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文檔簡介

1、減速器箱體零件的機械加工工藝設計摘要:零件的工藝編制,在機械加工中占有非常重要的地位,零件工藝編制得合不合理,這直接關系到零件最終能否達到質量要求;因此這在機械加工行業(yè)中是至關重要的環(huán)節(jié)。這次畢業(yè)設計,我設計的課題是減速器箱體零件的機械加工工藝設計。該箱體零件結構較復雜,體積較大。變速器箱體在整個減速器總成中的作用是起支撐和連接的作用的,它把各個零件連接起來,支撐傳動軸,保證各傳動機構的正確安裝。變速器箱體的加工質量的優(yōu)劣,將直接影響到軸和齒輪等零件位置的準確性,也為將會影響減速器的壽命和性能。關鍵詞:工藝;機械;變速器;減速器;零件引言機械制造工業(yè)是國民經濟中一個十分重要的產業(yè),它為國民經濟

2、各部門科學研究、國防建設和人民生活提供各種技術裝備,在社會主義建設事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農業(yè)機械到工業(yè)機械,從輕工業(yè)機械到重工業(yè)機械,從航空航天設備到機車車輛、汽車、船舶等設備,從機械產品到電子電器、儀表產品等,都必須有機械及其制造。減速器也是有些設備中所不可缺少的,我們應該了解減速器的機械制造工藝過程才能把產品制造出來。減速器廣泛運用于機械行業(yè)中,用于調整傳輸速率、輸出力矩,為各種終端設備提供動力。減速器由傳動零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。在設計減速器機械加工工藝過程時要合理選擇加工刀具,進給量,切削速度、功率,扭矩提高加工精度,來提高減速器加工精度,保證加工質量。

3、目前中國工業(yè)設計行業(yè)的現(xiàn)狀是教育界、學術界重視外觀創(chuàng)意,輕視甚至忽略結構設計的情況比較嚴重。為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象,和我們國家的國情有很大的關系。建國以來到改革開放初期,我們國家可以說不需要工業(yè)產品外觀造型設計,那時的物質生活極其缺乏,一切生產活動都本著降低成本,滿足功能的前提,對產品外觀造型基本沒有要求。進入九十年代以后,隨著人們精神、物質生活水平的提高和國外富有設計感的產品大量涌入國內市場,使國人大開了眼界,也促使了國內教育界、學術界對工業(yè)產品外觀造型設計這個行業(yè)的重視。大批學校開設了工業(yè)設計這個專業(yè),每年培養(yǎng)了大量的工業(yè)設計畢業(yè)生,舉辦了名目繁多的工業(yè)設計大賽,也涌現(xiàn)了很多的令人眼花繚亂的作

4、品,連國際性的設計大獎也拿了不少。一派欣欣向榮的樣子。 但是,讓人不理解的是為什么這么多優(yōu)秀的作品真正能轉化為產品的卻沒有多少,轉化成產品又能大賣的就更沒有多少。是作品不夠漂亮嗎?是消費者不能接受高品質高價格的產品嗎?筆者認為都不是,其實真正的原因是出在生產的問題上,出在作品轉化為產品的環(huán)節(jié)上,是設計師輕視、忽略甚至根本沒有考慮產品本身的結構規(guī)律和生產工藝性上。這也跟中國的工業(yè)設計教育有關。目前學校中工業(yè)設計系走兩條路線,一條是藝術類學生,主要學習的還是美學;另一條是工科學生,主要學的是結構。藝術類院校畢業(yè)的學生畢業(yè)時可能連生產圖紙都不會看,更談不上對工藝、材料和功能性結構的了解。而真正的工業(yè)

5、設計師不同于平面設計師,要想把產品從想法實現(xiàn)成成品,需要設計者有很高的綜合素質,其中包括對生產工藝、生產流程、材料、模具加工等各個方面的一定程度的熟悉和了解。 畢業(yè)設計論文代做平臺 580畢業(yè)設計網 是專業(yè)代做團隊 也有大量畢業(yè)設計成品提供參考 QQ 3139476774 QQ3449649974我認為結構設計要考慮的因素很多:從物理學上來講要考慮強度、減震、散熱、降噪、電磁屏蔽;從組織學上講要考慮材料、工藝,包括加工工藝、表面處理工藝和裝配工藝;從經濟學上來講要考慮成本、相關標準、相關法規(guī),比如安全性和環(huán)保性;從消費者方面來考慮還有易學性,使用的合理性和舒適性等。以上的任何一點沒有考慮到,都

6、有可能導致產品開發(fā)的全盤失敗。所以說產品外觀造型也不是天馬行空,隨意涂鴉的。比如要考慮模具加工成本,分型線就不能亂開,要能使模具最好分模;要考慮散熱、降噪、電磁屏蔽,進風口和出風口就必須在它應該在的位置,必須要保證一定的形狀和面積;要考慮產品的生產成本,材料選擇、生產加工工藝、表面處理工藝和包裝方式也就必然受到限制;要考慮目標消費群的歷史文化、宗教信仰、傳統(tǒng)禁忌,那么形狀和顏色就不能導致使用者抵觸??偟恼f來,產品就是產品,不是藝術品,雖然它需要批上藝術的外衣,但是更重要的卻是設計工業(yè)產品絕對不能違背產品生產、銷售、使用的內在規(guī)律,只有這樣,才能設計出叫好又叫座的產品來。減速器箱體的的設計工藝是

