機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)——變速箱殼體機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)概要

變速器殼機(jī)械工藝設(shè)計(jì)第一章簡(jiǎn)介第一節(jié)簡(jiǎn)介國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各條戰(zhàn)線(xiàn)上廣泛使用了大量的機(jī)器、機(jī)床、工具、儀表等工藝設(shè)備。這些工藝和設(shè)備的制造過(guò)程總是稱(chēng)為機(jī)械制造，生產(chǎn)這些工藝設(shè)備的行業(yè)是機(jī)械制造。機(jī)械制造業(yè)的主要任務(wù)是以各種工程材料的加工技術(shù)為中心研究其技術(shù)，設(shè)計(jì)、制造各種工藝設(shè)備。機(jī)械制造商國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱是向其他部門(mén)提供工具、儀器及各種機(jī)械設(shè)備的技術(shù)裝備部。據(jù)西方工業(yè)國(guó)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械制造業(yè)創(chuàng)造了60%的社會(huì)財(cái)富，實(shí)現(xiàn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入的45%。如果沒(méi)有提供質(zhì)量?jī)?yōu)秀、技術(shù)領(lǐng)先的技術(shù)設(shè)備的機(jī)械制造業(yè)，信息技術(shù)、新材料技術(shù)、海洋工程技術(shù)、生物工程技術(shù)、宇宙技術(shù)等新技術(shù)群的發(fā)展將受到嚴(yán)重制約。因此，一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)歸根到底是機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的重要標(biāo)志之一。21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)和綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代，要大力發(fā)展機(jī)械制造業(yè)和機(jī)械制造技術(shù)。機(jī)械制造過(guò)程是各種機(jī)械制造方法和制造過(guò)程的總稱(chēng)。機(jī)械制造過(guò)程的基本問(wèn)題主要包括生產(chǎn)過(guò)程和工藝、生產(chǎn)程序和生產(chǎn)類(lèi)型、工件的位置標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械裝配等，并說(shuō)明了機(jī)械制造過(guò)程的最基本的概念和意義。第ii節(jié)盒子零件性質(zhì)(1)支撐并包括各種驅(qū)動(dòng)零件(例如齒輪、軸、軸承等)，從而保持正常的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和運(yùn)動(dòng)精度。箱子還可以?xún)?chǔ)存潤(rùn)滑劑，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑。(2)通過(guò)安全保護(hù)和密封作用，箱子里的零件受到外部環(huán)境的保護(hù)，機(jī)器操作人員的生命安全，具有一定的防塵、隔熱、隔音作用。(3)機(jī)器的各個(gè)部分分別由單獨(dú)的箱子組成，便于加工、組裝、調(diào)整和維修。(4)改善機(jī)器的形狀，調(diào)整機(jī)器各部分的比例，使整個(gè)機(jī)器的形狀好看。第三節(jié)設(shè)計(jì)的目的：設(shè)計(jì)任務(wù)的目的1、使用機(jī)械制造技術(shù)和相關(guān)課程(金屬材料和熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、公差和技術(shù)測(cè)量、金屬切削機(jī)械、金屬切削原理和工具、機(jī)械制造工藝和設(shè)備、CNC機(jī)床及其維護(hù)、CNC特殊加工技術(shù)、UG培訓(xùn)課程等)的知識(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)。具有在生產(chǎn)實(shí)踐中所學(xué)的知識(shí)，并具有獨(dú)立分析和解決工藝問(wèn)題設(shè)計(jì)中等水平復(fù)雜工藝規(guī)則的能力。