箱体 --底座--箱盖--合箱机械加工工艺规程设计

箱体 --底座--箱盖--合箱机械加工工艺规程设计,箱体,-底座-箱盖-合箱机械加工工艺规程设计,底座,机械,加工,工艺,规程,设计 目 录 一、课程设计目的 二、课程设计内容 1.机械加工工艺方案的拟定和分析 1.1零件的作用 1.2零件的工艺分析 2.工艺规程的拟定 2.1确定毛坯制造形式 2.2基面的选择与分析 2.3制定加工工艺路线 3.工序的设计 3.1设计要求 3.2切削参数及基本工时的确定 4.夹具的设计 4.1 设计要求 4.2 定位方案 4.2.1定位方式的分析 4.2.2定位方案的确定 4.2.3 定位误差的分析 4.3 夹紧方案 4.3.1 夹紧力的作用点 4.3.2 夹紧力的方向 4.3.3 夹紧力的大小 三、课程设计总结 参考文献 1、 课程设计目的 1、综合运用《机械制造工艺学》课程以及其他先修课程的理论与生产实际知识，进行典型零件的机械制造工艺规程与夹具设计的基本训练，培养理论联系实际的正确设计思想。 2、学习并掌握如何根据生产批量要求，来进行机械加工工艺规程和所用夹具的设计方法，培养学生解决实际问题的能力。 3、对学生在设计制图和运用设计资料（包括手册、图册、标准和规范等）以及进行经验估算和验算等基本设计技能方面进行一次全面训练，以提高实际工作能力。 4、培养团队工作意识与方法，从确保设计质量出发，学会工作中的合作与分工。 2、 课程设计内容 1.机械加工工艺方案的拟定和分析 1.1零件的作用 变速器箱体是变速箱的基础零件，在整个减速器总成中起支撑和连接的作用，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装，是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。因此变速器箱体的加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也为将会影响减速器的寿命和性能。 1.2零件的工艺分析 (1)减速器上壳体、下壳体主要加工部分是接合面、轴承孔、螺栓孔和螺纹孔，其中轴承孔在上壳体、下壳体合箱后再进行镗孔加工，以确保两个轴承孔中心线与分割面的位置，以及两个孔中心线的平行度和中心距。 (2)减速器整个箱体壁薄，容易变形，在加工前要进行时效处理，以消除内应力，加工时要注意夹紧位置和夹紧力大小，防止零件变形。 (3)上壳体、下壳体接合面，底面上的孔的加工，采用专用钻模，这样可以保证孔的位置度要求。 2.工艺规程的拟定 2.1确定毛坯的制造形式 毛坯材料选择HT200。此材料含有石墨，因石墨本身有润滑作用且可以吸收振动能量，所以HT200具有耐磨性能好，消振性能好的特点。由于铸铁中硅含量高且成分接近于共晶成分，因而流动性、填充性能好，即铸造性能好。由于石墨的存在，使车屑容易脆断，不粘刀，切削性能好。缺点是力学性能低，易导致应力集中，因而其强度、塑性及韧性低于碳钢。基于HT200以上优缺点及价格便宜，所以对于承受压力和震动的箱体，采用HT200作为加工材料。 减速箱的箱体结构相较复杂，根据减速箱箱体零件图可知箱体的壁厚为8mm采用金属型造型对壁厚有限制，成对本比砂型铸造高，而且箱体外表面的精度要求不高，砂型铸造能满足要求，机械造型生产率较高能满足大批量生产的需要。综合以上因素，因此选用砂型铸造机械造型。 砂型铸造机械造型上箱盖以接合面为分型面，采用两箱造型，中注式浇注系统， 浇注的时候重要的加工面应该向下，因为铸件的上表面容易产生砂眼、气孔等。为了补缩，上面设几个冒口。为了造型时方便拔模而设计了拔模斜度。下箱体采用三箱造型，为了浇注液体充满型腔，在直浇道基础上设有横浇道。同时设置了冒口和拔模斜度。 2.2基面的选择与分析 定位基准有粗基准与精基准之分。在机械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作定位基准，则该表面称为粗基准。在随后的工序中，用加工过的表面作定位基准，称为精基准。通常先确定精基准，然后确定粗基准。 精基准选择原则：“基准重合”原则；“基准统一”原则；“自为基准”原则；“互为基准”原则；精基准选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便。 粗基准选择原则：主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。 具体各加工基准面如下： 上壳体 铣上壳体凸台面 上壳体接合面为粗基准 铣接合面 上壳体凸台面为精基准 铣窥视孔面 上壳体接合面为精基准 钻接合面螺栓孔 上壳体接合面为精基准 钻窥视孔面螺钉底孔 上壳体接合面为精基准 钻启盖螺钉孔 上壳体接合面为精基准 攻窥视孔面螺钉孔 上壳体接合面为精基准 攻启盖螺钉孔 上壳体接合面为精基准 下壳体 铣下壳体底面 下壳体接合面为粗基准 铣下壳体接合面 下壳体底面为精基准 钻下壳体接合面螺栓孔 下壳体接合面为粗基准 钻地脚螺栓底孔 下壳体接合面为粗基准 钻放油底孔、油标底孔 下壳体底面为精基准 攻放油孔螺纹、油标孔螺纹 下壳体底面为精基准 铣下壳体底面凸台，铣下壳体接合面凸台 下壳体底面为精基准 精铰地脚螺栓底孔 下壳体底面为精基准 合箱 合箱、打定位销孔、打入定位销 下壳体底面为精基准 双面铣轴承孔端面 下壳体底面为精基准 粗精镗两轴孔 下壳体底面为精基准 钻扩轴端面螺纹底孔 下壳体底面为精基准 攻轴端面螺纹孔 下壳体底面为精基准 2.3制造加工工艺路线 对减速箱箱体进行加工，尤为重要的就是确定其加工工艺的过程。并且，在确定加工工艺过程时，应该考虑各方面的因素，从而拟定出最佳加工方案。针对我们所要加工的减速箱，应当遵循先面后孔，先粗后精，工序适当等原则。 