齿轮箱箱体的加工工艺分析
日期： 2016年3月20日 【摘要】本论文介绍了一款减速齿轮箱箱体的加工工艺。在加工过程中，对毛坯料的选择，工装夹具设计与加工，加工工艺的编排及加工过程中对一些精度尺寸的测量及测量仪器的使用方法。
目录
引言 1
一、毛坯料选择及夹具 2
（一）毛坯料选择 2
（二）夹具设计 3
二、准备工作 4
（一）尺寸测量 4
（二）加工问题及解决措施 5
三、正面（OP1）工艺分析 6
（一）图纸 6
（二）工装及装夹 6
（三）零点选择 7
（四）刀具 7
四、反面（OP2）工艺分析 7
（一）图纸 7
（二）工装及装夹 8
（三）零点选择 8
（四）刀具 8
五、侧面（OP3~OP6）工艺分析 9
（一）图纸 9
（二）工装 9
（三）零点选择和刀具 10
六、 CNC操作规程和注意事项 11
（一）操作人员安全防护 11
（二）触电防护 11
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
在日常生活中像一些建筑工地上的搅拌机，塔吊，在机械加工厂里面的CNC机床，和自动化设备以及我们日常生活中手上戴的腕表，开的车，做的轮船等。它们里面都有减速齿轮箱。而减速齿轮箱的在生活的应用远远不止这些。在有较高的扭矩和较低的转速时，减速齿轮箱也起到传递动力的作用。
减速箱虽然可以传达动力，但是其本身没有驱动的能力。因此需要和一些驱动器件像蒸汽机等驱动设备进行传动。在其驱动下，减速机可以实现动力传递、减速等作用。所以减速齿轮箱又对机械的使用和调整有着及其重要的意义。而齿轮箱箱体的选择对齿轮箱尤为重要，箱体既要有足够的韧性，强度还要满足不同场合的重量要求。箱体的材料选择很重要，在不在不同环境中对其的韧性，强度，塑性，抗压性，耐磨性，耐腐蚀性，导热性，耐酸性等性能的影
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
响选择合适的材料。
一、毛坯料选择及夹具
毛坯料选择
1.如零件图11可看出，该款零件为箱体类零件并且有型腔，所以选择铸件作为毛坯。铸件不允许有裂纹，气孔，砂眼，缩松，夹渣，浇口，冒口，飞翅，毛刺应铲平，并将结疤，粘砂清除干净。
图11零件图
2．铸件材料的选择
常见的铸件材料灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁，铸钢，铸造铝合金，铸造青铜，铸造黄铜。
铝的密度比铁的要小很多，只占其1/3，大多数用来制造比较轻的结构。有些铝合金可以通过热处理强化，使它有较好的综合性能。在在满足韧性及强度要求，应客户需要减轻重量，选择铸铝作为铸件材料，铸件如图12。
图12毛坯（铸铝）
3．选择铸件的优点
铸件的尺寸形状与零件非常接近，因此可以减少材料的消耗和后续加工的余量。易于机械化生产，生产效率高。
在加工过程中夹具作为必不可少的工具之一在设计上的要求比较严格。夹具在设计时要满足零件的精度要求，要具有良好的敞开性，本身的机动性要好，机床坐标系中坐标关系明确数据简单便于计算，要为刀具对刀提供明确的对刀点，在满足加工要求是尽量简单，一个夹具尽量加工整个工件。
夹具的设计及其图纸的绘制。夹具方案的设计是一道很重要的程序，因为方案的质量决定了该夹具设计结果的成败。所以要认真对待，不可草率。一般专案组会制定好几种制造方案，然后将几种方案通过各种方式进行比较、判定，最后会选择综合评价最高的那个方案。
图12为夹具加工工艺图，夹具在设计的时候要根据加工的零件而设计如图11。工装夹具一在设计的时候根据图纸正面要求夹具设计三点定一面加工正面，以这个已加工的平面为基准面加工其它面。工装夹具二正面与反面的孔有同轴度要求所以正面要做在加工反面时的定位孔。采用三孔定位，定位孔可以选择4个?11的孔，?25H7的孔。并且选择的三个孔与销子的配合要在两丝内。工装夹具三同样用工装夹具二的孔做定位，同时要做一个?40的定位销，定位销可以比工件低5丝。因为由于工件的重量较重，在加工侧面的时候仅凭人的手力难以夹紧，或因加工时机床力过大而使零件松动从而可能会导致刀具损坏或造成加工人员的不必要损伤。从而也可以保证尺寸的要求。
