蝸輪減速器箱體加工工藝,蝸輪,減速器,箱體,加工,工藝 目錄 第一節(jié) 零件圖分析…………………………………………………………………‥………1 1.渦輪減速器箱體功用和特點…………………………………………………………………1 2.渦輪減速器箱體的技術(shù)要求…………………………………………………………………1 第二節(jié) 確定毛坯………………………………………………………………………………3 1.渦輪減速器箱體毛坯分析……………………………………………………………………4 2.渦輪減速器箱體結(jié)構(gòu)確定并畫出毛坯圖……………………………………………………4 第三節(jié) 定位基準選擇………………………………………………………………………‥4 1.精基準的選擇…………………………………………………………………………………5 2.粗基準的選擇…………………………………………………………………………………5 第四節(jié) 擬定工藝路線…………………………………………………………………………6 1.表面加工方法的確定…………………………………………………………………………6 2.加工階段的劃分………………………………………………………………………………6 3.工序的集中與分散…………………………………………………………………6 4.工序順序的安排………………………………………………………………………………6 5.確定工藝路線…………………………………………………………………………………6 第五節(jié) 確定加工余量、計算工序尺寸……………………………………………………7 第六節(jié) 選擇機床與工藝裝備………………………………………………………………8 1.機床設(shè)備的選用………………………………………………………………………………8 2.工藝裝備的選用……………………………………………………………………………12 第七節(jié) 切削用量與時間定額……………………………………………………………13 1.切削用量計算………………………………………………………………………………13 2.時間定額的計算……………………………………………………………………………14 第八節(jié) 編寫工藝文件………………………………………………………………………14 小型渦輪減速器箱體加工工藝編制 任務(wù)：完成小型渦輪減速器箱體機械加工工藝規(guī)程的制訂（中小批量）。渦輪減速器箱體設(shè)計圖紙如圖2-48所示。 第一節(jié) 零件圖分析 一、渦輪減速器箱體的功用和特點： 箱體類零件是機器及其部件的基礎(chǔ)件之一。它將一些軸、軸承、套、齒輪等零件裝配在一起，使其保持正確的相互位置關(guān)系，并按規(guī)定的運動關(guān)系協(xié)調(diào)動作，完成某種遠動。因此，箱體類零件的加工質(zhì)量對機器的精度、性能和壽命有著直接關(guān)系。渦輪減速器箱體的功用如上述所示，其特點有許多精度要求不同的孔和平面組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡單但壁的厚薄不均勻，加工的難度較大。 二、渦輪減速器箱體的技術(shù)要求： 渦輪減速器箱體的主要技術(shù)有：1. 兩對軸承孔的尺寸精度為IT7，表面粗糙度Ra值為1.6um，一對Ф90的軸承孔和一對Ф180的軸承孔同軸度公差分別為0.05mm、0.06mm，其中兩對軸承孔軸線的垂直度公差為0.06mm；2.鑄件不得有砂眼、疏松等鑄造缺陷；3.非加工表面涂防銹漆；4.鑄件進行人工時效處理；5.箱體做煤油滲漏實驗；6.材料HT200。 