减速器箱体的加工工艺设计
摘要
减速器是通过齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数改变为所需要的回转数，并获到较大转矩的一种用来传递动力的机构。在减速器中起着支持和固定轴组件的减速器箱体，对于保证轴组件运转精度、润滑及密封的可靠都起着重要作用。因此减速器箱体的加工工艺的不断完善对于减速器的使用有着很重要的作用。
本文进行了对减速器箱体的加工工艺的设计。要对减速器箱体的加工工艺进行细致全面的设计，必须通过制造毛坯采用的形式、选择定位基准、拟定减速器零件加工的工艺路线、通过确定机械生产加工的余量、工序尺寸及制造毛坯的尺寸，以及确定减速器的切削用量及加工的基本工时等方面来设计。通过对减速器箱体加工工艺分析设计，提高减速器箱体制造的加工的工艺的水平，促进减速器箱体制造产业的进步。
关键词：减速器；加工工艺；箱体
减速器箱体的加工工艺设计
Abstract
The reducer is the speed converter through the gear, the motor (motor) of the number of rotation to the number of the required rotation, and was a kind of large torque used to transfer power mechanism. Reducer box in the reducer plays a support and fixed axis components, ensure the shaft assembly operation accuracy, good lubrication and reliable sealing and other important role. So the process of the reducer box of the continuous improvement of the use of the reducer has a very important role.
The design of the processing technology for the reducer box is carried out in this paper.. Determine manufacturing the blank form, select the locating datum, drawn up by deceleration parts machining process, mechanical production and processing of the margin, process dimension and blank manufacturing size determine, determine the deceleration device of cutting parameters and machining man hour and so on, to conduct a more comprehensive design to reduce the speed reducer box body processing technology. Through the analysis and design of the gearbox processing technology, improve the process level of the reducer box manufacturing, and promote the progress of the manufacturing industry of the reducer box..
Keywords: reducer；processing technology；box
目录
1 绪论 (1)
1.1课题的研究背景及意义 (1)
1.2减速器的研究现状 (1)
1.3本文的主要研究内容 (2)
2 减速器箱体的结构和工艺分析 (3)
2.1 箱体的结构分析 (3)
2.2 零件加工的技术要求 (4)
2.3 箱体的毛坯种类 (4)
2.4 箱体的工艺性分析 (5)
3 铸造工艺设计 (6)
3.1 工艺分析 (6)
3.2工艺方案的确定 (6)
3.3工艺参数 (7)
4 减速器箱体的加工工艺设计 (11)
4.1 加工工艺的设计 (11)
4.1.1 设计原则 (11)
4.1.2 步骤和内容 (11)
4.2 基准的选择 (11)
4.2.1 工艺基准 (11)
4.2.2 定位基准的选择 (12)
4.2.3 表面加工方法的选择 (12)
4.3 加工工艺路线的拟定 (13)
4.4 加工余量的确定及工序尺寸计算 (15)
4.5 工艺卡片（见附加页） (25)
结论与展望 (25)
参考文献 (26)
致谢 (27)
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
减速器是通过齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数改变为所需要的回转数，并获到较大转矩的一种用来传递动力的机构[1]。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速器是使用最普遍的机构。箱体质量约占减速器总质量的50%。因此，箱体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗、质量及成本等有很大影响。
通过对减速器箱体加工工艺分析设计，提高减速器箱体制造的加工的工艺的水平，促进减速器箱体制造产业的进步。减速器箱体的的设计工艺是否完好，对减速器运行时的加工效率和配合精度影响很大。特别是现代工艺对减速器的要求越来越高，已经运用于各种场合，很多工业设备对其运用非常重要。减速器应用的广泛，正好是对减速器加工生产的质量的更高要求的一个推动。对其加工的工艺非常重要。
1.2减速器的研究现状及类型和应用
在国外，欧洲和日本的企业凭借生产的减速器使用寿命长，可靠性好较国内企业一直处于减速器制造的领先地位，他们主要是因为工作过程中应用的材料和制造加工工艺方面占据优势。但国外的减速器，还是主要以定轴传动为主，尚未解决好体积和重量等问题。
国外的几家减速器制造的知名企业均登陆中国境内，在天津均设有其生产企业和基地，以此辐射全国的市场，他们利用了我国的廉价资源，看好中国机械工业近几年的落后现状和今后发展的市场前景，看好国内市场。它们凭借先进的装备、超前的技术、雄厚的资金和生产大规模的优势，同国内的企业进行市场竞争，已经在高档产品方面占据了优势。
近年来，随着绿色节能的提倡，国际产业环境也向着绿色节能高效的方向发展，改变陈旧的生产模式，发展高净化、低耗能、高附加值的绿色集约型经济增长方式。
我国传统的减速器一直跟不上国际同类产品发展的趋势，主要是因为生产方式都是按照单台套设备，设计和要求也都是根据单台套设备进行设计的，这样子造成了零部件相互差异大、与其他减速器的互换性能差，从而造成生产周期长，制造成本很高。
国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主。材料品质和加工工艺水平上还需不断改进和提高，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。目前全球的行业都在向着产业清洁、环保、低耗、高效、柔性变化发展，但是我国在这些方面还不能进行更好的适应市场的变化，主要是因为国内工业产业起步较晚，技术和设备跟不上国际要求，还需靠国外的进行生产发展。现在的减速器正向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的特点在进行着革命性的变化。我国信
息化、节能化的生产减速器的技术还没有完全摆脱对国外技术的依赖。
不管是船舶、机车各类交通工具，建筑、生产加工中用的重型机械，还是工厂使用的加工机器以及自动化生产线上的生产设备，再到日常生活中常用的家电等等，几乎在各种各样的机械的传动系统中都可以见到减速器的存在。
