蜗轮减速器课程设计说明书.doc

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1、目 录摘要 3第1章1.1机械加工工艺规程的种类 31.2制订机械加工工艺规程的原始资料 3第2章 零件的分析 42.1零件的作用 42.2零件图样分析 42.3零件的工艺分析 4第3章 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 43.1确定毛坯的制造形式53.2基准面的选择 53.3制定工艺路线 5第4章 选择加工方法，制定工艺路线 54.1机械加工工艺设计 64.2制定机械加工工艺路线 64.3工艺方案的比较与分析 8第5章 选择加工设备及刀具、夹具、量具 95.1选择加工设备与工艺设备 95.2确定工序尺寸 10第6章 确定切削用量及基本时间 106.1 工序30、40、50、60、70和80

2、切削用量的确定 106.2 工序90、100、110和120切削用量的确定 116.3工序130和工序140切削用量的确定 116.4 工序150和160切削用量的确定 12第7章 夹具设计 127.1 定位基准的选择和定位误差位的计算 137.2切削力和卡紧力计算 137.3夹具设计及操作的简要说明 13结论 14心得体会14参考文献 15摘 要本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。首先，通过分析蜗轮箱体，了解到蜗轮在蜗轮蜗杆机构中的作用。运用机械制造技术及相关课程的一些知识，解决蜗轮箱体在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题，确定相关的工艺尺寸及

3、选择合适的机床和刀具，保证零件的加工质量。其次，依据蜗轮箱体毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定出切实可行的加工工艺规程路线。最后，根据被加工零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及相关方面的书籍，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出高效、省力、经济合理并且能保证加工质量的夹具。关键词 机械加工、工艺规程、专用夹具、蜗轮箱体第1章1.1械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个

4、工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。1.2制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。第2章

5、 零件的分析2.1零件的作用据资料所示，零件蜗轮箱体是减速器的一个主要零件，它是用来承接蜗轮和蜗杆并且让它们保持垂直，实现蜗轮和蜗杆的正确连接。2.2零件图样分析1. 180孔轴心线对基准轴心线B的垂直度公差为0.06mm2. 180两孔同轴度公差为0.06mm3. 90两孔同轴度公差为0.05mm4.箱体内部做煤油渗漏检查5.铸件人工时效处理6.非加工表面涂防锈漆7.铸件不能有砂眼、疏松等缺陷8.材料HT2002.3工艺分析1.该工件体积小，壁薄，加工时应该注意夹紧力的大小，防止变形2. 180与90两孔的垂直度0.06mm要求，由机床分度来保证3. 180与90两孔孔距尺寸1000.12,

6、可采用装心轴的方法检测第3章 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 3.1确定毛坯的制造形式 由零件要求可知，零件的材料为HT200，考虑到本零件在具体工作的受力情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是大批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。3.2基准面的选择 基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。粗基准的选择对于本蜗轮箱体来说是至关重要的，对于一般零件而言，应以出加工的表面为粗基准，本零件正好符合要求，对

7、于精基准而言，主要应考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目我们以的孔为精基准，基本满足要求。3.3制定工艺路线根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，生产类型为大批量生产，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于90mm和180mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。表3.1用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸总加工余量数值底面、顶面2905.090孔两侧凸台2156.0180孔两侧凸台1017.090的孔900.6180的孔1800.7第4章 选择加工方法，制定工艺路线4.1机械加工工艺

8、设计4.1.1基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。4.1.2粗基面的选择对一般的箱体零件来说，以底面作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，蜗轮箱体以侧面作为粗基准。4.1.3精基面的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基

9、准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择底面作为精基准。4.2制定机械加工工艺路线4.2.1工艺路线方案一工序1 铣底面工序2 铣顶面工序3 粗铣90孔左侧凸台工序4 粗铣90孔右侧凸台工序5 粗铣180孔左侧凸台工序6 粗铣180孔右侧凸台工序7 精铣90孔左侧凸台工序8 精铣90孔右侧凸台工序9 精铣180孔左侧凸台工序10 精铣180孔右侧凸台工序11 粗镗90孔，刮90孔内端面工序12 粗镗180孔工序13 精镗90孔工序14 精镗180孔工序15 钻、攻8xM8、4xM16、M

