渦輪減速器箱體加工工藝

1、目錄第一節(jié) 零件圖分析11.渦輪減速器箱體功用和特點(diǎn)1 2.渦輪減速器箱體的技術(shù)要求1第二節(jié) 確定毛坯31.渦輪減速器箱體毛坯分析42.渦輪減速器箱體結(jié)構(gòu)確定并畫出毛坯圖4第三節(jié) 定位基準(zhǔn)選擇41.精基準(zhǔn)的選擇52.粗基準(zhǔn)的選擇5第四節(jié) 擬定工藝路線61.表面加工方法的確定62.加工階段的劃分63.工序的集中與分散6 4.工序順序的安排65.確定工藝路線6第五節(jié) 確定加工余量、計(jì)算工序尺寸7第六節(jié) 選擇機(jī)床與工藝裝備81.機(jī)床設(shè)備的選用82.工藝裝備的選用12第七節(jié) 切削用量與時(shí)間定額131.切削用量計(jì)算132.時(shí)間定額的計(jì)算14第八節(jié) 編寫工藝文件14小型渦輪減速器箱體加工工藝編制任務(wù)：完成

2、小型渦輪減速器箱體機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂（中小批量）。渦輪減速器箱體設(shè)計(jì)圖紙如圖2-48所示。第一節(jié) 零件圖分析一、渦輪減速器箱體的功用和特點(diǎn)：箱體類零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)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(guān)系，并按規(guī)定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)動(dòng)作，完成某種遠(yuǎn)動(dòng)。因此，箱體類零件的加工質(zhì)量對(duì)機(jī)器的精度、性能和壽命有著直接關(guān)系。渦輪減速器箱體的功用如上述所示，其特點(diǎn)有許多精度要求不同的孔和平面組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單但壁的厚薄不均勻，加工的難度較大。二、渦輪減速器箱體的技術(shù)要求：渦輪減速器箱體的主要技術(shù)有：1. 兩對(duì)軸承孔的尺寸精度為IT7，表面粗糙度Ra值為1.6

3、um，一對(duì)90的軸承孔和一對(duì)180的軸承孔同軸度公差分別為0.05mm、0.06mm，其中兩對(duì)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(jìn)行人工時(shí)效處理；5.箱體做煤油滲漏實(shí)驗(yàn)；6.材料HT200。表2-49 渦輪減速器箱體的主要加工技術(shù)要求箱體180軸承孔直徑：180（+0.035，0）公差：IT7表面粗糙度Ra：1.6m180（+0.035，0）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：IT6表面粗糙度Ra：1.6m90（+0.027，0）

4、孔對(duì)180（+0.035，0）的形位公差特征項(xiàng)目：同軸度公差值：0.06基準(zhǔn)：軸線180（+0.035，0）孔對(duì)180（+0.035，0）的形位公差特征項(xiàng)目：同軸度公差值：0.06基準(zhǔn)：軸線180（+0.035，0）孔對(duì)90（+0.027，0）的形位公差特征項(xiàng)目：垂直度公差值：0.06基準(zhǔn)：軸線第二節(jié) 確定毛坯一、毛坯分析：按技術(shù)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(jià)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。鑄件毛坯的精度和加工余量是根據(jù)生產(chǎn)批量而定的。對(duì)于單件小批量生產(chǎn)，一般采用木模手工造型。這種毛坯的精度低，加工余量大，其平

5、面余量一般為 712mm，孔在半徑上的余量為814mm。在大批大量生產(chǎn)時(shí)，通常采用金屬模機(jī)器造型。此時(shí)毛坯的精度較高，加工余量可適當(dāng)減低，則平面余量為510mm ，孔（半徑上）的余量為 712mm 。為了減少加工余量，無論是單件小批生產(chǎn)還是成批生產(chǎn)，均需在三對(duì)軸承孔位置在毛坯上鑄出預(yù)孔。表22是應(yīng)用查表法得到的小批量手工砂型鑄造時(shí)減速箱箱體的毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量。另外，在毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生；應(yīng)使減速箱箱體零件的壁厚盡量均勻，以減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。由于零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚也不均勻，因此，在鑄造時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。為了消除殘余應(yīng)力，減少加工后的變形和保證精度的穩(wěn)

6、定，所以，在鑄造之后必須安排人工時(shí)效處理。人工時(shí)效的工藝規(guī)范為：加熱到500550，保溫4 h6 h，冷卻速度小于或等于30/h，出爐溫度小于或等于200。人工時(shí)效的方法，除了加熱保溫法外，也可采用振動(dòng)時(shí)效來達(dá)到消除殘余應(yīng)力的目的。表250渦輪減速器箱體毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量加工零件機(jī)械加工余量尺寸關(guān)系毛坯尺寸及公差箱體長(zhǎng)度2153.511（±5.5）227.5±5.5箱體高度2903.512（±6）303±6箱體寬度1353.510（±5）157±52個(gè)軸承孔180（+0.035，0）3.511（±5.5）167.5&

