机械制造工艺学程设计说明书

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1、11.1.零件的分析零件的分析1.11.1 零件的作用零件的作用减速器箱体零件图采用了主视图、俯视图、左视图表述其结构。在图上标注出了箱体的制造尺寸。其中，主视图为半剖视图，主要表述零件的内部结构和主轴孔的相对位置。俯视图主要表述检查孔和其螺孔。左视图主要表述零件的外形轮廓、螺钉的相对位置及表面粗糙度。从主视图可以看出，箱体上有多个轴空和螺孔组成及其各部分的尺寸。从俯视图上可以看到检查孔的相对位置及尺寸和螺孔的分布情况和尺寸。从左视图可以看出主轴孔的大小及相对位置，也可以看到连接轴承端盖的螺孔的位置和尺寸。减速器箱体为各个零件提供支撑框架，避免外围环境对零部件的腐蚀和作为润滑油的容器对零部件进

2、行润滑。其中 180 的孔用于安装输出轴的轴承，90 用于安装输入轴的轴承。1.21.2 零件的工艺分析零件的工艺分析（1）900+0.027 孔，1800+0.035 孔都具有较高的尺寸精度（查附表 1标准公差数值可知均介于 IT6 和 IT7 之间）和位置精度（同轴度 0.05，0.06 和垂直度 0.06）要求，表面粗糙度 Ra 的值均为 3.2m，内孔表面粗糙度 Ra 的值均为 1.6m，是加工的关键表面。（2）4M6，4M16，8M8 螺纹孔尺寸精度要求较低（未标注公差等级） ，表面粗糙度 Ra 的值均为 12.5m，箱体上下表面的表面粗糙度 Ra 为 12.5m，是加工的次要表面。

3、（3）其他表面均为不加工表面。2.2.零件的生产类型零件的生产类型2.12.1 生产纲领生产纲领根据任务书已知：（1） 产品的生产纲领为 Q=300 台/年。（2） 每台产品中箱体的数量 n=1 件/台。（3） 减速箱体的备品百分率为 a=8%（4） 减速箱体的废品百分率为 b=0.8%2减速箱体的生产纲领如下：N=Qn（1+a） （1+b）=300x1（1+8%） （1+0.8%）=327（件/年）2.22.2 生产类型及工艺特征生产类型及工艺特征小型涡轮减速器箱体属于减速器类型。由此根据附表 2机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点可确定，小型涡轮减速器箱体属于轻型机械。根据其生产纲领

4、（327 件/年）及零件类型（小型机械） ，由附表 2 可查出，小型涡轮减速器的生产类型为小批量生产工艺特征见表 2-1。表 2-1 小型涡轮减速器箱体的生产纲领和生产类型生产纲领生产类型工艺特征327 件/年小批量生产(1)毛坯采用木模手工造型(2)通用机床按机群式排列(3)工艺装备采用通用夹具，标准附件或组合夹具(4)工艺需编制详细的加工工艺过程卡片和工序卡片(5)生产效率低、成本较高,对操作工人的技术要求较高3 3 毛坯的确定毛坯的确定3.13.1 确定毛坯类型及其制造方法确定毛坯类型及其制造方法有附表 5常用毛坯类型可知铸铁材料的零件只能采用铸造的方法制造毛坯，一般用于小批量生产，根据

5、其制造材料（灰铸铁 HT200）可以确定。毛坯的类型为铸铁件。根据减速器箱体的材料，查附表 2机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点可得出，小型涡轮减速器的毛坯采用木模手工造型的铸造方法。3.23.2 估算毛坯的机械加工余量估算毛坯的机械加工余量根据箱体毛坯的最大轮廓尺寸（290X135）和加工表面的基本尺寸，查附表 6铸件的机械加工余量 （按中间等级 2 级精度查表）可得，顶面的机加工余量为 6.5，底面及侧面的机械加工余量为 5.0。各加工表面的机械加工余量统一取 6.5。查附表 9铸3件的尺寸偏差可得出，箱体毛坯的尺寸偏差为1.53.33.3 绘制毛坯简图绘制毛坯简图图 3-1 毛坯