减速机是降低转速，增加转矩的一种相对精密的机械。它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途[2]。按照他用来传递的介质类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器，如图1-1、1-2、1-3；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照传递用的齿轮的类型可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。
图1-1 齿轮减速器图1-2 蜗杆减速器图1-3 行星齿轮减速器
1.3 本文的主要研究内容
本文通过确定毛坯的制造形式、定位基准的选择、拟定零件加工的工艺路线、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定、确定切削用量及基本工时等，对减速器箱体的加工工艺进行全面的设计，通过查阅机械加工工艺相关资料，制定加工工艺路线，确定加工方案，选择机床刀具，分析计算切削用量等加工参数，完成机械加工工艺说明书。根据说明书计算所得方法和数据，填写机械加工工艺规程卡片、机械加工工艺卡片、机械加工工序卡片，并绘制对应的工序简图。
2 减速器箱体的结构和工艺分析
2.1 箱体的结构分析
图2-1 箱体零件图
箱体为一级减速器箱体，外廓尺寸为230x104x80 mm，采用分离式，分箱座，箱盖，二者采用螺栓连接，为保证箱体上安装轴承和端盖的孔的正确形状，两个零件的孔是合在一起加工的，装配时它们之间采用推销定位，销孔钻成通孔，便于拔销。箱座下为油池，内装有机油，供齿轮润滑。齿轮和轴承采用非润滑方式，油面高度通过油面观察结构观察，通气塞为排放箱内的挥发气体。拆去小盖可视察齿轮磨损情况或油污多少。为了方便运输，箱体的两边要有四个成钩状的加强肋板。箱体前后要对称，将两个齿轮相互啮合，放在在该对称面上，轴承和端盖要对称分布在齿轮两侧。为了方便油池的清洗，在放油时能够清理净油，油池底部要保留有一定的斜度，并且要留有低于油池底面的放油螺塞。
2.2 零件加工的技术要求
（1）箱体加工部位多为平面和孔系，其结构复杂，精度要求高加工时注意基准的选择及加紧力。
（2）箱体为铸件，铸件必须经过时效处理，以消除应力。
（3）镗孔时，为了增加杆的刚性，提高加工精度，要在可能的情况下尽量采用支撑镗削方法。对于直径较小的孔应采用钻，扩，绞的方法加工。
（4）为提高孔加工精度，应将粗镗，半精镗，精镗分开。
（5）孔尺寸精度的检验，使用内径千分尺或内径千分表进行检验。
（6）为了保证同轴各孔的同轴度，可以在已加工孔上安装导向套进行加工其它的方法。
2.3 箱体的毛坯种类
毛坯是零件生产过程的一部分。在确定毛坯时，为了既不影响的毛坯的经济性，又不影响到机械加工的经济性，要根据加工零件的技术要求、结构特点、材料和生产纲领等，又要考虑热加工方面兼顾冷加工方面的要求，以便既能合理的确定毛坯的种类、毛坯的制造方法、毛坯的形状和尺寸，又能降低零件的制造成本。
有铸件、段件、冲压件、型材和焊接件等几种常用的毛坯种类。如铸铁材料毛坯均为铸件，钢材料毛坯一般为锻件或型材等。依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。
2.4 箱体的工艺性分析
为了保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本，结构较复杂、加工面广、技术要求高、机械加工的劳动量大的减速器箱体结构工艺性有着重要意义。
本箱体加工保证要加工孔的孔轴配合度为H7，表面粗糙度为Ra小于3.2um，圆度为0.0175mm，垂直度为0.08mm，同轴度为0.02mm。其它孔的表面粗糙度为Ra 小于12.5um，锥销孔的表面粗糙度为Ra小于6.3um。上端面表面粗糙度为Ra小于3.2um，箱体表面粗糙度为Ra小于12.5um。
由于加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大箱体结构形状比较复杂，箱体加工的基本孔要分为加工工艺性最好的通孔和相对较差的阶梯孔两类。加工比较困难的箱体内端面，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，对于尺寸过大的内端面，需采用专用径向进给装置。箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，以减少加工中的换刀次数。
因为减速器要大批量生产，通常采用机器加工，所以选用容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好的铸铁，大多数箱体零件也都选用HT20-40的铸铁。因为毛坯才用铸铁铸造，这样其精度将大为提高，所以在制造毛坯时预留的加工余量可以适当的减少。鉴于铸铁的优势，所以本箱体也将才用铸铁来制造毛坯。
为了不影响齿轮啮合精度，避免在工作时候产生噪音和震动，为了使轴的装配能相对简单，在齿轮啮合孔系之间，预留一定的传动齿轮副的中心距允差和齿轮啮合的精度的孔距，能减少轴承的磨损和发热，使轴的运转情况更加良好，使齿轮的使用寿命得到延长，使机器能保持较长时间较高的精度延长正常工作的时间。
一般都是采用装配或加工中的定位基准面来作为加工箱体的主要平面。来确保不影响箱体与机器总装时的相对位置和接触刚度，以及箱体在加工过程中的定位精度。
3 铸造工艺设计
3.1 铸造工艺分析
3.1.1 零件图分析
熟悉零件图图形各部分，而且要求提供的零件图必须是清晰无误，并且要有完整的尺寸和各种尺寸标记。仔细对照图样。注意零件图的结构是否符合铸造工艺性，有两个方面：
（1）查看零件结构是否符合铸造要求。
（2）在铸造过程中，考虑在既定的零件结构条件下可能出现的主要缺陷。
零件材料：HT40
3.1.2 零件技术要求
铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。
3.1.3 选材的合理性
铸件所选材料是否合理，一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等常用铸造合金（如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）的牌号、性能、工艺特点、价格和应用等，进行综合分析，判断所选的合金是否合理。
3.1.4 铸件结构工艺性
铸件壁厚不小于最小壁厚5-6mm，又在临界壁厚20-25mm以下。
3.2工艺方案的确定
3.2.1 铸造方法的确定
铸造方法包括：造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择
（1）造型方法、造芯方法的选择
根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型
（2）铸造方法的选择
根据零件的各参数，选择砂型铸造。
（3）铸型种类的选择
根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。
3.2.2 浇注位置的确定
浇注位置选择的原则：
（1）部件的重要部分要置于底部；
（2）重要加工面应朝上或呈直立状态；
（3）使铸件的大平面朝下，避免结疤类缺陷；
（4）应保证铸件能充满；
（5）应有利于铸件补缩；
（6）应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致；
所以浇注位置选择在箱体底部。
3.2.3 分型面的选择
本铸件采用两箱造型，分型面选在机座中心面上。
图3-1 分型面简图
3.3工艺参数
3.3.1 加工余量的确定
根据造型方法、材料类型进行查询表3-1，查得加工余量等级为11-14，
取加工余量等级为12[3]。
表3-1 造型方法、材料公差等级表
方法
公差等级CT
铸件材料
钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金锌合金
砂型铸造11-14 11-14 11-14 11-14 10-13 10-13 手工造型
砂型铸造机
器造型和壳
型
8-12 8-12 8-12 8-12 8-10 8-10
金属型铸造
（重力铸造
低压铸造）
——
8-10 8-10 8-10 8-10 7-9
根据零件基本尺寸、加工余量等级。铸件尺寸为基本公差数值为10。
