优秀设计两级减速箱体de工艺工装设计.docx

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优秀设计两级减速箱体de工艺工装设计

【优秀设计】两级减速箱体de工艺工装设计

编号

无锡太湖学院

毕业设计（论文）

题目:

两级减速箱体工艺工装设计

信机系机电一体化专业

学号:

学生姓名:

指导教师:

（职称:

副教授）

（职称:

）

7>2013年5月25日

无锡太湖学院本科毕业设计（论文）

诚信承诺书

本人郑重声明:

所呈交的毕业设计（论文）两级减速箱体工艺工装设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。

班级:

学号:

作者姓名:

2013年5月25日

无锡太湖学院

信机系机电一体化专业

毕业设计论文任务书

一、题目及专题:

1、题目两级减速箱体工艺工装设计2、专题

二、课题来源及选题依据

减速器是机械产品中机械传动的重要组成部分,应用范围涉及国民经济的各个领域,是品种多、量大面广的通用部件之一。

而我国减速器行业在高精度、高柔性、高度自动化方面还落后于国外,尤其在加工工艺方面。

世界上制造技术强国都是非常重视工艺的先进性,工艺的稳定性,工艺的规范性,这将是突破制造技术发展的关键。

考虑到机械加工工艺设计和工装设计在减速器箱体的生产中直接影响到其加工质量和生产效率等,对减速器制造水平的提升有着十分重要的意义,是以选择了本课题。

三、本设计应达到的要求:

①查阅相关的资料完成开题报告,外文资料的翻译;

②分析图纸,对原图进行工艺性审查,修改不合理设计;

③查阅相关资料,确定加工方案,选择机床刀具,分析计算切削用量等加工参数,完成机械加工工艺说明书;④根据说明书计算所得方法和数据,填写机械加工工艺规程卡片、机械加工工艺卡片、机械加工工序卡片,并绘制对应的工序简图;

⑤对镗孔工序进行自由度分析,选择合理的定位基准和定位元件。

确定装夹方案,计算夹紧力和定位误差,完成说明书;

⑥根据说明书,确定镗孔夹具体的几何形状和尺寸精度,绘制夹具草图再利用AutoCad软件完成镗孔夹具的工序装配图和零件图。

四、接受任务学生:

班姓名五、开始及完成日期:

自2012年11月12日至2013年5月25日

六、设计（论文）指导（或顾问）:

指导教师签名

签名

签名

教研室主任

〔学科组组长研究所所长〕签名

系主任签名

摘要

这次毕业设计我设计的课题是两级减速箱体工艺工装设计。

该箱体零件结构复杂,体积小。

为了提高生产效率,降低劳动强度,精镗镗轴轴承孔的组合和专用夹具设计。

本设计说明书可分为三部分:

第一部分为机械加工工艺规程的编制,简要的分析了零件作用及其工艺情况对毛坯的制造、加工基准进行选择并制定工艺路线,确定机械加工余量,工序尺寸及切削用量等。

第二部分为组合镗床设计。

设计的机床是单位组合机床进行单面加工。

从工件的定位和夹紧可靠的方式,以确保准确性,选择卧式镗双面非刚性轴组合。

并绘制了加工工序图,加工示意图和卧式单面组合镗床的尺寸联系图。

第三部分为专用夹具设计。

夹具设计是本次设计的主要内容之一。

我们需要对夹具进行误差分析,也要计算出夹紧力,确保可以加工。

关键词:

箱体、加工工艺、夹具

Abstract

ThePartoftheprocess,inmachiningplaysaveryimportantpartoftheprocess,preparetoreasonableorunreasonable,itdirectlyrelatestothequalityrequirementscouldeventuallyparts,Thedesignoffixtureisbig,itistheindispensablepartinrelationtoimprovetheefficiencyofthemachining.Sobothinmechanicalprocessingindustryiscruciallink.Thegraduationdesign,thetopicisIdesignprocessandfixtureenclosurereducerdesign.Thiscaseiscomplex,volumepartsstructure.Inordertoimproveproductionefficiencyandreducelaborintensity,Idesignadrillfixture.Thedesignmanualisdividedintothreeparts:

Thefirstpartisdividedintothemachiningprocessofthespecifiedprocedures,includingprocess,contentsandprocedure,mechanicalmanufacturingprocessplanningofthetypeandtheprocedureformats,introducedtheprincipleandprocedure.Thechoiceofthelocatingdatum,theprocessrouteintheselectionofsurfacemachiningmethod,themethodofprocessing,sequencearrangementhasbeenintroducedindetail.