表2-49 渦輪減速器箱體的主要加工技術(shù)要求 箱體Ф180軸承孔 直徑：Ф180（+0.035，0） 公差：IT7 表面粗糙度Ra：1.6μm Ф180（+0.035，0）與Ф90（+0.027，0）中心距 距離：100±0.12 公差：IT10 箱體Ф90軸承孔 直徑：Ф180（+0.027，0） 公差：IT6 表面粗糙度Ra：1.6μm Ф90（+0.027，0）孔對Ф180（+0.035，0）的形位公差 特征項目：同軸度 公差值：Ф0.06 基準：軸線 Ф180（+0.035，0）孔對Ф180（+0.035，0）的形位公差 特征項目：同軸度 公差值：Ф0.06 基準：軸線 Ф180（+0.035，0）孔對Ф90（+0.027，0）的形位公差 特征項目：垂直度 公差值：0.06 基準：軸線 第二節(jié) 確定毛坯 一、毛坯分析： 按技術(shù)要求渦輪減速器箱體的材料是HT200，其毛坯是鑄件。鑄鐵容易成型、切削性能好、價格低廉，并且具有良好的耐磨性和減振性，也是其它一般箱體常用的材料。鑄件毛坯的精度和加工余量是根據(jù)生產(chǎn)批量而定的。對于單件小批量生產(chǎn)，一般采用木模手工造型。這種毛坯的精度低，加工余量大，其平面余量一般為 7～12mm，孔在半徑上的余量為8～14mm。在大批大量生產(chǎn)時，通常采用金屬模機器造型。此時毛坯的精度較高，加工余量可適當減低，則平面余量為5～10mm ，孔（半徑上）的余量為 7～12mm 。為了減少加工余量，無論是單件小批生產(chǎn)還是成批生產(chǎn)，均需在三對軸承孔位置在毛坯上鑄出預(yù)孔。表2—2是應(yīng)用查表法得到的小批量手工砂型鑄造時減速箱箱體的毛坯尺寸公差及機械加工余量。另外，在毛坯鑄造時，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生；應(yīng)使減速箱箱體零件的壁厚盡量均勻，以減少毛坯制造時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。由于零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚也不均勻，因此，在鑄造時會產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。為了消除殘余應(yīng)力，減少加工后的變形和保證精度的穩(wěn)定，所以，在鑄造之后必須安排人工時效處理。人工時效的工藝規(guī)范為：加熱到500℃～550℃，保溫4 h～6 h，冷卻速度小于或等于30℃/h，出爐溫度小于或等于200℃。人工時效的方法，除了加熱保溫法外，也可采用振動時效來達到消除殘余應(yīng)力的目的。 表2—50渦輪減速器箱體毛坯尺寸公差及機械加工余量 加工零件 機械加工余量 尺寸關(guān)系 毛坯尺寸及公差 箱體長度215 3.5 11（±5.5） 227.5±5.5 箱體高度290 3.5 12（±6） 303±6 箱體寬度135 3.5 10（±5） 157±5 2個軸承孔Ф180（+0.035，0） 3.5 11（±5.5） Ф167.5±5.5 2個軸承孔Ф90（+0.027，0） 3.5 9（±4.5） Ф88.5±4.5 二、確定結(jié)構(gòu)并畫出毛坯圖： 第三節(jié) 定位基準的選擇 渦輪減速器箱體加工定位基準的選擇 定位基準可分為粗基準和精基準，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。 1、精基準的選擇 ：一般箱體零件常以裝配基準或?qū)ｉT加工的一面兩孔定位，使得基準統(tǒng)一。蝸輪減速器箱體中Ф90軸承孔和Ф180軸承孔有一定的尺寸精度和位置精度要求，其尺寸精度分別為IT7級和IT6級、位置精度包括：Ф90軸承孔對Ф90軸承孔軸線的同軸度公差為Ф0.05、 Ф180軸承孔對Ф180軸承孔軸線的同軸度公差為Ф0.06、 Ф180軸承孔軸線對Ф90軸承孔軸線的垂直度公差為0.06。為了保證以上幾項要求，加工箱體頂面時應(yīng)以底面為精基準，使頂面加工時的定位基準與設(shè)計基準重合；加工兩對軸承孔時，仍以底面為主要定位基準，這樣既符合“基準統(tǒng)一”的原則，也符合“基準重合”的原則，有利于保證軸承孔軸 線與裝配基準面的尺寸精度。 