减速箱体机械加工工艺及其夹具设计文献综述20101.pdf

文献综述：减速箱体机械加工工艺及其夹具设计 文献综述 在做毕业设计减速箱体机械加工工艺及其夹具设计之前，需查阅资料 了解定量减速箱体的发展现状，预测设计过程中可能遇到的困难找出解决方法，为以后以后具体的设计过程作好准备工作。一、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 本课题是箱体加工及其夹具设计,箱体零件加工属于典型零件加工,由于箱 体零件结构比较复杂,加工工艺也相对复杂,通常都是采用铸铁材料。先铸造成 毛坯,然后经过时效处理后,进行机加工,在机加工过程中,一般采用先面后孔的 加工路线。箱体零件加工具有典型性,对于我们机械设计制造及其自动化专业的学生 来说,通过这次毕业设计,不仅能够很好的复习、运用在四年里学习过的知识,而且还能让我们把各科知识统一起来,融会贯通.更全面的了解零件加工工艺过 程和夹具设计。在科学技术飞速发展的今天，先进加工工艺亦日新月异，主要有以下发展 趋势：1.采用模拟技术，优化工艺设计 2.成形精度向近无余量方向发展 3.成形质量向近无“缺陷”方向发展 4.机械加工向超精密、超高速方向发展 5.采用新型能源及复合加工。解决新型材料的加工和表面改性难题 6.采用自动化技术，实现工艺过程的优化控制 7.采用清洁能源及原材料、实现清洁生产 8.加工与设计之间的界限逐渐淡化，并趋向集成及一体化。9.工艺技术与信息技术、管理技术紧密结合，先进制造生产模式获得不断发 展 二、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问 题的方法和措施 本课题的基本内容是减速箱体的加工工艺过程与夹具设计，要研究的主要 内容有：1.分析零件图 在设计开始时，我们应认真分析零件图，了解其箱体零件的结构特点和相关 的技术要求，对箱体零件的每一个细节都应仔细分析，如箱体加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意箱体零件的各孔系自身的精度（同轴度、圆度、粗糙度等）和它们的相互位置精度（轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面 之间的平行度、垂直度等要求），箱体零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须 弄清箱体零件的每一个尺寸。我们采用 AutoCAD 软件绘制零件图，一方面增加 对零 件的了解认识，另一方面增加我们对 CAD 软件的熟悉。2.工艺分析 箱体零件的工艺分析是整个设计的重点内容，在设计过程中，我们必须根据 批量等严格地选择毛坯、拟定工艺路线（注意：基准选择、定位、夹紧等问题）、确定加工余量、计算工艺尺寸、计算工时定额和每一步的工时以及分析定位误差，为了与实际加工相吻合，我们还必须对加工设备、切削用量、加工方法等进行选 择和设计，这个阶段内容较多，涉及的范围也较广。为了设计的参数合理，我们 必须广泛的查阅相关的书籍，达到设计的合理性和实用性。3.设计两套专用夹具 在设计夹具的过程中，主要要考虑的问题有：基准选择：在选择基准的时候，要注意区分粗基准与精基准以及要了解 基准的选择原则，同时要知道基准的选择既要满足选择原则，同时还要方便定位 和夹紧，以免引起不必要的加工误差，在基准选择完之后就要考虑用什么元件进 行定位。限制的自由度：在装夹的过程中，要注意自由度的限制，必须做到准确 的定位，不能出现欠定位或过定位。夹紧机构：设计夹紧机构时必须计算分析夹紧力和切削力，不能出现夹 紧力过小而使工件在切削的过程中出现松动而影响精度，也不能出现因夹紧力过 大而使工件变形影响工件质量。同时，还要根据零件生产批量和生产率的考虑来 选择夹紧方式（手动、气动或液压夹紧）。夹具的用途：为了工件定位准确和夹紧的快速，提高效率和降低工人的 劳动强度，提高箱体零件加工精度和安装找正方便，我们要采用专用的铣床夹具 和镗床夹具。同时，因为铣床夹具有 T 形槽、镗床夹具有镗模等特殊结构，因 此还要考虑夹具与机床的匹配，即机床的工作台尺寸和结构能否满足夹具的安 装。