6、简图4.4.定位基准的选择定位基准的选择4.14.1 选择精基准选择精基准经分析零件图可知：根据基准统一原则，以 180 孔的端面及下底面为精基准，这样可以保证装配面 8 个 M8 的螺纹孔的平行度和上平面 4 个 M6 的螺纹孔的垂直度，以及利于保证 90 孔与 180 孔的垂直度。此外，这一组定位基准定位面积较大，工件的装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简单4图 4-1 小型涡轮加速器精基准 根据基准重合原则，选择主轴端面作为定位基准的平面，有利于提高箱体各主要表面的相互位置精度，也保证了与电机配合的精度！4.24.2 粗基准的选择粗基准的选择选择箱体 90 孔的两端面及下底面作为粗基

7、准，夹紧上下底面，粗铣 C,DE,F 四个面，夹紧 E,F 面，粗铣 A,B 面，这样可以较好地保证 180 的轴孔和其它支承孔的加工余量均匀，能较好地保证各孔的轴线与箱体不加工内壁的相互位置，避免装入箱体内的齿轮、轴套等旋转零件在运转时与箱体内壁相碰。图 4-2 小型涡轮减速器粗基准55 5 拟定机械加工工艺路线拟定机械加工工艺路线5.15.1 选择加工方法选择加工方法根据加工表面的精度和表面粗糙度要求，查附表 13内圆表面加工方案及附表14平面加工方案和附表 27攻螺纹前钻孔用麻花钻直径 ，可得箱体各部分的加工方案，详见表5-1。表 5-1 各表面的加工方案加工表面精度要求表面粗糙度加工方

8、案孔 900+0.027 孔1800+0.035IT6- IT7 1.6粗镗-半精镗-精镗孔 900+0.027 孔1800+0.035 的外端面_3.5粗铣-精铣上下表面_12.5粗铣各螺母孔_钻孔 M6d=5；M8d=6.8；M16d=145.25.2 拟定机械加工工艺路线拟定机械加工工艺路线1. 划分加工阶段根据表2-2 和相关知识可知，涡轮减速器箱体主要表面的加工可划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。2. 组合工序由于减速器箱体为小批量生产，组合工序按工序分散原则。3. 安排加工顺序根据机械加工的安排原则，先安排基准和主要表面的粗加工，然后再安排基准和主要表面的精加工。4. 初步拟

9、定工艺路线根据上述分析，初步拟定以下加工工艺路线方案，见表5-2表5-2工序号工序名称 工序内容加工设备10检验外协毛坯检验（已经过人工时效处理）620刷油漆外表面刷油漆30粗铣粗铣孔900+0.027 孔1800+0.035 的各个端面以及上下两表面X5030A 铣床40精铣精铣孔900+0.027 孔1800+0.035 的各个端面X6132 铣床50粗镗粗镗孔900+0.027 孔1800+0.03 及孔900+0.02 的内端面T617A 镗床60精镗精镗孔900+0.027 孔1800+0.035T617A 镗床70钻孔钻4M16，8M8，4M6的螺纹孔Z3032 钻床80去毛刺去脱

10、边毛刺，吹铁屑90终检按检验工序的卡片的要求检验6 6 加工余量及工序尺寸的确定加工余量及工序尺寸的确定 6.16.1 确定确定9090孔的加工余量及工序尺寸孔的加工余量及工序尺寸已知：（1）90 孔的加工过程如图 6-1 所示； 毛坯 粗镗 半精镗 精镗图6-190 孔的加工过程（2）毛坯尺寸及其偏差D毛坯=771.0（由表9铸件的尺寸偏差查的）；（3）粗加工序尺寸及其公差D粗=860+0.35（4）半精加工序尺寸及其公差D半精=890+0.140。（5）精加工序尺寸及其公差D精=900+0.027表13 切削加工的加工余晕经验参考值得出，半精加工的加工余量经验值是1-72 ，精加工的加工余

