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1、 减速器箱体的加工工艺分析和夹具设计前言减速器是一种动力传达机构，在原动机和工作机（执行机构）之间起改变转速和传递转矩的作用，利用齿轮啮合传动改变转速，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大的转矩。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。因此对减速器箱体的形状、体积、加工质量和加工精度都提
2、出了新的要求。本文章通过对减速器传动原理和传动结构的分析，根据设计、使用要求确定减速器箱体的尺寸，并且确定减速器箱体加工的方法，制定减速器箱体的加工工艺过程。通过制定加工工艺过程来确定整个加工过程中的基准和自由度的限定，以此来设计新的夹具。从而达到优化箱体加工工艺过程，提高加工效率和保证加工质量的目的。减速器的种类有斜齿轮减速器(包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等)、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式机械无级变速机等。本论文为用于平行轴间动力传动的圆柱齿轮减速器箱体。1.减速器箱体加工工艺设计1.1分析装配图减速器壳体示意图如图1所示，它是减速器的一部
3、分，其作用是为减速器齿轮轴提供支撑和齿轮提供封闭的啮合环境。壳体经160和200的支承轴孔以支承孔的外端面为装配基准，装配在减速器的轴上，减速器壳体的支承孔外端面上安装轴承盖，减速器壳体、减速器轴和轴承盖组成一个封闭的齿轮传动系统。1图1 减速器装配图1.2零件的工艺分析减速器壳体零件如图2和图3所示，该零件的主要加工平面和技术要求分析如下。(1)减速器两侧的支承同轴孔160H6和200H6的同轴度、圆柱度公差等级为6级，同轴度要求为0.020mm，圆柱度要求分别为0.008mm和0.010mm，表面粗糙度为Ra1.6um。由于两支承孔有较高的配合要求，在安排加工工艺时要注意加工方法。(2)两
4、平行的支承孔160H6和200H6之间的平行度要求公差等级为6级，数值为0.050mm。(3)两平行支承孔160H6和200H6与减速器凸缘圆形壁面之间有垂直度要求，公差等级为6级，大小为0.030mm和0.040mm。(4)对合面为结合的重要平面，应该有较高的精度，公差等级为6级，平面度误差为0.030mm，表面粗糙度为Ra1.6um。图2 减速器箱体视图图3 减速器箱体箱盖对合图(5)箱体下底面为支承平面和加工的定位基准，需要有较高的精度，公差等级为7级，平面度误差为0.050mm，表面粗糙度Ra1.6um。(6)箱盖方形孔平面需要构成密封性能很好的观察孔，所以需要较高的精度要求，公差等级
5、为11级，平面度误差为0.100mm，表面粗糙度Ra6.3um.(7)凸缘圆柱壁面需要安装轴承盖，构成密封性能，所以需要较高的精度，公差等级为7级，平面度误差分别为0.025mm和0.030mm，表面粗糙度为Ra1.6um。(8)泄油孔平面粗糙度Ra1.6um。其余定位孔平面粗糙度Ra3.2um。(9)箱体的凸缘上平面和凸缘外壁面作为加工时的定位基准要求有较高的平面度，公差等级为8级，平面度误差为0.080mm，表面粗糙度为Ra3.2um。2 3 4 51.3确定毛坯根据零件的性能和技术要求箱体材料确定为灰铸铁，根据其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型及壳型，取铸件尺