在夹具设计过程中，我们统一采用以底面为主要定位面来进行加工，因为我 们未专门学习过夹具的设计和计算，所以工件量大大地增加了，只有通过在实习 过程中对夹具的感性认识和夹具设计参考书以及夹具图册来进行设计和计算，所 以夹具的设计是整个设计的重点，也是一个难点。夹具的设计必须要保证夹具的准确定位和机构合理，考虑夹具的定位误差和 安装误差。我将通过对工件与夹具的认真分析，结合一些夹 具的具体设计事例，查阅相关的夹具设计资料，联系在工厂看到的一些箱体零件加工的夹具来解决这 些问题。三、可行性分析 减速箱体零件结构较复杂，其主要特点是平面多、孔多，孔的尺寸精度和 相互位置精度要求高，它的作用是让该部件内各有关零件（如轴、轴承、齿轮 等）保持正确的相互位置，彼此按照一定的传动关系工作，所以，箱体零件的 加工质量，直接影响车床的精度、性能和寿命。本次毕业设计过程中，为了保证减速箱体加工工艺的合理性、实用性以及 加工精度等要求，我们在图书馆努力收集有关箱体零件加工实例；同时结合我 们在成都内燃机厂里对柴油机箱体零件的加工过程以及其夹具的认识来提高我 们工艺路线的实用性。减速箱体零件加工工艺过程中，我们必须保证其箱体零件的主要加工平面 和孔系的加工精度和箱体部件的装配精度，其主要技术要求为：主要平面的形状精度、相互位置精度和表面粗糙度箱体的主要平面一般都 是装配和加工中的定位基准，直接影响箱体与机体总装时的相对位置和接触刚 度，也影响箱体加工中的定位精度，主要结合平面须经刮研或磨屑等精加工，以保证接触良好，减速箱体的主要平面为底面，它不仅是装配的基准面，而且 是加工中的主要定位基准面，因此我们必须对它进行精细加工。支承孔之间的相互位置精度：箱体上齿轮啮合的孔系之间，应有一定的孔 距尺寸精度和平行度要求，否则会影响到齿轮的啮合精度，使工作时产生噪声 和振动，并影响齿轮使用寿命，这项精度主要取决于传动齿轮得中心距允差和 齿轮啮合的精度，同一轴线的孔应有一定的同轴度要求，否则不仅轴的装配困 难，并且使轴的回转精度不良，加剧轴承的磨损和发热，温度升高，影响机器 的精度和正常工作 支承孔与平面间的相互位置精度：箱体的主要支承孔与装配基面的位置由 该部件装配后的精度要求确定。为了保证三个轴孔的加工精度和位置精度要求，我们在进行加工时，以底面作为精基准定位，并且把加工过程分为粗、精加工 两个阶段，提高其精度要求，保证其位置关系，在进行镗孔时，我们设计了专 用的夹具，以此减少人工划线找正的难度，提高了生产率和精度要求。因此，我相信我们对减速箱体 零件工艺规程及夹具设计有合理性和实用性。在做毕业设计减速箱体机械加工工艺及其夹具设计之前，需查阅资料 了解定量减速箱体的发展现状，预测设计过程中可能遇到的困难找出解决方法，为以后以后具体的设计过程作好准备工作。四、选题理由 箱体零件加工属于典型零件加工,由于箱体零件结构比较复杂,加工工艺也 相对复杂，机械加工工艺制定的正确与否，直接关系到产品是否能够顺利进行 机械加工的关键，产品加工能否达到所需的尺寸精度和表面粗糙度要求关键；也关系到零件加工的经济性。夹具的设计关系到零件在加工过程中的位置是否准确、可靠、装夹方便和 安全，也关系到机加工的精度。对于我们机械设计制造及其自动化专业的学生 来说,通过这次毕业设计,不仅能够很好的复习、运用在四年里学习过的知识,而且还能让我们把各科知识统一起来,融会贯通.更全面的了解零件加工工艺过 程和夹具设计。参考文献 1李庆余.张佳机.械制造装备设计.北京：机械工业出版社，1997 2机械设计手册编委会.机械设计手册.北京：机械工业出版社-3 版，2004.8 3王晓林.制造技术与机床.机床杂志社 4雷天觉.液压工程手册.北京：机械工业出版社,1990 5王隆太先进制造技术.扬州大学，2003 6李洪.机械加工工艺手册.北京：北京出版社，1990.12 7张桂香.机电类专业毕业设计指南.北京；机械工业出版社，2005.1 8濮良贵.纪名刚.机械设计.北京：机械工业出版社，1999 9 Machine Tools N.chernor 1984.10 Machine Tools Netalworking John L.Feirer 1973 11 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984