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1、齿轮传动箱体的工艺与夹具设计 摘 要 本文首先进行了对轮传动箱体的零件分析，通过对箱体零件进行的分析与研究，阐述了其零件毛坯制造形式、毛坯制造方法、基准选择、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定以及切削用量与工时的计算等相关内容；为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，经过与指导老师协商，决定设计车夹具。在本次毕业设计中，根据所给的轮传动箱体的零件图、技术要求，通过查阅有关书籍，了解和掌握了的机械工艺及夹具设计的一般步骤和方法，并运用了这些方法和步骤进行了箱体的机械加工工艺规程的设计与专用夹具的设计。整个设计的指导思想是“简便、高效、经济”地生产出符合要求的产品。关键词 工艺设计 专
2、用夹具设计 齿轮传动箱体全套图纸，加153893706目录第1章 前言1第2章 齿轮传动箱体零件的工艺分析22.1齿轮传动箱体的作用22.2零件的技术要求分析2第3章 齿轮传动箱体的工艺规程设计43.1生产类型的确定43.2 毛坯的分析及毛坯材料的选择53.3毛坯的机械加工余量63.3.1铸件尺寸公差63.3.2铸件机械加工余量63.4 基准的选择103.5制订工艺路线133.6加工方法的确定及工序的安排153.7确定切削用量与基本工时16第4章 齿轮传动箱体的工艺规程设计334.1问题的提出324.2.定位基准的选择324.3切削力及夹紧力的计算324.4定位误差分析334.5夹具设计及操作
3、的简要说明34结束语35参考文献36第1章 前言毕业设计是数控专业所有基础和专业课程结束后一次较为综合的机械设计。本人毕业设计选择了一个零件的机械工艺与夹具设计作为课题，包括了金属切削过程及其基本规律、机床、刀具、夹具的基本知识、机械加工和装配工艺规程的设计、机械加工中精度及表面质量的概念，制造技术发展的前沿与趋势。通过这次毕业设计与学习，使我能对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握，能掌握金属切削过程的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，具备制订工艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识，初步具备分析解决现场工艺问题的能力。了解
4、当今先进制造技术和先进制造模式的发展概况，初步具备对制造系统、制造模式选择决策的能力。由于时间和水平有限，本毕业设计难免有不少缺点和错误，恳请老师批评指正。第2章 齿轮传动箱体零件的工艺分析2.1齿轮传动箱体的作用齿轮传动箱体是蜗杆变速箱的一个主要零件。在齿轮传动箱体里实现蜗杆传动。蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的为90。蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件，上面52H7与35H7同轴孔安装蜗杆，下面62H7与42H7同轴孔安装蜗轮。蜗杆带动蜗轮来实现变速传动。2.2零件的技术要求分析图2.2.1
5、 齿轮传动箱体简图由齿轮传动箱体零件图得知，该零件的技术要求如下：（1）铸件应符合“OAGT.540.001”铸件技术条件.（2）铸件尺寸的极度偏差按“OAGT.610.013” 铸件加工余量与毛坯公差的I级精度.（3）未注明的圆角半径不超过R3.（4）铸件清理后涂C06-1铁红醇底漆. （5）未注公差尺寸的极限偏差按GB1804-79JS14.（6）所有倒角表面粗糙度为Ra=12.5. 由上述技术要求可知，其零件材料为HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。齿轮传动箱体上的主要加工面为120外圆与止口平面、52H7与35H7孔、62H7与
6、42H7孔。止口平面的垂直度0.02mm直接影响机器与齿轮传动箱的接触精度及密封。52H7与35H7孔的尺寸精度，35H7孔与120外圆同轴度0.025mm，直接影响蜗杆与蜗轮的啮合精度、机器与齿轮传动箱联接时的正确定位等。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来。62H7与42H7孔的尺寸精度，62H7孔与42H7孔中心线对各自孔口端面的垂直度0.04mm，直接影响蜗轮与蜗杆的啮合精度、机器与齿轮传动箱中蜗轮联接时的正确定位等。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来。第3章 齿轮传动箱体的工艺规程设计3.1生产类型的确定生产类型是企业生产专业化程
7、度的分类，机械制造业的生产类型一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。其中成批生产又可以分为大批生产、中批生产和小批生产。生产类型的划分一方面要考虑生产纲领即年生产量；另一方面还必须考虑产品本身的大小及其结构的复杂性。如果从工艺特点方面来看单件生产其产品数量少，每年产品的种类、规格较多，是根据定货单位的要求确定的，多数产品只能单个生产，大多数工作地的加工对象是经常改变的，很少重复。成批生产其产品数量较多，每年产品的结构和规格可以预先确定，而且在某一段时间里是比较固定的，生产可以分批进行，大部分工作地的加工对象是周期轮换的。大量生产其产品数量很大，产品的结构和规格比较固定，产品生产可以连续
