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河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文
題目 減速器的造型及數(shù)控加工
班 級(jí)：
04143
姓 名：
凌清雨
專 業(yè)：
數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用
指導(dǎo)教師：
楊瑞蘭
答辯日期：
2007年6月20日
4
摘要
數(shù)控加工，就是泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過(guò)程。數(shù)控機(jī)床是一種用計(jì)算機(jī)來(lái)控制的機(jī)床，用來(lái)控制機(jī)床的計(jì)算機(jī)，不管是專用計(jì)算機(jī)、還是通用計(jì)算機(jī)都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。而數(shù)控系統(tǒng)的指令是由程序員根據(jù)工件的材質(zhì)、加工要求、機(jī)床的特性和系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式(數(shù)控語(yǔ)言或符號(hào))編制的。所謂編程，就是把被加工零件的工藝過(guò)程、工藝參數(shù)、運(yùn)動(dòng)要求用數(shù)字指令形式(數(shù)控語(yǔ)言)記錄在介質(zhì)上，并輸入數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運(yùn)行或終斷信息來(lái)控制機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)。當(dāng)零件的加工程序結(jié)束時(shí)，機(jī)床便會(huì)自動(dòng)停止。任何一種數(shù)控機(jī)床，在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒(méi)有輸入程序指令，數(shù)控機(jī)床就不能工作。
Pro/Engineer實(shí)體設(shè)計(jì)系統(tǒng),是由美國(guó)PTC公司于1989年開(kāi)發(fā)出來(lái)的，其主要功能有：Pro/Engineer?；救S造型，參數(shù)化功能定義、組裝、三維實(shí)物著色、二維視圖生成、二三維圖形輸出；復(fù)雜部件生成；二三維裝配圖組裝設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)干涉檢查；工程圖生成；復(fù)雜造型；系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)接口；有限元網(wǎng)格；復(fù)雜曲面造型；數(shù)控自動(dòng)編程及刀具軌跡仿真；模具設(shè)計(jì)等。
Master CAM設(shè)計(jì)及制造系統(tǒng)是將設(shè)計(jì)和制造結(jié)合在一起的PC級(jí)套裝軟件，利用Master CAM可以繪制零件的圖紙，生成零件的數(shù)控加工程序并通過(guò)電纜直接送至數(shù)控機(jī)床上，由數(shù)控機(jī)床完成零件的加工，是一套CAD/CAM一體化軟件。在Master CAM系統(tǒng)中，可以將用AutoCAD等CAD軟件繪制的圖形調(diào)入至Master CAM中使用，也可將用Master CAM繪制的圖形送入到其它CAD軟件中去使用。
關(guān)鍵： 數(shù)控加工 數(shù)控編程 Master CAM
目 錄
摘 要……………………………………………………………I
緒論 ……………………………………………………………1
1.1數(shù)控機(jī)床 (1)
1.2數(shù)控加工技術(shù) (5)
1.3數(shù)控加工工藝 (8)
1.4 CAD/CAM技術(shù) (8)
1.5本課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 (9)
2．減速器的簡(jiǎn)介
2.1常用減速器的主要類型，特點(diǎn)和應(yīng)用........................................... (10)
2.2減速器的結(jié)構(gòu)……………………………………………………... (13)
3 端蓋的參數(shù)設(shè)置及加工路徑分析
3.1 概述 (15)
3.2 端蓋的加工工藝路線 (16)
3.3 工藝裝備的選擇 (17)
3.4 切削用量的選擇 (18)
3.5 進(jìn)給路線的確定 (20)
3.6 加工順序的確定 (22)
3.7 加工余量的確定 (22)
3.8端蓋的加工程序 (24)
4 低速軸的加工工藝過(guò)程
4.1概述
4.2零件材料選擇及熱處理
4.3選擇定位基準(zhǔn)
4.4選擇加工方法
4.5確定各工序的加工余量，工序尺寸和公差
4.6估算差時(shí)間額定
4.7低速軸的程序
4總結(jié)與展望
4.1 本文總結(jié)
4.2 將來(lái)展望 (39)
致 謝 (40)
參考文獻(xiàn) (41)
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) (42)
1緒 論
1.1數(shù)控機(jī)床
1.1.1數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)述
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化的要求愈來(lái)愈強(qiáng)烈，從而要求產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，使多品種、小批量生產(chǎn)的比重明顯增加；同時(shí)，隨著航空航天、造船、軍工、汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械等行業(yè)對(duì)產(chǎn)品性能要求的不斷提高，產(chǎn)品中形狀復(fù)雜的零件越來(lái)越多，加工質(zhì)量要求也不斷提高。采用傳統(tǒng)的普通加工設(shè)備已難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化及復(fù)雜形狀零件的高效率高質(zhì)量加工的要求。為解決上述問(wèn)題，一種高精度、高效率的“柔性”自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備——數(shù)控機(jī)床就應(yīng)運(yùn)而生了。
1.1.2數(shù)控機(jī)床的組成
數(shù)字控制（Numerical Control，簡(jiǎn)稱NC）技術(shù)是指采用數(shù)字化信息進(jìn)行控制的技術(shù)。用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的機(jī)床，稱作數(shù)控機(jī)床，它是數(shù)字控制技術(shù)與機(jī)床相結(jié)合的產(chǎn)物。
數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是集現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)于一體的高效率、高精度、高柔性和高自動(dòng)化的現(xiàn)代機(jī)械加工設(shè)備。它同其它機(jī)電一體化產(chǎn)品一樣，也是由機(jī)械本體、動(dòng)力源、電子控制單元、檢測(cè)傳感部分和執(zhí)行機(jī)器（伺服系統(tǒng)）組成。
1．機(jī)械本體
為數(shù)控機(jī)床的主體，是用于完成各種切削加工的機(jī)械部分。
2．動(dòng)力源
為數(shù)控機(jī)床提供動(dòng)力的部分，主要使用電能。
3．電子控制單元
其核心是計(jì)算機(jī)數(shù)控（Computer Numerical Control，簡(jiǎn)稱CNC）裝置，它把接收到的各種數(shù)字信息經(jīng)過(guò)譯碼、運(yùn)算和邏輯處理，生成各種指令信息輸出給伺服系統(tǒng)，使機(jī)床按規(guī)定的動(dòng)作進(jìn)行加工。這部分還包括相應(yīng)的外圍設(shè)備，如顯示器、打印機(jī)等。
4．檢測(cè)傳感部分
主要對(duì)工作臺(tái)的直線位移和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的角位移進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果送入計(jì)算機(jī)，或用于位置顯示，或用于反饋控制。
5．執(zhí)行器（伺服系統(tǒng)）
