减速器箱体机械加工工艺设计Word下载.docx
- 文档编号:21391079
- 上传时间:2023-01-30
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:34.36KB
减速器箱体机械加工工艺设计Word下载.docx
《减速器箱体机械加工工艺设计Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《减速器箱体机械加工工艺设计Word下载.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
根据箱体的结构形状的特点,物理性能、化学性能和力学性能的要求。
根据受力分析,箱体只须承受内部构件的重力载荷和中等的冲击力载荷,其工艺性要求较高。
在箱体成型制做时,应考虑箱体的结构尺寸、生产批量、生产条件和经济性等重要因素。
确定成型方法时,在满足产品性能要求的情况下,应尽量选择成本较低成型方法。
2、箱体成型方法的确定
根据箱体结构特点,和成型选择原则,铸造成型是箱体成型的最佳方案。
它是将液态金属填充型腔成形,实用性强,铸造成型是优先选用的金属材料成形工艺性,它适合于耐磨性好,减振和形状复杂,以及其它方法难以成形的零件。
其中砂型铸造工艺是铸造箱体的最佳工艺方案,适用性很强,应用最为广泛,是成本相对低的一种金属成型工艺,在材料成型方面有典型性。
下表(2-1)为砂型铸造的特点:
表2-1
类型特点
项目
砂型铸造
零
件
材料
任意
形状
重量/㎏
0.01-300000
最小壁厚/㎜
3-6
最小孔径/㎜
4-6
致密性
低---中
表面质量
成
本
设备成本
模具成本
工时成本
生产
条件
操作技术
高---中
工艺准备时间
几天--几周
生产率(件/型*时)
〈1—中
最小批量
1--20
产品列举
缸体、带轮、箱体
3、砂型造型材料的基本要求
1)型砂具有一定的强度,保证在造型、合型、搬运和浇铸过程中不变形,不损坏。
2)良好的透气性。
在铸造过程中,液体金属凝结是产生气泡,在空气中也回带入气体,材料良好的透气性可以消除和减少铸造成形中的气孔。
3)对铸件收缩的可退让性。
4)具有一定的耐火度和化学稳定性。
在浇铸过程中,产生大量的热,所以要求材料有较强的稳定性。
5)良好的工艺性。
4、确定铸造箱体的材料及其牌号
不同材料铸造时有用不同的轮廓尺寸,下表为各种材料铸造时的轮廓尺寸参考表(2-2):
合金种类
铸件轮廓尺寸
<200
200-400
400-800
800-1250
1250-2000
>2000
碳素钢
8
9
11
14
16-18
20
低合金钢
8-9
9-10
12
16
25
高锰钢
10
不锈钢
8-10
10-12
12-16
16-20
20-25
-
灰铸铁
3-4
4-5
5-6
6-8
球墨铸铁
4-8
12-14
14-16
高碳铸铁
2
---
表2-2
附灰铸铁性能:
1、[力学性能]:
常用灰口铸铁中具有石墨存在,使实际应力大大增加;
另一方,在石墨尖角处易造成应力集中,使尖角处的应力远大于平均应力。
所以,灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢。
石墨片的数量越多、尺寸越大、分布越不均匀,对力学性能的影响就越大。
但石墨的存在对灰铸铁的抗压强度影响不大,因为抗压强度主要取决于灰铸铁的基体组织,因此灰铸铁的抗压强度与钢相近。
其强度如图所示
铸铁的抗拉强度与抗压强度
2、[其他性能]:
石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能,但给灰铸铁带来一系列其它优良性能。
1)良好的铸造性能灰铸铁件铸造成形时,不仅其流动性好,而且还因为在凝固过程中析出比容较大的石墨,减小凝固收缩,容易获得优良的铸件,表现出良好的铸造性能。
2)良好的减振性石墨对铸铁件承受振动能起缓冲作用,减弱晶粒间振动能的传递,并将振动能转变为热能,所以灰铸铁具有良好的减振性。
3)良好的耐磨性能石墨本身也是一种良好的润滑剂,脱落在摩擦面上的石墨可起润滑作用,因而灰铸铁具有良好的耐磨性能。
4)良好的切削加工性能在进行切削加工时,石墨起着减摩、断屑的作用;
由于石墨脱落形成显微凹穴,起储油作用,可维持油膜的连续性,故灰铸铁切削加工性能良好,刀具磨损小。
参考灰铸铁的牌号、力学性能,根据箱体的用途和特点确定灰铸铁的牌号为HT200适宜。
二、时效处理
1、时效处理的目的
时效处理的目的是指稳定铸件各部分尺寸,消除工件的内应力,使工件在使用过程变形量减小,以改善工件的机械性能和使用性能。
特别是铸件,内应力很大,变形大,必须作时效处理。
2、时效处理的选择及分类
时效处理包括人工时效、自然时效和共振时效三种。
