夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1產(chǎn)品概述</b></p><p>　　箱體是減速器的基礎(chǔ)零件，它將減速器中的軸，套，齒輪等有關(guān)零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置關(guān)系。箱體一般還兼做潤滑油的油箱，具有充分潤滑和良好密封箱內(nèi)零件的作用。</p><p>　　箱體部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：尺寸較大，形狀復(fù)雜、箱壁較薄且不均勻、內(nèi)部呈腔型，有一些尺寸精度和位置精度都要求

2、較高的平面和孔，還有許多小的平滑孔、螺絲孔、檢查孔和出油孔等。</p><p><b>　　圖1—1</b></p><p>　　箱體零件的毛坯一般是鑄鐵，一些負(fù)荷較大的箱體，有時采用鑄鋼。航空發(fā)動機(jī)的箱體為減輕質(zhì)量通常采用鋁合金或鎂合金鑄件。</p><p>　　減速器的支撐件是箱體。箱體的結(jié)構(gòu)對減速器的工作性能，加工工藝，材料消耗，質(zhì)量及成

3、本等有很大影響，設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時必須全面考慮。箱體按制造方式的不同可分為鑄造箱體和焊接箱體，鑄造箱體材料一般多用鑄件。鑄造箱體較易獲得合理和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀、剛度好，易進(jìn)行切削加工，但制造周期長，質(zhì)量較大，因而多用于成批生產(chǎn)，焊接箱體比鑄造箱體壁薄，質(zhì)量輕1/4—1/2，生產(chǎn)周期短，多用于單件、小批生產(chǎn)。</p><p>　　為了便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體大多做成剖分式，由機(jī)座和機(jī)蓋組成，取軸的中心線所在平面為剖分面

4、。機(jī)座與機(jī)蓋采用普通螺栓聯(lián)結(jié)，用圓錐銷定位。箱體的材料、毛坯種類與減速器的應(yīng)用場合及生產(chǎn)數(shù)量有關(guān)。</p><p><b>　　圖1—2</b></p><p>　　毛坯的鑄造方法,取決于生產(chǎn)類型和毛坯尺寸.在單件小批生產(chǎn)中,多采用木模手工造型;在大批量生產(chǎn)中廣泛采用金屬模機(jī)器造型,毛坯的精度較高.箱體上大于30—50mm的孔,一般都鑄造出頂孔,以減少加工余量。<

5、;/p><p>　　變速箱的大批量生產(chǎn)的機(jī)加工工藝過程中，其主要加工面有軸承孔系及其端面，平面，螺紋孔，銷孔等。因此加工過程中的主要問題是保證的孔的精度及位置精度，處理好孔與平面的相互關(guān)系。</p><p>　　2 圖紙技術(shù)要求分析</p><p>　　2.1 圖紙的錯誤及修改</p><p>　　查看圖紙，我們可以發(fā)現(xiàn)一些錯誤</p&g

6、t;<p>　　主視圖上，左上角吊耳寬25mm應(yīng)該為26mm。</p><p>　　左視圖上，軸承孔旁邊的凸臺尺寸15mm應(yīng)該去掉。</p><p><b>　　左視圖缺少剖面線。</b></p><p>　　2.2 圖紙的技術(shù)要求分析</p><p>　　1、 渦輪軸承孔（分上下兩半）軸線處與結(jié)合面內(nèi)其

7、允許的位置度誤差為0.60mm。</p><p>　　2、蝸桿渦輪兩軸承孔軸線的垂直度誤差為0.19mm，公差等級為10級。</p><p>　　3、蝸桿軸承孔端面與其軸線的垂直度誤差為0.10mm，公差等級為8級。</p><p>　　4、蝸輪軸承孔（分上下兩半）圓柱度誤差為0.012mm，公差等級為7級。</p><p>　　5、蝸輪軸承

8、孔端面與其軸線的垂直度誤差為0.10mm，公差等級為8級。</p><p>　　6、機(jī)座與機(jī)蓋結(jié)合面的平面度誤差為0.025mm，公差等級為6級。</p><p>　　7、兩軸承孔（和）公差代號均為H7。</p><p>　　8、減速器箱體鑄成后，應(yīng)清理并進(jìn)行時效處理。</p><p>　　9、機(jī)蓋和機(jī)座合箱后，邊緣應(yīng)平齊，相互錯位每邊不大于

