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1、内 容 摘 要 制造业的发展水平标志着一个国家或地区的经济实力、科技水平和国防实力。国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力的竞争。机械制造的方式与种类很多,在现代机械生产中,箱体占有重要的地位，它是各种 生产设备必不可少的组成零部件，也是用来衡量一个产品的质量好坏的一个方面，是用于保护和润滑传动的重要零件。本文详细介绍了一级减速器箱体的制造过程及其加工工艺过程。减速器的种类繁多，它包括有蜗轮蜗杆减速器、直齿轮减速器、圆柱齿轮减速器、斜齿轮减速器等。在机械行业中有举足轻重的作用。本文根据一级减速器的箱体零件图，从它的材料着手，到一般的箱体的成型方法中找出减速器的箱体成型的最佳方案，在到箱体时效
2、处理的选择确定。因为该课题为减速器的箱体加工工艺，所以没有设计减速器的所有部件，根据课题拟定了减速器内两齿轮的中心距，绘制箱体零件图。通过箱体材料的性能及国际标准确定加工尺寸和需要达到的精度要求。最后计算各个加工部分的切削相关参数，选择工装夹具、刀具量具，编写工艺卡片。在设计过程中，注重对基础知识的掌握，和有关减速器的知识的积累，通过对以往的箱体加工知识的了解掌握，力求在设计中有所创新。关键词： 砂型铸造 时效处理 工序 工艺卡目 录第一章概述3一、减速器箱体机械加工工艺设计的目的、内容31、设计目的32、设计内容3二、减速器箱体机械加工工艺设计的方法和步骤41、熟悉题目收集相关资料42、确定
3、箱体类型和绘制箱体图43、参数的验算44、装夹定位，量具辅料的选择45、编写工艺卡片5第二章 成型工艺设计5一、材料成型工艺选择51、箱体成型选择原则52、箱体成型方法的确定53、砂型造型材料的基本要求64、确定铸造箱体的材料及其牌号7二、时效处理91、时效处理的目的92、时效处理的选择及分类9第三章 箱体加工工艺及参数计算101、箱体图：102、基准的选择113、减速器箱体尺寸的确定124、箱体尺寸公差与机械加工余量的确定135、公差等级的确定156、确定最小铸出孔157、机床的选择168、工艺装备169、加工工序的划分16结束语28主要参考文献28 第一章概述一、减速器箱体机械加工工艺设计
4、的目的、内容1、设计目的箱体机械加工工艺设计是机械专业所学知识的综合运用的一个重要实践环节，其目的在于通过对减速器的整体结构、制造工艺以及对箱体加工工艺的设计；图纸的绘制和编写工艺卡片、技术文件等多方面得到综合训练；并对学过的基本知识、基本理论和基本技能进行实践运用。2、设计内容箱体加工工艺，本着有利于掌握加工工艺设计，达到设计目的和要求，从而完成本次毕业设计课题，设计内容包括：（1） 造型方式及材料的选择根据箱体结构形状，用途，性质及材料的物理性能，化学性能，加工性能，工艺性能等要求选择。（2） 时效处理根据材料性能、加工技术要求和设备使用技术要求，选择时效方式。（3） 加工箱体图的绘制 由
5、于是箱体加工工艺设计，拟订为一级传动的一个中心距来绘制箱体图形。（4） 加工装设备、切削用量、切削速度的要求及选择根据箱体加工要求和机械设备，刀具的材料来确定相关参数，选择加工尺寸的精度。（5）编写工艺卡片 根据各加工工序和箱体技术要求，编写工艺卡片。二、减速器箱体机械加工工艺设计的方法和步骤1、熟悉题目收集相关资料设计开始，首先要明确设计的目的和要求，查阅收集与其有关的各种技术资料，其中包括书籍，设计图纸和参考手册等。并对设计中的参数进行分析。力求作到理解消化，从而在设计中有所创新。2、确定箱体类型和绘制箱体图根据课题要求拟订减速器内齿轮中心距，再根据要求绘制一级齿轮减速器箱体图。绘制时要充
6、分注意结构和工艺性。3、参数的验算在确定尺寸和位置后，根据材料的性能和加工要求，确定加工方法和计算各部分切削参数。4、装夹定位，量具辅料的选择确定加工机床型号、确定夹具、量具、辅料。并与毛坯制造厂家协调，确定毛坯制造图。5、编写工艺卡片根据计算的参数和工艺要求编写工艺卡。第二章 成型工艺设计一、材料成型工艺选择1、箱体成型选择原则根据箱体的结构形状的特点，物理性能、化学性能和力学性能的要求。根据受力分析，箱体只须承受内部构件的重力载荷和中等的冲击力载荷，其工艺性要求较高。在箱体成型制做时，应考虑箱体的结构尺寸、生产批量、生产条件和经济性等重要因素。确定成型方法时，在满足产品性能要求的情况下，应
7、尽量选择成本较低成型方法。2、箱体成型方法的确定根据箱体结构特点，和成型选择原则，铸造成型是箱体成型的最佳方案。它是将液态金属填充型腔成形，实用性强，铸造成型是优先选用的金属材料成形工艺性，它适合于耐磨性好，减振和形状复杂，以及其它方法难以成形的零件。其中砂型铸造工艺是铸造箱体的最佳工艺方案，适用性很强，应用最为广泛，是成本相对低的一种金属成型工艺，在材料成型方面有典型性。下表（2-1）为砂型铸造的特点：表2-1 类型特点项目砂型铸造零件材料任意形状任意重量/0.01-300000最小壁厚/3-6最小孔径/4-6致密性低-中表面质量低-中成本设备成本低-中模具成本低-中工时成本低-中生产 条件
