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1、 毕 业 设 计（论 文）说 明 书题 目 减速器箱体零件工艺及加工120 外圆的夹具设计 学 生 系 别 机 电 工 程 系 专 业 班 级 机械设计制造及其自动化 学 号 指 导 教 师 毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 减速器箱体的加工工艺及加工120外圆的夹具设计 系： 机电工程 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 学号： 学生： 指导教师： 接受任务时间 教研室主任 （签名）系主任 （签名）1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求1）绘制并审核零件图、毛坯图；2）设计加工工艺并绘制工艺规程卡、工序卡；3）设计夹具装配图；4）编制夹具安装调整及使用维护说明书；5）编制设计说明书
2、。2原始资料1）零件图一张；2）生产批量10000件/年。3.指定查阅的主要参考文献1）机械设计手册2）机械加工工艺设计手册3）夹具设计手册4）机床图册5）其他相关资料4进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1查阅和收集设计资料、绘制零件图3月05日至3月15日2进行减速器箱体的加工工艺编写及工序的相关数据计算3月16日至4月16日3填写机械加工工艺过程卡片和工序卡片4月17日至5月21日4设计加工减速器箱体的120外圆的夹具, 并绘制装配图、零件图4月24日5至月19日5编写设计说明书5月20日至6月05日6毕业设计（论文）的修改、答辩的准备时间6月06日至6月24日摘要本次设计的是减
3、速器箱体的加工工艺以及加工120外圆的夹具设计。减速器箱体零件是减速器的基础件，它将减速器的零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。因此，箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。夹具设计是针对120外圆的专用夹具，考虑到零件的数量比较大，属于大规模生产，所以生产效率是非常重要的，所以此设计不采用以往手动方式的夹具，采用技术比较先进的气动作为夹紧力来源。零件并没有过高的技术要求，所以采用一个销定位，平面支承，配合夹具的左右同时夹紧便可以满足要求。关键词：工艺设计、基准、切削用量、定位基准、定位误差。全套图纸，加153893
4、706 ABSTRACTThe design of the box is reducer processing and processing 120 of the cylindrical fixture design. Reducer box parts of the foundation pieces of reducer, It reducer by certain parts of the positional relationship between a general assembly, together with a planned drive to coordinate its
5、relations campaign. Therefore, the processing box is not only affect their quality of assembly accuracy and precision of movement, but also affects the accuracy of the machine, performance and life. Fixture Design against 120 outside of the special fixture, taking into account the number of parts is
6、 comparatively big, large-scale production, Therefore, productivity is very important, so do not use this design manually to the previous fixture. using technology more advanced aerodynamic as a source of clamping force. Parts and not too high technical requirements and the use of a marketing positi
7、oning, supporting plane, with the fixture clamping around the same time they meet requirements. Key words : technological design,standard, cutting consumption, positioning benchmark positioning error. 目 录中文摘要 .英文摘要 .前言 . . .1第1章 零件的分析 . .1 1.1 零件的功用. .11.1.1零件的结构特点 .11.2 零件的工艺分析. .11.2.1 零件的材料和毛坯. .
