設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明.216.5 結(jié)構(gòu)分析.216.6 夾具的公差.216.7 工序精度分析.22第七章 鏜床夾具設(shè)計(jì).247.1 結(jié)構(gòu)分析.247.2 夾具的結(jié)構(gòu)類型.247.3 夾緊力大小的確定原則.257.4 定位銷尺寸確定與高度計(jì)算.277.4.1 定位銷尺寸的確定.277.4.2

10、 定位銷高度的計(jì)算.28致 謝.30參考文獻(xiàn).31江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)1第一章第一章 緒論緒論1.1 機(jī)械加工工藝概述機(jī)械加工工藝概述機(jī)械加工工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，直接改變?cè)牧希ɑ蛎鳎┬螤?、尺寸和性能，使之變?yōu)槌善返倪^程。它是生產(chǎn)過程的主要部分。例如毛坯的鑄造、鍛造和焊接；改變材料性能的熱處理；零件的機(jī)械加工等，都屬于工藝過程。工藝過程又是由一個(gè)或若干個(gè)順序排列的工序組成的。一、工序工序是工藝過程的基本組成單位。所謂工序是指在一個(gè)工作地點(diǎn)，對(duì)一個(gè)或一組工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。構(gòu)成一個(gè)工序的主要特點(diǎn)是不改變加工對(duì)象、設(shè)備和操作者，而且工序的內(nèi)容是連續(xù)完成的。二、生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型通常分

11、為三類。1單件生產(chǎn) 單個(gè)地生產(chǎn)某個(gè)零件，很少重復(fù)地生產(chǎn)。2成批生產(chǎn) 成批地制造相同的零件的生產(chǎn)。3大量生產(chǎn) 當(dāng)產(chǎn)品的制造數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常是重復(fù)進(jìn)行一種零件的某一工序的生產(chǎn)。擬定零件的工藝過程時(shí)，由于零件的生產(chǎn)類型不同，所采用的加方法、機(jī)床設(shè)備、工夾量具、毛坯及對(duì)工人的技術(shù)要求等，都有很大的不同。三、加工余量為了加工出合格的零件，必須從毛坯上切去的那層金屬的厚度，稱為加工余量。加工余量又可分為工序余量和總余量。某工序中需要切除的那層金屬厚度，稱為該工序的加工余量。從毛坯到成品總共需要切除的余量，稱為總余量，等于相應(yīng)表面各工序余量之和。在工件上留加工余量的目的是為了切除上一道工序所留下

12、來的加工誤差和表面缺陷，如鑄件表面冷硬層、氣孔、夾砂層，鍛件表面的氧化皮、脫碳層、表面裂紋，切削加工后的內(nèi)應(yīng)力層和表面粗糙度等。從而提高工件的精度和表面粗糙度。加工余量的大小對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率均有較大影響。加工余量過大，不僅增加了機(jī)械加工的勞動(dòng)量，降低了生產(chǎn)率，而且增加了材料、工具和電力消耗，提高了加工成本。若加工余量過小，則既不能消除上道工序的各種缺陷和誤差，又不能補(bǔ)償本工序加工時(shí)的裝夾誤差，造成廢品。其選取原則是在保證質(zhì)量的前提下，使余量盡可能小。一般說來，越是精加工，工序余量越小。四、基準(zhǔn)機(jī)械零件是由若干個(gè)表面組成的，研究零件表面的相對(duì)關(guān)系，必須確定一個(gè)基準(zhǔn)，基準(zhǔn)是零件上用來確定其它點(diǎn)

13、、線、面的位置所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功錢?。簻p速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)2能，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩類。在零件圖上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2工藝基準(zhǔn)零件在加工和裝配過程中所使用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同又分為裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)及定位基準(zhǔn)。五、擬定工藝路線的一般原則機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定，大體可分為兩個(gè)步驟。首先是擬定零件加工的工藝路線，然后再確定每一道工序的工序尺寸、所用設(shè)備和工藝裝備以及切削規(guī)范、工時(shí)定額等。這兩個(gè)步驟是互相聯(lián)系的，應(yīng)進(jìn)行綜合分析。工藝路線的擬定是制定工藝過程的總體布局，主要任務(wù)是選擇各個(gè)表面的加工方法，確定各個(gè)表

14、面的加工順序，以及整個(gè)工藝過程中工序數(shù)目的多少等。1.2 機(jī)械加工工藝的發(fā)展前景機(jī)械加工工藝的發(fā)展前景機(jī)械制造是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門科技進(jìn)步的基礎(chǔ)。在現(xiàn)代條件下機(jī)械制造的發(fā)展方向是開發(fā)工藝可行性廣、能保證各種原料消耗最少、可靠性和自動(dòng)化精度高的新一代的技術(shù)。機(jī)械制造工藝及其實(shí)現(xiàn)組織形成的發(fā)展趨勢(shì)，在很大程度上取決于機(jī)器結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向和它的技術(shù)使用特征。機(jī)器制造中的科技進(jìn)步將促進(jìn)以計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)全盤自動(dòng)化為基礎(chǔ)的工序少和能節(jié)約資源的工藝的建立和推廣。機(jī)器制造工藝和組織的遠(yuǎn)景發(fā)展的概念是考慮在集管理、信息和技術(shù)為體的基礎(chǔ)上建立全盤自動(dòng)化工廠，將最終產(chǎn)品的各個(gè)加工階段連接起來。這時(shí)， 在科技發(fā)展現(xiàn)階段的自動(dòng)