2、粗基準的選擇 ：一般箱體零件的粗基準都用它上面的重要孔和另一個相距較遠的孔作為粗基準，以保證孔加工時余量均勻。蝸輪減速器箱體加工選擇以重要表面孔Ф90及Ф180為粗基準，通過劃線的方法確定第一道工序加工面位置，盡 量使各毛坯面加工余量得到保證，即采用劃線裝夾，按線找正加工即可。 三位效果圖 表2-51 減速器箱體表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度 加工方案 箱體底面 IT13 Ra12.5 粗刨—精刨 箱體頂面 IT13 Ra12.5. 粗銑—精刨 Ф120突臺 IT13 Ra3.2 粗銑—半精銑—精銑 Ф205突臺 IT13 Ra3.2 粗銑—半精銑—精銑 Ф180軸承孔 IT7 Ra1.6 粗鏜—半精鏜—精鏜—浮動鏜 Ф90軸承孔 IT7 Ra1.6 粗鏜—半精鏜—精鏜—浮動鏜 5xM16 IT13 Ra12.5 鉆孔—攻絲 4xM6 IT13 Ra12.5 鉆孔—攻絲 8xM8 IT13 Ra12.5 鉆孔—攻絲 第四節(jié) 擬訂工藝路線 一、表面加工方法的確定 渦輪減速器箱體的主要加工表面可歸納為以下三類： (1)主要表面 箱體的底面、Ф180軸承孔和Ф90軸承孔的端面等。 (2)主要孔 Ф180和Ф90 軸承孔。 (3)其他加工部分 4*M6螺孔、16*M8螺孔、4*M16等。 根據(jù)渦輪減速器箱體零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定個表面的加工方法，如表2-51所示。 二、加工階段的劃分 減速箱體整個加工過程可分為兩大階段，即先對箱蓋和底座分別進行加工，然后再對裝合好的整個箱體進行加工——合件加工。在加工時，粗、精加工階段要分開。減速箱箱體毛坯為鑄件，加工余量較大，而在粗加工中切除的金屬較多，因而夾緊力、切削力都較大，切削熱也較多。加之粗加工后，工件內(nèi)應(yīng)力重新分布也會引起工件變形，因此，對加工精度影響較大。為此，把粗精加工分開進行，有利于把已加工后由于各種原因引起的工件變形充分暴露出來，然后在精加工中將其消除。 三、工序的集中與分散 箱體的體積、重量較大，故應(yīng)盡量減少工件的運輸和裝夾次數(shù)。為了便于保證各加工表面的位置精度，應(yīng)在一次裝夾中盡量多加工一些表面。工序安排相對集中。箱體零件上相互位置要求較高的孔系和平面，一般盡量集中在同一工序中加工，以減少裝夾次數(shù)，從而減少安裝誤差的影響，有利于保證其相互位置精度要求。 四、工序順序的安排 1、機械加工工序 （1）遵循“先基準后其他”的工藝原則，首先加工精基準對合面。 （2）遵循“先粗后精”的工藝原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”的工藝原則，由于軸承孔及各主要平面，都要求與對合面保持較高的位置精度，所以在平面加工方面，先加工對合面，然后再加工其它平面。 （4）遵循“先面后孔”的工藝原則，還遵循組裝后鏜孔的原則。因為如果不先將箱體的對合面加工好，軸承孔就不能進行加工。另外，鏜軸承孔時，必須以底座的底面為定位基準，所以底座的底面也必須先加工好。 2、熱處理工序 箱體零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚也不均勻，因此，在鑄造時會產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。為了消除殘余應(yīng)力，減少加工后的變形和保證精度的穩(wěn)定，所以，在鑄造之后必須安排人工時效處理。人工時效的工藝規(guī)范為：加熱到500℃～550℃ ，保溫4h～6h ，冷卻速度小于或等于30℃/h ，出爐溫度小于或等于200℃ 。普通精度的箱體零件，一般在鑄造之后安排 1次人工時效出理。對一些高精度或形狀特別復(fù)雜的箱體零件，在粗加工之后還要安排1次人工時效處理，以消除粗加工所造成的殘余應(yīng)力。本例減速箱體在鑄造之后安排 1次人工時效出理，粗加工之后沒有安排時效處理，而是利用粗、精加工工序間的停放和運輸時間，使之得到自然時效。