減速器的工藝設(shè)計(jì)

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1、緒 論 機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備，在社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)中4起著中流砥柱的作用。從農(nóng)業(yè)機(jī)械到工業(yè)機(jī)械，從輕工業(yè)機(jī)械到重工業(yè)機(jī)械，從航空航天設(shè)備到機(jī)車(chē)車(chē)輛、汽車(chē)、船舶等設(shè)備，從機(jī)械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機(jī)械及其制造。減速器也是有些設(shè)備中所不可缺少的，我們應(yīng)該了解減速器的機(jī)械制造工藝過(guò)程才能把產(chǎn)品制造出來(lái)。 減速器廣泛運(yùn)用于機(jī)械行業(yè)中，用于調(diào)整傳輸速率、輸出力矩，為各種終端設(shè)備提供動(dòng)力。減速器由傳動(dòng)零件（齒輪或蝸桿）、軸、軸承、箱體及其附件所組成。在設(shè)計(jì)減速器機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)要合理選擇加工刀具，進(jìn)

2、給量，切削速度、功率，扭矩提高加工精度，來(lái)提高減速器加工精度，保證加工質(zhì)量。 2006-6-5 第一章 設(shè)計(jì)方案的確定 第一節(jié) 設(shè)計(jì)目的 改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的速度非?？?，特別是在高新技術(shù)的領(lǐng)域引進(jìn)并發(fā)展大量的機(jī)械制造人員和工藝員。用人單位需要高技能的數(shù)控編程技術(shù)人員，要成為一名合格的機(jī)械加工技術(shù)人員必須掌握機(jī)械制造工藝，能

3、夠指定出合格的工藝規(guī)程和合格的數(shù)控程序，如何制定合理的加工路線(xiàn)和加工的參數(shù)直接影響著零件的加工質(zhì)量和效率及成本。本次設(shè)計(jì)就在于通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生能夠根據(jù)機(jī)械設(shè)備和零件的要求編制合理的加工工藝為以后從事機(jī)械加工的技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 第二節(jié) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1. 根據(jù)產(chǎn)品和零件的加工要求加工工藝分析； 2. 根據(jù)產(chǎn)品和零件的加工要求合理選用機(jī)床的種類(lèi)； 3. 正確確定機(jī)械加工工藝參數(shù)； 4. 設(shè)計(jì)合理的機(jī)械加工工藝規(guī)程； 5. 編寫(xiě)《工藝規(guī)程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》 第三節(jié) 設(shè)計(jì)要求 1. 本次設(shè)計(jì)，使學(xué)員熟悉國(guó)家關(guān)于機(jī)械制造國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用、經(jīng)濟(jì)政策及有關(guān)

4、方面的規(guī)程、規(guī)定； 2. 熟悉國(guó)家現(xiàn)有機(jī)械加工設(shè)備的種類(lèi)，加工范圍； 3. 根據(jù)產(chǎn)品和零件的技術(shù)要求確定合理的加工方案，并運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)方案的優(yōu)化； 4. 熟悉設(shè)計(jì)步驟，掌握工具書(shū)籍的使用和技術(shù)資料的查閱方法，正確選擇機(jī)械加工的參數(shù)； 5. 能夠合理的選擇機(jī)床； 6. 學(xué)習(xí)對(duì)設(shè)計(jì)中的各種方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較和確定最佳方案的方法 第四節(jié) 設(shè)計(jì)方案的擬定 一 畢業(yè)設(shè)計(jì)原則 (一)設(shè)計(jì)思想的科學(xué)性 (二)設(shè)計(jì)內(nèi)容的新穎性 (三)設(shè)計(jì)表述的嚴(yán)密性 (四)設(shè)計(jì)約束的嚴(yán)密性 (五)設(shè)計(jì)過(guò)程的綜合性 (六)設(shè)計(jì)結(jié)

