毕业设计论文内齿套机制加工工艺分析设计全套图纸.docx
- 文档编号:25869300
- 上传时间:2023-06-16
- 格式:DOCX
- 页数:46
- 大小:599.60KB
毕业设计论文内齿套机制加工工艺分析设计全套图纸.docx
《毕业设计论文内齿套机制加工工艺分析设计全套图纸.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计论文内齿套机制加工工艺分析设计全套图纸.docx(46页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
毕业设计论文内齿套机制加工工艺分析设计全套图纸
毕业设计(论文)-内齿套机制加工工艺分析设计(全套图纸)
本科毕业设计
题目减速箱箱体的工艺设计
学院机电工程学院
专业机械设计制造及其自动化
班级08机制统本3班
学号081123
学生姓名
指导教师
完成日期2012年5月
西安思源学院教务处制
二〇一二年五月
中文摘要
零件的工艺编制,在机械加工中占有非常重要的地位,零件工艺编制得合不合理,这直接关系到零件最终能否达到质量要求这次毕业设计,我设计的课题是一级减速器箱体加工工艺。
该箱体零件结构较复杂,体积较大。
本次设计说明书分为俩个部分:
第一部分分为机械加工工艺规程的慨述,其中有工艺的组成,工艺规程的内容和作用,机械制造工艺规程的类型及格式,工艺规程的原理和步骤的介绍。
同时对定位基准的选择,工艺路线中表面加工方法的选择、加工方法的划分、加工顺序的安排起到详细的介绍。
第二部分主要介绍对零件加工的全过程,我这次设计主要选的是铸件对毛坯的确定;加工中的时效性处理和切削用量的计算;工艺路线的编制和工序卡片的编写(有卡片工艺、工序全过程)。
关键词:
箱体工艺工序
全套图纸,加153893706
Abstract
Partsoftheprocessplanning,inmechanicalprocessingoccupiesaveryimportantposition,partpreparationprocesswasreasonable,whichisdirectlyrelatedtothefinalpartqualityrequirementscanbemetthegraduationdesign,Idesignisthesubjectofareducercasingprocessingtechnology.Theboxpartsofcomplicatedstructure,largevolume.Thisdesignisdividedintotwoparts:
Thefirstpartisdividedintothemechanicalmachiningtechnologyregulationscoveringthe,includingprocesscomposition,process,contentandeffect,mechanicalmanufacturingprocessspecificationtypeandformat,process,principleandstepofintroduction.Atthesametimeonthelocatingdatumselection,processrouteinthechoiceofsurfaceprocessingmethods,processingmethod,theclassifiedprocessingsequenceofthearrangementtothedetailedintroduction.
Thesecondpartmainlyintroducesthewholeprocessofmachiningparts,thisdesignmainlyselectediscastontheroughdetermination;processingthetimelinessintheprocessingandcuttingtheamountofcalculation;processrouteforthepreparationandprocesscard(cardprocess,processofpreparationprocess).
Keywords:
bodyprocessprocess
第一章绪论1
一、制造工业的重要性1
二、圆柱斜齿轮一级减速箱体零件加工工艺特点1
第二章零件的分析2
一、零件的作用2
二、零件的工艺分析2
(一)零件的结构工艺性分析3
(二)零件的技术要求分析5
第三章零件工艺规程设计6
一、材料的选择和毛坯的制造方法的选择6
(一)毛坯的选择6
(二)毛坯的制造方法6
二、定位基准的选择6
