1152-WH212減速機殼體加工工藝及夾具設(shè)計

1152-WH212減速機殼體加工工藝及夾具設(shè)計,wh212,減速,機殼,加工,工藝,夾具,設(shè)計 1故障的分析、尺寸的決定以及凸輪的分析和應(yīng)用前言介紹：作為一名設(shè)計工程師有必要知道零件如何發(fā)生和為什么會發(fā)生故障，以便通過進行最低限度的維修以保證機器的可靠性。有時一次零件的故障或者失效可能是很嚴(yán)重的一件事情，比如，當(dāng)一輛汽車正在高速行駛的時候，突然汽車的輪胎發(fā)生爆炸等。另一方面，一個零件發(fā)生故障也可能只是一件微不足道的小事，只是給你造成了一點小麻煩。一個例子是在一個汽車?yán)鋮s系統(tǒng)里的暖氣裝置軟管的松動。后者發(fā)生的這次故障造成的結(jié)果通常只不過是一些暖氣裝置里冷卻劑的損失，是一種很容易被發(fā)現(xiàn)并且被改正的情況。能夠被零件進行吸收的載荷是相當(dāng)重要的。一般說來，與靜載重相比較，有兩個相反方向的動載荷將會引起更大的問題，因此，疲勞強度必須被考慮。另一個關(guān)鍵是材料是可延展性的還是脆性的。例如，脆的材料被認為在存在疲勞的地方是不能夠被使用的。很多人錯誤的把一個零件發(fā)生故障或者失效理解成這樣就意味著一個零件遭到了實際的物理破損。無論如何，一名設(shè)計工程師必須從一個更廣泛的范圍來考慮和理解變形是究竟如何發(fā)生的。一種具有延展性的材料，在破裂之前必將發(fā)生很大程度的變形。發(fā)生了過度的變形，但并沒有產(chǎn)生裂縫，也可能會引起一臺機器出毛病，因為發(fā)生畸變的零件會干擾下一個零件的移動。因此，每當(dāng)它不能夠再履行它要求達到的性能的時候，一個零件就都算是被毀壞了（即使它的表面沒有被損毀） 。有時故障可能是由于兩個兩個相互搭配的零件之間的不正常的磨擦或者異常的振動引起的。故障也可能是由一種叫蠕變的現(xiàn)象引起的，這種現(xiàn)象是指金屬在高溫下時一種材料的塑性流動。此外，一個零件的實際形狀可能會引起故障的發(fā)生。例如，應(yīng)力的集中可能就是由于輪廓的突然變化引起的，這一點也需要被考慮到。當(dāng)有用兩個相反方向的動載荷，材料不具有很好的可延展性時，對應(yīng)力考慮的評估就特別重要。一般說來，設(shè)計工程師必須考慮故障可能發(fā)生的全部方式，包括如下一些方面：——壓力——變形——磨損——腐蝕——振動——環(huán)境破壞——固定設(shè)備松動在選擇零件的大小與形狀的時候，也必須考慮到一些可能會產(chǎn)生外部負載影響的空間因素，例如幾何學(xué)間斷性，為了達到要求的外形輪廓及使用相關(guān)的連接件，也會產(chǎn)生相應(yīng)的殘余應(yīng)力。凸輪是被應(yīng)用的最廣泛的機械結(jié)構(gòu)之一。凸輪是一種僅僅有兩個組件構(gòu)成的設(shè)備。主動件本身就是凸輪，而輸出件被稱為從動件。通過使用凸輪，一個簡單的輸入動作可以被修改成幾乎可以想像得到的任何輸出運動。常見的一些關(guān)于凸輪應(yīng)用的例子有：——凸輪軸和汽車發(fā)動機工程的裝配——專用機床——自動電唱機2——印刷機——自動的洗衣機——自動的洗碗機高速凸輪(凸輪超過 1000 rpm 的速度)的輪廓必須從數(shù)學(xué)意義上來定義。無論如何，大多數(shù)凸輪以低速(少于 500 rpm)運行而中速的凸輪可以通過一個大比例的圖形表示出來。一般說來，凸輪的速度和輸出負載越大，凸輪的輪廓在被床上被加工時就一定要更加精密。材料的設(shè)計屬性當(dāng)他們與抗拉的試驗有關(guān)時，材料的下列設(shè)計特性被定義如下。靜強度：一個零件的強度是指零件在不會失去它被要求的能力的前提下能夠承受的最大應(yīng)力。因此靜強度可以被認為是大約等于比例極限，從理論上來說，我們可以認為在這種情況下，材料沒有發(fā)生塑性變形和物理破壞。剛度：剛度是指材料抵抗變形的一種屬性。這條斜的模數(shù)線以及彈性模數(shù)是一種衡量材料的剛度的一種方法。彈性：彈性是指零件能夠吸收能量但并沒有發(fā)生永久變形的一種材料的屬性。吸收的能量的多少可以通過下面彈性區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力圖表來描述出來。韌性：韌性和彈性是兩種相似的特性。無論如何，韌性是一種可以吸收能量并且不會發(fā)生破裂的能力。因此可以通過應(yīng)力圖里面的總面積來描述韌性，就像用圖 2.8 b 描繪的那樣。顯而易見，脆性材料的韌性和彈性非常低，并且大約相等。脆性：一種脆性的材料就是指在任何可以被看出來的塑性變形之前就發(fā)生破裂的材料。脆性的材料一般被認為不適合用來做機床的零部件，因為當(dāng)遇到由軸肩，孔，槽，或者鍵槽等幾何應(yīng)力集中源引起的高的應(yīng)力時，脆性材料是無法來產(chǎn)生局部屈服的現(xiàn)象以適應(yīng)高的應(yīng)力環(huán)境的。延展性：一種延展性材料會在破裂之前表現(xiàn)出很大程度上的塑性變形現(xiàn)象。延展性是通過可延展的零件在發(fā)生破裂前后的面積和長度的百分比來測量的。一個在發(fā)生破裂的零件，其伸長量如果為 5%，則認為該伸長量就是可延展性和脆性材料分界線?？慑懶裕嚎慑懶詮母旧蟻碚f是指材料的一種在承受擠壓或壓縮是可以發(fā)生塑性變形的能力，同時，它也是一種在金屬被滾壓成鋼板時所需金屬的重要性能。硬度：一種材料的硬度是指它抵抗擠壓或者拉伸它的能力。一般說來，材料越硬，它的脆性也越大，因此，彈性越小。同樣，一種材料的極限強度粗略與它的硬度成正比。機械加工性能（或切削性）：機械加工性能是指材料的一種容易被加工的性能。通常，材料越硬，越難以加工。壓應(yīng)力和剪應(yīng)力除抗拉的試驗之外，還有其它一些可以提供有用信息的靜載荷的實驗類型。壓縮測試：大多數(shù)可延展材料大約有相同特性，當(dāng)它們處于受壓狀態(tài)的緊張狀態(tài)時。極限強度，3無論如何，不能夠被用于評價壓力狀態(tài)。