用來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)床上的移動(dòng)部件作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，并對(duì)其定位精度和速度進(jìn)行控制。如許多數(shù)控機(jī)床的走刀運(yùn)動(dòng)就是利用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來(lái)完成的。
1.1.3數(shù)控機(jī)床的基本工作原理
在普通機(jī)床上加工零件，是由操作者根據(jù)零件圖紙的要求，不斷改變刀具與工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡，由刀具對(duì)工件進(jìn)行切削而加工出要求的零件。而在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，則是將被加工零件的加工順序、工藝參數(shù)和機(jī)床運(yùn)動(dòng)要求用數(shù)控語(yǔ)言編制出加工程序，然后輸入到CNC裝置，CNC裝置對(duì)加工程序進(jìn)行一系列處理后，向伺服系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行指令，由伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)，從而自動(dòng)完成零件的加工。圖8-l為數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程。
零件
圖紙
制成
零件
加工
程序
CNC
裝置
伺服
系統(tǒng)
機(jī)床
部件
編制
加工
驅(qū)動(dòng)
命令
送入
圖8-1 數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程
.1.1.4 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及用途
與傳統(tǒng)機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床具有如下特點(diǎn)：制造工程工藝基礎(chǔ)
1、生產(chǎn)效率高，由于加工過(guò)程是自動(dòng)進(jìn)行的，且機(jī)床能自動(dòng)換刀、自動(dòng)不停車變速和快速空行程等功能，使加工時(shí)間大大減少，且由于只需試車檢驗(yàn)和過(guò)程中抽檢，大大減少了停車時(shí)間，通常其工效是普通機(jī)床的3—7倍。
2、能穩(wěn)定地獲得高精度，數(shù)控加工時(shí)人工干預(yù)減少，可以避免人為誤差，且機(jī)床重復(fù)精度高，因此，可較經(jīng)濟(jì)地獲得高精度。
3、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，這是由于機(jī)床自動(dòng)化程度大大提高，替代了大部分手工操作。
4、加工能力提高，應(yīng)用數(shù)控機(jī)床可以很準(zhǔn)確的加工出曲線、曲面、圓弧等形狀非常復(fù)雜的零件，因此，可以通過(guò)編寫(xiě)復(fù)雜的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)加工常規(guī)方法難以加工的零件。
1.2 數(shù)控加工技術(shù)
1.2.1數(shù)控加工技術(shù)簡(jiǎn)介
數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的一門新型的發(fā)展十分迅速的高新技術(shù)，它將制造技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、微電子技術(shù)、監(jiān)控檢測(cè)技術(shù)等多種高新建設(shè)傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)有效地結(jié)合起來(lái)，成為制造自動(dòng)化領(lǐng)域最重要的基礎(chǔ)技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展十分迅速，從第一代的電子管元件數(shù)控裝置，經(jīng)歷了晶體管電路、小中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路控制系統(tǒng)，發(fā)展到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。數(shù)控裝置體積越來(lái)越小，精度越來(lái)越高，在工業(yè)生產(chǎn)中日益發(fā)揮著重要作用。
1.2.2數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)
1.對(duì)零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)：通過(guò)改變加工程序可對(duì)不同零件進(jìn)行加工，特別適應(yīng)于目前多品種、小批量、產(chǎn)品更新快的生產(chǎn)特征。
2.自動(dòng)化程度高：一般情況下，除了裝卸工件外，其它大部分加工過(guò)程都由機(jī)床自動(dòng)完成，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.加工質(zhì)量穩(wěn)定：在加工過(guò)程，機(jī)床自始至終都在給定的控制指令下工作，消除了操作者的技術(shù)水平及情緒變化對(duì)加工質(zhì)量的影響，因而加工質(zhì)量穩(wěn)定且一批零件的尺寸一致性好。
4.生產(chǎn)效率高：數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，另外在加工中心上，由于刀庫(kù)的使用，可實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行多道工序的連續(xù)加工，大大減少了零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間，因而生產(chǎn)率高。
5.利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化：數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)代碼作為控制信息，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前已與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。
1.2.3 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展
1.高速度化：近年來(lái)，高速加工機(jī)床的發(fā)展速度很快，目前主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)100，000r/min，進(jìn)給速度可達(dá)80m/min。
2.高精度化：精密級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度可達(dá)0.0001mm，表面粗糙度值Ra達(dá)0.02μm。
3.高智能化：在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中，引進(jìn)了自適應(yīng)控制技術(shù)，可自動(dòng)控制和優(yōu)化加工參數(shù)，從而使操作者不需具備專門的技能。
4.高柔性化：數(shù)控機(jī)床在提高單機(jī)柔性化的同時(shí)，朝著單元柔性化和系統(tǒng)柔性化方向發(fā)展，如柔性加工單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等。
5.高自動(dòng)化：自80年代中期以來(lái)，以數(shù)控機(jī)床為主體的加工自動(dòng)化已從“點(diǎn)”的自動(dòng)化（單臺(tái)數(shù)控機(jī)床）發(fā)展到“線”的自動(dòng)化（FMS）和“面”的自動(dòng)化（柔性制造車間），結(jié)合信息管理系統(tǒng)的自動(dòng)化，逐步形成整個(gè)工廠“體”的自動(dòng)化。
6.高可靠性：生產(chǎn)廠家通過(guò)不斷提高數(shù)控系統(tǒng)的硬件質(zhì)量以及促使系統(tǒng)的硬件、軟件實(shí)現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，已大大提高了數(shù)控機(jī)床使用的可靠性。
1.3 數(shù)控加工工藝
