小型蝸輪減速器箱體機械加工工藝及夾具設(shè)計【鉆螺紋8XM8底孔】【鏜φ90孔】

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本課題的研究意義，以及它的現(xiàn)狀、水平和 發(fā)展趨勢。 1.1 研究意義： 本課題是基于 UG CAD/CAM 的箱體 wl 制造，箱體零件的加工屬于典型零件 加工，由于箱體零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工工藝也相對比較復(fù)雜，通常都是采用 鑄鐵材料。一般先將材料鑄造成毛坯，然后經(jīng)過時效處理后在進行加工，大多 采用先面后孔的加工路線。 箱體零件加工具有典型性，對于我們機械設(shè)計制造及其自動化的學(xué)生來說， 通過這次畢業(yè)設(shè)計，不僅能夠復(fù)習(xí)、運用在這四年里所學(xué)過的知識，而且還能 讓我們把所學(xué)到的所有知識都統(tǒng)一起來，融會貫通。這讓我們更全面的了解箱 體類零件加工工藝過程和夾具設(shè)計等。 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀： “十五、十一五”期間，由于國家采取了積極穩(wěn)健的財政貨幣政策，固定 資產(chǎn)投資力度加大，特別是基礎(chǔ)建設(shè)的投資，使冶金、電力、水泥、建筑、建 材、能源等加快了發(fā)展，因此，對減速機的需求也逐步擴大。隨著國家對機械 制造業(yè)的重視，重大裝備國產(chǎn)化進程的加快以及城市化改造進程的加快，減速 機行業(yè)仍將保持快速發(fā)展態(tài)勢，尤其是齒輪減速機的增長將會大幅度提高，這 與進口設(shè)備大多配套采用齒輪減速機有關(guān)。因此，業(yè)內(nèi)專家希望企業(yè)抓緊開發(fā) 制造齒輪減速機，尤其是大、中、小功率硬齒面減速機，以滿足市場的需求。 1.3 發(fā)展趨勢： 目前，國內(nèi)外動力齒輪傳動正沿著小型化、高速化、標準化、小振動、低 噪聲的方向發(fā)展。 第 2 章 課題的基本內(nèi)容 本課題的基本內(nèi)容是小型渦輪減速器箱體的制造加工工藝過程以及夾具設(shè) 計，要研究的主要內(nèi) 3 在設(shè)計開始前，我們應(yīng)認真分析零件圖樣，當拿到給定的圖樣時，要先花 些時間看懂圖樣。像我這次的圖為典型的箱體類零件，從圖樣中了解小型渦輪 減速器箱體的結(jié)構(gòu)特點，對箱體的每一個細節(jié)都應(yīng)仔細理解和分析。例如箱體 加工表面的粗糙度、平行度、同軸度等，尤其特別要注意箱體零件各孔系的自 身精度和它們相互位置精度的不同，箱體零件的尺寸是整個零件加工關(guān)鍵，因 此我們必須弄清楚箱體零件的每個尺寸。 1 2.1 繪圖軟件介紹： 在繪圖過程中，我們可以采用 CAD、UG、CAM 等不同的繪圖軟件，不管運用 哪一種都能加深我們對此種軟件的了解。因為，在之前的課程學(xué)習(xí)中，我學(xué)習(xí) 過 UG，因此，在設(shè)計中，我采取 UG 繪圖。 UG 是 Unigraphics 的縮寫，這是一個交互式 CAD/CAM(計算機輔助設(shè)計與計 算機輔助制造)系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體及造型的建構(gòu)。 UG NX 主要功能： 2.1.1 工業(yè)設(shè)計和風(fēng)格造型 NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計和風(fēng)格提供了強有力的解 決方案。利用 NX 建模，工業(yè)設(shè)計師能夠迅速地建立和改進復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計概念的審美要求。 2.1.2 產(chǎn)品設(shè)計 NX 包括了世界上最強大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用模塊。 NX 具有高性能的 機械設(shè)計和制圖功能，為制造設(shè)計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計任 何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計系 統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計模塊和其他行業(yè)設(shè)計所需的專業(yè)應(yīng)用程序。 2.1.3 仿真、確認和優(yōu)化 NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過 在開發(fā)周期中較早地運用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時減 少或消除對于物理樣機的昂貴耗時的設(shè)計、構(gòu)建，以及對變更周期的依賴。 2.2 工藝分析 箱體零件的工藝分析是整個設(shè)計的重中之重，在整個設(shè)計過程中，我們必 須根據(jù)要求中的生產(chǎn)批量，材料，制造形式等嚴格的選擇毛坯，按照基準選擇、 定位、夾緊等條件擬定加工路線，同時我們還必須確定加工余量，計算工時以 及計算定位誤差，為了與實際加工更加吻合，我們還需要對切削用量、加工設(shè) 4 備及加工方法等進行選擇和設(shè)計。在整個設(shè)計中，這個階段的內(nèi)容最多，涉及 范圍也最廣，因此為了設(shè)計參數(shù)的準確性，我們必須查閱豐富的相關(guān)書籍，達 到設(shè)計的準確性和合理性。 