8、2第2章 工艺规程设计.32.1工艺路线的安排 .32.1.1 工件的时效处理 .32.1.2 安排加工工艺顺序.32.2 定位基准的选择 .3 2.2.1 粗基准的选择 .32.2.2 精基准的选择 .32.3 主要表面的加工 .42.2.1箱体的平面加工 .42.2.2孔系的加工.4 2.2.3外圆面的加工 .4 2.4 制定工艺路线 .4 2.4.1工艺路线方案一 .4 2.4.2工艺路线方案二 . .5 2.4.3工艺路线方案的比较与分析. .6 2.5 机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸的确定. .6 2.5.1 外圆表面 .6 2.5.2 铸件的轮廓余量.6 2.5.3 以mm孔为中
9、心的一组主要加工表面.6 2.5.4 以mm孔为中心的一组主要加工表面.7 2.5.5 平面加工余量 . .8 2.5.6 小孔加工的工序尺寸及余量.8 2.6 确定切削用量及基本工时.9 2.6.1 工序1.9 2.6.2 工序2.10 2.6.3 工序3.142.6.4 工序7.172.6.5 工序8.182.6.6 工序10.202.6.7 工序11.212.6.8 工序12.22第3章 专用夹具设计.243.1问题的指出.243.2夹具设计.24 3.2.1 定位基准的选择.24 3.2.2 切削力及夹紧力及汽缸的计算.25 3.2.3 定位误差的分析.26 3.2.4 夹具设计及操作
10、的简要说明.27第4章 结论.28参考文献. . .29致谢. .30附录A：工艺过程卡片. .31附录B：工序卡片.33前 言本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及全部专业课程之后进行的。是对大学四年所学知识的一个综合性的复习，也是一次理论联系实际的重要训练，对我们大学四年的能力进行检验。所以，在本次设计在我们四年的大学生活中占有很重要的地位,。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己毕业将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础,提高自已的机械设计水平,因此我将尽自己最大努力来完成本次设计。由于本
11、人经验尚浅,能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导,批评。第一章 零件的分析11 零件的功用 减速器箱体零件是减速器的基础件，它将减速器的零件按一定的相互位置关装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。因此，箱体的加工质量不影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。111 零件的结构特点1外形是由多个平面组成的封闭式多面体.2结构形状比较复杂。内部为空腔形,箱体壁薄且厚薄不均。3箱壁上布置有孔系；4箱体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的支承孔和精度要求较低的紧固用孔。12 零件的工艺分析减速器箱体共有两组加工表面，它们相互间有一定
12、的位置要求。现分析如下：（1）以 mm孔为中心的加工表面，这一组加工表面包括： mm的孔及其倒角， mm的孔，mm的孔和mm内阶台面，mm孔及其倒角。 mm 外圆,左端面。mm的孔和mm的孔。尺寸为119.5的两端面。（2）以mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：mm孔及其倒角， mm内阶台面， mm孔及其倒角，mm孔。mm孔， mm孔，mm孔以及mm通孔。尺寸为96的两端面。这两组加工表面之间有一定的位置要求，主要是：mm孔与基准B：mm外圆的同轴度公差为0.02mm；左端台阶面对于外圆的垂直度公差为0.02mm；mm孔mm外圆的同轴度公差为0.025mm；mm的孔相对于外圆的位置度公
13、差为0.02mm；mm的孔相对于mm孔的位置度公差为0.02mm;mm的孔相对于基准A的位置度公差为0.02mm;mm的孔的相对于基准D位置度公差为0.2mm；尺寸96的后端面相对于基准D的垂直度公差为0.04mm；尺寸为96的前端面相对于基准C的垂直度公差0.04mm。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。121 零件的材料和毛坯1零件的材料为灰口铸铁，牌号HT200.2毛坯为铸铁件，符合OAGT.540.001铸件技术条件.3铸件尺寸的极限偏差按OAGT.610.013铸件加工余量与毛坯公差的I级精