數(shù)控加工是根據(jù)被加工零件的圖樣和工藝要求，編制成以數(shù)碼表示的程序輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置或控制計(jì)算機(jī)中，以控制工件和工具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使之加工出合格零件的方法。數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容：
1．選擇適合在數(shù)控上加工的零件，確定工序內(nèi)容。
2．分析加工零件的圖紙，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，確定加工方案，制定數(shù)控加工路線，如工序的劃分、加工順序的安排、非數(shù)控加工工序的銜接等。設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序，如工序的劃分、刀具的選擇、夾具的定位與安裝、切削用量的確定、走刀路線的確定等等。
3．調(diào)整數(shù)控加工工序的程序。如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、刀具的補(bǔ)償。
4.分配數(shù)控加工中的容差。．
5.處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令。
6.按程序單制作控制介質(zhì)。
7.對(duì)程序進(jìn)行校驗(yàn)與修改。
8.首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理。
9.數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的編寫(xiě)與歸檔。
10.處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令。
1.4 CAD／CAM技術(shù)
1963年，美國(guó)麻省理工學(xué)院首次提出CAD(Computer Aided Design—計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))的概念。MIT小組初步設(shè)想了采用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、分析，并開(kāi)發(fā)了交互式圖形處理系統(tǒng)、繪制出了工程圖，從而使CAD由試驗(yàn)階段過(guò)渡到了實(shí)施階段。 CAM(Computer Aided Manufacturing—計(jì)算機(jī)輔助制造)是從APT開(kāi)始的。它是20世紀(jì)50年代MIT設(shè)計(jì)的一種專門用于零件NC加工的自動(dòng)編程語(yǔ)言，到1967年APT系統(tǒng)己實(shí)用化。從l974年開(kāi)始，人們把CAD系統(tǒng)和生產(chǎn)計(jì)劃管理及力學(xué)計(jì)算相結(jié)合，發(fā)展成為CAD／CAM綜合系統(tǒng)。70年代后期，CAD／CAM進(jìn)人初期實(shí)用階段。
CAD／CAM技術(shù)推動(dòng)了幾乎一切領(lǐng)域的設(shè)計(jì)革命，CAD技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。CAD／CAM技術(shù)從根本上改變了過(guò)去的手工繪圖、發(fā)圖、憑圖樣組織整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)管理方式，將它變?yōu)樵趫D形工作站上交互設(shè)計(jì)、用數(shù)據(jù)文件發(fā)送產(chǎn)品定義、在統(tǒng)一的數(shù)字化產(chǎn)品模型下進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)打樣、分析計(jì)算、工藝計(jì)劃、工藝裝備設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、質(zhì)量控制、編印產(chǎn)品維護(hù)手冊(cè)、組織備件訂貨供應(yīng)等等。
1.5本課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
減速箱的裝配件爆炸圖
2．減速器的簡(jiǎn)介
2.1常用減速器的主要類型，特點(diǎn)和應(yīng)用
1．齒輪減速器
齒輪減速器的特點(diǎn)是效率高，工作耐久，維護(hù)簡(jiǎn)便，因而應(yīng)用范圍很廣。
齒輪減速器按其減速齒輪的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)，兩級(jí)，三級(jí)和多級(jí)的；按其軸在空間的相互配置可分為立式和臥式的；按其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的特點(diǎn)可分為展開(kāi)式、同軸式(又稱回歸式)和分流式等。具體形式的特點(diǎn)如下：
單級(jí)圓柱齒輪減速器的輪齒可用直齒、斜齒或人字齒。直齒用于低速(υ≤8m／s)或載荷較輕的傳動(dòng)，斜齒或人字齒用于較高速(υ=25~50m／s)或載荷較重的傳動(dòng)。箱體常用鑄鐵制造，軸承常用滾動(dòng)軸承。傳動(dòng)比范圍：i＝3～6，直齒i≤4，斜齒i≤6。
兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器的高速級(jí)常用斜齒，低速級(jí)可用直齒或斜齒。展開(kāi)式圓柱齒輪減速器由于齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪應(yīng)安排在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，以減少因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均的現(xiàn)象。這種類型的減速器常用于載荷較平穩(wěn)的場(chǎng)合，應(yīng)用廣泛。傳動(dòng)比范圍：i=8～40。
兩級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器的箱體長(zhǎng)度較短，軸向尺寸及重量較大，中間軸較長(zhǎng)，剛度較差，其軸承潤(rùn)滑困難。當(dāng)兩大齒輪浸油深度大致相同時(shí)，高速級(jí)齒輪的承載能力難以充分利用。這種減速器僅有一個(gè)輸入軸和輸出軸，傳動(dòng)布置受到限制。傳動(dòng)比范圍：i＝8～40。
單級(jí)圓錐齒輪減速器用于輸入軸和輸出軸的軸線垂直相交的傳動(dòng)，有臥式和立式兩種。輪齒加工較復(fù)雜，圓錐齒輪可用直齒、斜齒或曲齒。傳動(dòng)比范圍：i=2～5，直齒i≤3，斜齒i≤5。
兩級(jí)圓錐—圓柱齒輪減速器用于輸入軸和輸出軸的軸線垂直相交且傳動(dòng)比較大的傳動(dòng)。圓錐齒輪宜布置在高速級(jí)，以減少圓錐齒輪的尺寸，便于加工。傳動(dòng)比范圍：i=8～25。
2．蝸桿減速器
蝸桿減速器的特點(diǎn)是在外廓尺寸不大的情況下獲得大的傳動(dòng)比，工作平穩(wěn)，噪聲較小，但效率較低。其中應(yīng)用最廣的單級(jí)蝸桿減速器，傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)效率低，用于中小功率、輸入軸和輸出軸垂直交錯(cuò)的傳動(dòng)。蝸桿下置式的潤(rùn)滑條件較好，應(yīng)優(yōu)先選用。當(dāng)蝸桿圓周速度υ>4～5m／s時(shí)，應(yīng)采用上置式，此時(shí)蝸桿軸承潤(rùn)滑條件較差，傳動(dòng)比i＝10~40。兩級(jí)蝸桿減速器則應(yīng)用較少。
3．蝸桿—齒輪減速器
這類減速器在絕大多數(shù)情況下都是把蝸桿傳動(dòng)作為高速級(jí)，稱為蝸桿—齒輪減速器，因?yàn)樵诟咚贂r(shí)，蝸桿傳動(dòng)的效率較高，它所適用的傳動(dòng)比一般在50～130的范圍內(nèi)，最大可達(dá)250。而把圓柱齒輪傳動(dòng)作為高速級(jí)，即齒輪—蝸桿減速器則應(yīng)用較少，它的傳動(dòng)比可達(dá)150左右。
2.2 減速器的結(jié)構(gòu)
1.箱體
減速器箱體的作用是支承軸系零件，固定軸系的位置，保證軸系運(yùn)轉(zhuǎn)精度; 箱體內(nèi)裝有潤(rùn)滑軸系的潤(rùn)滑油，因此箱體必須是密封防塵的，但又要使箱體內(nèi)與箱體外的大氣壓平衡。因此減速器箱體的重要質(zhì)量指標(biāo)是整體剛度和穩(wěn)定性、密封性。大批量生產(chǎn)的減速器箱體常常采用鑄造方法制作，鑄造的材料通常是價(jià)廉的普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵與變性灰鑄鐵等，在有較高強(qiáng)度和剛度要求時(shí)使用鑄鋼。 在某些場(chǎng)合為了使機(jī)器的重量盡可能輕，也有使用鋁合金制作箱體的。如果生產(chǎn)的批量較小，則多數(shù)采用焊接的方式來(lái)制作箱體。
