減速器殼體機械加工工藝及工裝設(shè)計
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減速箱箱體毛坯圖.dwg
減速箱箱體零件.dwg
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夾具零件圖.dwg
夾具零件圖底座.dwg
機械加工工序卡片第一張.dwg
機械加工工序卡片第七張.dwg
機械加工工序卡片第三張.dwg
機械加工工序卡片第二張.dwg
機械加工工序卡片第五張.dwg
機械加工工序卡片第六張.dwg
機械加工工序卡片第四張.dwg
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減速器殼體機械加工工藝及工裝設(shè)計
【摘要】
設(shè)計要求“以質(zhì)量求發(fā)展，以效益求生存”，在保證零件加工質(zhì)量的前提下，提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，是國內(nèi)外現(xiàn)代機械加工工藝的主要發(fā)展方面方向之一。通過對減速器箱體零件圖的分析及結(jié)構(gòu)形式的了解，從而對減速器進行工藝分析、工藝說明及加工過程的技術(shù)要求和精度分析。然后再對減速器箱體的底孔、軸承孔的加工進行夾具設(shè)計與精度和誤差分析，該工藝與夾具設(shè)計結(jié)果能應(yīng)用于生產(chǎn)要求。
關(guān)鍵詞： 減速器 加工工藝 定位 夾具設(shè)計
Abstract
This Paper requires that" with quality beg development, with benefits seek to live on to store ", under the prerequisite of guaranteeing the quality of element processing , have raised productivity and reduced production cost, is one of mainly direction of domestic and international modern machining technology developing. Through knowing and analysis the configuration of the casing part drawing for gear reducer, so as to analysis the process, make process explanation and analysis the technical requirement and the precision of gear reducer. Then, carry out the design of clamping apparatus and analysis the precision and error for the processing of bearing hole and the base hole of the casing of gear reducer, this technology and the design result of clamping apparatus can apply in production requirement.
Key phrase: gear reducer,processing technology,Fixed position,Tongs design
目 錄
摘要……………………………………………………………………………………………1
第1章 緒論…………………………………………………………………………………1
第2章 減速機機殼加工工藝………………………………………………………………2
2.1 箱體的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………………2
2.1.1尺寸較大 ………………………………………………………………………2
2.1.2形狀復(fù)雜 ………………………………………………………………………2
2.1.3精度要求 ………………………………………………………………………2
2.1.4有許多緊固螺釘定位箱孔 ……………………………………………………2
2.2 箱體的材料、毛坯及熱處理…………………………………………………………2
2.2.1 毛坯種類的確定……………………………………………………………2
2.2.2毛坯的形狀及尺寸的確定 ……………………………………………………3
2.2.3毛坯的材料熱處理 ……………………………………………………………3
第3章 減速機箱體加工工藝過程及分析 …………………………………………………5
3.1 速器箱體的主要技術(shù)要求 …………………………………………………………5
3.2 減速器箱體的機械加工工藝過程 …………………………………………………6
3.3 零件圖分析 …………………………………………………………………………6
3.4 減速器加工的工藝路線 ……………………………………………………………7
3.4.1 加工方法的選擇………………………………………………………………7
3.4.2 加工階段的劃分………………………………………………………………8
3.4.3 工序的集中與分散 …………………………………………………………9
3.4.4 加工順序的安排 ……………………………………………………………9
第4章 減速器殼體工藝過程………………………………………………………………10
第5章 主要表面的加工……………………………………………………………………12
5.1 箱體的平面加工……………………………………………………………………12
5.2 主軸孔的加工………………………………………………………………………12
