機械加工工藝課程設計

1、機械加工工藝課程論文題目：小型渦輪減速器箱體加工工藝設計班級： 姓名： 學號： 一、零件的分析1.零件的作用箱體類零件是機器及其部件的基礎件之一。它將一些軸、軸承、套、齒輪等零件裝配在一起，使其保持正確的相互位置關系，并按規(guī)定的運動關系協調動作，完成某種遠動。因此，箱體類零件的加工質量對機器的精度、性能和壽命有著直接關系。渦輪減速器箱體的功用如上述所示，其特點有許多精度要求不同的孔和平面組成，內部結構比較簡單但壁的厚薄不均勻，加工的難度較大。（見圖1）圖12.零件的工藝性分析渦輪減速器箱體的主要技術要求有：1.兩對軸承孔的尺寸精度為IT8，表面粗糙度Ra值為1.6um，一對90的軸承孔和一對1

2、80的軸承孔同軸度公差分別為0.05mm、0.06mm，其中兩對軸承孔軸線的垂直度公差為0.06mm；2.鑄件不得有砂眼、疏松等鑄造缺陷；3.非加工表面涂防銹漆；4.鑄件進行人工時效處理；5.箱體做煤油滲漏實驗；6.材料HT200。表1 渦輪減速器箱體的主要加工技術要求箱體180軸承孔直徑：180（+0.035，0）公差：IT8表面粗糙度Ra：1.6m180（+0.063，0）與90（+0.027，0）中心距距離：100±0.12公差：IT10箱體90軸承孔直徑：180（+0.027，0）公差：IT8表面粗糙度Ra：1.6m90（+0.054，0）孔對180（+0.035，0）的形位

3、公差特征項目：同軸度公差值：0.06基準：軸線180（+0.035，0）孔對180（+0.035，0）的形位公差特征項目：同軸度公差值：0.06基準：軸線180（+0.063，0）孔對90（+0.054，0）的形位公差特征項目：垂直度公差值：0.06基準：軸線3.生產類型及工藝特征小型渦輪減速器箱體屬于箱體類零件，減速器箱體屬于輕型機械。工藝特征如下：(1)毛坯采用木模手工造型的制造方法，精度低、加工余量大(2) 加工設備采用通用機床，按類別和規(guī)格大小，采用機群式排列布置(3) 工藝裝備采用通用夾具或組合夾具，必要時采用專用夾具，采用通用刀具和量具(4) 用簡單的加工工藝過程卡管理生產(5)

4、生產效率低、成本高，對操作工人的平均技術水平要求高二、毛坯的確定2.1確定毛坯類型及其制造方法按技術要求渦輪減速器箱體的材料是HT200，其毛坯是鑄件。鑄鐵容易成型、切削性能好、價格低廉，并且具有良好的耐磨性和減振性，也是其它一般箱體常用的材料。故其毛坯類型為鑄件，一般采用木模手工造型。三、定位基準選擇3.1選擇精基準經分析零件圖可知，箱體底面或頂面是高度方向的設計基準， 中心軸線是長度和寬度方向的設計基準。一般箱體零件常以裝配基準或專門加工的一面兩孔定位，使得基準統(tǒng)一。蝸輪減速器箱體中90軸承孔和180軸承孔有一定的尺寸精度和位置精度要求，其尺寸精度均為IT7級、位置精度包括：90軸承孔對9

5、0軸承孔軸線的同軸度公差為0.05、 180軸承孔對180軸承孔軸線的同軸度公差為0.06、 180軸承孔軸線對90軸承孔軸線的垂直度公差為0.06。為了保證以上幾項要求，加工箱體頂面時應以底面為精基準，使頂面加工時的定位基準與設計基準重合；加工兩對軸承孔時，仍以底面為主要定位基準，這樣既符合“基準統(tǒng)一”的原則，也符合“基準重合”的原則，有利于保證軸承孔軸線與裝配基準面的尺寸精度。同時為了定位更加準確可靠，外加底面M16的螺紋孔和箱體的右側面作為精基準。3.2選擇粗基準一般箱體零件的粗基準都用它上面的重要孔和另一個相距較遠的孔作為粗基準，以保證孔加工時余量均勻。蝸輪減速器箱體加工選擇以重要表面

6、孔90及180為粗基準，通過劃線的方法確定第一道工序加工面位置，盡量使各毛坯面加工余量得到保證，即采用劃線裝夾，按線找正加工即可。四、擬定機械加工工藝路線4.1表面加工方法的確定渦輪減速器箱體的主要加工表面可歸納為以下三類：(1)主要表面：箱體的底面、180軸承孔和90軸承孔的端面等。(2)主要孔：180和90 軸承孔。(3)其他加工部分：4*M6螺孔、16*M8螺孔、4*M16等。根據渦輪減速器箱體零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定個表面的加工方法，如表2所示。表2 減速器箱體表面加工方案加工表面尺寸精度等級表面粗糙度加工方案箱體底面IT13Ra12.5粗銑箱體頂面IT13Ra1

7、2.5.粗銑120凸臺IT8Ra3.2粗銑精銑250凸臺IT8Ra3.2粗銑精銑180軸承孔IT8Ra1.6粗鏜半精鏜精鏜90軸承孔IT8Ra1.6粗鏜半精鏜精鏜4xM16IT13Ra12.5鉆孔攻絲4xM6IT13Ra12.5鉆孔攻絲8xM8IT13Ra12.5鉆孔攻絲4.2加工階段的劃分1.加工階段的劃分減速箱體整個加工過程可分為兩大階段，即先對箱蓋和底座分別進行加工，然后再對裝合好的整個箱體進行加工合件加工。在加工時，粗、精加工階段要分開。減速箱箱體毛坯為鑄件，加工余量較大，而在粗加工中切除的金屬較多，因而夾緊力、切削力都較大，切削熱也較多。加之粗加工后，工件內應力重新分布也會引起工件變