根据零件尺寸公差、公差等级表3-2。查得机械加工余量为5.5。
表3-2 公差等级加工余量表
尺寸公差ＣＴ10 11
加工余量ＭＡ E F G H E F G H 基本尺寸加工余量数
100 2.5
1.5 3
2
3.5
2.5
4
3
3
2
3.5
2.2
4
3
4.5
3.5
>100-160 3
2 3.5
2.5
4
3
5
4
3.5
2.5
4
3
4.5
3.5
5.5
4.5
>160-250 3.5
2.5 4
3
5
4
6
5
4.5
3
5
3.5
6
4.5
7
5.5
>250-400 4
3 5
4
6
5
7.5
6.5
5
3.5
6
4.5
7
5.5
8.5
7
>400-630 4.5
3.5 5.5
4.5
6.5
5.5
8.5
7.5
5.5
4
6.5
5
7.5
6
9.5
8
>630-1000 5.5
4 6.5
5
8
6.5
10
8.5
6.5
4.5
7.5
5.5
9
7
11
9
3.3.2 起模斜度的确定
根据所属的表面类型测量面高140，起模角度为0度25分（0.42°）。
3.3.3 铸造圆角的确定
根据铸造方法和材料，最小铸造圆角半径为3。
3.3.4 铸造收缩率的确定
根据铸件种类查表3-3得：阻碍收缩率为0.8-1.0，自由收缩率为0.9-1.1。
表3-3 铸铁阻碍收缩率自由收缩率表
铸铁种类铸件种类阻碍收缩率
下限（%）阻碍收缩率
上限（%）
自由收缩率
下限（%）
自由收缩率
上限（%）
灰铸铁中小型铸件0.8 1 0.9 1.1 灰铸铁大中型铸件0.7 0.9 0.8 1 灰铸铁特大型铸件0.6 0.8 0.7 0.9 球墨铸铁珠光体组织0.8 1.2 1 1.3 球墨铸铁铁素体组织0.6 1.2 0.8 1.2
3.3.5 最小铸造孔的选择
根据孔的深度、铸件孔的壁厚，最小铸孔的直径是80mm 。
3.4浇注系统设计
（1）浇注位置的确定
根据内浇道的位置选择底注式。 （2）浇注系统类型选择
根据各浇注系统的特点及铸件的大小选用封闭式浇注系统。 （3）浇注系统尺寸的确定 3.4.1 计算铸件质量：
按照铸件的基本尺寸（包括加工余量在内）计算出 铸件的体积和铸件的质量。其计算公式为：pv m = 式中 m --铸件质量（g ）； p --金属材料的密度，对一般铸件可取p=7.2/cm 3； v --铸件的体积（cm 3）；
对于不太复杂的铸件可以根据以上公式计算。 3.4.2 各个浇道的截面积计算 奥赞公式法
该方法利用力学公式先求出浇注系统的最小横截面积，再根据不同工艺条件下的浇注系统各组元例，确定其它的横截面积。
铸铁件浇注系统最小横截面积计算公式 F=
gHp
ut G
2γ （3-1）
式中F 最小—最小横截面；
G —流过浇注系统最小横截面积的铸铁金属液总质量（kg ）；
γ-金属材质密度（kg/cm ）； t —浇注时间（s ）； u —流量因数，量纲为1；
Hp —平均静压头（m ）； 式中各参数的确定方法如下 （1）金属液总质量G 的确定
根据铸件质量和生产类型选择铸铁件浇注系统占的质量百分比为20%，金属液总质量G=m×(1+20%)=42.8657kg×1.20=51.45kg 。 （2）浇注时间t 的确定
铸件壁厚取s1=2.2，浇注时间t=2.2×7.173=15.7s 。
3.4.3 冒口的设计
（1）铸铁件无冒口工艺设计的条件：
铸件的冷却模数M，要求铸件的，铸件太薄（如M<1），初始膨胀压力铁水反馈到浇注系统中去，形成无效膨胀力释放；
M=5954cm3/2786.31cm2=2.14cm<2.5cm,则需设冒口。
（2）冒口的计算方法
冒口的计算方法常用的有模数法、比例法和补缩液量法。这里比例法。根据本铸件的形状和加工明顶冒口。
用比例法确定铸件的冒口：
T为铸件的厚度或热节圆直径；这里设计冒口设置处壁厚T=45.5mm
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[4]。
4 减速器箱体的加工工艺设计
4.1 加工工艺的设计
4.1.1 设计原则
工艺规程设计的原则是在保证产品质量的前提下，应尽量提高生产率和降低生产成本。应在充分利用本企业现在生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验，并保证有良好的劳动条件。工艺规程应做到正确、完整、统一和清晰，所用术语、符号、计量单位和编号等都要符合相应的标准。
4.1.2 步骤和内容
（1）分析零件的零件图和结构图。
（2）工艺审查。
（3）确定毛坯的种类及其制造方法。
（4）拟定机械加工工艺路线。
（5）确定各工序所需的机床和工艺装备。
（6）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。
（7）确定切削用量。
（8）确定各工序工时定额。
（9）总结工艺路线，从技术经济方面，对所制定的工艺方案应进行分析，把多种工艺方案进行比较，然后对最优方案进行优化，以此确定出最适合工艺方案。
（10）填写或打印工艺文件。
4.2 基准的选择
4.2.1 工艺基准
工艺基准是在工艺过程（加工和装配过程）中所采用的基准。它包括以下4种类型。
（1）工序基准。工序基准是在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。所标注的倍加工面位置尺寸称为工序尺寸。
（2）定位基准。定位基准是在加工中用于工件定位的基准。
作为基准的点、线、面，有时在工件上并不一定实际存在（如孔和轴的轴心线，两平面之间的对称中心面等），在定位时通过有关具体表面体现的，这些表面称为定位基面。工件以回转表面（如孔、外圆）定位时，回转表面的轴心线是定位基准，而回转表面就是定位基面，工件以平面定位时，其定位基准与定位基面一致。
（3）测量基准。测量基准是测量工件的形状、位置和尺寸误差时所采用的基准。
（4）装配基准。“装配基准是在机器装配时，用来确定零件或部件在产品中的对位置所采用的基准”。
4.2.2 定位基准的选择
在机械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。这种定位基准称为粗基准。在随后的工序中，用加工的表面做定位基准，则称为精基准。
（1）粗基准的选择
工件加工的优先工序所用基准先是粗基准，粗基准选择得对与否，不但会和第一道工序有影响，而且会对整个工件的整个加工过程产生全局的影响[5]。选择粗基准，一般应遵循以下几项原则。
（a）保证零件加工表面相对不加工表面具有一定位置精度的原则。
（b）合理分配加工余量的原则
（c）便于装夹的原则。
（d）粗基准一般不得重复使用的原则。
（2）精基准的选择
精基准选择时，从整个工艺过程的角度来考虑，来保证零件的尺寸精度和位置精度，并且要使生产过程中的装夹方便可靠。
（a）基准重合原则。应尽量选择加工表面的设计基准作为精基准。
（b）基准统一原则。为了方便地加工大多数的表面，可以尽早的在工件上加工出一个可以作为唯一基准面并且达到一定要求的精度的基准，这样子，以后的加工工序，都可以以它作为基准进行加工。
（c）互为基准原则。对某些位置精度要求高的表面，可以采用互为基准、反复加工的方法来保证其位置精度，这就是互为基准的原则。
（d）自为基准的原则。对一些精度要求很高的表面，在精度加工时，为了保证加工精度，要求加工余量小而其均匀，这时可以已经精加工过的表面自身作为定位基准，这就是自为基准的原则[6]。
（e）便于装夹原则。所选择得精度，尤其是主要定位面，应有足够大的面积和精度，以保证定位基准、可靠。同时还应使夹紧机构简单、操作方便[7]。
4.2.3 表面加工方法的选择
选择零件各表面的加工方法时，应该从零件加工质量，零件的生产率和制造成本方面考虑。在设计工艺路线时，各表面由于精度和表面质量的要求，一般不可能只用一种方法一次加工就能达到要求。对于主要表面，往往需要经过几次加工，由粗到精逐步达到要求[7]。
（1）表面的形状和尺寸；
（2）表面的精度与粗糙度；
（3）工件的材料与热处理；
（4）工件的整体构形与质量；
（5）零件的产量与生产类型；
（6）现场生产条件。
4.2.4 加工阶段的划分
粗加工阶段；半精加工阶段；精加工阶段；光整加工阶段。
将零件的加工过程划分为几个加工阶段的主要目的如下：
（1）保证零件加工质量。
