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Φ160和Φ200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Φ160H6和Φ200H6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Ra≤1.6um。

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)两平行的支承孔Φ160H6和Φ200H6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Φ160H6和Φ200H6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Ra≤1.6um。

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Ra≤1.6um。

(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，公差等级为11级，平面度误差为0.100mm，表面粗糙度Ra≤6.3um.(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Ra≤1.6um。

(8)泄油孔平面粗糙度Ra≤1.6um。

其余定位孔平面粗糙度Ra≤3.2um。

(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Ra≤3.2um。

[2] [3] [4] [5]1.3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 箱体毛坯余量图图4 毛坯加工余量图1.4机械加工工艺过程设计加工如图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。

[6][7][8][9]1.4.2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。

[6][7][8][9]图6 孔系的加工方法图7 平面的加工方法Φ160H6支承孔：粗镗（扩）—半精镗(精扩)—精镗—浮动镗刀块精镗。

Φ200H6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。

10×Φ40的连接孔：粗镗（粗扩）。

然后用丝锥攻出内螺纹。

4×Φ70的定位孔：粗镗（粗扩）—半精镗（精扩）。

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。

16×Φ17.5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。

[6][7][8][9]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。

[5][6][7]箱体的加工工艺过程：箱体的主要加工平面为下底面、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。

[5][6][7][8]（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）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。

[6][7][8][9]（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Φ160H6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Φ200H6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）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Φ160H6的支承孔进行半精、精加工。