當(dāng)一件具有可延展性的樣品受壓發(fā)生塑性變形時，材料的其它部分會凸出來，但是在這種緊張的狀態(tài)下，材料通常不會發(fā)生物理上的破裂。因此，一種可延展的材料通常是由于變形受壓而損壞的，并不是壓力的原因。剪應(yīng)力測試：軸，螺釘，鉚釘和焊接件被用這樣一種方式定位以致于生產(chǎn)了剪應(yīng)力。一張抗拉試驗的試驗圖紙就可以說明問題。當(dāng)壓力大到可以使材料發(fā)生永久變形或發(fā)生破壞時，這時的壓力就被定義為極限剪切強度。極限剪切強度，無論如何，不等于處于緊張狀態(tài)的極限強度。例如，以鋼的材料為例，最后的剪切強度是處于緊張狀態(tài)大約極限強度的 75%。當(dāng)在機器零部件里遇到剪應(yīng)力時，這個差別就一定要考慮到了。動力載荷不會在各種不同的形式的力之間不停發(fā)生變化的作用力被叫作靜載荷或者穩(wěn)定載荷。此外，我們通常也把很少發(fā)生變化的作用力叫作靜載荷。在拉伸實驗中，被分次、逐漸的加載的作用力也被叫作靜載荷。沖擊載荷：這類載荷是由于沖擊作用產(chǎn)生的。一個例子就是一臺升降機墜落到位于通道底部的一套彈簧裝置上，這套裝置產(chǎn)生的力會比升降機本身的重量大上好幾倍。當(dāng)汽車的一個輪胎碰撞到道路上的一個突起或者路上的一個洞時，相同的沖擊荷載的類型也會在汽車的減震器彈簧上發(fā)生。溫度對屈服強度和彈性模數(shù)的影響一般說來，當(dāng)在說明一種擁有特殊的屬性的材料時，如彈性模數(shù)和屈服強度，表示這些性能在室溫環(huán)境下就可以存在。在低的或者較高的溫度下，材料的特性可能會有很大的不同。例如，很多金屬在低溫時會變得更脆。此外，當(dāng)溫度升高時，材料的彈性模數(shù)和屈服強度都會變差。圖 2.23 顯示了低碳鋼的屈服強度在從室溫升高到 1000oC 過程中被降低了大約 70%。當(dāng)溫度升高時，圖 2.24 顯示了低碳鋼在彈性模數(shù) E 方面的削減。正如從圖上可以看見的那樣，彈性模數(shù)在從室溫升高到 1000oC 過程中大約降低了 30%。從這張圖表中，我們也能看到在室溫下承受了一定載荷而不會發(fā)生變形的零件卻可能在高溫時承受相同載荷時發(fā)生永久變形。蠕變： 一種塑性變形的現(xiàn)象由于溫度效應(yīng)的影響，金屬中產(chǎn)生了一種被稱為蠕變的現(xiàn)象，一個承受了一定的載荷的零件的塑性變形是按照一個時間函數(shù)來逐漸增加的。蠕變現(xiàn)象在室溫的條件下也是存在的，但它發(fā)生的過程是如此之慢，以致于很少變得像在預(yù)期壽命中溫度被升高到 300oC 或更多時那樣顯著，逐漸增加的塑性變形可能在一段短的時期內(nèi)變得很明顯。材料的抗蠕變強度是指材料抵抗蠕變的屬性，并且抗蠕變強度的數(shù)據(jù)可以通過處理長期的蠕變試驗(模擬實際零件的操作條件)來獲得。在試驗的過程中，給定的材料在規(guī)定的溫度下的塑性應(yīng)變被被進行了實時監(jiān)控。由于蠕變是一種塑性變形現(xiàn)象，發(fā)生了蠕變的零件的尺寸可能就會被永久的改變。因此，如果一個零件是在很強的強度下運轉(zhuǎn)的話，那么設(shè)計工程師必須精確地預(yù)言將在機器的使用壽命期間可能發(fā)生的蠕變的次數(shù)。否則，與此伴隨的或者相關(guān)的問題就可能發(fā)生。在高溫下，當(dāng)螺栓被用來緊固零件時，蠕變就可能變成一個必須解決的問題。處在壓力狀態(tài)下的螺釘，蠕變是按照一個時間函數(shù)來發(fā)生的。因為變形是塑性的，夾緊力的損失將可能導(dǎo)致螺紋連接件的意外松動。像這種特殊的現(xiàn)象，通常被稱為松弛，我們可以通過進行適當(dāng)?shù)娜渥儚姸葧r測試來確定是不是發(fā)生了蠕變。4總結(jié)機器設(shè)計者必須理解進行抗拉的靜止強度的測試目的。這種試驗可以確定被在設(shè)計方程式過程中使用的許多金屬的機械特性。像彈性模數(shù)，比例極限，屈服強度，彈性，以及延展性等等可以根據(jù)抗拉試驗來決定它們的特性。溫度能影響金屬的機械特性。溫度的增加可能會引起金屬的熱脹和蠕變，并且還可能降低它的屈服強度和它的彈性模數(shù)。如果大多數(shù)金屬不被允許在溫度發(fā)生變化時發(fā)生膨脹或者收縮，那么壓力就會被當(dāng)做載荷來看待。這現(xiàn)象在依靠干涉配合來進行零件裝配時是有益的。一個轂或者孔的內(nèi)徑比與它相配的軸或者圓柱的直徑小一點。先將轂加熱后，由于熱脹冷縮，此時可以輕松的將軸插入其中。當(dāng)它冷卻以后，同樣由于熱脹冷縮，它的內(nèi)孔直徑會變小，從而對插入其中的軸產(chǎn)生了很大的摩擦力，有效的防止了軸的松動。1Failure Analysis，Dimensional Determination And Analysis，Applications Of CamsINTRODUCTIONIt is absolutely essential that a design engineer know how and why parts fail so that reliable machines that require minimum maintenance can be designed．Sometimes a failure can be serious， such as when a tire blows out on an automobile traveling at high speed．On the other hand，a failure may be no more than a nuisance．An example is the loosening of the radiator hose in an automobile cooling system．The consequence of this latter failure is usually the loss of some radiator coolant，a condition that is readily detected and corrected．