15、化工廠將不是無人企業(yè)。由人服務(wù)和管理的體系和機(jī)器會(huì)發(fā)揮作用。新的智能型和集成型的生產(chǎn)手段與高度熟練的工作人員相結(jié)合，將在市場(chǎng)需求變化的條件下創(chuàng)造出滿足技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求的先決條件。在先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家中，毛坯生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)表明今后毛坯生產(chǎn)決定性的發(fā)展方向是力圖在經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi)，使毛坯接近成品零件的尺寸形狀。這可降低金屬消耗量，減少加工余量和毛坯及鐵屑的運(yùn)輸費(fèi)用。 這樣，最終會(huì)提高生產(chǎn)率，降低零件的加工成本。對(duì)于毛坯生產(chǎn)，其特點(diǎn)主要是擴(kuò)大新的先進(jìn)的節(jié)約資源的工藝過程應(yīng)用領(lǐng)域。采用電子技術(shù)管理切削加工過程， 提高了對(duì)毛坯質(zhì)量和精度的要求。這將使其加工工藝得到必要的完善，在不久的將來， ，精密金屬模鑄

16、造和壓力鑄造將取代沙型鑄造。有發(fā)展前途的制取毛壞的方法將會(huì)得到發(fā)展，其中包括等靜壓法、金屬的壓力噴射成型擠壓、清密沖壓、預(yù)熱推擠方法等。金屬切削加工將被比較經(jīng)濟(jì)的制取零件的方法， 如冷推擠所取代。但由于所用設(shè)備昂貴，金屬切削機(jī)床上的加工工藝的發(fā)展前景在很大程度上與擴(kuò)大有效采用現(xiàn)有工藝方法的范圍緊密相關(guān)。1.3 減速機(jī)箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)減速機(jī)箱體結(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，彼此能協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng).常見的箱體零件有：各種形式的機(jī)床主軸江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)3箱.減速箱和變速箱等。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

17、相同的特點(diǎn)：1.1.尺寸較大尺寸較大箱體通常是機(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(zhǎng)達(dá)56m，寬 34m，重 5060 噸，正因?yàn)樗且粋€(gè)母體，所以它是機(jī)器整體的最大零件。2.形狀復(fù)雜形狀復(fù)雜其復(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，盡量縮小體積，有時(shí)為了減少機(jī)械加工量或減輕零件的重量，而又要保證足夠的剛度，常在鑄造時(shí)減小壁的厚度，再在必要的地方加筋板、凸臺(tái)、凸邊等結(jié)構(gòu)來滿足工藝與力的要求。3.精度要求精度要求減速機(jī)箱體上有許多軸孔，這些軸承支承孔，必須具備較高的尺寸精度、幾何形狀精度及較低的表面粗糙度值，否則將直接影響到軸的外圓

18、與孔的配合精度，使軸的旋轉(zhuǎn)精度降低。同軸孔的孔與孔之間達(dá)不到一定的同軸度要求，不僅軸的裝配困難，而且會(huì)使軸的旋轉(zhuǎn)狀況惡化，磨損加劇，溫度升高，影響配合精度和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。4.有許多緊固螺釘定位箱孔有許多緊固螺釘定位箱孔這些孔雖然沒有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上，有時(shí)給加工帶來很大的困難。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。1.4 箱體的主要加工箱體的主要加工1.4.1 箱體的平面加工箱體的平面加工箱體平面的粗加工和半精加工常選擇刨削和銑削加工。刨削箱體平面的主要特點(diǎn)是：刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；機(jī)床調(diào)整方便

19、；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。箱體平面銑削加工的生產(chǎn)率比刨削高。在成批生產(chǎn)中，常采用銑削加工。當(dāng)批量較大時(shí)，常在多軸龍門銑床上用幾把銑刀同時(shí)加工幾個(gè)平面，即保證了平面間的位置精度，又提高了生產(chǎn)率。1.4.2 主軸孔的加工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） 。目前機(jī)床主軸箱主軸孔的精加工方案有：精鏜浮動(dòng)鏜；金剛鏜珩磨；金剛鏜錢?。簻p速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)4滾壓。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)

20、”性質(zhì)，這對(duì)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。孔的位置精度應(yīng)由前一工序（或工步）予以保證。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。若設(shè)備條件不足，也應(yīng)在半精鏜之后，把被夾緊的工件松開，以便使夾緊壓力或內(nèi)應(yīng)力造成的工件變形在精鏜工序中得以糾正。1.4.3 孔系加工孔系加工箱體的孔系，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。平行孔系主要技術(shù)要求是各平行孔中心線之間以及孔中心線與基準(zhǔn)面之間的尺寸精度和平行精度根據(jù)生產(chǎn)類型的不同，可以在普通鏜床上或?qū)Ｓ苗M床上加工。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。為了提高劃線找正的精度，