10、16、4xM6各螺纹孔4.2.2工艺路线方案二工序1 铣底面工序2 铣顶面工序3 粗铣90孔左侧凸台工序4 粗铣90孔右侧凸台工序5 粗铣180孔左侧凸台工序6 粗铣180孔右侧凸台工序7 精铣90孔左侧凸台工序8 精铣90孔右侧凸台工序9 精铣180孔左侧凸台工序10 精铣180孔右侧凸台工序11 粗镗90孔，刮90孔内端面工序12 粗镗180孔工序13 磨削90孔工序14 磨削180孔工序15 钻、攻8xM8、4xM16、M16、4xM6各螺纹孔4.2.2工艺路线方案三工序1 铣底面工序2 铣顶面工序3 粗铣90孔左侧凸台工序4 粗铣90孔右侧凸台工序5 粗铣180孔左侧凸台工序6 粗铣1

11、80孔右侧凸台工序7 精铣90孔左侧凸台工序8 精铣90孔右侧凸台工序9 精铣180孔左侧凸台工序10 精铣180孔右侧凸台工序11 钻、扩、铰90孔工序12 钻、扩、铰180孔工序13 钻、攻8xM8、4xM16、M16、4xM6各螺纹孔 4.3工艺方案的比较与分析上述三个工艺方案的特点在于：两个方案都是按先粗后精，加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是采用粗镗、精镗加工90和180两孔，方案二采用粗镗、磨削加工90和180两孔，方案三采用钻、扩、铰的方法加工90和180两孔，考虑到箱体上的孔一般不宜采用磨削加工，如果采用钻、扩、铰的方法加工90和180两孔，不能保证90和180两孔孔距尺

12、寸1000.12mm,因此，选择方案一是比较合理的。4.4确定工艺过程方案表 4.1 拟定工艺过程工序号工序内容简要说明001铸造005时效处理消除内应力010清砂020涂红色防锈底漆防止生锈030粗铣蜗轮减速器箱体底面先加工面040粗铣蜗轮减速器箱体顶面050粗铣90孔左侧面凸台先粗加工060粗铣90孔右侧面凸台070粗铣180孔左侧面凸台080粗铣180孔右侧面凸台090精铣90孔左侧面凸台后精加工0100精铣90孔右侧面凸台0110精铣180孔左侧面凸台0120精铣180孔右侧面凸台0130粗镗90孔,刮90孔内端面后加工孔0140粗镗180孔0150精镗90孔0160精镗180孔017

13、0钻、攻8xM8、4xM16、M16、4xM6各螺纹孔0180修毛刺0190按图样检查各部尺寸及精度0200入库第5章 选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为中批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成.5.1选择加工设备与工艺设备5.1.1 选择夹具本零件除铣，镗及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。5.1.2 选择刀具，根据不同的工序选择刀具5.1.3 选择量具 本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特

14、点，参考相关资料，选择如下：1.选择加工面的量具 用分度值为0.05mm的游标长尺测量，以及读数值为0.01mm测量范围100mm125mm的外径千分尺。2.选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT7IT9之间，可选用读数值0.01mm 测量范围50mm125mm的内径千分尺即可。5.2确定工序尺寸5.2.1面的加工（所有面）根据机械工艺手册查表确定平面的加工余量，对于精度要求比较高的面，采用粗铣、精铣加工；对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。5.2.2孔的加工1. 90mm.毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT6IT7之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。粗镗：89.

15、9mm 2z=0.5mm精镗：90H72. 180mm.毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT6IT7之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。粗镗：179.9mm 2z=0.6mm精镗：180H7第6章 确定切削用量6.1 工序30、40、50、60、70和80切削用量本工序为粗铣底面、顶面、90孔两侧凸台、180两侧凸台。已知工件材料为HT200，选择硬质合金端面铣刀直径D=100mm，齿数z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,B=63mm，d=60mm，已知铣削宽度a=210mm，铣削深度a=2.5mm故机床选用X5030A卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知，X型卧式铣

16、床，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量f=0.2-0.5mm/z、现取f=0.3mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm，铣刀直径D=100mm，耐用度T=300min。3.确定切削速度 根据资料所知，依据铣刀直径D=100mm，齿数z=10，铣削深度a=2.5mm，耐用度T=300min时查参考文献1表3.1-74取主轴转速n=350r/min,故相应的切削速度为：Vc =Vc=110m/min 6.2 工序90、100、110和120切削用量 本工序是精铣90孔两侧凸台、180两侧凸台, 选择硬质合金端面铣刀直径D=100mm，齿数z=1

17、0,选用X5030A卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知，查得每齿进给量f=0.200.30mm/z、现取f=0.20mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.80mm，耐用度T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知,根据X5030A型立式铣床主轴转速表查取，根据资料所知，依据铣刀直径D=100mm，齿数z=10，铣削深度a=1.0mm，耐用度T=180min时查参考文献1表3.1-74取主轴转速n=200r/min。故相应的切削速度为：Vc =Vc=63m/min 6.3工序130和工序140的切削用量工序130为粗镗90

