减速器箱体的加工工艺设计机械高分毕业论文

减速器箱体的加工工艺设计完成日期：_指导教师签字： 评阅教师签字： 答辩小组组长签字： 答辩小组成员签字： 摘 要减速器是通过齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数改变为所需要的回转数，并获到较大转矩的一种用来传递动力的机构。在减速器中起着支持和固定轴组件的减速器箱体，对于保证轴组件运转精度、润滑及密封的可靠都起着重要作用。因此减速器箱体的加工工艺的不断完善对于减速器的使用有着很重要的作用。本文进行了对减速器箱体的加工工艺的设计。要对减速器箱体的加工工艺进行细致全面的设计，必须通过制造毛坯采用的形式、选择定位基准、拟定减速器零件加工的工艺路线、通过确定机械生产加工的余量、工序尺寸及制造毛坯的尺寸，以及确定减速器的切削用量及加工的基本工时等方面来设计。通过对减速器箱体加工工艺分析设计，提高减速器箱体制造的加工的工艺的水平，促进减速器箱体制造产业的进步。关键词：减速器；加工工艺；箱体 减速器箱体的加工工艺设计IAbstractThe reducer is the speed converter through the gear, the motor (motor) of the number of rotation to the number of the required rotation, and was a kind of large torque used to transfer power mechanism. Reducer box in the reducer plays a support and fixed axis components, ensure the shaft assembly operation accuracy, good lubrication and reliable sealing and other important role. So the process of the reducer box of the continuous improvement of the use of the reducer has a very important role.The design of the processing technology for the reducer box is carried out in this paper. Determine manufacturing the blank form, select the locating datum, drawn up by deceleration parts machining process, mechanical production and processing of the margin, process dimension and blank manufacturing size determine, determine the deceleration device of cutting parameters and machining man hour and so on, to conduct a more comprehensive design to reduce the speed reducer box body processing technology. Through the analysis and design of the gearbox processing technology, improve the process level of the reducer box manufacturing, and promote the progress of the manufacturing industry of the reducer box.Keywords: reducer；processing technology；box 目 录1 绪论 .11.1 课题的研究背景及意义 .11.2 减速器的研究现状 .11.3 本文的主要研究内容 .22 减速器箱体的结构和工艺分析 .32.1 箱体的结构分析 .32.2 零件加工的技术要求 .42.3 箱体的毛坯种类 .42.4 箱体的工艺性分析 .53 铸造工艺设计 .63.1 工艺分析 .63.2 工艺方案的确定 .63.3 工艺参数 .74 减速器箱体的加工工艺设计 .114.1 加工工艺的设计 .114.1.1 设计原则 .114.1.2 步骤和内容 .114.2 基准的选择 .114.2.1 工艺基准 .114.2.2 定位基准的选择 .124.2.3 表面加工方法的选择 .124.3 加工工艺路线的拟定 .134.4 加工余量的确定及工序尺寸计算 .154.5 工艺卡片（见附加页） .24结论与展望 .25参考文献 .26致 谢 .27减速器箱体的加工工艺设计01 绪论1.1 课题的研究背景及意义减速器是通过齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数改变为所需要的回转数，并获到较大转矩的一种用来传递动力的机构 1。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速器是使用最普遍的机构。箱体质量约占减速器总质量的 50%。因此，箱体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗、质量及成本等有很大影响。通过对减速器箱体加工工艺分析设计，提高减速器箱体制造的加工的工艺的水平，促进减速器箱体制造产业的进步。减速器箱体的的设计工艺是否完好，对减速器运行时的加工效率和配合精度影响很大。特别是现代工艺对减速器的要求越来越高，已经运用于各种场合，很多工业设备对其运用非常重要。减速器应用的广泛，正好是对减速器加工生产的质量的更高要求的一个推动。对其加工的工艺非常重要。1.2 减速器的研究现状及类型和应用在国外，欧洲和日本的企业凭借生产的减速器使用寿命长，可靠性好较国内企业一直处于减速器制造的领先地位，他们主要是因为工作过程中应用的材料和制造加工工艺方面占据优势。但国外的减速器，还是主要以定轴传动为主，尚未解决好体积和重量等问题。国外的几家减速器制造的知名企业均登陆中国境内，在天津均设有其生产企业和基地，以此辐射全国的市场，他们利用了我国的廉价资源，看好中国机械工业近几年的落后现状和今后发展的市场前景，看好国内市场。它们凭借先进的装备、超前的技术、雄厚的资金和生产大规模的优势，同国内的企业进行市场竞争，已经在高档产品方面占据了优势。近年来，随着绿色节能的提倡，国际产业环境也向着绿色节能高效的方向发展，改变陈旧的生产模式，发展高净化、低耗能、高附加值的绿色集约型经济增长方式。