减速机箱体加工工艺设计.docx

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减速机箱体加工工艺设计

摘要………………………………………………….……………………….2

序言……………………………………………………..……………………..2

1，减速机箱体工艺制作的研究意义…………………………….……….3

2，减速机箱体工艺制作设计…………………………….………………...3

（1）减速机箱拟定工艺…………………………….………………………..3

（2）减速机箱工艺设计目的…………………………….…………………..4

（3）毕业设计的基本任务与要求…………………………….……………..4

（4）设计任务书…………………………….……………………………….6

（5）设计方法与步骤…………………………….……………………….6

（6）减速机箱体工艺制作的特点…………………………….………..9

（7）减速机箱体工艺制作的主要技术要求………………………….12

3，减速机箱体工艺制作的过程…………………………….……………...12

（1）箱盖的工艺过程…………………………….………………………..13

（2）底座的工艺过程…………………………….………………………..14

（3）箱体合装后的工艺过程…………………………….………………15

总结…………………………….……………………………………………………….16

致词…………………………….……………………………………………………….16

参考文献…………………………….…………………………………………………17

摘要

本设计是针对减速机箱体工艺的制作，主要研究的是减速机箱盖的工艺过程、减速机的底座的工艺过程、减速机箱体合装后的工艺过程以及对该技术的测试和其实用性的研究。

并由此做出了对现行的减速机的箱体的改造和进一步的完善。

在这次的箱体工艺制造中，对一些主要程序比如说结合面联接孔、钻顶面螺纹底孔、攻螺纹、钻侧面测油孔、放油孔、螺纹底孔、沉孔、攻螺纹等的研究。

本设计主要分析了减速机箱体工艺制作中应该注意的问题：

加工路线；定位基准；钻孔等实用性的技术。

对于减速机箱体装配好后的工艺过程的方法和注意的问题我会进行深一步的分析和改进。

关键词：

加工路线、基准、钻孔、装配。

序言

这是我们在真正进入社会实践之前的对于在大学里面所学的知识的一次系统性的分析和综合，这也是我们对于理论和实践的一次综合训练。

这对于我来说是大学三年来比较重要的一次实践训练。

对于我个人来说，通过这次从实习开始到现在的开题报告的制作再到此刻的毕业论文的制作我学会和掌握了一些关于减速机箱体制作的基本原则和对于图纸绘制和识别有一定的一步的了解和掌握。

对于减速机箱体的工艺制造的流程不只是停留在理论的认识上，有了结合实际生产加工中的经验。

这次毕业可以对于我们所学的理论知识进行进一步的巩固和拓展。

让我在即将真正进入社会做好准备工作。

对于我现在工作有很大的帮助。

通过这次毕业设计我改进现在工作技术做了一次很好的热身。

让我在这次设计中得到了锻炼自己分析问题，解决问题、进一步改进现在的工作的能力，更好的立足于实际岗位之中。

由于能力有限时间有限，设计中可能还存在很多的不足，希望指导老师给与适当的指导和帮助。

1减速机箱体工艺制作的研究意义

通过减速箱体课程设计（包括工艺设计和夹具设计），它的全面性和系统性，使我对机械加工产生了更进一步的兴趣，并让我主观上认识了加工过程中如何找定位，从而为保证减速箱体中重要尺寸（包括尺寸精度和位置精度）来满足实际中与之相配套的用途。

不仅是箱体类的，还有其它类型，在设计时都为加工出更好使用的性能。

在设计时通过查阅资料使得了解的知识面更广、范围更大，在查阅时了解有关机械方面的书，从而切实地感受到机械行业的范围涉及面之广，它能指导实际，理论知识有待实际的检验，理论知识与实际操作是相辅相成

2减速机箱体工艺制作设计

（1）首先要拟定工艺过程，必须理解拟定工艺过程的原则。

　拟定工艺过程的原则

　　1）先面后孔的加工顺序

　　箱体主要是由平面和孔组成，这也是它的主要表面。

先加工平面，后加工孔，是箱体加工的一般规律。

因为主要平面是箱体往机器上的装配基准，先加工主要平面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的误差。

另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平，对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。

　　2）粗精加工分阶段进行

　　粗、精加工分开的原则：

对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。

这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。

　　粗、精加工分开进行，会使机床，夹具的数量及工件安装次数增加，而使成本提高，所以对单件、小批生产、精度要求不高的箱体，常常将粗、精加工合并在一道工序进行，但必须采取相应措施，以减少加工过程中的变形。