（2）有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理。
（3）有利于合理利用机床设备。
（4）便于安排热处理。
4.2.5 加工顺序安排
切削加工顺序的安排：先粗后精，先主后次，先面后孔，基面先行[8]。4.3 加工工艺路线的拟定
因为此减速器为分离式箱体，需要配合另一部分箱盖进行加工（箱盖另外进
行）。第一阶段主要是完成平面，紧固孔和定位孔的加工，是为箱体的装合做准备：第二阶段是为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。两个阶段之间要安排钳工工序，将底座合成箱体，并要用二锥销定位，使它保持一定的位置关系，以确保轴承孔的加工精度以及撤装后的重复精度。
表4-1 减速器结合箱盖加工工艺过程（续）
4.4 加工余量的确定及工序尺寸计算
4.4.1 毛坯的外廓尺寸
考虑其加工外廓尺寸为230×104×80 mm，表面粗糙度要求RZ为3.2um，根据
表4-2，
表4-2 公差等级加工加工余量表
尺寸公差等级CT 7 8
加工余量等级MA D E F D E 基本尺寸加工余量
100 1.0
0.7 1.5
0.9
2.0
1.5
1.5
0.8
1.5
1.0
>100-160 1.5
0.9 2.0
1.5
2.5
2.0
1.5
1.5
2.0
1.5
>160-250 1.5
1.5
2.0
2.0
3.0
2.5
2.0
1.5
2.5
2.0
>250-400 2.0
1.5
2.5
2.0
3.5
3.0
2.5
2.0
3.0
2.5
>400-630 2.5
2.0
3.0
2.5
4.0
3.5
2.5
2.0
3.5
2.5
按公差等级7—9级，取7级，加工余量等级取F级确定，
毛坯长：230+2×3.5=337mm
宽：104+2×3=110mm
高：80+2×3=86mm
4.4.2 主要平面的加工工序尺寸及加工余量
为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序5的铣削深ap=2.5mm，工序6的铣削深度ap=2.45mm，留磨削余量0.05mm,工序10的磨削深度ap=0.05mm。
工序16的铣削深度ap=2.0mm，工序17的铣削深度ap=0.5mm。
4.4.3 加工工序尺寸及加工余量
（1）钻4-Φ18mm 孔
钻孔：Φ15mm，2Z=15 mm，ap=7.5mm
扩孔：Φ18mm，2Z=2mm，ap=1mm
（2）钻4-Φ9mm 孔
钻孔：Φ8mm，2Z=8 mm，ap=4mm
扩孔：Φ9mm，2Z=1mm，ap=0.5mm
（3）钻6-Φ9mm 孔
钻孔：Φ9mm，2Z=9 mm，ap=4.5mm
（4）攻钻M6mm
钻孔：Φ6mm，2Z=6mm，ap=3mm
攻孔：M6mm
（5）攻钻3—M3mm孔
钻孔：Φ3mm，2Z=3 mm，ap=1.5mm
攻孔：M3mm
（6）镗Φ34孔
镗孔：Φ30mm，2Z=4mm，ap=2mm
（7）镗Φ24孔
镗孔：Φ20mm，2Z=4 mm，ap=2mm
（8）镗Φ14孔
镗孔：Φ12mm，2Z=2 mm，ap=1mm
（9）钻绞2-Φ4mm 推销孔
钻孔：Φ2mm，2Z=2 mm，ap=1mm
绞孔：Φ4mm
（10）镗2-Φ47mm轴承孔
粗镗：Φ44.4mm，2Z=2.6mm，ap=1.3mm
半精镗：Φ46.8mm，2Z=0.4mm，ap=0.2mm
精镗：Φ46.8mm, 2Z=0.2mm，ap=0.1mm
（11）镗2-Φ62mm轴承孔
粗镗：Φ60.4mm，2Z=1.6mm，ap=0.8mm
半精镗：Φ61.8mm，2Z=0.4mm，ap=0.2mm
精镗：Φ61.8mm，Z=0.2mm，ap=0.1mm
（12）镗R34mm
镗R30mm，2Z=4mm，ap=2
(13)镗R40mm
镗R37mm，2Z=3mm，ap=1.5mm
4.4.4 切削用量及基本工时
（1）工序5粗铣箱体下平面
（a）加工条件：
工件材料：灰铸铁
加工要求：粗铣箱结下平面，保证顶面尺寸3 mm。
机床：卧式铣床X63
刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20
量具：卡板
（b）计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为140 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm，留磨削量0.05mm，可一次铣削。
减速器箱体的加工工艺设计 摘要 减速器是通过齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数改变为所需要的回转数，并获到较大转矩的一种用来传递动力的机构。在减速器中起着支持和固定轴组件的减速器箱体，对于保证轴组件运转精度、润滑及密封的可靠都起着重要作用。因此减速器箱体的加工工艺的不断完善对于减速器的使用有着很重要的作用。 本文进行了对减速器箱体的加工工艺的设计。要对减速器箱体的加工工艺进行细致全面的设计，必须通过制造毛坯采用的形式、选择定位基准、拟定减速器零件加工的工艺路线、通过确定机械生产加工的余量、工序尺寸及制造毛坯的尺寸，以及确定减速器的切削用量及加工的基本工时等方面来设计。通过对减速器箱体加工工艺分析设计，提高减速器箱体制造的加工的工艺的水平，促进减速器箱体制造产业的进步。 关键词：减速器；加工工艺；箱体
减速器箱体的加工工艺设计 Abstract The reducer is the speed converter through the gear, the motor (motor) of the number of rotation to the number of the required rotation, and was a kind of large torque used to transfer power mechanism. Reducer box in the reducer plays a support and fixed axis components, ensure the shaft assembly operation accuracy, good lubrication and reliable sealing and other important role. So the process of the reducer box of the continuous improvement of the use of the reducer has a very important role. The design of the processing technology for the reducer box is carried out in this paper.. Determine manufacturing the blank form, select the locating datum, drawn up by deceleration parts machining process, mechanical production and processing of the margin, process dimension and blank manufacturing size determine, determine the deceleration device of cutting parameters and machining man hour and so on, to conduct a more comprehensive design to reduce the speed reducer box body processing technology. Through the analysis and design of the gearbox processing technology, improve the process level of the reducer box manufacturing, and promote the progress of the manufacturing industry of the reducer box.. Keywords: reducer；processing technology；box
