工艺技术工艺说明书.docx

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工艺技术工艺说明书

安徽机电职业技术学院

减速器课程设计

说明书

系（部）：

数控工程系

班级：

数控3102

姓名：

王冲

指导教师：

张国政

2011~2012学年第一学期

安徽机电职业技术学院

（一）零件的分析………………………………………………….……..…..3

（二）毛坯的选择……………………………………………….…………....3

（三）工艺分析………………………………………………………….……3

（四）工艺规程设计…………………………………………….……………10

（五）定位基准的选择……………………………………………………….11

（六）机械加工余量的计算、切削参数……………...……………………..15

（七）机床、夹具和工艺装备的选择……………………………...………..16

（八）感想…………………………………….………………………………17

（一）零件的分析

减速器的主要加工表面为孔系和平面，为了保证箱体部件的装配精度，对箱体零件的加工，主要有如下技术要求：

1、支承孔的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度

箱体上的主要支承孔（主轴孔）尺寸公差等级为IT11级，圆度为0.006~0.008mm，表面粗糙度度值为Ra0.8~0.4mm。

其他支承孔的尺寸公差等级为IT6~IT7级，圆度为0.01左右，表面粗糙度度值为Ra1.6~0.8mm。

2、支承孔之间的相互位置精度

箱体上有齿轮啮合关系的齿轮啮合孔系之间，应有一定的孔距尺寸精度和平行要求，否则会影响啮合精度，在工作时产生噪声和振动，并影响齿轮使用寿命。

这项精度主要取决于传动齿轮副的中心距允许和齿轮啮合的精度。

同一轴线的孔应有一定的同轴度要求，否则，不仅使轴的装配困难，并且使轴的运转情况不良，加剧轴承的磨损和发热，影响机器的精度和正常工作。

支承孔间的中心距允许一般为-0.05~0.05mm；轴心线的平行度为0.03~0.1mm；同轴线孔的同轴度为0.2mm。

（二）毛坯的选择

零件毛坯图减速器箱体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30~50mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量由于铸铁容易成形，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。

（三）工艺分析

1.加工方法的选择

（1）减速器箱盖、箱体主要加工部分是分割面、轴承孔、通孔和螺纹，其中轴承孔在箱盖、箱体合箱后在进行镗孔孔加工，以确保两个轴承孔中心线与分割面的位置，以及两个孔中心线的平行度和中心距。

（2）减速器整个箱体壁薄，容易变形，在加工前要进行时效处理，以消除内应力，加工时要注意夹紧力大小，防止零件变形。

（3）箱盖、箱体分割面上6×M8孔的加工，采用专用钻模，按外形找正，这样可保证孔的位置精度要求。

（4）两孔平行度精度主要由设备精度来保证。

工件一次装夹，主轴不移动，靠移动工作台来保证两孔的中心距。

（5）减速器箱盖、箱体不具有互换性，所以每装配一套必须钻、铰定位销。

（6）减速器若批量生产可采用专用镗床，从而保证交给你精度及提高生产效率。

2、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本箱盖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。

箱盖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。

为了减少加工中的换刀次数，箱盖上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，本箱盖分别为直径Φ6和Φ8。

3、主要平面的形状精度、相互位置精度和表面粗糙度

箱体的主要平面一般都是装配或加工中的定位基准面，直接影响箱体与机器总装时的相对位置和接触刚度，也影响箱体加工中的定位精度。

一般装配和定位基准面的平面度在0.05范围之内；表面粗糙度度值为Ra1.6um以内。

4、支承孔与主要平面间的相互位置精度

箱体的主要支承孔与装配基面的位置精度由该部件装配后精度要求所确定，一般为0.02mm左右。

5、工艺路线的拟订对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。

箱盖的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。

具体安排是先以孔和面定位粗、精加工相应面，后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。

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。

6、工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。

确定工序数的基本原则：

（1）工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。

便于采用通用设备。

简单的机床工艺装备。

生产准备工作量少，产品更换容易。

对工人的技术要求水平不高。

但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。

（2）工序集中原则工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。

使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。

但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。

一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。

但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。

结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。

加工工序完成以后，将工件清洗干净。

清洗是在80―90ml的含0.4%～1.1%苏打及0.25%～0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。

清洗后用压缩空气吹干净。

保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。

7、工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。

所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。

（1）工序集中的特点工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表-8-面间的相互位置精度。

使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。

但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。

（2）工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。

便于采用通用设备，简单的机床工艺装备。

生产准备工作量少，产品更换容易。

对工人的技术水平要求不高。

但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。

工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。

加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。

一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。

但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。

结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。

由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。

8、加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：

（1）粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。

粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。

一般粗加工的公差等级为IT11～IT12。

粗糙度为Ra80～100μm。

（2）半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。

半精加工的公差等级为IT9～IT10。

表面粗糙度为Ra10～1.25μm。

（3）精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求另外精加工工序安排在最后可防止或减少工件精加工表面损伤。