The type of load a part absorbs is just as significant as the magnitude．Generally speaking，dynamic loads with direction reversals cause greater difficulty than static loads，and therefore，fatigue strength must be considered．Another concern is whether the material is ductile or brittle．For example，brittle materials are considered to be unacceptable where fatigue is involved．Many people mistakingly interpret the word failure to mean the actual breakage of a part．However，a design engineer must consider a broader understanding of what appreciable deformation occurs．A ductile material，however will deform a large amount prior to rupture．Excessive deformation，without fracture，may cause a machine to fail because the deformed part interferes with a moving second part．Therefore，a part fails(even if it has not physically broken)whenever it no longer fulfills its required function．Sometimes failure may be due to abnormal friction or vibration between two mating parts．Failure also may be due to a phenomenon called creep，which is the plastic flow of a material under load at elevated temperatures．In addition，the actual shape of a part may be responsible for failure．For example，stress concentrations due to sudden changes in contour must be taken into account．Evaluation of stress considerations is especially important when there are dynamic loads with direction reversals and the material is not very ductile．In general，the design engineer must consider all possible modes of failure，which include the following．——Stress——Deformation——Wear——Corrosion——Vibration——Environmental damage——Loosening of fastening devicesThe part sizes and shapes selected also must take into account many dimensional factors that produce external load effects，such as geometric discontinuities，residual stresses due to forming of desired contours，and the application of interference fit joints．Cams are among the most versatile mechanisms available．A cam is a simple two-member device． The input member is the cam itself，while the output member is called the 2follower．Through the use of cams，a simple input motion can be modified into almost any conceivable output motion that is desired．Some of the common applications of cams are——Camshaft and distributor shaft of automotive engine——Production machine tools——Automatic record players——Printing machines——Automatic washing machines——Automatic dishwashersThe contour of high-speed cams (cam speed in excess of 1000 rpm) must be determined mathematically．However，the vast majority of cams operate at low speeds(less than 500 rpm) or medium-speed cams can be determined graphically using a large-scale layout．