答辯PPT-拖拉機(jī)變速箱箱體機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)

1、拖拉機(jī)變速箱箱體機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)01 |緒論04 |夾具關(guān)鍵部件有限元分析05 | 結(jié)論03 | 粗鏜軸承孔夾具的設(shè)計(jì)02 | 工藝規(guī)程的編制目 錄CONTENTS01 |緒論1、選題的目的及意義農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，變速箱會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)而且會(huì)有巨大的噪聲影響操作人員駕駛。這是由于箱體加工的精度不高造成，為此需要合理設(shè)計(jì)加工變速箱箱體，提高加工的精度減少噪聲及震動(dòng)。研究目的 本次設(shè)計(jì)可以充分利用我在四年基礎(chǔ)課程中學(xué)到的知識(shí)，并應(yīng)用于實(shí)踐中。它有助于我在將來(lái)的工作中可以更快的適應(yīng)制造行業(yè)。研究意義2、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)變速箱箱體在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀：我國(guó)這些年變速箱箱體的研究對(duì)于外國(guó)來(lái)

2、說(shuō)較少，大部分的科研單位主要的研究方向也僅是側(cè)重于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工藝分析。國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀：在國(guó)外現(xiàn)在的研究側(cè)重于研究怎樣去優(yōu)化制造變速箱箱體所采用的材料的物理性能以及對(duì)加工箱體以及箱體的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。02 |工藝規(guī)程的編制本章簡(jiǎn)述本次設(shè)計(jì)的流程主要為對(duì)零件進(jìn)行加工工藝分析確定加工工藝路線，在確定加工路線之后確定工序切削用量。箱體零件圖零件的工藝分析分析可知為大批量生產(chǎn)，且主要功能為把變速箱與之相配套的軸，套筒，齒輪相關(guān)配件裝配成一個(gè)完整的整體。其結(jié)構(gòu)的分析如下：（1）其零件的基本外形是一個(gè)多個(gè)平面組成的多面體；（2）箱體內(nèi)部為空腔形狀，而且箱體壁的厚度在每一個(gè)地方都是不同的；（3）變速箱箱體壁

3、布有平行孔； （4）其加工的面大部分都是平面，同時(shí)擁有多個(gè)高精度要求的軸承支撐孔與要求的精度并不高的安裝孔。其內(nèi)部視圖如圖所示：零件的工藝分析技術(shù)要求如下：（1） 對(duì)于加工主軸承孔，要保持加工的軸承孔的尺寸，形狀的精度以及軸承孔表面的粗糙度。（2） 注意保持孔系軸線間距離的平行度的尺寸精度、同一軸線上各孔的同軸度、孔的端部與孔軸線的垂直度等。（3） 在箱體的基準(zhǔn)面加工中，定位的基準(zhǔn)面需具有一定的表面平整度以及粗糙度。零件的工藝分析而且在設(shè)計(jì)變速箱工藝路線需考慮如下三點(diǎn)：1.零件時(shí)效處理零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且厚度不均，為防止鑄造所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力影響接下來(lái)加工，需加入一道人工時(shí)效處理釋放鑄件內(nèi)應(yīng)力防止鑄件

4、接下來(lái)的加工時(shí)發(fā)生變形。2.排列加工工序時(shí)，先面后孔先加工大平面利于定位和簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少加工中安裝產(chǎn)生的變形且平面加工易于孔的加工。且先加工平面去除表面的異物，這樣在加工平面上孔時(shí)，更加方便也確保了精度。3.粗加工和精加工步驟應(yīng)分開(kāi)工件鑄造而成公差很大，切削量也很大且所需很大夾緊力及切削力并產(chǎn)生大量熱并且在粗加工后，其內(nèi)部也由于內(nèi)力分布改變?cè)斐晒ぜ冃?，影響接下?lái)加工的精度。所以粗精加工應(yīng)分開(kāi)進(jìn)行，使得精加工可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決。零件的工藝路線安排考慮上述因素并確定毛坯余量后進(jìn)行工藝路線的安排。其工序如下所示：工序1：機(jī)器砂型鑄造毛坯；工序2：人工時(shí)效（500550）度，上漆；工序3：劃粗加工線