5、果的實(shí)用性 二 資料分析 箱體的作用是基礎(chǔ)零件 也將機(jī)器和部件中的軸套齒輪等有關(guān)零件連 成一整體，并使之保持正確的位置以傳遞轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。箱體的加工質(zhì)量直接影響減速器的性能精度和壽命。此減速器箱體的主要技術(shù)要求： (一) 孔徑精度 軸孔的尺寸公差為IT6，其余孔為IT6—IT7，孔的行狀精度一般性制在尺寸公差范圍內(nèi)即可。 (二) 孔的位置精度 同軸上個(gè)各孔的同軸度約為最小孔尺寸公差之半?？紫吨g的平行度誤差會(huì)影響齒輪的嚙合質(zhì)量，須規(guī)定相應(yīng)的位置精度 (三) 表面粗糙度 重要孔和主要平面的表面粗糙度會(huì)影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，一般要求軸孔的

6、表面粗糙度為Ｒa3．２　　其余各縱向孔的表面粗糙度Ｒa值為３．２孔的內(nèi)端面表面粗糙度Ｒa值為３．２。裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面表面粗糙度為０．６３～２．５　　其他平面的表面粗糙度Ｒa值為３．２ 三． 軸的技術(shù)要求及作用 軸是減速器中的主要零件之一，它的主要功能是支撐傳動(dòng)件和傳遞軸矩．它的技術(shù)要求為： (一) 尺寸精度．支承軸頸的尺寸精度要求較高，為ＩＴ５,ＩＴ７，裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度要求可低一些，為ＩＴ６～ＩＴ９． (二) 形狀精度．軸類(lèi)零件的形狀精度主要是指支承的圓度．圓柱度，一般應(yīng)將起其限制在尺寸公差范圍內(nèi)． 　 　 (三) 位置精度．保證配合軸頸相對(duì)支承軸

7、頸的同軸度或跳動(dòng)量．普通精度軸的配合軸頸對(duì)支承承頸的徑向圓跳動(dòng)，一般規(guī)定為０．０１～０．０３mm (四) 表面粗糙度．一般與傳動(dòng)件相配合的軸頸的表面粗糙與軸承配合 承軸頸的表面粗糙度Ｒ值為０．６３～０．１６.減速器圖樣的視圖尺寸．公差和技術(shù)要求齊全準(zhǔn)確，零件選用材料ＨＴ２００，灰鑄鋼不僅成本低而且具有較好的耐磨性可鑄性可切削性和阻力性，軸的材料選用４５鋼綜合力學(xué)性能良好，滲透性低， 水浸是易生裂紋，小型件宜調(diào)質(zhì)處理． 第二章 機(jī)械加工工藝原則﹑步驟及工藝路線(xiàn)的擬定 第一節(jié) 加工工藝規(guī)程的原則 (一) 技術(shù)上的先進(jìn)性

8、：在制定工藝規(guī)程時(shí)要了解國(guó)內(nèi)外本行業(yè)的工藝技術(shù)的發(fā)展水平通過(guò)必要的工藝試驗(yàn)，積極采用先進(jìn)的工藝和工藝裝備。 (二) 經(jīng)濟(jì)上的合理性：在一定的生產(chǎn)條件下可能會(huì)出現(xiàn)幾種能保證零件技術(shù)要求的工藝方案，此時(shí)應(yīng)通過(guò)核算或相互對(duì)比選擇經(jīng)濟(jì)上最合算的方案使產(chǎn)品的能源材料消耗和生產(chǎn)成本最低。 (三) 有良好的勞動(dòng)條件：在制定工藝規(guī)程時(shí)要注意保證工人操作時(shí)有良好而安全的勞工條件。因此在工藝方案上要注意采用機(jī)械化或自動(dòng)化措施以減輕工人繁雜的體力勞動(dòng)。 第二節(jié) 加工工藝規(guī)程的步驟 (一) 確定生產(chǎn)類(lèi)型 減速器的年產(chǎn)量為1000件，由機(jī)械加工工藝手冊(cè)壹得生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)。 (二)