(一)粗基准的选择7
(二)精基准的选择8
(三)定位基准的选择和分析8
三、热处理方案9
四、拟定工艺路线9
(一)加工阶段的划分9
(二)加工顺序的安排10
五、机械加工余量及工艺尺寸的确定13
(一)加工余量的确定13
(二)工序尺寸的确定14
第四章切削用量的确定及计算15
一、刀具的选择15
二、确定切削用量15
第五章机械加工工艺卡片19
参考文献41
致谢42
封底43
减速箱箱体的工艺设计
第一章绪论
一、制造工业的重要性
机械制造工业是国民经济中一个十分重要的产业,它为国民经济各部门科学研究、国防建设和人民生活提供各种技术装备,在社会主义建设事业中起着中流砥柱的作用。
从农业机械到工业机械,从轻工业机械到重工业机械,从航空航天设备到机车车辆、汽车、船舶等设备,从机械产品到电子电器、仪表产品等,都必须有机械及其制造。
减速器也是有些设备中所不可缺少的,我们应该了解减速器的机械制造工艺过程才能把产品制造出来。
二、圆柱斜齿轮一级减速箱体零件加工工艺特点
箱体零件的技术要求是根据用途,工作条件等因素制定的,其主要技术要求:
圆柱斜齿轮一级减速箱体的主要结构特点是:
有两对要求严、加工难度大的轴承支撑孔;有一个或数个基准面及一些支撑面;结构复杂,壁厚不一均匀;有许多精度要求不高的紧固用孔。
减速器箱体类零件的主要技术要求是对孔和平面的精度和表面粗糙度的要求,其表面粗糙度一般为Ra1.6~0.4um;支撑孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度,其公差等级为IT6-IT7,同轴度要求为0.01~0.03um,支撑孔间的平行度要求为0.03~0.06um,中心距公差为
um;孔与孔的轴线之间的相互位置精度(平行);装配基准面与加工时的定位基准面的平面度和表面粗糙度;各支撑孔轴线和平面基准面的尺寸精度、平行度和垂直度。
这些技术要求直接影响到箱体安装时的位置精度及加工中的定位精度,机器的回转精度,传动平稳性,噪声和寿命。
第二章零件的分析
一、零件的作用
箱体零件是机器及其部件的基础件,它的将一些轴,套,轴承和斜齿轮等零件装配起来,使其保证正确的相互位置关系,按规定的传动关系协调运动。
因此,箱体的加工质量对机器的工作精度,使用性能和寿命都有直接的影响。
本文主要是关于一级圆柱减速器箱体的加工方案。
一般减速器箱体为了制造与装配方便,常做成可分离的,它位于箱体上方,和箱体共同构成了减速器箱体,是支撑和固定轴承的组合机构,保证零件正常啮合,良好的润滑和密封的基础零件。
其结构和受力比较复杂,其结构设计是在保证刚度,强度要求的前提下,同时考虑密封可靠结构紧凑,有良好的加工和装配工艺性,维修和使用等方面的要求经验设计。
二、零件的工艺分析
零件图是制订工艺规程最主要的原始材料。
在制定工艺规程时,首先必须对零件图进行认真分析。
为了更深刻理解零件结构上的特征和技术要求,通常还要研究产品的总装配图及验收标准,从中了解零件的功用和相关零件的配合,以及主要技术要求制定的依据等。
箱体零件图如图1.1及图1.2
图1-1下箱体零件图
图1-2上箱体零件图
(一)零件的结构工艺性分析
1.零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。
它包括零件的整个工艺过程的工艺性,涉及的面很广,具有综合性。
而且在不同的生产类型和生产条件下,同样的结构,制造的可能性和经济性可能不同,因此必须根据具体的生产类型的生产条件,全面、具体、综合地分析其结构工艺性。
2.下箱体的底面:
下箱体的底面是与机器安装接触部分,因此其表面需要加工,其表面粗糙度为6.3um,如图2-1。
3.上下箱体的结合面:
上下箱体结合面加工是为了保证上下箱体能充分的接触,保证减速箱的密封、结构的紧凑如图2-2。
4.用锥销将上下箱体定位好后,粗精铣减速箱体两端面,如图2-3。
5.粗精镗轴承支撑孔,注意两对支撑孔要一次镗成,保证两孔的平行度要求,如图2-4。
图2-1下箱体底面
图2-2箱体接合面及其孔系
图2-3减速箱两端面
图2-4减速箱轴承支撑孔
(二)零件的技术要求分析
分析零件技术要求的目的,一是要找出零件的主要表面(即精度要求较高的面),决定主要的加工方法,应采取什么工艺措施;二是检查技术要求的合理性。
第三章零件工艺规程设计
一、材料的选择和毛坯的制造方法的选择
(一)毛坯的选择
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,由于铸件中带有硬度很高的磷共晶,又能使抗磨能力进一步提高,这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。
.
