减速器箱体零件的机械加工工艺设计.docx
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减速器箱体零件的机械加工工艺设计
一、产品的概述
二、产品图
三、有关零件的说明和设计要求
计算生产纲领确定生产类型四、
材料的选择和毛坯的制造方法的选择即毛坯图五、
六、确定加工余量七、基准的选择和分析加工工作量及工艺手段组合八、工艺过程：
九、
十、重要工序卡片十一、切削力和加紧力的计算十二、夹具原理图十三、实习心得十四、参考书和参考资料目录
一、产品的概述
变速器箱体在整个减速器总成中的作用是起支撑和连接的作用的，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。
变速器箱体的加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也为将会影响减速器的寿命和性能。
变速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋。
有精度较高的多个平面、轴承孔，螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。
二、产品图
三、有关零件的说明和设计要求．
设计说明零件名称①减速器箱体铸成后，应清理并进行时效处理。
㎜②机盖和机座合箱后，边缘应平齐，相互错位每边不大于2③应检查与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机斑点。
盖④与机座连接后，打上定位销进行镗孔，镗孔时接合面处禁放任何衬套。
⑤安装滚动轴承的空隙的粗糙度是Ra1.6。
⑥机械加工未标注偏差尺寸处精度为IT12。
铸造尺寸精度为IT18。
⑦轴承孔端面和轴心的垂直度为0.010，圆柱度为0.012。
⑧未注明的倒角为2×45°，粗糙度为Rz50⑨未注明的铸造倒角半径
①机座的上端面的粗糙度Ra1.
②机箱盖和机座的接合面处的平面度0.02
③窥视口面的粗糙度Rz5
④轴承孔的同轴度0.0⑤轴承孔的中心位置度0.6
⑥轴承孔的上偏差0.04，下偏差
⑦轴承孔的内壁的粗糙度Ra2.
⑧机座不得漏油。
．
四、计算生产纲领确定生产类型
年产量Q＝10000（件/年），该零件在每台产品中的数量n=1（件/台），废品率α＝3％，备品率β＝5％。
由公式N＝Q×n（1＋α＋β）得：
N＝10000×1×（1＋3％＋5％）=10800
查表（《机制工艺生产实习及课程设计》中表6－1）确定的生产类型为大量生产。
因此，可以确定为Y流水线的生产方式，又因为在加工箱盖和底座的时候有很多的地方是相同的，所以可选择相同的加工机床，采取同样的流水线作业，到不同的工序的时候就采用分开的方法，所以可以选择先重合后分开再重合的方式的流水线作业。
虽然是大批量生产，从积极性考虑，采用组合机床加工，流水线全部采用半自动化的设备。
五、材料的选择和毛坯的制造方法的选择即毛坯图
1、材料的选择
由于减速器箱体的外形与内形状相对比较复杂，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，所以我们可以选用灰口铸铁（HT200），因为铸铁中的碳大部分或全部以自由状态片状石墨存在。
断口呈灰色。
它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件，又由于含有石墨，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，这又能使抗磨能力进一步提高，由于铸件中带有硬度很高的磷共晶，
对于制备箱体零件具有重要意义。
如果没有HT200时此种材料可以用45号钢，经正火或退火处理就可以达到强度和韧性。
.
2、毛坯的制造方法
由于我们所需要的产量比较大，还有铸铁可以满足零件的性能需要，所以我们可以选择制造毛坯的方法为金属模机器造型。
根据零件图可知，减速箱上的孔除主要的轴承孔是铸造的外，其它的孔都是加工出来的。
因为查表得：
在大量生产的时候通孔的最小直径是12～15㎜。
这些不铸造的孔都是在加工的过程中加工。
由于减速器箱体为大批量生产，分成上下两半采用两箱造型。
采用中注式浇注系统，上面设几个冒口。
在直浇道下面设有横浇道。
浇注的时候重要的加工面应该向下，应为铸件的上表面容易产生砂眼、气孔等。
由于尽量使铸造工艺简单只采用一个分型面，这样可以提高铸造的精度。
3、毛坯图，（见附图）
六、确定加工余量
查《金属机械加工工艺人员手册》，查出各加工面的加工余量，并在毛坯图上标出
上箱结合面：
1.56.5?