7、#177;5.52個(gè)軸承孔90（+0.027，0）3.59（±4.5）88.5±4.5二、確定結(jié)構(gòu)并畫出毛坯圖：第三節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇渦輪減速器箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。1、精基準(zhǔn)的選擇 ：一般箱體零件常以裝配基準(zhǔn)或?qū)ｉT加工的一面兩孔定位，使得基準(zhǔn)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，其尺寸精度分別為IT7級(jí)和IT6級(jí)、位置精度包括：90軸承孔對(duì)90軸承孔軸線的同軸度公差為0.05、 180軸承孔對(duì)180軸承孔軸線的同軸度公差為0.06、 180軸承孔軸線對(duì)90軸承孔軸線

8、的垂直度公差為0.06。為了保證以上幾項(xiàng)要求，加工箱體頂面時(shí)應(yīng)以底面為精基準(zhǔn)，使頂面加工時(shí)的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合；加工兩對(duì)軸承孔時(shí)，仍以底面為主要定位基準(zhǔn)，這樣既符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，也符合“基準(zhǔn)重合”的原則，有利于保證軸承孔軸線與裝配基準(zhǔn)面的尺寸精度。2、粗基準(zhǔn)的選擇 ：一般箱體零件的粗基準(zhǔn)都用它上面的重要孔和另一個(gè)相距較遠(yuǎn)的孔作為粗基準(zhǔn)，以保證孔加工時(shí)余量均勻。蝸輪減速器箱體加工選擇以重要表面孔90及180為粗基準(zhǔn)，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。 三位效果圖表2-51 減速器箱體表面加工方案加工表面尺寸精度等級(jí)

9、表面粗糙度加工方案箱體底面IT13Ra12.5粗刨精刨箱體頂面IT13Ra12.5.粗銑精刨120突臺(tái)IT13Ra3.2粗銑半精銑精銑205突臺(tái)IT13Ra3.2粗銑半精銑精銑180軸承孔IT7Ra1.6粗鏜半精鏜精鏜浮動(dòng)鏜90軸承孔IT7Ra1.6粗鏜半精鏜精鏜浮動(dòng)鏜5xM16IT13Ra12.5鉆孔攻絲4xM6IT13Ra12.5鉆孔攻絲8xM8IT13Ra12.5鉆孔攻絲第四節(jié) 擬訂工藝路線一、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、

10、16*M8螺孔、4*M16等。根據(jù)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(gè)表面的加工方法，如表2-51所示。二、加工階段的劃分減速箱體整個(gè)加工過程可分為兩大階段，即先對(duì)箱蓋和底座分別進(jìn)行加工，然后再對(duì)裝合好的整個(gè)箱體進(jìn)行加工合件加工。在加工時(shí)，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(nèi)應(yīng)力重新分布也會(huì)引起工件變形，因此，對(duì)加工精度影響較大。為此，把粗精加工分開進(jìn)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。三、工序的集中與分散箱體的

11、體積、重量較大，故應(yīng)盡量減少工件的運(yùn)輸和裝夾次數(shù)。為了便于保證各加工表面的位置精度，應(yīng)在一次裝夾中盡量多加工一些表面。工序安排相對(duì)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(shù)，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。四、工序順序的安排1、機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”的工藝原則，首先加工精基準(zhǔn)對(duì)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。（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(duì)合面保持較高的位置精度，所以在平面加工方面，先加工對(duì)合面，然后再加工其它平面。（4）遵循“先

12、面后孔”的工藝原則，還遵循組裝后鏜孔的原則。因?yàn)槿绻幌葘⑾潴w的對(duì)合面加工好，軸承孔就不能進(jìn)行加工。另外，鏜軸承孔時(shí)，必須以底座的底面為定位基準(zhǔn)，所以底座的底面也必須先加工好。2、熱處理工序箱體零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚也不均勻，因此，在鑄造時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。為了消除殘余應(yīng)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(shí)效處理。人工時(shí)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 ，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(shí)效出理。對(duì)一些高精度或形狀特別復(fù)雜的箱體零件，在粗加工之后還要安排1次人工時(shí)效處理

13、，以消除粗加工所造成的殘余應(yīng)力。本例減速箱體在鑄造之后安排 1次人工時(shí)效出理，粗加工之后沒有安排時(shí)效處理，而是利用粗、精加工工序間的停放和運(yùn)輸時(shí)間，使之得到自然時(shí)效。箱體零件人工時(shí)效的方法，除了加熱保溫法外，也可采用振動(dòng)時(shí)效來達(dá)到消除殘余應(yīng)力的目的。3、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(yàn)工序和底座的煤油滲漏試驗(yàn)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。五、確定工藝路線在綜合考慮了上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)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(shí)效處理4.油漆5.劃線6.銑削各加工表面7鏜削軸承孔8.鉆M6、M