In general，the greater the cam speed and output load，the greater must be the precision with which the cam contour is machined．DESIGN PROPERTIES OF MATERIALSThe following design properties of materials are defined as they relate to the tensile test．Figure 2.7Static Strength． The strength of a part is the maximum stress that the part can sustain without losing its ability to perform its required function．Thus the static strength may be considered to be approximately equal to the proportional limit，since no plastic deformation takes place and no damage theoretically is done to the material．Stiffness． Stiffness is the deformation-resisting property of a material．The slope of the modulus line and，hence，the modulus of elasticity are measures of the stiffness of a material．Resilience． Resilience is the property of a material that permits it to absorb energy without permanent deformation．The amount of energy absorbed is represented by the area underneath the stress-strain diagram within the elastic region．Toughness． Resilience and toughness are similar properties．However，toughness is the ability to absorb energy without rupture．Thus toughness is represented by the total area underneath the stress-strain diagram， as depicted in Figure 2．8b．Obviously，the toughness and resilience of brittle materials are very low and are approximately equal．Brittleness． A brittle material is one that ruptures before any appreciable plastic deformation takes place．Brittle materials are generally considered undesirable for machine components because they are unable to yield locally at locations of high stress because of geometric stress raisers such as shoulders，holes，notches，or keyways．Ductility． A ductility material exhibits a large amount of plastic deformation prior to rupture．Ductility is measured by the percent of area and percent elongation of a part loaded to rupture．A 5%elongation at rupture is considered to be the dividing line between ductile and 3brittle materials．Malleability． Malleability is essentially a measure of the compressive ductility of a material and，as such，is an important characteristic of metals that are to be rolled into sheets．Figure 2.8Hardness． The hardness of a material is its ability to resist indentation or scratching．Generally speaking，the harder a material，the more brittle it is and，hence，the less resilient．Also ，the ultimate strength of a material is roughly proportional to its hardness．Machinability． Machinability is a measure of the relative ease with which a material can be machined．In general，the harder the material，the more difficult it is to machine．COMPRESSION AND SHEAR STATIC STRENGTHIn addition to the tensile tests，there are other types of static load testing that provide valuable information．