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1、 引言 機械加工工藝過程是機械生產(chǎn)過程的一部分，是直接生產(chǎn)過程。它是用金屬切削刀具或者磨料工具加工零件，使零件達到要求的形狀、尺寸和表面粗糙度。 因此機械制造加工工藝主要是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機械性質(zhì)，成為具有所需的一定精度、粗糙度等的零件。對于加工工藝的編制主要是對其加工工序的確定。 對機械加工工藝規(guī)程的基本要求可以總結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性三個方面。這三者雖然有時候有矛盾，但是要把它們協(xié)調(diào)處理好，就成為一個整體。在編制工藝規(guī)程的時候要在保證質(zhì)量的前提下，盡可能的降低成本。因此，好的工藝規(guī)程應(yīng)該是質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一表現(xiàn)。

2、 1減速器箱體的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1減速器箱體的用途 圖1 零件圖 箱體是機器的基礎(chǔ)零件，它將機器和部件中的軸、齒輪等有關(guān)零件連接成一個整體，并保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運動。因此箱體的加工質(zhì)量直接影響機器的工作精度、使用性能和壽命。 箱體的種類很多，其尺寸大小和結(jié)構(gòu)形式隨著機器的結(jié)構(gòu)和箱體在機器中功用的不同有著較大的差異。但從工藝上分析它們?nèi)杂性S多共同之處，其結(jié)構(gòu)特點是： （1）外形基本上是由六個或五個平面組成的封閉式多面體，又分成整體式和組合式兩種。 （2）結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜。內(nèi)部常為空腔形，某些部位有“隔墻”，箱體壁薄且厚

3、薄不均。 （3）箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系。 （4）箱體上的加工面，主要是大量的平面，此外還有許多精度要求較高的軸承支承孔和精度要求較低的緊固用孔。 1.2減速器箱體的技術(shù)要求 箱體類零件的精度要求較高，從零件圖可歸納以下四項精度要求。 （1）主要平面的精度 裝配基面的平面度誤差影響主軸箱與床身連接時的接觸剛度。若在加工過程中作為定位基準時，還會影響軸孔的加工精度。因此規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直和相互垂直。其垂直度公差等級為5級。 （2）表面粗糙度 重要孔和主要表面的表面粗糙度會影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，其具體要求一般用Ra值來評價。主要孔為Ra1.6µ

4、m，其它各縱向孔為Ra3.2µm，裝配基準面和定位基準面為Ra3.2µm，其它平面為Ra6.3、25µm。 （3）孔徑精度 孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會使軸承與孔配合不良。裝軸承的孔不圓，也使軸承外環(huán)變形而引起主軸的徑向跳動。主要孔的尺寸精度約為IT8級，可由鏜保證。 （4）孔和平面的位置精度 一般都要規(guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度要求，他們決定了主軸與床身導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系。這項精度是在總裝過程中通過刮研達到的。為減少刮研工作量，一般都要規(guī)定主軸軸線對安裝基面的平行度公差。在垂直和水平兩個方向上只允許主軸前端向上和向前偏。 毛坯鑄造時，應(yīng)防止砂眼

5、和氣孔的產(chǎn)生。為了減少毛坯制造時產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體鑄造后應(yīng)安排退火或時效處理工序。 1.3減速器箱體的工藝性 此零件為減速箱箱體如圖1所示，其重要加工表面和次要表面為圖中1個φ47、2個φ35、2個φ40的孔。 設(shè)計合理的加工方法，工序數(shù)量和順序，主要保證以下精度： （1）在加工前，安排劃線工藝是為了保證工件壁厚均勻，并及時發(fā)現(xiàn)鑄件的缺陷減少廢品。 （2）兩個φ40垂直孔的孔距117，可采用裝心軸的方法檢測。 （3）兩個φ35垂直孔的孔距130，可采用裝心軸的方法檢測。 （4）孔φ35軸心線與孔φ40軸心線的垂直度公差為0.05mm，可采用一次裝夾來保證

6、。 （6）孔軸線與孔φ47軸心線的垂直度公差為0.05mm，可采用一次裝夾來保證。 （7）孔φ75與孔φ47的圓跳動公差為0.05mm，可采用采用一次裝夾來保證。 1.4確定減速器箱體的生產(chǎn)類型 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)不同,生產(chǎn)規(guī)模也不相同，按照年產(chǎn)量的大小，可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、單件生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型來分類。其中，成批生產(chǎn)又可分為大批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)的工藝特點相似，大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特點相似，因此生產(chǎn)上常按單件小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型。 表1生產(chǎn)類型的規(guī)范 生產(chǎn)類型 同類零件的年產(chǎn)量/件 重型（零件質(zhì)量大于200