由图11可以看出该款齿轮箱为6面加工，并且6各面之间面与面的垂直度都有精度要求，所以在设计夹具对其加工时要保证其垂直度的要求，所以选用的定位孔尽量选择精度较高的孔作为定位孔并做与定位孔匹配的定位销，并且做第一面的工装夹具要做好，因为其它5个面的加工都是以第一个加工面为基准面。要对工装夹具有正确的使用方法，例如对多工位加工的加工顺序，夹紧力的大小，夹紧的顺序和夹紧的方法，使用夹具时的调整说明还有的就是夹具的保养方法。
图12夹具工艺图
二、准备工作
作为操作员在接到加工任务后，首先要做的事是拿到图纸并分析图纸，参照加工工艺卡片和检验文件进行加工。看懂技术要求，按照工艺卡片选择合适的刀具，工装夹具及检测仪器，如果有疑问找到技术人员或相关部门询问清楚后再进行加工。对工装夹具要检查是否处于合格状态，并在机床上在对刀仪中给出正确的刀具补偿值从图21中可以看到改款齿轮箱六面均需加工，所以暂设加工面分别为正面（OP1）,反面(OP2）,侧面(OP3,OP4,OP5,OP6)齿轮箱的毛坯料选用铸件既保证了外观也方便了加工。
图21零件（成品）
（一）尺寸测量
尺寸测量在机加工过程中十分重要，工件的加工即使外形合格但有些尺寸精度很高，特别像齿轮箱，齿轮箱里面的旋转轴和齿轮及一些机密的配件对于装配的精度很高。所以对于操作员来说加工过程中的尺寸检查尤为重要。稍有误差就有可能造成该工件的报废，而如果未发现即使的话可能会造成一批零件的报废。操作员要能读懂加工零件的尺寸精度的要求，要熟练掌握尺寸公差，基本偏差，轴孔配合，基准制。标准公差，极限偏差，未注公差及尺寸标注等知识。要掌握孔和轴的尺寸测量知识。并且要熟练掌握游标卡尺，外景千分尺，内经百分表，立式光学计，2.5D测量仪，三坐标测量仪等计量器具的结构，读书的原理及使用方法的基本知识。要会分析测量结果，并进行合理性的判断。
1.读懂尺寸公差
在零件加工制造过程中，要懂得如何识读零件的工作图，要能正确的识读尺寸的公差要求，熟练地选择测量器具，测量各种尺寸的误差，并进行合理性的尺寸判断。在有些特殊的情况下，有些尺寸公差适度的放宽。
目录
引言 1
一、毛坯料选择及夹具 2
（一）毛坯料选择 2
（二）夹具设计 3
二、准备工作 4
（一）尺寸测量 4
（二）加工问题及解决措施 5
三、正面（OP1）工艺分析 6
（一）图纸 6
（二）工装及装夹 6
（三）零点选择 7
（四）刀具 7
四、反面（OP2）工艺分析 7
（一）图纸 7
（二）工装及装夹 8
（三）零点选择 8
（四）刀具 8
五、侧面（OP3~OP6）工艺分析 9
（一）图纸 9
（二）工装 9
（三）零点选择和刀具 10
六、 CNC操作规程和注意事项 11
（一）操作人员安全防护 11
（二）触电防护 11
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
在日常生活中像一些建筑工地上的搅拌机，塔吊，在机械加工厂里面的CNC机床，和自动化设备以及我们日常生活中手上戴的腕表，开的车，做的轮船等。它们里面都有减速齿轮箱。而减速齿轮箱的在生活的应用远远不止这些。在有较高的扭矩和较低的转速时，减速齿轮箱也起到传递动力的作用。
减速箱虽然可以传达动力，但是其本身没有驱动的能力。因此需要和一些驱动器件像蒸汽机等驱动设备进行传动。在其驱动下，减速机可以实现动力传递、减速等作用。所以减速齿轮箱又对机械的使用和调整有着及其重要的意义。而齿轮箱箱体的选择对齿轮箱尤为重要，箱体既要有足够的韧性，强度还要满足不同场合的重量要求。箱体的材料选择很重要，在不在不同环境中对其的韧性，强度，塑性，抗压性，耐磨性，耐腐蚀性，导热性，耐酸性等性能的影
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
响选择合适的材料。
一、毛坯料选择及夹具
毛坯料选择
1.如零件图11可看出，该款零件为箱体类零件并且有型腔，所以选择铸件作为毛坯。铸件不允许有裂纹，气孔，砂眼，缩松，夹渣，浇口，冒口，飞翅，毛刺应铲平，并将结疤，粘砂清除干净。
图11零件图
2．铸件材料的选择