例如粗加工后松开工件，让工件充分冷却，然后用较小的夹紧力、以较小的切削用量，多次走刀进行精加工。

　　3）合理地安排热处理工序

为了消除铸造后铸件中的内应力，在毛坯铸造后安排一次人工时效处理，有时甚至在半精加工之后还要安排一次时效处理，以便消除残留的铸造内应力和切销加工时产生的内应力。

对于特别精密的箱体，在机械加工过程中还应安排较长时间的自然时效（如坐标镗床主轴箱箱体）。

箱体人工时效的方法，除加热保温外，也可采用振动时效

（2）设计的目的

机械制造技术设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。

其基本目的是：

1）培养工程意识。

2）训练基本技能。

3）培养质量意识。

4）培养规范意识。

（3）设计的基本任务与要求

设计任务

1）设计一个中等复杂的零件的加工工艺规程；

2）设计一个专用夹具；

3）编写设计说明书。

根据设计任务做出减速机箱的基本设计任务

1）绘制零件工件图一张；

2）绘制毛坯—零件合图一张；

3）编制机械加工工艺规程卡片一套；

4）编写设计说明书一份；

5）收集和研究原始资料，为夹具结构设计做好技术准备。

6）初步拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图，进行必要的理论计算和分析。

选择最佳的夹具结构方案，确定夹具精度和夹具总图尺寸、公差配合与技术要求。

7）绘制夹具总图和主要非标准件零件图，编写设计说明书。

8）编制夹具特殊使用维护、操作、制造方面的说明或技术要求。

设计基本要求

1）内容完整，步骤齐全。

2）设计内容与说明书的数据和结论应一致，内容表达清楚，图纸准确规范，简图应简洁明了，正确易懂。

3）正确处理继承与创新的关系。

4）正确使用标准和规范。

5）尽量采用先进设计手段。

根据设要求做出减速机箱的基本设计要求

1）应保证零件的加工质量，达到设计图纸的技术要求；

2）在保证加工质量的前提下，尽可能提高生产效率；

3）要尽量减轻工人劳动强度，必须考虑生产安全、工业卫生等措施；

4）在立足本企业的生产条件基础上，尽可能采用国内外新技术、新工艺、新装备；

5）工艺规程应正确、完整、简洁、清晰；

6）工艺规程应满足规范化、标准化要求；

7）夹具设计保证工件的加工精度；

8）提高生产效率；

9）工艺性好；

10）使用性好；

11）经济性好。

（4）设计说明书的编写

说明书要求系统性好、条理清楚、语言简练、文字通顺、字迹工整、图例清晰、图文并茂，充分表达自己的见解，力求避免抄书。

（5）方法和步骤

1生产纲领的计算与生产类型的确定

生产类型

生产纲领（件/年）

小批生产中型零件（4~30KG）

10~200

表1-1生产纲领和生产类型的关系

2零件图审查

2．1了解零件的功用及技术要求

熟悉用途（机械传动有级调速）、性能及工作条件密封（保证齿轮系中无杂，无灰层进入，机油润滑），在产品中的位置（处于电机与执行机构之间）和功用（齿轮间的传动比来改变转速），

2．2分析零件的结构工艺性

零件的结构工艺分析主要应考虑以下几个方面：

（1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求应经济合理，重要尺寸精度φ35，φ40，φ47公差在0.025之内，形位公差垂直度要求0.05之内,一般尺寸精度为9-11级；

（2）各加工表面的几何形状应尽量简单；

（3）有相互位置要求的表面应尽量在一次装夹中加工；

该箱体在加工时，对φ35和φ40二孔加工要保证孔与孔的孔距高度方向在33±0.03及孔与孔轴线垂直度在0.05之内，故对φ35和φ40加工时采用一次定位安装来加工。

3毛坯选择

3．1毛坯的种类—铸件HT15-33（适用于形状复杂的毛坯，良好的耐磨性、抗震性、切削加工性和铸造性能）—表1-6HT的牌号、性能及主要用途（机械制造基础）

3．2铸件制造方法的选择

毛坯制造方法应与材料的工艺性、零件的结构形状及大小、生产类型及特点以及工厂的现有条件相适应

毛坯种类

制造精度

（IT）

加工余量

原材料

工件尺寸

工件形状

砂型铸造

13级以下

大

HT15-33

各种尺寸

复杂

表1-2各类毛坯的特点及应用范围

3．3铸件的尺寸公差与加工余量

3．3．1铸件的尺寸公差（GB6414-1986）规定：

铸件尺寸代号为CT，分16级

造型材料

公差等级CT

灰铸铁

自硬砂

11~13

表1-6

3．3．2铸件加工余量表1-6用于成批和大量生产与铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量等级和表1-7铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量（机械制造技术课程设计）