5.3 孔系加工 …………………………………………………………………………12
5.3.1 從箱體一端進行加工 ………………………………………………………13
5.3.2 從箱體兩端進行鏜孔 ………………………………………………………13
第6章 定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………………………14
6.1 粗基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………14
6.2 精基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………15
第7章 工藝尺寸的計算……………………………………………………………………17
7.1 加工余量的確定……………………………………………………………………17
7.1.1 頂面的加工余量 ……………………………………………………………17
7.1.2 底面的加工余量 ……………………………………………………………17
7.1.3 箱體左右端面的加工余量 …………………………………………………17
7.1.4 箱體前后端面的加工余量 …………………………………………………17
7.1.5 兩軸承孔的加工余量 ………………………………………………………17
7.2寸鏈的計算 …………………………………………………………………………17
7.2.1 兩中心面與底面的尺寸鏈計算 ……………………………………………18
7.2.2 觀油孔的尺寸鏈的計算 ……………………………………………………19
7.3 切削用量的選擇……………………………………………………………………19
7.4 切削的工時定額具的動作過程……………………………………………………22
第8章 夾具設(shè)計 …………………………………………………………………………29
8.1 設(shè)計任務(wù)分析………………………………………………………………………29
8.2 設(shè)計方案論證………………………………………………………………………29
8.3 切削力及夾緊力的計算……………………………………………………………29
8.4 計及操作的簡要說明………………………………………………………………30
8.5 結(jié)構(gòu)分析……………………………………………………………………………30
8.6 夾具的公差…………………………………………………………………………31
8.7 工序精度分析………………………………………………………………………31
第9章 鏜床夾具設(shè)計 ……………………………………………………………………32
9.1 結(jié)構(gòu)分析……………………………………………………………………………33
9.2 夾具的結(jié)構(gòu)類型……………………………………………………………………34
9.3 夾緊力大小的確定原則……………………………………………………………35
9.4 定位銷尺寸確定與高度計算………………………………………………………36
9.4.1 定位銷尺寸的確定……………………………………………………………37
9.4.2 定位銷高度的計算……………………………………………………………38
參考文獻 ……………………………………………………………………………………40
致謝 …………………………………………………………………………………………41
第1章 緒 論
減速機是一種動力傳達機構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機構(gòu)。
減速機有很多種,各種的工作原理和結(jié)構(gòu)都不相同, 它主要通過改變傳動比來進行減速的,常見的有齒輪、蝸輪減速。常用的減速機有皮帶,齒輪、蝸輪和行星擺線減速.齒輪減速機體積大,造價高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工復(fù)雜,維修不方便,可以用于重負荷設(shè)備,蝸輪減速機結(jié)構(gòu)簡單,維修不便,體積大,可改變方向,有制動的作用,可用于重負荷設(shè)備.行星擺線減速機結(jié)構(gòu)簡單,維修方便,體積小造價低,加工復(fù)雜,可用于輕負荷設(shè)備.皮帶減速,結(jié)構(gòu)簡單,造價低,加工簡單,維修量低,減速范圍低,允許丟轉(zhuǎn),用于輕負荷設(shè)備,可配合以上三種加速機一起使用,可擴大減速范圍和增加啟動力矩
減速機一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動設(shè)備，把電動機.內(nèi)燃機或其它高速運轉(zhuǎn)的動力通過減速機的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的，普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動比。
減速機的作用
1）降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機額定扭矩。
2）降速同時降低了負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機都有一個慣量數(shù)值。
第2章 減速器箱體的加工工藝
2.1 箱體的結(jié)構(gòu)特點
箱體是機器和部件的基礎(chǔ)零件,由它將機器和部件中許多零件連接成一個整體,并使之保持正確的相互位置,彼此能協(xié)調(diào)地運動.常見的箱體零件有:各種形式的機床主軸箱.減速箱和變速箱等.
各種箱體類零件由于功用不同,形狀結(jié)構(gòu)差別較大,但結(jié)構(gòu)上也存在著相同的特點 :
2.1.1尺寸較大
箱體通常是機器中最大的零件之一,它是其他零件的母體,如大型減速箱體長達5~6m,寬3~4m,重50~60噸,正因為它是一個母體,所以它是機器整體的最大零件.