8、形，因此，對加工精度影響較大。為此，把粗精加工分開進行，有利于把已加工后由于各種原因引起的工件變形充分暴露出來，然后在精加工中將其消除。2.工序的集中與分散箱體的體積、重量較大，故應盡量減少工件的運輸和裝夾次數。為了便于保證各加工表面的位置精度，應在一次裝夾中盡量多加工一些表面。工序安排相對集中。箱體零件上相互位置要求較高的孔系和平面，一般盡量集中在同一工序中加工，以減少裝夾次數，從而減少安裝誤差的影響，有利于保證其相互位置精度要求。3.工序順序的安排a、機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”的工藝原則，首先加工精基準對合面。（2）遵循“先粗后精”的工藝原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序

9、。（3）遵循“先主后次”的工藝原則，由于軸承孔及各主要平面，都要求與對合面保持較高的位置精度，所以在平面加工方面，先加工對合面，然后再加工其它平面。（4）遵循“先面后孔”的工藝原則，還遵循組裝后鏜孔的原則。因為如果不先將箱體的對合面加工好，軸承孔就不能進行加工。另外，鏜軸承孔時，必須以底座的底面為定位基準，所以底座的底面也必須先加工好。b、熱處理工序箱體零件的結構復雜，壁厚也不均勻，因此，在鑄造時會產生較大的殘余應力。為了消除殘余應力，減少加工后的變形和保證精度的穩(wěn)定，所以，在鑄造之后必須安排人工時效處理。人工時效的工藝規(guī)范為：加熱到500550 ，保溫4h6h ，冷卻速度小于或等于30/h

10、，出爐溫度小于或等于200 。普通精度的箱體零件，一般在鑄造之后安排 1次人工時效出理。對一些高精度或形狀特別復雜的箱體零件，在粗加工之后還要安排1次人工時效處理，以消除粗加工所造成的殘余應力。本例減速箱體在鑄造之后安排 1次人工時效出理，粗加工之后沒有安排時效處理，而是利用粗、精加工工序間的停放和運輸時間，使之得到自然時效。箱體零件人工時效的方法，除了加熱保溫法外，也可采用振動時效來達到消除殘余應力的目的。c、輔助工序在鑄造后安排了清砂、涂漆工序；箱蓋和底座拼裝前，安排了中間檢驗工序和底座的煤油滲漏試驗工序；箱體精加工后，安排了拆箱、去毛刺、清洗、合箱和終檢工序。d、確定工藝路線在綜合考慮了

11、上述工序順序安排原則的基礎上，渦輪減速器箱體的加工工藝路線如下：1.鑄造箱體2.清沙3.人工時效處理4.油漆5.劃線6.銑削各加工表面（先按照顧180軸承孔的底面劃線加工出底面，再加工頂面和側面）7.鉆底面M16孔（與一個18的圓柱銷配合，同時與底面和右側面構成精基準）8.鏜削軸承孔9.鉆M6、M8底孔10.攻絲M6、M8、M16螺紋11.油漆不加工表面12.檢驗13.入庫。五、零件加工工藝過程小型渦輪減速箱箱體加工工藝過程工序號工序名稱工序內容車間設備1鑄造鑄造毛坯鑄造2清沙清除澆注系統(tǒng)、冒口、型砂、飛邊、毛刺鑄造3熱處理人工時效鑄造4油漆噴涂底漆鑄造5劃線1.以直徑180毛坯孔為基準，找正

12、，墊平。畫出底面加工線和左右凸臺加工線。2.以底面加工線為基準，劃出頂面加工線機加工劃線臺6粗銑找正所劃底面加工線，粗銑底面，保證工序尺寸機加工X61327粗銑以底面為基準，找正所劃頂面加工線，粗銑頂面，保證工序尺寸，290機加工X61328粗銑以底面為精基準，壓緊工件，粗銑右端面至尺寸222.75機加工X61329精銑以底面為精基準，壓緊工件，精銑右端面至尺寸221.25機加工X613210粗銑以底面為精基準，壓緊工件，粗銑左端面至尺寸216.5機加工X613211精銑以底面為精基準，壓緊工件，精銑左端面至尺寸215機加工X613212粗銑以底面為精基準，壓緊工件，粗銑前端面至尺寸142.2

13、5機加工X613213精銑以底面為精基準，壓緊工件，精銑前端面至尺寸141機加工X613214粗銑以底面為精基準，壓緊工件，粗銑右端面至尺寸136.5機加工X613215精銑以底面為精基準，壓緊工件，精銑右端面至尺寸135機加工X613216鉆孔劃線找準底面M16螺紋孔，夾緊工件，鉆M16螺紋底孔ø12機加工Z303217粗鏜以底面為精基準，壓緊工件，兼顧中心與底面高度185尺寸，粗鏜直徑180的孔至178.1機加工T617A18半精鏜以底面為精基準，壓緊工件，兼顧中心與底面高度185尺寸，半精鏜直徑180的孔至179.3機加工T617A19精鏜以底面為精基準，壓緊工件，兼顧中心與底面高度185尺寸，精鏜直徑180的孔至工序尺寸機加工T617A20粗鏜以底面為精基準，壓緊工件，兼顧中心與底面高度85尺寸，粗鏜直徑90