减速箱箱体加工工艺及夹具设计

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；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。本次设计是在学完

备机械制图、机械设计、机械制造技术基础、机械制造装等专业课后，掌握了一定的专业知识。把所学的理论知识综合地运用在实际工艺、夹具设计中。

本次设计的是减速箱箱体上的孔6-∅13锪平∅30的加工工艺以及夹具的设计，在编制加工工艺时，要考虑到孔的各项精度以及形状与位置公差等。

在设计加工孔6-∅13锪平∅30的专用夹具时，以箱体底面为基准，通过“C ”形钳将箱盖和箱座联结，并以定位销将其定位。为了缩短辅助时间，采用了可换钻套, 钻模板左端采用一铰链使其翻转, 右端也用铰链和一开口垫圈, 用螺母进行联结。这样能很快将箱体放入夹具体上, 减轻工人劳动强度，大大提高生产率，提高效益。

关键词：工艺、基准、辅助时间、定位、形位公差。

I

ABSTRACT

The craft establishment of the components, holds the very important status in the machine-finishing,. whether the components craft establishes are reasonable or not have a direct relation to the components to achieve the final quality requirement ; The jig’s design is also an essential part. it relate to whther it will improve its processing efficiency or not.therefore these two in the machine-finishing profession are the very important link.This design is comprehensive apply the craft theory and the practice knowledge we learned to the actual craft and the jig design after studied some specialized knowledge about the machine manufacture technology, the mechanical drawing, the machine manufacture equipments design and so on 。

This design is about the processings craft of the 6-13aperture on the decelerator box body and the jig’s design, the aperture has a very high processing craft requirem ent when processing it , so during establish the processing craft ,we must consider every precision of the aperture , the shape ,the Location tolerance and so on 。 When design the special clamp of the aperture 6-13 , take the boxbody bottom surface as a benchmark, combine the lid of the box and the pedestal of the box with the “c”type pliers , and localized with positioning pin.In order to reduce the assistant time, use the changeable drill sheath, on the left of the drill template we use a gemel to turn it , also ues a gemel and a open gasket on the right side , and combined with the nut.as this it will quickly put the box body onto the clamp body, reduce the labour intensity, greatly improve the productivity and the benefit.

Key words: Craft, benchmark, assistant time, , orientation, shape position tolerance

II

目 录

中文摘要 ..................................................................................................................... Ⅰ 英文摘要 ..................................................................................................................... Ⅱ

前言 ............................................................................................................................... 1

第1章 零件的分析 ................................................................................................... 1

1.1 零件的作用 .......................................................................................... 1

1.2 零件的工艺分析 .................................................................................... 1

第2章 工艺规程的设计 ........................................................................................... 2

2.1 确定毛坯的制造形式 .............................................................................. 2

2.2 基准的选择 .......................................................................................... 2

2.2.1 粗基准的选择 . .................................................................................. 2

2.2.2 精基准的选择 . .................................................................................. 2

2.3 制定工艺路线 ....................................................................................... 2

2.3.1 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定 . ................................................. 5

2.3.2 确定切削用量及基本工时 . ................................................................... 6

第3章 专用夹具的设计 ......................................................................................... 15

3.1 问题的指出 ........................................................................................ 15

3.2 夹具的设计 ........................................................................................ 15

3.2.1 定位基准的选择 . ............................................................................. 15

3.2.2切削力及夹紧力的计算 . ..................................................................... 15

3.2.3定位误差的分析 . .............................................................................. 16

3.2.4夹具安装及操作的简要说明................................................................ 16

3.3 夹具的设计 ........................................................................................ 17

第4章 结论 ............................................................................................................. 24

参考文献 ..................................................................................................................... 26

致谢 ............................................................................................................................. 27

III

前言

就目前而言“复合、高速、智能、精密、环保”已成为当今机床工业技术发展的主要趋势。其中，高速加工可以有效地提高机床的加工效率、缩短工件的加工周期。这就要求机床主轴及其相关部件要适应高速加工的需求。滑动轴承在弹性流体力学润滑理论的研究，流体动压滑动轴承油膜刚度阻尼特性测定方法的研究、铁谱技术研究和电磁铁谱仪、论摩擦学数据库、固体变形等因素对滑动轴承流体动力润滑的影响、具有非线性油膜力的滑动轴承转子系统振动特性研究等等方面有了更进一步的发展。