Compression Testing． Most ductile materials have approximately the same properties in compression as in tension．The ultimate strength，however，can not be evaluated for compression．As a ductile specimen flows plastically in compression，the material bulges out，but there is no physical rupture as is the case in tension．Therefore，a ductile material fails in compression as a result of deformation，not stress．Temperature can affect the mechanical properties of metals．Increases in temperature may cause a metal to expand and creep and may reduce its yield strength and its modulus of elasticity．If most metals are not allowed to expand or contract with a change in temperature，then stresses are set up that may be added to the stresses from the load．This phenomenon is useful in assembling parts by means of interference fits．A hub or ring has an inside diameter slightly smaller than the mating shaft or post．The hub is then heated so that it expands enough to slip over the shaft．When it cools，it exerts a pressure on the shaft resulting in a strong frictional force that prevents loosening．大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 摘要I本設(shè)計已經(jīng)通過答辯，如果需要圖紙請聯(lián)系 QQ 251133408 另專業(yè)團隊代做畢業(yè)設(shè)計，質(zhì)量速度有保證。 摘要本設(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 WH212 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)計大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 摘要II大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） AbstractIIIAbstractThis 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 WH212 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大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 緒論IV緒 論機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。所以對機械的加工工藝及夾具設(shè)計具有十分重要的意義。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。在夾具設(shè)計過程中，對于被加工零件的定位、夾緊等主要問題,設(shè)計人員一般都會考慮的比較周全，但是，夾具設(shè)計還經(jīng)常會遇到一些小問題，這些小問題如果處理不好，也會給夾具的使用造成許多不便，甚至?xí)绊懙焦ぜ募庸ぞ?。我們把多年來在夾具設(shè)計中遇到的一些小問題歸納如下：清根問題在設(shè)計端面和內(nèi)孔定位的夾具時，會遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處清根問題。端面和定位外圓分為兩體時無此問題,。夾具要不要清根，應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)而定。如果零件定位內(nèi)孔孔口倒角較小或無倒角,則必須清根,如果零件定位孔孔口倒角較大或孔口是空位，則不需要清根，而且交界處可以倒為圓角 R。端面與外圓定位時，與上述相同。讓刀問題在設(shè)計圓盤類刀具(如銑刀、砂輪等)加工的夾具時，會存在讓刀問題。設(shè)計這類夾具時，應(yīng)考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后，銑刀或砂輪的退刀位置，其位置大小應(yīng)根據(jù)所使用的銑刀或砂輪的直徑大小，留出超過刀具半徑的尺寸位置即可。更換問題在設(shè)計加工結(jié)構(gòu)相同或相似，尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時，為了降低生產(chǎn)成本,提高夾具的利用率，往往會把夾具設(shè)計為只更換某一個或幾個零件的通用型夾具。隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟方向發(fā)展。