2 2.3 加工工序設(shè)計 在工藝路線擬定之后，就要確定各工序的具體內(nèi)容。機械加工工序設(shè)計的 內(nèi)容包括工序余量、工序尺寸及公差的確定，切削用量、時間定額的計算等， 最后填寫機械加工工序卡片。 在繪制工序圖時，要符合以下原則： (1)工序簡圖以適當?shù)谋壤?，最少的視圖，表示出工件在加工時所處的狀態(tài)，與 本工序無關(guān)的部位可不比表示； (2)工序簡圖上應(yīng)標明定位、加緊符號，以表示出該工序的定位基準、定位點、 夾緊力的作用點及方向。 (3)本工序的各加工面用粗實線表示，其他部位用細實線表示。 (4)加工表面上應(yīng)標注出相應(yīng)的尺寸、形狀、位置精度要求和表面粗糙度要求。 這里的每一步步驟，都需要花大量的精力計算，因此需要仔細認真。 2.4 設(shè)計夾具 夾具是一種裝夾工件的工藝設(shè)備，它廣泛運用于機械制造過程的切削加工、 熱處理、裝配等工藝過程。 機床夾具按在不同生產(chǎn)中的通用性，可以分為通用夾具、專用夾具、可調(diào) 夾具、組合夾具等。為了提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，采用 多個工件同時加工，并根據(jù)零件圖的實際生產(chǎn)需要，需設(shè)計兩套專用夾具。 2.4.1 專用夾具設(shè)計的基本要求： （1）保證被加工要素的加工精度。采用合理的定位、夾緊方案，選擇合適的定 位、夾緊元件，確定合適的尺寸、形位公差，是從夾具設(shè)計角度來保證被加工 要素加工精度的基礎(chǔ)。 （2）提高勞動生產(chǎn)率。通過設(shè)計合理的夾具結(jié)構(gòu)，可以簡化操作過程，有效地 減少鋪助時間，提高生產(chǎn)效率。 （3）具有良好的使用性能。簡單的總體結(jié)構(gòu)、合理的結(jié)構(gòu)工藝性、加工工藝性， 使加工、裝配、檢驗、維修和使用更加簡便、安全、可靠。 （4）經(jīng)濟性。在滿足加工精度的前提下，夾具結(jié)構(gòu)越簡單、元件標準化程度越 高，其制造成本越低和周期越短，就可以爭取到更好的經(jīng)濟性。 3 2.4.2 在夾具設(shè)計中，要注意考慮的問題有： （1） 基準的選擇。在選擇基準的時候要注意區(qū)分促基準和精基準以及要了解 基準選擇原則。 5 （2） 限制的自由度。在裝夾的過程中要注意自由度的限制，必須做到準確的 定位，不能出現(xiàn)欠定位或過定位。 （3） 加緊方案。定位方式確定后，要選擇合適的加緊方案把工件的位置固定 下來。選擇加緊方案的原則是夾得穩(wěn)、夾得牢、夾得快。進而選擇加緊 機構(gòu)，此時要合理確定加緊力的三要素：大小、方向和作用點。 （4） 繪制夾具總裝配圖。在繪圖時要精心布置圖面，按國家制圖標準進行繪 圖，無特殊情況，應(yīng)要按 1：1 比繪圖。 夾具的設(shè)計必須要保證夾具的準確定位和機構(gòu)合理，考慮夾具的定位誤差 和安裝誤差，因此，夾具的設(shè)計是整個設(shè)計的重點，也是難點。我將通過對工 件的仔細分析，結(jié)合一些夾具設(shè)計的具體實例，查閱相關(guān)的夾具設(shè)計資料，聯(lián) 系實際看到的一些箱體零件加工的夾具來解決這些可能出現(xiàn)的問題。 4 第 3 章 對與課題的認識及觀點 箱體類零件的加工屬于典型零件加工，由于箱體零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工 工藝也相對比較復(fù)雜，機械加工工藝制定的正確與否，直接關(guān)系到產(chǎn)品是否能 夠順利進行機械加工的關(guān)鍵。夾具的設(shè)計關(guān)系到零件在加工過程中的位置是否 正確、可靠、裝甲方便和安全。 整個畢業(yè)設(shè)計中運用到的主要知識就是機械制造方面的知識，在此次設(shè)計 中，對于我來說最難的就是夾具的設(shè)計。箱體類工件的定位是我以前學(xué)習(xí)過程 中很少碰到的，但我相信通過收集資料，參考文獻，我能克服設(shè)計中即將碰到 的困難，很好的完成這個課題。 參考文獻 【1】 李慶全.張佳機.機械制造裝配設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，1997 【2】 機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社-3 版， 2004.8 【3】 王曉林.制造技術(shù)與機床.機床雜志社 【4】 雷無覺.液壓工程手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1990 【5】 王隆太.先進制造技術(shù).揚州大學(xué)，2003 【6】 李洪.機械加工工藝手冊.北京：北京出版社，1990.12 【7】 柯建宏.賓鴻贊.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計.華中科技大學(xué)出版社， 2008.8 【8】 張龍勛.機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：機械工業(yè)出版社， 1999. 【9】 林文煥.機床夾具設(shè)計.北京：國防工業(yè)出版社，1987. 【10】黃鶴汀.機械制造裝備.北京：機械工業(yè)出版社，2001. 6 【11】Machine Tools N.Chernor 1984. 【12】Machine Tools Netal Working John L.Feier 1973. 1 本段文字引用自參考文獻【2】 2 本段文字引用自參考文獻【6】 3 本段文字參考與參考文獻【7】 4 本段文字參考與參考文獻【9】