減速器的箱體受力情況較復(fù)雜，常常會(huì)受到較大的彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用，因此如何在不大幅度增加重量的情況下提高箱體的剛度就顯得很關(guān)鍵，在箱體外設(shè)計(jì)肋板就是很有效的辦法。但采用肋板使箱體的加工工藝變得更加復(fù)雜。
鑄造工藝方面的要求是箱體形狀力求簡(jiǎn)單，易于造型和拔模，壁厚均勻，過(guò)渡平緩，金屬不要局部積聚等。機(jī)械加工工藝方面應(yīng)盡量減少加工面積，以提高生產(chǎn)率和減少刀具的磨損，應(yīng)盡量減少工件和刀具的調(diào)整次數(shù)，以提高加工精度和節(jié)省加工時(shí)間，例如同—軸上的兩個(gè)軸承座孔直徑應(yīng)盡量相同。
當(dāng)軸承采用箱體內(nèi)的油潤(rùn)滑時(shí)，須在箱座剖分面的凸緣上開(kāi)設(shè)輸油溝，使飛濺到箱蓋內(nèi)壁上的油經(jīng)油溝流入軸承。輸油溝有銑制和鑄造兩種形式，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使箱蓋斜口處的油能順利流入油溝，并經(jīng)軸承蓋的缺口流入軸承。
2.窺視孔和視孔蓋
窺視孔應(yīng)開(kāi)在箱蓋頂部，以便于觀察傳動(dòng)零件嚙合區(qū)的情況，可由孔注入潤(rùn)滑油，孔的大小應(yīng)該足夠大，以便進(jìn)行檢查操作，窺視孔應(yīng)設(shè)凸臺(tái)便于加工。視孔蓋可用鑄鐵、鋼板或有機(jī)玻璃制成?？着c蓋之間加有密封墊片。
3.油標(biāo)
油標(biāo)用來(lái)指示油面高度，一般安置在低速級(jí)附近的油面穩(wěn)定處。油標(biāo)形式有油標(biāo)尺、管狀油標(biāo)、圓形油標(biāo)等。常用的是帶有螺紋部分的油標(biāo)尺。油標(biāo)尺的安裝位置不能太低，以防油從該處溢出。油標(biāo)座孔的傾斜位置要保證油標(biāo)尺便于插入和取出。
4.放油孔和油孔螺塞
工作一段時(shí)間后，減速箱中的潤(rùn)滑油需要進(jìn)行更換。為使減速箱中的污油能順利排放，放油孔開(kāi)在油池的最低處，油池底面有一定斜度，放油孔座應(yīng)設(shè)凸臺(tái)，螺塞與凸臺(tái)之間應(yīng)有油圈密封。
5.通氣器
減速器工作時(shí)由于輪齒嚙合摩擦?xí)a(chǎn)生熱量，熱量使箱內(nèi)的空氣受熱膨脹，通氣器能使箱內(nèi)受熱膨脹的氣體排出，以便箱內(nèi)外氣壓平衡，避免密封處滲漏。通氣器一般安放在箱蓋頂部或視孔蓋上，要求不高時(shí)，可用簡(jiǎn)易的通氣器。
6.起吊裝置
起吊裝置用于拆卸和搬運(yùn)減速器，包括吊環(huán)螺釘、吊耳和吊鉤。吊環(huán)螺釘或吊耳用于起吊箱蓋，設(shè)計(jì)在箱蓋兩端的對(duì)稱面上，吊環(huán)螺釘是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有加工凸臺(tái)，便于機(jī)械加工。吊耳可在箱蓋上直接鑄出。
吊鉤用于吊運(yùn)整臺(tái)減速器，在箱座兩端的凸緣下面鑄出。
7.定位銷
定位銷用來(lái)保證箱蓋與箱座聯(lián)接以及軸承座孔的加工和裝配精度。一般用兩個(gè)圓錐銷安置在聯(lián)接凸緣上，距離較遠(yuǎn)且不對(duì)稱布置，以提高定位精度。定位銷長(zhǎng)度要大于聯(lián)接凸緣的總厚度，定位銷孔應(yīng)為通孔，以便于裝拆。
8.起蓋螺釘
在拆卸箱體時(shí)，起蓋螺釘用于頂起箱蓋。它安置在箱蓋凸緣上，其長(zhǎng)度應(yīng)大于箱蓋聯(lián)接凸緣的厚度，下端部做成半球形或圓柱形，以免在旋動(dòng)時(shí)損壞螺紋。
9.軸
減速器中的齒輪或蝸輪蝸桿，需要安裝在軸上。減速器中的軸都是直軸，并且為了軸上零件安裝定位的方便大多數(shù)是階梯軸，當(dāng)齒輪和高速軸的軸徑相差不大時(shí)，常常制成齒輪軸。根據(jù)軸所受載荷的性質(zhì)，軸可分為三類：只承受彎矩而不承受扭矩的稱為心軸，例如二級(jí)圓柱齒輪減速器中的中間軸；既承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸，例如減速器中的輸入和輸出軸；主要承受扭矩的軸稱為傳動(dòng)軸。
軸的設(shè)計(jì)一般應(yīng)滿足軸的強(qiáng)度和剛度要求，對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸還要注意振動(dòng)穩(wěn)定性的問(wèn)題。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)，首先要保證軸和軸上零件有確定的工作位置；軸上零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性。軸的材料一般采用碳鋼和合金鋼。
10.齒輪
由于齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比恒定、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，減速器都采用齒輪傳動(dòng)。減速器大部分采用閉式齒輪傳動(dòng)，只有部分農(nóng)業(yè)和建筑機(jī)械才采用開(kāi)式齒輪傳動(dòng)。減速器齒輪常采用的材料有鍛鋼，鑄鋼、鑄鐵、非金屬材料等。一般用途的齒輪常采用鍛鋼，經(jīng)熱處理后切齒，用在高速、重載或精密儀器的齒輪還要進(jìn)行磨齒等精加工；當(dāng)齒輪的直徑較大時(shí)采用鑄鋼；工作平穩(wěn)速度較低、傳動(dòng)功率不大時(shí)用鑄鐵；高速輕載和精度要求不高時(shí)常采用非金屬材料制作齒輪。
11.軸承
減速器中的軸通過(guò)軸承支承在箱體的軸承座上。由于減速器的空間有限所以常采用滾動(dòng)軸承而不采用滑動(dòng)軸承，采用的軸承通常有向心軸承和向心推力軸承。根據(jù)軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)選擇軸承的類型。
3.軸承端蓋的參數(shù)設(shè)置及加工路徑分析
3.1工藝路線的確定
1.加工方法的選擇
1）內(nèi)孔表面的加工方法2）平面的加工方法3）平面輪廓加工方法4）曲面輪廓加工方法。
2.加工階段的劃分
1）有利于保證加工質(zhì)量；
2）有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷；
3）有利于設(shè)備的合理使用。
3.工序的劃分
1）按所用刀具劃分工序的原則；
2）按粗、精加工分開(kāi)，先粗后精的原則；
3）按先面后孔的原則劃分工序。
4.加工順序的安排
1）切削加工工序的安排
a．基面先行原則；b．先粗后精原則；c．先主后次原則；d．先面后孔原則。
2）熱處理工序的安排
a．預(yù)備熱處理；b．消除殘余應(yīng)力；c．最終熱處理。
3）輔助工序的安排
4）數(shù)控加工工序與普通工序的銜接
5.裝夾方案的確定（組合夾具的應(yīng)用）
6.進(jìn)給路線的確定
（1）尋求最短加工路線
如加工圖2.3a所示零件上的孔系。2.3b圖的走刀路線為先加工完外圈孔后，再加工內(nèi)圈孔。若改用2.3c圖的走刀路線，減少空刀時(shí)間，則可節(jié)省定位時(shí)間近一倍，提高了加工效率。
a)零件圖樣
b)路線1
c)路線2
圖2.3 最短走刀路線的設(shè)計(jì)
（2）最終輪廓一次走刀完成
為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來(lái)。
如圖2.4a為用行切方式加工內(nèi)腔的走刀路線，這種走刀能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。但行切法將在兩次走刀的起點(diǎn)和終點(diǎn)間留下殘留高度，而達(dá)不到要求的表面粗糙度。所以如采用2.4b圖的走刀路線，先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。圖2.4c也是一種較好的走刀路線方式。
a)路線1
b)路線3
c)路線3
圖2.4銑削內(nèi)腔的三種走刀路線
（3）選擇切入切出方向
考慮刀具的進(jìn)、退刀（切入、切出）路線時(shí)，刀具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過(guò)程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕，如右圖所示。
3.2 工藝裝備的選擇
1.設(shè)備的選擇