6、寸公差等级为9级，铸件加工余量等级为MA-G级，则铸件的各个加工余量如表所示。（大批量生产大于30mm的孔，一般在毛坯上铸造出预孔，以减少加工余量。）1表1 箱体毛坯余量图箱体表面基本尺寸（mm）加工余量等级加工余量说明1底座底面厚度40G2.5单侧加工2凸缘圆柱面长度100G2.5单侧加工3方形孔面厚度30G2.5单侧加工4凸缘高度90G2.0双侧加工5箱体壁厚20G2.5单侧加工6定位孔70G2.0双侧加工7160支承孔160G2.5双侧加工8200支承孔200G3.0 双侧加工9凸缘厚度90G2.5单侧加工对合面厚度20G2.5单侧加工图4 毛坯加工余量图1.4机械加工工艺过程设计加工如
7、图5所示的减速器箱体。图5 减速器箱体图1.4.1选择定位基准1)选择粗基准：按照保证重要平面加工余量均匀的原则，为了能够使对合面加工余量均匀，本应该以对合面作为粗基准加工箱体下底面，但是考虑到对合面处于毛坯的分型面上，又是浇注的顶面，缺陷多，误差大，所以按基准先行的原则，采用箱体凸缘的下表面作为粗基准，对对合面进行加工，因为箱体是在同一砂箱内由同一模具得到的，所以各个平面之间具有较高的的平行度。在箱盖的加工中由于同样的原因，应该选用箱盖凸缘上表面作为粗基准，对箱盖进项加工。在对支承孔的加工时，由于两个支承孔具有较高的位置要求，所以应该采用互为粗基准的加工方法，首先选用两个支承孔中的任意一个作
8、为粗基准对另一个支承孔进行镗削加工。2)精基准的选择：由于箱体下底面作为装配的基准，按照基准重合的原则，应该以箱体底面作为精基准对箱体进行加工，同时为了保证箱体底面和对合面的平行度要求，所以箱体的加工应该互为精基准，即以箱体的下底面和两个定位孔作为基准对箱体的对合面进行加工，再以对合面为基准对箱体底面进行加工，直到加工质量满足技术要求。在箱盖的加工中，以对合面和两个连接孔作为精基准对箱盖进行加工。两支承孔的加工中，应该互为精基准。67891.4.2拟定加工工艺过程1)选择加工方法：各种机械加工方法所能达到的粗糙度和经济精度如下图6、7、8所示，根据各种加工方法所能达到的表面粗糙度和所能达到的经
9、济精度，结合各个要加工表面的技术要求，选择零件各个要加工平面和孔系的加工方法和方案如下表所示。6789图6 孔系的加工方法图7 平面的加工方法160H6支承孔：粗镗（扩）半精镗(精扩)精镗浮动镗刀块精镗。200H6支承孔：粗镗（扩）半精镗（精扩）精镗浮动镗刀块精镗。对合面的加工：粗刨（粗铣）半精刨（半精铣）精刨（精铣）刮研。箱体底面：粗刨（粗铣）半精刨（半精铣）精刨（精铣）。方形孔端面：粗铣半精铣。减速器箱体凸缘圆柱壁面：粗刨（粗铣）半精刨（半精铣）精刨（精铣）。减速器箱体凸缘面：粗铣半精铣精铣。1040的连接孔：粗镗（粗扩）。然后用丝锥攻出内螺纹。470的定位孔：粗镗（粗扩）半精镗（精扩）。
10、然后用丝锥攻出内螺纹，表面粗糙度为3.2um。对于定位孔只需要进行粗镗就可以达到精度要求，但是为了提高用定位孔定位时的精度，所以对定位孔进行半精加工，以保证定位误差在允许的范围内。1617.5的轴承盖螺孔：钻孔。然后用丝锥攻出内螺纹。箱体的放油孔表面和放油孔的加工，箱盖的观察孔的加工一般常见的加工方法既可以满足其技术要求，此处不再赘述。6789图8 外圆面的加工方法2)确定工艺过程方案各个需要加工的表面及其所采用的加工方法都已经确定，主要加工工序的粗基准、精基准也已经基本确立。按照先粗后精，先主后次，基准先行和合理安排时效处理的原则，初步拟定加工方案如下。567 箱体的加工工艺过程：箱体的主要