9、mm。</p><p>　　10、應(yīng)檢查與機(jī)座接合面的密封性，用0.05㎜塞尺塞入深度不得大于結(jié)合面寬度的1／3，用涂色法去檢查接觸面積達(dá)每個結(jié)合面一個斑點(diǎn)。</p><p>　　11、與機(jī)座連接后，打上定位銷進(jìn)行鏜孔，鏜孔時接合面處禁放任何襯墊。</p><p>　　12、機(jī)械加工未標(biāo)注偏差尺寸處精度為IT12。</p><p>　　13、

10、鑄造尺寸精度為IT16。</p><p>　　14、未注明的倒角為C2，粗糙度為Ra12.5。</p><p>　　15、未注明的鑄造倒角半徑為R＝3～mm。</p><p>　　16、機(jī)座的上端面的粗糙度為Ra1.6。</p><p>　　17、窺視口面的粗糙度為Ra12.5。</p><p>　　18、輸出軸承孔的

11、內(nèi)壁的粗糙度為Ra2.5、輸入軸承孔的內(nèi)壁的粗糙度為Ra2.5。</p><p>　　3 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)類型</p><p><b>　　3.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)</b></p><p>　　按給定的年產(chǎn)量、廢品率、備品率計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)：</p><p>　　計(jì)算公式N=Q·n(1+α%+β%) </

12、p><p>　　其中零件在每臺產(chǎn)品中的數(shù)量n=1（件/臺），年產(chǎn)量Q=25000（件/年），</p><p>　　廢品率α%=3%，備品率β%=4%</p><p>　　所以N=Q·n(1+α%+β%) =25000×1×（1+3%+4%）=26750</p><p><b>　　3.2 劃分類型</

13、b></p><p>　　查表3-1（劃分類型的參考數(shù)據(jù)）</p><p><b>　　表3-1</b></p><p>　　由于減速器箱體屬于中型零件，確定箱體的生產(chǎn)屬于大量生產(chǎn)。</p><p>　　4材料的選擇和毛坯的制造方法的選擇及毛坯圖</p><p><b>　　4.1

14、、材料的選擇</b></p><p>　　由于減速器箱體的外形及內(nèi)形狀相對比較復(fù)雜，而且它只是用來起連接作用和支撐作用的，綜合考慮，抗拉強(qiáng)度小于200MPa，所以選用灰鑄鐵（HT200）,因?yàn)殍T鐵中的碳大部分或者全部以自由狀態(tài)狀石墨存在，較高強(qiáng)度鑄鐵，基體組織為珠光體,《機(jī)械加工工藝手冊第二版》。它的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均比較好，鑄造性能好，能承受較大承受力的零件。端口呈灰色。它具有良好鑄造性能、切削

15、加工，減磨性，加上它熔化配料簡單，成本低、廣泛用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜逐漸和耐磨件，有由于含有石墨，石墨本身具有潤滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和儲存潤滑油，使鑄件有良好的耐磨性。此外，由于鑄件中帶有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨能力進(jìn)一步提高，這對于制備箱體林間具有重要意義。</p><p>　　如果沒有HT200時此種材料可以用QT400-15或QT400-18代替。其抗拉強(qiáng)度為250MPa,減震性優(yōu)于HT200，但鑄

16、造性能比HT200差，切削加工性能較好，對缺口敏感性比鋼低。</p><p>　　4.2毛坯的制造方法</p><p>　　4.2.1毛坯制造方法</p><p>　　鑄造是制造機(jī)器零件毛坯的重要方法，廣泛應(yīng)用于各類機(jī)器零件，鑄造工藝靈活性大，成本低，幾乎不受零件大小，形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，故選擇鑄造的方法生產(chǎn)毛坯。因?yàn)槭谴罅可a(chǎn)，故選擇金屬模，機(jī)器造型。<