箱體零件人工時效的方法，除了加熱保溫法外，也可采用振動時效來達到消除殘余應(yīng)力的目的。 3、輔助工序 在鑄造后安排了清砂、涂漆工序；箱蓋和底座拼裝前，安排了中間檢驗工序和底座的煤油滲漏試驗工序；箱體精加工后，安排了拆箱、去毛刺、清洗、合箱和終檢工序。 五、確定工藝路線 在綜合考慮了上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，渦輪減速器箱體的加工工藝路線如下：1.鑄造箱體—2.清沙—3.人工時效處理—4.油漆—5.劃線—6.銑削各加工表面—7鏜削軸承孔—8.鉆M6、M8、M16底孔—9.攻絲M6、M8、M16螺紋—10.油漆不加工表面—11.檢驗—12.入庫。 第五節(jié) 加工余量、工序尺寸和公差的確定 以下介紹幾個重要表面、孔加工中加工余量、工序尺寸和公差的確定。 (1)290mm上、下端面的加工余量、工序尺寸和公差的確定 表2-52所示， 加工過程：（1）以底面為基準，找正所劃上端面加工線，粗刨上端面，留余量。 （2）以上端面為基準，粗刨底面，保證工序尺寸。 （3）以底面為基準，精刨上端面，保證工序尺寸。 表 2-52 工序 加工余量 工序基本尺寸 精度等級（公差） 工序尺寸 精刨（上端面） 1.5 290 IT9(-0.13) 粗刨（底面） 6.5 291.5 IT13(-0.81) 粗刨（上端面） 5 298 IT13(-0.81) 毛坯 13 303 CT13(12) 303±6 (2) 215mm左、右端面的加工余量、工序尺寸和公差的確定 表2-53所示， 加工過程：（1）以左端面為基準，找正所劃右端面加工線，粗刨上端面，留余量。 （2）以右端面為基準，粗刨底面，保證工序尺寸。 （3）以左端面為基準，精刨上端面，保證工序尺寸。 表2-53 工序 加工余量 工序基本尺寸 精度等級（公差） 工序尺寸 精刨（上端面） 1.5 215 IT9(-0.13) 粗刨（底面） 6.25 216.5 IT13(-0.81) 粗刨（上端面） 4.75 222.75 IT13(-0.81) 毛坯 12.5 227.5 CT13(12) 227.5±5.5 (3)Ф90 mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定 表2-54所示， 表2-54 工序 加工余量 工序基本尺寸 精度等級（公差） 工序尺寸 浮動鏜 0.1 Ф180 IT7(+0.040) 精鏜 0.7 Ф179.9 IT8(+0.063) 半精鏜 1.2 Ф179.2 IT9(+0.10) 粗鏜 10.5 Ф178 IT12(+0.40) 毛坯 12.5 Ф167．5 CT13(11) Ф167．5±5.5 第六節(jié) 選擇機床與工藝裝備 一、機床設(shè)備的選用 單件小批量加工時，一般選用通用機床；單件小批量高精度加工時，可選用加工中心（詳見第十節(jié)）；在大批生產(chǎn)條件下可選用通用機床加專用夾具，也可選用高效的專用設(shè)備和組合機床。減速箱箱體加工時機床設(shè)備的選用見表2—5。 B665牛頭刨床可刨削最大長度650mm； Z3050 Z3040×12/1 Z3040×16/1 Z3050×16/1 Z3063×20/1 Z3080×25 Z30100×31 Z30125×40 最大鉆孔直徑 mm 40 40 50 63 80 100 125 主軸中心線至立柱母線距離 最大 mm 1250 1600 1600 2000 2500 3150 4000 最小 mm 350 350 350 450 500 570 600 主軸端面至底座工作面距離 最大 mm 1250 1250 1220 1600 2000 2500 2500 最小 mm 350 350 320 400 550 750 750 主軸行程 mm 315 315 315 400 450 500 560 主軸錐孔(莫氏) 4# 4# 5# 5# 6# 6# Metrie80 主軸轉(zhuǎn)速范圍 r/min 