11、加工平面为下底面、凸缘的下表面和外侧面、凸缘圆柱壁面以及箱体的对合面和作为辅助定位基准的定位孔，箱体的加工中采用基准先行的加工工艺过程，首先对箱体的对合面进行加工，其箱体具体的加工工艺过程如下所示。5678（1） 以箱体凸缘面作为定位基准，用铣床作为加工设备对箱体对合面进行粗加工。（2） 以箱体对合面和两侧的外壁面作为定位基准，用铣床作为加工设备对箱体底座的底面进行粗加工。（3） 以箱体对合面和两侧的外壁面作为定位基准，用镗床作为加工设备对箱体底面上的定位孔进行粗加工。（4） 以箱体的底面和两侧的壁面作为定位基准，用铣床对箱体凸缘下表面和外侧面进行粗加工。（5） 以箱体的底面和两侧的壁面作为定
12、位基准，用铣床对箱体凸缘下表面和外侧面进行精加工。（6） 以对合面和箱体两侧面作为定位基准，用铣床对箱体底面进行半精加工和精加工。（7） 以箱体的对合面和两侧面作为定位基准，用镗床对箱体的定位孔进行半精加工。（8） 以箱体底面和定位孔以及箱体两侧面作为定位基准，用铣床对箱体的对合面进行半精加工和精加工。（9） 以箱体底面和定位孔以及箱体两侧面作为定位基准，用镗床对箱体连接孔进行粗、精加工。（10） 以箱体底面和定位孔以及箱体两侧面作为定位基准，用镗床加工箱体上的放油孔。（11） 用攻丝机对箱体上的孔进行攻丝。（12） 以箱体底面和定位孔以及箱体两侧面作为定位基准，对箱体对合面进行刮研。（13）
13、 在钳工工作台上对箱体进行清洗和去除毛刺。（14） 在检验工作台上对箱体进行检验验收。箱盖的加工工艺过程：箱盖的加工表面主要为箱盖对合面、凸缘上表面和外侧面、凸缘圆柱壁面和方形孔表面。箱盖的加工工艺过程同样采用基准先行的加工方法，按照先粗后精，先主要后次要，合理安排时效处理的原则。箱盖的加工工艺过程如下所示。6789（1） 以箱盖凸缘上表面和两侧壁面作为定位基准，用铣床对箱盖对合面进行粗加工。（2） 以箱盖凸缘上表面和两侧壁面作为定位基准，用镗床加工箱盖对合面上的连接孔。（3） 以箱盖凸缘上表面和两侧壁面作为定位基准，用镗床对箱盖的观察孔、吊孔进行镗孔加工。（4） 以箱盖对合面和对合面上的连接
14、孔作为基准，用铣床对箱盖凸缘上表面和外侧面进行加工。（5） 以箱盖对合面和对合面上的连接孔作为基准，用铣床加工箱盖方形孔面。（6） 以箱盖对合面和对合面上的连接孔作为基准，用铣床对箱盖凸缘上表面和外侧面以及方形孔面进行精加工。（7） 以箱盖凸缘和方形孔端面作为定位基准，用铣床对箱盖对合面进行半精、精加工。（8） 用攻丝机对箱盖上的观察孔、吊孔、连接孔进行攻丝。（9） 以箱盖凸缘和方形孔端面作为定位基准，对箱盖对合面进行刮研。（10） 在钳工工作台上对减速器箱盖进行清洗和去除毛刺。（11） 在检验台上对减速器箱盖进行检验验收。箱体、箱盖对合后的加工工艺过程：箱体和箱盖对合后主要的加工过程为对两支
15、撑孔进行加工，为保证两支承孔的加工精度和技术要求，采用互为基准的加工方法，进行多次加工，以此来保证两个支承孔的加工质量能够满足设计的技术要求。其具体加的工工艺过程如下所示。（1） 在钳工工作台上将箱体和箱盖对合并且用连接螺栓进行连接。（2） 以箱体底座下表面和箱体凸缘外侧面作为定位基准，用铣床对支承孔的圆形端面进行粗铣。（3） 以箱体底座下表面和箱体凸缘外侧面作为定位基准，用镗床对160H6的支承孔进行粗镗。（4） 以箱体底座下表面和箱体凸缘外侧面作为定位基准，用镗床对200H6的支承孔进行粗加工。（5） 以箱体底座下表面和箱体凸缘外侧面作为定位基准，用铣床对支承孔的圆形端面进行精铣。（6）
