设计说明书内容

1 工艺规程设计 1） 生产类型确定 大批生产 2） 零件图分析 零件图的分析有利于拟定合理的工艺路线。 此零件图为箱体类零件，根据加工工序原则，大批量生产时，必须充分考虑生产效率，采用一面两孔作为统一基准，使机床夹具结构简化，刚度提高，工件装卸快速方便。采用这一定位方式时其中的定位平面最好是零件的设计基准或装配基准，这样既符合基准重合原则又符合基准统一原则。在粗基准的选择，大批量生产时，毛坯的精度较高，可以直接以主轴通孔在夹具上定位，这样既能保证高效率又能保证定位、加工精度，从本质上来讲，此种定位方法是以毛坯较高精度为前提的，离开了毛坯的高精度，定位仍然是不准确的。 由于箱体结构复杂，主要表面的精度要求高，加工时应遵循先面后孔的原则，先加工平面，再以平面定位加工孔，使孔加工的余量均匀，有利于提高孔加工的形状精度，能提供稳定可靠地精基准，先加工平面可切除铸件表面的凹凸不平和加砂的缺陷层，避免镗刀和钻头刚进入孔加工时引起的引偏或刀具的崩刀，并且有利于刀具调整等优点，箱体加工还要遵循粗精加工分开的原则，先粗后精，可消除粗加工时产生的内应力、夹紧力和切削热，对加工精度的影响有利于保证箱体加工精度。 在加工两个主要孔时采用镗床加工，既能修正孔和线的偏斜，又 2

能保证孔的坐标位置，而在加工主要箱体表面时，采用铣削加工，铣削比刨削的生产效率高，因为铣刀上有较多的刀齿依次连续地切削，铣削的切削运动是旋转运动，提高切削速度不会像刨削那样受到限制，可以进行高速多刀切削。 此次设计所要加工的表面有：箱体前后分别需加工具有同轴度和垂直度要求的两个孔，其中Φ120的孔粗糙度要求为1.6，箱体左右需加工具有同轴度要求的一组孔，其粗糙度要求都为1.6，它们的直径为52mm，且它们与箱体左右表面具有一定的垂直度要求。箱体左右表面粗糙度要求不高，铸造时即可达到，箱体底面需加工Φ20的螺纹孔和Φ50的通孔，两孔为交叉孔，由于考虑到工艺性和孔的精度，必须先加工直径为50mm的孔。 3） 毛坯的选择及分析 由于铸铁容易形成，切削性能好，价格低廉，且吸振性和耐磨性也比较好。因此一般箱体零件材料都采用铸铁。毛坯成型采用金属型铸造的方法，通过对零件技术要求和零件特点的分析，不同型号的减速器采用成组加工工艺和成组夹具，确定各种回转表面及端面采用铣削加工，其中对于重要的回转表面及端面采用粗铣——半精铣——精铣加工方法；次要回转表面及端面采用粗铣——半精铣加工方法；螺孔采用钻孔加工方法，主要孔采用镗削加工方法。因为此箱体为铸件，为了消除铸造过程中产生的内应力，机械加工前应经退火处理，粗加工后引起工件内应力重新分布，为使其分布均匀逐个安排时效处理。此毛坯采用HT200就可满足使用要求。 3

减速器箱体主要表面——定位基面、装配基面应有一定的精度、垂直度要求，零件不得有气孔和沙眼。毛坯的形状与尺寸应尽量与零件的形状和尺寸接近，大批大量生产箱体时，应选用精度和生产率较高的毛坯制造方法——金属模铸造，虽然一次投资较大，但生产量大，分摊到每个毛坯的成本并不高，且此种毛坯制造方法的生产率高，节省材料，可大大减少机械机关，减低产品的总成本。 4）工艺路线的拟定 毛坯铸造→时效→油漆→铣Φ280的大平面→钻、扩Φ280大平面上的孔，即4个Φ13的孔和攻M10的螺纹孔→粗铣各平面→粗铣Φ280的平面→粗镗、半精镗Φ120和Φ190的孔→粗镗、半精镗2xΦ52的孔→钻、攻Φ190平面上的螺孔→钻Φ90平面上的螺孔→钻进出油口→铣、精铣各平面→去毛刺→清洗→检验入库。 5）加工余量的确定 铸件毛坯的余量视生产批量而定，单件小批生产时一般采用木模手工造型，毛坯精度低，加工余量较大。而大批生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯的精度较高，加工余量可以适当减小。 单件小批生产，直径大于50mm的孔，成批直径大于30mm的孔一般都在毛坯上铸出预孔，以减少加工余量。此零件生产为中批以上，直径大于30mm得孔均可以铸出。大批生产时平面可留6-10mm的总余量，毛坯孔上可留14-24mm的总余量。 采用查表修正法确定加工余量。查表修正法是以生产实践和实验结果的有关加工余量资料数据为基础，并按照具体生产条件加以修正 4

来确定加工余量的方法。 6）机床、刀具及量具的选择

为了专用夹具在机床上占据合理的位置需用百分表找正。 专用夹具设计 1） 镗孔夹具的设计 设计镗床夹具，主要加工箱体的两个主要孔，用于保证孔的尺寸精度、几何形状精度、孔距和孔的位置精度。 2）定位方案的确定 工件在夹具中的定位，是由工件的定位基准（面）与夹具上的定位元件的工作表面相接触或相配合实现的。支撑板用螺钉紧固在夹具体上，支承板在夹具体上配合后应一次磨平其工作面，以保证其平面。 根据基准统一原则，在此工序中采用一面两孔定位比较合理可行，定位元件为一厚度为25mm的圆环支承板和直径为14mm的一圆柱销和一菱形销，两销对角布置。定位销可直接用过盈配合装配在夹