Thesecondpartmainlyintroducestheprocessofpartsprocessing,Ichoosethedesignismainlyfordeterminationofcastingbillet,Thetimeliness,Thepreparationprocessrouteandtheprocessofwritingcard,wholeprocesscardtechnologyinprocessingafterinspection.Intheprocessofcalculation,andfixturedesignofmechanicalconcisemanualofgbthroughalignmentUnderthelimitationintheeconomicguaranteeprocessingrequest.

Keywords:

box,processingtechnology,process,fixture

摘要III

AbstractIV

目录V

1绪论1

1.1本课题的研究内容和意义1

1.2国内外的发展概况1

1.3本课题应达到的要求3

2设计产品和零件的介绍5

2.1产品介绍:

5

2.2零件介绍:

5

3模型的建立7

3.1模型的建立:

7

4减速器箱体的工艺分析9

4.1零件的工艺分析9

5零件工艺规程设计10

5.1确定毛坯的制造形式10

5.2定位基准的选择10

5.3加工顺序的安排11

5.4机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定13

5.5工时计算15

6专用夹具设计24

6.1问题的提出24

6.2定位基准的选择24

6.3定位元件的设计24

6.4切削力及夹紧力计算25

6.5定位误差分析26

6.6夹具的精度要求28

6.7夹具使用注意事项、保养及维护29

7结论与展望30

7.1结论30

7.2不足之处及未来展望30

致谢32

参考文献33

1绪论

1.1本课题的研究内容和意义

机械是指机器与机构的总称。

可以被称为机械的东西,就是可以帮助人们降低难度的工作或省力的工具设备,比方筷子,镊子,一把扫帚,和各种物品,它们是简单的机械。

而复杂机械就是由两种或两种以上的简单机械构成。

通常把这些比较复杂的机械叫做机器。

通过结构和运动的每个主体和机械工程领域的观点,没有任何区别,都可以说是机械。

机械工程的基础源自自然科学和理论科学,同时间经验想结合之后,一起讨论和决定在设计、安装、开发、修理和制造绝大多数机器的实际和理论疑问时的一门科学。

机械工程的重要任务是为国家重要部门和人名提供帮助。

制造机械的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一[1]。

减速机在原动机和工作机或执行机构之间的速度和扭矩传输的作用,广泛利用现代机械减速。

减速器是一个相对复杂的机械,其目的是降低速度,增加扭矩。

两个减速机的一个重要分支,其外壳箱体是减速器的一个最重要的部分。

因此,减速器箱的设计和生产质量决定减速器好坏的命运。

本文研究的意义就是如何更加安全便利的将二级减速器的箱体设计生产组装出来。

本文的目的是如何通过所学的机械方面的专业知识,结合手头资料和团体合作,将二级减速器箱体在理论上设计生产出来。

本文的研究范围包括机械设计,机械制造装备设计,机械制图,模具设计与制造,AutoCAD的使用。

本文的技术要求是利用所学知识,将二级减速器箱体的工艺工装设计设计出来。

1.2国内外的发展概况

中国是发展机械比较超前的一个国家,我国发展机械时间已近很久远了,并且也有很不错的成就。

不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了极大的促进作用而且对世界技术文明的进步起到了重大的作用[2]。

我们通过机械工程学定义了机械的含义,他是最基本的概念,隶属机械工程学,中国人对于现代概念中的机械是来自日本,如下3个定义是机械在日本的定义（满足所说的3大定义的就是机械了）:

假定的机械力,其各部分的变形的对象的组合是困难的,这些对象中的每一个必须达到的,单一的,预定的移动。

成的最有用的形式施加的能量,或转换为有效的机械功。

机械,也就是我们说的简单装置,可以为能源,力从一个地方到另一个,它可以改变对象结构的形状来创建一个新的目标,我们周围充斥了无数不同类型的机械,我们的学习的机械装置都是日常使用的,这是机械的一个系列。

从机械方面来说,机械工程机械的一个非常重要的基础地位。

机械现代社会生产和服务的五个方面（即人,资金,能源,材料和机械）。

当它涉及到工业社会,马克思说,尤其是大工业社会,工业社会,这是使用机械来创造机械的时候了。

基本上所有我们能基础到的东西,如、电视机、电冰箱,如灯具等与机器电梯组件,或者被列入通用机械,从生产的角度来看,各种机床,自动化设备,飞机,船舶,神五,神六等都不缺乏机械。