其中共振时效是调整振动频率,使铸件在具有共振频率的激振力作用下,获得相当大的振动能量。
在共振过程中,交变应力与残余应力叠加,铸件局部屈服,产生塑性变形,使铸件中的残余应力逐步松弛、消失。
同时也使处在畸变晶格上的原子获得较大能量,使晶格畸变恢复,应力消失。
具有显著的优越性有:
时间短,费用低,功率小,一马力的振动器可处理50
t以上铸件,省能源,无污染,机构轻便,易操作,铸件表面不产生氧化皮,不损害铸件尺寸精度.该方法对箱、框类铸件效果尤为显著,所以箱体选用该时效处理方法最佳。
第三章箱体加工工艺及参数计算
1、箱体图:
箱体加工工艺设计,故并没有设计减速器部分,并按照以下箱体图进行加工工艺设计:
2、基准的选择
(1)粗基准的选择
虽然箱体类零件一般都选择重要孔为粗基准,随着生产类型不同,实现以主轴孔为粗基准的工件装夹方式是不同的。
该减速器为单件小批量生产,由于毛坯精度较低,一般采用划线找正装夹。
(2)精基准的选择
精基准的选择原则有:
A:
基准重合原则;
B:
基准统一原则;
C:
自为基准原则;
D:
互为基准原则;
E:
便于装夹原则。
箱体加工精基准的选择与生产批量大小有关。
该减速器为单件小批生产用装配基准作定位基准。
符合基准重合原则,消除了基准不重合误差,单这种定位方式也有它的不足之处。
刀具系统的刚度不足,当在箱体内部相应的部位设置镗杆导向支承时,由于箱体底部是封闭的,中间支承只能从箱体顶面的开口处把吊架伸入箱体内,每加工一件需装卸一次,且吊架刚性差,制造安装精度较低,经常装卸也容易产生误差,增加辅助时间,因此这种定位方式只适用于单件小批生产。
3、减速器箱体尺寸的确定
根据箱体两轴的中心距尺寸为a=150mm。
归纳尺寸如下表(3-1)所示。
表3-1减速器箱体的主要结构尺寸
名称
符号
计算及结果
箱座壁厚
&
0.025a+1≥8&
=8
箱盖壁厚
1
0.02a+1≥8&
1=8
箱盖凸缘厚度
b1
1.5&
=1.5×
8=12b1=12
箱座凸缘厚度
b
8=12b=12
箱座底凸缘厚度
b2
2.5&
=2.5×
8=20b2=20
地脚螺钉直径
df
0.036a+12=20df=20
地脚螺钉数目
n
a≤250时,n=4
轴承旁连接螺栓直径
d1
0.75df=0.75×
20=18d1=18
盖与座连接螺栓直径
d2
0.5df=0.5×
20=10d2=10
连接螺栓d2的间距
l
150--200
轴承端盖螺钉直径
d3
20=10d3=10
检查孔螺钉直径
d4
0.4df=0.4×
20=8d4=8
油标孔
d5
根据箱体选择d5=12
油塞孔
d6
根据箱体选择d6=12
定位销直径
d
0.8d2=0.8×
10=8d=8
df、d1、d2至外箱壁距离
C1
见下附表(3-2)
df、d2至凸缘边缘距离
C2
轴承旁凸台半径
R1
凸台高度
h
根据低速级轴承座外径确定,以便扳手操作为准
箱盖、箱座肋厚
m1、m
m1≈0.85&
1=0.85×
8=6.8
m≈0.85&
=6.8
轴承旁连接螺栓距离
S
尽量靠近,以Md1和Md2不干涉为准
附表:
3-2
螺栓
M6
M8
M10
M12
M14
M16
M18
M20
M22
18
22
24
26
30
4、箱体尺寸公差与机械加工余量的确定
我国标准GB/T6414-1999等效采用IS08062:
1984《铸件尺寸公差与机械加工余量体系》,规定了铸件尺寸只公差等级和要求的机械加工余量等级。
他是设计和检验铸件尺寸的依据。
铸件尺寸公差,由精到粗分为16级,命名为CT1-CT16。
其数字大小依据铸件基本尺寸和公差等级取舍,许要注意,标准中铸件的基本尺寸指铸件图上所给定的尺寸,既机械加工前的毛坯铸件尺寸,包括机械加工余量在内。
铸铁件砂型铸造中机器造型尺寸公差等级规定为CT8-CT12;
手工造型大批量生产规定为-CT11-CT14。
影响机械加工余量大小的因素主要有:
铸造合金类别、铸造工艺方法、生产批量、设备工装水平、预加工表面所处的浇注位置、铸件基本尺寸的大小水平。
根据GB/T6414-1999规定,要求的机械加工余量等级有10级,称之为A、B、C、D、E、F、G、H、J和K级。
与尺寸公差配套使用的灰铁铸件的机械加工余量如下表(3-3)所示。
表3-3与尺寸公差和配套使用的灰铁铸件机械技工余量
尺寸公差等级CT
13
加工余量等级MA
G
H
基本尺寸/㎜
加工余量数值/㎜
大于
至
-----
100
2.5
2.0
3.0
3.5
4.5
5.0
6.5
160
4.0
5.5
8.0
250
7.0
6.0
9.5
400
8.5
7.5
630
1000
9.0
15
5、公差等级的确定
根据上表,确定箱体铸件的尺寸公差等级为CT11,加工余量等级为MTH,确定各工序工艺装备及切削用量。