输入轴承孔端面：
2.55.5?
输入轴承孔：
1.2?
R6.0输出轴承孔端面：
2.05.0?
输出轴承孔：
1.26.0R?
窥视孔端面：
1.0?
4.0．
下箱结合面：
1.56.5?
下箱底面：
1.54.5?
下箱排油孔端面：
1.0?
4.0七、定位基准的选择和分析
工件铣刀丝锥铣刀丝锥铣刀铣刀粗铣粗铣下箱结合面3粗铣4钻5攻丝丝锥6铰7钻丝锥8丝锥锪平9丝锥钻10铣11
上箱下箱粗铣3钻45粗铣6钻7检查攻丝89锪平10精铣粗铣下箱底面钻下箱底面螺栓孔排油孔
排油孔攻丝位底座上的螺栓孔钻扩铰钻下箱接合面螺栓孔下相结合面螺栓孔锪平精细铣下箱结合面
钻油标孔
合箱后细铣11
细铣上箱结
工序内定位基上箱的凸缘粗铣箱盖结合上箱的凸缘钻上箱结合面的螺栓上箱结合粗精铣窥视孔
上箱结合钻吊环
上箱的凸缘精铣、细铣上箱结合下箱底粗铣下箱结合上箱的凸缘粗铣下箱底上箱的凸缘钻下箱底面螺栓下箱底钻下箱结合面螺栓下箱底钻油槽孔、排油孔螺下箱底铣排油孔面、排油孔攻下箱底锪油槽孔及结合面螺栓下箱结合锪下箱底面螺栓下箱底粗、精铣轴承孔端下箱底镗轴承孔面螺孔并攻钻轴承孔端面螺孔并攻下箱底面
八、加工工作量及工艺手段组合
减速器箱体要加工共有九个面，上箱结合面、窥视孔台阶面、下
箱结合面、下箱底面、下箱排油孔台阶面、输入轴承孔端面、输入轴承孔端面。
此外，除了要镗轴承孔外，还要加工的有上下箱螺栓孔，上箱吊环孔、窥视孔台阶面、下箱底面螺栓孔、游标空、排油孔、油槽、上下箱定位销孔。
下面查工序确定各工序的尺寸和偏差
1、输入轴承孔
A、加工工序：
扩孔—粗镗—半精镗--精镗—细镗
B、工序余量：
扩孔后，粗镗5，半精镗2.6，精镗0.3，细?
132镗0.1
C、工序公差：
毛坯1.2，，，，IT7IT11IT9IT12细镗半精镗粗镗精镗?
040.510.100.25.D、工序尺寸：
细镗，精镗，半精镗，粗0.25?
?
0.10.040?
139.6139.9?
?
140?
000镗0.51?
137?
0扩孔132，毛坯?
1.2?
?
1302、输入轴承孔端面
A、加工工序：
粗铣—精铣
工序余量：
粗铣3.0B、，精铣2.0
工序公差：
毛坯2.5C、，，IT10IT11精铣粗铣?
0.230.36工序尺寸：
精铣，粗铣，毛坯D、36?
0.0.23?
3523502.5355?
003、输出轴承孔
A、加工工序：
扩空—粗镗—半精镗--精镗—细镗
B、工序余量：
扩孔后，细0.3，精镗2.6，半精镗5，粗镗?
132．
镗0.1
C、工序公差：
毛坯1.2，，，，IT7IT9IT12IT11细镗半精镗粗镗精镗?
040.510.100.25.D、工序尺寸：
细镗，精镗，半精镗，粗0.25?
?
0.10.040?
139.6?
?
139.9140?
000镗，扩孔132，毛坯0.51?
137?
?
1.2?
?
13004、输出轴承孔端面
A、加工工序：
粗铣—精铣
B、工序余量：
粗铣3.0，精铣2.0
C、工序公差：
毛坯4.0，，IT10IT11精铣粗铣?