1.箱体初步设计 二级齿轮减速器的箱体采用铸铁（HT200）制成，为了保证齿轮啮合的质量，采用剖分式结构，箱体上下部分采用 6 7 is H 配合。 （1）在机体外增加肋条，外轮廓为长方形，增强了轴承座的刚度 （2）考虑到机体内零件的润滑、密封和散热，采用浸油润滑，同时为了避免运行时沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H 大于40mm （3）为保证机座与机盖连接处密封，联接凸缘应该有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为 3.6。 （4）为保证机体结构有良好工艺性，铸件壁厚为9mm ，圆角半径R=5。机体外型较简单，拔模方便。 2.箱体附件设计 （1）检查孔及检查孔盖 在机盖顶部开有检查孔，能看到机体内部传动零件啮合区的未知，并保证有足够的空间，便于伸入进行操作。检查孔有盖板，用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，紧固螺栓选用M6。 （2）油螺塞 放油孔位于油池最底部，并安排在减速器远离其他部件的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应该凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并用封油圈加以密封。 （3） 油标 油标设置在便于观察减速器油面并且油面稳定之处。油尺安置的位置不能太低，防止油进入油尺座孔从而溢出。 （4）通气孔 由于减速器运转时机体内温度升高，气压增大。为便于排气，在机盖顶部的检查孔改上安装通气器，以保证箱体内压力平衡。 （5）盖螺钉 启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。钉杆端部要做成圆柱形状，以免破坏螺纹。 （6） 位销 为了保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一个圆锥定位销，用以提高定位精度。 （7）吊钩 在箱座上直接铸出吊钩，用以搬运或起吊较重的物体。 3.箱体的结构尺寸 见《机械设计课程设计手册》表11-1，可知多级传动时，a 取低速级中心距，a=235mm 。
第二节箱体类零件的加工 一、箱体零件概述 箱体类零件通常作为箱体部件装配时的基准零件。它将一些轴、套、轴承和齿轮等零件装配起来，使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此，箱体类零件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。 箱体零件结构特点：多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。 箱体零件的主要技术要求：轴颈支承孔孔径精度及相互之间的位置精度，定位销孔的精度与孔距精度；主要平面的精度；表面粗糙度等。 箱体零件材料及毛坯：箱体零件常选用灰铸铁，汽车、摩托车的曲轴箱选用铝合金作为曲轴箱的主体材料，其毛坯一般采用铸件，因曲轴箱是大批大量生产，且毛坯的形状复杂，故采用压铸毛坯，镶套与箱体在压铸时铸成一体。压铸的毛坯精度高，加工余量小，有利于机械加工。为减少毛坯铸造时产生的残余应力，箱体铸造后应安排人工时效。 二、箱体类零件工艺过程特点分析 下面我们以某减速箱为例说明箱体类零件的加工。 1．箱体类零件特点 一般减速箱为了制造与装配的方便，常做成可剖分的，如图6-6所示，这种箱体在矿山、冶金和起重运输机械中应用较多。剖分式箱体也具有一般箱体结构特点，如壁薄、中空、形状复杂，加工表面多为平面和孔。 减速箱体的主要加工表面可归纳为以下三类： ⑴主要平面箱盖的对合面和顶部方孔端面、底座的底面和对合面、轴承孔的端面等。 ⑵主要孔轴承孔（ 150H7、 90H7）及孔内环槽等。 ⑶其它加工部分联接孔、螺孔、销孔、斜油标孔以及孔的凸台面等。 2．工艺过程设计应考虑的问题
根据减速箱体可剖分的结构特点和各加工表面的要求，在编制工艺过程时应注意以下问题： ⑴加工过程的划分整个加工过程可分为两大阶段，即先对箱盖和底座分别进行加工，然后再对装合好的整个箱体进行加工——合件加工。为保证效率和精度的兼顾，就孔和面的加工还需粗精分开； ⑵箱体加工工艺的安排安排箱体的加工工艺，应遵循先面后孔的工艺原则，对剖分式减速箱体还应遵循组装后镗孔的原则。因为如果不先将箱体的对合面加工好，轴承孔就不能进行加工。另外，镗轴承孔时，必须以底座的底面为定位基准，所以底座的底面也必须先加工好。 由于轴承孔及各主要平面，都要求与对合面保持较高的位置精度，所以在平面加工方面，应先加工对合面，然后再加工其它平面，还体现先主后次原则。 ⑶箱体加工中的运输和装夹箱体的体积、重量较大，故应尽量减少工件的运输和装夹次数。为了便于保证各加工表面的位置精度，应在一次装夹中尽量多加工一些表面。工序安排相对集中。箱体零件上相互位置要求较高的孔系和平面，一般尽量集中在同一工序中加工，以减少装夹次数，从而减少安装误差的影响，有利于保证其相互位置精度要求。 ⑷合理安排时效工序一般在毛坯铸造之后安排一次人工时效即可；对一些高精度或形状特别复杂的箱体，应在粗加工之后再安排一次人工时效，以消除粗加工产生的内应力，保证箱体加工精度的稳定性。 3．剖分式减速箱体加工定位基准的选择 ⑴粗基准的选择一般箱体零件的粗基准都用它上面的重要孔和另一个相距较远的孔作为粗基准，以保证孔加工时余量均匀。剖分式箱体最先加工的是箱盖或底座的对合面。由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在箱盖和底座两个不同部分上，因而在加工箱盖或底座的对合面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而是以凸缘的不加工面为粗基准，即箱盖以凸缘面A，底座以凸缘面B为粗基准。这样可保证对合面加工凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。 ⑵精基准的选择常以箱体零件的装配基准或专门加工的一面两孔定位，使得基准统一。剖分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；箱体装合后加工轴承孔时，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的原则，也符合基准重合的原则，
减速器箱体的加工工艺设计 完成日期：______________________ 指导教师签字： 评阅教师签字： 答辩小组组长签字： 答辩小组成员签字：
摘要 减速器是通过齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数改变为所需要的回转数，并获到较大转矩的一种用来传递动力的机构。在减速器中起着支持和固定轴组件的减速器箱体，对于保证轴组件运转精度、润滑及密封的可靠都起着重要作用。因此减速器箱体的加工工艺的不断完善对于减速器的使用有着很重要的作用。 本文进行了对减速器箱体的加工工艺的设计。要对减速器箱体的加工工艺进行细致全面的设计，必须通过制造毛坯采用的形式、选择定位基准、拟定减速器零件加工的工艺路线、通过确定机械生产加工的余量、工序尺寸及制造毛坯的尺寸，以及确定减速器的切削用量及加工的基本工时等方面来设计。通过对减速器箱体加工工艺分析设计，提高减速器箱体制造的加工的工艺的水平，促进减速器箱体制造产业的进步。 关键词：减速器；加工工艺；箱体