9、工藝規(guī)程的作用 在生產(chǎn)過(guò)程中，工藝規(guī)程是指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理工作的主要技術(shù)文件，又是新產(chǎn)品投產(chǎn)前進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備的依據(jù)和新建，擴(kuò)建車(chē)間或工廠的原始資料。此外，先進(jìn)的工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的作用。 (三) 制定工藝規(guī)程的基本原則 制定工藝規(guī)程的基本原則是保證以最低的生產(chǎn)成本的最高的生產(chǎn)效率，可靠地加工出符合設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品。因此，在制定工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)從工廠實(shí)際出發(fā)，充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能利用國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。 （四）工藝規(guī)程的原始資料 生產(chǎn)綱領(lǐng)為1000件，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，《機(jī)械制造工藝學(xué)及裝備》，《機(jī)械制

10、造與模具制造工藝學(xué)》，選擇專(zhuān)用機(jī)床，近幾年在我國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的速度可以用日新月異來(lái)形容，特別是高新技術(shù)的引進(jìn)和發(fā)展，需要大量的機(jī)械制造技術(shù)人員和工藝員，因此機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展前景是光明的。 （五） 零件結(jié)構(gòu)工藝性 ⑴ 零件的整體結(jié)構(gòu)，組成各要素的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單統(tǒng)一。 ⑵ 盡量減少切削加工量，減少材料和切削刀具的消耗量 ⑶ 盡可能采用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀，量具加工，且刀具易切入、切出而順利通過(guò)加工表面。 ⑷ 要便于裝夾，裝夾次數(shù)少。 ⑸ 零件加工部位要有足夠的剛性，以減少加工過(guò)程中的形量，提高加工精度。 ⑹ 盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)件，通用件，借用件和相似件。我們所設(shè)計(jì)的減速箱要

11、加工的方位：要先面后孔、先基準(zhǔn)后其他。先銑座的底面和接合面、銑油槽，再加工銷(xiāo)錐孔和接合面的固定孔、底面的固定孔，再銑放軸承的端面、鏜放軸承的孔，漏油孔和油標(biāo)孔的鉆削，窺視孔邊面的銑削，透氣孔、箱蓋固定空窺視孔蓋的固定孔的鉆削和攻絲，軸外圓面的車(chē)削和鍵槽的銑削等。 （六） 毛坯選擇 根據(jù)減速器的形狀和力學(xué)性能，減速器的座和蓋選擇鑄件、軸選擇鍛件，根據(jù)座和蓋的工藝性，應(yīng)選灰鑄鐵，它不僅成本低而且具有較好的耐磨性，可鑄性，可切削性和阻尼特性，鑄造時(shí)宜用砂箱造型。 砂箱造型的主要特點(diǎn)是在專(zhuān)用的砂箱內(nèi)造型，造型，起模，修型等操作方便，應(yīng)用于大、中、小鑄件成批式單件生產(chǎn)。 由

12、《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》壹得毛坯的公差等級(jí)為CT11----CT13,選擇CT11,由毛坯的公差等級(jí)查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》座和蓋的加工余量為10mm.為了減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆注后應(yīng)排熱處理。 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》根據(jù)鑄件的表面積查得鑄件的最小壁厚為5mm，根據(jù)軸的工藝性選擇平鍛， 構(gòu)造特點(diǎn)：行程固定，工作速度≈0.3m/s，具有相互垂直的兩組分模面，無(wú)頂出裝置，設(shè)備剛性好，導(dǎo)向準(zhǔn)確。 工藝特點(diǎn)：金屬在每一模鏜中一次成形，除積聚鐓粗外，還可切邊、穿孔、余量及模鍛斜度較小，易于機(jī)械化，自動(dòng)化，需采用較高精度的棒料，加熱要求嚴(yán)格，適合鍛造各種合金鍛件，帶大頭的

13、長(zhǎng)桿形鍛件，環(huán)形，筒形鍛件，多采用閉式鍛模，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查得軸的公差等級(jí)為普通級(jí)。 （七） 基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線(xiàn)、面。根據(jù)基準(zhǔn)的作用不同，可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類(lèi). ⑴ 其粗基準(zhǔn)的選擇原則 1.為了保證加工機(jī)與非加工面的位置要求，應(yīng)選非加工面為粗基準(zhǔn)。 2.為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn)。 3、 為了保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選擇其為粗基準(zhǔn) 4、 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上，通常只允許使用一次。 5、 為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔，以使工件定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便。加工減速