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 零件分析1第一章 零件分析一 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 :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.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.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。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。二．箱體的材料、毛坯及熱處理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，一大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 零件分析2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)比較復(fù)雜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 HT20~40 用鑄造成型。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大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 減速機箱體加工工藝過程及分析 3零件的使用性能。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。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)粗加工后用焊接的方法連成一整體毛坯。焊接結(jié)構(gòu)有鑄—焊、鑄—煅—焊、煅—焊等。采用焊接結(jié)構(gòu)可以用小的鑄造設(shè)備制造出大型毛坯，解決鑄造生產(chǎn)能力不足的問題。焊前對各種組合件進行粗加工，可以部分地減輕大型機床的負荷。毛坯未進入機械加工車間之前，為不消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，對毛坯應(yīng)進行人工實效處理，對某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進行時效處理。毛坯鑄造時，應(yīng)防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現(xiàn)。特別是主要加工面要求更高。重要的箱體毛坯還應(yīng)該達到規(guī)定的化學(xué)成分和機械性能要求。第二章 減速機箱體加工工藝過程及分析冶金礦山機械中應(yīng)用最多的減速機是平行軸孔圓柱齒輪臥式的，箱體是分離式結(jié)構(gòu)。毛坯常用 HT15~或 HT20~40 灰口鑄鐵制作，但在一些輕載荷的機器中所用的減速器體積小、結(jié)構(gòu)簡單。如蝸桿、蝸輪減速機。其毛坯的材料常用 HT20~40 灰口鑄鐵制作。減速箱箱體為了減輕重量常將上蓋分為軸承座和罩蓋兩部分。軸承采用鑄件，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。一、 減速器箱體的主要技術(shù)要求。分離的減速器箱體的主要加工部位有：軸承支承孔、結(jié)合面、端面、底座（裝配基面） ，上平面、螺栓孔、螺紋孔等。對這些加工部位的技術(shù)要求有：1、減速器箱體、機蓋的上平面與結(jié)合面及機體的底面與結(jié)合面必須平行，其誤差一超過0.06/1000mmκ2、減速器箱體結(jié)合面的表面粗糙度 Ra 植不超過兩結(jié)合面間隙不超過 0.03mm,取 0.02mm。3、軸承支承孔的軸線必須在結(jié)合面上，其誤差不超過±0.2mm。4、軸承支承孔的尺寸公差一般為 HT，表面粗糙度 Ra 小于 1.6μm，圓柱度誤差不超過孔徑公差大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 減速機箱體加工工藝過程及分析 4的一半，孔距精度允許公差為±0.03mm~±0.05mm.5、減速器箱體的底面是安裝基準(zhǔn)，保證精度為 0.2mm.6、減速器箱體各表面上的螺孔均有位置度要求，其位置度公差為 0.15mm二、減速器箱體的機械加工工藝過程。圖 1-1技 術(shù) 要 求1.未 注 明 鑄 造 圓 角 5-8m2鑄 件 進 行 時 效 處 理3機 體 與 機 蓋 一 起 鏜 孔4機 體 與 機 蓋 自 由 組 合 后 ， 主 剖 面 處 縫 隙 不 大 ， 0.5mM6 15深刮 平 深 錐 銷 孔 與 機體 同 加 工刮 平向 F向 深 機 蓋吳 紫 東 萬HT20-4.機 體 不 準(zhǔn) 漏 油深 15 制 圖攀 枝 花 學(xué) 院 01機 制 本校 核 比 例材 料件 數(shù) ： 1深 25 深10背 面 刮 平 背 面 刮 平錐 銷 孔 與 蓋 同 時 加 工 機 座1.未 注 明 鑄 造 圓 角 5-8m2鑄 件 進 行 時 效 處 理3機 體 與 機 蓋 一 起 鏜 孔4機 體 與 機 蓋 自 由 組 合 后 ， 主 剖 面 處 縫 隙 不 大 ， 0.5m技 術(shù) 要 求.機 體 不 準(zhǔn) 漏 油向刮 平 攀 枝 花 學(xué) 院 01機 制 本吳 紫 東校 核制 圖 萬件 數(shù)材 料比 例 ： 1HT20-4x45大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 減速機箱體加工工藝過程及分析 5圖 1-2分析圖 1-1 和圖 1-2 可知。1、主要孔裝軸承支承孔 2-φ110 -0.025＋0.012、主要平面底座的底面和結(jié)合面，箱蓋的結(jié)合面和頂部為孔面，支承孔的端面等。