(二)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砂型铸造。
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。
二、定位基准的选择
基准:
基准是用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点、线、面。
基准根据其功用的不同可分为设计基准和工艺基准。
在工件工序图中,用来确定本工序加工表面位置的基准,加工表面与工序基准之间,一般有两次核对位置要求:
一是加工表面对工序基准的距离要求,及工序尺寸要求;另一次是加工表面对工序基准的形状位置要求,如平行度、垂直度等。
工件定位时,用来确定工件在夹具中位置的表面(或点,线)称为定位基准,定位基准的选择,一般以基准重合为原则,尽可能选用工序基准为定位基准,工件在定位时,每个工件的夹具中的位置是不确定的,一般是限制工件的六个自由度,分别是指:
沿三坐坐标轴的移动自由度,和绕三坐标轴的转动自由度。
基准的选择是工艺规程设计的重要环节,基准选择合理,可以使加工质量的到保证,减轻劳动强度,生产效率得到提高。
否则,会使加工困难,甚至造成加工零件报废。
(一)粗基准的选择
粗基准选择的原则:
选择粗基准,主要是选择第一道机械加工的定位基准,以便为后续工序提供精基准。
为了方便加工出精基准,为了方便地加工出精基准,使精基准面获得所需加工精度,选择粗基准的出发点是:
一要考虑如何处理分配各加工表面余量;二要考虑怎么样保证不加工面与加工面的尺寸及相互位置要求,一般应按一下原则来选择:
1、若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀,则应优先选择该表面为粗基准。
2、若工件每个表面都有加工要求,为了保证各表面都有足够的加工余量,应选择加工量最少的表面为粗基准。
3、若工件必须保证某个加工面与加工面的尺寸或位置要求,则应选择某个加工面为粗基准。
4、选择基准的表面尽可能平整,没有铸造飞边,浇口,冒口或其他缺陷。
粗基准一般只允许用一次。
基于上述的要求和考虑到安装面的精度要求和便于夹紧等实际情况。
减速器上箱体的粗基准为结合面,下箱体的粗基准为下底面。
(二)精基准的选择
精基准的选取原则:
选择精基准时,应从整个工艺过程来考虑如何保证工件的尺寸精度和位置精度,使用起来方便可靠。
一般应按下列原则选择:
1、基准重合原则:
应以设计基准为定位基准。
2、基准统一原则:
应尽可能在多少工序中选用一组统一的定位基准来加工其他各表面,采用统一基准原则可以避免基准转换过程所产生的误差,并可使各工序所使用的夹具结构相同或相似,从而简化夹具的设计和制造。
3、自为基准原则:
有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀,应选择加工表面本身来作为定位基准。
4、互为基准原则:
对于相互精度要求高的表面,可采用互为基准,反复加工的方法。
5、可靠,方便原则:
应选择定位可靠,装夹方便的表面作为精基准。
上下箱体的精基准选择在机体的最大平面上,也是设计基准,此平面由于长、宽方向最大,用它做支靠,加工时安装稳定性好。
(三)定位基准的选择和分析
表3-1定位基准的选择和分析
工件
工序内容
定位基准
上箱
粗铣箱盖结合面
上箱的凸缘面
钻上箱结合面的螺栓孔
上箱的凸缘面
粗精铣窥视孔面
上箱结合面
精铣、细铣上箱结合面
上箱的凸缘面
下箱
粗铣下箱结合面
下箱底面
粗铣下箱底面
上箱的凸缘面
钻下箱底面螺栓孔
上箱的凸缘面
钻下箱结合面螺栓孔
下箱底面
钻油槽孔、排油孔螺孔
下箱底面
铣排油孔面、排油孔攻丝
下箱底面
锪油槽孔及结合面螺栓孔
下箱底面
锪下箱底面螺栓孔
下箱结合面
合箱后
粗、精铣轴承孔端面
下箱底面
镗轴承孔面螺孔并攻丝
下箱底面
钻轴承孔端面螺孔并攻丝
下箱底面
三、热处理方案
热处理工序主要用来改善材料的性能及消除应力。
本设计的热处理方法为时效处理。
四、拟定工艺路线
工艺路线的制定是工艺规程设计的关键步骤。
工艺路线的合理与否,直接影响到工艺规程的合理性、科学性和经济性。
(一)加工阶段的划分
1、粗加工阶段主要任务是尽快切去各表面上的大部分加工余量,要求生产效率高,可用大功率、刚度好的机床和较大的切削刀具进行加工。
2、半精加工阶段在粗加工的基础上,可完成一些次要表面的终加工,同时为主要表面的精加工准备好基准。
3、精加工阶段保证达到零件的图纸要求,此阶段的主要目的是保证加工质量。
