情境四任务2分解课件

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1、蜗轮减速机箱体机械加工工艺的规划蜗轮减速机箱体机械加工工艺的规划n箱体类零件常用的平面加工设备有铣床、刨床、箱体类零件常用的平面加工设备有铣床、刨床、平面磨床等；孔加工设备有钻床、镗床等；既能平面磨床等；孔加工设备有钻床、镗床等；既能加工面有能加工孔的组合机床。加工面有能加工孔的组合机床。4.4 箱体类零件常用加工设备箱体类零件常用加工设备 n铣床的工艺范围4.4.1 4.4.1 铣床铣床1.升降台铣床升降台铣床2. 卧式升降台铣床卧式升降台铣床3. 1床柱；床柱；2悬梁；悬梁；3刀杆；刀杆；4悬梁支架；悬梁支架； 5工作台；工作台；6床鞍；床鞍；7升降台；升降台；8底座底座4.4.1 4.4

2、.1 铣床铣床4.4.1 4.4.1 铣床铣床 立式升降台铣床立式升降台铣床 双轴圆形工作双轴圆形工作台铣床台铣床 1立铣头；立铣头；2主轴；主轴；3工作台；工作台； 1床身；床身；2滑座；滑座；3工作工作台；台； 4床鞍；床鞍；5升降台升降台 4立柱；立柱；5主轴箱主轴箱4.4.1 4.4.1 铣床铣床龙门铣床龙门铣床 1工作台；工作台；2，4，8，9铣头；铣头；3横梁；横梁； 5，7立柱；立柱；6顶梁；顶梁；10床身床身 4.4.2 4.4.2 刨床刨床牛头刨床牛头刨床 1床身；床身；2滑枕；滑枕；3刀架；刀架； 4工作台；工作台；5横梁横梁 4.4.2 4.4.2 刨床刨床龙门刨床龙门刨

3、床1，5，68刀架；刀架；2横梁；横梁；3，7立柱；立柱；4顶梁；顶梁；9工作台；工作台；10床身床身4.4.2 4.4.2 刨床刨床插床插床1床鞍；床鞍；2溜板；溜板；3圆工作台；圆工作台；4滑枕；滑枕；5分度装置分度装置4.4.3 4.4.3 平面磨床平面磨床平面磨床类型平面磨床类型4.4.4 4.4.4 钻钻床床钻床的几种典型加工表面钻床的几种典型加工表面 台式钻床台式钻床 立式钻床立式钻床 1 底座；底座；2工作台；工作台；3主轴箱；主轴箱； 4 立柱；立柱；5方柄方柄摇臂钻床摇臂钻床1底座；底座；2立柱；立柱；3摇臂；摇臂；4主轴箱；主轴箱；5工作台工作台 4.4.5 4.4.5 镗

4、镗床床卧式铣镗床的工艺范围卧式铣镗床的工艺范围卧式铣镗床卧式铣镗床11床身；床身；22下滑座；下滑座；33上滑座；上滑座；44后支架；后支架；55后立柱；后立柱；66工作台；工作台；77镗轴；镗轴；88平旋盘；平旋盘；99径向刀架；径向刀架；1010前立柱；前立柱；1111主轴箱主轴箱 立式单柱坐标镗床立式单柱坐标镗床 立式双柱坐立式双柱坐标镗床标镗床 1床身；床身；2工作台；工作台；3主轴箱；主轴箱； 1床身；床身；2工作台；工作台；3横梁横梁 4，7立立柱柱4立柱；立柱；5床鞍床鞍 5顶梁；顶梁；6主轴箱主轴箱4.4.6 4.4.6 组合机组合机床床双面夏合单工位组合机床的组成双面夏合单工

5、位组合机床的组成1立柱底座；立柱底座；2立柱；立柱；3动力箱；动力箱；4多轴箱；多轴箱；5夹具夹具4.5.1 铣刀铣刀 铣刀是刀齿分布在圆周表面或端面上的多刃回铣刀是刀齿分布在圆周表面或端面上的多刃回转刀具，可以用来加工平面转刀具，可以用来加工平面(水平、垂直或倾斜的水平、垂直或倾斜的)、台阶、沟槽和各种成形表面等。台阶、沟槽和各种成形表面等。4.5 箱体类零件常用加工刀具箱体类零件常用加工刀具 1.铣刀的几何角度铣刀的几何角度2.1) 圆柱铣刀的几何角度圆柱铣刀的几何角度 铣刀铣刀圆柱铣刀的几何角度圆柱铣刀的几何角度(1) 前角。根据：工件材料；前角。根据：工件材料；钢件，取钢件，取n=10

