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1、小型整体箱体三维造型及数控加工工艺摘 要齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它是由齿轮、轴、轴承及箱体组成的减速装置，用于原动机和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递扭矩的作用。齿轮减速器的特点是效率高、寿命长、维护方便，因此应用广泛。本设计讲述了机械的传动装置二级圆柱齿轮减速器的设计过程及其CAD/CAM设计。首先进行了传动方案的拟定选择V带和同轴式二级圆柱齿轮减速器为传动装置，然后进行减速器和v带的设计计算（电动机的选择、V带设计、齿轮传动设计、轴的结构设计、选择并验算联轴器、键的选择和校核和轴承的润滑等内容）运用AutoCAD软件进行齿轮减速器的二维平面设计，完成齿轮减速器的二
2、维零件图绘制和装配图的绘制。采用三维Proe绘制组装减速器并进行CAM设计。关键词：齿轮啮合；轴传动；传动比；传动效率CAD/CAM设计AbstractGear drive is the most widely used modern machinery. It is a speed reducer composed of gear, shaft, bearing and box body, motivation and work for the original machine or actuator, matching speed and torque transfer function.
3、 The gear reducer is characterized by high efficiency, long service life, convenient maintenance, so it is widely used.The design process and its CAD/CAM design the design on the transmission - two cylindrical gear reducer machinery. Firstly, the development of transmission scheme selection for V ba
4、nd and the coaxial two cylindrical gear reducer for transmission device, then the device and V reducer design calculation ( the choice of motor, V design, gear design, shaft design, selection and checking the coupling structure, selection of the key and check and bearing lubrication etc. ) planar de
5、sign of gear reducer using AutoCAD software, and the assembly drawing finished drawing of gear reducer 2D part drawing. The 3D Proe drawing assembly reducer and CAM design.Keywords:drive shaft; transmission ratio; transmission efficiency of CAD/CAM22 目 录绪 论1第一章 减速器箱体设计21.1 减速器箱体的结构设计21.2 减速器箱体工艺分析51
6、.2.1 工艺分析51.2.2 制造方式及毛坯选择61.3 Proe 减速器箱体建模61.4 减速器箱体的附件选择71.4.1 窥视孔和视孔盖71.4.2 通气器71.4.3 轴承盖71.4.4 定位销71.4.5 油面指示装置71.4.6 油塞71.4.7 起盖螺钉81.4.8 起吊装置8第二章 减速器箱体CAM设计92.1 减速器箱体的工艺规程设计92.1.1 基准选择92.1.2 制定工艺路线92.1.3 选择加工设备及刀、夹具、量具92.1.4 加工工艺设计102.2 pro-E数控加工数据的基本设置112.3 建立制造模112.4 创建毛坯122.5 操作参数设置13第三章 数控加工
7、程序设计163.1刀具轨迹163.2程序清单163.2.1减速箱顶面加工163.2.2减速箱侧凸台面加工163.2.3减速箱盖板孔及轴承孔加工173.2.4减速箱轴承孔加工19第四章 总结214.1 结论214.2不足之处及未来展望21参考文献23致 谢24II绪 论减速器广泛运用于机械行业中，用于调整传输速率、输出力矩，为各种终端设备提供动力。箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。 减速器由传动零件（齿轮或蜗杆）、轴、轴承、箱体及其附件所组成。在设计减速器机械加工工艺过程时要合理选择加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩提高加工精度，来提高减速器加工精度，保
8、证加工质量。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。所以对减速器箱体的加工非常重要。齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它是由齿轮、轴、轴承及箱体组成的减速装置，用于原动机和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递扭矩的作用。齿轮减速器的特点是效率高、寿命长、维护方便，因此应用广泛。毕业设计是我们大家在大学学完全部基础课和专业课后的一次全面的、深入的、综合性的总复习，也是一次很重要的理论联系实际的训练，更是对大学四年课程学习的检验。这次毕业设计将对今后的工作与学习产