7、否完好,對減速器運行時的加工效率和配合精度影響很大。特別是現(xiàn)代工藝對減速器的要求越來越高,已經運用于各種場合,很多工業(yè)設備對其運用非常重要。所以對減速器箱體的加工非常重要,同時對工藝制品的發(fā)能起到一個推動作用。對其加工的工藝非常重要。箱體類是機器或部件的基礎零件.它將機器或部件中的軸、套、齒輪等有關零件組裝成一個整體,使它們之間保持正確的相互位置.并按照一定的傳動關系協(xié)調地傳遞運動或動力.因此.箱體的加工質最將直接形響機器或部件的精度、性能和壽命.要求具有高的輸出功率和良好用經濟性。(1)提高發(fā)動機轉速.是提高發(fā)動機性能的主要手段。(2)提高發(fā)動機指示平均有效壓力.提高發(fā)動機扭矩.(3)降低摩

8、擦平均有效壓力。(4)其他提高發(fā)動機性能的各項措施一 對零件的工藝分析1.1工藝過程的組成為了便于工藝規(guī)程的編制、執(zhí)行和生產組織管理,需要把工藝過程分為不同層次的單元。它們是工序、安裝、工位和走刀。其中工序是工藝過程中的基本單元。零件的機械加工工藝過程有若干個工序組成。在一個工序中可能包含一個或幾個安裝,每一個安裝可能包含一個或幾個工位,每個工位可能包含一個或幾個工步,每一個工步可能包含一個或幾個走刀。工序 一個或一組工人,在一個工作點對同一個或同時對幾個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程,稱為工序。工位 為完成一定的工序內容,一次裝夾工件后,工件(或裝配單元)與夾具或機床的可動部分

9、一起相對刀具或機床的固定部分所占據(jù)的每一個位置,稱為工位。工步 在加工表面(或裝配時的連接面)和加工(或裝配)工具都不變的情況下,所連續(xù)完成的那一部分工布。走刀 走刀也稱為進給。在一個公步內,若被加工表面需切除的余量較大,可分幾次切削,每次切削成為一次走刀。1.2工藝規(guī)程的內容與作用機械加工工藝規(guī)程簡稱為工藝規(guī)程,是指導機械加工的主要文件。根據(jù)生產過稱工藝性質的不同,有毛坯制造、零件機械加工、熱處理、表面處理以及裝配等不同的工藝規(guī)程。規(guī)定零件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為機械加工工藝規(guī)程;規(guī)定產品或部件的裝配工藝過程和裝配方法的工藝文件是機械裝配工藝規(guī)程。它們是具體的生產條件下,確定最

10、合理或較合理的制造過程、方法,并按規(guī)定的形式書寫工藝文件,指導制造過程。工藝規(guī)程是制造過程的紀律文件。其中機械加工工藝規(guī)程包括工件加工工藝路線及所經過的車間和工段、各工序的內容及所采用的機床和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、工時定額及工人技術等級等內容。 機械制造工藝規(guī)程的主要作用有如下幾點。 畢業(yè)設計論文代做平臺 580畢業(yè)設計網 是專業(yè)代做團隊 也有大量畢業(yè)設計成品提供參考 QQ 3139476774 QQ34496499741.2.1工藝規(guī)程是指導生產的技術文件 在生產中應嚴格的執(zhí)行既定的工藝規(guī)程。但是工藝規(guī)程也不是固定不變的,工藝人員應不斷總結工人的技術革新,及時吸取國內

11、外先進的工藝技術,對現(xiàn)行工藝不斷的予以改進和完善,以便更好的指導生產。1.2.2工藝規(guī)程是生產組織和管理工作的基本依據(jù) 在生產管理中,產品投產前原材料及毛坯的供應、通用工藝裝備的準備、機械負荷的調整、專用工藝裝備的設計和制造、作業(yè)計劃的編排、勞動了的組織以及生產成本的核算等,都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)。1.2.3工藝規(guī)程是新建或擴建工廠或車間的基本資料在新建或擴建工廠或車間時,只有依據(jù)規(guī)程和生產綱領才能正確的確定生產所需要的機床和其他設備的種類、規(guī)格和數(shù)量;確定車間的面積、機床的布置、生產工人的工種、等級及數(shù)量以及輔助部門的安排等。1.3減速器箱休零件加工工藝特點及分析 減速器箱體類零件的主要

12、結構特點是:有一對和數(shù)對要求嚴、加工難度大的軸承支承孔:有一個或數(shù)個荃準面及一些支承而:結構一翔牡匕較復雜.壁薄且壁厚不均勻:有許多輔度要求不高的緊固用孔.減速器拚體類零件的主要技術要求足是對孔和平面的精度和表面粗糙度的要求;支撐孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表而粗糙度;孔與孔的軸線之間的相互位置精度(平行度、垂直度):裝配基準而與加工時的定位基冷面的平面度和表面粗糙;各支承孔軸線和平面基準而的尺寸精度、平行度和乖直度.這些技術要求是保證機器與設備的性能與精度的重要措施。畢業(yè)設計論文代做平臺 580畢業(yè)設計網 是專業(yè)代做團隊 也有大量畢業(yè)設計成品提供參考 QQ 3139476774 QQ3449

13、649974渦輪減速器箱體加工工藝的原則: 1)“先面后孔”的原則。先加工平面,后加工孔,是減速器箱體零件加工的一般規(guī)律。 2)“粗精分開.先粗后精”。由于減速器箱體類零件結構復雜,主要表面的精度要求高,為減少或消除粗加工時產生的切屑力、夾緊力和切屑熱對加工精度的影響,一般應盡可能把粗精加工分開.并分別在不同機床_1幾進行。至于要求不高的平面,則可將粗精兩次進給安排在一個工序內完成,以縮短工藝過程,提高功效。3)主要表面加工方法的選擇。渦輪減速器箱體的主要加工表面為平面和軸承支承孔。渦輪減速器箱體平面的粗加工和半精加工,主要采用刨削和銑削。銑削的生產率比刨削高,在成批和大量生產中.多采用銑削。