减速箱箱体起着支持和固定轴系零件, 保证轴系运转精度、良好润滑及可靠密封等重要作用。箱体多采用剖分式结构，剖分面一般通过轴心线。在重型立式减速器中，为便于制造、安装和运输，也可以多个采用剖分面。在设计此装配工作图时要综合考虑工作要求、材料、强度、刚度、磨损、加工、装拆、调整、润滑和维护以及经济性诸因素，并要用足够的视图表达清楚。

本次设计是对减速箱箱体上6- 13孔加工专用夹具及工艺编制，其设计的目的在于回顾自己大学四年所学的专业知识，提高自身的专业知识的理论水平，在工作之前就有一次自己独自搞一个题目的锻炼，从中提高自己分析问题、解决问题的能力，为以后工作打下一定的基础。

1

第一章 零件的分析

1.1 零件的作用

减速器箱体起着支持和固定轴系零件, 保证轴系运转精度和良好润滑及可靠密封等重要作用。箱体多采用剖分式结构, 剖分面一般通过轴心线. 在重型立式减速器中, 为了便于制造和安装及运输, 也可采用多个剖分面。

1.2 零件的工艺分析

减速箱箱体有几组加工表面，并有一定位置要求. 其中尺寸要求较高的有：分述如下：

+0. 035+0. 0301. 以φ1000和φ800两孔为中心的加工表面：

+0. 035+0. 030这一组加工表面包括：φ1000和φ800两孔及其倒角，尺寸为196与

+0. 035+0. 030φ1000和φ800两孔相垂直的前后两平面, 还有在这前后两平面上总共有24个M8

+0. 035+0. 030的螺孔。其中，主要加工表面为φ1000和φ800两孔。

2. 以尺寸426为中心的加工表面

这一组加工表面包括：铣削426⨯196平面, 左端2-φ11锪平φ24两孔,2-锥销孔φ8。

这些加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：

+0. 035（1）尺寸为φ1000孔两处轴心线同轴度为φ0.025, 同柱度为0.010。

+0. 030+0. 035（2）尺寸为φ800孔两处轴心线同轴度为φ0.025且与φ1000轴心线的平行

度公差为0.025。

+0. 035+0. 030（3）φ1000和φ800两孔端面上的螺孔M8分别有位置度要求:要求最大实体

+0. 030要求为φ0.4，两端面与φ800孔轴心线有垂直度公差为0.10。

（4）426⨯196的平面度要求0.025。

由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。

1

第二章 工艺规程设计

第二章 工艺规程设计

2.1 确定毛坯的制造形式

零件材料为灰铸铁（HT150或HT200）制成。铸件易切削，抗压性能好，并具有一定的吸振性，但其弹性模量E 较小，刚性较差，故在重型减速器中，常用铸钢（ZG200—400或ZG230—450）箱体。在一般情况下，生产批量超过3~4件，采用铸件就比较经济。由于零件产量为4000件/年，属于大批量生产，故选择铸造毛坯（低压铸造）。这对提高生产率、保证加工质量也是有利的。

2.2 基准的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

2.2.1 粗基准的选择

对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取工件底面作为粗基准。

2.2.2 精基准的选择

主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

2.3 制定工艺路线

制定工艺路线的出发点, 应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证, 在生产纲领已确定的情况下, 可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具, 并尽量使工序集中来提高生产率。同时箱体应有足够的风度、可靠的密封及便于传动件润滑和散热、箱体应有良好的结构工艺性、箱体形状应力求匀称和美观。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降，提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。