16、以箱体底座下表面和箱体凸缘外侧面作为定位基准，用镗床对160H6的支承孔进行半精、精加工。（7） 以箱体底座下表面和箱体凸缘外侧面作为定位基准，用镗床对200H6的支承孔进行半精、精加工。（8） 以箱体底座下表面和箱体凸缘外侧面作为定位基准，用镗床对160H6的支承孔进行浮动镗刀块精镗。（9） 以箱体底座下表面和箱体凸缘外侧面作为定位基准，用镗床对200H6的支承孔进行浮动镗刀块精镗。（10） 以箱体底座下表面和箱体凸缘外侧面作为定位基准，用钻床对支撑孔的圆端面进行钻孔。（11） 用攻丝机对需要攻丝的孔进行攻丝。3)确定工序尺寸为了最后得到满足设计技术要求的箱体零件，需要对零件规定其完成各个加
17、工工序时的尺寸，以此来保证最后获得的零件为合格零件。同时对零件的抽查检测分析可以帮助发现加工过程中的问题，改进加工方法、提高加工质量。对于该箱体零件的加工，其具体的加工尺寸如下所示。234表2 工序尺寸表加工表面加工内容加工余量精度等级表面粗糙度值Ra（Um）工序尺寸箱体下底面铸件2.5CT942.50.9粗铣2.0IT123040.50.3半精铣0.3IT113.240.20.15精铣0.2IT71.25400.025箱体对合面铸件2.5CT922.50.71粗铣1.5IT1230210.3半精铣0.5IT113.220.50.15精铣0.3IT71.2520.20.025刮研0.2IT60
18、.8200.015160H6支承孔铸件2.5CT9157.511.5粗镗1.5IT1112.515900.25半精镗0.5IT83.2159.500.063精镗0.3IT71.25159.800.04浮动镗刀块精镗0.2IT60.6316000.025200H6支承孔铸件3.0CT91971.4粗镗2.0IT1112.519900.29半精镗0.6IT83.2199.600.072精镗0.3IT71.25199.900.046浮动镗刀块精镗0.1IT60.6320000.029减速器箱体凸缘圆柱壁面（小支承孔圆端面）铸件2.5CT9102.51.1粗铣2.0IT1230100.50.15半精铣
19、0.3IT96.3100.20.03精铣0.2IT73.21000.013减速器箱体凸缘圆柱壁面（大支承孔圆端面）铸件2.5CT9102.51.1粗铣2.0IT1230100.50.2半精铣0.3IT96.3100.20.04精铣0.2IT73.21000.015减速器箱体凸缘上表面铸件2.0CT9921.1粗铣1.5IT113090.50.125半精铣0.3IT76.390.20.013精铣0.2IT63.2900.008减速器箱体凸缘外侧面铸件2.5CT992.51.1粗铣2.0IT113090.50.125半精铣0.3IT76.390.20.013精铣0.2IT61.25900.0084
20、70定位孔铸件2.0CT9681.1粗镗1.6IT1112.569.600.19半精镗0.4IT83.2 7000.046方形孔端面铸件2.5CT932.50.9粗铣2.0IT123030.50.15半精铣0.5IT116.3300.0751.4.3确定切削用量不同的切削用量会影响其切削速度和切削质量，不同的切削刀具也会影响其切削速度和切削质量，所以为了得到合格的箱体零件，其切削刀具和切削用量的选取应该符合一定的要求。其具体的选择如下所示。(1)选择刀具因为粗加工是切削的箱体表面都为铸体的外表面有硬表皮、砂眼等，所以加工性能差，故选用硬质合金刀。对箱体进行精加工时，铸件的外表皮被切削掉，工件的