14、8、M16底孔9.攻絲M6、M8、M16螺紋10.油漆不加工表面11.檢驗(yàn)12.入庫。第五節(jié) 加工余量、工序尺寸和公差的確定以下介紹幾個(gè)重要表面、孔加工中加工余量、工序尺寸和公差的確定。(1)290mm上、下端面的加工余量、工序尺寸和公差的確定 表2-52所示，加工過程：（1）以底面為基準(zhǔn)，找正所劃上端面加工線，粗刨上端面，留余量。 （2）以上端面為基準(zhǔn)，粗刨底面，保證工序尺寸。 （3）以底面為基準(zhǔn)，精刨上端面，保證工序尺寸。表 2-52工序加工余量工序基本尺寸精度等級(jí)（公差）工序尺寸精刨（上端面）1.5290IT9(-0.13)粗刨（底面）6.5291.5IT13(-0.81)粗刨（上端面）

15、5298IT13(-0.81)毛坯13303CT13(12)303±6(2) 215mm左、右端面的加工余量、工序尺寸和公差的確定 表2-53所示，加工過程：（1）以左端面為基準(zhǔn)，找正所劃右端面加工線，粗刨上端面，留余量。 （2）以右端面為基準(zhǔn)，粗刨底面，保證工序尺寸。 （3）以左端面為基準(zhǔn)，精刨上端面，保證工序尺寸。表2-53工序加工余量工序基本尺寸精度等級(jí)（公差）工序尺寸精刨（上端面）1.5215IT9(-0.13)粗刨（底面）6.25216.5IT13(-0.81)粗刨（上端面）4.75222.75IT13(-0.81)毛坯12.5227.5CT13(12)227.5±

16、;5.5(3)90 mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定 表2-54所示，表2-54工序加工余量工序基本尺寸精度等級(jí)（公差）工序尺寸浮動(dòng)鏜0.1180IT7(+0.040)精鏜0.7179.9IT8(+0.063)半精鏜1.2179.2IT9(+0.10)粗鏜10.5178IT12(+0.40)毛坯12.51675CT13(11)1675±5.5第六節(jié) 選擇機(jī)床與工藝裝備一、機(jī)床設(shè)備的選用單件小批量加工時(shí)，一般選用通用機(jī)床；單件小批量高精度加工時(shí)，可選用加工中心（詳見第十節(jié)）；在大批生產(chǎn)條件下可選用通用機(jī)床加專用夾具，也可選用高效的專用設(shè)備和組合機(jī)床。減速箱箱體加工時(shí)機(jī)床設(shè)備的選用

17、見表25。B665牛頭刨床可刨削最大長(zhǎng)度650mm；Z3050Z3040×12/1Z3040×16/1Z3050×16/1Z3063×20/1Z3080×25Z30100×31Z30125×40最大鉆孔直徑mm4040506380100125主軸中心線至立柱母線距離最大mm1250160016002000250031504000最小mm350350350450500570600主軸端面至底座工作面距離最大mm1250125012201600200025002500最小mm350350320400550750750主軸行程mm

18、315315315400450500560主軸錐孔(莫氏)4#4#5#5#6#6#Metrie80主軸轉(zhuǎn)速范圍r/min25-200025-200025-200025-160016-12508-10006.3-800主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)16161616162222主軸進(jìn)給量范圍mm/r0.04-3.200.04-3.200.04-3.200.04-3.200.04-3.200.06-3.20.06-3.2主軸進(jìn)給量級(jí)數(shù)16161616161616工作臺(tái)尺寸mm500×630500×630500×630630×800800×1000800×12

19、50800×1250主軸箱水平移動(dòng)距離mm900125012501550200025803400主電機(jī)功率kW3345.57.51518.5套筒升降距離-主軸箱傾斜度-滑座移動(dòng)距離-機(jī)床重量kg3000350035007000110002000028500機(jī)床外型尺寸(長(zhǎng)×寬×高)mm2150×1070×28402500×1070×28402500×1070×28403080×1250×32913730×1400×40254780×1630×46