更何况化工厂,发电厂,等所以,这是毫不夸张地说,如果有人说,农业是基础,机械是现代社会的基础,那么,是可以理解的,但在现代社会中,因为整个工业机械和工程基地,这是毫不夸张地认为这是一个大的社会支柱。

机械现代社会生产和服务的五个方面（即人,资金,能源,材料和机械）,任何现代工业和机械工程等领域是必要的,在我们的平时生活中,各种极其的使用也越来越频繁,如摩托车,台灯,照相机,洗碗机,发电机,电梯,洗衣机,卡车,吊扇,等。

机械工程的基础源自自然科学和理论科学,同时间经验想结合之后,一起讨论和决定在设计、安装、开发、修理和制造绝大多数机器的实际和理论疑问时的一门科学。

在所有的设计生产的地方的发展均需要和他一样水平的机械制造技术,均要求我们拿出对应的机械出来。

所有的机械的发展,该项目将导致新技术和新产业的兴起与成长。

比如一些大型的动力机械的成功制造导致的电力系统的建立;内燃机的发明导致的铁路工程和铁路事业的兴起;其中关于火箭推进器和火箭外壳的进步,都造成了国家的航天工业的大步提升;高压设备的发展已经导致了许多新的合成化学工程成功的制造出了新的化合物等。

机械工程就像这样,从各方的需求出发,不断顶着各方需求的各种压力,不断向前发展,与此同时,他又不断从各方面的发展与创新中汲取自己所需的东西,巩固自身。

机械专业的知识和机械工程的服务区域是非常大的,只要是选择机械的、工具的,还有生产和能源专业,都要靠来自机械工程的支持。

总的说来,现在的机械工程有五个服务的方向:

第一个是创造和制造能量转换机械,第二个是创造和制造可以拿来生产的机械,第三个是创造和制造可以提供服务的机械,第四个是创造和制造适合生活中人们需要的机械第五个是创造和制造国家需要的武器。

不管是为哪方面提供服务,机械工程所需要提供的工作都基本上一样的,概括有:

工程基础理论的提出和发展。

比方说,力和运动的工程力学和流体力学研究;金属和非金属材料的性能,以及工程材料科学的研究应用上的热量,传递和转换的热力学;研究各种独立的功能组件的工作原理的机械结构,机械设计和计算原理和机械零件科学金属及非金属成形和金属加工技术和非金属技术等的研究。

机械新产品的研究,设计和开发,并不断改进现有产品和新一代机械机械产品,以满足当前和未来的需求。

机械生产,包括:

生产设施的规划和实现生产计划的开发和生产调度,编制和实施制造过程的设计和制造工具,模具;确定配额的工作和材料定额,组织加工,装配,测试和包装船舶产品质量进行有效的控制。

机械制造行业也进行这各自理念的创作。

机械通常有许多自己独特的形状,加工过程中的精密零件组装复杂的产品。

单件,小批量的生产量,也有批次,数量众多,直到批量生产。

各行业和个人,家庭的销售目标。

和销售的社会经济条件的影响下大幅波动,可能会出现。

所以,机械制造行业的管理和经营特别复杂的企业生产管理,规划和管理的研究,主要集中在机械行业开始。

机械产品中的应用。

这包括挑选,订购,检查,安装,试验,工作,护理,维修和整改全新的机器或者是二手机器,确保我们的机械能够长期经济的使用。

机械制造过程中,特别是在使用了对环境的污染,和过度消耗天然资源的问题,及处理措施。

这是一个现代化的工程机械特别重要的任务,以及其日益增长的重要性。

十九世纪的时候,人们对机械工程的认知还是很有限非常有限的,在欧洲的大学院校里它只是土木工程里的一个分支,19世纪中叶往后才开始渐渐变成一个比较单独的科目的。

直到1900年以后,伴随着机械制造技术和人们经验及知识总量的提高,机械工程慢慢开始出现了分支,渐渐的分化出了各种专业化的分支科目。

这类慢慢分化的情况在二十世纪中叶,就在第二战的结束前后期间到达了顶峰。

因为机械工程总体的知识量已经远远的超出了个人能够理解的范围,所以一些专业人员的出现时必然的。

不过夸张的专业化带来了专业限制,知识面狭窄,不能够从全局的方面统筹和调度全局,而且减小了人们交流知识的范围,阻挡了新鲜事物的发掘和发展进度,并且这也让机械工程这门专业对外界的变化不够敏感。

