毕业设计主轴箱减速箱的加工工艺及夹具设计

毕业设计

位加工其它表面。箱体、底座、支架类零件，其上的平面较大，用平面定位比较稳定可靠，因此一般都是先加工平面，在加工孔，称之为“先面后孔”原则。

（3）先主后次。先安排主要的表面的加工。主要表面指装配基准面，工作表面等。

2、热处理工序的安排

热处理工序在工艺路线中的安排主要取决于热处理的目的。有以下几种情况：

（1）退火与正火通常安排在粗加工之前。他们的主要目的是改善材料的切削加工性能和消除内应力。

（2）调质一般安排在粗加工之后，半精加工之前进行。调质使零件获的较好的综合机械性能也可使金属组织细化致密，为以后淬火和 氮化减少变形作预备处理。

（3）时效处理。一般铸件通常安排在粗加工之后。高精度复杂铸件应在半精加工之前后各安排一次。刚性差的精密零件应在粗加工、半精加工、精加工多次安排时效处理。时效处理的目的是消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力，稳定零件精度。

（4）淬火。分整体淬火，表面淬火和渗碳淬火。一般安排在精加工与半精加工之间进行。表面淬火之前常要进行调质及正火处理。淬火的目的是为了使零件获得高的硬度和耐磨性。

（5）淡化。安排在精细磨之前。淡化前还需要安排调质处理，淡化能提高零件硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。

（6）发兰。表面镀层等表面处理。应安排在工艺过程之后。 3.5辅助工序的安排

检验工序是重要的辅助工序，除每道工序操作者自检外，还应在下列加工阶段，专门安排检验工序。

（1）粗加工阶段结束之后； （2）重要的工序的前后；

（3）工件从一个车间转到另一个车间时； （4）工件全部加工完毕后。

辅助工序还有去毛刺、清洗、涂防锈油、油漆等，应分别安排于工艺过程所需之处。 3.6填写工艺卡片 工艺卡片见后面附图

4.工序设计

4.1选择机床和工艺装备 4.1.1工序Ⅳ

（1）选择机床 本公序要求达到表面粗糙度为3.2um，需要两次铣削才能完成，选用XA6132万能卧式升降台铣床。

（2）选择铣刀及其参数 根据《机械加工工艺设计手册》选用YG6硬质合金面铣刀。 根据表2、1-32 ae取208㎜ d0取315㎜ 齿数z粗铣取16，精铣取28

表2、1-41 选取刀具几何角度主偏角kr?600，副偏角kr'?50，后角a0?80，刃倾角?s??200，前角r0?50

第 6 页 共40页

毕业设计

注：工艺系统刚性在中等条件下，余量为3～6㎜时，取kr=450?750。

（3）工艺装备 专用夹具，游标卡尺，莫氏圆锥中间套60-6，圆锥柄夹头QMS3，莫氏圆锥柄铣刀刀杆A6-80×160。 4.1.2工序Ⅴ

（1）选择机床 主轴箱减速箱体的外形尺寸为526×208×182㎜要加工的孔

?0.0162-?80，孔深20㎜，Ra=3.2um。

根据《机械加工工艺设计手册》表2.3-5选用z3025摇臂钻床。 （2）选择刀具及其参数 选用标准系列：?6.5高速钢直柄麻花钻，

2?=1200，选用?8高速钢铰刀。主偏角kr?600，后角a0?120， ?7.8高速钢整体式扩孔钻，

??500，??250。

（3）工艺装备 量规：内径百分表，卡尺。辅具：快换钻套6.5F7×12K8×12, 7.8F7×12K7×12,8F7×12K6×12。 4.1.3工序Ⅵ

（1）选择机床 本工序要求不高，要求表面粗糙度达到6.3um,为了方便和经济性。因此，选用XA6132万能卧式升降台铣床。

（2）选择铣刀及其参数 根据《机械加工工艺设计手册》选用YG6硬质合金面铣刀。 d0?(1.4~1.6)ae ae—铣削宽度 d0—刀具直径

根据表2、1-32 ae取208㎜ d0取315㎜ 齿数z取20 表2、1-41 选取刀具几何角度主偏角kr?600，副偏角kr'?50，后角a0?80，刃倾角?s??200，前角r0?50。 （3）工艺装备 专用夹具，游标卡尺，莫氏圆锥中间套60-6，圆锥柄夹头QMS3，莫氏圆锥柄铣刀刀杆A6-80×160。 4.1.4工序Ⅶ