7、0kg） 中型（零件質(zhì)量100--2000kg) 輕型（零件質(zhì)量小于100kg） 單件生產(chǎn) <5 <20 <100 小批生產(chǎn) 5-10 20-200 100-500 中批生產(chǎn) 100-300 200-500 500-5000 大批生產(chǎn) 300-1000 500-5000 5000-50000 大量生產(chǎn) >1000 >5000 >50000 減速器箱體零件一般為中型零件，其年產(chǎn)量為：5000件。由表1可知，該零件的生產(chǎn)類型為：大批生產(chǎn)。 2確定毛坯、繪制

8、毛坯件圖 2.1選擇毛坯材料 箱體材料一般選用HT100～HT400的各種牌號的灰鑄鐵，最常用的為HT150，這是因為灰鑄鐵不僅成本低，而且具有較高的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性。在單件生產(chǎn)或某些簡易機床的箱體，為了縮短生產(chǎn)周期和降低成本，可采用鋼材焊接結(jié)構(gòu)。此外，精度要求較高的坐標鏜床主軸箱可選用耐磨鑄鐵，負荷大的主軸箱也可采用鑄鋼件。 2.2確定制造方法 常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時，一般要綜合考慮以下幾個因素： （1）依據(jù)零件的材料及機械性能要求確定毛坯。 （2）依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零

9、件采用鑄件比鍛件合理； （3）依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。本零件采用砂型鑄造機器造型。 （4）確定毛坯時既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。 對于本箱體零件根據(jù)其機械性能的要求、其生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)、其結(jié)構(gòu)外形較為復(fù)雜并且其使用新工藝技術(shù)的可能性較小，所以本箱體材料選為鑄鐵，采用鑄造毛坯。 切削加工表面粗糙度值主要取決于切削殘留面積的高度。影響切削殘留面積高度的因素主要包括：刀尖圓弧半徑、主偏

10、角、副偏角及進給量等。 切削加工后表面粗糙度的實際輪廓形狀，一般都與純幾何因素形成的理論輪廓有較大的差別，這是由于切削加工中有塑形變形發(fā)生的緣故。此外，合理選擇切削液、適當(dāng)增大刀具的前角、提高刀具的刃磨質(zhì)量等，均能有效地減小粗糙度值。 2.3確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 鑄件公差有16級，代號為CT1~CT16，常用的為CT4~CT13，表2列出了大批量生產(chǎn)鑄造方法通常能夠達到的公差等級。 表2大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級 方 法 公差等級CT 鑄件材料 鋼 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 銅合金 鋅合金 砂型鑄造 手工鑄造 11~14 11~14

11、11~14 11~14 10~13 10~13 砂型鑄造 機器制造和殼型 8~12 8~12 8~12 8~12 8~10 8~10 金屬型鑄造 810 8~10 8~10 8~10 7~9 壓力鑄造 6~8 4~6 熔模 鑄造 水玻璃 7~9 7~9 7~9 5~8 硅溶膠 4~6 4~6 4~6 4~6 根據(jù)本箱體特點，鑄件材料選取灰鑄鐵，其公差等級為9級。 如圖1所示，各部分要求的加工余量如下： （1）加工底面：根據(jù)參考文獻中，由表2-35選擇粗銑底面的要求加工余量為; （2）加工

12、上頂面： 銑平面：; 粗銑：；切削余量：； 半精銑：；切削余量：。 （3）Φ35和Φ40孔側(cè)面： 銑平面：18mm； 粗銑：15.5mm；切削余量:； 半精銑：14mm；切削余量：。 （4）加工Φ40孔：鑄造孔的加工余量等級需降低一級選擇G級，再由根據(jù)參考文獻表2-4查得，每側(cè)的加工余量數(shù)值為2mm，故毛坯孔的加工總余量為。 精鏜余量：； 半精鏜余量：； 粗鏜余量：。 計算各工序尺寸的基本尺寸、公差及其偏差詳見表3。 表3工序尺寸及公差 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精鏜 0.3 40 0.027 半精鏜 1.7

13、39.7 0.039 粗鏜 2 38.0 0.10 毛坯 4 36.0 2.6 （5）加工孔：與孔同理可得，孔的計算各工序尺寸的基本尺寸、公差及其偏差詳見表4。 表4孔工序尺寸及公差計算表 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精鏜 0.3 35 0.027 半精鏜 1.7 34.7 0.039 粗鏜 2 33.0 0.10 毛坯 4 31.0 2.6 （6）加工孔： 孔；mm 粗鏜：mm；切削余量：； 精鏜：mm；切削余量：。 （7）加工、孔 孔：mm、mm