14、渦輪減速器粕體平面的精加工多用臍削.渦輪減速器箱體_I :的軸承支承孔,一般采用鉆一擴一粗鉸一精鉸或錘一半精錘一精拉的加工方案進行加工。前者用于加工直徑較小的孔,后者用于加工直徑較大的孔.1.3.1零件的作用 題日所給定的零件是減速器箱體。山它將機器和部件中許多零件連接成一個整體,并使之保持正確的相互位置,彼此能協(xié)調地運動.常見的減速器箱體零件有:各種形式的機床主軸粕.減速箱和變速箱等.各種減速器粕體類零件山于功用不同,形狀結構差別較大,但結構上也存在著相同的特點。1.4機械制造工藝規(guī)程的類型及格式1.4.1機械加工工藝過程卡它是以工序為單位說明一個零件全部加工過程的工藝卡片、這種卡片包括零件

15、各個工序的名稱、工序內容,經過的車間、工段,所用的機床、刀具、夾具、量具,工時定額等。 表1加工工藝過程卡工序工 序 內 容加工車間設備名稱及型號夾具00鑄件庫房05時效庫房10銑工機加銑床一般裝夾15去毛刺機加20銑工機加銑床一般裝夾25去毛刺機加30銑工機加銑床一般裝夾32去毛刺機加35鏜孔機加鏜床鏜模40鏜孔機加鏜床鏜模45鉗工機加鉆床鉆模50鉗工機加鉆床鉆模52鉗工機加鉆出鉆模55檢驗機加1.4.2機械加工工序卡根據(jù)工藝卡片的每一道工序制定的,主要用來具體指導操作工人進行生產的一種工藝文件。多用于大批大量生產或成批生產中比較重要的零件。該卡片中附件有工序簡圖,并詳細記載了該工序加工所需

16、的資料,如定位基準選擇、工序尺寸及公差以及公差以及機床、刀具、夾具、量具、切削用量和工時定額等。例如從前面的說明中了解到零件的工藝設計從而得出我零件的設計工藝,在整個工藝中我先考慮零件的加工順從而得出,首先找到基準面,我選擇先銑底面把零件翻轉加工底面如圖(1),再以底面為基準對上表面進行加工上表面如圖(2) 圖1 加工底面在加工上表面后再在銑床上加工左右表面圖(3),同時在加工所有表面的加工序中在銑完表面后都要進行去毛刺,使零件的表面和各邊變得很光滑,用量具來達到零件要的技術要求。 圖2 加工上表面圖3加工左右表面在銑完表面后,在鏜床上對零件的低表面進行鏜孔先鏜直徑位54mm深為19mm,接著

17、進行鏜直徑47j7mm孔兩孔總深為30mm加工時注重精度的掌握運用專用的夾具進行裝夾如圖(4)。 同時對箱體的左右孔進行加工先加工大孔直徑為52J7mm深為33mm再加工左孔直徑為40J7深度為18mm加工時注重對精度的掌握使用專用夾具進行裝夾如圖(5)。 在加工底座的四孔時我運用兩個試圖進行展示同時用鉆床專用夾具進行裝夾同時掌握精度和加工要求如圖(6)。圖4 鏜孔圖5 左右孔加工圖6 加工底座孔 圖7 箱體加工圖8 螺紋孔加工在加工圖7時我設計了專用的夾具進行裝夾,在鉆用夾具上進行裝夾加工。在加工圖8工藝時主要是把箱體進行翻轉加工,這七個螺紋孔都是直徑為6mm深為10mm其主要是對精度的掌握

18、。1.5 工藝規(guī)程設計的原則與步驟工藝規(guī)程設計的原則是在保證產品質量的前提下,應盡量提高生產率和降低生產成本。應在充分利用本企業(yè)現(xiàn)在生產條件的基礎上,盡可能采用國內外先進工藝技術和經驗,并保證有良好的勞動條件。工藝規(guī)程應做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰,所用術語、符號、計量單位和編號等都要符合相應的標準。1.5.1 工藝規(guī)程設計必須具備下列原始資料(1) 產品的全套裝配圖及零件圖。(2) 產品的驗收質量標準。(3) 產品的生產綱領及生產類型。(4) 零件毛坯圖及毛坯生產情況。零件毛坯圖通常由毛坯車間技術人員設計。機械加工工藝人員應研究毛坯圖并了解毛坯的生產情況,如了解毛坯的余量、結構工藝性、鑄件的分

19、型面和澆冒口位置、模鍛件的的出模斜度和飛邊位置等,以便正確選擇零件加工時的裝夾部位和裝夾方法,合理確定工藝過程。(5) 車間的生產條件。應全面了解車間設備的種類、規(guī)格和精度狀況,工人的技術水平,現(xiàn)有的刀、夾、量具規(guī)格,以及專用設備、工藝裝備的設計、制造能力等。(6) 各種有關手冊、標準等技術資料。(7) 國內外先進工藝及生產技術的發(fā)展應用情況。1.5.2有關零件的說明和設計要求表2 零件的說明和設計要求零件名稱設計說明機蓋減速器箱體鑄成后,應清理并進行時效處理。機蓋和機座合箱后,邊緣應平齊,相互錯位每邊不大于2應檢查與機座接合面的密封性,用0.05塞尺塞入深度不得大于結合面寬度的13,用涂色法