（1）选择机床 本工序要求不高，只要求表面粗糙度达到6.3um,为了方便和经济性。因此，选用XA6132万能卧式升降台铣床。

（2）选择铣刀及其参数 选用YG6硬质合金面铣刀。 根据表2、1-32 ae取20㎜ d0取80㎜ 齿数z取20

表2、1-41 选取刀具几何角度主偏角kr?600，副偏角kr'?50，后角a0?80，刃倾具，游角?s??200，前角r0?50。

（3）工艺装备 专用夹标卡尺，莫氏圆锥中间套30-2，圆锥柄夹头QMS5，莫氏圆锥柄铣刀刀杆A3-22×100。

第 7 页 共40页

毕业设计

4.1.5工序Ⅷ、工序Ⅸ、工序Ⅺ、工序Ⅻ、工序ⅩⅢ （1）选择机床 由于加工要求高，则选用专用镗床。

0.02?0.02 （2）选用刀具及其参数 量规：内径百分表，卡尺，水平仪。镗?35??0.03㎜孔,镗?47?0.03㎜孔镗杆直径取20㎜，镗刀长度32㎜。根据《机械加工工艺设计手册》列出下表：

表4—1镗刀的参数 编号位1 2 3 4 5 6 8 9 臵 表达特刀杆形镗杆直镗刀长夹紧形刀片形头部形刀片后切削方性 式 径（㎜） 度（㎜） 式 状 式 角 向 参照表 1.2-16 1.1-43 1.1-31 1.1-30 1.1-32 1.1-42 1.1-33 1.1-40 数值 硬质合32 B-40 螺钉式A N-0 L G-900 金 （S型） 4.1.6工序ⅩⅣ、工序ⅩⅤ、工序ⅩⅥ、工序ⅩⅨ、工序ⅩⅧ、工序ⅩⅦ

钻、攻所用的工具根据《机械加工工艺设计手册》表7.2-11攻螺纹前钻孔直径：均选用高速钢，且钻头主偏角均为600，丝锥为900，参数如表4—2钻孔刀具参数。

表4—2钻孔刀具参数 加工孔(㎜) 钻头直径(㎜) 丝锥直径(㎜) 4.2选择基准

在制定工艺过程时，选择定位基准的主要目的是为了保证加工表面的位臵精度。因此选择定位基准的总原则应该是从有较高位臵精度要求的表面中进行选择。定位基准的选择包括粗基准和精基准的选择。 4.2.1粗基准选择

选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。

粗基准选择的原则是：

（1）选择应加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位臵关系精度。

（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。

（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 （4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。

（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位臵精度。

M6 5 6 M8 6.8 8 M10 8.5 10 M12 10.2 12 M16 14 16 ?60 35 ?77 47 ?20 20 第 8 页 共40页

毕业设计

箱体粗基准选择要求：在保证各加工表面均有加工余量的前提下，使主要孔加工余量均匀；装入箱体内的旋转零件应与箱体内壁有足够间隙；此外还应保证定位、夹紧可靠。为了满足上述要求，一般选箱体的主要孔的毛坯孔作为粗基准。主轴箱减速箱体加工的第一个面是盖或底座的结合面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同的部分上很不规则，因而在加工盖和底座的结合面时无法用主要孔的毛坯作粗基准。而是用顶面与底面作为粗基准。这样可以保证结合面加工后凸缘的厚度叫均匀。

因此，本零件则应以主轴箱减速箱体的底平面为粗基准加工上平面，再以上平面为精基准加工底平面。 4.2.2精基准选择

选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准确、牢固、方便。

精基准选择的原则是：

基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。

基准统一原则。应尽可能选用统一的定位基准。

互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。 自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。

此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。

箱体上孔与孔、孔与平面、平面与平面之间都有较高的位臵精度要求，这些要求的保证与精基准的选择有很大的关系。为此，通常优先考虑“基准统一”原则。使具有相互位臵精度要求的大部分工序，尽可能用同一组基准定位。以避免因基准转换过多而 带来的积累误差，并且由于采用同一基准，使所用夹具具有相似的结构形式，可减少夹具设计与制造工作量、降低成本。

表4—3主轴箱减速箱体加工基准 工序 Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ 基 底面及上平面上平面2-?82-?82-?8孔2-?8孔2-?8孔?35孔 及外形 及2-?8孔及上孔及上及上平 及上平及上平准 孔 平面 平面 面 面 面 工序 Ⅻ ⅩⅢ ⅩⅣ ⅩⅤ ⅩⅥ ⅩⅦ ⅩⅧ ⅩⅨ 基 2-?82-?82-?8孔2-?82-?82-?8孔2-?8孔2-?8孔准 孔及上孔及上及上平孔及上孔及上及上平及上平及上平平面 平面 面 平面 平面 面 面 面 4.3确定加工余量及工序尺寸

根据前面原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：

（1）铣主轴箱减速箱的上平面

其表面粗糙度要求较高为Ra3.2?m，可以先粗铣，再精铣一次就可以以达到，根据《机械加工工艺手册》表2.3-5，确定工序尺寸及余量为：

第 9 页 共40页