21、可采用試切法，雖然精度有所提高，但由于劃線、試切、測(cè)量都要消耗較多的時(shí)間，所以生產(chǎn)率仍很低。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(cè)量裝置（如數(shù)顯等）后，可以較大地提高其坐標(biāo)位移精度。必須指出，采用坐標(biāo)法加工孔系時(shí)，原始孔和加工順序的選定是很重要的。因?yàn)?，各排孔的孔距是靠坐?biāo)尺寸保證的。坐標(biāo)尺寸的積累誤差會(huì)影響孔距精度。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。成批或大量生產(chǎn)箱體時(shí)，加工孔系都采用鏜模。孔距精度主要取決于鏜模的精度和安裝質(zhì)量。雖然鏜模制造比較復(fù)雜，造價(jià)較高，但可利用精度不高的機(jī)床加工出精度較高的工件。因此，在某些情況下，

22、小批生產(chǎn)也可考慮使用鏜模加工平行孔系。同軸孔系的主要技術(shù)要求是各孔的同軸度精度。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：1.從箱體一端進(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(tái)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(duì)于箱壁較近的同軸孔，可采用導(dǎo)向套加工同軸孔。對(duì)于大型箱體，可利用鏜床后立柱導(dǎo)套支承鏜桿。2.從箱體兩端進(jìn)行鏜孔 一般是采用“調(diào)頭鏜” 使工件在一次安裝下，鏜完一端的孔后，將鏜床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)1800，再鏜另一端的孔。具體辦法

23、是：加工好一端孔后，將工件退出主軸，使工作臺(tái)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。江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)5“調(diào)頭鏜”不用夾具和長(zhǎng)刀桿，鏜桿懸伸長(zhǎng)度短，剛性好。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。錢?。簻p速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)6第二章第二章 減速機(jī)箱體加工工藝過程分析減速機(jī)箱體加工工藝過程分析2.1 箱體的材料、毛坯及熱處理箱體的材料、毛坯及熱處理2.1.1 毛坯種類的確定。毛坯種類的確定。常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時(shí)，一般要綜合考慮以下幾個(gè)因素：（1）依據(jù)零件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。例如，

24、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。（2）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(jiǎn)單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類零件一般都采用鍛件。（3）依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡(jiǎn)單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。（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。冶金礦山機(jī)械中應(yīng)用最多的減速機(jī)是平行軸孔圓柱齒輪臥式的，箱體是分離式結(jié)構(gòu)。毛坯常用 HT15或 HT

25、2040 灰口鑄鐵制作，但在一些輕載荷的機(jī)器中所用的減速機(jī)體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。如蝸桿、蝸輪減速機(jī)。其毛坯的材料常用 HT2040 灰口鑄鐵制作。減速箱箱體為了減輕重量常將上蓋分為軸承座和罩蓋兩部分。軸承采用鑄件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。本課題中以 WH212 型減速機(jī)為工藝及夾具設(shè)計(jì)對(duì)象，因其是大批量的生產(chǎn)，材料為HT2040 用鑄造成型。2.1.2 毛坯的形狀及尺寸的確定：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(duì)于外型尺寸）或減去（對(duì)內(nèi)腔尺寸）加工余量。毛坯的形狀盡可能與零件相適應(yīng)。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(duì)于形狀不易

26、裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件要考慮增加工藝搭子。（2）為了提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率，有些小零件可以做成一坯多件。（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。例如連桿與連桿蓋在一起模鍛，待加工到一定程度再切割分開。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)7的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。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。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。2.1.3 毛坯的材

27、料熱處理毛坯的材料熱處理長(zhǎng)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。最常用的是 HT2040，HT2547，當(dāng)載荷較大時(shí)，采用 HT3054，HT3561 高強(qiáng)鑄鐵。箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當(dāng)零件尺寸和重量很大無法采用整體鑄件（受鑄造能力的限制）時(shí)，可以采用焊接結(jié)構(gòu)件，它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊接的方法連成一整體毛坯。焊接結(jié)構(gòu)有鑄焊、鑄煅焊、煅焊等。采用焊接結(jié)構(gòu)可以用小的鑄造設(shè)備制造出大型毛坯，解決鑄造生產(chǎn)能力不足的問題。焊前對(duì)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。

28、毛坯未進(jìn)入機(jī)械加工車間之前，為不消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，對(duì)毛坯應(yīng)進(jìn)行人工實(shí)效處理，對(duì)某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進(jìn)行時(shí)效處理。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)。特別是主要加工面要求更高。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。2.2 減速機(jī)箱體的主要技術(shù)要求減速機(jī)箱體的主要技術(shù)要求分離的減速機(jī)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。對(duì)這些加工部位的技術(shù)要求有：1、減速機(jī)箱體、機(jī)蓋的上平面與結(jié)合面及機(jī)體的底面與結(jié)合面必須平行，其誤差一超過 0.06/1000mm2、減速機(jī)箱體結(jié)合面的表面粗糙度 R