2、根據(jù)加工零件的技術(shù)要求，可以學(xué)習(xí)如何使用機(jī)械制造工藝和夾具的基本原理和方法完成工藝和夾具設(shè)計(jì)、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。了解機(jī)械制造過(guò)程的基本理論和設(shè)備設(shè)計(jì)方法和一般結(jié)構(gòu)，著重建立基本概念和理論的具體應(yīng)用，學(xué)習(xí)復(fù)雜零件的工藝分析和設(shè)備設(shè)計(jì)方法。3、培養(yǎng)學(xué)生熟練使用相關(guān)說(shuō)明書(shū)、制作規(guī)格表和復(fù)習(xí)技術(shù)資料的能力。4.進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生指導(dǎo)、制圖、技術(shù)文件使用和編寫(xiě)等基本技術(shù)。5，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)UG，autoCAD，Mastercam8.0等軟件第四節(jié)設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容按零件年產(chǎn)量/年、零件圖紙要求開(kāi)發(fā)加工技術(shù)。1、確定生產(chǎn)類(lèi)型，對(duì)部件執(zhí)行工藝分析。2、開(kāi)發(fā)部件的加工工藝，選擇各工藝的加工設(shè)備和工藝設(shè)備(工具、夾具、儀表、輔助設(shè)備)，確定各工藝的切削用量和尺寸。3、創(chuàng)建流程文件：流程卡、流程卡。4、3d塑型。第二章零件分析零件分析的第一部分2.1.1零件的材料2.1.1.1生產(chǎn)類(lèi)型生產(chǎn)類(lèi)型的劃分主要取決于零件的復(fù)雜性和生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。類(lèi)似部件的年產(chǎn)量/部件生產(chǎn)類(lèi)型重量(大于2000千克的部件重量)中型(部件重量100-2000千克)輕量級(jí)(部件重量小于100千克)單品生產(chǎn)520 1000 5000 50000選擇“批量生產(chǎn)”:重量小于100千克，年產(chǎn)量 50000。2.1.1.2零件材料如圖面中所示，零件材料為HT200。2.1.2零件工藝分析零件結(jié)構(gòu)的可加工性是制造多么容易，滿(mǎn)足使用要求的同時(shí)，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。內(nèi)容包括毛坯制造工藝、加工技術(shù)、熱處理工藝、裝配工藝。零件的結(jié)構(gòu)工藝要求必須滿(mǎn)足使用要求，具體生產(chǎn)條件，綜合考慮各工藝要求，區(qū)分第一和第二。分析零件切削過(guò)程時(shí)，零件結(jié)構(gòu)必須遵循的三個(gè)基本原則如下：(1)有助于提高切削效率(2)加工方便(3)加工量要少這個(gè)零件2.1.1.1部件的角色每個(gè)零件在產(chǎn)品或產(chǎn)品的組合中扮演著獨(dú)特的角色，零件的加工結(jié)果必須符合零件或產(chǎn)品的工作需求。這個(gè)零件是變速器殼，主要起到傳送載荷的作用，同時(shí)還起到密封的作用。2.1.1.2零件圖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求1、零件加工表面加工技術(shù)(1)零件的每個(gè)加工面加工要求必須適合切削(2)切削工藝取決于生產(chǎn)條件(指設(shè)備、布置等)2、考慮部件結(jié)構(gòu)進(jìn)程(1)零件的整體結(jié)構(gòu)必須易于夾住(2)零件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)易于加工(3)部件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)易于測(cè)量(4)部件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)。(5)零件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)有助于確保加工質(zhì)量。(6)零部件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)該有助于提高生產(chǎn)率(7)部件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)易于組裝、維護(hù)(8)部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)必須具有正確的裝配體表面1、變速器殼在有3組平行孔的薄壁結(jié)構(gòu)中有孔。