6、20；铸铁件，取铸铁件，取n=515；加工软材料时，；加工软材料时，为了减小变形，可取较大值；加工硬而脆的材料为了减小变形，可取较大值；加工硬而脆的材料时，为了保护刀刃则应取较小值。时，为了保护刀刃则应取较小值。(2) 后角。一般后角较大。通常粗加工时后角。一般后角较大。通常粗加工时0=12，精加工时精加工时0 =16。(3) 螺旋角。增大螺旋角。增大角，可增大实际切削前角，使切角，可增大实际切削前角，使切削轻快，排屑较容易。一般粗齿铣刀削轻快，排屑较容易。一般粗齿铣刀=4060，细齿铣刀，细齿铣刀=4060。 铣刀铣刀1) 端铣刀的几何角度端铣刀的几何角度 铣刀铣刀端铣刀的几何角度端铣刀的几

7、何角度 由于硬质合金端铣刀是断续切削，刀齿经受较、由于硬质合金端铣刀是断续切削，刀齿经受较、大的冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足大的冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足够的强度。一般铣削钢件时，取够的强度。一般铣削钢件时，取0=-1015，铣削铸铁件时，取铣削铸铁件时，取0=-55；粗铣时，取；粗铣时，取0=68，精铣时，取，精铣时，取0=1215；主偏；主偏角角r=4575，副偏角，副偏角r= 25，刃倾，刃倾角角s=-155。 铣刀铣刀2. 硬质合金端铣刀硬质合金端铣刀 铣刀铣刀 焊焊接接一一夹夹固固式式端端铣铣刀刀 可可转转位位端铣刀端铣刀3. 铣削方式及合理选用铣削方式及合

8、理选用1) 圆周铣削法圆周铣削法(周铣法周铣法) 铣刀铣刀逆铣与顺铣逆铣与顺铣 3. 铣削方式及合理选用铣削方式及合理选用1）圆周铣削法）圆周铣削法(周铣法周铣法) 一般情况下，尤其是粗加工或是加工有硬皮的一般情况下，尤其是粗加工或是加工有硬皮的毛坯时，多采用逆铣。精加工时，加工余量小，铣毛坯时，多采用逆铣。精加工时，加工余量小，铣削力小，不易引起工作台窜动，可采用顺铣。削力小，不易引起工作台窜动，可采用顺铣。 铣刀铣刀2) 端面铣削法端面铣削法(端铣法端铣法) 铣刀铣刀 端面铣削方式端面铣削方式 4.5.2 4.5.2 刨刀刨刀刨刀的类型刨刀的类型 刨刀的结构基本上与刨刀的结构基本上与车刀车

9、刀类似，但刨刀工作时类似，但刨刀工作时为断续切削，受冲击载荷。因此，在同样的切削截为断续切削，受冲击载荷。因此，在同样的切削截面下，刀杆断面尺寸较车刀大面下，刀杆断面尺寸较车刀大1.251.5倍，并采用倍，并采用较大的负刃倾角较大的负刃倾角(-10 -20)，以提高切削刃抗，以提高切削刃抗冲击载荷的性能；通常使用弯头刨刀；重型机器制冲击载荷的性能；通常使用弯头刨刀；重型机器制造中常采用焊接造中常采用焊接机械夹固式刨刀；在刨削大平面机械夹固式刨刀；在刨削大平面时，可采用滚切刨刀，其切削部分为碗形刀头。时，可采用滚切刨刀，其切削部分为碗形刀头。4.5.2 4.5.2 刨刀刨刀4.5.3 4.5.3

10、 镗刀镗刀模块式镗刀模块式镗刀 箱体零件图箱体零件图1.零件图技术分析零件图技术分析 分析箱体装配图和零件图的结构特点，找出其主要技术要求分析箱体装配图和零件图的结构特点，找出其主要技术要求和加工关键。和加工关键。 箱体上体箱体上体箱体下体箱体下体 分析箱体零件的精度要求分析箱体零件的精度要求: 该箱体的孔与平面精度要求较高。该箱体的孔与平面精度要求较高。62H7;40H762H7;40H7内内孔都具有较高的尺寸精度（孔都具有较高的尺寸精度（IT7IT7）。）。 位置精度要求（垂直度位置精度要求（垂直度0.050.05），表面粗糙度），表面粗糙度RaRa值为值为3.23.2，是加工的关键表面。