0.230.36D、工序尺寸：
精铣，粗铣，毛坯36.?
00.23?
3543504.0?
360005、上箱结合面
A、加工工序：
粗铣—精铣—细铣
B、工序余量：
粗铣后17，精铣1.6，细铣0.4
C、工序公差：
毛坯1.5，，，IT9IT12IT10粗铣细铣精铣?
0900.59..0185D、工序尺寸：
，精铣，粗铣，毛坯+0.0900.59?
0.18?
15细铣1715.4.5120?
0006、下箱结合面
A、加工工序：
粗铣—精铣—细铣
B、工序余量：
粗铣后17，精铣1.6，铣细0.4
C、工序公差：
毛坯1.5，，，IT9IT12IT10细铣粗铣精铣?
009.0.59185.0D、工序尺寸：
，精铣，粗铣，毛坯+0.0900.59?
?
0.1815细铣1715.4.5?
1200007、窥视口台阶面
A、加工工序：
粗铣
工序余量：
粗铣4.0
、B
工序公差：
毛坯1.0C、，IT11粗铣?
0.11．
D、工序尺寸：
粗铣，毛坯110.?
15.0119?
08、下箱底面
加工工序：
粗铣A、
工序余量：
粗铣4
B、工序公差：
毛坯C、1.5，IT11粗铣?
0.29工序尺寸：
，粗铣、D，毛坯0.290?
25.5?
12909、排油孔处台阶面
加工工序：
粗铣—精铣、A工序余量：
粗铣B2.0，精铣、1.0
工序公差：
毛坯C、1.0，，IT10IT11精铣粗铣?
07.00.11工序尺寸：
，粗铣，毛坯、D+0.070.11?
8精铣9.0111?
00九、工艺过程：
在拟定工艺过程的时候应考虑，先面后孔，先粗后精，工序适当等原则。
整个加工工艺过程可分为两大部分，第一部分是上下箱体的分别加工，第二部分是合箱后的加工，两步之间应安排钳工工序，钻铰两定位孔，并打入定位销。
：
箱上
工
刀具定位基准序工序名称工序内容设备1毛坯铸造人工时效处2
热处硬质合金粗铣上箱X53T
上箱凸缘合Z35T
上箱凸缘麻花钻钻螺栓硬质合金粗铣窥视X53T
上箱结合面及凸缘钻窥视孔麻花攻丝钻两Z53T上箱侧面及凸缘检查窥视面螺孔深窥视孔面上箱结合面、凸缘侧Z53T孔攻组合上箱结合面、凸缘锪平螺栓硬质合金精铣上箱――上箱凸缘面、轴承孔侧合―硬质合金――――――――――合―
如果是小批单件生产，加工工艺过程中应安排划线的工序，但由于（）是大批生产，采用流水线生产，故省略划线工序。
．
下箱：
工
工序内容定位基准设备序工序名称刀具
毛坯铸造1
热处理进行人工时效处理2下箱底面，侧面，轴承X53K硬质合金面铣下箱接合面，侧面，凸缘X53K硬质合金面铣Z35锥柄麻花下箱接合面，侧面，凸缘下箱接合面，侧面，凸缘Z35锥柄麻花钻下箱接合面，侧面，凸缘长刃机用铰Z35Z35锥柄麻花钻下箱底面，两螺栓孔，凸Z35锥柄麻花钻下箱底面，两螺栓孔，凸Z35锥柄麻花钻下箱接合面，侧面，凸缘X53K硬质合金面铣下箱底面，侧面，凸缘
（由于下箱有两凸缘面的原因，因此下箱接合面与底面上螺栓孔的锪平不能用组合钻床直接锪平，而必须采用特殊的刀杆，把套式锪钻插装在特殊刀杆上来锪平螺栓孔。
而且还应该先让刀杆穿过螺栓孔，在装上套式锪钻，然后再进行反锪。
）
合箱后：
工工序名称序
工序内容定位基准
设备
硬质合金硬质合金硬质合金锥柄麻花
钳工1粗铣2
合箱，螺栓联接、下箱底面
打钻两定位销孔、
钳工台
入定位销
下箱底面及两定
X63T
位用工艺销孔粗铣轴承孔端面
3精铣4
镗钻5检查6攻丝7
精铣轴承孔端面下箱底面及两定
位用工艺销孔
X63T