3．3．3铸件最小孔径

表面类型

成批生产

通孔

15~30MM

表1-7

3．3．3毛坯—零件合图

用查表法确定各表面的加工总余量和余量公差。

表1-6用于成批和大量生产与铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量等级和表1-7铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量（机械制造技术课程设计）

3．4定位基准的选择

正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保证加工精度的关键。

定位基准分为粗基准和精基准。

对于无合适定位面的零件可在毛坯上另外专门设计或加工出定位表面，称为辅助基准。

定位基准的选择原则（机械制造基础P254）

粗基准的选择原则

（1）应选择不加工表面为粗基准。

（2）对于具有较多加工表面的工件，粗基准的选择，应合理分配各加工表面的加工余量，以保证：

1）各加工表面都有足够的加工余量；

2）对某些重要的表面，尽量使其加工余量均匀；

3）使工件上各加工表面总的金属切除量最小；

（3）作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口，冒口或飞边等其它表面缺陷，以便定位准确；

（4）同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次；

精基准的选择原则：

（1）基准重合原则

（2）基准统一原则

（3）互为基准原则

（4）自为基准原则

3．4．1夹具设计研究原始资料

1、研究加工工件图样

了解该工件的结构形状．尺寸．材料．热处理要求，主要是表面的加工精度．表面粗糙度及其他技术要求

2、熟悉工艺文件，明确以下内容

（1）毛坯的种类．形状．加工余量及其精度。

（2）工件的加工工艺过程，工序图，本工序所处的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基准面的状况。

（3）本工序所使用的机床．刀具及其他辅助工具的规格。

（4）本工序所采用的切削用量。

3．4．2拟定夹具的结构方案

1．确定夹具的类型

2．确定工件的定位方式及定位元件的结构

工件的定位方式主要取决于工件的加工要求和定位基准的形状．尺寸。

分析加工工序的技术条件和定位基准选择的合理性，遵循六点定位原则，按定位可靠．结构简单的原则，确定定位方式。

常见的定位方式有平面定位．内孔定位．外圆定位和组合表面（一面两销）定位等。

在确定了工件的定位方式后，即可根据定位基面的形状，选取相应的定位元件及结构。

（6）减速机箱体工艺制作的特点

分离式箱体虽然遵循一般箱体的加工原则，但是由于结构上的可分离性，因而在工艺路线的拟订和定位基准的选择方面均有一些特点。

　　1.加工路线

　　分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于：

整个加工过程分为两个大的阶段。

第一阶段先对箱盖和底座分别进行加工，主要完成对合面及其它平面，紧固孔和定位孔的加工，为箱体的合装作准备；第二阶段在合装好的箱体上加工孔及其端面。

在两个阶段之间安排钳工工序，将箱盖和底座合装成箱体，并用两销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和拆装后的重复精度。

2.定位基准

　定位基准的选择

（1）粗基准的选择在选择粗基准时，通常应满足以下几点要求：

　　第一，在保证各加工面均有余量的前提下，应使重要孔的加工余量均匀,孔壁的厚薄尽量均匀，其余部位均有适当的壁厚；

　　第二，装入箱体内的回转零件（如齿轮、轴套等）应与箱壁有足够的间隙；

　　第三，注意保持箱体必要的外形尺寸。

此外，还应保证定位稳定，夹紧可靠。

　　为了满足上述要求，通常选用箱体重要孔的毛坯孔作粗基准。

例表8-10大批生产工艺规程中，以I孔和Ⅱ孔作为粗基准。

由于铸造箱体毛坯时，形成主轴孔、其它支承孔及箱体内壁的型芯是装成一整体放入的，它们之间有较高的相互位置精度，因此不仅可以较好地保证轴孔和其它支承孔的加工余量均匀，而且还能较好地保证各孔的轴线与箱体不加工内壁的相互位置，避免装入箱体内的齿轮、轴套等旋转零件在运转时与箱体内壁相碰。

　　根据生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件安装方式也不一样。

大批大量生产时，由于毛坯精度高,可以直接用箱体上的重要孔在专用夹具上定位，工件安装迅速，生产率高。

在单件、小批及中批生产时，一般毛坯精度较低，按上述办法选择粗基准，往往会造成箱体外形偏斜，甚至局部加工余量不够，因此通常采用划线找正的办法进行第一道工序的加工，即以主轴孔及其中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查，必要时予以纠正，纠正后孔的余量应足够，但不一定均匀。

（2）精基准的选择为了保证箱体零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度，箱体类零件精基准选择常用两种原则：