14、 粗鏜：mm、mm；切削余量：; 2.4繪制減速器箱體鑄造毛坯簡圖 毛坯簡圖如圖2所示。 圖2毛坯簡圖 3擬定減速器箱體加工工藝路線 3.1基準的選擇 1、粗基準的選擇 本零件為鑄造成形，在最初的工序中只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準。即：以箱座上表面和箱蓋與箱座的連接螺孔為粗定位基準，箱座上表面限制X軸、Y軸旋轉(zhuǎn)方向和Z軸的直線方向自由度，兩個孔限制Z軸轉(zhuǎn)動、X軸移動、Y軸移動，先加工出箱座下表面。 按照有關(guān)粗基準的選擇原則.現(xiàn)取兩個的孔，不加工表面輪廓作為粗基準。利用一組共兩個短V形塊支撐這兩個的外表面作為主要定位面,消除X、Y，X、Y旋轉(zhuǎn)四個

15、自由度。再用一對有自動定心的窄口卡爪夾持在其外表面上，消除Z，Z旋轉(zhuǎn)兩個自由度，達到完全定位。 2.精基準的選擇  根據(jù)精基準的選擇原則，主要考慮基準重合問題，對于本零件選用箱座下表面和底座對角線上兩地腳螺栓孔作精定位基準。從而避免了基準不重合造成的誤差，從便于裝夾來講也是應(yīng)該的。 箱體零件精基準的選擇一般以裝配面為精基準。它的優(yōu)點是對于孔與底面的距離和垂直度要求，基準是重合的，沒有基準不重合誤差，而且箱口向上，觀察和測量、調(diào)刀都比較方便。 3.2表面加工方法的確定 在選擇加工方法時，首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件，選定它的最終工序方法，然后再逐一選定

16、該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。 同一種表面可以選用各種不同的加工方法加工，但每種加工方法所能獲得的加工質(zhì)量、加工時間和所花費的費用卻是各不相同的，工程技術(shù)人員的任務(wù)，就是要根據(jù)具體加工條件(生產(chǎn)類型、設(shè)備狀況、工人的技術(shù)水平等)選用最適當(dāng)?shù)募庸し椒?，加工出合乎圖紙要求的機器零件。 本零件加工表面有：平面、內(nèi)孔、端面、螺紋孔、及小孔，材料為HT150,按照加工表面的公差等級和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，現(xiàn)將各加工表面的加工方法選擇如表5。 表5減速箱體各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/um 加工方案 箱體下表面 IT12 6.3 粗銑 底座四

17、邊表面 IT12 6.3 粗銑 底座上表面 IT12 6.3 粗銑 Φ8孔 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 Φ9孔 IT13 25 鉆 Φ14孔 IT13 25 粗擴 Φ47、Φ40、Φ35孔 IT7 1.6 粗鏜-半精鏜-精鏜 Φ47、Φ40、Φ35端面 IT9 3.2 粗銑-精銑-磨削 箱體頂面 IT9 3.2 粗銑-精銑 Φ42孔 IT9 3.2 粗鏜 Φ75孔 IT13 25 粗鏜 所有M5螺紋孔 IT7 鉆-攻絲 3.3加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾

18、個階段：  （1）粗加工階段  粗加工的目的是切去絕大部分多于的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。  粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11~IT12。  （2）半精加工階段  半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做

19、好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9~IT10。表面粗糙度為Ra10~1.25μm。  （3）精加工階段  精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度，精加工的加工精度一般為IT6~IT7，表面粗糙度為Ra10~1.25μm。  3.4工序順序的安排 （1）機械加工工序 工序安排的原則：基面先行、先主后次、先粗后精、先面后孔、配套

20、加工。根據(jù)工序安排原則對零件的工序安排如下： 工序1：粗銑車精銑下平面。 工序2：粗銑，半精銑上頂面達圖紙要求。 工序3：以頂平面為基準面，粗鏜，半精鏜，鏜， 粗銑至尺寸，粗鏜，半精。鏜至尺寸粗鏜，半精鏜，精鏜。 工序4：劃出，，中心線。 工序5：鉆，至尺寸，沉孔深8。 工序6：粗銑，半精銑，孔兩端面。 工序7：以底面為基準面，粗鏜，半精鏜，孔 。 工序8：精鏜，至尺寸。 工序9：劃，兩端面的M5螺孔線共12個，劃上頂平面螺孔線。 工序10：鉆孔，攻絲。 （2）熱處理工序 熱處理工序在工藝路線中的位置，主要取決于工件的材料及熱處理的目的和種類。本零件所需熱處理如下：