5、；工序4：粗銑頂平面然后再通過(guò)精銑頂平面定位采用大平面及平面上兩個(gè)毛坯孔定位示意圖如下：零件的工藝路線安排工序5：鉆，鉸、銷孔，鉆、擴(kuò)、鉸、攻頂平面所有的孔，定位方式上同示意圖如下；工序6：粗銑大端面，再粗銑小端面，采用一面兩銷定位方式，示意圖如下：零件的工藝路線安排工序7：銑床加工窗孔面，定位方式不變示意圖如圖所示：工序8：保持定位，粗鏜大小端面所有軸承孔示意圖如圖所示：零件的工藝路線安排零件的工藝路線安排工序13：定位方式不做更改，加工小平面所有安裝孔示意圖如圖所示：零件的工藝路線安排工序14：定位方式不變加工大平面所有的孔示意圖如圖所示；工序15：加工工件面上窗孔示意圖如圖所示：零件的工

6、藝路線安排工序16：定位方式不變加工兩個(gè)錐孔和B視圖的孔示意圖如圖所示；工序17：去毛刺；工序18：總檢并入庫(kù)；03 | 粗鏜軸承孔夾具設(shè)計(jì)變速箱箱體粗鏜軸承孔夾具裝配圖2.粗鏜軸承孔夾具設(shè)計(jì) 由于粗鏜軸承孔精度要求較高，普通夾具不能滿足要求，需設(shè)計(jì)一套夾具首先是確認(rèn)零件定位方式為一面兩銷定位方式并計(jì)算得兩銷的中心距及公差。之后確定刀具導(dǎo)引：采用單導(dǎo)軌鏜模支架，且為確保加工不會(huì)干擾，要求一排軸承孔較高平行度。需要將這些孔夾緊并同時(shí)加工完成，所以在刀具上安裝多把鏜模。為保證精度，鉆具兩側(cè)支撐。確定鏜套材料20鋼，滲碳深度0.81.2mm，淬火硬度HRC5560.固定鏜套H選為125mm。2.粗鏜

7、軸承孔夾具設(shè)計(jì)在夾緊的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上，由公式確定鏜孔力： 然后計(jì)算出所需夾緊零件的夾緊力：之后確認(rèn)夾具關(guān)鍵部件壓板的材料，安全系數(shù)，極限應(yīng)力以及許用應(yīng)力并在接下來(lái)有限元分析中驗(yàn)證。04 | 夾具關(guān)鍵部件有限元分析3.軸承孔夾具關(guān)鍵部件有限元分析在有限元分析中，首先是對(duì)夾具關(guān)鍵部件，壓板進(jìn)行建模其三位圖如圖所示： 并對(duì)夾具進(jìn)行單元網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)據(jù)及圖如下： 3.軸承孔夾具關(guān)鍵部件有限元分析夾具的施加載荷以及施加的約束如下圖所示： 固定約束位置 施加力的位置 3.軸承孔夾具關(guān)鍵部件有限元分析對(duì)壓板進(jìn)行有限元分析，得到應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D如下： 等效應(yīng)力云圖 壓板最大位移云圖 應(yīng)力安全系數(shù)云圖 結(jié)果由圖可知最大等效應(yīng)力為172.13MPa，滿足小于最大許用應(yīng)力253MPa。彈性應(yīng)變量忽略不計(jì)，滿足要求。圖中應(yīng)力安全系數(shù)最低為2.3238，滿足最低要求大于1.5。故夾具滿足組要求05 | 結(jié)論結(jié)論首先確定工藝規(guī)程的編制，由零件的工藝分析