25-2000 25-2000 25-2000 25-1600 16-1250 8-1000 6.3-800 主軸轉(zhuǎn)速級數(shù) 16 16 16 16 16 22 22 主軸進給量范圍 mm/r 0.04-3.20 0.04-3.20 0.04-3.20 0.04-3.20 0.04-3.20 0.06-3.2 0.06-3.2 主軸進給量級數(shù) 16 16 16 16 16 16 16 工作臺尺寸 mm 500×630 500×630 500×630 630×800 800×1000 800×1250 800×1250 主軸箱水平移動距離 mm 900 1250 1250 1550 2000 2580 3400 主電機功率 kW 3 3 4 5.5 7.5 15 18.5 套筒升降距離 - - - - - - - 主軸箱傾斜度 - - - - - - - 滑座移動距離 - - - - - - - 機床重量 kg 3000 3500 3500 7000 11000 20000 28500 機床外型尺寸 (長×寬×高) mm 2150×1070× 2840 2500×1070× 2840 2500×1070× 2840 3080×1250× 3291 3730×1400× 4025 4780×1630× 4600 5910×2000× 5120 T68主要參數(shù) 型 號 T68 主軸直徑 85mm 主軸錐孔 莫氏5號 工作臺面積(L·B) 1000x800mm 主軸軸向行程(w) 600mm 主軸箱垂直行程(y) 755mm 工作臺橫向行程(x) 850mm 工作臺縱向行程(z) 1080mm 平旋盤滑塊行程(u) 170mm 主軸轉(zhuǎn)速 20~1000r/min(18級) 平旋盤轉(zhuǎn)速 10~200r/min(14級) 進級量級數(shù) 18級 主軸每轉(zhuǎn)主軸箱和工作臺的進給范圍 0.025~8mm 主軸每轉(zhuǎn)主軸的進給量范圍 0.05~16mm 平旋盤每轉(zhuǎn)刀架的進給量范圍 0.025~8mm 平旋盤每轉(zhuǎn)主軸箱和工作臺進給量范圍 0.05~16mm 主軸箱、工作臺的塊速移動速度 2400mm/min 主軸的塊速移動速度 4400mm/min 平旋盤滑塊速移動速度 1200mm/min 主軸允許最大扭矩 110kg-m 平旋盤滑塊速移動速度 1200mm/min 主軸允許最大扭矩 110kg-m 平旋盤允許最大扭矩 220kg-m 最大切削抗力 1300kg 最大進給抗力 1300kg 工作臺最大負載 2000kg 主電機功率 6.5/8kw 機床重量 11000kg 外形尺寸(長x寬x高) 5075x2345x2730mm 二、工藝裝備的選用 工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應(yīng)寫出它們的名稱，如“鍵槽銑刀”、“鏜模”、“塞規(guī)”等（一般普通常用的可不寫）。 床頭箱體的主要加工工藝是個軸承孔的鏜削加工及側(cè)面的銑削加工。此工序可設(shè)計如圖2—1的專用夾具，該夾具主要由壓板1、墊板2、定位銷3、底板4構(gòu)成，校正后緊固在工作臺上。具體使用方法是：工件加工好的底平面放于專用夾具的墊板2上，并以夾具上兩個定位銷3為定位基準插入工件上上道工序已加工好的2個工藝孔中，由于2個工藝孔的形位精度和尺寸精度較高，這樣就可以將工件精確定位在夾具上，同時用墊板2上的二個螺栓與其余二個Ф17孔配合，上緊螺母，為提高裝夾剛度，再用夾具上四個壓板1壓緊工件，這樣就將工件牢牢地固定在夾具上。 