確定了工序集中或工序分散的原則后，基本上也就確定了設(shè)備的類型。如采用工序集中，則宜選用高效自動(dòng)加工設(shè)備；若采用工序分散，則加工設(shè)備可較簡(jiǎn)單。此外，選擇設(shè)備時(shí)還應(yīng)考慮：
1）機(jī)床精度與工件精度相適應(yīng)；
2）機(jī)床規(guī)格與工件的外形尺寸相適應(yīng)；
3）選擇的機(jī)床應(yīng)與現(xiàn)有加工條件相適應(yīng)，如設(shè)備負(fù)荷的平衡狀況等；
4）如果沒(méi)有現(xiàn)成設(shè)備供選用，經(jīng)過(guò)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，也可提出專用設(shè)備的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)或改裝舊設(shè)備。
2．工藝裝備的選擇
工藝裝備選擇的合理與否，將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)根據(jù)地生產(chǎn)類型、具體加工條件、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等選擇工藝裝備。
⑴ 夾具的選擇 單件、小批生產(chǎn)應(yīng)首先采用各種通用夾具和機(jī)床附件，如卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、分度頭等；對(duì)于大批和大量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率應(yīng)采用專用高效夾具；多品種中、小批量生產(chǎn)可采用可調(diào)夾具或成組夾具。
⑵ 刀具的選擇 一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。若采用機(jī)械集中，則可采用各種高效的專用刀具、復(fù)合刀具和多刃刀具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)符合加工要求。
⑶ 量具的選擇 單件、小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分尺和千分表等；大批、大量生產(chǎn)應(yīng)采用極限量塊和高效的專用檢驗(yàn)夾具和量?jī)x等。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。
3.3刀具選擇
1. 數(shù)控刀具材料：
高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬陶瓷、金剛石、立方氮化硼、表面涂層。
2. 數(shù)控銑削對(duì)刀具的要求：
剛性好、耐用度高。
3. 銑刀的種類：
面銑刀、立銑刀、模具銑刀、鍵槽銑刀、鼓形銑刀、成形銑刀。
3.4 切削用量的選擇
切削用量包括：切削速度（主軸轉(zhuǎn)速）、進(jìn)給速度、背吃刀量和側(cè)吃刀量。
粗加工時(shí)，首先選取盡可能大的背吃刀量；其次，根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度；
精加工時(shí)，首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次，根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選擇盡較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，選擇較高的切削速度；
1.背吃刀量(端銑)或側(cè)吃刀量(圓周銑)
背吃刀量ap為平行于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸；
側(cè)吃刀量ae為垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸。
2.進(jìn)給量與進(jìn)給速度vf
銑刀轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)Z及每齒進(jìn)給量fz( 單位為 mm/z) 的關(guān)系 ：
3.切削速度vc
銑削的切削速度與刀具耐用度T 、每齒進(jìn)給量fz 、背吃刀量ap 、側(cè)吃刀量ae以及銑刀齒數(shù)Z成反比，與銑刀直徑d成正比。
3.5加工余量的確定
加工余量的大小對(duì)工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本均有較大影響。加工余量過(guò)大，不僅增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量、降低生產(chǎn)率，而且增加了材料、刀具和電力的消耗，提高了加工成本；加工余量過(guò)小，則既不能消除前道工序的各種表面缺陷和誤差，又不能補(bǔ)償本工序加工時(shí)工件的安裝誤差，造成廢品。因此，應(yīng)合理地確定加工余量。
確定加工余量的基本原則是：在保證加工質(zhì)量的前提下，加工余量越小越好。
實(shí)際工作中，確定加工余量的方法有以下三種：
1）查表法 根據(jù)有關(guān)手冊(cè)提供的加工余量數(shù)據(jù)，再結(jié)合本廠生產(chǎn)實(shí)際情況加以修正后確定加工余量。這是各工廠廣泛采用的方法。
2）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 根據(jù)工藝人員本身積累的經(jīng)驗(yàn)確定加工余量。一般為了防止余量過(guò)小而產(chǎn)生廢品，所估計(jì)的余量總是偏大。常用于單件、小批量生產(chǎn)。
3) 分析計(jì)算法 根據(jù)理論公式和一定的試驗(yàn)資料，對(duì)影響加工余量的各因素進(jìn)行分析、計(jì)算來(lái)確定加工余量。這種方法較合理，但需要全面可靠的試驗(yàn)資料，計(jì)算也較復(fù)雜。一般只在材料十分貴重或少數(shù)大批、大量生產(chǎn)的工廠中采用。
3.6端蓋的加工程序
鑄造時(shí)采用整模造型而不會(huì)產(chǎn)生大的偏差。由于本零件精度要求不高，只要選擇好走刀路線，則只須采用粗銑→精銑即可完成銑削加工，因此，可以采用鑄造→銑削→畫(huà)線鉆孔→檢驗(yàn)的工藝路線。
下面是零件圖及加工程序：
4
%
O0000
G54G90
S2000M3
N100X42.1Y-10.937
N102X42.029Y-11.188
N104X41.93Y-11.577
N106X41.879Y-11.745
N108X41.853Y-11.847
N110X41.636Y-12.538
N112X41.417Y-13.292
N114X41.399Y-13.35
N116X41.371Y-13.442
N118X41.334Y-13.55
N120X41.211Y-13.892
N122X41.11Y-14.214
N124X41.038Y-14.426
N126X40.618Y-15.54
N128X40.501Y-15.866
N130X40.477Y-15.929
N132X40.446Y-16.014
N134X40.409Y-16.102
N136X40.385Y-16.158
N138X40.264Y-16.459
N140X39.883Y-17.319
N142X39.425Y-18.378
………………………
N3984X-49.622Y.043
N3986X-49.623Y.06
N3988X-49.627Y.076
N3990X-49.694Y.226
N3992X-49.704Y.24
N3994X-49.715Y.252
N3996X-49.848Y.349
N3998X-49.861Y.355
N4000X-49.886Y.362
N4002X-50.041Y.379
N4004X-50.059Y.377
N4006X-50.075Y.373
N4008X-50.226Y.306
N4010X-50.24Y.296
N4012X-50.252Y.285
N4014X-50.349Y.152
N4016X-50.356Y.136
N4018X-50.361Y.121
N4020X-50.378Y-.043
N4022X-50.377Y-.06
N4024X-50.373Y-.076
N4026X-50.306Y-.226
N4028X-50.296Y-.24
N4030X-50.285Y-.252
N4032X-50.152Y-.349
N4034X-50.139Y-.355
N4036X-50.114Y-.362
N4038X-49.959Y-.379
N4040X-49.941Y-.377
N4042X-49.925Y-.373
N4044X-49.774Y-.306
N4046G0Z-7.186
N4048Z4.497
N4050X23.151Y-42.257
N4052G1Z-6.229F100.
