減速機箱體畢業(yè)設(shè)計說明書

1、機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)老師設(shè)計時間設(shè)計班級姓名學(xué)號畢業(yè)設(shè)計說明書?2011.9.29-2011.9.25?班級：？?題目：減速機箱體的工藝與夾具專業(yè)：機械制造與自動化學(xué)生姓名：？?？學(xué)號:？?？11月14日至1月1日共7周一、設(shè)計內(nèi)容需要完成減速機箱體的加工工藝設(shè)計，包括分析零件結(jié)構(gòu)工藝性，編排合理的加工工藝過程，選擇各加工工序合理的切削用量，填寫零件的加工工藝卡片。完成給定加工面的專用夾具設(shè)計等。二、設(shè)計原始數(shù)據(jù)及要求已知：減速機箱體的零件圖（一張）設(shè)計任務(wù)1繪制減速機箱體零件圖。繪制減速機箱體毛坯圖3擬定工藝路線，并會出工藝流程圖4編寫課程設(shè)計說明書。要求3000-4000字以上。三、

2、設(shè)計完成后提交的文件和圖表1 .計算說明部分：設(shè)計說明書一份2 .圖紙部分：減速機箱體零件圖一張減速機箱體毛坯圖一張3減速機箱體加工工藝規(guī)程卡片一套夾具裝配圖一張，夾具非標(biāo)零件圖全套廳P設(shè)計個極端工作內(nèi)容時間分配（起止日期）1確定設(shè)計題目并查閱相關(guān)數(shù)據(jù)2011-11-142011-11-212繪制減速機箱體零件圖及毛坯圖等2011-11-212011-12-53制定減速機箱體工藝設(shè)計并編制工藝規(guī)程考片一套2011-12-52011-12-194設(shè)計某工序加工的專用夾具一套2011-12-192011-12-265編寫畢業(yè)時及說明書一份2011-12-262012-1-1畢業(yè)設(shè)計進程安排四、五、

3、主要參考數(shù)據(jù)1金屬機械加工工藝人員手冊2機床夾具設(shè)計手冊3夾具一一非標(biāo)準夾緊裝置本文主要論述了減速機箱體的加工工藝及其夾具設(shè)計。減速機箱體的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術(shù)要求。機械加工工藝是企業(yè)上品種上質(zhì)量上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保障。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要部分，工藝對夾具的要求也會提高，專用夾具、成組夾具、組合夾具和隨行夾具都朝著柔性化、自動化、標(biāo)準化、通用化和高效化方向發(fā)展以滿足加工要求。所以對機械的加工工藝及夾具設(shè)

4、計具有十分重要的意義。關(guān)鍵詞：減速機箱體，加工工藝，夾具設(shè)計目錄摘要4.緒論6.（1） .減速機箱體的結(jié)構(gòu)特點6（2） .本次設(shè)計內(nèi)容8.1 .產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝分析8.2 .工藝路線擬定173 .夾具設(shè)計17（一）.專用夾具的基本要求17（二卜專用夾具的設(shè)計步驟.18（3） .夾具選材18（4） .夾具的熱處理.184 .零件在夾具上定位基準的選擇295 .確定夾具的結(jié)構(gòu).19設(shè)計小結(jié)2Q緒論（一）、減速機箱體的結(jié)構(gòu)特點減速機箱體屬于典型的“雜件”類零件，不但精度要求高，形狀復(fù)雜，制造難度大，而且批量大，本篇論文詳細介紹了其加工方法的擬訂和確立，并對加工中某工序所采用專用夾具進行設(shè)計。從工藝與專

5、用夾具的方向進行了一定的探討。制造工藝的發(fā)展情況隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。電火花、電解、超聲波、種新材激光、電子束和離子束加工等工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的出現(xiàn)，提高了更新頻繁的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，大大推進了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。目前，數(shù)控機床的工藝功能已由加工循環(huán)控制、加工中心，發(fā)展到適應(yīng)控制。加工循環(huán)控制雖可以實

6、現(xiàn)每個加工工序的自動化，但不同的工序中刀具的更換及工件的重新裝夾，仍須人工來完成,加工中心是一種高度自動化的多任務(wù)序機床，能自動完成刀具的更換，工件的轉(zhuǎn)位和定位，主軸和進給量的變換等，使工件在機床上只安裝一次就能完成全部加工。因此，他可以顯著縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率，改善勞動條件，適應(yīng)控制數(shù)控機床是一種具有“隨機應(yīng)變”功能的機床，他能在加工中，根據(jù)切削條件的變化，自動調(diào)整切削條件，是機床保持最佳狀態(tài)下進行加工，因而有效提高加工效率，擴大品種，更好的保證了加工質(zhì)量，并達到最大的經(jīng)濟效率。近年發(fā)展起來的以計算機為行動中心，完成加工、裝卸、運輸、管理的柔性制造系統(tǒng)，具有監(jiān)視、診斷、修復(fù)、自動轉(zhuǎn)位加工