20、去檢查接觸面積達每個結合面一個斑點。與機座連接后,打上定位銷進行鏜孔,鏜孔時接合面處禁放任何襯套。安裝滾動軸承的空隙的粗糙度是Ra1.6。機械加工未標注偏差尺寸處精度為IT12。鑄造尺寸精度為IT18。軸承孔端面和軸心的垂直度為0.010,圓柱度為0.012。未注明的倒角為2×45°,粗糙度為Rz50未注明的鑄造倒角半徑為R35機座機座的上端面的粗糙度為Ra1.6。機箱蓋和機座的接合面處的平面度為0.025。窺視口面的粗糙度為Rz50。軸承孔的同軸度為0.03。軸承孔的中心位置度為0.60。軸承孔的上偏差是0.040,下偏差是0。軸承孔的內壁的粗糙度為Ra2.5。機座不得漏

21、油。1.5.3在掌握上述資料的基礎上,機械加工工藝規(guī)程設計主要有以下幾步(1) 分析零件工作圖和產品裝配圖。(2) 工藝審查。(3) 確定毛坯的種類及其制造方法。(4) 擬定機械加工工藝路線。(5) 確定各工序所需的機床和工藝裝備。(6) 確定各工序的加工余量,計算工序尺寸和公差。(7) 確定切削用量。(8) 確定各工序工時定額。(9) 評價工藝路線 對所制定的工藝方案應進行技術經濟分析,并應對多種工藝方案進行比較,或采用優(yōu)化方法,以確定出最優(yōu)化工藝方案。(10) 填寫或打印工藝文件。1.5.4計算生產綱領確定生產類型年產量Q10000(件/年),該零件在每臺產品中的數(shù)量n=1(件/臺),廢品

22、率3,備品率5。由公式NQ×n(1)得: N10000×1×(135)=10800查表(機制工藝生產實習及課程設計中表61)確定的生產類型為大量生產。因此,可以確定為Y流水線的生產方式,又因為在加工箱蓋和底座的時候有很多的地方是相同的,所以可選擇相同的加工機床,采取同樣的流水線作業(yè),到不同的工序的時候就采用分開的方法,所以可以選擇先重合后分開再重合的方式的流水線作業(yè)。雖然是大批量生產,從積極性考慮,采用組合機床加工,流水線全部采用半自動化的設備。1.5.5制定工藝路線(1)熱處理工序的安排加工工藝不安排熱處理,因此鑄件一般不另進行熱處理,使用狀態(tài)極為鑄態(tài)。(2)定

23、位荃準的選擇 粗叢準如果選擇其他面,則山非加工面到加工面多個尺寸就不一定能保證準確度達到圖紙要求。 精基準加工時支靠面不選擇最大平面,因為加工時穩(wěn)定性差一些,加工精度就受到了影響,角向定位也是這樣。 (3)前機體的檢驗 前機體零件加工到工序時,己加工好全部表面,此時安排檢驗,接著是該零件所屬組件組合,這樣安排較好。 精度檢驗的內容有:表面幾何形狀精度、尺寸精度、各表面的相互位置精度.所用最具有專用卡規(guī)、百分尺、游標卡尺、塞規(guī)、對表環(huán)、表架等。 通過對工件進行檢驗,不僅可以確定工件的加工質量是否能滿足設計使用上的要求,而且可以發(fā)現(xiàn)影響加工質最關鍵所在,以使在誤差分析的基礎上采取有效措施,從而提高

24、加工質量。1.6材料的選擇和毛坯的制造方法的選擇即毛坯圖1.6.1 材料的選擇由于減速器箱體的外形與內形狀相對比較復雜,而且它只是用來起連接作用和支撐作用的,綜合考慮,抗拉強度小于200MPa,所以我們可以選用灰口鑄鐵(HT200),因為鑄鐵中的碳大部分或全部以自由狀態(tài)片狀石墨存在。斷口呈灰色。它具有良好鑄造性能、切削加工性好,減磨性,加上它熔化配料簡單,成本低、廣泛用于制造結構復雜鑄件和耐磨件,又由于含有石墨, 石墨本身具有潤滑作用,石墨掉落后的空洞能吸附和儲存潤滑油,使鑄件有良好的耐磨性。此外,由于鑄件中帶有硬度很高的磷共晶,又能使抗磨能力進一步提高,這對于制備箱體零件具有重要意義。零件材

25、料為HT200,零件為外殼零件。主要是用來支撐軸和保護機構的正常運行。HT200只適用于承受中等載荷的零件,如臥式機車上的支柱,底座,工作臺,帶輪等。它的抗壓強度明顯高于抗拉強度,具有優(yōu)良的鑄造性能,比較好的切削加工性能和耐磨及減振性,所以作為外殼零件非常合理。由于軸在工作中比較平穩(wěn),所以箱體所受的其它應力較小,由于零件產量為10000件,屬于大批量生產,零件結構又比較簡單,故選擇鑄造毛坯。如果沒有HT200時此種材料可以用45號鋼,經正火或退火處理就可以達到強度和韌性。.1.6.2 毛坯的確定 毛坯是零件生產過程的一部分。根據(jù)零件的技術要求、結構特點、材料和生產綱領等方面的情況,合理的確定毛

26、坯的種類、毛坯的制造方法、毛坯的形狀和尺寸等,不僅影響的毛皮的經濟性,而且影響到機械加工的經濟性。所以在確定毛坯到時候,既要考慮熱加工方面的因素,也要兼顧冷加工方面的要求,以便從確定毛坯這一環(huán)節(jié)中,降低零件的制造成本。毛坯的確定包括確定毛坯的種類和制造方法兩個方面。常用的毛皮種類有鑄件、段件、型材和焊接件等。如鑄鐵材料毛坯均為鑄件,鋼材料毛坯一般為鍛件或型材等。 圖9(毛坯圖)1. 如圖9所示 "減速箱體"零件材料為HT200,查機械設計課程設計手冊硬度128192HBS,生產類型為大批量生產,采用砂型機器造型及殼型,鑄造零件。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表