11、量经验值是0.1 - 0.8 。考虑到精镗与半精镗90 孔在同一工序同一次装夹的情况下完成，精镗半精镗不存在定位误差，以及精镗的加工余量可以取小值，所以精镗900+0.027孔的单边加工余量取0.5 ，半精镗单边加工余量取1.5 。内孔的尺寸及表面精度的确定，可参考附表11 内圆表面加工方案。表中“粗镗（粗扩）半精镗，精镗”的经济精度为IT7 IT8级，表面粗糙度Ra为0.8 -1.6m。根据工序尺寸和公差等级，查附表1标准公差数值得出精镗，半精镗900+0.027孔的工序尺寸偏差，按“人体原则”标注。900+0.027 孔的加工余量及工序尺寸见表6-1 。表6-1工序基本尺寸工序双边余量公差

12、等级偏差尺寸及其公差表面粗糙度毛坯D1=77Z1=26.5=131.0771.0 L=46粗镗D2=86Z2=24.5=9IT12+0.350860+0.35L=41.56.3-12.5半精镗D3=89Z3=21.5=3IT10+0.1400890+0.1401.6-3.2精镗D4=90Z4=20.5=1IT7IT8+0.0270900+0.0270.8-1.66.26.2 确定确定180180外圆的加工余量及工序尺寸外圆的加工余量及工序尺寸已知：（1）毛坯尺寸及其偏差D毛坯毛坯=1671.2（由表9铸件的尺寸偏差查的）；（2）粗加工序尺寸及其公差D粗粗=1760+0.16（3）半精加工序尺寸

13、及其公差D半精半精=1790+0.040。（4）精加工序尺寸及其公差D精精=1800+0.035表13 切削加工的加工余量经验参考值得出，半精加工的加工余量经验值是1-2 ，精加工的加工余量经验值是0.1 - 0.8 。考虑到精镗与半精镗180 孔在同一工8序同一次装夹的情况下完成，精镗半精镗不存在定位误差，以及精镗的加工余量可以取小值，所以精镗180孔的单边加工余量取0.5 ，半精镗单边加工余量取1.5 。内孔的尺寸及表面精度的确定，可参考附表11 内圆表面加工方案。表中“粗镗（粗扩）半精镗，精镗”的经济精度为IT7 IT8级，表面粗糙度Ra为0.4 -0.8m。根据工序尺寸和公差等级，查附

14、表1标准公差数值得出精镗，半精镗900+0.027孔的工序尺寸偏差，按“人体原则”标注。900+0.027 孔的加工余量及工序尺寸见表6-2 表6-2工序基本尺寸工序双边余量公差等级偏差尺寸及其公差表面粗糙度毛坯D1=167Z1=26.5=131.21671.2 L=46粗镗D2=176Z2=24.5=9IT12+0.1601760+0.16L=41.56.3-12.5半精镗D3=179Z3=21.5=3IT10+0.04001790+0.0401.6-3.2精镗D4=180Z4=20.5=1IT7IT8+0.03501800+0.0350.8-1.66.36.3确定上下表面的加工余量及工序尺

15、寸确定上下表面的加工余量及工序尺寸已知：（1）上下表面的加工过程如图 所示；（2）毛坯尺寸及其偏差H=3031.5（由表9铸件的尺寸偏差查的）；（3）粗加工序尺寸及其公差H=2907 7 设计总结设计总结经过三周的时间，在全组分工合作下顺利完成了机械制造工艺学的课程设计，心里有种踏实的成就感，在做课程的设计的过程中，遇到了大家都棘手的问题，可是通9过讨论最终将问题得到解决，非常感谢张老师在这过程给予我们精心辅导！现在课程设计已经完成，虽然不够完美，还有许多需要改进的地方，但是回想起我们小组做课程设计的过程，感觉受益匪浅，一份看着很难的的题目，可是大家围在一起逐步分析讨论，再分工各自负责自己的板块，经过一些时间，大家合在一起就差不多成了一份完整的课程设计，这种分工合作做课程设计的方式，不仅让我学习到了知识，让我们讲课程设计做的更好，也让同学们之间增加了很多沟通接触了解的机会。平时上课学习了关于机械工艺的一些零散的知识，通过课程设计将平时学习的知识整合起来了，也对机械工艺有了更加深刻的认识。将理论知识和实际生产结合起来学习，在实际中运用理论知识，再用理论知识去解决实际问题，真正的做到学以致用，做课程设计就是一个很好的方式！111213142参考文献1 王先逵 机械制造工艺学第2版 机械工业出版社；2 相关工艺及参数附表。