Abstract The reducer is the speed converter through the gear, the motor (motor) of the number of rotation to the number of the required rotation, and was a kind of large torque used to transfer power mechanism. Reducer box in the reducer plays a support and fixed axis components, ensure the shaft assembly operation accuracy, good lubrication and reliable sealing and other important role. So the process of the reducer box of the continuous improvement of the use of the reducer has a very important role. The design of the processing technology for the reducer box is carried out in this paper.. Determine manufacturing the blank form, select the locating datum, drawn up by deceleration parts machining process, mechanical production and processing of the margin, process dimension and blank manufacturing size determine, determine the deceleration device of cutting parameters and machining man hour and so on, to conduct a more comprehensive design to reduce the speed reducer box body processing technology. Through the analysis and design of the gearbox processing technology, improve the process level of the reducer box manufacturing, and promote the progress of the manufacturing industry of the reducer box.. Keywords: reducer；processing technology；box
第八章箱体的整体设计及其附件的选用 1、箱体的结构设计 1）箱体材料的选择与毛坯种类的确定 根据减速器的工作环境，可选箱体材料为灰铸铁HT2O0因为铸造箱体刚性好、外形美观、易于切削加工、能吸收振动和消除噪音，可米用铸造工艺获得毛坯。 2）箱体主要结构尺寸和装配尺寸见下表：单位：mm
2、减速器附件 （1）窥视孔和视孔盖 在传动啮合区上方的箱盖上开设检查孔，用于检查传动件的啮合情况和润滑情况等，还可以由该孔向箱内注入润滑油。 （2）通气器 安装在窥视孔板上，用于保证箱内和外气压的平衡，一面润滑油眼相体结合面、轴伸处及其他缝隙渗漏出来。 （3）轴承盖 轴向固定轴及轴上零件，调整轴承间隙。这里使用凸缘式轴承盖，因其密封性能好，易于调节轴向间隙。 （4）定位销 为了保证箱体轴承孔的镗削精度和装配精度，在减速器的两端分别设置一个定位销孔。 （5）油面指示装置 在箱座高速级端靠上的位置设置油面指示装置，用于观察润滑油的高度是否符合要求。 （6）油塞 用于更换润滑油，设在与设置油面指示装置同一个面上，位于最低处。 （7）起盖螺钉 设置在箱盖的凸缘上，数量为2个，一边一个。用于方便开启箱盖。 （8）起吊装置
在箱盖的两头分别设置一个吊耳，用于箱盖的起吊；而减速器的整体起吊使用箱座上的吊钩，在箱座的两头分别设置两个吊钩。 3、减速器润滑及密封形式的选择 高速轴的dn值为 dn 40 626.09 25043.6 1.5 105mm r min 故减速器所有轴承均采用润滑脂润滑。 高速级大齿轮的圆周速度为 d2n 237 139.13 「丿 v 2 1.7m s 12m s 60 1000 60 1000 故采用油池润滑。 对于二级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，箱体内选用 SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度。轴承盖处密封采用毛毡圈。箱盖与箱座之间的密封则采用涂水玻璃密封，涂水玻璃密封的方法能有效地减轻震动起到防震作用。
箱体零件加工及加工工艺 专业机械设计制造及其自动化年级 2013级 姓名王婷 指导教师李强 2015年5月25日
天津理工大学成人高等教育本科毕业设计（论文）任务书 1.课题名称：箱体零件加工及加工工艺 2.题目类型：论文题目来源：自拟 3.设计（论文）的主要内容，主要技术指标及基本要求： 1、保证箱体零件加工质量； 2、合适一般现场条件，能显著提高生产效率： 3、降低生产成本，适宜性强： 4.设计（论文）的软、硬件环境（资料、参考文献、实验条件及设备等）： [1] 李洪．机械加工工艺手册．北京出版社，2005.9． [2] 徐宏海．机械制造工艺．化学工业出版社，2006．8． [3] 周虹编．数控加工工艺与编程．人民邮电出版社，2006．9． [4] 弈继昌．机械制造工艺学及夹具设计．中国人民出版社，2007．5． [5]张耀宸．机械加工工艺设计手册．航空工业出版社，2008．8． [6]陈宏钧．金属切削速查速算手册．机械工业出版社，2009．5． [7]刘建亭．机械制造基础．机械工业出版社，2009．10． [8]华茂发．数控机床加工工艺．机械工业出版社，2010．3． [9]肖继德，陈宁平．机床夹具设计．机械工业出版社，2010．8． [10]周虹．数控原理与编程实训．人民邮电出版社，2010．11. 学生姓名王婷年级专业2013级指导教师李强 教师职称任务下达日期2015.3.1 完成日期2015.5.25
目录 引言 (4) 第1章零件图解析 (5) 1.1箱体零件作用 (5) 1.2箱体零件的材料及其力学性能 (5) 1.3箱体零件的结构工艺分析 (5) 第2章毛坯的分析 (5) 2.1毛坯的选择 (5) 2.2毛坯图的设计 (6) 第3章工艺路线拟定 (6) 3.1定位基准的选择 (6) 3.2加工方法的确定 (6) 第4章加工顺序的安排 (7) 4.1工序的安排 (7) 4.2工序划分的确定 (8) 4.3热处理工序的安排 (8) 4.4拟定加工工艺路线 (9) 4.5加工路线的确定 (9) 4.6加工设备的选择 (9) 4.7刀具的选择 (10) 4.8选择夹具及量具确定装夹方案 (10) 第5章工艺设计 (10) 5.1加工余量，工序尺寸，及其公差的确定 (10) 5.2确定切削用量及功率的校核 (11) 第6章数控加工路线的分析 (13) 结论 ......................... 错误！未定义书签。参考文献 .......................... 错误！未定义书签。附表1 ............................. 错误！未定义书签。附表2 ............................. 错误！未定义书签。致谢 .. (18)
目录 一、产品的概述 二、产品图 三、有关零件的说明和设计要求 计算生产纲领确定生产类型四、 材料的选择和毛坯的制造方法的选择即毛坯图五、 六、确定加工余量七、基准的选择和分析加工工 作量及工艺手段组合八、工艺过程：九、 十、重要工序卡片十一、切削力和加紧力的计算十二、夹具原理图十三、实习心得十四、参考书和参考资料目录 一、产品的概述 变速器箱体在整个减速器总成中的作用是起支撑和连接的作用的，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装。
变速器箱体的加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也为将会影响减速器的寿命和性能。 变速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋。有精度较高的多个平面、轴承孔，螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。 二、产品图 三、有关零件的说明和设计要求． 设计说明零件名称①减速器箱体铸成后，应清理并进行时效处理。㎜②机盖和机座合箱后，边缘应平齐，相互错位每边不大于2③应检查与机座接合面的密封性，用0.05㎜塞尺塞入深度不得大于结合面宽度的1／3，用涂色法去检查接触面积达每个结合面一个机斑点。 盖④与机座连接后，打上定位销进行镗孔，镗孔时接合面处禁放任何衬套。 ⑤安装滚动轴承的空隙的粗糙度是Ra1.6。 ⑥机械加工未标注偏差尺寸处精度为IT12。铸造尺寸精度为IT18。