N4054Z-11.229
N4056X23.016Y-42.54F600.
N4058X22.927Y-42.84
N4060X22.878Y-43.309
N4062X22.877Y-43.33
N4064X22.897Y-43.589
N4066X22.903Y-43.641
N4068X22.977Y-43.947
N4070X23.17Y-44.38
N4072X23.313Y-44.588
N4074X23.375Y-44.667
N4076X23.538Y-44.839
N4078X23.572Y-44.871
N4080X23.943Y-45.141
N4082X23.99Y-45.167
N4084X24.198Y-45.266
N4086X24.288Y-45.3
N4088X24.504Y-45.364
N4090X24.557Y-45.376
N4092X25.015Y-45.424
N4094X25.304Y-45.403
N4096X25.389Y-45.387
N4098X25.612Y-45.333
N4100X25.655Y-45.319
N4102X26.079Y-45.131
N4104X26.328Y-44.959
N4106X26.37Y-44.922
N4108X26.558Y-44.744
N4110X26.571Y-44.728
N4112X26.849Y-44.346
N4114X26.984Y-44.063
N4116X27.073Y-43.763
N4118X27.122Y-43.294
N4120X27.123Y-43.272
N4122X27.103Y-43.014
N4124X27.097Y-42.961
N4126X27.023Y-42.656
N4128X26.83Y-42.223
N4130X26.687Y-42.015
N4132X26.625Y-41.936
N4134X26.462Y-41.764
N4136X26.428Y-41.731
N4138X26.057Y-41.461
N4140X26.01Y-41.436
N4142X25.802Y-41.336
N4144X25.712Y-41.303
N4146X25.496Y-41.239
N4148X25.443Y-41.226
N4150X24.985Y-41.178
N4152X24.696Y-41.2
N4154X24.611Y-41.216
N4156X24.388Y-41.269
N4158X24.345Y-41.284
N4160X23.921Y-41.472
N4162X23.672Y-41.643
N4164X23.63Y-41.681
N4166X23.442Y-41.859
N4168X23.429Y-41.874
N4170X23.151Y-42.257
N4172X24.651Y-43.149
N4174Z-12.186F100.
N4176X24.644Y-43.165F600.
N4178X24.639Y-43.181
N4180X24.622Y-43.344
N4182X24.623Y-43.358
N4184X24.629Y-43.384
N4186X24.693Y-43.526
N4188X24.703Y-43.541
N4190X24.714Y-43.553
N4192X24.848Y-43.65
N4194X24.863Y-43.658
N4196X24.879Y-43.662
N4198X25.043Y-43.679
N4200X25.06Y-43.678
N4202X25.076Y-43.674
N4204X25.226Y-43.607
N4206X25.24Y-43.598
N4208X25.252Y-43.586
N4210X25.349Y-43.453
N4212X25.356Y-43.438
N4214X25.361Y-43.422
N4216X25.378Y-43.259
N4218X25.377Y-43.245
N4220X25.371Y-43.219
N4222X25.307Y-43.076
N4224X25.297Y-43.062
N4226X25.286Y-43.05
N4228X25.152Y-42.952
N4230X25.137Y-42.945
N4232X25.121Y-42.94
N4234X24.957Y-42.923
N4236X24.94Y-42.925
N4238X24.924Y-42.928
N4240X24.774Y-42.995
N4242X24.76Y-43.005
N4244X24.748Y-43.016
N4246X24.651Y-43.149
N4248G0Z-7.186
N4250Z4.498
N4252X25.02Y41.178
N4254G1Z-6.229F100.
N4256Z-11.229
N4258X25.332Y41.202F600.
N4260X25.637Y41.275
N4262X26.068Y41.467
N4264X26.087Y41.477
N4266X26.3Y41.624
N4268X26.343Y41.655
N4270X26.571Y41.872
N4272X26.849Y42.256
N4274X26.958Y42.484
N4276X26.995Y42.577
N4278X27.063Y42.804
N4280X27.074Y42.85
N4282X27.122Y43.306
N4284X27.121Y43.359
N4286X27.103Y43.589
N4288X27.087Y43.684
N4290X27.035Y43.903
N4292X27.019Y43.955
N4294X26.831Y44.376
N4296X26.668Y44.615
N4298X26.612Y44.681
N4300X26.453Y44.848
N4302X26.42Y44.878
N4304X26.045Y45.15
N4306X25.772Y45.281
N4308X25.719Y45.298
N4310X25.47Y45.372
N4312X25.45Y45.375
N4314X24.98Y45.425
N4316X24.668Y45.4
N4318X24.363Y45.327
N4320X23.932Y45.136
N4322X23.913Y45.125
N4324X23.7Y44.978
N4326X23.657Y44.947
N4328X23.429Y44.731
N4330X23.151Y44.347
N4332X23.042Y44.119
N4334X23.005Y44.026
N4336X22.937Y43.798
N4338X22.926Y43.753
N4340X22.878Y43.296
N4342X22.879Y43.243
N4344X22.897Y43.013
N4346X22.913Y42.919
N4348X22.965Y42.7
N4350X22.981Y42.648
N4352X23.169Y42.227
N4354X23.332Y41.988
N4356X23.388Y41.922
N4358X23.547Y41.755
N4360X23.58Y41.725
N4362X23.955Y41.452
N4364X24.228Y41.322
N4366X24.281Y41.304
N4368X24.53Y41.231
N4370X24.55Y41.227
N4372X25.02Y41.178
N4374X25.043Y42.923
N4376Z-12.186F100.