我国传统的减速器一直跟不上国际同类产品发展的趋势，主要是因为生产方式都是按照单台套设备，设计和要求也都是根据单台套设备进行设计的，这样子造成了零部件相互差异大、与其他减速器的互换性能差，从而造成生产周期长，制造成本很高。国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主。材料品质和加工工艺水平上还需不断改进和提高，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。目前全球的行业都在向着产业清洁、环保、低耗、高效、柔性变化发展，但是我国在这些方面还不能进行更好的适应市场的变化，主要是因为国内工业产业起步较晚，技术和设备减速器箱体的加工工艺设计1跟不上国际要求，还需靠国外的进行生产发展。现在的减速器正向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的特点在进行着革命性的变化。我国信息化、节能化的生产减速器的技术还没有完全摆脱对国外技术的依赖。不管是船舶、机车各类交通工具，建筑、生产加工中用的重型机械，还是工厂使用的加工机器以及自动化生产线上的生产设备，再到日常生活中常用的家电等等，几乎在各种各样的机械的传动系统中都可以见到减速器的存在。减速机是降低转速，增加转矩的一种相对精密的机械。它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途 2。按照他用来传递的介质类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器，如图 1-1、1-2、1-3；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照传递用的齿轮的类型可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。图 1-1 齿轮减速器 图 1-2 蜗杆减速器 图 1-3 行星齿轮减速器1.3 本文的主要研究内容本文通过确定毛坯的制造形式、定位基准的选择、拟定零件加工的工艺路线、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定、确定切削用量及基本工时等，对减速器箱体的加工工艺进行全面的设计，通过查阅机械加工工艺相关资料，制定加工工艺路线，确定加工方案，选择机床刀具，分析计算切削用量等加工参数，完成机械加工工艺说明书。根据说明书计算所得方法和数据，填写机械加工工艺规程卡片、机械加工工艺卡片、机械加工工序卡片，并绘制对应的工序简图。减速器箱体的加工工艺设计22 减速器箱体的结构和工艺分析2.1 箱体的结构分析减速器箱体的加工工艺设计3图 2-1 箱体零件图箱体为一级减速器箱体，外廓尺寸为 230x104x80 mm，采用分离式，分箱座，箱盖，二者采用螺栓连接，为保证箱体上安装轴承和端盖的孔的正确形状，两个零件的孔是合在一起加工的，装配时它们之间采用推销定位，销孔钻成通孔，便于拔销。箱座下为油池，内装有机油，供齿轮润滑。齿轮和轴承采用非润滑方式，油面高度通过油面观察结构观察，通气塞为排放箱内的挥发气体。拆去小盖可视察齿轮磨损情况或油污多少。为了方便运输，箱体的两边要有四个成钩状的加强肋板。箱体前后要对称，将两个齿轮相互啮合，放在在该对称面上，轴承和端盖要对称分布在齿轮两侧。为了方便油池的清洗，在放油时能够清理净油，油池底部要保留有一定的斜度，并且要留有低于油池底面的放油螺塞。2.2 零件加工的技术要求（1）箱体加工部位多为平面和孔系，其结构复杂，精度要求高加工时注意基准的选择及加紧力。（2）箱体为铸件，铸件必须经过时效处理，以消除应力。（3）镗孔时，为了增加杆的刚性，提高加工精度，要在可能的情况下尽量采用支撑镗削方法。对于直径较小的孔应采用钻，扩，绞的方法加工。（4）为提高孔加工精度，应将粗镗，半精镗，精镗分开。（5）孔尺寸精度的检验，使用内径千分尺或内径千分表进行检验。（6）为了保证同轴各孔的同轴度，可以在已加工孔上安装导向套进行加工其它的方法。2.3 箱体的毛坯种类毛坯是零件生产过程的一部分。在确定毛坯时，为了既不影响的毛坯的经济性，又不影响到机械加工的经济性，要根据加工零件的技术要求、结构特点、材料和生产纲领等，又要考虑热加工方面兼顾冷加工方面的要求，以便既能合理的确定毛坯的种类、毛坯的制造方法、毛坯的形状和尺寸，又能降低零件的制造成本。有铸件、段件、冲压件、型材和焊接件等几种常用的毛坯种类。如铸铁材料毛坯均为铸件，钢材料毛坯一般为锻件或型材等。依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简减速器箱体的加工工艺设计4单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。2.4 箱体的工艺性分析为了保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本，结构较复杂、加工面广、技术要求高、机械加工的劳动量大的减速器箱体结构工艺性有着重要意义。本箱体加工保证要加工孔的孔轴配合度为 H7，表面粗糙度为 Ra 小于 3.2um，圆度为 0.0175mm，垂直度为 0.08mm，同轴度为 0.02mm。其它孔的表面粗糙度为Ra 小于 12.5um，锥销孔的表面粗糙度为 Ra 小于 6.3um。上端面表面粗糙度为 Ra小于 3.2um，箱体表面粗糙度为 Ra 小于 12.5um。由于加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大箱体结构形状比较复杂，箱体加工的基本孔要分为加工工艺性最好的通孔和相对较差的阶梯孔两类。加工比较困难的箱体内端面，应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径，对于尺寸过大的内端面，需采用专用径向进给装置。箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，以减少加工中的换刀次数。因为减速器要大批量生产，通常采用机器加工，所以选用容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好的铸铁，大多数箱体零件也都选用 HT20-40 的铸铁。因为毛坯才用铸铁铸造，这样其精度将大为提高，所以在制造毛坯时预留的加工余量可以适当的减少。鉴于铸铁的优势，所以本箱体也将才用铸铁来制造毛坯。为了不影响齿轮啮合精度，避免在工作时候产生噪音和震动，为了使轴的装配能相对简单，在齿轮啮合孔系之间，预留一定的传动齿轮副的中心距允差和齿轮啮合的精度的孔距，能减少轴承的磨损和发热，使轴的运转情况更加良好，使齿轮的使用寿命得到延长，使机器能保持较长时间较高的精度延长正常工作的时间。一般都是采用装配或加工中的定位基准面来作为加工箱体的主要平面。来确保不影响箱体与机器总装时的相对位置和接触刚度，以及箱体在加工过程中的