11、，是加工的关键表面。 4040孔的内端面距离尺寸为孔的内端面距离尺寸为6060，尺寸精度要求不高，尺寸精度要求不高，但均要求与但均要求与40H740H7轴线垂直，由于是对称标注，两平轴线垂直，由于是对称标注，两平面要关于中心线为对称；表面粗糙度面要关于中心线为对称；表面粗糙度RaRa值为、值为、3.23.2，也，也是加工的关键表面。是加工的关键表面。 两孔轴线为90的立体相交，而且中心上下距1200.18，是加工的关键点和难点。90立体相交的精度只能由设备（镗床）的精度予保证。 箱体零件的形状结构较为复杂，但尺寸不是很大，材料为灰铸铁，毛坯类型为铸件， 一般箱体类零件孔的尺寸公差等级为IT6I

12、T8，表面粗糙度Ra值为1.66.3，形位公差常有圆柱度、同轴度、平行度、垂直度、圆跳动或全跳动等要求。其余表面的精度要求较低，有的不需要机械加工。2.确定箱体零件的生产类型确定箱体零件的生产类型 计算箱体零件的生产纲领：计算箱体零件的生产纲领： （1）产品的生产纲领Q100台/年； （2）每台产品中箱体的数量n1件/台； （3）箱体零件的备品百分率a2%； （4）箱体零件的废品百分率b1%； 箱体零件的生产纲领计算如下： NQn（1a）（1b） 1001（12%）（11%） 103 件/年根据箱体零件的生产纲领为根据箱体零件的生产纲领为103103件件/ /年，查附表年，查附表1 1可知（箱

13、可知（箱体零件是中型机械），生产类型属于小批单件生产，其工艺体零件是中型机械），生产类型属于小批单件生产，其工艺特征是：特征是：（1 1）生产效率不高，但需要熟练的技术工人；）生产效率不高，但需要熟练的技术工人；（2 2）毛坯的制造采用木摸手工造型的铸造方法；）毛坯的制造采用木摸手工造型的铸造方法；（3 3）加工设备采用通用机床；）加工设备采用通用机床；（4 4）工艺装备采用通用夹具、专、通用刀具、标准量具；）工艺装备采用通用夹具、专、通用刀具、标准量具；（5 5）工艺文件需编制加工工艺过程卡片和关键工序卡片。）工艺文件需编制加工工艺过程卡片和关键工序卡片。2.确定毛坯类型及其制造方法确定毛坯

14、类型及其制造方法 根据箱体零件设计采用的材料及现有生产条件根据箱体零件设计采用的材料及现有生产条件等，选择毛坯的制造方法，并绘制木模造型的热等，选择毛坯的制造方法，并绘制木模造型的热加工毛坯图（铸造工艺图）略。加工毛坯图（铸造工艺图）略。 由于该箱体为上下体组合结构，制造材料是由于该箱体为上下体组合结构，制造材料是灰铸铁灰铸铁HT150，其毛坯种类只能是铸件。，其毛坯种类只能是铸件。 依据小批单件生产的工艺特征，箱体的毛坯依据小批单件生产的工艺特征，箱体的毛坯常采用低效、低精度、余量较大的制造方法，所常采用低效、低精度、余量较大的制造方法，所以，箱体毛坯宜采用木模砂型铸造法。以，箱体毛坯宜采用

15、木模砂型铸造法。 铸件适用于形状复杂的零件毛坯，其材料有铸铁、铸钢及 铜、铝等有色金属。 不同的毛坯制造方法，其生产率和成本都不相同。铸件的制造方法有砂型铸造、压力铸造、金属型铸造、精密铸造等，其中砂型铸造最为常用。 当产量较小、精度较低时，一般采用木模手工造型的砂型铸造法。由于木模本身制造精度低，易受潮变形，加之手工造型误差大、效率低，所以铸件精度低，加工余量大且不均匀，生产率低。因不需配备过多的造型设备，毛坯的制造成本较低。 当产量较大、精度较高时，一般采用金属模机械造型的砂型铸造法。由于紧砂与起模工序均采用机械化代替手工操作，所以相对于手工造型，精度较高，加工余量小且均匀，生产率高。但需

16、配备金属模板和相应的造型设备，一次性投入费用较高，所以不适用于较小批量的生产。3.选择定位基准和加工装备选择定位基准和加工装备 选择粗、精基准：选择粗、精基准：第一步：以剖分面为粗基准第一步：以剖分面为粗基准 加工上平面加工上平面第二步：以上平面为精基准第二步：以上平面为精基准 加工剖分面加工剖分面上体上体下下 体体第一步：以剖分面为粗基准第一步：以剖分面为粗基准 加工下平面加工下平面第二步：以下平面为精基准第二步：以下平面为精基准 加工剖分面加工剖分面 箱体类零件有以下特点：箱体类零件有以下特点：1）合理选择各工序的定位基准是保证零件加工精度的关键，对提高生产率、降低生产成本都有重要影响。2