常见的铸件材料灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁，铸钢，铸造铝合金，铸造青铜，铸造黄铜。
铝的密度比铁的要小很多，只占其1/3，大多数用来制造比较轻的结构。有些铝合金可以通过热处理强化，使它有较好的综合性能。在在满足韧性及强度要求，应客户需要减轻重量，选择铸铝作为铸件材料，铸件如图12。
图12毛坯（铸铝）
3．选择铸件的优点
铸件的尺寸形状与零件非常接近，因此可以减少材料的消耗和后续加工的余量。易于机械化生产，生产效率高。
在加工过程中夹具作为必不可少的工具之一在设计上的要求比较严格。夹具在设计时要满足零件的精度要求，要具有良好的敞开性，本身的机动性要好，机床坐标系中坐标关系明确数据简单便于计算，要为刀具对刀提供明确的对刀点，在满足加工要求是尽量简单，一个夹具尽量加工整个工件。
夹具的设计及其图纸的绘制。夹具方案的设计是一道很重要的程序，因为方案的质量决定了该夹具设计结果的成败。所以要认真对待，不可草率。一般专案组会制定好几种制造方案，然后将几种方案通过各种方式进行比较、判定，最后会选择综合评价最高的那个方案。
图12为夹具加工工艺图，夹具在设计的时候要根据加工的零件而设计如图11。工装夹具一在设计的时候根据图纸正面要求夹具设计三点定一面加工正面，以这个已加工的平面为基准面加工其它面。工装夹具二正面与反面的孔有同轴度要求所以正面要做在加工反面时的定位孔。采用三孔定位，定位孔可以选择4个?11的孔，?25H7的孔。并且选择的三个孔与销子的配合要在两丝内。工装夹具三同样用工装夹具二的孔做定位，同时要做一个?40的定位销，定位销可以比工件低5丝。因为由于工件的重量较重，在加工侧面的时候仅凭人的手力难以夹紧，或因加工时机床力过大而使零件松动从而可能会导致刀具损坏或造成加工人员的不必要损伤。从而也可以保证尺寸的要求。
由图11可以看出该款齿轮箱为6面加工，并且6各面之间面与面的垂直度都有精度要求，所以在设计夹具对其加工时要保证其垂直度的要求，所以选用的定位孔尽量选择精度较高的孔作为定位孔并做与定位孔匹配的定位销，并且做第一面的工装夹具要做好，因为其它5个面的加工都是以第一个加工面为基准面。要对工装夹具有正确的使用方法，例如对多工位加工的加工顺序，夹紧力的大小，夹紧的顺序和夹紧的方法，使用夹具时的调整说明还有的就是夹具的保养方法。
图12夹具工艺图
二、准备工作
作为操作员在接到加工任务后，首先要做的事是拿到图纸并分析图纸，参照加工工艺卡片和检验文件进行加工。看懂技术要求，按照工艺卡片选择合适的刀具，工装夹具及检测仪器，如果有疑问找到技术人员或相关部门询问清楚后再进行加工。对工装夹具要检查是否处于合格状态，并在机床上在对刀仪中给出正确的刀具补偿值从图21中可以看到改款齿轮箱六面均需加工，所以暂设加工面分别为正面（OP1）,反面(OP2）,侧面(OP3,OP4,OP5,OP6)齿轮箱的毛坯料选用铸件既保证了外观也方便了加工。
图21零件（成品）
（一）尺寸测量
尺寸测量在机加工过程中十分重要，工件的加工即使外形合格但有些尺寸精度很高，特别像齿轮箱，齿轮箱里面的旋转轴和齿轮及一些机密的配件对于装配的精度很高。所以对于操作员来说加工过程中的尺寸检查尤为重要。稍有误差就有可能造成该工件的报废，而如果未发现即使的话可能会造成一批零件的报废。操作员要能读懂加工零件的尺寸精度的要求，要熟练掌握尺寸公差，基本偏差，轴孔配合，基准制。标准公差，极限偏差，未注公差及尺寸标注等知识。要掌握孔和轴的尺寸测量知识。并且要熟练掌握游标卡尺，外景千分尺，内经百分表，立式光学计，2.5D测量仪，三坐标测量仪等计量器具的结构，读书的原理及使用方法的基本知识。要会分析测量结果，并进行合理性的判断。
1.读懂尺寸公差
在零件加工制造过程中，要懂得如何识读零件的工作图，要能正确的识读尺寸的公差要求，熟练地选择测量器具，测量各种尺寸的误差，并进行合理性的尺寸判断。在有些特殊的情况下，有些尺寸公差适度的放宽。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/1163.html
