减速器箱体零件的机械加工工艺设计

目录
一、产品的概述
二、产品图
三、有关零件的说明和设计要求
四、计算生产纲领确定生产类型
五、材料的选择和毛坯的制造方法的选择即毛坯图
六、确定加工余量
七、基准的选择和分析
八、加工工作量及工艺手段组合
九、工艺过程：
十、重要工序卡片
十一、切削力和加紧力的计算
十二、夹具原理图
十三、实习心得
十四、参考书和参考资料目录
一、产品的概述
变速器箱体在整个减速器总成中的作用是起支撑和连接的作用的，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装。

变速器箱体的加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也为将会影响减速器的寿命和性能。

变速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋。

有精度较高的多个平面、轴承孔，螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。

二、产品图
三、有关零件的说明和设计要求
四、计算生产纲领确定生产类型
年产量Q＝10000（件/年），该零件在每台产品中的数量n=1（件/台），废品率α＝3％，备品率β＝5％。

由公式N＝Q×n（1＋α＋β）得：
N＝10000×1×（1＋3％＋5％）=10800
查表（《机制工艺生产实习及课程设计》中表6－1）确定的生产类型为大量生产。

因此，可以确定为Y流水线的生产方式，又因为在加工箱盖和底座的时候有很多的地方是相同的，所以可选择相同的加工机床，采取同样的流水线作业，到不同的工序的时候就采用分开的方法，所以可以选择先重合后分开再重合的方式的流水线作业。

虽然是大批量生产，从积极性考虑，采用组合机床加工，流水线全部采用半自动化的设备。

五、材料的选择和毛坯的制造方法的选择即毛坯图
1、材料的选择
由于减速器箱体的外形与内形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用的，综合考虑，抗拉强度小于200MPa，所以我们可以选用灰口铸铁（HT200），因为铸铁中的碳大部分或全部以自由状态片状石墨存在。

断口呈灰色。

它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件，又由于含有石墨，石墨本身具有润滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油，使铸件有良好的耐磨性。

此外，由于铸件中带有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨能力进一步提高，这
对于制备箱体零件具有重要意义。

如果没有HT200时此种材料可以用45号钢，经正火或退火处理就可以达到强度和韧性。

.
2、毛坯的制造方法
由于我们所需要的产量比较大，还有铸铁可以满足零件的性能需要，所以我们可以选择制造毛坯的方法为金属模机器造型。

根据零件图可知，减速箱上的孔除主要的轴承孔是铸造的外，其它的孔都是加工出来的。

因为查表得：在大量生产的时候通孔的最小直径是12～15㎜。

这些不铸造的孔都是在加工的过程中加工。

由于减速器箱体为大批量生产，分成上下两半采用两箱造型。

采用中注式浇注系统，上面设几个冒口。

在直浇道下面设有横浇道。

浇注的时候重要的加工面应该向下，应为铸件的上表面容易产生砂眼、气孔等。

由于尽量使铸造工艺简单只采用一个分型面，这样可以提高铸造的精度。

3、毛坯图，（见附图）
六、确定加工余量
查《金属机械加工工艺人员手册》，查出各加工面的加工余量，并在毛坯图上标出
上箱结合面：6.5 1.5
±
输入轴承孔端面：5.5 2.5
±
输入轴承孔： 6.0 1.2
R±
输出轴承孔端面：5.0 2.0
±
输出轴承孔： 6.0 1.2
R±
窥视孔端面：4.0 1.0
±
下箱结合面：6.5 1.5
±
下箱底面：4.5 1.5
±
下箱排油孔端面：4.0 1.0
±
七、定位基准的选择和分析
八、加工工作量及工艺手段组合
减速器箱体要加工共有九个面，上箱结合面、窥视孔台阶面、下
箱结合面、下箱底面、下箱排油孔台阶面、输入轴承孔端面、输入轴承孔端面。

