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1、緒 論 機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟中一個十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國民經(jīng)濟各部門科學(xué)研究、國防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備，在社會主義建設(shè)事業(yè)中4起著中流砥柱的作用。從農(nóng)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(shè)備到機車車輛、汽車、船舶等設(shè)備，從機械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機械及其制造。減速器也是有些設(shè)備中所不可缺少的，我們應(yīng)該了解減速器的機械制造工藝過程才能把產(chǎn)品制造出來。 減速器廣泛運用于機械行業(yè)中，用于調(diào)整傳輸速率、輸出力矩，為各種終端設(shè)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(shè)計減速器機械加工工藝過程時要合理選擇加工刀具，進(jìn)

2、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(zhì)量。 2006-6-5 第一章 設(shè)計方案的確定 第一節(jié) 設(shè)計目的 改革開放以來我國的機械制造業(yè)發(fā)展的速度非?？?，特別是在高新技術(shù)的領(lǐng)域引進(jìn)并發(fā)展大量的機械制造人員和工藝員。用人單位需要高技能的數(shù)控編程技術(shù)人員，要成為一名合格的機械加工技術(shù)人員必須掌握機械制造工藝，能

3、夠指定出合格的工藝規(guī)程和合格的數(shù)控程序，如何制定合理的加工路線和加工的參數(shù)直接影響著零件的加工質(zhì)量和效率及成本。本次設(shè)計就在于通過畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生能夠根據(jù)機械設(shè)備和零件的要求編制合理的加工工藝為以后從事機械加工的技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)。 第二節(jié) 設(shè)計內(nèi)容 1. 根據(jù)產(chǎn)品和零件的加工要求加工工藝分析； 2. 根據(jù)產(chǎn)品和零件的加工要求合理選用機床的種類； 3. 正確確定機械加工工藝參數(shù)； 4. 設(shè)計合理的機械加工工藝規(guī)程； 5. 編寫《工藝規(guī)程設(shè)計說明書》 第三節(jié) 設(shè)計要求 1. 本次設(shè)計，使學(xué)員熟悉國家關(guān)于機械制造國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用、經(jīng)濟政策及有關(guān)

4、方面的規(guī)程、規(guī)定； 2. 熟悉國家現(xiàn)有機械加工設(shè)備的種類，加工范圍； 3. 根據(jù)產(chǎn)品和零件的技術(shù)要求確定合理的加工方案，并運用所學(xué)理論知識來實現(xiàn)方案的優(yōu)化； 4. 熟悉設(shè)計步驟，掌握工具書籍的使用和技術(shù)資料的查閱方法，正確選擇機械加工的參數(shù)； 5. 能夠合理的選擇機床； 6. 學(xué)習(xí)對設(shè)計中的各種方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟比較和確定最佳方案的方法 第四節(jié) 設(shè)計方案的擬定 一 畢業(yè)設(shè)計原則 (一)設(shè)計思想的科學(xué)性 (二)設(shè)計內(nèi)容的新穎性 (三)設(shè)計表述的嚴(yán)密性 (四)設(shè)計約束的嚴(yán)密性 (五)設(shè)計過程的綜合性 (六)設(shè)計結(jié)

5、果的實用性 二 資料分析 箱體的作用是基礎(chǔ)零件 也將機器和部件中的軸套齒輪等有關(guān)零件連 成一整體，并使之保持正確的位置以傳遞轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運動。箱體的加工質(zhì)量直接影響減速器的性能精度和壽命。此減速器箱體的主要技術(shù)要求： (一) 孔徑精度 軸孔的尺寸公差為IT6，其余孔為IT6—IT7，孔的行狀精度一般性制在尺寸公差范圍內(nèi)即可。 (二) 孔的位置精度 同軸上個各孔的同軸度約為最小孔尺寸公差之半?？紫吨g的平行度誤差會影響齒輪的嚙合質(zhì)量，須規(guī)定相應(yīng)的位置精度 (三) 表面粗糙度 重要孔和主要平面的表面粗糙度會影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，一般要求軸孔的