2.1.2形狀復(fù)雜
其復(fù)雜程度取決于安裝在箱體上的零件的數(shù)量及在空間的相互位置,為確保零件的載荷與作用力,盡量縮小體積.有時為了減少機械加工量或減輕零件的重量,而又要保證足夠的剛度,常在鑄造時減小壁的厚度,再在必要的地方加筋板.凸臺.凸邊等結(jié)構(gòu)來滿足工藝與力的要求
2.1.3精度要求
有若干個尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，這些平面和孔的加工質(zhì)量將直接影響機器的裝配精度，使用性能和使用壽命。
2.1.4有許多緊固螺釘定位箱孔
這些孔雖然沒有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上，有時給加工帶來很大的困難。
由于箱體有以上共特點，故機械加工勞動量相當(dāng)大，困難也相當(dāng)大，例如減速箱體在鏜孔時，要如何保證位置度問題，都是加工過程較困難的問題。
2.2箱體的材料、毛坯及熱處理
2.2.1 毛坯種類的確定
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。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強度要求高而形狀不太復(fù)雜的鋼制品零件一般采用鍛件。
（2） 依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結(jié)構(gòu)比較的零件采用鑄件比鍛件合理；結(jié)構(gòu)簡單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類零件一般都采用鍛件。
（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。
（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。
本減速器是大批量的生產(chǎn)，材料為HT200用鑄造成型。
2.2.2毛坯的形狀及尺寸的確定
毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（對于外型尺寸）或減去（對內(nèi)腔尺寸）加工余量。毛坯的形狀盡可能與零件相適應(yīng)。在確定，毛坯的形狀時，為了方便加工，有時還要考慮下列問題：
（1）為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對于形狀不易裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件要考慮增加工藝搭子。
（2）為了提高機械加工的生產(chǎn)率，有些小零件可以作成一坯多件。
（3）有些形狀比較特殊，單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個甚至數(shù)個合制成一個毛坯。例如連桿與連桿蓋在一起模鍛，待加工到一定程度再切割分開。
在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。
在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。
2.2.3毛坯的材料熱處理
長期使用經(jīng)驗證明，由于灰口鑄鐵有一系列的技術(shù)上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的鑄造性能等）和經(jīng)濟上的優(yōu)點，通常箱體材料采用灰口鑄鐵。最常用的是HT20~40，HT25~47，當(dāng)載荷較大時，采用HT30~54，HT35~61高強鑄鐵。
箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當(dāng)零件尺寸和重量很大無法采用整體鑄件（受鑄造能力的限制）時，可以采用焊接結(jié)構(gòu)件，它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊參考文獻
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致 謝