各类专业人员各自掌握的知识面又十分狭窄,思考专业问题也过于偏颇,在合作的时候不够配合,这样不适合交流提高。

因此从二十世纪中后期之后,逐渐演化出了整合的形式。

人们开始更注重基础知识,拓展专业的领域,整合了过度分化的专业。

整合到分支到再整合,这也是学术发展和社会进步的必须过程。

各种不同分支的专家汇聚不同的知识在一起,而且有各自拥有深厚的基础知识、理解能力和专业知识,这样才能够推动学术的发展。

整合与专一是不同层次的。

这在机械工程这门学科内部也有着体现;在工程技术学科中一样有着整合和专一的问题。

在人们的所有认知中,包含自然科学、社会科学与工程技术,也包含更进一步的、更加全面的整合与专一知识。

所以总结来看,按照实际上我们需要的药酒来说,我们现在所具备的技术一般都达不到我们心里预期的要求。

因此,后改多为数控技术,自动化技术和系统化。

主要体现其效率高,精度高,可靠性高,专业化程度深。

这需要高科技人才,在这方面,因为我们现在已经充分学习了。

所以我们在今后的工作中学习,在这些领域学到更多的知识,不断充实自己,使自己的综合能力不断提高,从而跟上技术发展的步伐。

1.3本课题应达到的要求

说明本课题的指导思想;阐述本课题应解决的主要问题。

1.指导思想:

（1）绘制零件工件图一张;

（2）绘制毛坯?

零件合图一张;

（3）编制机械加工工艺规程卡片一套;

（4）编写设计说明书一份;

（5）收集和研究原始资料,为夹具结构设计做好技术准备。

（6）初步拟定夹具结构方案,绘制夹具结构草图,进行必要的理论计算和分析。

选择最佳的夹具结构方案,确定夹具精度和夹具总图尺寸、公差配合与技术要求。

（7）绘制夹具总图和主要非标准件零件图,编写设计说明书。

（8）编制夹具特殊使用维护、操作、制造方面的说明或技术要求。

2.主要问题:

（1）应保证零件的加工质量,达到设计图纸的技术要求;

（2）在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率;

（3）要尽量减轻工人劳动强度,必须考虑生产安全、工业卫生等措施;

（4）在立足本企业的生产条件基础上,尽可能采用国内外新技术、新工艺、新装备;

（5）工艺规程应正确、完整、简洁、清晰;

（6）工艺规程应满足规范化、标准化要求;

（7）夹具设计保证工件的加工精度;

（8）提高生产效率;

（9）工艺性要好;

（10）使用性要好;

（11）经济性要好。

2设计产品和零件的介绍

2.1产品介绍:

减速器（如图1）是一种闭式传动装置,他独立于原动机与工作机之外,它可以被拿来减小速度,也可以拿来加大扭矩。

减速器在能够在工作机和匹配执行机构之间进行调解速度的功能使他被广泛的使用。

常见的减速器可以划分成一般和特殊的减速机,在设计,制造和使用中都拥有自己的不同之处。

图2.1二级圆柱减速器

2.2零件介绍:

图2.2二级减速器箱体箱体从整个齿轮组件的支持和作用的连接,其中的各个部分连接在一起,支撑轴,以确保正确的安装在驱动轴的齿轮箱,传输部件的基本应具有足够的强度和刚度。

因此,在传动箱的加工质量优点,将直接影响到所述齿轮轴的其它部分的位置精度,而且也将影响齿轮单元的寿命和性能的。

3.1模型的建立:

AutodeskInventorProfessional软件支持设计人员在三维设计环境中重复使用其现有的DWG资源,体验数字样机带来的便利。

我们可以直接在Inventor中打开CAD文件,而不需要打开CAD,也可利用宝贵的CAD资源来创建三维零件模型,这是一种前所未有的体验。

我们可以使用Inventor快速有效地绘制出我们所需的3D模型（如图3.1、3.2、3.3）。

图3.1箱盖模型

图3.2箱座模型

图3.3装配图模型这些都是使用Inventor绘制出来的3D模型,我们也可以根据需求绘制2D图形。

4减速器箱体的工艺分析

4.1零件的工艺分析

1.零件工艺性分析

1底座和箱盖加工较多,有对合面、轴承支承孔、油孔、螺纹孔等。

尺寸精度和相互位置精度有一定要求。

对合面的加工一般不困难,但轴承支承孔的加工精度高,而且要保证孔与平面相互位置的精度,这是加工的关键。

2）分离式箱体的主要技术要求

（1）对合面对底座的平行度误差不超过1.5/100;