3、其他加工其他主要連接孔、螺孔、銷釘孔以及一些特別的凸臺面等。軸承支承孔通常在鏜床上鏜削；加工連接孔、螺孔、銷釘在鉆床上進行，主要平面通常在龍門銑削，支承孔端面可以在鏜孔同一次安裝中加工出來。減速器箱體的機械加工過程取決于精度要求、批量大小、結(jié)構(gòu)特點、尺寸重量、大小等因素。此處還應(yīng)考慮車間的條件，中間有無熱處理工序。由圖可知，減速器箱體整個加工工藝過程分為兩大階段，先對箱蓋和機體分別進行加工，而后合箱對整體箱進行加工。第一階段主要完成平面、緊固孔、油塞孔和油標(biāo)的加工，為整體合箱做準(zhǔn)備。第二階段為合裝好的箱體上加工軸承孔及其端面，第二階段加工完成后，還應(yīng)拆箱，為了保證軸承孔加工精度和拆裝后的重復(fù)精度，應(yīng)在兩階段之間安排鉗工工序，鉆鉸二定位銷孔，并打入定位銷。三、零件圖分析1.φ110 -0.025＋0.01 兩軸孔的圓度公差 0.01mm，圓柱度公差為 0.01mm;2.上箱體結(jié)合面對 E 面的位置度公差為 0.2mm;大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 減速機箱體加工工藝過程及分析 63.φ110 的軸心線對 C、D 端面的垂直度公差為 0.08mm，對另一軸心線的垂直度為 0.046mm;01.25??4.φ110 的軸心線對 A、B 的垂直度公差為 0.08mm;.05.下箱體結(jié)合面對 C 面的位置度公差為 0.2mm;6.鑄件人工時效處理； 7.零件材料 TH-40;8.箱體做煤油參漏試驗。四、減速器加工的工藝路線擬定工藝路線是制定工藝過程的關(guān)鍵性的一步。在擬定時應(yīng)充分調(diào)查研究。多提幾個方案，加以分析比較確定一個最合理方案。擬定工藝路線要考慮解決以下幾個問題：大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 減速機箱體加工工藝過程及分析 7采用加工方法一般所能達到的公差等級和表面粗糙度以及需留的加工余量(參考參數(shù))表（1-1）1.加工方法的選擇在選擇各表面的加工方法時，要綜合考慮以下因素加工表面 加工方法 表面粗糙度 表面光潔度 公差等級 形狀公差 加工余量 說 明外圓粗 車半精車精 車細 車粗 磨精 磨研 磨256.31.60.81.00.40.11~34~56~77~86~78~910~14IT12~IT11IT10~IT9IT8~IT7IT6~IT5IT8~IT7IT6~IT5IT6~IT511~1010~88~77~6764~51~50.50~1.600.2~0.50.1~0.250.25~0.850.060.10~0.03指尺寸在直徑 180以下,長度在 500以下,鑄件的直徑余量內(nèi)孔鉆 孔擴 孔粗 鏜半精鏜精 鏜細 鏜粗 鉸精 鉸粗 磨精 磨研 磨256.36.31.60.80.23.21.61.60.20.11~34~52~45~66~79~105~66~76~791010~14IT13~IT11IT10~IT9IT10~IT9IT9~IT8IT8~IT7IT7~IT6IT8IT7IT8IT7~IT6IT7~IT61089~88768~77~6765~40.3~0.5>1.81.0~1.80.5~0.80.1~0.30.1~0.550.04~0.20.2~0.30.2~0.50.1~0.20.01~0.02指孔徑在180 以下,鑄件直徑的余量.L/dD 的方式，則在加工這種較長的孔時，刀具的懸伸長度 h 必然很大，起碼應(yīng)大于 L.由于刀具懸伸長度大，所以刀具易引偏，嚴(yán)重時會使鏜桿與鏜套蹩住，否則須增加鏜套長度，以保證足夠的導(dǎo)引剛度。但這樣將導(dǎo)致整個鏜套部分的結(jié)構(gòu)龐大。上述兩種的單支承引導(dǎo)的鏜桿與機床主軸作剛性聯(lián)接，這樣，要使鏜套中心對準(zhǔn)機床主軸中心，不容易做到很準(zhǔn)確，而且還需要技術(shù)水平較高的工人能勝任。三、夾緊力大小的確定原則夾緊力大小對于確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，保證夾緊可靠性等有很大影響。夾緊力過大易大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 鏜床夾具設(shè)計37引起工件變形，影響加工精度。夾緊力過小則工件夾不緊，在加工過程中容易發(fā)生工件位移，從而破壞工件定位，也影響加工精度，甚至造成安全事故。由此可見夾緊力大小必須適當(dāng)。計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)，然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運動的工件還需考慮慣性）后處于靜力平衡條件，求出理論夾緊力，為了安全起見再乘以安全系數(shù) K。 `kW?式中 W`——計算出的理論夾緊力；W——實際夾緊力；K——安全系數(shù)，通常 k=1.5~3.當(dāng)用于粗加工時，k=2.5~3,用于精加工時 k=1.5~2.這里應(yīng)注意三個問題：（一）切削力在加工過程中往往方向、大小在變化，在計算機中應(yīng)按最不利的加工條件下求得的切削力或切削合力計算。如圖 2-1 所示切削方向進行靜力平衡，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)即為實際夾緊力，圖中 W 為夾緊力，N1、N1`…為鏜孔各方向鏜削力，可按切削原理中求切削力。而 N1 切削力將使夾緊力變大，在列靜平衡方程式時，我們應(yīng)按不利的加工條件下，即N1 時求夾緊力。既 KN5.1?圖 2-1（二）在分析受力時，往往可以列出不同的工件靜平衡方程式。這時應(yīng)選產(chǎn)生夾緊力最大的一個方程，然后求出所需的夾緊力。如圖所示垂直方向平衡式為 W=1.5KN;水平方向可以列出： ,f 為工件與定位件間的摩擦系數(shù)，一般 0.15,即 W=10KN；對 o 點取矩可fKNW/5.1?