本畢業(yè)設(shè)計是在指導(dǎo)院長的指導(dǎo)下完成的，在我即將完成畢業(yè)設(shè)計之際，衷心感謝指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)以及在生活上給予的關(guān)心和幫助。老師不僅以其淵博的學(xué)識、創(chuàng)造性的思維方式、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使作者在學(xué)術(shù)上受益匪淺、而且言傳身教，以其高尚的人格和坦蕩寬廣的胸懷教導(dǎo)了我做人的道理。在此畢業(yè)設(shè)計完成之際，瑾向肖偉躍老師表示最衷心的感謝，并致以崇高的敬意！
在課題的研究和設(shè)計過程中，得到了師兄的無私幫助，在此對他們表示衷心的感謝。
在設(shè)計工作中，得到了機械工程學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。最后，深深地感謝老師和家人多年來的支持、理解和關(guān)心
1 一個工藝設(shè)計的制造資源基于聚類的造型方案 抽象 工藝規(guī)劃決定了產(chǎn)品如何被制造，因此，它是工藝制造的關(guān)鍵元素之一。計算機輔助工藝規(guī)劃 (基本難點在于制造的差異背景，復(fù)雜的過程計劃。自從過程計劃被要求同制造資源在一個車間，模型的制造方法是計算機輔助工藝規(guī)劃最重要的問題之一。因此，這個研究的主要目標(biāo)在于創(chuàng)建一個 工藝設(shè)計的制造資源基于聚類的造型方案 。這造型方案結(jié)合了聚類分析方法和平均法是為了在一個車間合理劃分并且分類制造資源。該方案提供了一個搜索機床的工藝設(shè)計的策略，尤其針對機床的甄拔。最后，給 出了一個適用于描述基于聚類的造型方案的例子。 關(guān)鍵詞：過程計劃 ，聚集，相似，計算機輔助工藝規(guī)劃 (1介紹 工藝規(guī)劃決定了產(chǎn)品如何被制造 ,因此，它是在產(chǎn)品的籌備工作中最重要的任務(wù)，也是所有生產(chǎn)活動的基礎(chǔ)。以往，過程計劃活動有傳統(tǒng)地經(jīng)驗基礎(chǔ)，它由人類進行手動過程規(guī)劃，計算機沒有參與其中。然而，手工工藝規(guī)劃涉及一些問題 :例如：缺乏有技能的規(guī)劃人員，由于其中的計劃者 '判斷和經(jīng)驗的可變性導(dǎo)致前后矛盾的進程計劃，計劃生成的效率低，應(yīng)對實際制造環(huán)境的改變，反應(yīng)慢等等。緩和這些問題，一個電腦輔助工具就發(fā)揮 作用了。 自從在過程計劃活動中使用電腦的思想被 論后，在邁向自動化過程規(guī)劃領(lǐng)域做出了顯著的努力，其他早期的關(guān)于自動化過程規(guī)劃的可行性研究被發(fā)現(xiàn)，是 為了能在電腦上自動演示出過程計劃或整合 過去的幾十年當(dāng)中越來越多研究者，工程師在 不同方面奉獻了他們的精力。近年來， 多數(shù)研究集中在 一些問題 :例如：部分特征識別或萃取，過程知識表示，推理過程以及推理一類的問題。這研究在 不同程度上提高了差異的知識表示，將推理運用于過程計劃中，改善了 以，所有這些研究加快并且促進了自動測試系統(tǒng)的研制過程計劃。這個研究的終極目標(biāo)是啟用充分自動工藝規(guī)程設(shè)計系統(tǒng)。在發(fā)展 統(tǒng)中付出了很大努力后有了很大的成果，同時在現(xiàn)實的生活環(huán)境中得到了收獲。但是，完全使用計算機自動工藝規(guī)劃還遠遠不是一個實際的工業(yè)應(yīng)用。 除了這種復(fù)雜的過程規(guī)劃之外，造成這種情況的主要原因之一是系統(tǒng)的調(diào)查原則和建模方法論 造資源的缺乏。由于 建模的 制造是一個最基本的隱患。此外，在制造業(yè)的實際環(huán)境中，一個主要的困難是在 如何構(gòu)建制造資源模型，以便使它可以組織好生產(chǎn)設(shè)備。因此，本文的主要目標(biāo)是建立一個工藝設(shè)計的制造資源基于聚類的造型方案 。 然而，大多數(shù)的 模型制造方法 ，都被研究用來應(yīng)付生產(chǎn)計劃和控制問題或資源分配和釋放所充分利用資源的開發(fā)靈活性，等。因此，本研究提出了建模方法并且結(jié)合了 [32 聚類方法平均法， 為了在車間合理分區(qū)分類，它是為下一步用數(shù)學(xué)邏輯范式制造資源元模型和資源的開發(fā)奠定基礎(chǔ) 。 在本節(jié)的其余部分，這種結(jié)構(gòu)文件已 呈現(xiàn)出來了。第一部分簡要介紹了工藝設(shè)計的研究背景和 解釋了要求基礎(chǔ)研究進入一個新的利用制造資源的建模方法的原因。第二部分分析了工藝設(shè)計和制造資源。第三部分介紹了一個制造資源在車間的基于聚類的造型方案。來第四部分介紹了制造資源的聚類過程。