基准统一原则、基准重合原则。

　　①一面两孔（基准统一原则）　在多数工序中，箱体利用底面（或顶面）及其上的两孔作定位基准，加工其它的平面和孔系，以避免由于基准转换而带来的累积误差。

　　②三面定位（基准重合原则）　箱体上的装配基准一般为平面，而它们又往往是箱体上其它要素的设计基准，因此以这些装配基准平面作为定位基准，避免了基准不重合误差，有利于提高箱体各主要表面的相互位置精度。

　　由分析可知，这两种定位方式各有优缺点，应根据实际生产条件合理确定。

在中、小批量生产时，尽可能使定位基准与设计基准重合，以设计基准作为统一的定位基准。

而大批量生产时，优先考虑的是如何稳定加工质量和提高生产率，由此而产生的基准不重合误差通过工艺措施解决，如提高工件定位面精度和夹具精度等。

　　另外，箱体中间孔壁上有精度要求较高的孔需要加工时，需要在箱体内部相应的地方设置镗杆导向支承架，以提高镗杆刚度。

因此可根据工艺上的需要，在箱体底面开一矩形窗口，让中间导向支承架伸入箱体。

产品装配时窗口上加密封垫片和盖板用螺钉紧固。

这种结构形式已被广泛认可和采纳。

　　若箱体结构不允许在底面开窗口，而又必需在箱体内设置导向支承架，中间导向支承需用吊架装置悬挂在箱体上方。

（1）粗基准的选择分离式箱体最先加工的是箱盖和箱座的对合面。

分离式箱体一般不能以轴承孔的毛坯面作为粗基准，而是以凸缘不加工面为粗基准，即箱盖以凸缘A面，底座以凸缘B面为粗基准。

这样可以保证对合面凸缘厚薄均匀，减少箱体合装时对合面的变形。

（2）精基准的选择分离式箱体的对合面与底面（装配基面）有一定的尺寸精度和相互位置精度要求；轴承孔轴线应在对合面上，与底面也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，加工底座的对合面时，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；箱体合装后加工轴承孔时，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与装配基面的尺寸精度和平行度。

（7）减速机箱体工艺制作的主要技术要求

1．对合面对底座的平行度误差不超过0.5/1000；

2．对合面的表面粗糙度值小于Ral.6μm，两对合面的接合间隙不超过0.03mm；

　　3．轴承支承孔必须在对合面上，误差不超过±0.2mm；

4．轴承支承孔的尺寸公差为H7，表面粗糙度值小于Ral.6μm，圆柱度误差不超过孔径公差之半，孔距精度误差为±0.05~0.08

3减速机箱体工艺制作的过程

减速机箱体工艺制作是一个系统的过程不是仅仅有一个或单个的部分组成，它是一个需要具有团结合作精神的制作团队的一个工作，在这个工作团队里面任何一个环节的出错都不会使这一个制作完成。

减速机箱体工艺制作过程主要包括箱盖的工艺过程、底座的工艺过程、箱体合装后的工艺过程。

每一个环节都很重要。

但是在我个人看来，箱体的装配是最为复杂和重要的。

他的技术含量相对于其他两个过程是高一点。

以前以为只是简单的装配，在这个过程中它是最不重要的。

但是经过实践之后知道是最重要的，只要这个过程没有做好的话，直接影响后面得检测和运用，可能会把之前的努力都付之东流。

现在让我们先看看箱盖的工艺过程。

（1）箱盖的工艺过程

这是减速机箱体工艺制作的第一步，也是一个比较重要的一部分，千里之行始于足下。

好开头好兆头，坏开头霉兆头。

大概就是说的这个意思吧！

这一个过程主要包括九个过程，其中最为重要的是铸造、钻结合面联接孔和钻顶面螺纹底孔、攻螺纹。

在箱盖的工艺过程中特别要注意遵守定位基准原则。

在这里面也应该注意对合面的平整，提高面和面结合的精密度。

主要表面加工方法的选择，箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。

　　主要平面的加工，对于中、小件，一般在牛头刨床或普通铣床上进行。

对于大件，一般在龙门刨床或龙门铣床上进行。

刨削的刀具结构简单，机床成本低，调整方便，但生产率低；在大批、大量生产时，多采用铣削；当生产批量大且精度又较高时可采用磨削。

单件小批生产精度较高的平面时，除一些高精度的箱体仍需手工刮研外，一般采用宽刃精刨。

当生产批量较大或为保证平面间的相互位置精度，可采用组合铣削和组合磨削，

　　箱体支承孔的加工，对于直径小于?

