减速器壳体机械加工工艺与工装设计-文献综述

减速器壳体机械加工工艺与工装设计文献综述专业：机械设计制造及自动化班级：作者：童庆指导老师：王坤发一、前言制造工艺是制造技术的灵魂、核心和关键，是生产中最活跃的因素。

其过程是采用金属切削刀具或磨具及其他加工方法来加工工件，使工件达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，从而生产成为合格零件。

而机械加工工艺规程是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。

机床夹具是机床上装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。

使用夹具可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产等，因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。

考虑到机械加工工艺安排及夹具的使用在减速器壳体的生产中直接影响到其加工质量和生产效率等，所以对减速器壳体的机械加工工艺及夹具设计的课题有着十分重要的意义。

课题的主要研究内容是减速器壳体的加工工艺、规程设计和镗夹具的工装设计。

其中需要解决的主要问题是处理好生产中工件的加工质量、生产效率和经济性之间的关系。

本课题设计说明书分三个章节写：第1章绪论；第2章减速器壳体工艺规程设计，第3章镗床夹具设计。

为了更好地完成课题，拓展关于设计的有关知识面，我通过图书馆书籍的借阅以及网上的相关资料的搜索等方式进行设计资料的收集。

主要查阅的资料和书籍有：《机械加工工艺师手册》《金属切削原理与刀具》《机械制造工艺学》《金属切削机床夹具设计手册》《床夹具图册》《机械零件设计手册》《公差与配合》《机械设计基础》《机械制图（应用本科）》《金属工艺学》等。

二、文献资料综述一（工艺规程部分）减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。

在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。

几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。

因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。

减速器的作用主要有：1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。

2）减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。

大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。

减速机的工作原理减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。

减速机的种类减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。

它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。

减速器的种类繁多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。

以下是常用的减速机分类：（1）摆线针轮减速机（2）硬齿面圆柱齿轮减速器（3）行星齿轮减速机（4）软齿面减速机（5）三环减速机（6）起重机减速机（7）蜗杆减速机（8）轴装式硬齿面减速机（9）无级变速器工艺路线是制造单位按照规定的作业流程完成生产任务的途径，主要用来进行工序排产和车间成本统计。

其包含了定位基准的选择，主要表面的加工，加工阶段的划分与工序的合理组合等内容。

通过查阅了杨淑子主编《机械加工工艺师手册》，现就文中有关内容论述如下：1、定位基准的选择在制定工艺过程时，选择定位基准的主要目的是为了保证加工表面的位置精度，因此选择定位基准的总原则应该是从有较高位置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。

在制订零件机械加工工艺路线时，总是首先考虑选择怎样的精基准把各个主要表面加工出来，然后再考虑选择怎么的粗基准把作为精基准的表面先加工出来。

机械加工工艺路线的制定中粗基准和精基准的选择很关键，选择是否合理直接关系到加工工艺路线制订的全局。

（1）粗基准的选择选择粗基准时，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。

粗基准的选择原则是：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置关系精度。

如果工件上表面有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。

以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。

2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。

例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。

因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。

这样就能保证均匀地去掉较少余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。

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置精度。

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。

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。

（2）精基准的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。

基准的统一有利于保证个表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。

例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。

车削、磨削都是顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多数表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。

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。

例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。

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置精度要求，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。

使具有相互位置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。

2、主要表面的加工（1）箱体的平面加工箱体平面的粗加工和半精加工常选择刨削和铣削加工。

刨削箱体平面的主要特点是：刀具结构简单；机床调整方便；在龙门刨床上可以用几个刀架，在一次安装工件中，同时加工几个表面，于是，经济地保证了这些表面的位置精度。

箱体平面铣削加工的生产率比刨削高。

在成批生产中，常采用铣削加工。

当批量较大时，常在多轴龙门铣床上用几把铣刀同时加工几个平面，即保证了平面间的位置精度，又提高了生产率。

（2）孔系加工减速器箱体的孔系，是有位置精度要求的各轴承孔的总和，其中有平行孔系和同轴孔系两类。

平行孔系主要技术要求是各平行孔中心线之间以及中心线与基准面之间的尺寸精度和平行精度根据生产类型的不同，可以在普通镗床上或专用镗床上加工。

单件小批生产箱体时，为保证孔距精度主要采用划线法。

为了提高划线找正的精度，可采用试切法，虽然精度有所提高，但由于划线、试切、测量都要消耗较多的时间，所以生产率仍很低。

坐标法加工孔系，许多工厂在单件小批量生产中也广泛采用，特别是在普通镗床上加装较精密的测量装置（如数显等）后，可以较大地提高其坐标位移精度。

必须指出，采用坐标发加工孔系时，原始孔和加工顺序的选定是很重要的。

因为，各排孔的孔距是靠坐标尺寸保证的。

坐标尺寸的积累误差会影响孔距精度。

如果原始孔和孔的假定顺序选择的合理，就可以减少积累误差。

成批或大量生产箱体时，加工孔系都采用镗模。

孔距精度主要取决与镗模的精度和安装质量。

虽然镗模制造比较复杂，造价较高，但可利用精度不高的机床加工出精度较高的工件。

因此，在某些情况下，小批生产也可考虑使用镗模加工平行孔系。

同轴孔系的主要技术要求是各孔的同轴度精度。

成批生产时，箱体的同轴孔的同轴度大部分是用镗模保证，单件小批量生产中，在普通镗床上用以下两种方法进行加工：1）从箱体一端进行加工加工同轴孔系时，出现同轴度误差的主要原因是：当主轴进给时，镗杆在重力作用下，使主轴产生挠度而引起孔的同轴度误差；当工作台进给时，导轨的直线度误差会影响各孔的同轴度精度。

对于箱壁较近的同轴孔，可采用导向套加工同轴孔。

对于大型箱体，可利用镗床后立柱导套支撑镗杆。

2）从箱体两端进行镗孔一般是采用“调头镗”使工件在一次安装下，镗完一端的孔后，将镗床工作台回转180°，在镗另一端的孔。

具体办法是：加工好一端孔后，将工件退出主轴，使工作台回转180°，用百（千）分表找正已加工孔壁与主轴同轴，即可加工另一孔。

“调头镗”不用夹具和长刀杆，镗杆悬伸长度短，刚性好。

但调整比较麻烦和费时，适合与箱体壁相距较远的同轴孔。

3、加工阶段的划分与工序的合理组合零件上的全部加工表面应安排在一个合理的加工顺序中加工，这对保证零件质量，提高生产率，降低加工成本都至关重要。

参考文献[1]中的第1篇械加工工艺基础第4章机械加工工艺规程制订有：（1）加工阶段的划分按加工性质和目的的不同，工艺过程一般可划分成粗加工、半精加工、精加工和光整加工几个阶段。