8、进行，大部分工作地的加工对象是单一不变的。因此生产类型的确定，对于工艺规程的制定是非常重要的。显然，产量愈大，生产专业化程度应该愈高。下面对该齿轮传动箱体零件的生产类型进行确定，如下：N=Qn（1+）式中 N-零件的年生产纲领 （件/年） Q-产品的年生产纲领 0.5万台/年 n-每台产品中含该零件的数量 1件/台 -备品率 一般而言，以上的备品率根据易磨损和损坏的程度定为16%。 -废品率由于属于机械零件，故取为2%。则 N=5000（1+16%+2%）=5900件/年齿轮传动箱体年产量为 5900件年，现通过计算，该零件质量约为 7Kg。由于本产品属于轻型机械，且生产纲领为5900件/年，
9、大于5000台。根据下表3.1，生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批量生产。表3.1 各种生产类型的规范生产类型零件的年生产纲领/件/年重型机械中型机械轻型机械单件生产520100小批生产510020200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产10005000500003.2 毛坯的分析及毛坯材料的选择正确的选择毛坯是工艺技术人员应该高度重视的问题。零件加工过程中工序的内容或工序的数目，材料消耗，热处理方法，零件制造费用等都与毛坯的材料、制造方法、毛坯的误差与毛坯的余量有关。应慎重对待。灰铸铁的力学性
10、能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度最低，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。 经过反复对比，HT200较为合适。3.3毛坯的机械加工余量3.3.1铸件尺寸公差 铸件尺寸公差分为 16级，由
11、于是大量生产，毛坯制造方法采用砂型机器造型，由参考文献机械加工工艺手册表2.3.6，该种铸件的尺寸公差等级CT为8-10级。故取CT为10级，选取铸件错箱值为 1.0mm。 3.3.2铸件机械加工余量 对成批和大量生产的铸件加工余量由工艺人员手册查得，选取 MA为 G级。参考文献1表2.3.5，确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的选择如下表：底平面工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯107107粗铣104310442H7孔端面工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯5151粗铣49249精铣4810.188孔端面工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯9999粗铣
12、97297精铣96196孔工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯8282粗镗86.54.586.5精镗881.50.262H7孔工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯5656粗镗604.560精镗61.51.561.5精铰620.50.0362H7()锪60孔平面工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸锪3210.0542H7孔工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯3636粗镗 40.54.540.5精镗41.71.241.7精铰420.30.0342H7()52H7孔端面工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯6565粗铣62362锪46孔平面工艺路线基本尺寸工序余量工
13、序精度工序尺寸锪110.03960凸台端面工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯96.596.5粗铣932.593精铣93.50.593.5右端面工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯5.55.5粗铣32.53精铣2.50.52.552H7孔工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯4646粗镗50450精镗51.51.551.5精铰520.50.0352H7()35H7孔工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯2929粗镗33.54.533.5精镗34.71.234.7精铰350.30.0335H7()30孔工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸毛坯24粗镗28.53.52