9、生重要的影响，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位，对此，我很重视这次机会，并且很认真地全身心地投入其中。 本课题目的：为了提高学生的动手能力以及对流行的PRO-E软件实际操作运用能力，我们进行了本次课程设计，通过对本次课程设计的学习，可以使学生具备平面设计和三维造型的基本能力以及严谨细致的工作作风和认真负责的工作态度，掌握三维实体造型的基本操作，为今后专业课的学习打好基础。任务：进行数据计算，传动方案设计和传动零件设计，以及设计装配草图。能够用Auto CAD绘制二维的工程图纸，了解工程图纸的一般要求和格式。了解PRO-E的主要功能，把握PRO-E用于建模的基本操作。能很好的运用PR
10、O-E进行建模、装配。减速箱体CAD/CAM设计。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后更好地工作，学习打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计中难免有许多不足之处，恳请各位老师和同学们给予指正。 第一章 减速器箱体设计1.1 减速器箱体的结构设计 减速器箱体在整个减速器中的作用是起支撑和连接作用的，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。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。变速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄
11、，外部为了增加其强度加有很多加强筋。有精度较高的多个平面、轴承孔，螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。减速箱体共有两组主要的加工方面，他们相互间有一定的关联和要求。减速箱体结构复杂、加工面多、技术要求高、机械加工的劳动量大。因此箱体结构工艺性对保证加工质量、提高生产率、降低生产成本有重要意义。毛坯的选择由于减速器箱体的外形与内形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用的，综合考虑，抗拉强度小于200MPa，所以我们可以选用灰口铸铁（HT200），因为铸铁中的碳大部分或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，加上它熔化
12、配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件，又由于含有石墨，石墨本身具有润滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油，使铸件有良好的耐磨性。此外，由于铸件中带有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨能力进一步提高，这对于制备箱体零件具有重要意义。综合考虑，多采用灰铸铁为材料HT200。本设计采用表1-1中主要结构尺寸数据与表1-2中的相关位置尺寸。表1-1 减速器箱体的主要结构尺寸名称符号计算公式结果/mm箱座壁厚10箱盖壁厚10箱盖凸缘厚度15箱座凸缘厚度15箱座底凸缘厚度b225地脚螺钉直径M20地脚螺钉数目查手册4轴承旁连接螺栓直径M16盖与座连接螺栓直径=（0.50.6）M12轴承端盖螺
13、钉直径=（0.40.5）M10视孔盖螺钉直径=（0.30.4）M8定位销直径=（0.70.8）M8M，M，M至外箱壁的距离查手册表43262218M，M，M至凸缘边缘距离查手册表43242016外箱壁至轴承端面距离=+（58）47箱盖，箱座肋厚28.5轴承端盖外径+（55.5）120（1轴）120（2轴）190（3轴） 表1-2 减速器零件的位置尺寸名称代号荐用值/mm结果/mm低速级齿顶圆至内箱壁距离1.212小齿轮端面至箱体内壁的距离12轴承端面至箱体内壁的距离81210旋转零件间的轴向距离101515高速级大齿轮顶圆至底速轴表面的距离低速级大齿轮顶圆至箱体底面内壁的间距305040箱底至
14、箱底内壁的距离 20减速器中心高H+189箱体内壁至轴承座孔外端面的距离L157箱体内壁轴向距离L2由图确定196.5轴承座孔外端面间距L3由图确定310.51.2 减速器箱体工艺分析1.2.1 工艺分析由毛坯选择可知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性。分析减速器箱体零件图，该零件上的主要加工面有4个。图1-1减速器箱体零件图（1）减速箱顶面其尺寸为100320，要求加工完成后其粗糙度为3.2，考虑到数控机床的精度较高，只需粗铣即可满足要求。（2）减速箱轴承孔及盖板侧面其中盖板孔要求加工完成后其粗糙度为3.2，轴承孔要求加工完成后其粗糙度为1.6，故决定先对其进行精铣，然后再单独对轴承孔精铣。（3）减速箱轴承孔侧面轴承孔要求加工完成后其粗糙度为1.6，故决定对轴承孔先进行粗铣，然后精铣。（4）减速箱侧凸台要求加工完成后其粗糙度为6.4，仅需对凸台进行粗铣。查数控机床技术资料中有关机床能达到的精度可知，上述加工要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。1.2.2 制造方式及毛坯选择根据零件的材料HT200确定毛坯为铸件，其生产类型为中批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及445，35，25等孔均需铸出，故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。铸造时，需加工平面留2mm的加工余量