18、孔、孔口倒角1X45。工序140为粗镗180H7孔，孔口倒角1X45。查文献2表3.2-10，得粗镗以后的孔为89.9mm和189.9mm。镗孔时要保证90 H7孔与18H7孔的垂直度要求。1. 粗镗90H7孔时 粗镗90孔时因余量为0.5mm，故=0.5mm。根据参考文献1表2.4-180查取v=0.5m/s=30m/min。进给量f=0.58mm/r。 r/min 取机床转速为113r/min。 2. 粗镗180H7孔时粗镗180孔时因余量为0.6mm，故=0.6mm。根据参考文献1表2.4-180查取v=0.5m/s=30m/min。进给量f=0.58mm/r。 r/min取机床转速为6

19、4r/min。6.4工序150和工序160的切削用量 工序150为精镗90H7孔，工序160为精镗180H7孔。1. 精镗90H7孔时 精镗90孔时因余量为0.1mm，故=0.1mm。根据参考文献1表2.4-180查取v=0.3m/s=18m/min。进给量f=0.2mm/r。 r/min 取机床转速为64r/min。 2. 精镗180H7孔时精镗180孔时因余量为0.1mm，故=0.1mm。根据参考文献1表2.4-180查取v=0.3m/s=18m/min。进给量f=0.2mm/r。 r/min取机床转速为43r/min。第7章 夹具设计经过与老师协商，决定设计精镗90孔的工装夹具，90孔的

20、精度要求IT6-IT7，表面粗糙度要求Ra1.6,本工序的重点保证90孔尺寸精度和位置精度。7.1 定位基准的选择与定位误差计算1.出于定位简单和快速的考虑，选择90孔的底面和侧面为基准定位，使工件过定位，提高90孔的加工精度，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。2.定位误差的计算 以90孔侧面定位的定位误差W,是上一道侧面加工工序尺寸公差的一半，即0.032mm。 加工允许的定位精度为是上一道侧面加工工序尺寸的未注对称度对称度公差值，为0.050mm。 W0.050mm即定位误差在定位精度范围之内，夹具设计方案能达到加工技术要求。7.2切削力和夹紧力计算本步加工按钻削估算卡紧力，实际效果可以保证

21、可靠的卡紧。 铣削力计算 ： 将已知条件带入： 从表3-25中可知，不同材料的铣销力修正系数K为 ： 前面已知 ：,取 则夹紧力： 使用使用移动压板机构快速人工压紧，调节压紧力调节装置，即可指定可靠的压紧。7.3夹具设计及操作的简要说明夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用移动压板卡紧机构。结 论根据蜗轮箱体工艺规程及夹具设计要求，在本设计中制定的工艺规程是比较合理的，它保证了零件的加工质量，可靠地达到了图纸所提出的技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。同时依据夹具设计原理和相关资料可以了解到该设计中的夹具设计也是合理可行的，该

22、夹具确保了工件的加工质量，不仅工艺性好结构简单而且使用性好、操作省力高效，同时定位及夹紧快速准确，提高了生产率，降低了制造成本。 心得体会经过这三个星期的课程设计，让我对所学知识进行系统性的复习，学会查阅有关资料；让我对机械加工过程有了更加深刻的认识和思考，熟悉了工艺路线的安排，零件工艺过程卡和工序卡的制定等。在课程设计中受到班主任柴老师无微不至的关心和耐心的指导，使我的课程设计得以顺利完成，在柴老师帮助下我解决了很多以前解决不了的问题,在此我向您表示衷心的感谢。经过这次课程设计，提高了我很多的能力，比如分析问题的能力、严谨的工作作风、读图绘图能力等，熟悉了机械加工过程，收获很多，为我将来从事

23、的机械制造方向工作打下了基础。 参考文献1孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，19912李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，19933崇 凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社，19934王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社，19875黄如林主编.切削加工简明实用手册.化学工业出版社，20046薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社，19957崇 凯主编.机械制造技术基础课程设计指南. 化学工业出版社，2006.128陈于萍，高晓康主编.互换性与测量技术.北京高等教育出版社，2005.9司乃钧，许德珠主编.热加工工艺基础. 高等教育出版社，199110张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导及习题.机械工业出版社，1999.1111艾兴，肖诗纲主编.切削用量简明手册.机械工业出版社，2002