14、度.4未注明的圆角半径不超过R35铸件清理后涂C06-1铁红醇酸底漆6未注明公差尺寸的极限偏差按GB1804-79JS147所有倒角表面粗糙度为Ra=12.5为了消除铸造时形成的内应力，减少变形，保证其加工精度的稳定性，毛坯铸造后要安排人工时效处理。减速器箱体的零件材料为HT200，为铸件毛坯，大批生产，最小壁厚量为5mm。机械制造工艺设计简明手册表1.3-1毛坯的制造方法为金属模机械砂型铸造。精度等级CT：8-10，加工余量等级G。第二章 零件工艺规程设计21 工艺路线的安排箱体要求加工的表面较多。在这些加工表面中，平面加工精度比孔的加工精度容易保证，于是，箱体中主要孔的加工精度、孔系加工精
15、度就成为工艺关键问题。因此，在工艺路线的安排中应注意：211 工件的时效处理箱体结构复杂壁厚不均匀，铸造内应力较大。由于内应力会引起变形，因此铸造后应安排人工时效处理以消除内应力减少变形。一般精度要求的箱体，可利用粗、精加工工序之间的自然停放和运输时间，得到自然时效的效果。但自然时效需要的时间较长，否则会影响箱体精度的稳定性。212 安排加工工艺的顺序由于平面面积较大定位稳定可靠，有利与简化夹具结构检少安装变形。从加工难度来看，平面比孔加工容易。先加工平面，把铸件表面的凹凸不平等缺陷切除，这样对于平面上的孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的。因此，一般均应先加工平面。22 定位基准的选择箱体定
16、位基准的选择，直接关系到箱体上各个平面与平面之间，孔与平面之间，孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准重合”和“基准统一”的原则，同时必须考虑生产批量的大小，生产设备、特别是夹具的选用等因素。221 粗基准的选择粗基准的作用主要是决定不加工面与加工面的位置关系，以及保证加工面的余量均匀。为了保证孔的加工余量均匀，应该以不加工的外圆面作为粗基准。对于此箱体零件来说选择其外圆面作为粗基准最合理，它与加工表面相对位置精度高。222 精基准的选择 主要考虑基准重合的问题.箱体零件精基准的选择以装配面为精基准。它的优点是消除了基准不重合误差，观察测量、调刀都比较方
17、便。23 主要表面的加工231 箱体的平面加工箱体平面的加工常选择刨削和铣削加工。箱体平面铣削加工的生产率比刨削高。在成批生产中，采用铣削加工。当批量较大时，常在多轴龙门铣床上用几把铣刀同时加工几个平面，即保证了平面间的位置精度，又提高了生产率。232 孔系加工箱体的孔系，是有位置精度要求的各孔的总和，其中有平行孔系和同轴孔系两类。平行孔系主要技术要求是各平行孔中心线之间以及孔中心线与基准面之间的尺寸精度和平行精度根据生产类型的不同，可以在普通镗床上或专用镗床上加工。成批或大量生产箱体时，加工孔系都采用镗模。孔距精度主要取决于镗模的精度和安装质量。233 外圆面的加工箱体外圆面的加工通常选择车
18、削加工.24 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点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.除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降.241 工艺路线方案一0 铸造毛坯1 以35孔中心线为基准车削B面:120外圆.2 以B面为基准车A面35内孔,孔口倒角3 以A面为基准镗30内孔.4 以B面为基准车35内孔,46内孔,52内孔,52内孔孔口倒角.5 以B面为基准车左端面.6.以35内孔中心线为基准,镗基准面C,孔口倒角.7 以62内孔为基准,镗基准面D,孔口倒角.8
19、以62内孔为基准镗60内阶台.9 C面为基准铣F向大平面.10 D面为基准铣E向大平面.11 以D面为基准车96144面12 以D为基准钻29通孔,口倒角.13 以D中心线为基准钻210孔.,口倒角.14 以C中收线为基准钻214孔,孔口倒角.15 以C为基准加工4-M6螺纹孔16 以A为基准加工3-M5螺纹孔17 以B为基准钻35.5孔18 毛刺、清洗、打标记, 油漆各不加工外表面 19 图样要求检验242 工艺路线方案二 0 铸造毛坯1 以125外圆为基准镗削35内孔及其台阶面,孔口倒角.镗30孔。选用T740金刚镗床。2 以35内孔为基准车120外圆，端面.选用C516-A车床.3 以3
