反向齿轮器箱体夹具课程设计说明书毕业设计论文.docx

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反向齿轮器箱体夹具课程设计说明书毕业设计论文

目录

1、设计目的

2、反向齿轮箱及其工艺特点，技术要求

3、选择定位基准

4、制定零件加工工艺路线

5、专用夹具设计的具体要求

6、拟订夹具方案

7、设计感言

一、设计目的

专业课课程设计是在学完了机械制造工艺学，进行了生产实习之后进行的下一个综合性实践项目。

课程设计后在下述几个方面都将得到很好的锻炼：

1、更加熟悉夹具的作用

机床夹具是在机床上用以装夹工件和引导刀具并能保持与机床确定的相对位置的一种装置。

其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。

是机械加工过程中不可缺少的工艺装备。

2、能熟练地运用机械制造工艺学课程设计中的基本理论。

正确的解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线合理安排等问题，保证零件的加工质量。

3、提高结构设计能力。

4、学会使用手册及图表资料。

二、反向齿轮箱及其工艺特点，技术要求

1、反向齿轮箱特点：

反向齿轮箱属于面型薄壁箱体零件，加工要求较高的是顶面和轴承孔的加工，其具体要求见零件图。

2、对反向齿轮箱体的结构和工艺性的定性分析：

1）、该箱体壁厚均匀，铸造容易，不易出现缩孔，缩松等缺陷。

2）、在箱体零件上，孔径相同的比较多，有利于减少刀具的种类和数量。

3）、该箱体的两轴承孔有很高的同轴度要求，所以在加工过程中必须考虑其同轴度。

3、反向齿轮箱体材料和毛坯：

零件的材料用HT-20~~33，采用铸铁有以下一些优点，铸铁有较高的耐磨性，减振性和铸造性，而且价格低廉。

采用铸件毛坯，铸出后要进行时效处理，消除其内应力，然后才送到机械加工车间加工，否则加工后会发生很大的变形，影响加工精度。

三、选择定位基准

1、粗基准的选择原则

1）、若工件必需首先保证某重要加工表面的加工余量均匀，则应选该表面为粗基准

2）、在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。

这样可以使这个表面在加工中不致因加工余量不足造成加工后仍有部分毛面。

3）、在没有要求保证重要表面加工余量的情况下，若零件有的表面不需要加工时，则应以不加工表面与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。

4）、选作粗基准的表面应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口及其他缺陷，以便定位准确，装夹可靠。

5）、粗基准在同一方向上通常只允许使用一次，否则定位误差太大。

根据上面原则，本零件的第一道工序的初基准选择为：

两轴承孔及吊耳孔，理由是：

该工件必须保证两轴承孔的加工表面的加工余量均匀，且加工余量最小，故选择两轴承孔为粗基准。

四、制定零件加工工艺路线

工艺路线拟定是工艺规程制定的核心，在具体工作中应在充分调查研究的基础上，提出多种方案进行分析比较，注意到加工路线不仅影响加工的质量和效率，而且还影响到工人的劳动强度、设备安排、车间面积、生产成本等，必须认真分析，使拟定的加工工艺路线达到科学合理。