17、）选好第一道工序或创建或转换精基准是保证零件加工精度的关键，最初因毛坯的表面没有经过加工，只能以粗基准定位加工出精基准。在以后的工序中，则应采用精基准定位贯穿加工的全过程。3）选择定位基准时，一般根据零件主要表面的加工精度，特别是有位置精度要求的表面作精基准，同时，要确保工件装夹稳定可靠、控制好装夹变形、操作要方便，夹具要通用、简单。4）选择精基准应遵循：基准重合原则、统一原则、自为与互为基准原则。5）选择粗基准应遵循：便于加工转化为精基准；面积较大；平整光洁，无浇口、冒口、飞边等缺陷的表面；能保证各加工面有足够的加工余量。6）在具体选择基准时，应根据具体情况进行分析，要保证主、次要表面的加工

18、精度。 4.选择加工装备选择加工装备 根据该箱体的生产类型与工艺特点，多采用通用夹具、专、通用刀具、标准量具的原则，夹具宜采用活动压板、T形槽用螺栓（如下图）、气动夹紧；刀具常采用专用多刃镗刀、铰刀、铣刀和麻花钻、标准车刀等、量具常用千分尺、游标卡、百分表、高度尺、块规等。5.拟定工艺路线拟定工艺路线 须分析零件的工艺特点、精度等级和生产率要求，并结合工厂生产能力、设备资源、合理配置，确定工序,拟出零件的加工工艺路线、加工方法和设备。 箱体类零件主要是一些平面和孔的加工，其常用的加工方法和工艺路线有：平面加工可用粗刨精刨；粗刨半精刨磨削；粗铣精铣或粗铣磨削。(可查阅附表 ) 箱体中常有多个同心

19、孔、阶梯孔与端面等结构组成，其同轴度、圆柱度、平行度、垂直度的要求较高时，可采用镗床主轴或镗杆加尾座加工孔和采用镗床中的幅射刀架加工内外平面，本箱体实例就是采用此方法加工蜗轮与蜗杆的轴孔与端面。1）先加工基准表面，后加工其它表面。2）先加工主要表面（指装配基面、工作表面等），后加工次要表面（指沉孔、螺孔等）；先加工高精度孔，后加工次高精度孔；先加工高精度孔端面，后加工次高精度孔端面。3）先安排粗加工工序，后安排精加工工序。4）热处理工序可参照附表的路线来安排。5）工序完成后，除各工序操作者自检外，全部加工结束后应安排检验工序。 6.安排加工顺序安排加工顺序箱体的上下体加工方案分析比较箱体的上下

20、体加工方案分析比较 采用划线配钻的加工方法：划出箱体长方向和宽方向的中心线；划出孔62、40、4-12及放油孔、圆锥销孔的中心线和圆线及同时划出有加工要求的孔端面线并打上洋冲眼作为记号。采用Z5140A钻床，加工上下体的螺栓孔4-12及锪平螺栓孔的端面并划出主要孔的位置线；用螺栓将其组装成箱体零件。 在TX618镗床，分别以下平面为定位精基准，以剖分面为孔的中心基准，加工箱体孔62H7与端面、移动镗床坐标并旋转90工作台加工孔40H7和内外端面；最后加工放油孔和各外端面的螺纹孔。完成镗孔作业后，先做自检后再送检。然后上下体分开再加工上体轴孔油槽。 加工总余量（毛坯余量）毛坯尺寸与零件图设计尺寸

21、之差。 工序余量相邻两工序的工序尺寸之差. 确定方法有三种：经验法、计算法、查表法。经验法：根据经验来确定加工余量大小的方法，常用 在单件小批的生产类型中。计算法：根据各种影响加工工艺的因素逐一分析计 算，此法较为准确但较繁，很少采用。查表法：在各种机械加工工艺手册中都有加工余量 表，可查取数值加以修正后使用。7.加工余量的确定加工余量的确定加工总余量和工序余量加工总余量和工序余量8.确定切削用量确定切削用量确定切削用量就是对不同的材质，在已选定的刀具材料和几何角度的基础上，合理选择主轴转速、切削速度、进给量、背吃刀量和进给次数。合理选择工艺过程中各工序加工切削用量，可查阅附表或其它的工艺手册。 9.计算工时定额计算工时定额 查阅附表或其它的工艺手册确定各工序的加工工时。根据以上加工顺序安排，编制工艺过程卡、工序卡片根据以上加工顺序安排，编制工艺过程卡、工序卡片