50mm的孔，一般不铸出，可采用钻－扩（或半精镗）－铰（或精镗）的方案。

对于已铸出的孔，可采用粗镗－半精镗－精镗（用浮动镗刀片）的方案。

由于主轴轴承孔精度和表面质量要求比其余轴孔高，所以，在精镗后，还要用浮动镗刀片进行精细镗。

对于箱体上的高精度孔，最后精加工工序也可采用珩磨、滚压等工艺方法。

序号

工序内容

定位基准

10

铸造

20

时效

30

涂底漆

40

粗刨对合面

凸缘A面

50

刨顶面

对合面

60

磨对合面

顶面

70

钻结合面联接孔

对合面、凸缘轮廓

80

钻顶面螺纹底孔、攻螺纹

对合面二孔

90

检验

（2）底座的工艺过程

底座的的工过程也是包括九个工序，它和箱盖的工艺过程基本上是一致的，所以在整个减速机箱体工艺制作的过程中和前面一个工艺过程是处于相同的地位。

当然所做的部分不一样对于其技术要求也是不一样的。

在这一部分最重要的是

序号

工序内容

定位基准

10

铸造

20

时效

30

涂底漆

40

粗刨对合面

凸缘B面

50

刨底面

对合面

60

钻底面4孔、锪沉孔、铰2个工艺孔

对合面、端面、侧面

70

钻侧面测油孔、放油孔、螺纹底孔、锪沉孔、攻螺纹

底面、二孔

80

磨对合面

底面

90

检验

（4）箱体合装后的工艺过程

箱体合装后的工艺过程工序并不比前面两个工艺过程多，但是他的重要性比前面两个的任何一个都重要。

正如前面所说。

它是整个减速机箱体工艺制作最重要的部分。

其中要注意第一次装配时为了保证下次装配的稳定性，要先铣端面然后再镗轴承支承孔，割孔内槽，在镗孔时要先粗后精。

最后要认真检验箱体的各个零部件及他们之间的组装部位。

序号

工序内容

定位基准

10

将盖与底座对准合笼夹紧、配钻、铰二定位销孔，打入锥销，根据盖配钻底座，结合面的连接孔，锪沉孔

20

拆开盖与底座，修毛刺、重新装配箱体，打人锥销，拧紧螺栓。

30

铣两端面

底面及两孔

40

粗镗轴承支承孔，割孔内槽

底面及两孔

50

精镗轴承支承孔，割孔内槽

底面及两孔

60

去毛刺、清洗、打标记

70

检验

总结

经过这次毕业论文的设计，我学到了很多，想要做一个合格的关于机械方面的工作者并不是一件简单的事情，尤其是做一个技能与理论知识相结合的高素质人才更是不容易，需要学习的东西很多。

一直以为做机械知识依靠坚实的技术就行了，但实际工作中遇到的问题尤其是新问题，不是单纯靠熟练的技术就能解决的，必须依靠最基础的理论知识结合实际经验才能得到解决问题的方案，在从事与机械有关的相关的岗位都必须熟知最基础的理论知识。

只有牢掌握基础知识才能拥有解决问题的万能钥匙，重视基础理论知识是我这次毕业设计过程中得到的最重要的体会。

在减速机箱体工艺制作的过程中工艺过程复杂，在进行工序安排和工艺制作时不但要考虑保证产品的质量还要考虑时间与成本的控制，将工艺与经济效益相融合相推进，所以合理的工艺是容易实现，但最理想的工艺制作确实很难甚至无法达到。

所以制作产品的工艺过程是对一个从事机械行业者的完美挑战，它不但考验一个人的基础理论知识更是测试实际操作的认知程度。

解决相关环节问题更是要求工作者能快速发现和解决实际生产中的隐患问题。

所以合理的工艺安排是企业经济效益的直接保障。

致词

时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。

离校日期已日趋临近，毕业论文的的完成也随之进入了尾声。

从开始进入课题到论文的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!

在论文完成之际，我的心情万分激动。

从论文的选题、资料的收集到论文的撰写编排整个过程中，我得到了许多的热情帮助。

我首先要感谢朱老师，是她将我领入了信息安全的大门，并对我的研究提出了很多宝贵的意见，使我的研究工作有了目标和方向。

在这段时间里，他对我进行了悉心的指导和教育。

，使我能够不断地学习提高，而且这些课题的研究成果也成为了本论文的主要素材。

同时，张老师渊博的学识、严谨的治学态度也令我十分敬佩，是我以后学习和工作的榜样。

还要再次感谢张老师对我的关心和照顾,在此表示最诚挚的谢意。

参考文献

1.《机械设计基础》              陈立德主编  高等教育出版社  2000年

2.《机械设计课程设计》          陈立德主编