4、工整加工阶段对于表面要求很高的表面,还应增加光整加工阶段,以进一步提高尺寸精度和减小表面粗糙度。
(二)加工顺序的安排
上箱:
表3-2上箱的加工顺序安排
工序
工序名称
工序内容
定位基准
刀具
1
毛坯铸造
2
热处理
人工时效处理
3
粗铣
粗铣上箱结合面
上箱凸缘面
硬质合金面铣刀
4
钻
钻螺栓孔
上箱凸缘面
麻花钻,丝锥
5
粗铣
粗铣窥视孔面
上箱结合面及凸缘面
硬质合金面铣刀
6
钻
钻窥视孔面攻丝钻两吊环
上箱侧面及凸缘面
麻花钻
7
检查
检查窥视孔面螺孔深度
8
攻丝
窥视孔面螺孔攻丝
上箱结合面、凸缘侧面
丝锥
9
锪平
锪平螺栓孔
上箱结合面、凸缘面
10
精铣
精铣上箱结合面
上箱凸缘面、轴承孔侧面
硬质合金面铣刀
下箱:
表3-3下箱的加工顺序安排
工序
工序名称
工序内容
定位基准
刀具
1
毛坯铸造
2
热处理
进行人工时效处理
3
粗铣
粗铣下箱结合面
下箱底面,侧面,
硬质合金面铣刀
4
粗铣
粗铣下箱底面
下箱接合面,侧面,凸缘面
硬质合金面铣刀
5
钻
钻下箱底面螺栓孔排油孔
下箱接合面,侧面,凸缘面
锥柄麻花钻
6
攻丝
排油孔攻丝
下箱接合面,侧面,凸缘面
锥柄麻花钻、丝锥
7
钻扩铰
底座上的螺栓孔钻扩铰
下箱接合面,侧面,凸缘面
长刃机用铰刀
8
钻
钻下箱接合面螺栓孔
下箱底面,两螺栓孔,凸缘面
锥柄麻花钻、丝锥
9
锪平
下相结合面螺栓孔锪平
下箱底面,两螺栓孔,凸缘面
锥柄麻花钻、丝锥
10
钻
钻油标孔
下箱接合面,侧面,凸缘面
锥柄麻花钻、丝锥
11
铣
精细铣下箱结合面
下箱底面,侧面,凸缘面
硬质合金面铣刀
合箱后:
表3-4合箱后的加工顺序安排
工序
工序名称
工序内容
定位基准
刀具
1
钳工
合箱,螺栓联接、钻两定位销孔、打入定位销
下箱底面
2
粗铣
粗铣轴承孔端面
下箱底面及两定位用工艺销孔
硬质合金面铣刀
3
精铣
精铣轴承孔端面
下箱底面及两定位用工艺销孔
硬质合金面铣刀
4
镗
粗镗、半精镗两轴承孔
下箱底面及两定位用工艺销孔
硬质合金镗刀
5
精镗
精镗两轴承孔
下箱底面及两定位用工艺销孔
硬质合金镗刀
6
钻
钻轴承孔端面螺孔
下箱底面及两定位用工艺销孔
锥柄麻花钻
7
攻丝
轴承孔端面螺孔攻丝
下箱底面及两定位用工艺销孔
丝锥
8
钳工
拆箱,去毛刺,清洗,合箱,打标记
五、机械加工余量及工艺尺寸的确定
(一)加工余量的确定
1.顶面的加工余量
根据工序要求,顶面加工分粗、精铣加工。
各工步余量如下:
粗铣:
参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2-23。
其余量规定为2.7-3.4mm,现取3.0mm。
表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取-0.28mm。
精铣:
参照《机械加工工艺手册》表2.3-59,其余量规定为0.9mm。
2.油窗表面四螺栓孔4-M8
毛坯为实心,不冲孔。
精度要求为IT8,表面粗糙度要求为1.6um,参照《机械加工工艺手册》表2.3-71,现确定其工序尺寸及加工余量:
钻孔:
7mm;
攻丝:
M8-7H
3.接合面面上的10x10.5的沉台螺栓孔、2-6锥销孔
毛坯为实心,不冲孔。
公差等级为IT8,表面粗糙度为6.3um,参照《机械加工工艺手册》表2.3-71,现确定其工序尺寸及加工余量:
钻孔:
9mm
扩孔:
10mm
铰孔:
10.5mm
4.前后端面加工余量。
(计算长度为144+-0.1mm)
根据工艺要求:
前后端面分为粗铣、精铣加工。
各工序余量如下:
粗铣:
参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2-23,其加工余量规定为2.7-3.5mm,现取3.0mm。
半精铣:
参照《机械加工工艺手册第1卷》,其加工余量值取为2.5mm。
精铣:
参照《机械加工工艺手册第1卷》,其加工余量值取为0.5mm。
5.前后端面上12螺孔M8-7H
毛坯为实心,不冲孔。
参照《机械加工工艺手册》表2.3-71,确定螺孔加工余量:
钻孔:
7mm;
攻丝:
M8-7H
6.镗孔72、62
根据工序要求,前后端面支撑孔的加工分为粗镗、精镗两工序完成,各工序余量如下:
粗镗:
72mm孔,参照《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量为2mm;
精镗:
72mm孔,参照《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量为1mm;
粗镗:
