WH212减速机壳体加工工艺及夹具设计

2.上箱体结合面对E面的位置度公差为0.2mm; 3.φ110

?0.01?0.025的轴心线对C、D端面的垂直度公差为0.08mm,对另一轴心线的垂

直度为0.046mm; 4.φ110

?0.01?0.025的轴心线对A、B的垂直度公差为0.08mm;

5.下箱体结合面对C面的位置度公差为 0.2mm; 6.铸件人工时效处理; 7.零件材料TH-40; 8.箱体做煤油参漏试验。

3.4 减速器加工的工艺路线

拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。在拟定时应充分调查研究。多提几个方案,加以分析比较确定一个最合理方案。拟定工艺路线要考虑解决以下几个问题:

3.4.1 加工方法的选择

在选择各表面的加工方法时,要综合考虑以下因素

(1)要考虑加工表面的精度和表面质量要求,根据各加工表面的技术要求,选择加工方法及分几次加工。(选择时见表1-1)

(2)根据生产类型选择,在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件 小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工,在 小批量生产时,采用钻、扩、铰加工方法;而在大批量生产时采用拉削加工。 (3)要考虑被加工材料的性质,例如,淬火钢必须采用磨削或电加工;而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮,一般都采用精细车削,高速精铣等。

(4)要考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备,推广新技术,提高工艺水平。

此外,还要考虑一些其它因素,如加工表面物理机械性能的特殊要求,工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法(参考表1-1)。再选择前面各工序的加工方法,如加工某一轴的主要外圆面,要求公差为IT6,表面粗糙度为Ra0.63μm,并要求淬硬时,其最终工序选用精度,前面准备工序可为粗车——半精车——淬火——粗磨。

3.4.2 加工阶段的划分

零件的加工质量要求较高时,常把整个加工过程划分为几个阶段:

(1) 粗加工阶段

粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属,为以后的精加工创造较好的条件,并为半精加工,精加工提供定位基准,粗加工时能及早发现毛坯的缺陷,予以报废或修补,以免浪费工时。

粗加工可采用功率大,刚性好,精度低的机床,选用大的切前用量,以提高生产率、粗加工时,切削力大,切削热量多,所需夹紧力大,使得工件产生的内应力和变形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11~IT12。粗糙度为Ra80~100μm。

(2)半精加工阶段

半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备,保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9~IT10。表面粗糙度为Ra10~1.25μm

(3)精加工阶段

精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤.

精加工应采用高精度的机床小的切前用量,工序变形小,有利于提高加工精度.精加工的加工精度一般为IT6~IT7,表面粗糙度为

(4)光整加工阶段

对某些要求特别高的需进行光整加工,主要用于改善表面质量,对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差,其精度等级一般为IT5~IT6,表面粗糙度为Ra1.25~0.32μm。

此外,加工阶段划分后,还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之间。

但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中,对于刚性好,精度要求不高或批量小的工件,以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段,在满足加工质量要求的前提下,通常只分为粗、精加工两个阶段,甚至不把

Ra10~1.25μm.

粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的,不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面,在粗加工阶段就要加工的很准确,而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。 3.4.3 工序的集中与分散

制订工艺路线时,应考虑工序的数目,采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中,就是以较少的工序完成零件的加工,反之为工序分散。

(1)工序集中的特点

工序数目少,工件装,夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人数和生产面积,也简化了生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少,大量生产可采用高效率的专用机床,以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费事,生产准备工作量大。

(2)工序分散的特点

工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少,产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。

工序集中与工序分散各有特点,必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。

一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。但由于不采用专用设备,工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。

由于近代计算机控制机床及加工中心的出现,使得工序集中的优点更为突出,即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量,从而可取的良好的经济效果。 3.4.4 加工顺序的安排

零件的加工过程通常包括机械加工工序,热处理工序,以及辅助工序。在安排加工顺序时常遵循以下原则:

(1)机械加工工序安排

1)先粗后精,先粗加工,其次半精加工,最后安排 精加工和光整加工。 2)先加工基准面后加工其它面。首先以粗基准定位加工出精基准,然后以精基准定位加工其它表面。例如,轴类零件通常都是先加工出两端面的顶针孔然,然后以顶针孔定位加工其它表面。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;次要表面指键槽、紧固用的螺孔和光孔等。这些表面一般都与主要表面有相互位置精度要求,通常放在主要表面的半精加工之后。精加工之前。这样可以保护主要表面的光洁。

此外,为了保证加工质量要求,有些特殊零件的表面的最后精加工必须安排在部件装配之后或总装过程进行。如内燃机连杆的精镗应放在连杆盖组装后进行。用作两个连接件定位销孔,应在总装时,将两个连接件相配在一起,钻削、铰削加工,然后装上销子。

(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。

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