17、;/p><p>　　4.2.2 分型面的選擇</p><p>　　機(jī)蓋以結(jié)合面為分型面，將吊耳做成活塊，易于拔模。結(jié)合面為重要加工面，因此澆注位置應(yīng)置于機(jī)蓋頂部表面，防止產(chǎn)生砂眼、氣孔等。為了補(bǔ)縮，上面設(shè)有冒口。為了造型時方便拔模而設(shè)計(jì)了拔模斜度。</p><p>　　機(jī)座的分型面在蝸桿軸承孔中心線的水平面上，分成上下兩半，采用兩箱造型鑄造。采用注式澆注系統(tǒng)，在直澆道下

18、面設(shè)有橫澆道。澆注的時候重要的加工面應(yīng)該向下，為了補(bǔ)縮，上面設(shè)有冒口。為了造型時方便拔模而設(shè)計(jì)了拔模斜度。</p><p><b>　　4.3毛坯圖</b></p><p>　　5定位基面的選擇及分析</p><p>　　5.1 機(jī)座的定位基準(zhǔn)</p><p>　　（1）機(jī)座結(jié)合面的粗加工基準(zhǔn)：</p>&

19、lt;p>　　以底面為粗基準(zhǔn)粗銑結(jié)合面，這樣可以保證軸承孔軸線與結(jié)合面平行度要求。</p><p>　　（2）底座的粗、精加工基準(zhǔn)：</p><p>　　以經(jīng)過粗加工后的結(jié)合面為基準(zhǔn)，來銑作為精基準(zhǔn)的底面。</p><p>　?。?）鉆地腳螺栓孔：</p><p>　　以底面為基準(zhǔn)鉆地腳螺栓孔，锪地腳螺栓孔沉頭，來作為以后精銑結(jié)合面和加

20、工孔的“一面兩銷”定位孔。</p><p>　?。?）半精銑、精銑結(jié)合面：</p><p>　　以底面和地腳螺栓孔作為“一面兩銷”的定位基準(zhǔn)，半精銑和精銑結(jié)合面，這樣可以使結(jié)合面獲得均勻的加工余量和較高的位置精度。</p><p>　?。?）鉆結(jié)合面螺栓孔光孔、鉆軸承孔旁螺紋孔、 銑油槽、銑放油孔和油標(biāo)孔凸臺面、鉆放油孔和油標(biāo)孔：</p><p&

21、gt;　　均以底面和地腳螺栓孔為加工基準(zhǔn)。</p><p>　　5.2 機(jī)蓋的定位基準(zhǔn)</p><p>　?。?）機(jī)蓋結(jié)合面的粗加工基準(zhǔn)：</p><p>　　以結(jié)合面凸緣下表面及兩側(cè)面為基準(zhǔn)粗銑結(jié)合面，用以作為后續(xù)工序粗加工基準(zhǔn)。</p><p>　　（2）粗、精銑窺視孔面：</p><p>　　以經(jīng)過粗加工后的結(jié)合

22、面為基準(zhǔn)來加工窺視孔面，用以作為加工結(jié)合面的精基準(zhǔn)。</p><p>　?。?）鉆窺視孔面螺釘孔，鉆結(jié)合面螺栓孔光孔并锪平，鉆軸承孔旁螺栓孔，鉆結(jié)合面右側(cè)螺紋孔：</p><p>　　以結(jié)合面為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　（4）半精銑，精銑結(jié)合面：</p><p>　　以窺視孔面及箱蓋兩側(cè)面為精基準(zhǔn)來加工結(jié)合面，這樣“互為基準(zhǔn)”保證結(jié)合面

23、加工余量均勻和較高的位置精度要求。</p><p>　　5.3 合箱后定位基準(zhǔn)</p><p>　　（1）鉆絞定位銷孔：</p><p>　　以底座面和兩地腳螺栓孔為定位基準(zhǔn)，使機(jī)座和機(jī)蓋配合準(zhǔn)確。</p><p>　?。?）粗精銑軸承孔端面，鉆軸承蓋螺紋孔，粗鏜、半精鏜、精鏜軸承孔：</p><p>　　以機(jī)座底面和