14、器座的底面時(shí)應(yīng)以座的上圾面（接合面）為粗基準(zhǔn)，加工減速器蓋的接合面時(shí)應(yīng)以自為基準(zhǔn)原則進(jìn)行加工，加工上表面（接合面）時(shí)，應(yīng)有固定模把減速箱的蓋固定。加工軸時(shí)以軸的中心線(xiàn)為粗基準(zhǔn)進(jìn)行加工。 （2）基準(zhǔn)選擇 精基準(zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)能保證加工精度和裝夾可靠方便原則為： 1、基準(zhǔn)重合原則（采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)為基準(zhǔn)重合） 為了保證避免基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差，保證加工精度，應(yīng)遵循基準(zhǔn)重合原則 2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 在工件的加工過(guò)程中盡可能采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 3、自為基準(zhǔn)原則 當(dāng)某些表面精加工要求加工余量小而均勻時(shí)，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)稱(chēng)為自為基準(zhǔn)原則 4、互為

15、基準(zhǔn)原則 為一使加工面間具有較高的位置精度，又為了使其加工余量小而均勻，可采用取反復(fù)加工、互為基準(zhǔn)的原則。 5、保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便的原則。 加工箱體座的接合面時(shí)應(yīng)選箱體座的底面為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工 。加工箱體蓋的接合面時(shí)應(yīng)選箱體蓋的接合面為精基準(zhǔn)自為基準(zhǔn)原則進(jìn)行加工。加工軸時(shí)應(yīng)選軸線(xiàn)的中心線(xiàn)為基準(zhǔn)進(jìn)行加工. 第三節(jié) 工藝線(xiàn)路的擬定 工藝線(xiàn)路是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的總體布局，其主要任務(wù)是選擇零件表面的加工方法，確定加工順序，劃分加工階段。根據(jù)工藝路線(xiàn)，可以選擇各工序的工藝基準(zhǔn)，確定工序尺寸，設(shè)備，工裝，切削用量和時(shí)間定額等。 ㈠ 確定加工箱體座下表面的工藝線(xiàn)路 由

16、零件的表面粗糙度，12.5mm，經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)IT11可查《機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué)》表2.11平面加工方法可行加工方法為粗銑。 ㈡ 確定加工箱體座上表面的工藝線(xiàn)路 由零件的表面粗糙度3.2mm，可查《機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué)》表2.11平面加工方法，可得加工方法為粗銑――――精銑 ㈢ 加工箱體蓋接合面的工藝線(xiàn)路 由零件的表面粗糙度3.2mm，可查《機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué)》表2.11平面加工方法，可得加工方法為粗銑――――精銑 ㈣ 確定加工軸的工藝線(xiàn)路 由軸的表面粗糙度1.6mm，查《機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué)》表2.9外圓柱面加工方法，可得加

17、工方法為粗車(chē)―――半精車(chē)――― 第三章 機(jī)械加工工藝過(guò)程 第一節(jié) 加工箱體下表面 一 刀具的選擇 根據(jù)面的加工要求，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查表9.2－1選擇端銑刀（硬質(zhì)合金），主要用于粗銑與精銑、鐵、有色金屬工件上的各種平面。 D=160,d=40,H=63,l=35,齒數(shù)為10 二 刀具的幾何參數(shù) 由表9.2－27硬質(zhì)合金銑刀角度查得γ0=0 α0`=8~10 α0e=α0=6~8 β=-12~-15 κγ=20~75 κγ`=5 κre=kr/2=10~37.5 bε=1~1.5mm 三 刀具耐用度的確定 由銑刀直徑

18、銑刀材料查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4－7刀具耐用度為180mm 四 銑刀的連接形式 定位夾緊方式與適用范圍： ①內(nèi)孔和端面在心軸和銑床主軸上定位， ②用螺釘緊固在銑床主軸端面上， ③由端面鍵傳遞銑削力矩， ④適用于多數(shù)端銑刀 五 銑削用量的確定 ①確定銑削深度：由于加工余量為10㎜，故可在兩次走到內(nèi)切完。故αρ=5㎜。 ②銑削寬度，進(jìn)給量，速度和功率的確定。根據(jù)銑刀的耐用度，銑刀直徑及銑削深度，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查表9.4-12的銑削寬度QW=96㎜，進(jìn)給量QF=0.18㎜/Z，銑削速度V=114m/min，銑削功率P=9.59KW。 六 機(jī)床的選擇 根據(jù)銑削