27、面的機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:2 查<<機械制造工藝設計簡明手冊>>得產品為10000件屬于大批量生產。選用的砂型機器造型及殼體,產品HT200為,選擇CT9級H級加上表面基本尺寸為114,而表面尺寸334則以表面尺寸為基本由于是雙面加工則選擇下面的加工余量為4.5。加工下表面時的基本尺寸為114,表面尺寸為284以表面尺寸為基本是雙面加工則選擇下面的加工余量為4.5。零件側面尺寸為136,由于是雙側加工同上選擇加工余量也同為3。3. 減速箱體有兩孔分別為Ø62H和Ø72H加工時是以底面為基準其基準尺寸為114,大于Ø62H &

28、#216;72H。則在確定毛坯尺寸時,以114為基準,通過<<機械制造工藝設計簡明手冊>>得其尺寸公差CT9級加工余量加工余量等級為G級,為雙側加工則毛坯余量為34. 在加工平面5時要以平面1,6為基準將減速箱體翻蓋在銑床工作臺上加工,基準其基準尺寸為4.5 通過<<機械加工余量與公差手冊>>的毛坯余量為31.6.3毛坯的制造方法由于我們所需要的產量比較大,還有鑄鐵可以滿足零件的性能需要,所以我們可以選擇制造毛坯的方法為金屬模機器造型。根據(jù)零件圖可知,減速箱上的孔除主要的軸承孔是鑄造的外,其它的孔都是加工出來的。因為查表得:在大量生產的時候通孔的

29、最小直徑是1215。這些不鑄造的孔都是在加工的過程中加工。由于減速器箱體為大批量生產,分成上下兩半采用兩箱造型。采用中注式澆注系統(tǒng),上面設幾個冒口。在直澆道下面設有橫澆道。澆注的時候重要的加工面應該向下,應為鑄件的上表面容易產生砂眼、氣孔等。由于盡量使鑄造工藝簡單只采用一個分型面,這樣可以提高鑄造的精度。各種毛坯的制造方法很多。確定毛坯時主要考慮以下幾方面因素。(1)零件的材料與力學性能。 大致確定毛坯種類。例如,鑄鐵零件用鑄造毛坯; 形狀簡單的鋼制零件,力學性能要求低,用棒料,力學性能要求高,用鍛件;形狀復雜,力學性能要求低,用鑄鋼件。 (2) 零件的結構形狀與外形尺寸。 各種毛坯的制造方法

30、都對零件的結構和形狀有一定的適用性。例如,階梯軸軸零件各直徑差別不大時可用棒料,差別大時可用鑄件;外形尺寸大的零件一般用自由鑄件或砂型鑄件,中小型零件可用模鍛件或壓力鑄件,形狀復雜的鋼質零件不宜用自由鍛件;一些形狀特殊的小零件,由于機械加工困難,常采用壓鑄或精密鑄造等方法,盡量減少切削加工。 (3) 生產綱領的大小。 生產綱領的大小在很大程度上決定了采用某種毛坯的經濟。在大批量生產中,應采用精度和生產率都較高的先進的毛坯制造方法,如鑄件應采用金屬模機器造型,鍛件應采用模鍛;并應當充分考慮采用新工藝、新技術和新材料的可能性,如金鑄、精鍛、冷擠壓、冷軋、粉末冶金和工程塑料等。單件小批生產則一般采用

31、木模手工造型或自由鍛等比較簡單方便的毛坯制造方法。 (4) 工廠生產毛坯的實際條件。在選擇毛坯時應考慮工廠生產毛坯的實際條件。 (5) 利用新工藝、新技術和新材料的可能性。例如,采用精密鍛造、壓鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等,可大大減少機械加工勞動量。表3 毛坯的制造方法毛坯制造方法最大重量(N)最小壁厚(mm)形狀的復雜性材料生 產方 式精度等級(IT)尺寸公差值(mm)表面粗糙度其 他手工砂型鑄造不限制35最復雜鐵碳合金、有色金屬及其他合金單件生產及小批量生產141618余大量,一般為110mm;由砂眼和氣泡造成的廢品率高;表面有結砂硬皮,且結砂顆粒大;適用鑄造大件

32、;生產率很低機械砂型鑄造至250035最復雜同上大批量生產及大量生產14級左右13生產率比手制砂型高數(shù)倍至數(shù)十倍;設備復雜;但要求計術低;適用于鑄造中小型鑄件永久型鑄造至10001.5簡單或平常同上同上11120.10.5生產率高;因免去每次制型;單邊余量一般為13mm;結構細密,能承受較大壓力;占用生產面積小離心鑄造通常200035主要是旋轉體同上同上151618生產率高,每件只需25min;機械性能好且少沙眼,壁厚均勻;不需型芯和澆注系統(tǒng)壓鑄1001600,5(鋅)10(其他合金)由模子制造難易來定鋅、鋁、鎂、銅錫、鉛個金屬的合金同上11120.050,2生產率最高,每小時可達50500件

33、;設備昂貴;可直接制取零件或僅需少許加工。熔模鑄造小型零件0.8非常復雜適于切削困難的材料單件生產及成批生產0.050.15占用生產面積小,美套設備約需3040平米;鑄件機械性能好;便于組織流水生產;鑄造延續(xù)時間長,鑄件可不經加工。;殼模鑄造至2001.5復雜鐵和有色金屬小批至大量生產1214生產率高,一個制砂工班產0.51.7T外表面余量0.250.5mm;孔余量最小0.080.25mm;機械化與自動化;鑄件無便于硬皮1.7 確定加工余量查金屬機械加工工藝人員手冊,查出各加工面的加工余量,并在毛坯圖上標出上箱結合面:輸入軸承孔端面:輸入軸承孔:輸出軸承孔端面:輸出軸承孔:窺視孔端面:下箱結合