21、加工性能好，同时为了提高加工速度，选用硬质合金刀。粗铣箱体的底面、方形孔表面和对合面时以及两侧面时，选用硬质合金端铣刀，刀前角为5，后角为8，副后角为8，刀齿插入角为-10，主刃为25，过渡刃为15，副刃为5，过渡刃宽度为1.5mm。刀号YG6.镗削时，选用95偏头焊接车刀，材料为高速钢，镗杆直径依工件而定。刀片厚度为4.5mm，刀具前刀面为平面带倒棱形，主刃为95，副刃为5，前角为6，后角为8。钻孔时选用一般钻头即可。1011(2)确定被吃刀量、进给速度、切削速度由于该箱体的毛坯为大批量生产，所以其采用的铸造方法、公差等级较高，毛坯余量较小。在加工过程中采用功率为10kw的机床对箱体零件进行
22、加工，其加工过程中完全满足动力要求，同时为了提高加工质量和加工效率，所以在加工过程中适当的减少被吃刀量，提高进给速度和切削速度，其具体的切削用量如下表所示。1011表3 切削用量表加工表面加工内容被吃刀量进给速度切削速度箱体下底面粗铣2.00.13mm/z80m/min半精铣0.30.08mm/z100m/min精铣0.20.05mm/z120m/min箱体对合面粗铣1.50.13mm/z80m/min半精铣0.50.08mm/z100m/min精铣0.30.05mm/z120m/min160H6支承孔粗镗1.50.4mm/r20m/min半精镗0.60.2mm/r30m/min精镗0.30.
23、08mm/r70m/min浮动镗刀块精镗0.10.05mm/r80m/min200H6支承孔粗镗2.00.4mm/r20m/min半精镗0.60.2mm/r30m/min精镗0.30.08mm/r70m/min浮动镗刀块精镗0.10.05mm/r80m/min减速器箱体凸缘圆柱壁面粗铣2.00.13mm/z80m/min半精铣0.30.08mm/z100m/min精铣0.20.05mm/z120m/min减速器箱体凸缘上表面粗铣1.50.13mm/z80m/min半精铣0.70.08mm/z100m/min精铣0.30.05mm/z120m/min减速器箱体凸缘外侧面粗铣1.50.13mm/z
24、80m/min半精铣0.30.08mm/z120m/min精铣0.20.05mm/z130m/min470定位孔粗镗1.20.4mm/r80m/min半精镗直径余量0.80.2mm/r100m/min方形孔面粗镗2.00.13mm/z80m/min半精镗0.50.08mm/r100m/min2.减速器箱体夹具设计2.1液性塑料夹具的设计2.1.1液性塑料夹具的配方1213聚氯乙烯树脂15%，邻苯二甲酸二丁醋83%，硬脂酸钙2%，锭子油适量。配制成的液性塑料比重为104g/cm3( 比水略重) ,收缩率为14%。配成的液性塑料系褐红色的弹性体, 其颜色随着放置时间的增加而变淡, 并有粘性但不沾手
25、。它的弹性和硬度与聚氯乙烯的剂量有关。锭子油在配方里不属反应物。由于聚氯乙烯不溶解于锭子油, 所以在反应中锭子油具有包溶高分子聚氯乙烯的性能。它能增加液性塑料的柔软性, 同时起着隔离金属的作用2.1.2液性塑料夹具的浇注1213将上述配方的各试剂按规定百分比称量后倒人烧杯中, 初略搅拌一下, 再放到甘油浴中加热。待升温至130时, 化合物开始收干。此时需继续不断地搅拌, 直至加热到150 , 化合物才开始熔化。当升温至16 017 0 时, 化合物保温至呈红褐色, 然后将其浇注到预先加热至1401 5 0 的夹具中去, 待见到浇口及出气孔冒出化合物, 则浇注完毕。夹具在空气中自然冷却至室温,