29、a 值不超過兩結(jié)合面間隙不超過 0.03mm，取0.02mm。3、軸承支承孔的軸線必須在結(jié)合面上，其誤差不超過0.2mm。4、軸承支承孔的尺寸公差一般為 HT，表面粗糙度 Ra 小于 1.6m，圓柱度誤差不超過孔徑公差的一半，孔距精度允許公差為0.03mm0.05mm.5、減速機(jī)箱體的底面是安裝基準(zhǔn)，保證精度為 0.2mm.6、減速機(jī)箱體各表面上的螺孔均有位置度要求，其位置度公差為 0.15mm錢?。簻p速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)82.3 減速機(jī)箱體的機(jī)械加工工藝過程減速機(jī)箱體的機(jī)械加工工藝過程圖 2-1 減速機(jī)機(jī)座零件圖圖 2-2 減速機(jī)機(jī)蓋零件圖江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)91、主要孔裝軸承支承孔

30、2-110-0.0250.012、主要平面底座的底面和結(jié)合面，箱蓋的結(jié)合面和頂部為孔面，支承孔的端面等。3、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(tái)面等。軸承支承孔通常在鏜床上鏜削；加工連接孔、螺孔、銷釘在鉆床上進(jìn)行，主要平面通常在龍門銑削，支承孔端面可以在鏜孔同一次安裝中加工出來。減速機(jī)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。此處還應(yīng)考慮車間的條件，中間有無熱處理工序。由圖可知，減速機(jī)箱體整個(gè)加工工藝過程分為兩大階段，先對(duì)箱蓋和機(jī)體分別進(jìn)行加工，而后合箱對(duì)整體箱進(jìn)行加工。第一階段主要完成平面、緊固孔、油塞孔和油標(biāo)的加工，為整體合箱做準(zhǔn)備。第二

31、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。2.4 零件圖分析零件圖分析1.110-0.0250.01兩軸孔的圓度公差 0.01mm，圓柱度公差為 0.01mm;2.上箱體結(jié)合面對(duì) E 面的位置度公差為 0.2mm;3.110的軸心線對(duì) C、D 端面的垂直度公差為 0.08mm，對(duì)另一軸心線的垂直度01. 0025. 0為 0.046mm;4.110的軸心線對(duì) A、B 的垂直度公差為 0.08mm;01. 0025. 05.下箱體結(jié)合面對(duì) C 面的位置度公差為 0.2m

32、m;6.鑄件人工時(shí)效處理； 7.零件材料 TH-40;8.箱體做煤油參漏試驗(yàn)。2.5 減速機(jī)加工的工藝路線減速機(jī)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。在擬定時(shí)應(yīng)充分調(diào)查研究。多提幾個(gè)方案，加以分析比較確定一個(gè)最合理方案。擬定工藝路線要考慮解決以下幾個(gè)問題：2.5.1 加工方法的選擇加工方法的選擇在選擇各表面的加工方法時(shí)，要綜合考慮以下因素（1）要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。（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。在單件小批量生錢巍：減速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)10產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方

33、法。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。（3）要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如，淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。（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。此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。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 1-1） 。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為 IT6，表面粗糙度為 Ra0.63m

34、，并要求淬硬時(shí)，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車半精車淬火粗磨。2.5.2 加工階段的劃分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)。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為 IT11IT12。粗糙度為Ra80100m。(2

35、)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。半精加工的公差等級(jí)為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m(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，使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后，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 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25m.(4)光整加工階段對(duì)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(duì)尺度精度改善很少。一般不

36、能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級(jí)一般為 IT5IT6，表面粗糙度為Ra1.250.32m。江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)11此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。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。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段

37、可以安排鉆小空之類的粗加工。2.5.3 工序的集中與分散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。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。(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(jiǎn)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。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。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。(2)工序分散的特點(diǎn)工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。

38、簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。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。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。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。2.5.4 加工順序的安排加工順序的安排零件的加工

39、過程通常包括機(jī)械加工工序，熱處理工序，以及輔助工序。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。2) 先加工基準(zhǔn)面后加工其它面。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。例如，軸類零件通常都是先加工出兩端面的頂針孔然，然后以頂針孔錢?。簻p速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)12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。3) 先主后次。先安排主要的表面的加工。主要表面指裝配基準(zhǔn)面，工作表面等；次要表面指鍵槽、

40、緊固用的螺孔和光孔等。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。精加工之前。這樣可以保護(hù)主要表面的光潔。此外，為了保證加工質(zhì)量要求，有些特殊零件的表面的最后精加工必須安排在部件裝配之后或總裝過程進(jìn)行。如內(nèi)燃機(jī)連桿的精鏜應(yīng)放在連桿蓋組裝后進(jìn)行。用作兩個(gè)連接件定位銷孔，應(yīng)在總裝時(shí)，將兩個(gè)連接件相配在一起，鉆削、鉸削加工，然后裝上銷子。(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。有以下幾種情況：1) 退火與正火通常安排在粗加工之前。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。2) 調(diào)質(zhì)一般安排在粗加工之后，半精加工之前進(jìn)行。調(diào)