第五部分詳細介紹了一個應(yīng)用實例說明聚類過程。最后，第六部分討論這個制造資源基于聚類的造型方案所取得的成果。 2 2工藝規(guī)劃和制造資源 工藝規(guī)劃，由張等人定義。是在對一塊零件或裝配生產(chǎn)中，可作為編制詳細的操作說明用來改造工程設(shè)計到最后一部分的規(guī)劃或者用來處理文件， 可見，它是一種行為 [33 34]。工藝規(guī)劃可能會在兩種不同條件下運用 24]：一個是為建立新廠或車間 ;另一個是針對現(xiàn)有的工廠或車間。在前一種情況下，根據(jù)生產(chǎn)需要，它完全可以選擇最合理的機床。對于后一種情況，除非要求一些新的設(shè)備采購計劃，機床應(yīng)在工廠或車間選擇現(xiàn)有可利用的設(shè)備。這意味著，無論是哪種情況下，一個流程規(guī)劃者必須具備必要的關(guān)于在規(guī)劃的過程中可使用設(shè)備的知識。然而，加工工藝規(guī)劃，需要各個方面的關(guān)于資源制造的知識，它實際上是一個復(fù)雜的過程，包括了許多不同的任務(wù) [33 從技術(shù)角度來看，加工工藝規(guī)劃 可能涉及以下幾個或全部任務(wù)或活動 [24， 33] 具路徑 但在執(zhí)行工藝規(guī)劃時，上述活動是按照現(xiàn)有計劃，制造資源在一個車間的基本功能。另外，這些活動是工藝規(guī)劃中主要的隱患和基本的問題。因此，顯而易見，該建模方法的制造資源極大地影響著上述職能的過程規(guī)劃。雖然大量的關(guān)于制造資源的技術(shù)文件已經(jīng)出版，每一個都涉及這一問題的重要方面。其中最重要的目標(biāo)是增 強機器的功能和提高工具機的生產(chǎn)力，以滿足某些現(xiàn)有的計劃過程的要求。從工藝設(shè)計的角度來看，本文的最終目標(biāo)是提供一個關(guān)于制造資源的建模方法，更確切的說，是針對機床在車間的情況。 此外，還有各種生產(chǎn)流程中原料轉(zhuǎn)化成成品部件的實例，例如：鑄造，鍛造，焊接，沖壓，成型，機械加工，熱處理，電鍍，涂料等。在這些過程當(dāng)中，加工過程在零件制造中起著重要作用。在一個零件加工過程中根據(jù)需要的形狀，尺寸精度和零件表面質(zhì)量，可能會涉及一些或全部加工方法如下：車，銑，鉆，鏜，鉸孔，磨，拉削，齒輪加工等[24]。為了確保已完成的零件 質(zhì)量，要正確地選擇加工工藝和切削機床和加工工具，并確定參數(shù)。，因此，一個適當(dāng)?shù)闹圃熨Y源建模方法，方便了工藝規(guī)劃上述活動。在一個車間的工藝設(shè)計的制造資源基于聚類的造型方案提出在下面的部分： 3一個基于聚類的造型方案對一個車間的生產(chǎn)資源 建模方案（圖 1）假設(shè)一個集 '?'的 '東經(jīng) '對象，它代表的是真正的車間所有生產(chǎn)資源。集合中的每個對象的 O 記為 ...,和 每一個 在設(shè)定 '?'的對象時至少有一個主要的加工功能。 3 圖 1：一個制造業(yè) 集群為基礎(chǔ)的造型方案資源 。例如，鉆床主導(dǎo)作用是鉆井 ; 制造資源建模體系結(jié)構(gòu)包括三個步驟，如分類，提取和集群，這是圖 1 所示。 這個過程包括三個步驟。 現(xiàn)描述如下： 第一步這些對象的設(shè)置 '?'是根據(jù)上述加工方法，如車，銑，鉆，鏜，鉸孔，磨，拉削，齒輪切割等劃分， 這意味著這些分區(qū)對象為一類，這記做 次方， K=1, 2,?,S（見圖 1） 從分類中的類產(chǎn)生的 代表 如下： 4 凡是 B + … +C… +??+ D= 甲 丙 因為具體 的制造資源在不同的 車間層 第二步是提取每個類的共同屬性（如圖所示）由于對象根據(jù)加工方法分為不同的類別，在同一類的對象有一些常見的特殊屬性。例如， 一個孔最大鉆孔直徑為一個所有鉆孔機常見的重要因素 。此外，每提取屬性應(yīng)滿足： 然而，這個屬性值在不同的對象之間變化，例如，不同的鉆孔機就有不同的最大直徑的鉆孔。該類確定上述 次方的屬性時， K = 1， 2?S，是由 次方代表設(shè)置相應(yīng)的， K = 1,2?為每個類： 雖然不同的制造資源包含不同的屬性，但是不管具體的對象和屬性怎樣，方法仍然是一樣的，。為了闡明聚類過程， 次方的一部分將應(yīng)用在下面的部分。對象 次方的確定，包括了 次方的一系列的屬性，一個對象 次方在 次方中，能用邏輯表示為一個連詞屬性。 5 其中 i和 1
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