本人制定的最初的工艺路线为：

1粗铣零件上盖结合面，半精铣上盖结合面

2钻铰上结合面￠12连接螺栓孔，铰修上盖结合面￠12孔

3粗铣两侧轴承凸台端面

4粗铣吊耳上凸台端面

5粗铣前端面

6钻前端面￠10孔，钻前端面￠12孔，钻前端面M12螺纹底孔

7钻底面M12螺纹底孔，锪￠20孔

8粗镗两侧轴承孔

9粗镗吊耳孔

10精铣吊耳上凸台面

11半精镗两侧轴承孔

12精镗吊耳孔

13精铣两侧轴承凸台端面

14钻两侧轴承凸台端面上6个M6螺纹底孔

15在上盖结合面上钻4个M8螺纹底孔

16攻底面M12螺纹

17扩铰前端面￠12孔，锪前端面￠10孔为M12螺纹底孔

18攻前端面M12螺纹

19攻两侧轴承凸台端面上6个M6螺纹

20在上盖结合面上攻4个M8螺纹，钻左侧凸台面上￠5深35孔

21在上盖结合面钻4个￠5油孔

22精铣上盖结合面

23铰修上盖结合面￠12孔

24精镗两侧轴承孔

25锪￠16沉头孔

26去毛刺

27清洗

28与7065装配

29钻2个配作￠5锥销孔底孔

30手铰2个配作￠5锥销孔

31与7076装配

32钻吊耳上配作￠8销孔底孔

33手铰吊耳上配作￠8销孔

34清洗

35终检

经过老师的指点以及小组讨论，最终确定的加工工艺路线为：

1粗铣、半精铣、精铣上盖结合面

2钻铰上盖结合面￠12连接螺栓孔并对其进行铰修，并在上盖结合面上钻、攻4个M8螺纹底孔

3粗铣前端面

4粗铣两侧轴承凸台端面

5粗铣吊耳上凸台端面

6钻前端面￠12孔、￠10孔、M12螺纹底孔

7钻底面M12螺纹底孔、锪￠20孔

8粗镗两侧轴承孔

9粗镗吊耳孔

10精铣吊耳上凸台面

11精铣两侧轴承凸台端面

12半精镗两侧轴承孔

13精镗吊耳孔

14钻两侧轴承凸台端面上共6个孔

15扩铰前端面￠12孔，锪前端面￠10孔，为M12螺纹底孔

16攻前端面M12螺纹

17攻底面M12螺纹

18攻两侧轴承凸台端面上6个M6螺纹

19钻两侧凸台面上￠5深30孔

20在上盖结合面钻4个￠5油孔

21精镗两侧轴承孔

22锪￠16沉头孔

23去毛刺

24清洗

25与7065装配

26钻2个配作￠5锥销孔底孔

27手铰2个配作￠5锥销孔

28与7076装配

29钻吊耳上配作￠8销孔底孔

30手铰吊耳上配作￠8销孔

31清洗

32终检

案相比，最主要的改进为一开始便直接将精基准的上接合面加工出来，这样虽然有违先粗后精的原则，但是却避免了粗基准的重复利用产生的误差，并因为直接加工好了作为精基准的上盖结合面，使得后面很多工序得以集中加工，节约了成本和时间。

五、专用夹具设计的具体要求

1、保证工件的加工精度

2、提高生产率，降低制造成本

3、操作方便、省力和安全

4、便于排屑

5、有良好的结构工艺性

六、拟订夹具方案（本夹具针对加工工序为：

精铣两侧轴承凸台端面）

1、研究原始资料

材料为HT-20~~45，为小批量生产，采用通用机床专用夹具。

2、拟订夹具方案

1）、定位方式和定位元件的选择

由于上盖结合面已经精加工，且是设计基准，故根据“基准重合”原则可以设为精基准，利用上盖结合面上有4个孔中的两个孔，采用一面两销定位方式进行加工。

一面两孔组合定位常用于加工箱体、杠杆、盖板等零件，易做到基准统一，保证工件的位置精度，又有利于夹具的设计与制造。

工件的定位平面一般是加工过的精基面，两孔可以是工件结构上原有的，也可以是为定位需要而专门设置的工艺孔。

一面两孔定位时相应的定位元件是一面两销，两定位销可以有以下两种：

（1）两个圆柱销（图1）；

（2）一个圆柱销和一个削边销（图2）。

图1这种定位是过定位，沿连心线方向的自由度被重复限制了，只能用于加工要求不高的场合，使用较少。

该夹具采用图2的定位方式。

工件以平面作主要定位基准，用支承板限制工件的三个自由度；其中一孔用定位销定心定位，限制工件的两个自由度；另一孔用菱形销定位，仅消除工件的一个转动自由度。

菱形销作为防转支承，其轴长方向应与两销的中心连线相垂直，并应正确选择菱形销直径的基本尺寸和经削边后圆柱部分的宽度，以保证仅限制一个转动自由度的功能。

图3自由度的限制

利用一个平面进行定位限制了加工零件Z轴方向的移动、X，Y轴方向转动3个自由度，再利用两销进行定位两销采用一个圆柱销与一个菱形销实现Z轴转动、X,Y轴方向的移动3个自由度的限制，综上就六个自由度都有了约束。

2）、夹紧装置

由螺母、螺杆等带有螺旋结构的元件与垫圈、压板等组成的夹紧机构称为螺旋夹紧机构是目前夹具上用得最多的一种。

对于夹紧力作用点及作用力方向的选择，夹紧力应落在工件刚性较好的部件上，

故选择作用在箱体边缘刚性很高处。

夹紧力的方向应有利于工件的准确定位也和工件受力方向一致。

如图所示：

夹紧装置如下图：

装置两侧各有一个采用螺旋压板的联动夹紧机构（由压板、夹紧螺母、销轴、摆块、支撑销等构成）组成了夹具的夹紧装置。

a.夹紧的目的：

使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏，同时保证加工精度。

b.夹紧力的方向的确定：

1）不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。

2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。

3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。

c.夹紧力的作用点的选择：

1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。

2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。

3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。

3）夹具在及床上的定位

运用夹具底部的定位键在机床身上准确定位。

3、绘制夹具装配图

详见附图

七、设计感言

通过这次课程设计，使我深刻了解了机床夹具设计方面相关知识，同时也学会了很多有关机械制图知识和查阅相关资料，锻炼了自己思考和动手能力。

在这次课程设计期间虽然碰到不少难题，但还是一一克服了困难，在此我也要衷心感谢我的导师李翔龙和同学们给了我很多好的的建议，在此一并表示感谢！