经过分析，我们把加工工艺过程大致分为了三个部分。 第一部分是对上壳体的加工。主要是加工上壳体凸台面，上箱体接合面，上箱体接合面螺栓孔，窥视孔面以及钻孔、攻丝，启盖螺钉孔的钻孔、攻丝； 第二部分是对下壳体的加工。主要是加工机座底面，下箱体接合面，钻锪底座螺栓孔和排油孔和油标孔，铰工艺孔； 第三部分是将两箱体合箱后进行加工。主要工序是钻、绞定位销孔和钻连接孔，以底面为基准铣轴承端面和镗轴承孔，最后钻轴承孔端面的螺钉孔并攻丝。 其中，在第一、二和第三部分之间应安排钳工工序，将箱盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔和螺栓连接孔的加工精度和撤装后的重复精度。 具体工艺过程卡见附表1 3.工序的设计 3.1设计要求 工序内容：上壳体接合面螺栓孔的钻削 生产类型：大批量 3.2切削参数及基本工时的确定 4.夹具方案设计 在机械制造中，用以装夹工件（和引导刀具）的装置，称为夹具。它是用来固定加工对象，使之占有正确位置，接受施工或检测的装置。 在机械加工过程中，为了保证加工精度，首先要使工件在机床上占有正确的位置，确定工件在机床上或夹具中占有正确的位置的过程，称为工件的定位。定位后将其固定，使其在加工过程中始终保持定位位置不变的操作称为夹紧。工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为工件的装夹。用以装夹工件的装置称为机床夹具，简称夹具。 4.1设计要求 夹具要求：保证定位和夹紧，易装卸 结构工艺：上壳体结合面共有螺栓孔φ11*2,φ13*6，位置度要求由钻模板(加钻套)上孔的位置确定，基准平面为上壳体接合面。 4.2定位方案 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。 4.2.1定位方式：完全定位 4.2.2定位方案：采用三面定位方式。凸台面和轴承端面用支撑板定位，同时利用支撑板作为导轨，方便工件送进。右侧面采用液压方式利用推板压紧，后侧面采用液压方式用挡板定位。 4.2.3定位误差的分析 在夹具设计时，平面定位的主要方式是支承定位，常用的定位元件为各种支撑钉、支撑板、自由支撑和可调支撑。在本工序中，因为工件是以加工过的凸台面和端面三面定位，由于凸台已加工过，端面在铸造过程中已有较好精度，所以定位元件选取支承板，这一可以增加与工件的接触面积，以便能与定位表面稳定接触。在计算其定位误差时，由于是以已加工过表面定位，所以定位误差为0。 4.3夹紧方案 采用液压方式用钻模板压紧。 4.3.1夹紧力的作用点： （1）应能够保持工件定位稳定可靠，在夹紧过程中不会引起工件产生位移或偏转。 （2）应尽量避免或减少工件的夹紧变形 （3）夹紧力作用点应尽量靠近加工部位 故夹紧力作用点为钻模板与接合面接触点 4.3.2夹紧力的作用方向： （1）夹紧力方向应垂直于主要定位基准面 （2）夹紧力的方向最好与切削力、工件重力方向一致 故夹紧力方向为垂直压板向下 4.3.3 夹紧力的大小 （1）首先假设系统为刚性系统，切削过程处于稳定状态。 （2）常规情况下，只考虑切削力（矩）在力系中的影响；切削力（矩）用切削原理公式计算。 （3）对重型工件应考虑工件重力的影响。在工件做高速运动场合，必须计入惯性力。 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由《切削手册》得： 钻削力 式（5-2） 钻削力矩 式（5-3） D=17mm 代入公式（5-2）和（5-3）得 F=26x17x=2145N T=10xN.mm 本道工序加工的钻6-φ17孔，切削力不大，且夹紧力的大小可以通过螺母的松紧来调整，因此对压紧力的大小不予计算，方知满足要求。 3、 课程设计总结 设计结束了，虽然时间短暂但我们收获很大。通过这次的设计我们了解到学习不仅仅是学习书本知识，而是理论和实践的结合。工艺设计不但巩固了我们的理论知识，而且让我们掌握了设计的步骤和要领，通过查阅图书馆的资料，手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为以后踏入机械行业打下了良好的基础。  工艺设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了很多东西，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，让我们体验到团队合作的强大力量。  同时这次设计成绩的取得，与刘老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，耐心地帮助我们解决技术上的一些难题，老师们严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我们。从课题的选择到项目的最终完成，老师们都始终给予我们细心的指导和不懈的支持。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参考文献 [1] 吴拓.机床夹具设计手册. 北京：化学工业出版社，2010.04 [2] 李旦，邵东向，王杰.机床专用夹具图册. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.02 [3] 艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社出版，1994 [4] 夏祖印，张能武.机械加工实用手册. 合肥：安徽科学技术出版社，2008.09 [5] 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书. 北京：机械工业出版社出版，2000.10