6、表面粗糙度為Ｒa3．２　　其余各縱向孔的表面粗糙度Ｒa值為３．２孔的內(nèi)端面表面粗糙度Ｒa值為３．２。裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面表面粗糙度為０．６３～２．５　　其他平面的表面粗糙度Ｒa值為３．２ 三． 軸的技術(shù)要求及作用 軸是減速器中的主要零件之一，它的主要功能是支撐傳動件和傳遞軸矩．它的技術(shù)要求為： (一) 尺寸精度．支承軸頸的尺寸精度要求較高，為ＩＴ５,ＩＴ７，裝配傳動件的軸頸尺寸精度要求可低一些，為ＩＴ６～ＩＴ９． (二) 形狀精度．軸類零件的形狀精度主要是指支承的圓度．圓柱度，一般應(yīng)將起其限制在尺寸公差范圍內(nèi)． 　 　 (三) 位置精度．保證配合軸頸相對支承軸

7、頸的同軸度或跳動量．普通精度軸的配合軸頸對支承承頸的徑向圓跳動，一般規(guī)定為０．０１～０．０３mm (四) 表面粗糙度．一般與傳動件相配合的軸頸的表面粗糙與軸承配合 承軸頸的表面粗糙度Ｒ值為０．６３～０．１６.減速器圖樣的視圖尺寸．公差和技術(shù)要求齊全準(zhǔn)確，零件選用材料ＨＴ２００，灰鑄鋼不僅成本低而且具有較好的耐磨性可鑄性可切削性和阻力性，軸的材料選用４５鋼綜合力學(xué)性能良好，滲透性低， 水浸是易生裂紋，小型件宜調(diào)質(zhì)處理． 第二章 機械加工工藝原則﹑步驟及工藝路線的擬定 第一節(jié) 加工工藝規(guī)程的原則 (一) 技術(shù)上的先進(jìn)性

8、：在制定工藝規(guī)程時要了解國內(nèi)外本行業(yè)的工藝技術(shù)的發(fā)展水平通過必要的工藝試驗，積極采用先進(jìn)的工藝和工藝裝備。 (二) 經(jīng)濟上的合理性：在一定的生產(chǎn)條件下可能會出現(xiàn)幾種能保證零件技術(shù)要求的工藝方案，此時應(yīng)通過核算或相互對比選擇經(jīng)濟上最合算的方案使產(chǎn)品的能源材料消耗和生產(chǎn)成本最低。 (三) 有良好的勞動條件：在制定工藝規(guī)程時要注意保證工人操作時有良好而安全的勞工條件。因此在工藝方案上要注意采用機械化或自動化措施以減輕工人繁雜的體力勞動。 第二節(jié) 加工工藝規(guī)程的步驟 (一) 確定生產(chǎn)類型 減速器的年產(chǎn)量為1000件，由機械加工工藝手冊壹得生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 (二)

9、工藝規(guī)程的作用 在生產(chǎn)過程中，工藝規(guī)程是指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理工作的主要技術(shù)文件，又是新產(chǎn)品投產(chǎn)前進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備的依據(jù)和新建，擴建車間或工廠的原始資料。此外，先進(jìn)的工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進(jìn)經(jīng)驗的作用。 (三) 制定工藝規(guī)程的基本原則 制定工藝規(guī)程的基本原則是保證以最低的生產(chǎn)成本的最高的生產(chǎn)效率，可靠地加工出符合設(shè)計要求的產(chǎn)品。因此，在制定工藝規(guī)程時，應(yīng)從工廠實際出發(fā)，充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能利用國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗。 （四）工藝規(guī)程的原始資料 生產(chǎn)綱領(lǐng)為1000件，《機械加工工藝手冊》，《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)》，《機械制造工藝學(xué)及裝備》，《機械制