21、 預(yù)備熱處理—正火；改善切削加工性能；消除毛坯制造時的內(nèi)應(yīng)力。 消除殘余應(yīng)力處理—人工時效；消除殘余奧氏體，穩(wěn)定尺寸。 最終如處理——淬火；主要用于提高材料的強度、硬度和耐磨性。 （3）輔助工序 輔助工序包括：檢驗、清洗、去毛刺、去磁、倒棱邊、 涂防銹漆及平衡等。其中檢驗工序是主要的輔助工序，它是監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施。除了在每道工序的進行中，操作者都必須自行檢驗。  4機床設(shè)備及工藝裝備的選用 4.1機床設(shè)備的選用 正確選擇機床設(shè)備是一件很重要的工作，它直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。選擇機床時應(yīng)考慮以下幾個因素： （1）機床的尺寸規(guī)格要與被加

22、工工件的外輪廓尺寸相適應(yīng)，應(yīng)避免盲目加大機床規(guī)格。 （2）機床的加工精度應(yīng)與被加工工件在該工序的加工精度相適應(yīng)。 （3）機床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 （4）機床的選擇應(yīng)考慮工廠的現(xiàn)有設(shè)備條件。如果工件尺寸太大，精度要求過高，沒有相應(yīng)設(shè)備可供選擇時，就需改裝設(shè)備或設(shè)計專用機床。 銑床選用：X61。 鏜床選用：T68。 鉆床選用：Z35。 4.2工藝裝備的選用 由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良

23、好的工藝性和經(jīng)濟性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。 刀具：銑平面選擇：三面刃盤銑刀；銑孔側(cè)面選擇：高速鋼立銑刀；鏜孔選擇：單刃鏜刀；鉆孔選擇：莫氏錐柄麻花鉆；鉆錐孔選擇：專用鉆頭；鉆階梯孔選擇：復(fù)合鉆頭； 量具：游標卡尺。 5切削用量、時間額定的計算 5.1切削用量的計算 工序1——粗銑底面 背吃刀量的確定：取。 進給量的確定：根據(jù)參考文獻，由表5-19選取。 切削速度的確定：根據(jù)參考文獻，由表5-20取。 銑削速度計算： 由公式，參照參考文獻中表4-18所列X61式臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出實際銑削速度。 工序3 由工序1的切削用量計算，同理可得：

24、 粗鏜孔工步： ; ;；實際銑削速度。 半精鏜工步： ;;；實際銑削速度。 精鏜工步： ；；；實際銑削速度。 工序7 鉆M5的孔： ；；；實際銑削速度。  5.2時間額定的計算 （1）基本時間的計算 工序1——粗銑底面： 根據(jù)文獻，由表5-34可得銑刀銑平面的基本時間計算公式： 式中：平面長度；=2~5mm，??；，因此。；取 將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時間為。 工序3 根據(jù)根據(jù)參考文獻，由表5-39可得鏜孔的計算公式： 計算可得：工步1：；工步2：；工步3：。 工序7 根據(jù)根據(jù)文獻，由表5-41可得鉆孔的計算公式： 計算可得：。

25、（2）輔助時間的計算 一般按基本時間的15%~20%估算。這里取20%。 工序1： 工序4：；； 工序7：  致謝 我此次畢業(yè)設(shè)計的課題是減速器箱體零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，在指導(dǎo)老師xx老師的指導(dǎo)下，如期完成了任務(wù)。 為期一周的課程設(shè)計已結(jié)束，回顧整個課程設(shè)計過程，雖然充滿了困難與曲折，但我感到受益匪淺。通過此次課程設(shè)計，我認識到了在設(shè)計過程中所要注意的問題。另外也學(xué)會了如何應(yīng)用圖書、手冊和網(wǎng)絡(luò)收尋資料信息等。 總的來說，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的鍛煉，提高了我獨立思考問題、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計的能力，本次的課程設(shè)計使我

26、能夠?qū)⒗碚撆c實踐更加融會貫通，加深了對理論知識的理解。深入實際，體會到理論聯(lián)系實際的必要性，認識到理論與實際之間的差距，而縮短差距的方法只有到實踐中去。使我認識到：實踐始終是人生最好的老師。 本次設(shè)計任務(wù)業(yè)已順利完成，在這次課程設(shè)計期間,我得到了老師的悉心指導(dǎo)，同學(xué)的熱心幫助，也在其他同學(xué)身上學(xué)到很多東西。在此，對設(shè)計過程中所有幫助過我的人，表示感謝！  參考文獻 [1] 王先奎. 機械制造工藝學(xué)（第二版）[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2011.12：129-138 [2] 鄒青. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.9：86-102 [3] 陳立德.機械設(shè)計課程設(shè)計[M]. 北京：高等教育出版社，2000.5： 32-45 [4] 任嘉卉.公差與配合手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000.7： 45-82 [5] 余夢生.機械零部件手冊[M]. 上海：機械工業(yè)出版社，2001.4：128-139 [6] 頂?shù)氯?金屬工藝學(xué)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社2005.6：231-243 [7] 于俊一.典型零件制造工藝[M]. 北京：機械工業(yè)出版社2004.9： 57-78