精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度。

精加工的加工精度一般为IT6～IT7，表面粗糙度为Ra10～1.25μm。

此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。

由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。

但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。

在实际生活中，要是情况而定，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。

必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。

例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。

按照此次工艺规程设计的要求，根据工序的集中与分散原则及其相应的特点，拟定如下的工艺加工路线：

工

步

工序内容

切削

深度

（毫米）

切削

速度

（米/分）

每分钟转数或往复次数

进给量毫米/转或毫米/双行程

设备名称及编号

夹

具

刀

具

1

粗铣箱盖的下表面留余量1mm

1.25

40

636.9

0.5

铣床

铣床夹具

铣刀

2

精铣箱盖的下表面至图纸要求尺寸

0.5

50

796.2

0.12

铣床

铣床夹具

铣刀

3

粗铣箱盖上面的斜面留余量1mm

1.25

40

636.9

0.5

铣床

铣床夹具

铣刀

4

精铣箱盖上的斜面至图纸尺寸

0.5

50

796.2

0.12

铣床

铣床夹具

铣刀

5

钻4XΦ10mm的螺纹孔

2

30

477.7

0.1

铣床

铣床夹具

Φ10mm的麻花钻

6

攻M3XΦ10mm螺纹

3

1

109.4

1.5

铣床

铣床夹具

Φ10mm的螺纹刀

7

钻6XΦ6mm的通孔

2

10

547.1

0.1

铣床

铣床夹具

Φ12mm的麻花钻

8

锪深度为1.5的沉头孔

2

30

477.7

0.1

铣床

铣床夹具

锪钻

9

以下表面为基准粗铣箱体结合面留余量1.5mm

1.25

40

636.9

0.5

铣床

铣床夹具

端铣刀

10

以下表面为基准精铣箱体结合面至图纸要求

0.5

50

796.2

0.12

车床

铣床夹具

端铣刀

11

以箱体结合面为基准粗铣下表面留余量1mm

1.25

40

636.9

0.5

铣床

铣床夹具

端铣刀

12

以箱体结合面为基准精铣下表面至图纸要求

1

50

796.2

0.5

铣床

铣床夹具

端铣刀

13

以箱体结合面为定位基准钻连接孔4XΦ8至图纸要求

2

30

477.7

0.12

铣床

铣床夹具

Φ8麻花钻

14

对底面上的Φ12深度为1.5的孔锪孔

2

30

477.7

0.1

钻床

铣床夹具

Φ12的锪刀

15

以下表面为定位基准钻6XΦ6的连接孔，M6X1的螺纹孔至图纸要求

2

10

547.1

0.1

钻床

铣床夹具

Φ6的麻花钻

16

以下表面为定位基准攻M6X1的螺纹

2

2

218.8

0.1

钻床

铣床夹具

螺纹刀

17

以下表面和上表面为基准铣窥油孔表面

1.25

40

636.9

0.5

铣床

铣床夹具

端铣刀

18

以下表面和上表面为基准铣10X4X2的矩形槽

1

30

477.7

0.12

铣床

铣床夹具

立铣刀

19

以下表面和上表面为基准钻6XM3，深度为6的盲孔和2XΦ4的通孔

1

10

547.1

0.12

钻床

钻床夹具

钻头

20

以下表面和上表面为基准钻M10X1.75的螺纹孔

1

10

547.1

0.5

铣床

铣床夹具

钻头

21

攻M10X1.75的螺纹

1

2

218.8

1．75

钻床

钻床夹具

螺纹刀

1

以减速器的下表面为基准，铰Φ6的锥形孔

1

10

547.1

0.15

钻床

钻床夹具

铰刀

1

以减速器的下底面作为定位基准，划线找正，加紧工件，粗镗Φ28和Φ42的孔

1.25

30

477.7

0.8

车床

镗床夹具

镗刀

2

以减速器的下底面作为定位基准，划线找正，加紧工件，半精镗Φ28和Φ42的孔

1

40

636.9

0.4

车床

镗床夹具

镗刀

3

以减速器的下底面作为定位基准，划线找正，加紧工件，精镗Φ28和Φ42的孔

0.5

50

796.2

0.2

车床

镗床夹具

镗刀

9、拟定加工工艺规程零件加工工艺如下表所示，工艺规程卡、铸造清砂清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等热处理涂漆粗铣人工时效处理非加工面涂防锈漆以分割面为装夹基面，按线找正，夹紧工件，铣上孔平面，保证尺寸2mm粗铣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2mm，以分割面及外形定位，钻4XΦ8mm孔，将箱盖，箱体对准和箱，铰2XΦ6mm的锥销孔，装入锥销，粗铣将箱盖，箱体做标记，以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，专用铣床兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后端面，保证尺寸80mm。