20、5内孔为基准车左端面,阶台面,左端Ra6.3的端面，选用C516-A车床.4 以35内孔为基准镗左端35内孔.46内台阶面.52内孔及其台阶面,52内孔孔口倒角. 选用T611镗床，T740镗床.5 以35内孔中心线为基准,镗62内孔.孔口倒角，选用T611镗床，T740镗床.6 以62内孔为基准,镗42内孔.孔口倒角.镗60内阶台，镗88孔及其台阶面，选用T611镗床，T740镗床.7 以62内孔为基准铣尺寸为96的后端面.选用X63铣床.8 以42内孔为基准铣尺寸为96的前端面. 选用X63铣床.9 以42内孔为基准车尺寸91的右端面，车35凸台面. 选用C516-A车床. 10 以42内
21、孔为基准钻，铰29通孔, 孔口倒角,选用Z37钻床.11 以42内孔为基准钻，铰210孔，孔口倒角. 选用Z37钻床.12 以62内孔为基准钻，铰214孔,孔口倒角. 选用Z37钻床.13 以62内孔为基准加工4-M6螺纹孔，选用Z37钻床.14 以35内孔为基准加工3-M5螺纹孔，选用Z37钻床.15 以120外圆基准钻，铰35.5孔，选用Z37钻床.16 去毛刺、清洗、打标记, 油漆各不加工外表面 17 按图样要求检验243 工艺方案的比较与分析。上述两个工艺方案的特点在于：方案一以为粗基准加工B面，再以B面为精基准加工一组内孔表面，且表述不是十分清楚；方案二则以为粗基准加工A面，然后以此
22、为基准加工其它表面。经比较可见方案二的基准选择最为合理，这时的位置精度较易保证，并且定位及装夹都比较方便。在精加工中能保证设计基准和工艺基准重合。因此方案二选择为最终的加工路线。方案二的工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。25机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定。251 外圆表面（120mm），考虑到其加工长度为4mm,与其联结的非加工外圆的直径为125mm,为简化模铸毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为125mm。120mm表面有上下偏差，要求精加工，因此直径余量取5mm能满足加工要求（粗车Z=2.4mm，精车Z=0.1mm。）252铸件的轮廓余量 （长度方向）91mm10
23、0mm，精度等级CT：8-10，加工余量等级G查机械制造工艺设计简明手册 2.2-4得为2.5mm-3mm,现取2.5mmm则为93.5mm。长度方向偏差为。轮廓尺寸余量（宽度方向）96100mm，精度等级CT：8-10，加工余量等级G查机械制造工艺设计简明手册 2.2-4取4mm,则为100mm.宽度方向偏差为。253 以mm孔为中心的一组主要加工表面。mm孔查公差配合与技术测量 精度要求介于IT7-IT8之间，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,2.3-12确定工序尺寸及余量为：铸造直径：mm粗镗： mm 2Z=1.7mm精镗： mm 2Z=0.2mm细镗： mm 2Z=0.1mmm
24、m的孔参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,2.3-12确定其工序尺寸及余量为：铸造直径：mm粗镗： mm 2Z=1.7mm精镗： mm 2Z=0.3mmmm的孔参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,2.3-12确定其工序尺寸及余量为：铸造直径：mm粗镗： mm 2Z=1.7mm精镗： mm 2Z=0.3mm孔查公差配合与技术测量其精度要求为IT7-IT8，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,2.3-12确定其工序尺寸及余量为：铸造直径：mm粗镗： mm 2Z=3.6mm精镗： mm 2Z=0.3mm细镗： mm 2Z=0.1mm254 以mm孔为中心的一组的主要加工表面。其中mm孔查公差配合与技术测量其精度要求为IT7，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-8,2.3-12确定其工序尺寸及余量为：铸造直径： mm 粗镗： mm 2Z=3.6mm精镗： mm 2Z=0.3mm细镗： mm 2Z=0.1mmmm孔查公差配合与技术测量其精度要求为IT9IT10，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,2.3-12确定其工序尺寸及余量为： 铸造直径： mm粗镗： mm 2