41、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。3)時(shí)效處理。一般鑄件通常安排在粗加工之后。高精度復(fù)雜鑄件應(yīng)在半精加工之前后各安排一次。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。時(shí)效處理的目的是消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定零件精度。4) 淬火。分整體淬火，表面淬火和滲碳淬火。一般安排在精加工與半精加工之間進(jìn)行。表面淬火之前常要進(jìn)行調(diào)質(zhì)及正火處理。淬火的目的是為了使零件獲得高的硬度和耐磨性。5) 淡化。安排在精細(xì)磨之前。淡化前還需要安排調(diào)質(zhì)處理，淡化能提高零件硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和抗蝕性。6) 發(fā)蘭。表面鍍層等表面處

42、理。應(yīng)安排在工藝過程之后。(3) 輔助工序的安排檢驗(yàn)工序是重要的輔助工序，除每道工序操作者自檢外，還應(yīng)在下列加工階段，專門安排檢驗(yàn)工序。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。輔助工序還有去毛刺、清洗、涂防銹油、油漆等，應(yīng)分別安排于工藝過程所需之處。表 2-1 為底座及箱體工藝過程。表 2-1 減速機(jī) WH212 機(jī)座的工藝過程工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容工藝裝備1鑄造江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)132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。銑結(jié)合

43、面，留磨削余量（注意尺寸 14 和 30mm）專用銑床6粗銑、半精銑以結(jié)合面及軸承孔定位，裝夾工件銑底面。保證高度尺寸 1600.036mm(工藝尺寸)專用銑床7鉆鉆低面 4-19mm 孔，其中兩個(gè)鉸至19.50+0.01mm(工藝用)刮平 36專用鉆床8鉆以底面及銷釘定位，鉆 4-11 刮背面25，鉆 4-13 刮背面 28專用鉆床9鉆以兩個(gè)工藝孔及底面定位，加緊工件，鉆、鉸 25mm 測(cè)油孔，锪 56mm 深 2mm.鉆、攻 3-M6 深 10mm，鉆、攻 2-M16x1.5 底孔，刮平 25mm專用鉆床10磨以一面兩孔定位，裝夾工件。磨結(jié)合面保證尺寸 1600.036mm專用磨床11鉗工

44、箱體底部用煤油做參漏試驗(yàn)12檢查檢查各部尺寸及精度表 2-2 減速機(jī) WH212 箱體的工藝過程工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容工藝裝備 1鉗將箱蓋，箱體對(duì)準(zhǔn)合箱，用 4-M10，4-M12的螺栓，螺母緊固 2 鉆鉸 2- 6mm，1：50 錐，裝入錐銷專用鉆床 3鉗將箱蓋，箱體做標(biāo)記編號(hào) 4粗銑、半精銑以底面與兩孔定位，按底面一邊找正。夾緊工件，兼顧一面的加工尺寸，銑另一端面，保證尺寸 230 029. 0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。夾緊工件，兼顧一面的加工尺寸，銑另一端面，保證尺寸 285 032. 0專用銑床 6粗鏜以底面定位，以加工過的端面找正，裝夾工件，粗鏜

45、 2-110軸承孔，留加工余量01. 0025. 0專用鏜床錢?。簻p速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)140.30.4mm。保證兩軸中心線的垂直度公差0.3mm 保證結(jié)合面與軸承孔的位置度公差為0.2mm 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 2-110軸承孔，留加工余量01. 0025. 00.10.2mm。保證兩軸中心線的垂直度公差0.3mm 保證結(jié)合面與軸承孔的位置度公差為0.2mm 專用鏜床 8精鏜以底面定位，以加工過的端面找正，裝夾工件，按結(jié)合面精確對(duì)刀（保證結(jié)合面與軸承孔的位置度公差為 0.2mm）精鏜 2-110mm01. 0025. 0專用鏜床 9鉆用底面與兩銷

46、釘定位用鉆摸板鉆、攻蝸桿軸承孔端面螺孔專用鉆床 10鉆鉆、攻蝸輪軸承孔端面螺孔專用鉆床 11鉆用帶有錐度的直徑為 120130mm 的 90度的鉆锪鉆锪軸承孔內(nèi)邊緣倒角 4-1x45 度專用鉆床 12鉗拆箱、清理飛邊、毛刺13鉗合箱、裝錐銷緊固 14檢驗(yàn)檢查個(gè)部尺寸及精度 15入庫(kù)入庫(kù)江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)15第三章第三章 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇在制定工藝過程時(shí)，選擇定位基準(zhǔn)的主要目的是為了保證加工表面的位置精度。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。定位基準(zhǔn)的選擇包括粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇。3.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(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

47、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。粗基準(zhǔn)選擇的原則是：1.選擇應(yīng)加工表面為粗基準(zhǔn)。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。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。2.選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。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。3.應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該