26、化合物在夹具中冷凝后即成液性塑料。2.1.3液性塑料夹具的优点12(1)定心精度高: 液性塑料夹具与被加工零件的接触面积大大增加，接触面积可达覆盖面积的80以上，并且表面不平度对夹具装夹的影响大大减小，定位误差小，使工件加工精度高，可以保证被加工表面的精度要求。(2) 提高生产率: 使用液性塑料夹具，不需要用百分表找正工件，操作方便，辅助时间可降低80% 左右。塑料夹具夹紧工件是工件表面均匀接触，零件基准面不会因压夹而损坏，从而减少了废品。(3) 夹具结构简单，降低制造成本: 塑料夹具比较简单，容易制造。制造成本比普通夹具平均可降低20% 30%左右。2.1.4 液性塑料夹具的原理1213液性
27、塑料夹具是根据液体在密闭容器里能均匀地向各个方向传递均等压力和薄壁金属弹性变形的原理设计的。液性塑料夹具是将一种含水塑料浇注在夹具的密闭薄壁套筒中或管道中, 通过薄壁套筒弹性变形和滑柱的移动来定位夹紧加工工件。如下图所示，当旋进螺栓时，螺旋会挤压液性塑料使液性塑料向四周流动，从而挤压薄壁构件，达到夹紧工件的目的。当旋出螺栓时，液性塑料回流会占据旋出的空间，薄壁在材料拉力的作用下会自动回位，从而将工件松开，取出工件。图9 液性塑料垫片2.2内壁夹具的设计液性塑料的变形量有限，为了便于装卸工件，需要比较大的可移动空间，所以采用活塞式液压缸作为夹具动力装置和液性塑料夹具的支承体。因为需要夹具有两个方
28、向的快移动，所以缸筒的油道设计成交叉的十字形。缸筒和活塞杆的设计如下图12所示。同时为了增大和箱体内壁面的接触面积和装载液性塑料夹具，在活塞杆的另一设计直齿，和承载盘相互配合。夹具零件装配图如图13和图14所示。图10 夹具基体剖视图 图11 大端轴伸出端 图12 小轴端伸出端夹具的装配图和爆炸图如下所示： 图13 夹具装配体 图14 夹具爆炸图（1）内壁夹具的工作过程夹具基体内部加工有油道，液压油由油孔1进入夹具基体，推动移动细轴和移动粗轴分别向外移动，夹紧箱体的内壁面。在对应的移动轴的另一侧固定端面凹槽内装有厚度一定的液性塑料薄壁垫片（垫片靠近基体的一侧厚度较大，调节垫片螺栓时变形不大，垫
29、片原理基体的一侧为薄壁结构），垫片的位置由螺栓决定，具有微调的作用，当夹具和箱体内壁面距离相差不大时，可以不再进行油液控制，而使用螺栓进行微调，以此来夹紧箱体内壁。夹具的凹槽内装填液性塑料垫片，并且在液性塑料垫片上也具有可以进行位置微调的调节螺栓。从而达到夹紧工件的目的。同时夹具基体的上平面可以和夹具固定杆进行一定的配合定位，保证内壁夹具相对于加工平台具有一确定的位置。当加工完工件后，可以再次通过油孔1卸掉夹具油道内的液压油，移动细轴和移动粗轴会在压力的作用下回位，松开工件，同时也可以通过微调螺栓和液性塑料上的调节螺栓进行调节，从而达到放松工件的目的。（2）夹具对加工工件的定位对箱体的外壁面进
30、行加工时，将减速器内壁夹具放入箱体内腔，同时和夹具固定杆进行配合定位，使内壁夹具相对于加工平台的位置固定，同时保证了箱体相对于加工平台的位置。当对合箱体对箱体进行轴承孔的镗削时，由于采用一端镗削的加工方法，使镗杆的变形变大，加工出来的支承孔的位置精度变差，所以用内壁夹具对减速器箱体的内壁进行装夹定位，以此来保证内壁夹具相对于箱体有确定的位置，然后用内壁夹具基体的基体上平面作为支承面，来作为镗杆支撑的固定平面，在平面上安装支承孔的支承架，来限制镗杆在镗孔时因为伸出量的增加而造成的镗削变形量，来改善加工时的加工质量。3内壁夹具的优点在对箱体的凸缘外壁面和凸缘圆柱面等外壁面进行加工时，将箱体内壁夹具
