减速箱机械加工工艺及钻夹具设计说明书.docx

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1、减速箱机械加工工艺及钻夹具设计摘要箱体类零件是机械零件中的典型零件，其机械加工工艺规程和工序专用夹具设计具有典型性。本次箱体零件结构复杂，零件毛坏采用铸造成形。为了能完成箱体的加工，首先，对零件进行工艺分析，其次，制定加工工艺路线，最后，设计其中一道工序的钻夹具。在加工过程中，采用先面后孔的加工路线，以加工出的面作为定位基准来保证基准的统一和准确。为了消除加工过程中因切削力、切削热、夹紧力和粗加工所产生的内应力对加工精度的影响，加工过程分为粗、精两个阶段。通过对加工零件的工艺分析完成机械加工工艺规程的设计。通过对零件的结构及工序的工艺分析，运用定位夹紧的知识设计出相应的专用夹具。关键词：箱体；

2、机械加工；工艺规程；专用夹具；定位基准AbstractMechanical processing technology of gear box anddesign of drilling jigAbstractBox parts is a typical part of the mechanical parts, which machine machiningtechnology regulations and the process special fixture design is typical.Because of thebox parts of structure is compli

3、cated, so the parts of the blank will be moldedJn orderto complete the machining box part,first, process analysis of the parts； second, makethe processing technology route;finally, design a drilling jig that one of the processingoperations.In the process of manufacture, manufacturing line from face

4、to hole is usedto ensure the unity and accuracy of the datumJn order to eliminate the cutting force,cutting heat, the clamping force and the internal stress produced that by the roughmachining, the machining process can be divided into two stages, which are roughand fine.Through the analysis of the

5、process of parts to complete machining processdesign.Through analysising parts of the structure and the processing technology tocorrespond special fixture is designed by using the knowledge of positioning andclamping.Keywords: box； machining； process planning； special fixtures； positioning reference

6、3目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1 减速箱体的综述11.2 国内外减速箱体类零件机械加工工艺研究现状及发展趋势1第二章零件分析32.1 零件的功能、用途和性能要求32.2 零件的技术分析32.3 零件的材料及毛坯设计3第三章工艺规程的设计53.1 零件结构工艺分析53.2 箱体零件图分析63.3 基面的选择63.4 确定加工方案73.5 制定工艺路线及刀具的选择103.6 加工余量、工序尺寸及毛坏尺寸的确定133.7 确定切削用量、机动时间、辅助时间和切削液143.8 确定各链孔的切削量、机动时间、辅助时间和切削液203.9 确定钻孔的切削量、机动时间、辅助时间和切削液24第四

7、章钻夹具的设计294.1 对op240道工序孔工艺分析294.2 工件定位方案及夹紧元件选择，定位误差分析294.3 切削力及夹紧力度的计算294.4 夹紧方案及夹紧机构的设计304.5 钻模板及钻套的选择与设计304.6 夹具体与机床的连接设计314.7 夹紧结构和操作说明31总结32参考文献33致谢34第一章绪论第一章绪论1.1 减速箱体的综述减速箱体类零件是机器或箱体部件的基础零件，它将机器或箱体部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按正确的相互位置关系装联成一个整体，并按预定的传动关系协调地运动或传递动力。因此，减速箱体加工质量的好坏决定了其装配质量、机器运动精度和工作精度、机器的使用性能及

8、寿命。通常机床的主轴箱、汽车的变速箱、减速器箱体、机床的进给箱等是常见的减速箱体类零件。减速箱体类零件有着形状各异、尺寸不一的特点，但其结构均仍有共同点：形状复杂、体积较大、薄壁且容易变形、内部呈腔形、有精度要求较高的面和孔系。因此，一般来说，箱体不仅需要加工的部位较多，而且加工难度也较大。据统计资料显示，箱体类零件的机械加工工时在一般的中型机床厂加工中约占整个产品的15%20%。机械加工工件时，为了保证加工要求，首先要使工件固定在机床正确的位置,并要求在加工过程中工件不因外力的变化而发生位置变动。因此，在加工之前，先要将工件装夹固定好。用夹具装夹工件，可以让工件相对于机床及夹具的位置精度得到

9、保证，不受技术工人的技术水平影响。于此同时，使用夹具装夹工件显得方便、快捷，不再需要进行划线找正，这样就可以减少辅助工时从而提高劳动生产率。工件进行大切削量加工时会因工件本身刚性不足可能使得加工精度得不到保证，当工件装夹后，工件的刚性得到提高，不仅保证了加工精度，而且还节省了加工时间。采用多件、多工位装夹且具有高效夹紧机构的夹具，可使劳动生产率进一步得到提高。在批量生产尤其是大批量生产中，夹具的使用使得生产率得到显著提高，废品率明显下降，成本明显降低。研发制造夹具的成本分摊在一批工件上时，每个工件增加的成本是极其少的，远小于因提高劳动生产率而降低的成本。加工批量越大，夹具产生的经济效益就会显得