48、面有足夠的加工余量。4.應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。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。5.粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。箱體粗基準(zhǔn)選擇要求：在保證各加工表面均有加工余量的前提下，使主要孔加工余量均勻；裝入箱體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)零件應(yīng)與箱體內(nèi)壁有足夠間隙；此外還應(yīng)保證定位、夾緊可靠。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)。減速箱體加工的第一個(gè)面是蓋或底座的結(jié)合面，由于 分離式箱體軸承孔的毛坯孔分布在蓋和底座兩個(gè)不同的部分上很不規(guī)則，因而在加工蓋和底座

49、的結(jié)合面時(shí)無法用主要孔的毛坯作粗基準(zhǔn)。而是用頂面與底面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證結(jié)合面加工后凸緣的厚度叫均勻。3.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(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。精基準(zhǔn)選擇的原則是：基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則。應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間錢?。簻p速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)16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。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。

50、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?；榛鶞?zhǔn)的原則。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。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準(zhǔn)原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。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，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。箱體上孔與孔、孔與平面、

51、平面與平面之間都有較高的位置精度要求，這些要求的保證與精基準(zhǔn)的選擇有很大的關(guān)系。為此，通常優(yōu)先考慮“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。使具有相互位置精度要求的大部分工序，盡可能用同一組基準(zhǔn)定位。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。例如車床主軸箱可以選用裝配基面的底面做定位基準(zhǔn)，在大批量生產(chǎn)中，則選用主軸箱頂面和 兩定位銷為定位基準(zhǔn)。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(duì)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

52、面為主要定位基準(zhǔn)。若箱體尺寸較小而批量很大時(shí)，可與底面上的兩定位孔組成典型的一面兩孔定位方式。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。 江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)17第四章第四章 加工余量和工序尺寸的確定加工余量和工序尺寸的確定4.1 加工余量的確定加工余量的確定查機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)1.頂面與結(jié)合面的加工余量磨削余量 0250.06mm IT8 表面粗糙度 1.6半精銑余量 2x1.50.25mm IT10 表面粗糙度 3.2粗銑余量 2x50.50mm IT11 表面粗糙度 6.32.下箱體結(jié)合面與底面的加工余量（查表

53、4-34，4-37）磨削余量 0250.06mm IT8 表面粗糙度 1.6 半精銑余量 2x1.50.25mm IT10 表面粗糙度 3.2粗銑余量 2x50.50mm IT11 表面粗糙度 6.33箱體左右端面的加工余量半精銑余量 2x1.50.25mm IT10 表面粗糙度 3.2粗銑余量 2x50.50mm IT11 表面粗糙度 6.3 4箱體前后端面的加工余量半精銑余量 2x1.50.25mm IT10 表面粗糙度 3.2粗銑余量 2x50.50mm IT11 表面粗糙度 6.35兩軸承孔的加工余量精鏜 0.40.05mm IT7 表面粗糙度 0.8半精鏜 1.50.25mm IT9

54、 表面粗糙度 3.2粗鏜 50.5mm IT11 表面粗糙度 6.34.2 尺寸鏈的計(jì)算尺寸鏈的計(jì)算兩中心面與底面的尺寸鏈計(jì)算尺寸鏈圖 N=A +A12 =160+120則 N=280N=+ssA1xA2N=0.054+0.063s =0.117-=-xA1xA1sA2=-0.054-0.0063=-0.117錢?。簻p速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)18所以的尺寸及公差為 2800.117s2.觀油孔的尺寸鏈的計(jì)算。尺寸鏈圖 N=+A1A2=N-A1A2=28-12.5=15.5=+NsAs1As2 =0.046-0.033 =0.013 -=+NxAx1As2 =-0.046+0.033 =-

55、0.013江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)19第五章第五章 夾具設(shè)計(jì)概述夾具設(shè)計(jì)概述5.1 機(jī)床夾具的概念機(jī)床夾具的概念在零件的加工中，為了迅速、準(zhǔn)確地確定工件在機(jī)床上的位置，進(jìn)而正確地確定工件與機(jī)床、刀具的相對(duì)位置關(guān)系，并在加工中始終保持這個(gè)正確位置的工藝裝備稱為機(jī)床夾具。5.2 機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具的種類很多，按機(jī)床夾具的通用特性分類，這是一種基本的分類方法，主要反映機(jī)床夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，是我們選擇夾具的主要依據(jù)。(1)通用夾具 通用夾具是指夾具的結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，具有一定通用性的夾具。如三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、萬能分度頭、機(jī)用虎鉗、項(xiàng)尖、中心架、跟刀架、回轉(zhuǎn)

56、工作臺(tái)、電磁吸盤等。此類夾具的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性較強(qiáng)，不需調(diào)整或稍加訶整即可用來裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的多種工件。但其缺點(diǎn)也非常明顯：裝夾時(shí)常常需要輔以人工找正工件位置，故加工精度不高、生產(chǎn)效率低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件。所以其應(yīng)用范圍僅限于單件小批量生產(chǎn)。這類夾具作為機(jī)床附件已經(jīng)商品化。(2)專用夾具 專用夾具是針對(duì)某一工件某一工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的機(jī)床夾具。這類夾具專用性強(qiáng)、操作迅速方便。其優(yōu)點(diǎn)是在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的進(jìn)口軸承生產(chǎn)中可獲得較高的加工精度和生產(chǎn)率，對(duì)工人的技術(shù)水平要求也相對(duì)較低。其缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)制 J2NN、夾具制造費(fèi)用較高。由于專用夾具的針對(duì)性極強(qiáng)、沒有通用性，很明