1、壓板 2、墊板 3、定位銷 4、底板 圖2—5 銑端面、鏜軸承孔專用夾具 第七節(jié) 確定切削用量和時間定額 一、切削用量計算 以Ф180軸承孔鏜削為例介紹切削用量計算如下： 1、工步1—粗鏜 （1）背吃刀量的確定 粗鏜余量為10.5 mm，可一次走刀加工完成，所以ap= Z粗/2=10.5/2=5.25 mm （2）進給量的確定 查表《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》P151表 4 .2—21 臥式銑鏜床主軸進給量，選取f=0.52mm/r （3）鏜削速度的計算 查表選取v=50m/min,由n=1000v/d=1000×50/×167=95.35r/min 選主軸轉(zhuǎn)速n=115r/min,求得該工步的實際鏜削速度為v=nd/1000=115××167/1000=60.30 m/min。 2、工步2—半精鏜 （1）背吃刀量的確定 半精鏜余量為1.2 mm，可一次走刀加工完成，所以ap= 1.2/2=0.6mm （2）進給量的確定 查表選取f=0.4mm/r （3）鏜削速度的計算 查表選取v=60m/min,由n=1000v/d=1000×60/×179.2=106.63r/min 選主軸轉(zhuǎn)速n=133r/min,求得該工步的實際鏜削速度為v=nd/1000=133××179.2/1000=74.84 m/min。 3、工步3—精鏜 （1）背吃刀量的確定 精鏜余量為0.7 mm，可一次走刀加工完成，所以ap= 0.7/2= 0.35mm （2）進給量的確定 查表選取f=0.15mm/r （3）鏜削速度的計算 查表選取v=60m/min,由n=1000v/d=1000×60/×179.9=106.22r/min 選主軸轉(zhuǎn)速n=133r/min,求得該工步的實際鏜削速度為v=nd/1000=133××179.9/1000=75.13m/min。 二、時間定額的計算 時間定額的計算（略） 第八節(jié) 編寫工藝文件 表3-3箱蓋機械加工工藝過程卡 機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 WLJSQ25 零件圖號 WLJSQ25-09-25 產(chǎn)品名稱 渦輪減速器 零件名稱 蝸輪減速器箱體 共1 頁 第 1頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 準終 單件 10 鑄造 鑄造毛坯 鑄 20 清砂 清除澆注系統(tǒng)、冒口、型砂、飛邊、毛刺 鑄 30 熱處理 人工時效 鑄 40 油漆 噴涂底漆 鑄 50 劃線 1. 以直徑180毛坯孔為基準，找正，墊平。劃出底面加工線，同時劃出左右突臺的加工線，并打上樣沖眼。 2. 以底面加工線為基準，劃出頂面加工線，打上樣沖眼。 金 高度游標卡尺、90度角尺 60 粗刨 1.頂面放平在工作臺上，用劃針盤找平四周線條互平，加緊，刨頂面。 2. 工件翻身，底面吸平工作臺面，夾緊，粗刨頂面。 金 B2010A 游標卡尺 70 精刨 1.頂面放平在工作臺上，加緊，精刨底面至工序尺寸。 2. 工件翻身，底面吸平工作臺面，夾緊，精刨頂面至工序尺寸。 金 B2010A 80 粗銑 1工件以底面底面為精基準，壓緊工件，銑尺寸215兩側(cè)面突臺。 金 X245 游標卡尺 90 半精銑 1工件以底面底面為精基準，壓緊工件，銑尺寸215兩側(cè)面突臺至214.5。 100 精銑 1工件以底面底面為精基準，壓緊工件，銑尺寸215兩側(cè)面突臺至工序尺寸。 110 粗鏜 1工件以底面底面為精基準，壓緊工件，兼顧中心與地面高度185尺寸，粗鏜直徑180的孔至178。 T618 游標卡尺、內(nèi)徑千分尺、 120 半精鏜 1工件以底面底面為精基準，壓緊工件，兼顧中心與地面高度185尺寸，粗鏜直徑180的孔至179.2 130 精鏜 1工件以底面底面為精基準，壓緊工件，兼顧中心與地面高度185尺寸，精鏜直徑180的孔至工序尺寸 金 T618 140 鉆 夾緊工件，鉆M6、M8、M16螺紋底孔。 金 Z3050 150 攻絲 夾緊工件，攻絲M6、M8、M16螺紋。 Z3050 160 檢 綜合檢查 金 170 入庫 清洗，上油，入庫 設(shè)計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 舉例：其中一步直徑為180的孔精鏜工序如下：