10、造與模具制造工藝學(xué)》，選擇專用機床，近幾年在我國機械制造業(yè)發(fā)展的速度可以用日新月異來形容，特別是高新技術(shù)的引進(jìn)和發(fā)展，需要大量的機械制造技術(shù)人員和工藝員，因此機械制造行業(yè)發(fā)展前景是光明的。 （五） 零件結(jié)構(gòu)工藝性 ⑴ 零件的整體結(jié)構(gòu)，組成各要素的幾何形狀應(yīng)盡量簡單統(tǒng)一。 ⑵ 盡量減少切削加工量，減少材料和切削刀具的消耗量 ⑶ 盡可能采用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀，量具加工，且刀具易切入、切出而順利通過加工表面。 ⑷ 要便于裝夾，裝夾次數(shù)少。 ⑸ 零件加工部位要有足夠的剛性，以減少加工過程中的形量，提高加工精度。 ⑹ 盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)件，通用件，借用件和相似件。我們所設(shè)計的減速箱要

11、加工的方位：要先面后孔、先基準(zhǔn)后其他。先銑座的底面和接合面、銑油槽，再加工銷錐孔和接合面的固定孔、底面的固定孔，再銑放軸承的端面、鏜放軸承的孔，漏油孔和油標(biāo)孔的鉆削，窺視孔邊面的銑削，透氣孔、箱蓋固定空窺視孔蓋的固定孔的鉆削和攻絲，軸外圓面的車削和鍵槽的銑削等。 （六） 毛坯選擇 根據(jù)減速器的形狀和力學(xué)性能，減速器的座和蓋選擇鑄件、軸選擇鍛件，根據(jù)座和蓋的工藝性，應(yīng)選灰鑄鐵，它不僅成本低而且具有較好的耐磨性，可鑄性，可切削性和阻尼特性，鑄造時宜用砂箱造型。 砂箱造型的主要特點是在專用的砂箱內(nèi)造型，造型，起模，修型等操作方便，應(yīng)用于大、中、小鑄件成批式單件生產(chǎn)。 由

12、《機械加工工藝手冊》壹得毛坯的公差等級為CT11----CT13,選擇CT11,由毛坯的公差等級查《機械加工工藝手冊》座和蓋的加工余量為10mm.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，箱體澆注后應(yīng)排熱處理。 由《機械加工工藝手冊》根據(jù)鑄件的表面積查得鑄件的最小壁厚為5mm，根據(jù)軸的工藝性選擇平鍛， 構(gòu)造特點：行程固定，工作速度≈0.3m/s，具有相互垂直的兩組分模面，無頂出裝置，設(shè)備剛性好，導(dǎo)向準(zhǔn)確。 工藝特點：金屬在每一模鏜中一次成形，除積聚鐓粗外，還可切邊、穿孔、余量及模鍛斜度較小，易于機械化，自動化，需采用較高精度的棒料，加熱要求嚴(yán)格，適合鍛造各種合金鍛件，帶大頭的

13、長桿形鍛件，環(huán)形，筒形鍛件，多采用閉式鍛模，由《機械加工工藝手冊》查得軸的公差等級為普通級。 （七） 基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的作用不同，可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類. ⑴ 其粗基準(zhǔn)的選擇原則 1.為了保證加工機與非加工面的位置要求，應(yīng)選非加工面為粗基準(zhǔn)。 2.為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn)。 3、 為了保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選擇其為粗基準(zhǔn) 4、 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上，通常只允許使用一次。 5、 為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔，以使工件定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便。加工減速

14、器座的底面時應(yīng)以座的上圾面（接合面）為粗基準(zhǔn)，加工減速器蓋的接合面時應(yīng)以自為基準(zhǔn)原則進(jìn)行加工，加工上表面（接合面）時，應(yīng)有固定模把減速箱的蓋固定。加工軸時以軸的中心線為粗基準(zhǔn)進(jìn)行加工。 （2）基準(zhǔn)選擇 精基準(zhǔn)選擇時應(yīng)能保證加工精度和裝夾可靠方便原則為： 1、基準(zhǔn)重合原則（采用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)為基準(zhǔn)重合） 為了保證避免基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差，保證加工精度，應(yīng)遵循基準(zhǔn)重合原則 2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 在工件的加工過程中盡可能采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 3、自為基準(zhǔn)原則 當(dāng)某些表面精加工要求加工余量小而均勻時，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)稱為自為基準(zhǔn)原則 4、互為