N4378X25.06Y42.924F600.
N4380X25.076Y42.928
N4382X25.226Y42.995
N4384X25.238Y43.003
N4386X25.257Y43.021
N4388X25.349Y43.148
N4390X25.356Y43.163
N4392X25.361Y43.18
N4394X25.378Y43.344
N4396X25.377Y43.361
N4398X25.373Y43.377
N4400X25.306Y43.527
N4402X25.296Y43.542
N4404X25.285Y43.553
N4406X25.152Y43.65
N4408X25.136Y43.658
N4410X25.121Y43.662
N4412X24.957Y43.679
N4414X24.94Y43.678
N4416X24.924Y43.674
N4418X24.774Y43.607
N4420X24.762Y43.599
N4422X24.743Y43.581
N4424X24.651Y43.455
N4426X24.644Y43.439
N4428X24.639Y43.423
N4430X24.622Y43.258
N4432X24.623Y43.241
N4434X24.627Y43.226
N4436X24.694Y43.075
N4438X24.704Y43.061
N4440X24.715Y43.049
N4442X24.848Y42.952
N4444X24.864Y42.945
N4446X24.879Y42.94
N4448X25.043Y4
N4450G0Z100
N4452M5G500
N4458M30
%
4 低速軸的加工工藝過(guò)程
4.1低速軸概述
軸是機(jī)械加工中常見(jiàn)的典型零件之一。它在機(jī)械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動(dòng)件，以傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等，其中階梯傳動(dòng)軸應(yīng)用較廣，其加工工藝能較全面地反映軸類零件的加工規(guī)律和共性。
根據(jù)軸類零件的功用和工作條件，其技術(shù)要求主要在以下方面：
1. 尺寸精度 軸類零件的主要表面常為兩類：一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT 5～I(xiàn)T7；另一類為與各類傳動(dòng)件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，常為IT6～I(xiàn)T9。
2.幾何形狀精度 主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對(duì)于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。
3.相互位置精度 包括內(nèi)、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動(dòng)、重要端面對(duì)軸心線的垂直度、端面間的平行度等。
4. 表面粗糙度 軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)確定。支承軸頸常為0.2～1.6μm，傳動(dòng)件配合軸頸為0.4～3.2μm。
5. 其他 熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。
4.2零件材料的選擇及熱處理
從減速器傳動(dòng)軸的受力分析可知，它受扭轉(zhuǎn)一彎曲復(fù)合作用力，由于其承受中等載荷，工作又較平穩(wěn)，沖擊力很小，所以可采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的45號(hào)鋼，坯料用熱軋圓鋼。為了改善組織、提高力學(xué)性能，坯料要經(jīng)過(guò)正火熱處理。
選擇毛坯，主要是確定毛坯的種類、制造方法及其制造精度。毛坯的形狀、尺寸越接近成品，切削加工余量就越少，從而可以提高材料的利用率和生產(chǎn)效率，然而這樣往往會(huì)使毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，從而增加毛坯的制造成本。所以選擇毛坯時(shí)應(yīng)從機(jī)械加工和毛坯制造兩方面出發(fā)，綜合考慮以求最佳效果。
一、熱處理工序的安排
1.預(yù)備熱處理 常用的方法有退火和正火，一般安排在機(jī)械加工之前。用以改善切削性能，使組織均勻，細(xì)化晶粒，消除毛坯制造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力。
2.去除內(nèi)應(yīng)力處理 包括人工時(shí)效、退火等，通常在粗加工與精加工之間進(jìn)行。對(duì)于一般精度的零件，應(yīng)安排在粗加工后作人工時(shí)效，以消除鑄造和粗加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減少后續(xù)加工的變形；對(duì)精度要求較高的零件，應(yīng)在半精加工后進(jìn)行第二次時(shí)效處理，使加工精度穩(wěn)定；對(duì)精度要求很高的零件（如絲桿、主軸等），應(yīng)安排多次去應(yīng)力處理；對(duì)于精密絲桿、精密軸承等零件，為消除殘余奧氏體，穩(wěn)定尺寸，常在回火后進(jìn)行冷處理。
3.最終熱處理 可以提高材料的強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性。變形較大的熱處理，如調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳淬火等，應(yīng)在磨削前進(jìn)行，通過(guò)磨削來(lái)糾正熱處理變形。變形較小的熱處理（如氮化），應(yīng)安排在精加工后。表面裝飾性鍍層和發(fā)藍(lán)工序，一般在精加工后進(jìn)行。電鍍工序后應(yīng)進(jìn)行拋光，以增加耐腐蝕性和美觀。耐磨性鍍鉻則放在粗磨和精磨之間進(jìn)行。
二、輔助工序的安排
包括檢驗(yàn)、去毛刺、倒棱邊、去磁、清洗和涂防銹油等。其中檢驗(yàn)工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施，它應(yīng)在粗加工與精加工之間，或重要工序前后進(jìn)行；進(jìn)入裝配和成品庫(kù)前應(yīng)作最終檢驗(yàn)，對(duì)于重要件還應(yīng)作特種性能檢驗(yàn)，如磁力探傷、密封性等。
4.3選擇定位基準(zhǔn)
加工實(shí)心軸類零件的定位精基準(zhǔn)，最常用的是兩端中心孔。在單件小批生產(chǎn)情況下，坯料直徑、長(zhǎng)度又不很大時(shí)，可以在普通車床上加工出所需的中心孔；如果坯料直徑較大，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，特別是當(dāng)坯料為較大的模鍛件時(shí)，則可以在立式鉆床上用專用夾具定位夾緊坯料鉆出中心孔；在生產(chǎn)批量較大時(shí)，可以在專用的雙面銑床上銑端面和鉆中心孔。此減速器低速軸坯料直徑較大，所以在立式鉆床Z535上鉆出A型中心孔。