⑦轴承孔端面和轴心的垂直度为0.010，圆柱度为0.012。 ⑧未注明的倒角为2×45°，粗糙度为Rz50⑨未注明的铸造倒角半径 ①机座的上端面的粗糙度Ra1. ②机箱盖和机座的接合面处的平面度0.02 ③窥视口面的粗糙度Rz5 ④轴承孔的同轴度0.0⑤轴承孔的中心位置度0.6 ⑥轴承孔的上偏差0.04，下偏差 ⑦轴承孔的内壁的粗糙度Ra2. ⑧机座不得漏油。． 四、计算生产纲领确定生产类型 年产量Q＝10000（件/年），该零件在每台产品中的数量n=1（件/台），废品率α＝3％，备品率β＝5％。 由公式N＝Q×n（1＋α＋β）得： N＝10000×1×（1＋3％＋5％）=10800 查表（《机制工艺生产实习及课程设计》中表6－1）确定的生产类型为大量生产。 因此，可以确定为Y流水线的生产方式，又因为在加工箱盖和底座的时候有很多的地方是相同的，所以可选择相同的加工机床，采取同样的流水线作业，到不同的工序的时候就采用分开的方法，所以可以选择先重合后分开再重合的方式的流水线作业。虽然是大批量生产，从积极性考虑，采用组合机床加工，流水线全部采用半自动化的设备。 五、材料的选择和毛坯的制造方法的选择即毛坯图
目录 摘要………………………………………………………………………..…. I 绪论 (1) 前言 (3) 第1章 (5) 1.1 零件的作用 (5) 1.2零件的工艺性 (5) 1.3工艺规程的设计 (6) 1.3.1确定毛坯的制造形式 (6) 1.3.2基准的选择 (7) 1.4制定工艺路线 (7) 1.5 择加工设备及刀具、夹具、量具 (10) 1.6加工工序设计 (11) 1.7时间定额计算 (19) 1.8填写工艺卡 (21) 第2章 (22) 2.1.1 铣分割面夹具的设计 (22) 2.1.1确立方案........................................................................ (22) 2.1.2计算夹紧力 (22) 2.1.3定位精度分析 (22) 2.1.4操作说明........................................................................ (22) 2.2 钻孔夹具的设计 (22) 2.2.1确立方案........................................................................ (23) 2.2.2计算夹紧力 (23) 2.2.3定位精度分析 (23) 2.1.4操作说明........................................................................ (23) ∶ ∶ 致谢 (24) 参考文献........................................................................ (25)
箱体类零件加工工艺 箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器，使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。下面以图1所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。 图1 某车床主轴箱体简图
箱体类零件的结构特点和技术要求分析 图3所示零件为某车床主轴箱体类零件，属于中批生产，零件的材料为HT200铸铁。一般来说，箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。 1．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面，本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和H面还是箱体的装配基准，因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。 2．孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，均应有较高的要求。 3．孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面（G、H面）的平行度误差为0.04mm。 4．表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm，装配基面表面粗糙度为1.6μm。 箱体类零件的材料及毛坯 箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形，切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。根据需要可选用HT150～350，常用HT200。在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。 铸铁毛坯在单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯精度较低，余量大；在大批量生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于50mm的孔，成批生产大于30mm的孔，一般都铸出预孔，以减少加工余量。铝合金箱体常用压铸制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必经切削加即可使用。 箱体类零件的加工工艺过程 箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。 箱体零件的典型加工路线为：平面加工－孔系加工－次要面（紧固孔等）加工。 图1车床主轴箱体零件，其生产类型为中小批生产；材料为HT200；毛坯为铸件。该箱体的加工工艺路线如表1。 表1车床主轴箱体零件的加工工艺过程
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 目录 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)
典型零件加工工艺(轴类，盘类，箱体类，齿轮类等 实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。 第一节轴类零件的加工 一轴类零件的分类、技术要求 轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面： ⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。 表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。 精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。 三、轴类零件的安装方式 轴类零件的安装方式主要有以下三种。 1．采用两中心孔定位装夹 一般以重要的外圆面作为粗基准定位，加工出中心孔，再以轴两端的中心孔为定位精基准；尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准，并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准，它自身质量非常重要，其准备工作也相对复杂，常常以支
减速箱体机械加工工艺及夹具设计 学生姓名：mxl_c 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 二〇〇八年六月