19、功率和工件的加工工藝性和結(jié)構(gòu)性，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查表9.1-2選擇，XD5032立式升降臺(tái)銑床，機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)功率為9.9KW。 七 定位基準(zhǔn)，定位元件和夾緊裝置的選擇 設(shè)底面為A面，座的接合面為B面， 定位基準(zhǔn)選擇B面，定位元件為可調(diào)支承，夾緊裝置為可調(diào)三點(diǎn)支承螺栓壓板。 八 加工階段的劃分 主要根據(jù)加工零件的尺寸公差等級(jí)，表面粗糙度，從零件加工表面標(biāo)注的表面粗糙度Ra值要求就可以確定該零件加過(guò)程。 第一被吃刀量為5㎜，表面粗糙度達(dá)25㎜，第二被吃刀量為5㎜，表面粗糙度達(dá)12.5㎜達(dá)到了規(guī)定的粗糙度要求。 第二節(jié) 加工箱體的接合面 一 刀具的選擇 根據(jù)接合面的加工

20、要求由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查表9.2-1選擇鑲齒端銑刀（硬質(zhì)合金）主要用于粗銑與精銑鋼、鑄鐵、有色金屬工件上的各種平面D為d=40, H=63,L=35 齒數(shù)為10 二 刀具幾何參數(shù) 由表9.2-27硬質(zhì)合金銑刀角度查得γ0=0 α0`=8~10 α0=6~8，α0e=α0=6~8 β=-12~-15 κγ=20~75 κγ`=5，κre=kr/2=10~37.5 bε=1~1.5mm 三 刀具耐用確定。 由銑刀直徑銑刀材料查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4-7刀具耐用度為180㎜。 四 刀的連接形式 定位夾緊裝置與適用范圍①內(nèi)孔和端面在

21、心軸和銑床主軸上定位②用螺釘緊固銑床軸面上③由端面鍵傳遞銑削力矩④適用于多數(shù)銑刀 五 銑削深度、寬度、進(jìn)給量、速度、功率的確定 ⑴確定銑削深度，由于加余量為10㎜，故可在三次走刀 切完，故ap1＝5㎜ ap2=3㎜ ap3=2㎜ ⑵銑刀寬度，進(jìn)數(shù)量，違度和功率的確定 根據(jù)銑刀耐用度銑刀直徑和銑削深度由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查表9.4-12得 銑削寬度aw=96㎜ 粗銑的進(jìn)給量af=0.18㎜/z v=114m/min pm=9.59kw 精銑的進(jìn)給量af=0.1㎜/z v=150m/min pm=4.59kw 六 機(jī)床的選擇 根據(jù)銑削功率的工件

22、的結(jié)構(gòu)工藝性查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.1-2粗銑的選XD5032 機(jī)床功率標(biāo)準(zhǔn)工功率為9.9kw， 精銑時(shí)選XX5030kw機(jī)床功率為5.14kw 七 定位基準(zhǔn)定位元件和夾緊裝置的選擇 箱座：定位基準(zhǔn)選擇A面，定位元件為可調(diào)支承，夾緊裝置為可調(diào)三點(diǎn)支承螺栓壓板 箱蓋：自為基準(zhǔn) 固定箱模 夾緊裝置可三點(diǎn)支承螺栓壓板 八 加工階段的劃分 主要根據(jù)加工零件的尺寸公差等級(jí)，表面粗糙度，從零件加工表面標(biāo)注的表面粗糙度Ra值要求就可以確定零件加工過(guò)程 第一刀被吃刀量54㎜，表面粗糙度達(dá)到12.5㎜，第二刀被吃刀量為3㎜，表面粗糙度達(dá)到6.3㎜，第三刀被吃刀量為2㎜，表面粗糙度達(dá)到3.2，達(dá)到了規(guī)定的表面粗糙度的要求。 11