此外，除了要镗轴承孔外，还要加工的有上下箱螺栓孔，上箱吊环孔、窥视孔台阶面、下箱底面螺栓孔、游标空、排油孔、油槽、上下箱定位销孔。

下面查工序确定各工序的尺寸和偏差 1、输入轴承孔
A 、 加工工序：扩孔—粗镗—半精镗--精镗—细镗
B 、 工序余量：扩孔后132φ，粗镗5，半精镗2.6，精镗0.3，细镗0.1
C 、 工序公差：毛坯±1.2，IT120.51粗镗，IT110.25半精镗，IT9
0.1精镗，IT7004.细镗 D 、 工序尺寸：细镗0.0400140+Φ，精镗0.10139.9+Φ，半精镗0.250139.6+Φ，粗镗0.51
0137+Φ
扩孔Φ132，毛坯130 1.2Φ±
2、输入轴承孔端面 A 、 加工工序：粗铣—精铣 B 、 工序余量：粗铣3.0，精铣2.0
C 、 工序公差：毛坯±2.5，IT110.36粗铣，IT10
0.23精铣
D 、
工序尺寸：精铣0.230350+，粗铣36.00352+，毛坯355 2.5±
3、输出轴承孔
A 、 加工工序：扩空—粗镗—半精镗--精镗—细镗
B 、 工序余量：扩孔后132φ，粗镗5，半精镗2.6，精镗0.3，细
镗0.1
C 、 工序公差：毛坯±1.2，IT120.51粗镗，IT110.25半精镗，IT9
0.1精镗，IT7004.细镗 D 、 工序尺寸：细镗0.0400140+Φ，精镗0.10139.9+Φ，半精镗0.250139.6+Φ，粗镗0.51
0137+Φ，扩孔Φ132，毛坯130 1.2Φ±
4、输出轴承孔端面
A 、加工工序：粗铣—精铣
B 、工序余量：粗铣3.0，精铣2.0
C 、工序公差：毛坯±4.0，IT110.36粗铣，IT100.23精铣
D 、工序尺寸：精铣0.230350+，粗铣36.00354+，毛坯360 4.0±
5、上箱结合面
A 、加工工序：粗铣—精铣—细铣
B 、工序余量：粗铣后17，精铣1.6，细铣0.4
C 、工序公差：毛坯±1.5，IT120.59粗铣，IT100185
.精铣，IT9009.细铣 D 、工序尺寸：+0.090015细铣，精铣0.18015.4+，粗铣0.59017+，毛坯201.5±
6、下箱结合面
A 、加工工序：粗铣—精铣—细铣
B 、工序余量：粗铣后17，精铣1.6，铣细0.4
C 、工序公差：毛坯±1.5，IT120.59粗铣，IT10
0185.精铣，IT9009.
细铣 D 、工序尺寸：+0.090015细铣，精铣0.18015.4+，粗铣0.59017+，毛坯201.5±
7、窥视口台阶面
A 、 加工工序：粗铣
B 、 工序余量：粗铣4.0
C 、
工序公差：毛坯±1.0，IT11
0.11粗铣
D 、 工序尺寸：粗铣11
.0015+ ，毛坯19 1.0±
8、下箱底面
A 、 加工工序：粗铣
B 、 工序余量：粗铣4
C 、 工序公差：毛坯±1.5，IT110.29粗铣
D 、 工序尺寸：，粗铣0.290025+，毛坯291.5±
9、排油孔处台阶面
A 、 加工工序：粗铣—精铣
B 、 工序余量：粗铣2.0，精铣1.0
C 、 工序公差：毛坯±1.0，IT110.11粗铣，IT10007.精铣
D 、
工序尺寸：+0.0708精铣，粗铣0.1109+，毛坯11 1.0±
九、工艺过程：
在拟定工艺过程的时候应考虑，先面后孔，先粗后精，工序适当等原则。