8、操作技术高-中工艺准备时间几天-几周生产率（件/型*时）1中最小批量1-20产品列举缸体、带轮、箱体3、砂型造型材料的基本要求1） 型砂具有一定的强度，保证在造型、合型、搬运和浇铸过程中不变形，不损坏。2） 良好的透气性。在铸造过程中，液体金属凝结是产生气泡，在空气中也回带入气体，材料良好的透气性可以消除和减少铸造成形中的气孔。3） 对铸件收缩的可退让性。4） 具有一定的耐火度和化学稳定性。在浇铸过程中，产生大量的热，所以要求材料有较强的稳定性。5） 良好的工艺性。4、确定铸造箱体的材料及其牌号不同材料铸造时有用不同的轮廓尺寸，下表为各种材料铸造时的轮廓尺寸参考表（2-2）：合金种类铸件轮廓尺
9、寸200200-400400-800800-12501250-20002000碳素钢89111416-1820低合金钢8-99-1012162025高锰钢8-91012162025不锈钢8-1010-1212-1616-2020-25-灰铸铁3-44-55-66-88-1010-12球墨铸铁3-44-88-1010-1212-1414-16高碳铸铁22-表2-2附灰铸铁性能： 1、力学性能：常用灰口铸铁中具有石墨存在，使实际应力大大增加；另一方，在石墨尖角处易造成应力集中，使尖角处的应力远大于平均应力。所以，灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢。石墨片的数量越多、尺寸越大、分布越不均匀，对力学
10、性能的影响就越大。但石墨的存在对灰铸铁的抗压强度影响不大，因为抗压强度主要取决于灰铸铁的基体组织，因此灰铸铁的抗压强度与钢相近。其强度如图所示铸铁的抗拉强度与抗压强度2、其他性能：石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能，但给灰铸铁带来一系列其它优良性能。 1）良好的铸造性能 灰铸铁件铸造成形时，不仅其流动性好，而且还因为在凝固过程中析出比容较大的石墨，减小凝固收缩，容易获得优良的铸件，表现出良好的铸造性能。 2）良好的减振性 石墨对铸铁件承受振动能起缓冲作用，减弱晶粒间振动能的传递，并将振动能转变为热能，所以灰铸铁具有良好的减振性。 3）良好的耐磨性能 石墨本身也是一种良好的润滑剂，脱落在摩擦面上的石
11、墨可起润滑作用，因而灰铸铁具有良好的耐磨性能。 4）良好的切削加工性能 在进行切削加工时，石墨起着减摩、断屑的作用；由于石墨脱落形成显微凹穴，起储油作用，可维持油膜的连续性，故灰铸铁切削加工性能良好，刀具磨损小。参考灰铸铁的牌号、力学性能，根据箱体的用途和特点确定灰铸铁的牌号为HT200适宜。二、时效处理 1、时效处理的目的时效处理的目的是指稳定铸件各部分尺寸，消除工件的内应力，使工件在使用过程变形量减小，以改善工件的机械性能和使用性能。特别是铸件，内应力很大，变形大，必须作时效处理。2、时效处理的选择及分类时效处理包括人工时效、自然时效和共振时效三种。其中共振时效是调整振动频率，使铸件在具有
12、共振频率的激振力作用下，获得相当大的振动能量。在共振过程中，交变应力与残余应力叠加，铸件局部屈服，产生塑性变形，使铸件中的残余应力逐步松弛、消失。同时也使处在畸变晶格上的原子获得较大能量，使晶格畸变恢复，应力消失。具有显著的优越性有：时间短，费用低，功率小，一马力的振动器可处理50t以上铸件，省能源，无污染，机构轻便，易操作，铸件表面不产生氧化皮，不损害铸件尺寸精度该方法对箱、框类铸件效果尤为显著，所以箱体选用该时效处理方法最佳。第三章 箱体加工工艺及参数计算1、箱体图：箱体加工工艺设计，故并没有设计减速器部分，并按照以下箱体图进行加工工艺设计：2、基准的选择(1)粗基准的选择 虽然箱体类零件
13、一般都选择重要孔为粗基准，随着生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件装夹方式是不同的。该减速器为单件小批量生产，由于毛坯精度较低，一般采用划线找正装夹。(2)精基准的选择精基准的选择原则有：A:基准重合原则；B:基准统一原则；C：自为基准原则；D：互为基准原则；E：便于装夹原则。箱体加工精基准的选择与生产批量大小有关。该减速器为单件小批生产用装配基准作定位基准。符合基准重合原则，消除了基准不重合误差，单这种定位方式也有它的不足之处。刀具系统的刚度不足，当在箱体内部相应的部位设置镗杆导向支承时，由于箱体底部是封闭的，中间支承只能从箱体顶面的开口处把吊架伸入箱体内，每加工一件需装卸一次，且吊架刚
14、性差，制造安装精度较低，经常装卸也容易产生误差，增加辅助时间，因此这种定位方式只适用于单件小批生产。3、减速器箱体尺寸的确定根据箱体两轴的中心距尺寸为a=150mm。归纳尺寸如下表（3-1）所示。表3-1减速器箱体的主要结构尺寸名称符号计算及结果箱座壁厚&0.025a+18 &=8箱盖壁厚&10.02a+18 &1=8箱盖凸缘厚度b11.5&=1.58=12 b1=12箱座凸缘厚度b1.5&=1.58=12 b=12箱座底凸缘厚度b22.5&=2.58=20 b2=20地脚螺钉直径df0.036a+12=20 df=20地脚螺钉数目na250时，n=4轴承旁连接螺栓直径d10.75df=0.7520=18 d1=18盖与座连接螺栓直径d20.5df=0.520=10 d2=10连接螺栓d2的间距l150-200轴承端盖螺钉直径d30.5df=0.5