2、安裝在三組平行孔系統(tǒng)中的軸承必須確保良好的配合精度，因此 48、 80和 146 3孔具有較高的尺寸精度要求。此外，為了保證無(wú)縫傳動(dòng)并降低噪音，在三組平行孔系統(tǒng)之間存在較高的孔距離公差。3、由于整體結(jié)構(gòu)和零件位置限制，變速器殼體的中間部分有兩個(gè)較小的擴(kuò)展安裝面。 146孔中心的尺寸要求大、124.10.05mm的整個(gè)齒輪箱的安裝基礎(chǔ)。確保傳輸位置和傳輸精度的正確性。第ii節(jié)選擇毛坯正確選擇毛坯具有經(jīng)濟(jì)意義，選擇毛坯需要對(duì)毛坯制造和加工兩方面的知識(shí)，同時(shí)考慮冷熱和加工這兩個(gè)要求。主要根據(jù)零件的機(jī)械特性要求、零件的結(jié)構(gòu)形狀和外部輪廓尺寸、生產(chǎn)程序和布局、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和開(kāi)發(fā)等條件選擇毛坯。2.2.1選擇毛坯的種類(lèi)加工過(guò)程中的典型庫(kù)存類(lèi)型包括：(1)鑄件：材料可鑄造，用于結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的零件(2)鍛造：零件的機(jī)械特性要求高(3)型材：適用于小批量零件的毛坯(4)組合熔接件：用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件由于零件已確定為HT200，因此選擇砂型鑄造毛坯?；诣T鐵有一定的強(qiáng)度，但塑性和韌性很低。此特性特性與石墨本身的特性及在鑄鐵組織中的存在形式有關(guān)。沖擊吸收性好，能有效地吸收灰鑄鐵在機(jī)械設(shè)備上制造底座、機(jī)架等部件時(shí)機(jī)器振動(dòng)的能量；具有良好的潤(rùn)滑性能。石墨是熱的好導(dǎo)體，所以導(dǎo)熱性好。冶煉也比較方便，鑄造性能也很好。其流動(dòng)性好，線(xiàn)收縮率和體內(nèi)收縮率小，鑄件不易產(chǎn)生裂紋，適合汽車(chē)氣缸、氣缸蓋等鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件和薄壁鑄件。2.2.2毛坯的加工毛利毛坯的加工馀量(或毛坯馀量)是零件的總加工馀量。處理殘值代碼顯示為“MA”。加工毛利等級(jí)從定型到粗體分為a、b、c、d、e、f、c、h、j 9等級(jí)。找到機(jī)械加工工藝手冊(cè)，最終確定總處理剩馀量為3mm。公母模仁胚料插圖如下所示：零件公母模仁胚料圖表第三節(jié)零件表面的最終加工方法三個(gè)孔的尺寸要求分別為 146 0.04、 80 0.03和 48 0.025其他形位公差要求：兩側(cè)的垂直度為0.01，前面的垂直度為0.02，孔內(nèi)面的垂直度為0.02，三個(gè)孔的圓形度為0.012。因此，變速器殼的三個(gè)孔用精密鏜孔完成，其余表面的最終加工用精銑完成。第三章工藝規(guī)則設(shè)計(jì)根據(jù)特定格式以文件方式規(guī)定零件制造工藝和操作方法等的工藝文件稱(chēng)為機(jī)械加工過(guò)程。工藝程序是了解施工的技術(shù)文件。通常包括部件加工工藝路線(xiàn)、工序說(shuō)明和檢驗(yàn)。工藝程序的設(shè)計(jì)原則：滿(mǎn)足生產(chǎn)計(jì)劃的要求，滿(mǎn)足圖紙要求，在現(xiàn)有條件下可行，確保技術(shù)進(jìn)步，良好的工作條件，高經(jīng)濟(jì)效益。工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)階段：分析零件圖選擇毛坯選擇定位標(biāo)準(zhǔn)確定各曲面和加工方法創(chuàng)建零件加工路徑尺寸計(jì)算和確定設(shè)備，選擇工具創(chuàng)建工藝文件。第一節(jié)位置基準(zhǔn)分析位置基準(zhǔn)是加工時(shí)用于確保工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)正確位置的基準(zhǔn)。位置基準(zhǔn)的選擇分別根據(jù)確定每個(gè)工序的定位和夾緊的粗基準(zhǔn)選擇原則進(jìn)行。3.1.1選擇粗糙標(biāo)準(zhǔn)主要考慮：加工曲面和未加工曲面的相對(duì)位置精度，每個(gè)加工曲面都有足夠的可用空間。