7、產(chǎn)品的功能，使多品種、中小批量生產(chǎn)實現(xiàn)了加工自動化，大大促進了自動化的進程，尤其是將計算機輔助設(shè)計與制造結(jié)合起來而形成的計算機集成制造系統(tǒng)，是加工自動化向智慧化方向發(fā)展的又一關(guān)鍵性技術(shù)，并進一步朝著網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智慧化的方向發(fā)展。夾具的發(fā)展趨勢工藝裝備的設(shè)計、制造、使用和管理，體現(xiàn)著一個企業(yè)的工藝技術(shù)水準，夾具設(shè)計與制造又是制造環(huán)境中的生產(chǎn)準備周期時間和加工成本的重要因素，工裝設(shè)計水平的高低，很大程度上反映出企業(yè)制造能力的高低。夾具設(shè)計與制造是機電產(chǎn)品設(shè)計與制造的一項重要步驟，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計制造時需大量的工時消耗和金屬材料的消耗。目前，基于特征參數(shù)化技術(shù)已在機電產(chǎn)品設(shè)計與制造的各個階段得到廣

8、泛的應(yīng)用，夾具設(shè)計也必須向標(biāo)準化、系統(tǒng)化、參數(shù)化方向發(fā)展。而且，為了適應(yīng)我國加入WTO后機電產(chǎn)品的創(chuàng)新能力和盡快機電產(chǎn)品設(shè)計制造的全程仿真，快速組合夾具的發(fā)展正是適應(yīng)了這種要求。夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智慧、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。（二）、本次設(shè)計的內(nèi)容本設(shè)計主要是針對減速機箱體工藝及端面孔加工夾具的設(shè)計。夾具設(shè)計是組合機床設(shè)計中的重要部分，夾具設(shè)計的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數(shù)。在設(shè)計中，設(shè)計的主要思路是用工件以已加工端面為定位基準，夾具體的兩凸臺面和圓柱銷，固定圓柱銷定位，工

9、件以手動夾緊具體的設(shè)計思路是：首先確定工件的已加工端面定位方式，通過夾具體的凸臺、圓柱銷定位，采用一面一孔雙擋銷定位，限制6個自由度。一.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝分析(1)首先要擬定工藝過程，必須理解擬定工藝過程的原則。擬定工藝過程的原則1)先面后孔的加工順序箱體主要是由平面和孔組成，這也是它的主要表面。先加工平面，后加工孔，是箱體加工的一般規(guī)律。因為主要平面是箱體往機器上的裝配基準，先加工主要平面后加工支承孔，使定位基準與設(shè)計基準和裝配基準重合，從而消除因基準不重合而引起的誤差。另外，先以孔為粗基準加工平面，再以平面為精基準加工孔，這樣,可為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的定位基準，并且加工平面時切去了鑄件的硬

10、皮和凹凸不平，對后序孔的加工有利，可減少鉆頭引偏和崩刃現(xiàn)象，對刀調(diào)整也比較方便。2)粗精加工分階段進行粗、精加工分開的原則：對于剛性差、批量較大、要求精度較高的箱體，一般要粗、精加工分開進行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再進行主要平面和各支承孔的精加工。這樣，可以消除由粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、切削熱、夾緊力對加工精度的影響，并且有利于合理地選用設(shè)備等。粗、精加工分開進行，會使機床，夾具的數(shù)量及工件安裝次數(shù)增加，而使成本提高，所以對單件、小批生產(chǎn)、精度要求不高的箱體，常常將粗、精加工合并在一道工序進行，但必須采取相應(yīng)措施，以減少加工過程中的變形。例如粗加工后松開工件，讓工件充分冷卻，