（2）对合面的表面粗糙度Ra值小于1.6μm,两对合面的接合间隙不超过0.03mm;

（3）轴承支承孔必须在对合面上,误差不超过±0.2mm;

（4）轴承支承孔的尺寸公差为H7,表面粗糙度Ra值小于1.6μm,圆柱度误差不超过孔径公差的一半,孔径精度误差为±0.05~0.08mm。

2.分离式减速箱体加工的工艺特点

虽然按照一般原则分离式箱体也适用,但由于结构可分性,所以在制定工艺路线和选择定位基准上有不同的特点,齿轮箱分开加工。

加工阶段的划分:

整个过程将减速箱体分为两个阶段,分别为盖子和基座,第一阶段,首先处理,主要完成接合面与另一个面,紧固孔和定位孔的加工,对盒的组合装备,对加工孔,其在包装箱的第二阶段,两个阶段的钳工过程之间的安排,将盖和基地有限装入盒,并使用两个销定位,使其位置关系能够得到保持,以保证轴承孔拆卸后加工的精度和可重复性

定位基准的选择:

粗基准的选择:

在分离式减速箱体里最先加工的是底座和箱盖的对合面。

分离式齿轮毛坯面框一般不能使用轴承孔为基准孔,但与外兰加工表面粗糙的标杆,盒盖外面基准面的A,B面是粗糙的参考面。

这样可以保证对合面凸缘厚薄均匀,减小箱体合装时对合面的变形。

参考的好选择:

表面上的分离式减速箱的底面（装配基准）一定的尺寸精度和相互位置精度要求,轴承孔轴线应关节面,与底面需要一定的尺寸精度和相互位置精度,为了保证上述要求,加工基地表面上,应以底面为精基准,定位表面处理与设计基准重合时,加工轴承孔安装后,仍处于主要地位的底部,并与两个定位孔,典型的“一面两孔定位法”,这样的底面,轴承孔加工,定位基准与“统一”的原则,与“基准”的原则,确保轴承孔轴线的重合度,一个装配尺寸精度和并行5零件工艺规程设计

5.1确定毛坯的制造形式

1.零件材料的机械性能要求。

对铸铁和有色金属材料选择铸造毛坯;对钢材,机械性能要求高时,选用锻件毛坯。

2.零件结构形状复杂、薄壁的毛坯,一般采用金属型铸造;尺寸较大的毛坯,往往不能采用模锻、压铸和精铸。

对外形较特殊的小零件,往往采用精密的毛坯制造方法。

如压铸、熔模铸造。

3.如果大批量生产就可以用高精度和高生产率的毛坯制造方法,这样分配到每个毛坯上的成本就会比较少。

由于减速器箱体的外观和形状比较复杂,它只是用来起连接和支撑作用,功能全面的考虑,抗拉强度小于200Mpa,所以我们能够选用HT200（即灰口铸铁）来制作。

减速器箱体结构有些复杂且为薄壁型的零件,大批生产,因此可以采用金属型浇铸。

金属型浇铸的毛坯尺寸精度可以达到0.1~0.5mm,表面粗糙度可达到Ra12.5~6.3um,而其铸件的力学性能还比较好。

箱盖底面和下箱顶面毛坯余量也是一样为2.5mm即可。

根据《金属机械加工工艺设计手册》孔加工余量确定,粗镗2mm,精镗1mm,所以毛坯余量为3mm,即毛坯上预先铸出Φ147、Φ87孔。

其余的螺纹孔和光孔尺寸较小,所以铸成实心的,后续机加工中直接利用钻削加工方式加工出来。

5.2定位基准的选择

粗基准选择应当满足以下要求:

（详表见《金属加工工艺及工装设计》P77表4-4）

用不加工的表面作为粗基准,要保证不加工面相对的进步已加工表面的位置高,当工件在几个不加工表面,应选择不加工表面的位置安排与已加工表面的要求越高作为粗基准。

（2）应选择中药表面作为粗基准,且保证各加工表面都有足够的加工余量。

（3）应选择平整光洁的表面作为粗基准,以使工件定位夹紧可靠。

（4）粗基准一般不得重复使用。

所以按上面的要求,选择使用罩盖下端面作为粗基准,加工罩盖上端面;以罩盖底面作为粗基准镗罩盖上的两个大孔。

精基准的选择应满足以下要求:

（1）基准