15、基準(zhǔn)原則 為一使加工面間具有較高的位置精度，又為了使其加工余量小而均勻，可采用取反復(fù)加工、互為基準(zhǔn)的原則。 5、保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便的原則。 加工箱體座的接合面時應(yīng)選箱體座的底面為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工 。加工箱體蓋的接合面時應(yīng)選箱體蓋的接合面為精基準(zhǔn)自為基準(zhǔn)原則進(jìn)行加工。加工軸時應(yīng)選軸線的中心線為基準(zhǔn)進(jìn)行加工. 第三節(jié) 工藝線路的擬定 工藝線路是工藝規(guī)程設(shè)計的總體布局，其主要任務(wù)是選擇零件表面的加工方法，確定加工順序，劃分加工階段。根據(jù)工藝路線，可以選擇各工序的工藝基準(zhǔn)，確定工序尺寸，設(shè)備，工裝，切削用量和時間定額等。 ㈠ 確定加工箱體座下表面的工藝線路 由

16、零件的表面粗糙度，12.5mm，經(jīng)濟精度等級IT11可查《機械制造與模具制造工藝學(xué)》表2.11平面加工方法可行加工方法為粗銑。 ㈡ 確定加工箱體座上表面的工藝線路 由零件的表面粗糙度3.2mm，可查《機械制造與模具制造工藝學(xué)》表2.11平面加工方法，可得加工方法為粗銑――――精銑 ㈢ 加工箱體蓋接合面的工藝線路 由零件的表面粗糙度3.2mm，可查《機械制造與模具制造工藝學(xué)》表2.11平面加工方法，可得加工方法為粗銑――――精銑 ㈣ 確定加工軸的工藝線路 由軸的表面粗糙度1.6mm，查《機械制造與模具制造工藝學(xué)》表2.9外圓柱面加工方法，可得加

17、工方法為粗車―――半精車――― 第三章 機械加工工藝過程 第一節(jié) 加工箱體下表面 一 刀具的選擇 根據(jù)面的加工要求，由《機械加工工藝手冊》查表9.2－1選擇端銑刀（硬質(zhì)合金），主要用于粗銑與精銑、鐵、有色金屬工件上的各種平面。 D=160,d=40,H=63,l=35,齒數(shù)為10 二 刀具的幾何參數(shù) 由表9.2－27硬質(zhì)合金銑刀角度查得γ0=0 α0`=8~10 α0e=α0=6~8 β=-12~-15 κγ=20~75 κγ`=5 κre=kr/2=10~37.5 bε=1~1.5mm 三 刀具耐用度的確定 由銑刀直徑

18、銑刀材料查《機械加工工藝手冊》表9.4－7刀具耐用度為180mm 四 銑刀的連接形式 定位夾緊方式與適用范圍： ①內(nèi)孔和端面在心軸和銑床主軸上定位， ②用螺釘緊固在銑床主軸端面上， ③由端面鍵傳遞銑削力矩， ④適用于多數(shù)端銑刀 五 銑削用量的確定 ①確定銑削深度：由于加工余量為10㎜，故可在兩次走到內(nèi)切完。故αρ=5㎜。 ②銑削寬度，進(jìn)給量，速度和功率的確定。根據(jù)銑刀的耐用度，銑刀直徑及銑削深度，由《機械加工工藝手冊》查表9.4-12的銑削寬度QW=96㎜，進(jìn)給量QF=0.18㎜/Z，銑削速度V=114m/min，銑削功率P=9.59KW。 六 機床的選擇 根據(jù)銑削