下箱底面及两定粗镗、半精精
位用工艺销孔镗两轴承孔
T68
钻轴承孔端面螺下箱底面及两定
Z35
孔位用工艺销孔
检查螺孔深度
轴承孔端面螺孔下箱底面及两定
Z35
8钳工
攻丝位用工艺销孔
拆箱，去毛刺，清
洗，合箱，打标记
钳工台
终检查9
刀面铣面铣镗丝
（因为两轴承孔的左右端面成对称分布，且端面上的螺孔也呈对称分布。
因此，在加工端面，轴承孔以及螺孔时，综合考虑）到受力和生产效率，采用两左右端面同时加工的方式。
．
十、重要工序卡片
选用工序为精铣下箱结合面
1、机床的选择：
铣接合面需要立式铣床，再根据箱体的体积，查手册选择铣床X53K，机床功率为10KW
2、刀具的选择：
因为加工面宽度较大，铣刀选择硬质合金镶齿套式面铣刀。
箱体材料为铸铁，则刀具材料选择YG8。
据加工面宽。
D=400mm度：
B=350mm，选择铣刀直径3、求切削速度及刀具转速：
查手册得：
T=420,B=350，z=14，=0.28mm\min，切削深度Szt=1.6mm。
将数据代入上面的公式得：
v=85.65mm\min
v=68.16转/minn=则：
铣刀每分钟的转数?
DL?
L?
L4、铣削加工工时计算：
查表知=21T基本Sm式中：
L为走刀长度，L=590mm。
为切入长度，查表得：
=104mm。
LL22为超出长度，查表得：
=5mm。
LL33为工作台进给量，=*z*n=267mm/minSSSmmz将数据代入上式中，得=2.67min。
T基本查表得：
=（15~20）%*TT基本辅助=（5~7）%*TT组织服务基本=（10~15）%*TT基本技术服务．
=（2~6）%*TT基本间歇=（3~5）%*TT基本准备终结?
=（35~50）%*由上面公式得：
TTi基本则：
=（1.35~1.50）%=3.74min
TT基本单件工序卡片见附录
十一、切削力和夹紧力的计算
本工序（精铣下箱接合面）是一次走刀，四个夹块对称分布。
1，单位切削力P。
130*kP=查手册知：
0.319a其中：
a为切削厚度，a=1.6mm
k为材料强度修正系数，k=1.0
则：
P=112.2（kg/）2mm2，主切削力及各分力。
PzBStP查手册知：
=mPz1000v其中：
B为铣削宽度，B=350mm。
为工作台进给量，=267mm/min。
SSmmt为切削深度，t=1.6mm。
v为切削速度，v=85.65mm/min。
将上面的数据代入公式，得=195.5kgPz化为力学单位，=195.5kg*9.8n/kg=1916.1NPz查手册知：
=（0.3~0.4）=0.35*=670.6N
PPPzz水平=（0.85~0.95）=0.9*=1724.5N
PPPzz横向．
=（0.50~0.55）=0.50*=958NPPPzz轴向3，查摩擦系数和安全系数。
摩擦系数：
底座面与箱体定位面摩擦系数=0.4f1夹具与箱体受夹面的摩擦系数=0.9f2安全系数：
基本安全系数=1.3k1加工状态系数=1.0k2刀具钝化系数=1.2k3切削特征系数=1.0k4则：
总安全系数k==1.56kkkk31424，求夹紧力。
由上面计算的各分力可知，横向分力大于水平分力，故只需考虑横向力
因为采用的是对称分布的四夹块装置，取箱体自重=300N则有：
4**+（4*++）=k*PPPPPPff21重重夹夹横向轴向将数据代入公式中得：
=420.6NP夹
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