第二章 工艺规程设计
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
题目所给的零件是锅轮锅杆减速器箱体零件，箱体是机器的基础零件，其作用是将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。要求箱体零件要有足够的刚度和强度，良好的密封性和散热性。因此，箱体零件的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。
2.1.2 零件的工艺分析
由零件图得知，其材料为HT150。该材料具有较高的强度耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大的应力、要求耐磨性的零件。
蜗轮蜗杆减速器箱体,其零件如图2—1所示,主视图采用工作位置,且采用全剖视图,主要表达了φ52J7和φ40J7蜗轮轴孔的结构形状以及各形体的相互位置；俯视图主要表达了箱壁的结构形状；左视图主要表达了蜗轮轴孔与蜗杆轴孔的相互位置；“C－C”剖视图主要表达了肋板的位置和底板的形状。几个视图配合起来，完整地表达了箱体的复杂结构。
1、零件形状：
此箱体的外形较简单，有许多加工要求高的孔和平面。而主要加工面面是底面、顶面、D面、E面及水平孔端面以及轴孔，轴孔之间有相当高的位置和形状的要求 。现分析结构特点如下：
（1）外形基本上是多个圆柱面组成的封闭式多面体； （2）结构形状比较简单，内部为空腔形；
（3）箱体的加工面，为底面、顶面、D面、E面及水平孔端面，此外还有精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。
2、技术要求如下：
（1）尺寸精度 轴承支承孔和底面、顶面、D面、E面、水平孔端面的尺寸精度和表面粗糙度要求。
（2）为满足箱体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求，箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求；各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求。
2.1.3 工艺路线的安排
箱体要求加工的表面不多。在这些加工表面中，平面加工精度比孔的加工精度容易保证，于是，箱体轴孔（主要孔）的加工精度、孔系加工精度就成为工艺关键问题。因此，在工艺路线的安排中应注意三个问题：
1、工件的时效处理
箱体结构不太复杂壁厚不均匀，铸造内应力较大。由于内应力会引起变形，
因此铸造后应安排人工时效处理以消除内应力减少变形。一般精度要求的箱体，可利用粗、精加工工序之间的自然停放和运输时间，得到自然时效的效果。但自然时效需要的时间较长，否则会影响箱体精度的稳定性。
对于特别精密的箱体，在粗加工和精加工工序间还应安排一次人工时效，迅速充分地消除内应力，提高精度的稳定性。
2、排加工工艺的顺序时应先面后孔
由于平面面积较大定位稳定可靠，有利与简化夹具结构检少安装变形。从加工难度来看，平面比孔加工容易。先加工平面，把铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷切除，在加工分布在平面上的孔时，对便于孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的。因此，一般均应先加工平面。
3、粗、精加工阶段要分开 箱体均为铸件，加工余量较大，而在粗加工中切除的金属较多，因而夹紧力、切削力都较大，切削热也较多。加之粗加工后，工件内应力重新分布也会引起工件变形，因此，对加工精度影响较大。为此，把粗精加工分开进行，有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来，然后在精加工中将其消除。
2.2 毛坯选择
根据零件图可知，零件材料为灰口铸铁，零件形状为非圆柱体，且属于大批生产，因此选用铸造毛坯，这样，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。
2.3 工艺路线的拟定
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用性机床配以专用夹具，并尽量使用工序集中来提高生产效率，除此之外，应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 (1)初步拟订工艺路线如下 工序10 工序20 工序30 工序40 工序50 工序60 工序70 工序80 工序90 工序100 工序110 工序120 工序130 工序140 工序150 工序160 工序170
金属型铸造毛坯
人工时效温度（500°～550°）消除应力 非加工表面喷漆 粗铣底面
粗铣顶面、水平孔端面 粗铣两侧面
粗铣侧面孔槽Φ3X13.5至尺寸 粗镗孔Φ54 粗镗孔Φ47H7 粗镗孔Φ52H7 粗镗孔Φ40H7 半精镗孔Φ54至尺寸 半精镗孔Φ47H7 半精镗孔Φ52H7 半精镗孔Φ40H7 精铣底面至尺寸
精铣顶面，水平孔端面至尺寸
工序180 精铣两侧面至尺寸 工序190 精镗孔Φ47H7至尺寸 工序200 精镗孔Φ52H7至尺寸 工序210 精镗孔Φ40H7至尺寸
工序220 钻孔4XΦ9并锪Φ20孔，钻4XM5、3XM5、3XM5螺纹底孔并攻丝。 工序230 钳工清洗去毛刺 工序240 补底漆 工序250 检验 工序260 清理，油封 工序270 入库
上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则但某些工序有些问题还值得进一步讨论。如粗铣两侧面，粗铣侧面孔槽Φ3X13.5在同一铣床上加工，在同一次装夹下完成；粗镗、半精镗和精镗孔Φ54、孔Φ47H7、孔Φ52H7、孔Φ40H7在同一镗床上加工，在同一次装夹下完成，这样节省了一套夹具和节约装夹时间并且保证同轴度。
(2)修改后的工艺路线路线如下： 工序10 金属型铸造毛坯
工序20 人工时效温度（500°～550°）消除应力 工序30 非加工表面喷漆 工序40 粗铣底面
工序50 粗铣顶面、水平孔端面
工序60 粗铣两侧面，粗铣侧面孔槽Φ3X13.5至尺寸。 工序70 粗镗孔Φ54、孔Φ47H7 工序80 粗镗孔Φ52H7、孔Φ40H7
工序90 半精镗孔Φ54至尺寸、孔Φ47H7 工序100 半精镗孔Φ52H7、孔Φ40H7 工序110 精铣底面至尺寸
工序120 精铣顶面，水平孔端面至尺寸 工序130 精铣两侧面至尺寸 工序140 精镗孔Φ47H7至尺寸
工序150 精镗孔Φ52H7、孔Φ40H7至尺寸
工序160 钻孔4XΦ9并锪Φ20孔，钻4XM5、3XM5、3XM5螺纹底孔并攻丝。 工序170 钳工清洗去毛刺 工序180 补底漆 工序190 检验 工序200 清理，油封 工序210 入库
2.4选择加工刀具设备及刀、夹、量具
由于生产类型为大批生产，故加工设备宜为通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递均由人工完成。
粗铣底面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择X53K立式铣床（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-35）。选择直径φ200mm的可转位面铣刀（《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-27）、专用夹具和分度值为0.02mm，测量范
蜗轮蜗杆箱体零件工艺分析及工装毕业设计