机床类型 刀具 量具 X6132型万能升降台铣床 面铣刀 卡尺，卡规，塞规

Z3040x16型摇臂钻床 麻花钻、铰刀 塞规

Z3040x16型摇臂钻床 粗牙普通螺纹用丝锥 塞规

TP619型卧式镗床 镗刀 内径千分尺，卡尺 5

具体上，在大批大量生产中，定位销使用一段时间后，会因磨损而不能再用，必须更换新的。为了便于更换，可采用可换式定位销。工件以一面两孔定位共限制六个自由度，所用的定位元件为一大支承板，它限制了工件的三个自由度。一个圆柱销，它限制了工件两个自由度。一个菱形销，它可限制工件绕圆柱销转动的一个自由度。 工件以一面两孔定位时，如不采用一个圆柱销和一个菱形销，而是采用两个圆柱销，则由于两个圆柱销均限制工件两个相同自由度，会造成工件在两孔中心连线方向出现过定位。由于工件上两定位孔的孔距及夹具上两销的销距都有误差，当误差较大时，这种过定位会使工件无法正确装夹到夹具体上定位。因此，实际生产中，工件以一面两孔定位时，一把不采用两个圆柱销，而是采用一个圆柱销和一个菱形销。加工孔定位时采用配钻法，夹具有关形位公差和尺寸公差通常取工件相应公差的1/5——1/2。当工序尺寸未注公差时，夹具公差取为+/-10mm或根据具体情况确定。 3）夹紧方案的确定 工件定位以后，在切削加工之前，必须用夹紧装置将其夹紧，以防在加工过程中受到切削力、重力、惯性力等作用发生位移和振动，影响加工质量，甚至使加工无法顺利进行。因此，夹紧装置的合理选用至关重要。 此夹紧方案采用三个螺旋钩形压板机构，夹紧力设在箱体大圆平面上，夹紧时，利用钩形压板压在工件两侧面，使工件重力与夹紧方向一致。夹紧后箱体变形较小，由于上下表面夹紧工件在所加工孔的 6

两端，在加工时由于受刀具的切削作用力发生错位的可能性较小。镗杆支承在镗套上，镗套安装在支架上，支架用销钉和螺钉紧固在夹具体上。 4） 是否需要设置辅助装置 因在设计此夹具方案中，由于夹紧力和工件重力，以及切削力等原因可能是工件定位后会产生变形，而且定位不稳定，所以为了提高工件的装夹刚性和稳定性，需设置辅助支承。因此在此夹具设计方案中运用的是螺旋式辅助支承。 5）夹紧工作原理 把设计好的夹具体利用耳座合理的固定在镗床工作台，在耳座处利用螺栓夹紧固定，然后将工件放在夹具体内，由圆环支承板和两对角布置销钉定位，然后将螺旋钩形压板机构的螺栓拧紧即可。 7

结束语 时间过得真快，转眼间毕业设计已接近尾声，回顾这段时间的设计过程，有喜有忧。喜得是解决了不少难点、疑点，巩固了所学知识，忧的是觉得自己懂得的知识太少了。 在设计过程中，我们曾多次遇到难题，幸而有张老师的悉心指导和系统的解析，设计过程才得以一步步下来，指导现在已基本完成。通过这次设计，使我了解到以前所学知识是多么的笼统和匮乏，幸亏有了这次设计让我有一次机会深刻认识自己的不足并在一定程度上对所学知识有了一次实践性的复习。更重要的是老师以前讲的理论好像第一次才得以真正的理解，另外也 到不从老师那学到不少课本没有的东西。总之，毕业设计进一步加强了理论与实际的结合，使我们以前的“纸上谈兵”运用到了实际中。 快毕业了，回头看看，这几年的成果但看今昔，似乎有些残酷但是事实如此，只有打起精神去面对。 8

致 谢 在毕业设计期间，我得到了张海军老师悉心的指导。不管我们遇到简单的还是复杂的问题，张老师都会细心的解答，而且很容易理解。正是有了张老师的指导，我们才得以把所学的理论知识和实际很好的结合。在此过程中，我被老师渊博的知识所折服，老师对课本上理论知识掌握特别透彻，并能和实际设计夹具能很好的联系到一起，我觉得张老师是我以后学习的榜样。通过经常向老师请教，和同学讨论交流，我才能顺利地完成毕业设计，在此谨向张老师表示最衷心的感谢！ 另外，在毕业设计期间，我还得到了其他老师的指导和关心，在此 向他们表示衷心的感谢。 最后，向所有对我关心、支持、帮助我的老师和同学致以诚挚的谢意！ 9

毕业设计主要参考资料 机械加工工艺装备设计手册 １、机械制造技术教材 ２、互换性与测量技术基础教材 ３、金属切削机床夹具设计手册 机械工业出版社 ４、机械加工工艺装备设计手册 北京机械工艺出版社 ５、机械加工工艺师手册 北京机械工艺出版社 ６、机械制图绘图册 机械工艺出版社 ７、机械制图教材 机械工艺出版社 ８、机械夹具图册 机械工艺出版社 ９、机床课程设计图册 华东纺织工学院机制教研室 10、机械设计手册 北京理工大学出版社 11、机械设计实用手册 化学工业出版社 12、公差与配合手册 机械工业出版社 13机械零件工艺性手册 机械工业出版社