34、面:下箱底面:下箱排油孔端面:1. 如圖9所示 “減速器箱體”零件材料HT200,生產類型為大批生產,采用金屬型鑄造毛坯。鑄造精度CT8,表6-90,P516;鑄造斜度3°,表6-79,P510;未注明圓角半徑R3;查書機械加工工藝設計實用手冊張耀宸主編,航空工業(yè)出版社。 鑄件加工余量等級F,表3-1,P78;鑄件機械加工余量查表3-3,P80;鑄件尺寸公差查表3-6,P84;見書機械加工余量與公差手冊馬賢智主編,中國標準出版社。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:表4 各表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸加工表面加工內容加工余量

35、(mm)精度等級工序尺寸(mm)粗糙度(um)工序余量(mm)最小最大端面鑄件4.5CT9118.5±1.25銑削4.5IT812.53.255.8端面鑄件 4.5 CT9121±1.25銑削 4.5 IT96.33.255.8端面鑄件3 CT9142 銑削3 IT91396.33 3銑面鑄件 3 CT9銑削 3 IT96.3 3 3端面鑄件 3 CT9銑削 3 IT96.3 3 3鏜孔72H7鑄件 6 CT9精鏜 0.4 IT7 3.2 0.326 0.403半精鏜 1.6IT96.31.31.674粗鏜 4 IT1212.5 2.9 4.3鏜孔62H7鑄件 6CT956

36、±1.1精鏜 0.4 IT73.20.326+0.403半精鏜 1.6 IT9 6.31.31.674粗鏜 4 IT12 12.52.94.31.8 基準的概念和分類及定位基準的選擇 零件是由點、線、面結成的,而基準就是零件上用來確定其他點、線、面的位置所依據(jù)的點、線、面。根據(jù)基準功用不同,分為設計基準和工藝基準兩大類。1.8.1 設計基準 設計基準是在零件設計圖紙上用來確定其他點、線、面的位置的基準。它是標注設計尺寸的起點。1.8.2 零件的工藝設計和基準 工藝基準是在工藝過程(加工和裝配過程)中所采用的基準。它包括以下4種類型。 A工序基準。工序基準是在工序圖上用來確定本工序所加

37、工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準。所標注的倍加工面位置尺寸稱為工序尺寸。 B 定位基準。 定位基準是在加工中用于工件定位的基準。 作為基準的點、線、面,有時在工件上并不一定實際存在(如孔和軸的軸心線,兩平面之間的對稱中心面等),在定位時通過有關具體表面體現(xiàn)的,這些表面稱為定位基面。工件以回轉表面(如孔、外圓)定位時,回轉表面的軸心線是定位基準,而回轉表面就是定位基面,工件以平面定位時,其定位基準與定位基面一致。 C 測量基準。測量基準是測量工件的形狀、位置和尺寸誤差時所采用的基準。 D 裝配基準。裝配基準是在機器裝配時,用來確定零件或部件在產品中的對位置所采用的基準。(1) 定位基準的選擇

38、 在機械加工的第一道工序中,只能用毛坯上未經加工的表面作為定位基準。這種定位基準稱為粗基準。在隨后的工序中,用加工的表面做定位基準,則稱為精基準。 A粗基準的選擇 工件加工的第一道工序所用基準是粗基準,粗基準選擇得正確與否,不但與第一道工序有關,而其還將對該工件加工的全過程產生重大影響。選擇粗基準,一般應遵循以下幾項原則。1 保證零件加工表面相對不加工表面具有一定位置精度的原則。2 合理分配加工余量的原則3 便于裝夾的原則。4 粗基準一般不得重復使用的原則。B 精基準的選擇選擇精基準時應從整個工藝過程來考慮如何保證零件的尺寸精度和位置精度,并使裝夾方便可靠。 1 基準重合原則。 應盡量選擇加工

39、表面的設計基準作為精基準。 2 基準統(tǒng)一原則。 當工件某一表面作基準定位,可以方便地加工大多數(shù)(或全部)其余表面時,應盡早地將這個基準加工出來,并達到一定精度,以后大多數(shù)(或全部)工序均勻以它為精度進行加工。 3 互為基準原則。 對某些位置精度要求高的表面,可以采用互為基準、反復加工的方法來保證其位置精度,這就是互為基準的原則。 4 自為基準的原則。 對一些精度要求很高的表面,在精度加工時,為了保證加工精度,要求加工余量小而其均勻,這時可以已經精加工過的表面自身作為定位基準,這就是自為基準的原則。5 便于裝夾原則。 所選擇得精度,尤其是主要定位面,應有足夠大的面積和精度,以保證定位基準、可靠。

40、同時還應使夾緊機構簡單、操作方便。表5 各部位的工序內容工件工序內容定位基準上 箱粗銑箱蓋結合面上箱的凸緣面鉆上箱結合面的螺栓孔上箱的凸緣面粗精銑窺視孔面上箱結合面鉆吊環(huán)孔上箱結合面精銑、細銑上箱結合面上箱的凸緣面下 箱粗銑下箱結合面下箱底面粗銑下箱底面上箱的凸緣面鉆下箱底面螺栓孔上箱的凸緣面鉆下箱結合面螺栓孔下箱底面鉆油槽孔、排油孔螺孔下箱底面銑排油孔面、排油孔攻絲下箱底面锪油槽孔及結合面螺栓孔下箱底面锪下箱底面螺栓孔下箱結合面合箱后粗、精銑軸承孔端面下箱底面鏜軸承孔面螺孔并攻絲下箱底面鉆軸承孔端面螺孔并攻絲下箱底面(2)基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?;孢x擇得正確與合理