為保證中心孔定位準(zhǔn)確，在粗車后精車前，一端要重新加工出帶120°保護(hù)錐的B型中心孔，另一端按要求加工出C型M16中心孔，但螺紋不攻。在磨削軸頸A、B之前，兩端中心孔還必須經(jīng)過(guò)修研。
4.4加工方法選擇及走刀路線
圖9—10
1、加工方法
表面加工方法的選擇，就是為零件上每一個(gè)有質(zhì)量要求的表面選擇一套合理的加工方法。在選擇時(shí)，一般先根據(jù)表面精度和粗糙度要求選擇最終加工方法，然后再確定精加工前前期工序的加工方法。選擇加工方法，既要保證零件表面的質(zhì)量，又要爭(zhēng)取高生產(chǎn)效率，同時(shí)還應(yīng)考慮以下因素：
1.首先應(yīng)根據(jù)每個(gè)加工表面的技術(shù)要求，確定加工方法和分幾次加工。
2.應(yīng)選擇相應(yīng)的能獲得經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度的加工方法。加工時(shí)，不要盲目采用高的加工精度和小的表面粗糙度的加工方法，以免增加生產(chǎn)成本，浪費(fèi)設(shè)備資源。
3.應(yīng)考慮工件材料的性質(zhì)。例如，淬火鋼精加工應(yīng)采用磨床加工，但有色金屬的精加工為避免磨削時(shí)堵塞砂輪，則應(yīng)采用金剛鏜或高速精細(xì)車削等。
4.要考慮工件的結(jié)構(gòu)和尺寸。例如，對(duì)于IT7級(jí)精度的孔，采用鏜、鉸、拉和磨削等都可達(dá)到要求。但箱體上的孔一般不宜采用拉或磨削，大孔時(shí)宜選擇鏜削，小孔時(shí)則宜選擇鉸孔。
5.要根據(jù)生產(chǎn)類型選擇加工方法。大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采用生產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定的專用設(shè)備和專用工藝裝備加工。單件小批生產(chǎn)時(shí)，則只能采用通用設(shè)備和工藝裝備以及一般的加工方法。
6.還應(yīng)考慮本企業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)條件以及充分利用新工藝、新技術(shù)的可能性。應(yīng)充分利用企業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段，節(jié)約資源，發(fā)揮群眾的創(chuàng)造性，挖掘企業(yè)潛力；同時(shí)應(yīng)重視新技術(shù)、新工藝，設(shè)法提高企業(yè)的工藝水平。
7.其他特殊要求。例如工件表面紋路要求、表面力學(xué)性能要求等。
2、加工階段的劃分
為了保證零件的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，零件往往不可能在一個(gè)工序內(nèi)完成全部加工工作，而必須將整個(gè)加工過(guò)程劃分為粗加工、半精加工和精加工三大階段。
粗加工階段的任務(wù)是高效地切除各加工表面的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近成品；半精加工階段的任務(wù)是消除粗加工留下的誤差，為主要表面的精加工做準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工；精加工階段的任務(wù)是從工件上切除少量余量，保證各主要表面達(dá)到圖紙規(guī)定的質(zhì)量要求。另外，對(duì)零件上精度和表面粗糙度要求特別高的表面還應(yīng)在精加工后增加光整加工，稱為光整加工階段。
劃分加工階段的主要原因有：
1.保證零件加工質(zhì)量 粗加工時(shí)切除的金屬層較厚，會(huì)產(chǎn)生較大的切削力和切削熱，所需的夾緊力也較大，因而工件會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形和熱變形；另外，粗加工后由于內(nèi)應(yīng)力重新分布，也會(huì)使工件產(chǎn)生較大的變形。劃分階段后，粗加工造成的誤差將通過(guò)半精加工和精加工予以糾正。
2. 有利于合理使用設(shè)備 粗加工時(shí)可使用功率大、剛度好而精度較低的高效率機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。而精加工則可使用高精度機(jī)床，以保證加工精度要求。這樣既充分發(fā)揮了機(jī)床各自的性能特點(diǎn)，又避免了以粗干精，延長(zhǎng)了高精度機(jī)床的使用壽命。
3.便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 由于粗加工切除了各表面的大部分余量，毛坯的缺陷如氣孔、砂眼、余量不足等可及早被發(fā)現(xiàn)，及時(shí)修補(bǔ)或報(bào)廢，從而避免繼續(xù)加工而造成的浪費(fèi)。
4.避免損傷已加工表面 將精加工安排在最后，可以保護(hù)精加工表面在加工過(guò)程中少受損傷或不受損傷。
5.便于安排必要的熱處理工序 劃分階段后，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)在機(jī)械加工過(guò)程中插入熱處理，可使冷、熱工序配合得更好，避免因熱處理帶來(lái)的變形。
值得指出的是，加工階段的劃分不是絕對(duì)的。例如，對(duì)那些加工質(zhì)量不高、剛性較好、毛坯精度較高、加工余量小的工件，也可不劃分或少劃分加工階段；對(duì)于一些剛性好的重型零件，由于裝夾、運(yùn)輸費(fèi)時(shí)，也常在一次裝夾中完成粗、精加工，為了彌補(bǔ)不劃分加工階段引起的缺陷，可在粗加工之后松開(kāi)工件，讓工件的變形得到恢復(fù)，稍留間隔后用較小的夾緊力重新夾緊工件再進(jìn)行精加工。
3、走刀路線的選擇
1）走最短加工路線
矩形進(jìn)給路線，適用于棒料毛坯，進(jìn)給路線較短。
三角形進(jìn)給路線，適用于棒料毛坯，進(jìn)給路線較長(zhǎng)。
仿形進(jìn)給路線，用于鑄、鍛件毛坯時(shí)進(jìn)給路線較短
因毛坯形狀為圓棒料，排除第三種進(jìn)給路線，根據(jù)力求進(jìn)給路線最短原則，第一種走刀路線較適合。
2）大余量毛坯的階梯切削進(jìn)給路線
3）雙向進(jìn)刀切削后所留余量
4.5估算時(shí)間定額
表9－6列出了此減速器低速軸零件分別用技術(shù)測(cè)定法和經(jīng)驗(yàn)估工法估算得出的時(shí)間定額。其中技術(shù)測(cè)定法所列數(shù)據(jù)普遍偏緊，適用于生產(chǎn)穩(wěn)定，工具設(shè)備齊全，生產(chǎn)管理較完善，勞動(dòng)效率較高的情況。
表9-6 減速器低速軸的工時(shí)定額
工序號(hào)
工 序 內(nèi) 容
工 時(shí) 定 額 （ 分 鐘 ）
技術(shù)測(cè)定估算值
某廠操作工估計(jì)值
某廠定額員估計(jì)值
1
圓鋼下料
22
30
30
2
打中心孔
3.5
60
30
3
粗車外圓
35
4
正 火
按零件重量計(jì)價(jià)，一般不估算單件工時(shí)