57、顯只能適用于產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定的大批量生產(chǎn)中。5.3 機(jī)床夾具的作用機(jī)床夾具的作用（1）保證加工精度 用機(jī)床夾具裝夾工件，能準(zhǔn)確確定工件與刀具、機(jī)床之間的相對(duì)位置關(guān)系，可以保證加工精度。（2）提高生產(chǎn)效率 機(jī)床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。（3）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 機(jī)床夾具采用機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)夾緊裝置，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。（4）擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 利用機(jī)床夾具，能擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍，例如，在車床或鉆床上使用鏜?？梢源骁M床鏜孔，使車床、鉆床具有鏜床的功能。5.4 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程夾具的設(shè)計(jì)過程主要包括工件加工任務(wù)分析，工件在夾具中的定位，工件在夾具中的夾

58、緊，夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀和計(jì)算等。錢?。簻p速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)205.5 減速機(jī)箱體夾具設(shè)計(jì)減速機(jī)箱體夾具設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)減速機(jī)箱體上的孔進(jìn)行鉆床夾具和鏜床夾具設(shè)計(jì)。一個(gè)是設(shè)計(jì)在成批生產(chǎn)條件下，在專用立式鉆床上減速機(jī)底孔 19 的鉆床夾具，第二個(gè)加工工件為減速機(jī)箱體工件兩直徑均為 110mm 的同軸孔。江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)21第六章第六章 鉆床夾具設(shè)計(jì)鉆床夾具設(shè)計(jì)6.1 設(shè)計(jì)任務(wù)分析設(shè)計(jì)任務(wù)分析1、19 為自由尺寸,可一次鉆削保證.該孔在軸線方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是以鉆套的中心線.徑線的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是以軸承孔與另一端面。2、面銑結(jié)合面是前一工序已完成的尺寸,本工序的后續(xù)工序是以孔 19 為底

59、孔鉆結(jié)合面孔，4-11，4-13。 3、專用鉆床的最大鉆孔直徑為 25mm.主軸端面到工作臺(tái)面的最大距離 H=700mm,工作臺(tái)面尺寸為 375x500mm2，其空間尺寸完全滿足夾具的布置和加工范圍的要求。 4、本工序是對(duì)四個(gè)孔進(jìn)行加工，采取移動(dòng)的夾具，鉆模板選用旋式；使用快換鉆套。6.2 設(shè)計(jì)方案論證設(shè)計(jì)方案論證1、定位基準(zhǔn)的選擇工序結(jié)合面是已加工過的平面，且又是本工序要加工的孔 19mm 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，按照基準(zhǔn)重合原則選擇它作為定位基準(zhǔn)是比較恰當(dāng)?shù)?。若定位元件采?110 的軸承孔，則基準(zhǔn)不重合。因此，選擇結(jié)合面與軸承端面作為定位比較合理。2、夾緊結(jié)構(gòu)的確定當(dāng)定位心軸水平放置時(shí)，在專用鉆床上

60、鉆 19 mm 孔的鉆前力和扭矩力均由重力與外力來承擔(dān)，這時(shí)工件的夾緊可以有兩種方案：在箱體的底面上，采用壓板壓緊，夾緊力與切削力處于平行狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝卸工件比較麻煩。在箱體的底面上采用螺紋夾緊裝置，加緊力與切削力平行，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。裝卸工件比較容易。6.3 切削力及夾緊力的計(jì)算切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：麻花鉆，dw=19mm,則 F=9.8154.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0Fz (切削手冊(cè))查表得：d0=19mm,ae=195, af =0.2, ap =9.5mm, Fz =1.06 所以：F=(9.8154.52.50.90.20.74192201.06)

61、 19=79401N查表可得，銑削水平分力，垂直分力，軸向力與圓周分力的比值：FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53故 FL=0.8 FE =0.879401=63521N FV=0.6 FE=0.679401=47640N FX =0.53 FE=0.5379401=42082N錢巍：減速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)22在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù) K=K1K2K3K4 式中：K1 基本安全系數(shù)，2.5 K2加工性質(zhì)系數(shù)，1.1 K3刀具鈍化系數(shù)，1.1 K2斷續(xù)切削系數(shù)，1.1則 F/=K FH=2.51.11.11.163521 =2

