小型涡轮减速箱零件加工工艺规范设计.docx

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1、小型涡轮减速箱零件加工工艺规范设计目录课程设计作业书小型涡轮减速箱零件图5设计要求6_课程设计手册71零件分析81. 1零件的作用81.2零件工艺分析82零部件的生产类型92. 1生产方案92.2生产类型及工艺特点93坯料的确定103. 1确定毛坯类型及其制造方法103. 2估算毛坯的加工余量103.3画草图114定位基准选择124. 1选择精细基准124. 2选择粗基准125、制定加工工艺路线135.1选择加工方式135. 2制定加工工艺路线136加工余量和工艺尺寸的确定166. 1确定29Omm上下端面的加工余量和工艺尺寸167. 2确定215mm左右端面的加工余量和工艺尺寸176.3_确

2、定135mm正反面的加工余量和工艺尺寸186.4确定180mm孔的加工余量和加工尺寸196.5_确定90mm孔的加工余量和工艺尺寸197设计总结20加工工艺卡22加工工艺卡23工艺卡24参考291张1张1套1份机械制造技术课程设计任务书小型涡轮减速器箱体零件加工工艺规范设计内容：1.零件图2 .粗图3 .加工工艺卡4 .课程设计手册210Cl135130其余、8XM8/1Z5gOO、4M16益31.H100.051回N府.5十SMJ6,5gOO一十SQ0.06J8XM8三画国益图 6-31技术要求1 .铸件不得有砂眼、疏松等缺陷。2 .非加工表面涂防锈漆。3 .铸件人工时效处理。4 .箱体做煤

3、油渗漏试验。5 .材料HT200。小型蜗轮减速器箱体设计要求一、产品生产方案(1)产品的生产计划为300台/年，每个产品盒的数量为1减速箱备件比例8%,报废比例0.8%二、生产条件和资源(1)毛坯为外购件，生产条件可根据需要确定(2)可用的加工设备有：1台X5030A铳床1台X6132铳床1台T617A钱床Z3032钻孔机1台所有设备均满足机床规定的工作精度要求，不增加额外设备。1零件分析零件的作用箱式零件是机器及其部件的基本零件之一。它将一些轴、轴承、套筒、齿轮等零件组装在一起，以保持正确的相互位置关系，并按照规定的运动关系协调动作，完成一定的遥距运动。因此，箱体零件的加工质量直接关系到机床

4、的精度、性能和寿命。涡轮减速箱的功能如上图所示。其特点是孔和平面多，精度要求不同。内部结构比较简单，但壁厚不均，加工难度大。1.2零件工艺分析涡轮减速箱的主要技术要求是：1、两对轴承孔的尺寸精度为IT8,表面粗糙度Ra值为1.6um,90的一对轴承孔和180的一对轴承孔的同轴度公差为O.05mm,分别为0.06毫米。轴承孔轴线垂直度公差为0.06mm；2、铸件不得有起泡、松动等铸造缺陷；3、未加工表面涂有防锈漆；4、铸件人工时效；5、对箱体进行煤油泄漏检测；6.材料HT200。表1涡轮减速箱主要加工技术要求箱体180轴承孔直径:180(+0.035,0)公差：IT8表面粗糙度Ra:1.6m18

5、0(+0.063,0)和90(+0.027,0)之间的中心距距离：1000.12公差：ITlO箱体90轴承孔直径:180(+0.027,0)公差:IT8表面粗糙度Ra:1.6m90(+0.054,0)孔到180(+0.035,0)的几何公差特征项目：同心度公差值：0.06基准：轴180(+0.035,0)孔到180180(+0.063,0)孔到D90(+0.054,(+0.035,0)的几何公差0)的几何公差特征项目：同心度特色项目：垂直度公差值：0.06公差值：0.06基准：轴基准：轴2零件的生产类型2.1生产方案从任务书中得知：(1)产品生产计划Q=300台/年。每个产品的减速箱数量为e个

6、/个。减速箱报废率b=0.8%o减速箱备件百分比a=8%o主轴承盖的生产方案计算如下：N=Qn(1+a)(1+b)300x1X(1+8%)(1+0.8%)=327(件/年)2. 2生产类型及工艺特点小型涡轮减速箱属于箱式零件，根据附表2各种生产型式加工作业的生产方案及工艺特点可以确定减速箱属于轻型机械。根据减速箱的生产方案(327个/年)和零件类型(轻型机械)见附表2。减速箱的生产类型为单件生产。小批量。2.表2主轴承盖生产方案及生产类型生产计划生产型工艺特点327件/年单件小批量生产(1)毛坯采用手工木模制作，精度低，加工余量大。(2)加工设备采用通用机床，按类别、大小成簇排列。(3)工艺设

7、备使用通用夹具或组合夹具，必要时使用专用夹具，使用通用工具和量具。(4)用简单的加工工艺卡管理生产(5)生产效率低，成本高，操作人员平均技术水平高。3坯料的确定2.1 确定毛坯类型及其制造方法根据技术要求，涡轮减速箱的材料为HT200,其毛坯为铸件。铸铁易成型，切削性能好，价格低廉，耐磨性和减振性好。也是其他总则橱柜常用的材料。因此，毛坯类型为铸造。根据涡轮减速箱的材料，从附表2”各种生产类型机加工的生产方案和工艺特点”可以得出结论，对于单件小批量生产，总则采用木模进行手工造型.2.2 估算毛坯的加工余量的涡轮减速机箱体零件加工余量低，加工余量大。为了减少加工余量，无论是单件小批量生产还是大批