11、然后用較小的夾緊力、以較小的切削用量，多次走刀進行精加工。3)合理地安排熱處理工序為了消除鑄造后鑄件中的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鑄造后安排一次人工時效處理，有時甚至在半精加工之后還要安排一次時效處理，以便消除殘留的鑄造內(nèi)應(yīng)力和切銷加工時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。對于特別精密的箱體，在機械加工過程中還應(yīng)安排較長時間的自然時效(如坐標(biāo)鍵床主軸箱箱體)。箱體人工時效的方法，除加熱保溫外，也可采用振動時效(2)設(shè)計的目的機械制造技術(shù)設(shè)計是培養(yǎng)機械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運用所學(xué)的理論和實踐知識，進行零件機械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計。具基本目的是：1) 培養(yǎng)工程意識。2) 訓(xùn)

12、練基本技能。3) 培養(yǎng)質(zhì)量意識。4) 培養(yǎng)規(guī)范意識。(3)設(shè)計的基本任務(wù)與要求設(shè)計任務(wù)1） 設(shè)計減速機箱體零件的加工工藝規(guī)程；2） 設(shè)計一個專用夾具；3） 編寫設(shè)計說明書。根據(jù)設(shè)計任務(wù)做出減速機箱的基本設(shè)計任務(wù)4） 繪制零件工件圖一張；5） 繪制毛坯一零件合圖一張；6） 編制機械加工工藝規(guī)程卡片一套；7） 編寫設(shè)計說明書一份；8） 收集和研究原始資料，為夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計做好技術(shù)準備。9） 初步擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，進行必要的理論計算和分析。選擇最佳的夾具結(jié)構(gòu)方案，確定夾具精度和夾具總圖尺寸、公差配合與技術(shù)要求。10） 制夾具總圖和主要非標(biāo)準件零件圖，編寫設(shè)計說明書。11） 制夾具特殊

13、使用維護、操作、制造方面的說明或技術(shù)要求。設(shè)計基本要求1） 內(nèi)容完整，步驟齊全。2） 設(shè)計內(nèi)容與說明書的數(shù)據(jù)和結(jié)論應(yīng)一致，內(nèi)容表達清楚，圖紙準確規(guī)范,簡圖應(yīng)簡潔明了，正確易懂。3） 正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系。4） 正確使用標(biāo)準和規(guī)范。5） 盡量采用先進設(shè)計手段。根據(jù)設(shè)要求做出減速機箱的基本設(shè)計要求1）應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，達到設(shè)計圖紙的技術(shù)要求；2）在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率；3）要盡量減輕工人勞動強度，必須考慮生產(chǎn)安全、工業(yè)衛(wèi)生等措施；4）在立足本企業(yè)的生產(chǎn)條件基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新裝備；5）工藝規(guī)程應(yīng)正確、完整、簡潔、清晰；6）工藝規(guī)程應(yīng)滿足規(guī)范化、標(biāo)準

14、化要求；7）夾具設(shè)計保證工件的加工精度；8）提高生產(chǎn)效率；9）工藝性好；10）使用性好;11）經(jīng)濟性好。（4）設(shè)計說明書的編寫說明書要求系統(tǒng)性好、條理清楚、語言簡練、文字通順、字跡工整、圖例清晰、圖文并茂，充分表達自己的見解，力求避免抄書。（5）方法和步驟1生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算與生產(chǎn)類型的確定生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）小批生產(chǎn)中型零件（430KG10200表1-1生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的關(guān)系2零件圖審查2.1了解零件的功用及技術(shù)要求熟悉用途（機械傳動有級調(diào)速）、性能及工作條件密封（保證齒輪系中無雜，無灰層進入，機油潤滑），在產(chǎn)品中的位置（處于電機與執(zhí)行機構(gòu)之間）和功用（齒輪間的傳動比來改變轉(zhuǎn)速），2.2

15、分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性零件的結(jié)構(gòu)工藝分析主要應(yīng)考慮以下幾個方面：(1)零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求應(yīng)經(jīng)濟合理，重要尺寸精度35,040,047公差在0.025之內(nèi)，形位公差垂直度要求0.05之內(nèi)，一般尺寸精度為9-11級；(2)各加工表面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單；(3)有相互位置要求的表面應(yīng)盡量在一次裝夾中加工；該箱體在加工時，對035和。40二孔加工要保證孔與孔的孔距高度方向在33±0.03及孔與孔軸線垂直度在0.05之內(nèi)，故對035和040加工時采用一次定位安裝來加工O3毛坯選擇3.1毛坯的種類一鑄件HT15-33(適用于形狀復(fù)雜的毛坯，良好的耐磨性、抗震性、切削加工性和