31、放入箱体内腔内，对箱体内壁夹具施加一定压力，从而使内壁夹具夹紧箱体内壁面，从而保证了箱体外壁面和内壁面具有一定的平行度，避免了减速器齿轮和箱体内壁面碰撞情况的发生。并且在将箱体对合后进行镗孔加工时，由于采用一边镗孔的方法，避免了采用两面镗削造成的同轴度的误差，同时由于镗杆的伸出量变大从而造成变形变大。内壁夹具基体上平面可以作为安装平面，安装镗杆支撑，避免了由于伸出量的增加而造成的镗杆变形。以此来保证镗孔时箱体两端面的轴承孔的圆柱度和同轴度。12131415162.3支承孔定位夹具的设计对箱体支承孔进行镗削时为了保证两孔有非常好的平行度，应该以其中一个支承孔作为定位基准对另一个孔进行加工，再用另
32、一个孔作为基准对该孔进行镗削，如此反复加工，达到所需要的精度位置。对于孔系的装夹，液性塑料夹紧定位元件的结构, 一般有外涨式和内夹式两种。本箱体支承孔的加工采用外涨式。并且因为支承孔的采用从一边镗削的加工方法，两个支承孔外壁面间的距离大于支承孔的直径，即装夹时的定位直径，所以夹具的设计应采用带刚性凸肩的结构形式。在夹具的薄壁套筒和夹具基体的型腔内填充液性塑料，施加外部压力时，液性塑料向四周移动，由于薄壁套筒的变形量远远大于夹具基体，所以液性塑料的变形量大部分复映在薄壁套筒一侧，从而达到夹紧工件的目的。同时由于对支承孔加工时在箱体的型腔内不需要进行加工，所以在箱体的型腔内的那一部分夹具不需要进行
33、夹紧定位，所以不需要像夹紧部分一样设计成留有空隙的薄壁结构，薄壁套筒直接套装在夹具基体上，从而来增加支承孔夹具的刚度，避免镗孔时因为镗削力引起过大的变形。支承孔夹具有三部分构成，进行定位夹紧的薄壁套筒、起支撑作用的夹具基体和对液性塑料进行挤压的进给螺栓。薄壁套筒结构和夹具基体采用过盈配合，以此来防止液性塑料的泄露和两个工件间的相互位置移动。同时进给螺栓的螺纹采用具有密封作用的管螺纹，避免挤压液性塑料时由于压力而造成的液性塑料的泄露。夹具基体上加工有油道，填加入液性塑料，作为夹具的传递动力的介质。其具体的零件图和装配图如下图所示。13141516 图15 夹具剖视图 图16 夹具装配图图17 爆
34、炸图2.4减速器箱体对合面专用夹具设计加工减速器面时，由于采用基准先行的加工方法，以凸缘面作为定位基准对对合面进行加工。按照减速器箱体的模具尺寸设计该夹具的外形，同时将夹具的凸缘壁面、凸缘圆柱壁面和支承台设计成薄壁结构，作为进夹紧元件，将夹具的外壁面和支承肋处的结构加厚作为箱体的支承元件，同时也可以起到定位的作用。进行工件的机械加工时，在夹具的两外侧面上施加压力，两对称夹具在力的作用下会向中间靠近，从而在外侧面上达到夹紧工件的目的。夹具内填充的液性塑料同时会自动对箱体的壁面和凸缘面进行调整装夹。由于夹具内填充的液性塑料具有一定的流动性，所以在夹具的设计过程中对箱体的定位基准的选择存在的过定位现
35、象在装夹加工时工件和夹具两者会进行自动的调整，避免了过定位时存在的干涉和附加的应力。141516图18 夹具单侧视图图19 夹具视图图20 夹具剖视图结论箱体是减速器的基础零件，箱体的加工精度，直接影响减速器的装配质量、性能、精度和寿命。机械加工工艺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，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。进行加工工艺分析和改进有助于保障加工质量、提高效率。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。所以对减速器箱体