41、可以使加工質量得到保證,生產率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件的大批報廢,是生產無法正常進行。(1)粗基準的選擇。對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件,則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則,現(xiàn)選取工件底面1作為粗基準。因為這個零件是長方體類的零件,可以用通用夾具來裝夾定位(如臺虎鉗)。由于零件屬于箱體零件體積較大而且是在上下箱體合箱后,再進行鏜孔加工。所以一定要保證其加工的精度和質量。從零件我們很容易分析得道要想對零件進行加工必須限止6個自由度,我采用一面兩孔定位方式,其中以端面1和一

42、個固定圓柱銷和一個削邊銷共同定位,其中一面能夠限止3個自由度 ,而一個圓柱銷能限止2個自由度 ,一個削邊銷能限止1個自由度。再通過兩塊壓板對其進行加緊。這樣就能很好的對其進行鏜孔加工,盡可能的保證其精度。(2)精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺重復。(3)表面加工方法的選擇選擇零件各表面的加工方法,不僅對零件的加工質量有著重大的影響,還對零件的生產率和制造成本有著極大的影響。在設計工藝路線時,各表面由于精度和表面質量的要求,一般不可能只用一種方法一次加工就能達到

43、要求。對于主要表面,往往需要經過幾次加工,由粗到精逐步達到要求。A 表面的形狀和尺寸 B 表面的精度與粗糙度C 工件的材料與熱處理D 工件的整體構形與質量E 零件的產量與生產類型F 現(xiàn)場生產條件(3)加工階段的劃分畢業(yè)設計論文代做平臺 580畢業(yè)設計網 是專業(yè)代做團隊 也有大量畢業(yè)設計成品提供參考 QQ 3139476774 QQ3449649974粗加工階段;半精加工階段;精加工階段;光整加工階段。 將零件的加工過程劃分為幾個加工階段的主要目的如下。 A保證零件加工質量 B有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時處理。 C有利于合理利用機床設備。 D便于安排熱處理。(4)加工順序安排切削加工順序的安

44、排:先粗后精,先主后次,先面后孔,基面先行。二零件的工藝過程2.1零件制造工藝規(guī)程設計原理2.1.1零件制造工藝規(guī)程的格式和作用 工藝規(guī)程是在具體生產條件下說明并規(guī)定工藝過程的書面文件。根據(jù)生產過程工藝性質的不同,有毛坯制造、零件加工、熱處理、表面處理以及裝配等不同的工藝規(guī)程。2.1.2本章主要說明本次設計的減速器箱體工藝設計一個合理的工藝設計必須在具體生產條件下保證穩(wěn)定的生產質量,并使產品生產在最低的成本條件下有最高的生產率。生產類型不同,所用工藝規(guī)程的格式和內容也不相同。大量生產時,由于工作地點專業(yè)化,所用工藝規(guī)程要詳細的規(guī)定各個工序的內容,因為在每一工序中的任何細節(jié)如果考慮不當,都可能影

45、響產品的質量和生產的經濟效果。1. 工藝過程路線表第二章也講到。它說明了零件加工全部加工過程的工序順序、名稱和主要工藝項目。路線表是我這次生產技術的準備的依據(jù),并作為編制作業(yè)計劃組織生產時參考。2 序卡在第二章論述時也講到。它是工作的指導性資料,也是我工藝過程中最基本的文件它詳細的規(guī)定了工序加工的內容,包括工位和工步的順序,以及工序圖。這種卡片是供工人、工藝人員應用。3 機床調整卡片。 主要用于自動機床、半自動機床和切齒機床等需要復雜調整的工序。卡片的格式應適用于該機床調整特點,因此各類機床的卡片格式是不同的。調整卡片是供工人和調整工用的指導文書。4 檢驗卡片。表中列出了檢驗的對象、進行檢驗的

46、部位、允許偏差、檢驗方法和所用的工具等。這種卡片作為檢驗人員驗收制品的主要文件。合理的工藝規(guī)程總是根據(jù)過去的實踐經驗,并進行科學理論分析和計算,有時還要進行必要的工藝試驗而制定訂的。畢業(yè)設計論文代做平臺 580畢業(yè)設計網 是專業(yè)代做團隊 也有大量畢業(yè)設計成品提供參考 QQ 3139476774 QQ3449649974從以上的內容可以看出,工藝規(guī)程是工廠生產的根本性文件,以優(yōu)質、高產、低消耗原則以及所采用的工藝方法的具體體現(xiàn)。合理的工藝規(guī)程具有以下大的主要作用:A 它是指導生產的主要技術文件。B 它是設計加工過程使用的刀、夾、量具和其它工藝裝備的根據(jù),同時也是改進生產,對生產過程進一步機械化和

47、自動化,以及新建或擴建機械制造廠的根據(jù)。C 它是生產組織管理工作、計劃工作的根據(jù)。D 有了工藝規(guī)程便于積累、交流和推廣行之有效地生產經驗。2.2零件制造工藝規(guī)程設計時的內容和步驟設計工藝規(guī)程必須根據(jù)產品的對象、生產規(guī)模和具體生產條件來進行,為此必須以下列原始資料為依據(jù):1 零件工作圖以及其技術要求。設計零件加工工藝規(guī)程時需要有零件圖和零件所屬組合的裝配圖。零件圖是確定零件特征得最基本而詳盡的資料。它應有足夠的投影、剖面、正確的尺寸標注,并規(guī)定明確的技術要求。2 生產綱領。生產綱領決定產品生產規(guī)模的大小并決定其生產類型。在計算零件生產綱領時,應知道產品的年產量,零件在每一產品內容大的數(shù)量,以及需