19、功率和工件的加工工藝性和結(jié)構(gòu)性，由《機械加工工藝手冊》查表9.1-2選擇，XD5032立式升降臺銑床，機床標(biāo)準(zhǔn)功率為9.9KW。 七 定位基準(zhǔn)，定位元件和夾緊裝置的選擇 設(shè)底面為A面，座的接合面為B面， 定位基準(zhǔn)選擇B面，定位元件為可調(diào)支承，夾緊裝置為可調(diào)三點支承螺栓壓板。 八 加工階段的劃分 主要根據(jù)加工零件的尺寸公差等級，表面粗糙度，從零件加工表面標(biāo)注的表面粗糙度Ra值要求就可以確定該零件加過程。 第一被吃刀量為5㎜，表面粗糙度達(dá)25㎜，第二被吃刀量為5㎜，表面粗糙度達(dá)12.5㎜達(dá)到了規(guī)定的粗糙度要求。 第二節(jié) 加工箱體的接合面 一 刀具的選擇 根據(jù)接合面的加工

20、要求由《機械加工工藝手冊》查表9.2-1選擇鑲齒端銑刀（硬質(zhì)合金）主要用于粗銑與精銑鋼、鑄鐵、有色金屬工件上的各種平面D為d=40, H=63,L=35 齒數(shù)為10 二 刀具幾何參數(shù) 由表9.2-27硬質(zhì)合金銑刀角度查得γ0=0 α0`=8~10 α0=6~8，α0e=α0=6~8 β=-12~-15 κγ=20~75 κγ`=5，κre=kr/2=10~37.5 bε=1~1.5mm 三 刀具耐用確定。 由銑刀直徑銑刀材料查《機械加工工藝手冊》表9.4-7刀具耐用度為180㎜。 四 刀的連接形式 定位夾緊裝置與適用范圍①內(nèi)孔和端面在

21、心軸和銑床主軸上定位②用螺釘緊固銑床軸面上③由端面鍵傳遞銑削力矩④適用于多數(shù)銑刀 五 銑削深度、寬度、進(jìn)給量、速度、功率的確定 ⑴確定銑削深度，由于加余量為10㎜，故可在三次走刀 切完，故ap1＝5㎜ ap2=3㎜ ap3=2㎜ ⑵銑刀寬度，進(jìn)數(shù)量，違度和功率的確定 根據(jù)銑刀耐用度銑刀直徑和銑削深度由《機械加工工藝手冊》查表9.4-12得 銑削寬度aw=96㎜ 粗銑的進(jìn)給量af=0.18㎜/z v=114m/min pm=9.59kw 精銑的進(jìn)給量af=0.1㎜/z v=150m/min pm=4.59kw 六 機床的選擇 根據(jù)銑削功率的工件

22、的結(jié)構(gòu)工藝性查《機械加工工藝手冊》表9.1-2粗銑的選XD5032 機床功率標(biāo)準(zhǔn)工功率為9.9kw， 精銑時選XX5030kw機床功率為5.14kw 七 定位基準(zhǔn)定位元件和夾緊裝置的選擇 箱座：定位基準(zhǔn)選擇A面，定位元件為可調(diào)支承，夾緊裝置為可調(diào)三點支承螺栓壓板 箱蓋：自為基準(zhǔn) 固定箱模 夾緊裝置可三點支承螺栓壓板 八 加工階段的劃分 主要根據(jù)加工零件的尺寸公差等級，表面粗糙度，從零件加工表面標(biāo)注的表面粗糙度Ra值要求就可以確定零件加工過程 第一刀被吃刀量54㎜，表面粗糙度達(dá)到12.5㎜，第二刀被吃刀量為3㎜，表面粗糙度達(dá)到6.3㎜，第三刀被吃刀量為2㎜，表面粗糙度達(dá)到3.2，達(dá)到了規(guī)定的表面粗糙度的要求。 11