36、的机械加工工艺及夹具设计有着十分重要的意义。本文从实际出发，对减速器箱体的加工工艺进行了分析和初步的夹具设计，现对主要工作总结如下：（1） 对减速器箱体的结构和技术要求进行分析。确定箱体加工过程中的主要加工平面和重要加工平面。（2） 通过对箱体结构和技术要求进行分析，在保证加工质量和技术要求的前提下，选择各个加工工序合适的经济精度、表面粗糙度和合适的加工方法，以此来保证加工件的加工效率和经济效益。（3） 在指定的加工方法下，合理的安排加工工序和时效处理并且制定合适的加工余量和切削要素。（4） 通过对整个加工过程的工序的制定得到对加工过程中需要进行定位的部分和需要限制的自由度，从而设计出合理的夹
37、具，来对此进行定位，以此来保证加工的质量和加工效率。 参考文献1 吴雄彪.机械制造技术课程设计M.杭州:浙江大学出版社,2005.2 张玉.几何量公差与测量技术M.沈阳:东北大学出版社,2006.3 廖念钊.互换性与测量技术基础M.北京:中国计量出版社,2002.4 李晓沛.尺寸极限与配合的设计和选用.北京:中国标准出版社,2002.5 杨裕根.现代工程图学M.北京:北京邮电大学出版社,2008.6 李硕.机械制造工艺基础M.北京:国防工业出版社，2006.7 宋振武.机械制造工艺学M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.1988.8 曾东健.汽车制造工艺学M.北京:机械工业出版社，2005.9 肖
38、华.机械制造基础M.北京:中国水利水电出版社,2005.10 艾兴.切削用量简明手册M.北京:机械工业出版社,1994.11 陈家芳.实用机械工人切削手册M.南京:江苏科学技术出版社,2007.12 王志良. 液性塑料夹具J.航天工艺,1996.5,15-19.13 侯军燕 .液性塑料定心夹具的结构优化设计J.机械设计与制造,2011.7,15-19.14 许福玲.液压与气压传动M.北京:机械工业出版社,2007.15 曹岩.solidworks2006工程应用教程精通篇M.北京:机械工业出版社,2006.16 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京:冶金工业出版社,2002.致谢本文
39、是在赵栋杰老师的精心指导和亲切关怀下完成的。从论文的选题、设计计划的制定、设计路线的选择和设计的完成。各方面都离不了开赵老师热情耐心的帮助和教导。在论文的进行工程中，老师认真的工作态度，诚信宽厚的为人处世态度，都给我留下了难以磨没的印象，也为我经后的工作树立了优秀的榜样。通过本次论文的研究和学习，不仅使我的知识结构上了一个新台阶，更重要的是，各方面的素质得到了提升。而这一切，都要归功于所有老师的深切教诲与热情鼓励。值此论文完成之际，我首先要向我尊敬的导师赵老师表达深深的敬意和无以言表的感谢。最后深深的感谢呵护我成长的父母。每当我遇到困难的时候，父母总是第一个给我鼓励的人。回顾20多年来走过的路，每一个脚印都浸满着他们无私的关爱和谆谆教诲，10年的在外求学之路，寄托着父母对我的殷切期望。他们在精神上和物质上的无私支持，坚定了我追求人生理想的信念。父母的爱是天下最无私的最宽厚的爱。大恩无以言报，惟有以永无止境的奋斗，期待将来辉煌的事业让父母为之骄傲。我亦相信自己能达到目标。 最后，向所有关心我的亲人、师长和朋友们表示深深的谢意。23