16、鑄造性能)一表1-6HT的牌號、性能及主要用途(機械制造基礎(chǔ))3.2鑄件制造方法的選擇毛坯制造方法應(yīng)與材料的工藝性、零件的結(jié)構(gòu)形狀及大小、生產(chǎn)類型及特點以及工廠的現(xiàn)有條件相適應(yīng)毛坯種類制造精度(IT)加工余量原材料工件尺寸工件形狀金屬模鑄造10級以上小HT15-33各種尺寸復(fù)雜表1-2各類毛坯的特點及應(yīng)用范圍3.3鑄件的尺寸公差與加工余量3.3.1鑄件的尺寸公差(GB6414-1986)規(guī)定：鑄件尺寸代號為CT；分16級造型材料公差等級CT灰鑄鐵45#9-10表1-63. 3.2鑄件加工余量表1-6用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量等級和表1-7鑄件尺寸公差配套使用的鑄

17、件機械加工余量（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）4. 3.3鑄件最小孔徑表面類型成批生產(chǎn)通孔15-30MM表1-75. 3.3毛坯一零件合圖用查表法確定各表面的加工總余量和余量公差。表1-6用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量等級和表1-7鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量（機械制造技術(shù)課程設(shè)計）6. 4定位基準的選擇正確地選擇定位基準是設(shè)計工藝過程的一項重要內(nèi)容，也是保證加工精度的關(guān)鍵。定位基準分為粗基準和精基準。對于無合適定位面的零件可在毛坯上另外專門設(shè)計或加工出定位表面，稱為輔助基準。定位基準的選擇原則（機械制造基礎(chǔ)P254）粗基準的選擇原則（1） 應(yīng)選擇不加工表面為粗基

18、準。（2） 對于具有較多加工表面的工件，粗基準的選擇，應(yīng)合理分配各加工表面的加工余量，以保證：1）各加工表面都有足夠的加工余量；2）對某些重要的表面，盡量使其加工余量均勻；3）使工件上各加工表面總的金屬切除量最小；(3) 作為粗基準的表面，應(yīng)盡量平整，沒有澆口，冒口或飛邊等其它表面缺陷,以便定位準確；(4) 同一尺寸方向上的粗基準表面只能使用一次；精基準的選擇原則：(1) 基準重合原則(2) 基準統(tǒng)一原則(3) 互為基準原則(4) 自為基準原則3.4.1夾具設(shè)計研究原始資料1、研究加工工件圖樣了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀.尺寸.材料.熱處理要求，主要是表面的加工精度.表面粗糙度及其他技術(shù)要求2、熟悉工

19、藝文件，明確以下內(nèi)容(1) 毛坯的種類.形狀.加工余量及其精度。(2) 工件的加工工藝過程，工序圖，本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基準面的狀況。(3) 本工序所使用的機床.刀具及其他輔助工具的規(guī)格。(4) 本工序所采用的切削用量。3. 4.2擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案1. 確定夾具的類型2. 確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)工件的定位方式主要取決于工件的加工要求和定位基準的形狀.尺寸。分析加工工序的技術(shù)條件和定位基準選擇的合理性，遵循六點定位原則，按定位可靠.結(jié)構(gòu)簡單的原則，確定定位方式。常見的定位方式有平面定位.內(nèi)孔定位.外圓定位和組合表面(一面兩銷)定位等。在確定了工件

20、的定位方式后，即可根據(jù)定位基面的形狀，選取相應(yīng)的定位元件及結(jié)構(gòu)。二.工藝路線的擬定(1)基準面加工(2)大頭孔加工(3)小頭孔加工(4)另端面加工其中工藝過程設(shè)計大致采用：鑄造粗加工精加工檢驗入庫三.夾具設(shè)計（1） .專用夾具的基本要求a.保證工件的加工精度b.提高生產(chǎn)率c.工藝性好d.實用性好e.經(jīng)濟性好除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。（2） .專用夾具的設(shè)計步驟(1)明確設(shè)計任務(wù)和收集設(shè)計數(shù)據(jù)銃削端面所要設(shè)計的夾具其設(shè)計任務(wù)主要是對其進行定位和夾緊與一些輔助支撐，對工件進行六點支撐，使工件定位可靠，操作安全，設(shè)計數(shù)據(jù)的收集主要是機床夾具設(shè)計手冊和機械加工工藝手冊等。（2）機床夾具的組成a.定位裝置b.夾緊裝置c.對刀或?qū)蜓b置d.連接組件e.夾具體f.其它裝置或組件（3） .夾具的選材根據(jù)零件圖的加工條件可以知道，夾具可以由鑄造成型，選用HT200