1. 工艺路线方案一：

工序一 热处理, 人工时效

工序二 按图纸尺寸, 检查加工余量, 并划中心十字线, 剖分线, 端面线, 顶上斜方孔平

面线等

+0. 035+0. 030工序三 箱座:留余量粗刨剖分面426⨯196; φ1000和φ800孔端面; 箱盖顶上

斜方孔100⨯90平面, 粗精刨底平面到尺寸

2

箱盖:留余量粗铣剖分面; 铣箱盖顶上斜方孔平面

工序四 分别划箱座, 箱盖上 6-φ13, 6-φ17, M16⨯1.5, M12-7H和各螺钉孔及两销

钉孔中心线

工序五 箱座:钻底平面6-φ17, M16⨯1.5, M12-7H及锪平面和攻螺纹

工序六 钻6-φ13锪平φ30, 并锪平各孔上下平面

工序七 钻斜方孔平面上4-φ6孔并攻丝M6-7H

+0. 035+0. 030工序八 留余量, 分别精刨箱座和仃盖剖分面426⨯196; φ1000和φ800 孔端面;

箱盖顶上斜方孔100⨯90平面; 底面368⨯190

工序九 钻, 铰销孔, 并打入定位销

+0. 035+0. 030工序十 划φ1000和φ800两孔端面螺孔线

+0. 035+0. 030工序十一 钻φ1000和φ800两孔端面螺孔, 并攻丝M8-7H

+0. 035+0. 030工序十二 划φ1000和φ800两孔中心线

+0. 035+0. 030工序十三 精, 细镗各轴承孔φ1000和φ800两孔及锪端面

工序十四 检验

2. 工艺路线方案二

工序一 热处理, 人工时效

工序二 按图纸尺寸, 检查加工余量, 并划中心十字线, 剖分线, 端面线, 顶上斜方孔平

面线等

工序三 分别划箱座, 箱盖上 6-φ13, 6-φ17, M16⨯1.5, M12-7H和各螺钉孔及两销

钉孔中心线

工序四 箱座:钻底平面6-φ17, M16⨯1.5, M12-7H及锪平面和攻螺纹

+0. 035+0. 030工序五 箱座:留余量粗刨剖分面426⨯196; φ1000和φ800孔端面; 箱盖顶上

斜方孔100⨯90平面, 粗精刨底平面到尺寸

箱盖:留余量粗铣剖分面; 铣箱盖顶上斜方孔平面

工序六 钻6-φ13锪平φ30, 并锪平各孔上下平面

工序七 钻斜方孔平面上4-φ6孔并攻丝M6-7H

+0. 035+0. 030工序八 留余量, 分别精刨箱座和仃盖剖分面426⨯196; φ1000和φ800 孔端面;

箱盖顶上斜方孔100⨯90平面; 底面368⨯190

工序九 钻, 铰销孔, 并打入定位销

+0. 035+0. 030工序十 划φ1000和φ800两孔中心线

+0. 035+0. 030工序十一 精, 细镗各轴承孔φ1000和φ800两孔及锪端面

+0. 035+0. 030工序十二 划φ1000和φ800两孔端面螺孔线

3

第二章 工艺规程设计

+0. 035+0. 030工序十三 钻φ1000和φ800两孔端面螺孔, 并攻丝M8-7H

工序十四 检验

3. 工艺路线方案的比较与最终工艺路线方案如下：

两种工艺路线方案的工序是一样，只是加工顺序不一样。在第一个方案中，是先铣426⨯196平面, 然后以此为基准在保证箱盖与箱座配合的情况下来钻M8-7H 深15螺孔和

+0. 035+0. 030镗φ1000和φ800两孔. 对镗这两孔的位置精度都得以保证, 并且定位及装夹等都

+0. 035+0. 030比较方便. 方案二却相反, 是先钻M8-7H 深15和先镗φ1000和φ800两孔再来铣

+0. 035+0. 030426⨯196这平面. 这样的话对加工M8-7H 深15螺孔和镗φ1000和φ800两孔的位

+0. 035+0. 030置精度就难以保证. 以上两方案都是先加工M8-7H 深15螺孔和镗φ1000和φ800

+0. 035+0. 030+0. 035+0. 030两孔再铣φ1000和φ800两孔的端平面, 这也影响φ1000和φ800两孔的

轴心线与此平面的垂直度. 对于整个加工工艺路线看来, 以上两种加工方案大致看来都是合理的. 但是通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后, 就会发现仍有问题. 因此, 最后的加工工艺路线方案如表2.3-1。

表2.3-1 加工工艺路线

4