10、越显著。1.2 国内外减速箱体类零件的机械加工工艺研究现状及发展趋势自建国以来，经30多年的改革开放，我国的箱体类零件机械加工工艺技术取得了长足的进步和发展。目前，在国内箱体类零件的机械加工方式主要以两定位销孔定位加工，一般均采用钻模板导向钻孔、较工艺、扩工艺、铳工艺等进行加工箱体类零件。在进行机械加工时;刀具由导向套的引导进行加工，因刀具和导向套之间存在相对运动，故两者之间存在间隙，加工的位置精度一般能达到正负0.05毫米。现今，新的导向套能达到的精度相对较高一点，但是随着批量加工不断的磨损下精度会逐步降低。一般情况下两个定位销孔的位置精度只能保证第一章绪论在正负0.05毫米到0.08毫米之

11、间。大多数的箱体类零件生产厂家为了提高加工的位置精度，优化了许多工艺方法和采用了不同的措施。这些方法和措施主要有：（1）提高钻模板的导向孔精度；（2）增加导向套的引导长度；（3）尽可能减少导向套与加工孔之间的距离；（4）采用过定位的方法来固定模板，来提高保证模板的定位精度。以上的方法和措施可；相对地提高定位销孔的位置精度，但是要进一步的提高或稳定保证模板的导向精度就需要定期地对夹具进行维修保养和修正。模板的底孔对钻套配合间隙的控制，一是通过让导套适应工序加工精度时所要求的间隙，二是根据实际生产的情况和刀具引导的部位的实际尺寸进行配置。经常性的维修夹具的部分带来了大量的拆卸、装配、调整工作，让维

12、护和管理变得较困难。国外的定位销孔的加工精度一般为0.02毫米到0.025毫米之间，常采用较先进的机床设备和加工中心加工。他们采用带硬质合金的导向套进行加工，这种导向套耐磨，加工时导向套贴近工件表面，来提高孔的加工精度。但这种方式的加工让刀具磨损较快，虽然能保证定位销孔的加工精度，但设备的投资成本相应地大大地增加了。近年来，国内的专家和技术人员在箱体类零件加工方面，积累了大量的丰富机械加工经验，结合现代的先进机械制造技术和工艺设备，歹U如，柔性加工线加工箱体类零件，不仅较大地减轻了工人的劳动强度，而且还提高生产效率。未来的箱体类零件机械加工工艺趋势将朝着以下几个方面发展：（1）自动应用人工智能

13、选择零件的工艺规程；（2）采用特种加工方式对箱体零件进行加工，目前各国的学者对这方面进行了深入的研究，并且取得了卓越的理论成就，在实际应用方面也取得较大的进步；（3）工厂进行信息数字化管理；（4）工艺的加工手段往精细化发展；（5）加工工序往集中化。#第二章零件分析第二章零件分析2.1 零件的功能、用途和性能要求减数箱体是机器或部件的重要组成零，它是将机器或箱体部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按正确的位置关系装联在一起，并且按照一定的传动关系协调地运动。所以，箱体类零件的加工质量，不但直接影响箱体的装配精度和运动精度,而且还会影响机器的工作精度、使用性能和寿命。减速箱主要用途是降低电机的输出或提

14、高电机的输出。在有减速传动时，原动机提供的是高转速，低转矩的动力，反之，在有增速传动时，原动机则提供的是低转速、大转矩的动力。在机械传动中，减速箱需要带动工作对象来实现预定目的。减速箱的性能要求主要有以下几点：1 .结合国际技术要求制造，要具有很高的科技含量；2 .节省空间，可靠耐用，承受过载能力高，功率高；3 .能耗低，性能优越，有自动限速功能；4 .振动小，噪音低，节能高，反应快；5 .要采用优质材料，钢性铸铁箱体，散热好，在轻负荷工况功率消耗小；6 .经过精密加工后，适与各类电机配套，形成机电一体化；7 .应用广泛，完全能保证并提供减速电机产品使用质量。2.2 零件的技术分析根据箱体零件

15、的设计和生产要求，首先，要保证箱体最终加工完成后要满足设计精度，如：箱体的孔径精度，孔与孔的位置精度，孔与平面的位置精度，主要平面精度和表面粗糙度。其次，箱体在加工过程中和加工时主要考虑的问题有:（1）采用先加工面后加工孔的顺序；（2）粗、精加工阶段要分开；（3）工序的集中或分散的决定；（4）铸件箱体安排适当的热处理工序；（5）粗、精基准的选择；（6）主要孔系的加工；（7）主要平面的精度要求等。最后，由于生产要求为大批量生产，箱体的孔系加工可采用锋模加工和专用夹具夹紧。链模两端有导向套，能引导锤杆进行加工，来保证箱体的孔距精度，同时镶模作多孔加工时，找正方便、生产率高、适用于大批量生产。专用夹具适用大批量加工生产,提高生产效率。2.3 零件的材料及毛坏设计箱体零件材料常选用灰铸铁，铸铁流动性好，收缩较小，易获得形状和结构复杂的箱体。铸铁的阻尼作用强，动态刚性和机加性能好，价格适度。加入合金元素还可提高耐性。根据本次设计要求，本次箱体材料选为HT200硬度为148236之间，抗拉强度之22