摘要 箱体零件是一种典型零件，其加工工艺规程和工装设计具有典型性。该箱体零件结构复杂，零件毛坯采用铸造成形。在加工过程中，采用先面后孔的加工路线，以保证工件的定位基准统一、准确。为了消除切削力、夹紧力、切削热和因粗加工所造成的内应力对加工精度的影响，整个工艺过程分为粗、精两个阶段。通过被加工零件的分析完成了机械加工工艺的设计及各加工工序机动时间的计算。根据箱体零件的结构及其功能，运用定位夹紧的知识完成了夹具设计。 关键词箱体，工艺，夹具
ABSTRACT This box machine element is typical, the manufacturing process and tooling design of it is typical.The structure of this box machine element is complicated, the machine element’s blank adopt casting shape. In the process of manufacture, in order to ensure th -e location datum accurate and unity, I adopt the manufacturing line from face to hole.In order to clear away the influence for machining accurate of internal stress, cutting force, clamping force, heat in cutting from coarse manufacturing, the whole manufacturing pro -cess is made of coarse and accurate manufacturing. Parts were processed through the a -nalysis of the complete machining process design and the manufacturing processes for mobile time calculations. According to the box components and the function and structu -re, the use of the knowledge positioning clamp completed the fixture design. Key words Box machine，Processing，Jig
目录 一、设计任务书 (1) 二、电动机的选择 (2) 1、电动机类型的选择 (2) 2、电动机功率的选择 (2) 3、电动机转速的选择 (2) 4、电动机型号的确定 (3) 三、传动比的分配 (4) 1、带传动机构的转速 (4) 2、传动比的分配 (4) 四、传动装置的运动和动力参数计算 (5) 1、各轴转速的计算 (5) 2、各轴输入功率的计算 (5) 3、各轴的输入转矩计算 (5) 五、高速级齿轮的传动设计 (7) 1、选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (7) 2、按齿面接触疲劳强度设计 (7) 3、按齿根弯曲疲劳强度校核 (9) 4、齿轮的结构设计 (10) 六、低速级齿轮的传动设计 (12) 1、选定低速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (12) 2、按齿面接触疲劳强度设计 (12) 3、按齿根弯曲疲劳强度校核 (14) 4、齿轮的结构设计 (15) 七、轴的设计 (17)
1、轴的材料选择和最小直径估算 (17) 2、轴的结构设计 (17) 八、轴的校核 (21) 1、轴的力学模型的建立 (21) 2、计算轴上的作用力 (21) 3、计算支反力 (21) 4、绘转矩、弯矩图 (23) 5、弯矩合成强度校核 (25) 九、键的选择与校核 (26) 十、滚动轴承的选择与校核 (27) 1、滚动轴承的选择 (27) 2、滚动轴承的校核 (27) 十一、联轴器的选择 (29) 十二、箱体及其附件设计 (30) 十三、润滑、密封的设计 (32) 十四、小结 (33) 十五、参考资料 (34)
一、设计任务书： 1、课程设计的目： 《机械设计》课程设计是《机械设计》课程一个重要环节。其目的是： 1）、进一步巩固和加深学生所学的理论知识，通过本环节把《机械设计》及其他有关先修课程（如《机械制图》、《理论力学》、《材料力学》、《工程材料》及《机械制造基础》等）中所获得的理论知识在设计实践中加以综合运用，使理论知识和生产实践密切地结合起来。 2）、《机械设计》课程设计是高校工科相关专业学生首次进行完整综合的机械设计，通过设计实践，树立正确的设计思想；初步培养学生对机械工程设计的独立工作能力；使学生具有初步的结构选型与组合和确定传动方案的能力；使学生借助于计算机掌握机械运动、动力分析和设计的基本方法和步骤，为今后的设计工作打下良好的基础；培养团结合作、相互配合的工作作风。 3）、通过设计实践，提高学生的计算、制图能力；使学生能熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范；熟悉有关的国家标准和行业标准（如GB、JB等），以完成一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本技能训练。 2、设计题目： 带式输机的传动装置，两班置工作，连续单向传动，有轻微振动，小批量生产。 3、原始数据： 输送带的拉力N v/ =，驱动滚轮直径 1 F2300 =，输送带的线速度s m =。 D250 mm 4、工作条件： 工作年限：5年。 5、传动方案： 如图所示：
型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。 3．确定毛坯
机械制造工艺学 课程设计 设计题目：设计小型涡轮减速器箱体零件的机械加工工艺规程班级： 学号： 姓名： 指导教师： 目录 课程设计任务书 (4) 小型涡轮减速器箱体零件图 (5) 设计要求 (6) 课程设计说明书 (7) 1 零件的分析 (8) 1.1 零件的作用 (8) 1.2 零件的工艺性分析 (8) 2 零件的生产类型 (9) 2.1 生产纲领 (9) 2.2 生产类型及工艺特征 (9) 3 毛坯的确定 (10) 3.1 确定毛坯类型及其制造方法 (10) 3.2 估算毛坯的机械加工余量 (10) 3.3 绘制毛坯简图 (11) 4 定位基准选择 (12) 4.1 选择精基准 (12) 4.2 选择粗基准 (12) 5 拟定机械加工工艺路线 (13)
5.1 选择加工方法 (13) 5.2 拟定机械加工工艺路线 (13) 6 加工余量及工序尺寸的确定 (16) 6.1 确定290mm上、下端面的加工余量及工序尺寸 (16) 6.2 确定215mm左、右端面的加工余量及工序尺寸 (17) 6.3确定135mm前、后端面的加工余量及工序尺寸 (18) 6.4 确定Ф180 mm孔的加工余量及工序尺寸 (19) 6.5确定Ф90 mm孔的加工余量及工序尺寸 (19) 7 设计总结 (20) 机械加工工艺卡片 (22) 机械加工工艺过程卡片 (23) 工序卡片 (24) 参考文献 (29) 云南农业大学 机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计小型涡轮减速器箱体零件的机械加工工艺规程内容：1、零件图1张 2、毛坯图1张 3、机械加工工艺卡片1套 4、课程设计说明书1份
一、主轴箱加工工艺过程及其分析 （一）主轴箱加工工艺过程 图8-2为某车床主轴箱简图，表8-8为该主轴箱小批量生产的工艺过程。表8-9为该主轴箱大批量生产的工艺过程。 表8－8 某主轴箱小批生产工艺过程 表8－9 某主轴箱大批生产工艺过程
（二）箱体类零件加工工艺分析
1.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，如图8-68所示。 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。 2.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