整个加工工艺过程可分为两大部分，第一部分是上下箱体的分别加工，第二部分是合箱后的加工，两步之间应安排钳工工序，钻铰两定位孔，并打入定位销。

上箱：
(如果是小批单件生产，加工工艺过程中应安排划线的工序，但由于是大批生产，采用流水线生产，故省略划线工序。

)
（由于下箱有两凸缘面的原因，因此下箱接合面与底面上螺栓孔的锪平不能用组合钻床直接锪平，而必须采用特殊的刀杆，把套式锪钻插装在特殊刀杆上来锪平螺栓孔。

而且还应该先让刀杆穿过螺栓孔，在装上套式锪钻，然后再进行反锪。

）
（因为两轴承孔的左右端面成对称分布，且端面上的螺孔也呈对称分布。

因此，在加工端面，轴承孔以及螺孔时，综合考虑到受力和生产效率，采用两左右端面同时加工的方式。

）
十、重要工序卡片
选用工序为精铣下箱结合面
1、机床的选择：铣接合面需要立式铣床，再根据箱体的体积，查手册选择铣床X53K ，机床功率为10KW
2、刀具的选择：因为加工面宽度较大，铣刀选择硬质合金镶齿套式面铣刀。

箱体材料为铸铁，则刀具材料选择YG8。

据加工面宽度：B=350mm ，选择铣刀直径D=400mm 。

3、求切削速度及刀具转速：
查手册得：T=420, B=350，z=14，z S =0.28mm\min ，切削深度t=1.6mm 。

将数据代入上面的公式得：v=85.65mm\min 则：铣刀每分钟的转数n=
D
πv
=68.16转/min 4、铣削加工工时计算：查表知 基本T =m
2
1S L L L ++ 式中：L 为走刀长度，L=590mm 。

2L 为切入长度，查表得：2L =104mm 。

3L 为超出长度，查表得：3L =5mm 。

m S 为工作台进给量，m S =z S *z*n=267mm/min 将数据代入上式中，得基本T =2.67min 。

查表得：辅助T =(15~20)%*基本T 组织服务T =（5~7）%*基本T 技术服务T =(10~15)%* 基本T
间歇T =(2~6)%* 基本T 准备终结T =(3~5)%* 基本T 由上面公式得： i T =(35~50)%* 基本T
则：单件T =(1.35~1.50)% 基本T =3.74min
工序卡片见附录
十一、切削力和夹紧力的计算
本工序（精铣下箱接合面）是一次走刀，四个夹块对称分布。

1，单位切削力P 。

查手册知：P=
319
.0130
a
*k 其中：a 为切削厚度，a=1.6mm k 为材料强度修正系数，k=1.0 则：P=112.2（kg/2mm ） 2，主切削力z P 及各分力。

查手册知：z P =
v
P
BS 1000t m 其中：B 为铣削宽度，B=350mm 。

m S 为工作台进给量，m S =267mm/min 。

t 为切削深度，t=1.6mm 。

v 为切削速度，v=85.65mm/min 。

将上面的数据代入公式，得z P =195.5kg 化为力学单位，z P =195.5kg*9.8n/kg=1916.1N 查手册知： 水平P =(0.3~0.4)z P =0.35*z P =670.6N
横向P =(0.85~0.95)z P =0.9*z P =1724.5N
轴向P =(0.50~0.55)z P =0.50*z P =958N 3，查摩擦系数和安全系数。

摩擦系数：底座面与箱体定位面摩擦系数1f =0.4 夹具与箱体受夹面的摩擦系数2f =0.9 安全系数：基本安全系数1k =1.3 加工状态系数2k =1.0 刀具钝化系数3k =1.2 切削特征系数4k =1.0 则：总安全系数k=1k 2k 3k 4k =1.56 4，求夹紧力。

由上面计算的各分力可知，横向分力大于水平分力，故只需考虑横向力
因为采用的是对称分布的四夹块装置，取箱体自重
重P =300N 则有： 4*夹P *1f +(4*夹P +重P +轴向P )2f =k*横向P
将数据代入公式中得：夹P =420.6N。