62、11366N選用螺旋板夾緊機(jī)構(gòu)，故夾緊力 fN=1/2 F/ f 為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，f=0.25則 N=0.52113660.25=52841N6.4 設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為降低成本，可選用手動(dòng)螺釘夾緊，本道工序的銑床夾具就是選擇了手動(dòng)螺旋板夾緊機(jī)構(gòu)。由于本工序是粗加工，切削力比較大，為夾緊工件，勢(shì)必要求工人在夾緊工件時(shí)更加吃力，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，因此應(yīng)設(shè)法降低切削力?？梢圆扇〉拇胧┦翘岣呙鞯闹圃炀?，使最大切削深度降低，以降低切削力。夾具上裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對(duì)刀（與塞尺配合使用）6.5 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析按設(shè)計(jì)步驟，

63、先在各視圖部位用雙點(diǎn)劃線畫出工件的外形，然后圍繞工件的布置定位，加緊和導(dǎo)向元件再進(jìn)一步考慮零件的裝卸，各部件結(jié)構(gòu)單元的劃分，加工時(shí)操作的方便和結(jié)構(gòu)工藝性的問題使整個(gè)夾具設(shè)計(jì)形成一個(gè)整體。1、夾具采用分鑄式鑄件組合的結(jié)構(gòu)。鑄造簡(jiǎn)單，剛性較好。為保證鑄件壁厚均勻，內(nèi)腔掏空；為減少加工面，各部件的結(jié)合面處設(shè)置鑄件凸臺(tái)。2、定位板和定位釘安裝在夾具體的底面與側(cè)面并通過夾具體的孔與底面的平行度，保證工件底面與夾具底面的平行度。3、為了便于裝卸零件，夾具采用了鉸鏈?zhǔn)降你@模板結(jié)構(gòu)。以保證鉆套的位置精度，用瑣緊螺釘鎖緊。6.6 夾具的公差?yuàn)A具的公差1、制訂夾具公差的基本原則和方法（1）滿足誤差不等式并有精度儲(chǔ)

64、備的原則零件加工中受工藝系統(tǒng)各種誤差因素的影響而使加工尺寸產(chǎn)生一定的誤差，設(shè)除夾江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)23具本身之外工藝系統(tǒng)其他各誤差環(huán)節(jié)所造成的總和，同時(shí)考慮到要維持夾具的使用精度，在壽命期內(nèi)應(yīng)留出允許的磨損公差為m.因此，夾具的制造誤差應(yīng)當(dāng)保證被加工工件jz的尺寸誤差在考慮上述兩項(xiàng)誤差之后。仍在允許的尺寸公差范圍之內(nèi)于是就有不等式 Tg )(migjzT（2）基本尺寸按工件相應(yīng)尺寸的平均值標(biāo)注并采用雙向?qū)ΨQ偏差的原則。為了便于尺寸計(jì)算和誤差分析，并盡可能避免計(jì)算中的錯(cuò)誤，凡是夾具上與被加工主件尺寸相應(yīng)的尺寸，其基本尺寸均應(yīng)按工件尺寸的平均尺寸標(biāo)注，其公差取工件尺寸公差的 1/21/5 標(biāo)注。底面

65、與結(jié)合面的尺寸為 160，選用尺寸偏差時(shí)為 1600.36mm。2、與加工要求沒有直接關(guān)系的加具尺寸公差的制訂與加工要求無直接關(guān)系的尺寸是指不直接與零件加工尺寸相對(duì)應(yīng)的夾具尺寸。他們的尺寸公差無法從工件上相對(duì)應(yīng)的尺寸來確定。但他們的公差也并非對(duì)加工精度沒有影響。屬于這種夾具公差的多為夾具內(nèi)部結(jié)構(gòu)配合尺寸公差，如定位元件與夾具體、可換鉆套與襯套、導(dǎo)向套與刀具、鉸鏈連接的軸與孔、夾具機(jī)構(gòu)上各零件的配合尺寸公差等。這類尺寸公差主要是根據(jù)零件的功用和裝配要求，直接根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差配合來選用的。如夾具中起導(dǎo)向作用并相對(duì)滑動(dòng)的連接副一般選用;有相對(duì)活動(dòng)而無導(dǎo)向作67gH用的連接副一般選用、；鉸鏈連接

66、則按基軸制選用、等間隙配合。89hH97fH67hG68hF6.7 工序精度分析工序精度分析在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。影響原始尺寸 25的各項(xiàng)誤差分析2 . 001、重合,故產(chǎn)生定位誤差。定位尺寸 160mm 定位尺寸公差=02mm，在加工wd.I尺寸方向上的投影，這里 I 的方向與加工方向是一致的，所以=0.2mm,因?yàn)槠矫娑ㄎ?。bj.所以0. yj故mmbjwd2 . 0.2、的垂直度所引起的夾具安裝誤差，對(duì)工序尺寸 25的影響均小，既可以mm2 . 00a忽略不計(jì)。面到鉆套座孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一，。mm02. 0通常不超過 0.005mm.。偏移t錢巍：減速機(jī)箱體零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)24mmHSBHtxxs0795. 0)230525(30053. 0)2(2用概率法相加總誤差為：mmAT089137. 00795. 0005. 004. 0222098137mm0.2mm從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。江蘇大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)25第七章第七章 鏜床夾具設(shè)計(jì)鏜床夾具設(shè)計(jì)鏜床夾具又稱鏜模，它主