62mm孔,参照《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量为2mm;
精镗:
62mm孔,参照《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量为1mm。
(二)工序尺寸的确定
1、粗铣底面,保证尺寸133mm,保证粗糙度不大于RZ50;
2、半精铣底面,保证半精铣平面尺寸,保证尺寸130±0.034mm。
3、在底面钻定位孔,铰定位孔及忽孔,在平面钻10-10.5,精铰对角两个定位孔保证粗糙度不大于RZ50,同时保证尺寸106mm,300mm
4、在底面及两个孔为定位,并以底面为定位基准,精铣结合面,保证平面度不低于0.01,粗糙度不大于1.6,保证尺寸130mm。
5、粗铣:
以底面为基准粗铣前后端面,保证尺寸147mm;保证端面平面度
半精铣:
以底面为基准半精铣前后两端面保证尺寸144.5mm;
精铣:
以底面为基准精铣前后两端面,保证尺寸144mm,并保证相对底面的垂直度0.02mm。
粗镗:
以底面为基准粗镗支撑孔72、62,保证尺寸73、63。
精镗:
以底面为基准精镗支撑孔72、62,并保证表面粗糙度1.6um,并保证两孔间距100±0.043,水平、垂直面内的轴线误差分别为0.046mm、0.023mm。
第四章切削用量的确定及计算
由于生产类型为大批量,故加工设备以通用机床为主,辅以少量专用机床,其生产方式以通用机床加工专用夹具为主,工件在各个机床上装卸及传送均有人工完成。
一、刀具的选择
依据《金属机械加工工艺人员手册》,所选刀具如下:
面铣刀170:
用于铣平面工序;
丝锥M8、M20:
用于M8、M20;
镗刀:
用于支撑孔72、62;
麻花钻:
用于孔10.5;
二、确定切削用量
工序:
粗铣结合平面
(1)加工条件:
工件材料:
灰铸铁
加工要求:
粗铣结合平面,保证尺寸130mm。
刀具:
采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=225mm,齿数Z=20
(2)计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为300mm,最大加工余量为Zmax=2mm,可一次铣削,切削深度
=3mm,确定进给量f:
根据《工艺手册》,表2.4-75,确定
切削速度:
参考有关手册,确定V=0.45m/s,即27m/min
根据表2.4-86,取nw=37.5r/min。
故实际切削速度为:
V=26.5(m/min)
当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量为:
工序:
精铣平面1、2
(3)加工条件:
工件材料:
灰铸铁
加工要求:
精铣平面1、2,保证尺寸130mm。
刀具:
采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=225mm,齿数Z=20
(4)计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为300mm,最大加工余量为Zmax=2mm,可一次铣削,切削深度
=0.9mm,确定进给量f:
根据《工艺手册》,表2.4-75,确定
切削速度:
参考有关手册,确定V=0.3m/s,即20m/min
根据表2.4-86,取nw=37.5r/min。
故实际切削速度为:
V=26.5(m/min)
当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量为:
工序:
粗镗72mmH7、62mmH7孔
(1)加工条件:
工件材料:
灰铸铁
加工要求:
粗镗72、62,留加工余量0.5mm,加工2.5mm。
刀具:
YT30镗刀
(2)计算镗削用量
粗镗孔至72.5、62.5,单边余量Z=0.25,切削深度为1.25mm,走刀长度为144mm
确定进给量f:
根据《工艺手册》,表2.4-60,确定
切削速度:
参考有关手册,确定V=300m/min
工序:
精镗72mmH7、62mmH7孔
(1)加工条件:
工件材料:
灰铸铁
加工要求:
粗镗72、62,加工0.5mm。
刀具:
YT30镗刀
(2)计算镗削用量
粗镗孔至72.5、62.5,单边余量Z=0.25,切削深度为0.25mm,走刀长度为14
- 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:
- 毕业设计 论文 内齿套 机制 加工 工艺 分析 设计 全套 图纸