20、005910×2000×5120 T68主要參數(shù)型 號(hào)T68主軸直徑85mm主軸錐孔莫氏5號(hào)工作臺(tái)面積(L·B)1000x800mm主軸軸向行程(w) 600mm主軸箱垂直行程(y) 755mm工作臺(tái)橫向行程(x) 850mm工作臺(tái)縱向行程(z) 1080mm平旋盤滑塊行程(u) 170mm主軸轉(zhuǎn)速 201000r/min(18級(jí))平旋盤轉(zhuǎn)速10200r/min(14級(jí))進(jìn)級(jí)量級(jí)數(shù)18級(jí)主軸每轉(zhuǎn)主軸箱和工作臺(tái)的進(jìn)給范圍0.0258mm主軸每轉(zhuǎn)主軸的進(jìn)給量范圍 0.0516mm平旋盤每轉(zhuǎn)刀架的進(jìn)給量范圍 0.0258mm平旋盤每轉(zhuǎn)主軸箱和工作臺(tái)進(jìn)給量范圍0.0516

21、mm主軸箱、工作臺(tái)的塊速移動(dòng)速度 2400mm/min主軸的塊速移動(dòng)速度 4400mm/min平旋盤滑塊速移動(dòng)速度 1200mm/min主軸允許最大扭矩 110kg-m平旋盤滑塊速移動(dòng)速度 1200mm/min主軸允許最大扭矩110kg-m平旋盤允許最大扭矩 220kg-m最大切削抗力 1300kg最大進(jìn)給抗力 1300kg工作臺(tái)最大負(fù)載 2000kg 主電機(jī)功率 6.5/8kw機(jī)床重量 11000kg 外形尺寸(長(zhǎng)x寬x高) 5075x2345x2730mm 二、工藝裝備的選用工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應(yīng)寫出它們的名稱，如“鍵槽銑刀”、“鏜?！薄ⅰ叭?guī)”等（一般普通常用的

22、可不寫）。床頭箱體的主要加工工藝是個(gè)軸承孔的鏜削加工及側(cè)面的銑削加工。此工序可設(shè)計(jì)如圖21的專用夾具，該夾具主要由壓板1、墊板2、定位銷3、底板4構(gòu)成，校正后緊固在工作臺(tái)上。具體使用方法是：工件加工好的底平面放于專用夾具的墊板2上，并以夾具上兩個(gè)定位銷3為定位基準(zhǔn)插入工件上上道工序已加工好的2個(gè)工藝孔中，由于2個(gè)工藝孔的形位精度和尺寸精度較高，這樣就可以將工件精確定位在夾具上，同時(shí)用墊板2上的二個(gè)螺栓與其余二個(gè)17孔配合，上緊螺母，為提高裝夾剛度，再用夾具上四個(gè)壓板1壓緊工件，這樣就將工件牢牢地固定在夾具上。1、壓板 2、墊板 3、定位銷 4、底板圖25 銑端面、鏜軸承孔專用夾具第七節(jié) 確定切

23、削用量和時(shí)間定額一、切削用量計(jì)算以180軸承孔鏜削為例介紹切削用量計(jì)算如下：1、工步1粗鏜（1）背吃刀量的確定 粗鏜余量為10.5 mm，可一次走刀加工完成，所以ap= Z粗/2=10.5/2=5.25 mm（2）進(jìn)給量的確定查表機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)P151表 4 .221 臥式銑鏜床主軸進(jìn)給量，選取f=0.52mm/r（3）鏜削速度的計(jì)算查表選取v=50m/min,由n=1000v/d=1000×50/×167=95.35r/min選主軸轉(zhuǎn)速n=115r/min,求得該工步的實(shí)際鏜削速度為v=nd/1000=115××167/1000=60.30

24、m/min。2、工步2半精鏜（1）背吃刀量的確定半精鏜余量為1.2 mm，可一次走刀加工完成，所以ap= 1.2/2=0.6mm（2）進(jìn)給量的確定查表選取f=0.4mm/r（3）鏜削速度的計(jì)算查表選取v=60m/min,由n=1000v/d=1000×60/×179.2=106.63r/min選主軸轉(zhuǎn)速n=133r/min,求得該工步的實(shí)際鏜削速度為v=nd/1000=133××179.2/1000=74.84 m/min。3、工步3精鏜（1）背吃刀量的確定精鏜余量為0.7 mm，可一次走刀加工完成，所以ap= 0.7/2= 0.35mm（2）進(jìn)給量的確定查表選取f=0.15mm/r（3）鏜削速度的計(jì)算查表選取v=60m/min,由n=1000v/d=1000×60/×179.9=106.22r/min選主軸轉(zhuǎn)速n=133r/min,求得該工步的實(shí)際鏜削速度為v=nd/1000=133××179.9/1000=75.13m/min。二、時(shí)間定額的計(jì)算時(shí)間定額的計(jì)算（略）第八節(jié) 編寫工藝文件表3-3箱蓋機(jī)械加工工藝過程卡機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號(hào)WLJSQ25零件圖號(hào)WLJSQ25-09-25產(chǎn)品名稱渦輪減