精铣以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，专用铣床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0.04815粗镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗前端面Φ41mm轴承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保证两轴中心线的平行度公差为0.025。

粗镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗前端面Φ56mm轴承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保证两轴中心线的平行度公差为0.025，半精镗检查轴承孔尺寸及精度，以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗前端面Φ41mm轴承孔，留加工余量0.1—0.2mm，半精镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗前端面Φ56mm轴承孔，留加工余量0.1—0.2mm。

精镗以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm），加工前端面轴承孔。

精镗以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm），加工前端面轴承孔。

钻用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻前端面轴承空端面螺孔。

钻用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻后端面轴承空端面螺孔专用钻床。

锪孔用带有锥度为90度的锪钻锪轴承孔内边。

检验入库撤箱，清理飞边，毛刺、合箱、装锥销、紧固、检查各部尺寸及精度，入库。

（四）工艺规程设计

1、加工工艺过程由以上分析可知，该减速器零件的主要加工表面是平面和孔系。

一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。

因此，对于箱盖来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以及各尺寸精度。

2、确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。

设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。

对于我们设计减速器箱盖的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法及设备。

除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。

在满足精度要求及生产率的条件下，考虑到成本问题应选择价格较底的机床。

影响加工方法的因素

3、影响加工方法的因素

（1）要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。

（2）根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。

在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。

如柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。

（3）要考虑被加工材料的性质，例如：

淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。

（4）要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。

（5）此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。

选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。

再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车——半精车——淬火——粗磨。

注意各项因素，对于改善加工质量有很大的帮助。

（五）定位基准的选择

1、基准的选择原则

（1）粗基准的选择选粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。

粗基准选择应当满足以下要求：

（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。

目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。

如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。

以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。

（2）选择加工余量要求均匀的重要表面为粗基准。

例如：

机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。

因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。

这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。

（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。

这样可以保证该面有足够的加工余量。

（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。

有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经粗加工。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证箱盖在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。

从箱盖零件图分析可知，主要是选择加工箱盖底面的装夹定位面为其加工粗基准。

（5）基准重合原则。

即尽可能选择设计基准作为定位基准。

这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。

（6）基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。

基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。

例如：

轴类零件常用顶针孔作为定位基准。

车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。

（7）互为基准的原则。

选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。

例如：

对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。

自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。

例如：

磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。

此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。

此外，还应选择工件上精度高。

尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。

并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证箱盖在整个加-7-工过程中基本上都能用统一的基准定位。

选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。

本次工艺设计所采用的加工粗基准为上箱体与下箱体的结合面，加工上箱体的下结合面，作为定位的粗基准。

2.定位基准

粗基准的选择箱体最先加工的是箱盖与箱体的结合面，以凸缘不加工面为粗基准，及箱盖以凸缘上表面，底座一凸缘面为粗基准。

这样可以保证对合面凸缘厚薄壁均匀，减少箱体合装时对合面的变形。

精基准的选择箱体的结合面底面（装配基面）有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。

为了保证以上几项要求，加工底座对合面时，应以底面为精基准，使对合面加工时的定位基准与设计基准重合；箱体合箱后加工轴承孔时，仍以底面为主要定位基准，并与底面上的两定位孔组成典型的“一面两孔”定位方式。

这样轴承孔的加工，其定位基准既符合“基准统一”原则，也符合“基准重合”原则，有利于保证轴承孔轴线与对合面的重合度及装配及面的额尺寸精度和平行度。

（六）机械加工余量的计算

1、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，采取铸造毛坯件，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：

（1）毛坯的结构工艺要求：

减速器箱盖为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：

①铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。

②铸造圆角要适当，不得有尖角。

③铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。

④加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。

⑤铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。

（2）毛坯形状、尺寸确定的要求设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：

①各加工面的几何形状应尽量简单。

②工艺基准以设计基准相一致。

③便于装夹、加工和检查。

④结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。

在确定毛坯时，要考虑经济性。

虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。

因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。

在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。

2、计算工序尺寸及公差

工序尺寸确定后，就要计算各个工序加工时所应达到的工序尺寸及公差。

工序尺寸及公差的确定与工序余量大小，工序尺寸的标注方法，基准的选择，中间工序安排等密切相关，是一项细致的工作。

确定各工序的切削用量

在单间小批量生产中，各工序的切削用量一般由操作工人根据具体情况自己确定，以简化工艺文件。

在大批量生产中，则应科学的，严格的选择切削用量，以充分发挥搞笑路设备的潜力和作用。

切削用量的选用和下列因素有关：

生产率、加工质量，切削力所收起的工艺系统弹性变形，工艺系统的震动，刀具耐用度，机床功率等。

在综合考虑上述因素的基础上，是被持刀量，进给量，切削速度的积最大。

一般应尽量取较大的被吃刀量，其次取尽量打的进给量，左后去合适的切削速度。

（七）机床、夹