8、量生产，都需要在毛坯上两对轴承孔的位置铸上预孔。根据涡轮减速机箱体毛坯的最大外形尺寸（290）和加工面的基本尺寸（按最大尺寸290）,查附表6”铸件加工余量”（查表按中级3级精度）可以得出顶面加工余量为7,底面和侧面加工余量为6o各加工面的加工余量统一取为7。查附表9“铸件尺寸偏差”，可得出减径箱毛坯尺寸偏差为2.5。表3给出了采用查表法得到的小批量手工砂型铸造时减速箱体的粗尺寸公差和加工余量。表3涡轮减速箱毛坯尺寸公差及加工余量加工零件加工余量大小关系毛坯尺寸和公差箱长2153.511(5.5)227.55.5箱高2903.512(6)3036箱宽1353.510(5)14752个轴承孔18

9、0(+0.035,0)3.511(5.5)167.55.52个轴承孔90(+0.027,0)3.59(4.5)78.55.52.3 画草图4定住基准选择4.1 选择精细基准分析零件图可以看出，盒子的底面或顶面是高度方向的设计依据，中轴是长度和宽度。导向设计基础。总则箱体零件常在装配基准面或经过特殊加工的一侧开两个孔定位，使基准面统一。蜗轮减速箱内的90轴承孔和6180轴承孔有一定的尺寸精度和I置精度要求，其尺寸精度为T7级，位置精度包括i9。轴承孔与轴心的同轴度公差。e9。轴承孔为。.。5。18。轴承孔与18。轴承孔轴线的同轴度公差为6006,180轴承孔轴线与e90轴承孔轴线的垂直度公差为。

10、06。为保证以上要求，箱体顶面加工时应以底面为精度基准，使定位基准、设计基准与顶面加工重合；加工两对轴承孔时，仍以底面作为主要定位基准，使两者都符合“基面一致”和“基面重合”的原则，有利于保证轴承的尺寸精度孔轴和装配参考平面。同时，为了使定位更加准确可靠，在底面和箱体右侧增加了M16螺纹孔作为精确参考。4.2选择粗基准总则箱体零件的粗基准用其上的重要孔和相距较远的另一个孔作为粗基准，以保证孔加工时的余量均匀。蜗轮减速箱的加工选择以重要的表面孔90和6180为依据。第一道工序加工面的位置采用划线的方法确定，尽可能保证每个毛坯表面的加工余量，即用划线装夹。可按线加工。5、制定加工工艺路线5.1 选

11、择加工方式根据加工面的精度和表面粗糙度要求，查阅附表10,得到各箱体表面和轴承孔的加工方案，详见表4。表4减速箱表面处理方案机加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工计划盒子底部IT13Ra12.5粗铳盒子顶部IT13Ra12.5o粗铳120凸台IT8Ra3.2粗铳-精铳250凸台IT8Ra3.2粗铳-精铳180轴承孔IT8Ra1.6粗镀一半精镀-精镀90轴承孔IT8Ra1.6粗镀一半精镀-精镀4xM16IT13Ra12.5钻孔一攻丝4xM6IT13Ra12.5钻孔一攻丝8xM8IT13Ra12.5钻孔-攻丝5.2 制定加工工艺路线1、表面处理方法的确定涡轮减速器壳体的主要加工表面可分为以下三类：主

12、面箱底面、6180轴承孔和90轴承孔端面等。主孔6180和90轴承孔。其他加工件有4*M6出铁孔、16*M8出铁孔、4*M16等。根据涡轮减速箱零件图上各加工面的尺寸精度和表面粗糙度，确定各加工面的加工方法，如表4所示。2 .加工阶段划分减速箱体的整个加工过程可以分为两个阶段，即分别加工箱盖和底座，然后加工整个组装好的箱体组装加工。在加工过程中，粗加工和精加工阶段应分开。齿轮箱壳体毛坯为铸件，加工余量大，粗加工时去除的金属较多，因此锁模力和切削力大，切削热也大。另外，粗加工后，工件内应力的重新分布也会引起工件的变形，因此对加工精度影响很大。为此，粗加工和精加工分开进行，有利于充分暴露加工后各种

13、原因引起的工件变形，然后在精加工中消除。3 .过程的集中和分散盒子的体积和重量都很大，因此应尽量减少工件的运输和夹紧时间。为了保证每个加工面的位置精度，应在一次装夹中加工尽可能多的面。流程安排相对集中。箱体零件上相互位置要求高的孔和平面，总则尽量在同一工序加工，以减少装夹次数，从而减少安装误差的影响，保证相互位置精度要求。4、工艺顺序的安排1）、机加工工艺（1）遵循“先基准后其他”的加工原则，先加工精细的基准配合面。（2）遵循“先粗后精”的工艺原则，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。（3）遵循“先主后继”的工艺原则。由于轴承孔和各主平面均要求与配合面保持较高的位置精度，因此在平面加工方面，先

14、加工配合面，再加工其他平面。遵循“先端面，后孔”的工艺原则，也遵循装配后钱孔的原则。因为不先加工箱体的配合面就不能加工轴承孔。此外，在加工轴承孔时，必须以底座底面为定位基准，因此也必须先加工底座底面。2）、热处理工艺箱体零件结构复杂，壁厚不均匀，铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形，保证稳定的精度，铸造后必须安排人工时效处理。人工时效工艺规范为：加热至500550,保温4h6h,降温速率W30h,释放温度200.普通精密箱体零件，铸造后总则安排1次人工时效。对于一些精度要求较高或形状特别复杂的箱体零件，在粗加工后应安排一次人工时效处理，以消除粗加工造成的残余应力。本例中，减速箱在铸造后进行一次人工时效处理，粗加工后不进行时效处理。相反，粗加工和精加工过程之间的停车和运输时间用于获得自然时效。箱体零件人工时效的方法，除了加热保温的方法外，还可以采用振动时效来达到消除残余应力的目的。3）、辅助工艺浇注后安排清砂和喷漆程序