非共面原理：選擇非共面作為粗糙標(biāo)準(zhǔn)加工剩馀量最小原則：如果沒(méi)有加工面，選擇加工剩馀量最小的表面作為粗糙標(biāo)準(zhǔn)重要的表面原理：選擇重要的加工表面作為粗糙的標(biāo)準(zhǔn)工件夾緊原理：選擇方便的夾緊表面作為粗糙的基準(zhǔn)不重復(fù)使用原則：粗基準(zhǔn)只能在相同的尺寸方向上使用一次齒輪箱外殼的裝配基準(zhǔn)面b區(qū)域較小，無(wú)法在鏜孔程序中用作位置基準(zhǔn)。由于面a和三個(gè)平行孔集的垂直要求為0.02mm，而b對(duì)面a的垂直要求為0.01mm，因此必須從區(qū)域粗加工開(kāi)始檢查零件孔和面的垂直要求。在粗加工中，可選外殼以未加工毛坯的一側(cè)為粗加工基準(zhǔn)，修正后粗加工a側(cè)和另一側(cè)的另一側(cè)，然后基于該側(cè)依次鏜孔3個(gè)孔。進(jìn)行a面及其表面的半精加工銑削時(shí)，請(qǐng)注意兩側(cè)的平行度要求。3.1.2選擇清除標(biāo)準(zhǔn)主要考慮：減少位置誤差，確保處理精度。標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一原則在相同工件執(zhí)行不同內(nèi)容的多工序加工中，前/后工序必須盡可能使用相同的位置基準(zhǔn)系統(tǒng)。也就是說(shuō)，每個(gè)加工工藝之間的位置標(biāo)準(zhǔn)必須盡可能均勻?；鶞?zhǔn)匹配原則必須盡可能選擇工件的定位基準(zhǔn)作為工藝基準(zhǔn)。也就是說(shuō)，要確保工件的定位基準(zhǔn)盡可能地與此工序的工藝基準(zhǔn)匹配。開(kāi)始半精加工和精加工時(shí)，必須充分考慮與a側(cè)精加工銑削相對(duì)應(yīng)的其他面和鏜孔三個(gè)平行孔集。 146鏜孔時(shí)，使用中心軸和端面垂直的計(jì)量器尋找正a面，或確保三組平行孔的a面垂直要求。最終精加工使用a面作為位置基準(zhǔn)，使用b安裝面作為輔助基準(zhǔn)，以減少上次削b安裝面時(shí)的鏟刮工作。第二節(jié)零件表面處理方法的選擇選擇表面粗糙度方法時(shí)，在確定精加工前準(zhǔn)備過(guò)程的處理方法之前，必須根據(jù)表面的精度和粗糙度選擇最終處理方法(基于經(jīng)濟(jì)精度)。處理方法選擇標(biāo)準(zhǔn)：加工表面的加工精度、粗糙度加工表面的特性生產(chǎn)類(lèi)型工廠(chǎng)生產(chǎn)條件零件的形狀、尺寸和重量三種孔加工方法：粗鏜半鏜精密鏜其馀每個(gè)曲面：粗加工銑削半精加工銑削精加工銑削第三節(jié)工藝路線(xiàn)開(kāi)發(fā)工藝路線(xiàn)的創(chuàng)建是指進(jìn)行零件加工的相關(guān)部門(mén)和工序的先到先得開(kāi)發(fā)，是建立工藝程序的總體設(shè)計(jì)。主要任務(wù)包括確定處理方法、指定處理順序、集中和分散進(jìn)程。工藝路線(xiàn)是建立工藝程序的關(guān)鍵步驟，因?yàn)樗粌H影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，還影響工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、設(shè)備投資、車(chē)間面積、生產(chǎn)成本等。工序第一種第二種123456789101112粗加工前部粗加工后側(cè)粗加工粗加工三個(gè)孔半精加工前半精加工后半精加工側(cè)半精加工三個(gè)孔收尾前完成后完成側(cè)面精加工三個(gè)孔粗加工前部半精加工前粗加工后半精加工后側(cè)粗加工半精加工側(cè)粗加工三個(gè)孔半精加工三個(gè)孔收尾前完成后完成側(cè)面精加工三個(gè)孔加工時(shí)，必須遵循基準(zhǔn)(面)前置和后置精加工原則。首先粗加工平面和孔，然后創(chuàng)建半精加工基準(zhǔn)、孔，移除粗加工期間創(chuàng)建的變形，以確定外殼的精度要求。根據(jù)傳遞路徑和齒輪的傳遞關(guān)系，必須先鏜孔 146孔、鏜孔 48孔、鏜孔 80孔，以提高三個(gè)平行孔集之間的尺寸精確度并轉(zhuǎn)換座標(biāo)標(biāo)注?？?146和孔 48的坐標(biāo)關(guān)系如下：水平方向位移X1=18mm垂直方向位移量Y1=142.5 x 142.5-18x 18=141.36mm孔 48和 80的坐標(biāo)位置關(guān)系如下：水平方向位移量X2=68mm垂直方向位移量Y2=87x 87-68x 68=54.27mm28第四節(jié)編寫(xiě)流程程序文檔1、進(jìn)程卡加工工藝卡產(chǎn)品型號(hào)零件圖面號(hào)碼共7頁(yè)產(chǎn)品名稱(chēng)變速器殼零件名稱(chēng)薄殼第1頁(yè)材料等級(jí)ZL107毛坯類(lèi)型鑄件毛坯尺寸重量5.62公斤序號(hào)名字工序說(shuō)明車(chē)間設(shè)備工藝設(shè)備工作時(shí)間1準(zhǔn)