48、要的備品率和生產中的廢品率。3 現(xiàn)有生產條件和生產設備的資料?,F(xiàn)有生產條件是指本片、車間的設備規(guī)格、功能、精度等級,以及設備布局,現(xiàn)有的工藝裝備、車間的運輸方法,工人、干部的配備,生產組織情況等。生產設備方面的資料主要指機床說明書、機床制造廠的產品目錄和產品樣本。4 其它有關資料。畢業(yè)設計論文代做平臺 580畢業(yè)設計網 是專業(yè)代做團隊 也有大量畢業(yè)設計成品提供參考 QQ 3139476774 QQ34496499742.2.1根據(jù)以上資料,設計工藝規(guī)程的內容和程序如下1 分析研究零件的工作圖,并參考零件所屬組合件的裝配圖,進行工藝審查。了解零件圖上各項技術條件的依據(jù),確定關鍵性技術問題,掌握影

49、響零件性能的主要部位和主要表面。A 審查各項技術要求是否合理B 審查零件的結構工藝是否好C 審查材料選用是否恰當2 根據(jù)零件的生產綱領決定生產類型。這主要是指定出零件的生產批量或生產節(jié)奏3 選毛坯的種類和制造方法,繪制毛坯圖。計算總余量、毛坯尺寸和材料利用率等。4 選擇零件各表面的加工方法,確定零件加工工序的數(shù)目、內容和先后順序。決定各工序所用的機床、工具、切削用量和工時定額等。5 計算工序間的加工余量和工序尺寸的公差。繪制工序圖。必要時要修改最初決定的毛坯尺寸。6 對各種不同的加工方法進行比較,確定最合理的方案。在流水生產時要計算機床的負荷率,進行工序同期化。7 填寫工藝文件。完成與工藝規(guī)程

50、有關的設計工作,如設計專用夾具、檢驗夾具、專用刀具和量具等工藝過程的設計中的不少問題在前面幾章也提到過,本章主要講的是零件的結構工藝性,毛坯的選擇和余量的的確定毛坯加工成零件工藝路線的確定,機床工序的設計和填寫工藝文件等。表6常用材料相對比價常用材料相對比價。材 料相對價格鑄 鐵剛鋁鋅鉛紫 銅黃 銅青 銅11.758.058.278.0510.0411.514.22.3零件的結構工藝性滿足產品要事用前提下,所設計的結構以及所規(guī)定的技術要求必須能適應現(xiàn)代制造工藝水平,使生產過程便于實現(xiàn)并能保證其經濟性。所謂結構工藝性即是指設計結構的工藝性好,則便于應用先進的、生產率高的工藝過程、工藝方法,使產品

51、的制造也是最經濟的。對整個機械產品來說,結構工藝性須從以下幾個方面來考慮:a零件的總數(shù) b材料的需要量c機械零件的平均精度 d機械零件各種制造方法的比例對機械產品的零件來說,它的結構工藝性須從生產過程各階段來考慮,因此涉及原材料的選擇、毛坯制造、零件加工、熱處理和表面處理等過程中結構形狀的合理性。零件的結構形狀一般因符合以下要求:A加工表面的形狀應與所采用的加工方法的特點相適應。B零件加工部位的結構應便于刀具正確的切進及切出。C減少加工表面積或加工尺寸。D零件要便于安裝,最好有足夠剛性的和平整的定位表面。E零件結構上的非配合表面應盡量可能用毛坯制造方法直接得到。F加工表面的尺寸規(guī)格盡可能統(tǒng)一,

52、并合符標準。另外,如果零件的尺寸和配合都統(tǒng)一,則不僅可使成批生產時的精密工具和量具減少,而且也便于掌握新產品試制。零件圖上注出的尺寸或其它幾何關系有以下三類;1決定零件或組合件相互幾何關系、配合性質或運動關系尺寸。2除純粹的尺寸聯(lián)系外,直接影響產品工作性能和使用要求的尺寸,如影響零件重量、強度、變形、速度和功率的尺寸。3對產品工作和使用性能無顯著影響的尺寸,包括退刀槽、圓角、倒棱等。2.4毛坯的選用在這次選擇中我用的是鑄件毛坯,它的工藝性主要應避免由結構設計不良引起的鑄造缺陷,并使鑄造工藝過程簡單,操作方便。1鑄件形狀應盡量簡單,以利用模型、型芯及熔模制造,避免不規(guī)則分型面。內腔形狀應盡量采用

53、直線輪廓,減少凸起,以減少型芯數(shù),簡化操作。2鑄件的垂直壁或筋都應有拔模斜度,內表面斜度大于外表面斜度,以便于模型和型芯取出。3為防止?jié)沧⒉蛔悖T件壁厚不能太小,應依據(jù)零件結構尺寸來確定,也與材料和鑄造方法有關。壁厚一般可按以下估算 S=l / 200+4 mm式中l(wèi)為鑄件最大尺寸,內壁比外壁減薄20%,加強筋取為壁厚的0.50.6 ,各處壁厚均勻,圓角一致,從而防止鑄件冷卻不均勻產生殘余應力和裂紋。4為防止曲變形,鑄件應采用對稱截面,盡量減少大的水平面,以利于補縮和排氣。所以對鑄件要認真選擇和應用才能使零件完好。2.5加工的工藝過程在擬定工藝過程的時候應考慮,先面后孔,先粗后精,工序適當?shù)仍瓌t。整個加工工藝過程可分為兩大部分,第一部分是上下箱體的分別加工,第二部分是合箱后的加工,兩步

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