如下表3-4
表3-4
工序名称
余量
工序达到的公差等级
最小极限尺寸
工序尺寸及偏差
精铣
粗铣
毛坯
1.5
IT10(-0.12)
IT11(-0.19)
240+0.5×
2=240.10
240.10+1.5×
4=240.70
240.7+3.5=241.05
240.10-0.12
240.70-0.19
6、确定最小铸出孔
一般的,较大的孔和凹槽应铸造出来,以节约尽速和加工工时,同是还可以减小铸件局部过厚所造成的热节,提高铸件的质量。
较小的孔、槽则不宜铸出,直接用加工的方法更方便。
但特殊的孔如弯孔、液压阀流道等,无法加工,则必须铸造。
铸件上的最小铸出孔直径如下表(3-5)所示。
表3-5铸件的最小铸出孔直径
灰铸铁件
铸刚件
大量生产
成批生产
零件、小批生产
12—15
15—30
30--50
30—50
50
该设计为单件小批量生产,所以铸件最小孔直径确定为40mm。
7、机床的选择
(1)机床加工尺寸范围应与加工零件要求的尺寸相适应。
(2)机床的工作精度与工序要求的精度适应。
(3)机床的选择还应与零件的生产类型相适应。
8、工艺装备
(1)夹具选择
单件小批量生产中,应选用通用夹具或组合夹具。
(2)刀具选择
主要依据加工表面的尺寸、工件材料,所要求的加工精度,表面粗糙度及选定的加工方法等选择刀具。
(3)量具选择
主要依据生产类型和零件加工所要的精度等选择量具,一般在单件生产中采用通用量具。
9、加工工序的划分
工序1、粗铣箱体底座和箱体中间两个装配面。
底座和箱体中间两个装配面的粗铣尺寸查表(3-4)为5.5mm
1)机床:
普通立式铣床(型号X5030A)
2)夹具:
组合夹具
3)量具:
卡板
4)刀具:
硬质合金套式面铣刀YT15,D=160mmZ=8
5)切削用量:
切削深度:
ap=1.8mm
每齿进给量:
af=0.13mm/z
切削速度:
v=1.4m/s
计算速度:
n=100×
60v/πD=1000×
60×
1.4/3.14×
=167r/min
实际转速;
nw=150r/min
实际速度:
vw=π·
D·
nw/60×
=3.14×
160×
150/60×
=1.26m/s
进给速度:
fm=af·
z·
nw=0.13×
8×
150
=156mm/min
工序2、精铣箱体中间两个装配面
底座的精铣尺寸查表(3-4)得1.50mm
ap=0.5mm
=167r/min
工序3、铣导油槽
1)机床:
2)夹具:
3)量具:
硬质合金套式面铣刀YT15,D=8mmZ=2
=3343.95r/min
nw=3500r/min
3500/60×
=1.46m/s
2×
3500
=900mm/min
工序4、钻油标孔Ø
五工位组合机床(型号kz5--B型)或多功能摇臂钻床
A、刀具:
Ø
12钻头
B、量具:
塞规
C、切削用量:
ap=12/2=6mm
进给量:
af=0.3mm/r
v=0.25m/s
ns=100×
0.25/3.14×
=298.09r/min
nw=300r/min
Vw=π·
=3.14×
12×
300/60×
=0.188m/s
工序5、钻油塞螺纹孔Ø
五工位组合机床(型号kz5--B型)
60v/πD
=1000×
=298.09r/min
=0.188m/s
工序6、钻地脚螺钉4×
20钻头
ap=20/2=10mm
=238.25r/min
nw=240r/min
20×
240/60×
=0.25m/s
工序7、将箱盖与箱座配合进行钻孔加工
工步1、钻轴承旁连接螺栓孔8×
17
17钻头
ap=17/2=8.5mm
=265.39r/min
实际转速取;
nw=260r/min
=3.14×
17×
260/60×
=0.27m/s
工步2、钻盖与座连接螺栓孔4×
A、刀具:
10钻头
ap=10/2=5mm
=477.7r/min
nw=500r/min
9.2×
500/60×
=0.24m/s
工步3、钻箱体上轴承端盖螺钉孔24×
A、刀具:
=0.52m/s
工步4、钻定位销孔Ø
7
A、刀具:
7钻头
ap=7/2=3.5mm
=597.133r/min
nw=600r/min
600/60×
=0.628m/s
工序8、钻检查孔上螺钉孔Ø
1)机床:
A、刀具:
8钻头
ap=8/2=4mm
工序9、扩轴承旁连接螺栓孔8×
五工位组合机床
2)夹具:
18扩钻
ap=18-17/2=0.5mm
af=0.15mm/r
v=V钻/2=0.175m/s
0.175/3.14×
=185.77r/min
nw=200r/min
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 减速器 箱体 机械 加工 工艺 设计