24、兩個地腳螺栓孔為定位基準(zhǔn)，這樣使定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，獲得較高的位置精度。</p><p>　　6 加工工作量及加工手段組合</p><p>　　6.1 加工總量統(tǒng)計(jì)</p><p>　?。?） 機(jī)座：軸承孔端面2個，軸承孔，結(jié)合面，底面，三個油孔及其端面，螺紋孔、、，光孔、。</p><p>　?。?） 機(jī)蓋：結(jié)合面，窺視孔凸臺面，螺紋孔、、

25、，光孔、，錐銷孔。</p><p>　?。?） 合箱：軸承孔端面2個，軸承孔。</p><p>　　6.2 工序尺寸及偏差計(jì)算</p><p>　?。?） 上下箱結(jié)合面</p><p>　　加工工序：粗銑——半精銑——精銑——精細(xì)銑</p><p>　　工序余量：粗銑2.5mm 半精銑1.5mm精銑0.8mm

26、精細(xì)銑0.2mm</p><p>　　工序公差： </p><p>　　計(jì)算工序尺寸：精細(xì)銑Ra1.6~0.8</p><p>　　精銑Ra3.2~1.6</p><p>　　半精銑Ra12.5~3.2</p><p>　　粗銑Ra25~12.5</p><p>&

27、lt;b>　　毛坯</b></p><p><b>　?。?） 蝸桿軸承孔</b></p><p>　　加工工序：粗鏜——半精鏜——精鏜——浮動鏜</p><p>　　工序余量：粗鏜2.5mm 半精鏜1.5mm精鏜0.75mm浮動鏜0.25mm</p><p>　　工序公差： <

28、/p><p>　　計(jì)算工序尺寸：浮動鏜Ra1.6~0.8</p><p>　　精鏜Ra3.2~0.8</p><p>　　半精鏜Ra6.3~3.2</p><p>　　粗鏜Ra12.5~6.3</p><p><b>　　毛坯孔</b></p><p><

29、b>　　（3） 蝸輪軸承孔</b></p><p>　　加工工序：粗鏜——半精鏜——精鏜——浮動鏜</p><p>　　工序余量：粗鏜2.5mm 半精鏜1.5mm精鏜0.75mm浮動鏜0.25mm</p><p>　　工序公差： </p><p>　　計(jì)算工序尺寸：浮動鏜Ra1.6~0.8</p&

30、gt;<p>　　精鏜Ra3.2~0.8</p><p>　　半精鏜Ra6.3~3.2</p><p>　　粗鏜Ra12.5~6.3</p><p><b>　　毛坯孔</b></p><p><b>　?。?） 軸承端面</b></p><p>　

31、　加工工序：粗銑——半精銑——精銑</p><p>　　工序余量：粗銑3mm 半精銑1mm精銑1mm</p><p>　　工序公差： </p><p>　　計(jì)算工序尺寸：精銑Ra3.2~1.6</p><p>　　半精銑Ra12.5~3.2</p><p>　　粗銑Ra25~12.5&l

32、t;/p><p><b>　　毛坯</b></p><p><b>　?。?）油孔端面</b></p><p>　　加工工序：粗銑——半精銑——精銑</p><p>　　工序余量：粗銑3mm 半精銑1mm 精銑1mm</p><p><b>　　工序公差：

33、</b></p><p>　　計(jì)算工序尺寸：精銑Ra3.2~1.6</p><p>　　半精銑Ra12.5~3.2</p><p>　　粗銑Ra25~12.5</p><p><b>　　毛坯</b></p><p><b>　?。?）窺視孔端面</b

34、></p><p>　　加工工序：粗銑——半精銑——精銑</p><p>　　工序余量：粗銑3mm 半精銑1mm 精銑1mm</p><p><b>　　工序公差： </b></p><p>　　計(jì)算工序尺寸：精銑Ra3.2~1.6</p><p>　　半精銑Ra12

35、.5~3.2</p><p>　　粗銑Ra25~12.5</p><p><b>　　毛坯</b></p><p>　　7 劃分加工階段，大致工藝過程</p><p>　　根據(jù)零件圖上的技術(shù)要求，尺寸精度最高為IT7，表面粗糙度最高等級為IT7，表面粗糙度最高為Ra1.6，故可將加工階段劃分為如下三個階段</