得下式大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 鏜床夾具設(shè)計38????KNllllW2.325.05.022???比較上面三種情況，選最大值，既 W=10KN。（三）上述僅是粗略計算的應(yīng)用注意點，可作大致參考。由于實際加工中切削力是一個變值，受工件材料性質(zhì)的不均勻、加工余量的變動、刀具的鈍化等因素影響，計算切削力大小的公式也與實際不可能完全一致，故夾緊力不可能通過這種計算而得到結(jié)果。生產(chǎn)中也有根據(jù)一定生產(chǎn)實際經(jīng)驗而用類比法估算夾緊力的，如果是一些關(guān)鍵性的重要夾具，則往往還需要通過實驗的方法來確定所需夾緊力。表 2-1，削邊銷尺寸參考表（mm）d >3~6 >6~8 >8~20 >20~25 >25~32 >32~40 >40~50 >50B d-0.5 d-1 d-2 d-3 d-4 d-5 d-5 --b 1 2 3 3 3 4 5 --12 3 4 5 5 6 8 14大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 鏜床夾具設(shè)計39圖 2-2圖 2-3四、定位銷尺寸確定與高度計算1、定位銷尺寸的確定以一面兩銷（一圓柱銷和一削邊銷及一平面支承）實現(xiàn)定位。這是增加兩孔連心線方向上的大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 鏜床夾具設(shè)計40間隙并減小轉(zhuǎn)角誤差的有效措施，如圖 2-2，為使工作在極端情況下能裝到定位銷上，可把碰到工件孔壁的部分削去，只留下一部分圓柱面。這樣在連心線方向上，仍有減小第二銷直徑的作用。但在垂直于連心線的方向上，由于定位銷直徑減小，故工件的轉(zhuǎn)角誤差沒有增大，有利于保證加工精度。(1)確定定位銷中心距及尺寸公差（如圖 2-3）取mLDd01.31???故銷間距為 .25?（2）確定圓柱銷尺寸及公差取 mg01.05.496????（3） 按表 2-1 選削邊銷的 b 及 B 之值??；B=d-2=19-2=17mmb41?（4）確定削邊銷的直徑尺寸及公差 ??maDbd983.1401.2min2inax????公差配合取為 0.017,其下偏差為 0.017mm故削邊銷直徑為大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 鏜床夾具設(shè)計41m190.07.?????（5）計算定位誤差由于兩孔定位有旋轉(zhuǎn)角度誤差 a,使加工尺寸產(chǎn)生定位誤差 和 ，應(yīng)考慮較大值對加??1D2工尺寸的影響。兩個方向上的偏轉(zhuǎn)其值相同。因此，只對一個方向偏轉(zhuǎn)誤差進行計算。 ???mLtgXa0628.1507..max2ax1?????mLtgla630.1207.253.ax2ax1x11?????l7..12?式中 ——中心線與圓柱銷中心線交點至左端面的距離——中心線與圓柱銷中心線交點至右端面的距離l2由于轉(zhuǎn)角誤差很小，不計工件左右端面的旋轉(zhuǎn)對定位誤差的影響，故 mtgadl 014.628.03.1221 ????D 37較大的定位誤差 尚小于工件公差的三分之一 ；此方案可取。1????????1.042 定位銷高度的計算確定定位銷高度時，要注意防止卡住現(xiàn)象，當(dāng)安裝比較笨重的工件時，不太可能將工件托平后同時裝入定位銷，而是將工件一邊支在夾具支承面上，逐漸套入兩銷。這時，如定位銷高度選擇不當(dāng)，將使工件卡在定位銷邊緣上而裝不進去。避免產(chǎn)生卡住的最大高度 ，可按下Hmax列計算。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 鏜床夾具設(shè)計42圖 2-4定位裝置為一面兩銷，第一個定位銷的最大工作高度為mdlXH379.601.9215.0.minax???第二個定位銷的最大高度為??mdLlLX461.201.92595.03.minax?????式中 d——定位銷直徑；——定位 副最小間隙。Xmin為了裝卸工件方便，可使削邊銷低于圓柱銷 3~5mm。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 結(jié) 論43結(jié) 論通過本次的畢業(yè)設(shè)計，使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學(xué)習(xí)，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、鏜鉆夾具的設(shè)計與分析，對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進行了實際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 參考文獻44參 考 文 獻[1]梁炳文主編， 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謝本畢業(yè)設(shè)計是在指導(dǎo)老師劉文萍老師的指導(dǎo)下完成的，在我即將完成畢業(yè)設(shè)計之際，衷心感謝劉文萍老師的悉心指導(dǎo)以及在生活上給予的關(guān)心和幫助。劉文萍老師不僅以其淵博的學(xué)識、創(chuàng)造性的思維方式、嚴(yán)謹?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，瑾向劉文萍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，得到了同學(xué)們的無私幫助，在此對他們表示衷心的感謝。在設(shè)計工作中，得到了機械工程系有關(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，深深地感謝父母和家人多年來的支持、理解和關(guān)心。