1、设计题目设计“谐波减速器壳体”零件（图 S0-7）成组机械加工工艺规程及某一重要工序的成组夹具。各种壳体年产 50500 件不等，按订单生产。图 S0-7 谐波减速器壳体课程设计说明书（实例二）1. 零件图分析1.1 零件的功用本零件为谐波减速器壳体，用于安装谐波减速器各零件，使其获得正确的装配关系。其中内孔 D1 用于安装刚轮，内孔 D6 用于安装支承低速轴（输出轴）的轴承。同时壳体外圆表面 D7 也是谐波减速器的安装基准面。1.2 零件工艺分析本零件主体形状为回转体零件，其最主要加工面是内孔D1、D6，外圆 D7，以及与内孔 D1、D6 垂直度要求较高的几个端面，如何保证这些表面本身的加工
2、精度和相互位置精度是加工工艺需要重点考虑的问题。本零件的另一特点是螺孔较多，其中螺孔 S1 位置度要求较高，螺孔 S3、S4、和 S5 也有一定的位置度要求，在工艺上应给予保证。本零件结构对于 4 种不同型号的谐波减速器完全一样，仅尺寸有所区别，但也在一定的尺寸范围内。故可以采用成组工艺和成组夹具。2. 确定毛坯2.1 确定毛坯制造方法本零件的材料是 ZL102，故宜采用铸件。2.2 确定总余量由 表 S-14 确定外圆、内孔直径上总余量为 5mm，端面总余量为2.5mm。2.3 绘制毛坯图（略）3. 制定零件工艺规程3.1 选择表面加工方法1） 由于工件材料为铝合金，故各回转表面及端面均采用
3、车削方法加工：对于重要回转表面及端面采用粗车半精车精车加工方法，对于次要回转表面及端面采用粗车或粗车半精车加工方法。2） 螺孔采用钻孔攻丝加工方法。为保证螺孔的位置精度，均应使用钻夹具进行加工。3.2 选择定位基准1）精基准选择 零件的设计基准是 D6 孔和大端面 C，根据基准重合原则，并同时考虑统一精基准原则，选 D6 孔和大端面 C 作为主要定位精基准。在钻螺纹底孔的工序中，考虑工件定位和装夹的方便，选大端面 C 和 D1 孔作为定位精基准。为保证 D7 外圆和 D6孔的同轴度，加工 D6 孔时采用 D7 外圆表面作为定位基准；而在精加工 D7 外圆表面时，采用 D6 孔作为定位基准。这体
4、现了互为基准的原则。2）粗基准选择 为保证加工面与不加工面的位置关系，选不加工的四方面作为定位粗基准。3.3 拟定零件加工工艺路线生产车间有普通车床和数控车床可供选择。考虑到该零件孔的加工难度较大，为了稳定地保证加工精度也为了提高加工效率，精加工采用数控车床。主要加工工序如下：1）半精车小端面、 D7 外圆、台阶面及 D4 孔（普通车床，四爪卡盘）；2）半精车内空刀槽 D3×（L2L3）（普通车床，三爪卡盘）；3）时效处理；4）精车大端面，精车 D1 孔，半精车 D2 孔，精车 D6 孔，倒角0.5×45°（数控车床，三爪卡盘）；5）精车 D7 外圆，精车台阶面，
5、倒角 1×45°，精车 D4 孔，精车L9 槽（直径 D5）（数控车床，可胀心轴）；6）中间检验：精车各部尺寸；7）钻 4S3 螺纹底孔（台式钻床，钻夹具）；8）钻 6S4 螺纹底孔（台式钻床，钻夹具）；9）钻 4S5 螺纹底孔（台式钻床，钻夹具）； 10）钻 S1 和 S2 螺纹底孔，锪沉头孔（台式钻床，钻夹具）；11）中间检验：螺纹底孔尺寸及位置；12）攻丝：4S3（台式钻床，钻夹具）；13）攻丝：6S4（台式钻床，钻夹具）；14）攻丝：4S5（台式钻床，钻夹具）；15）攻丝：S1 和 S2（台式钻床，钻夹具）；16）最终检验。3.4 选择各工序所用机床、夹具、刀具、量
6、具和辅具（参考表S5， 表 S6）3.5 填写工艺过程卡片（ 表 S0-15）表 S0-15 谐波减速器壳体成组加工工艺过程卡片3.6 机械加工工序设计 工序 01工序卡片见 表 S0-16。 工序 04工序卡片见 表 S0-17。 工序 10工序卡片见 表 S0-18。 4 成组夹具设计（以 10 工序夹具为例进行说明）4.1 功能分析与夹具总体结构设计 本工序要求以壳体大端面（ 3 点）和 D1 孔（2 点）定位，钻S1、S2 螺纹底孔，锪 D13 孔，要求保证位置尺寸 L5 和 L7，其中位置尺寸 L5 要求较严格，是夹具设计需要着重考虑的问题。 夹具方案设计工件分别以大端面、短圆柱孔和
7、四方面为第一、第二和第三定位基准，可采用大端面短圆柱面的定位方式，以满足 3 点定位和 2 点定位的要求，1 点定位则可采用可调支承来实现。 夹具总体结构设计1） 考虑生产批量不大，故采用手动夹紧。2） S1 螺纹底孔有 3 个，且圆周上均匀分布，故宜做成回转式钻模，采用分度盘和插销进行分度。3） 为适应不同尺寸零件加工需要定位元件应做成可换方式。4） 为减小由于钻削轴向力引起工件变形和位移，应在钻头对应位置上加辅助支承。5） 为便于安装工件，钻模板采用铰链式结构。6） 尺寸 L5 要求较严格，故钻 S1 螺纹底孔的钻模板位置固定，调整钻 S2 螺纹底孔的钻模板位置，以适应不同孔距要求。4.2 夹具设计计算（略）4.3 夹具制造与操作说明 本夹具分度与定位装置是夹具设计制造的关键。定位装置既要满足不同型号壳体零件的定位尺寸要求，又要保证定位端面至 S1螺纹底孔钻套的距离，为此必须严格按夹具零件图纸要求进行加工。同时夹具在转换加工零件时，必须进行仔细的调整和检测。 装夹工件时，用力要适当，以免产生夹紧变形。锪 D13 孔时，须将相应的钻模板掀起，利用锪钻自身导向。夹具装配图如下：图 S0-8 成组钻模（点击图放大）其中件号 19 为可换件，应根据不同型号零件进行更换。件号1145 为非标准夹具元件或自制标准夹具元件，件号 5181 为外购标准件。
