减速器箱体的定位方式、金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据,结合机械机构设计的相关理论知识,完成工件的有效定位及夹紧,从而使整个二级展开式减速器箱体的加工工艺路线经济,工件定位方案合理,来达到产品的最优化设计。
针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题,综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的知识,设计出一套适合于实际的二级展开式减速器箱体加工工艺路线,从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计。为提高钻床夹具在机床上安装的稳固性,减轻其断续切削可能引起的振动,夹具体不仅要有足够的刚度和强度,其高度和宽度比也应恰当,一般有H/B≤1~1.25,以降低夹具重心,使工件加工表面尽量靠近工作台面。
2 二级展开式减速器箱体的图样分析
2.1 二级展开式减速器箱体的作用
二级展开式减速器箱体,其主要作用是:二级展开式减速器箱体类零件是机器或部件的基础零件,二级展开式减速器箱体是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种方向的移动,同时二级展开式减速器箱体分出部分动力将运动传给丝杠。同时它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体,使它们之间保持正确的相互位置,并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因而二级展开式减速器箱体是主传动系中的关键零件。因此,二级展开式减速器箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。
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2.2 二级展开式减速器箱体的图样分析
在编制二级展开式减速器箱体机械加工工艺规程之前,首先应研究二级展开式减速器箱体的工作图样和产品装备图样,熟悉该产品的用途、性能及工作条件,明确该二级展开式减速器箱体在产品中的位置和作用;了解并研究各项技术条件制定的依据,找出其主要技术要求和技术关键,以便在拟定工艺规程时采用适当的措施加以保证。 二级展开式减速器箱体的材料为HT150,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,减震性能良好。传动二级展开式减速器箱体需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下:
1)该零件为机床二级展开式减速器箱体,主要加工部位为平面和孔系,其结构复杂,精度要求又高,加工时应注意选择定位基准及夹紧力。 2)材料HT150。 3)铸件人工时效处理。
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2.3 工艺分析
工艺分析的目的主要有两个:
一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理,是否便于加工与装配;
二是通过工艺分析,对零件的工艺要求有进一步的了解,以便制定出合理的工艺规程。
①铸件必须进行时效处理,以消除应力。有条件时应在露天存放一年以上再加工。 ②为了保证加工精度应使定位基准统一,该零件主要定位基准,集中在D面和W面上。
③镗孔时,在可能的条件下尽量采用“支承镗削”方法,以增加镗杆的刚性,提高加工精度。对直径较小的孔、应采用钻、扩、铰加工方法。
为保证在同一轴上各孔的同轴度,可采用在已加工孔上,安装导向套再加工其他孔的方法。
④为提高孔的加工精度,应将粗镗、半精镗和精镗分开进行。 ⑤铸造时一般φ50mm以下孔不铸出。
⑥孔的尺寸精度检验,使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离的测量可以通过孔与孔之间壁厚进行间接测量。
⑦同一轴线上各孔的同轴度,可采用检验心轴进行检验。
⑧各轴孔的轴线之间的平行度,以及轴孔的轴线与基准面的平行度,均应通过检验心轴进行测量。
二级展开式减速器箱体作为主传动系的支承零件,各传动轴间要求一定的位置精度,因此,加工此二级展开式减速器箱体的主要任务是保证各孔系间的相互位置精度。
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在此二级展开式减速器箱体的加工中保证各孔正确位置是靠T68坐标镗床手动控制坐标来完成的,为更好地保证加工质量,单件小批量生产也可采用组合夹具、专用镗模进行加工,批量较大时,应采用专用镗模进行加工。
根据二级展开式减速器箱体零件图可知,其主要加工面是进行导轨面的加工、表面加工、孔加工、钻孔、攻丝,孔的精度要求高。该零件年生产属小批量生产,设计加工零件所需要的专用夹具是为了提高劳动效率、降低成本。
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3 工艺规程设计
3.1 确定毛坯的制造形式
毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用、零件生产率和经济性,而且也与零件的机械加工工艺和质量密切相关。故正确选择毛坯具有重大的技术经济意义。
毛坯选择时,应全面考虑以下因素: 1)零件的材料及机械性能要求; 2)零件的结构形状与外形尺寸;
3)生产类型,它在很大程度上决定采用毛坯制造方法的经济性; 4)现有生产条件;
5)充分考虑利用新工艺、新材料、新技术的可能性。
长期使用经验证明,由于灰口铸铁有一系列的技术上(如耐磨性好,有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等)和经济上的优点,通常二级展开式减速器箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是HT150~400,当载荷较大时,采用HT300~540高强铸铁。
二级展开式减速器箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件(受铸造能力的限制)时,可以采用焊接结构件,它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸—焊、铸—煅—焊、煅—焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯,解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工,可以部分地减轻大型机床的负荷。
毛坯未进入机械加工车间之前,为不消除毛坯的内应力,对毛坯应进行人工实效处理,对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。
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