箱体零件的工艺规程及夹具设计..doc
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1、 华北理工大学轻工学院Qing Gong College North China University of Science and Technology毕业设计说明书设计题目:箱体零件的工艺规程制定与夹具设计 学生姓名:张起瑞学 号:201524200229专 业:机械设计制造及其自动化班 级:2015q机械2班所属学院:工程学院指导教师:杨业 2019 年 6月 3日1摘 要经过一段时间的工厂实习和现场询问,得知一般的箱体零件中用得最多的就是涡轮减速器,减速器中的箱体部分大多数采用的是铸铁砂型工艺铸坯成型,铸铁的综合性能接近于钢,并且受力复杂,强度、韧性、耐磨性能够达到较高的要求。尽管铸铁
2、的机械性能还不能达到钢的参数,但由于其成分中包含石墨,铸铁的各项性能和钢相比要优秀的多。其具有较好的耐磨性,有很好的抗震性能。除这些之外,铸铁的含碳量还是很高的,它的含量接近到了共晶含量,这样导致了铸铁的熔点相对较低,达到1200就会融化,并且铁水的流动性很好,主要是由于石墨结晶的时候体积由于热胀冷缩而变大,一次传送的收缩率降低,一般情况下通过普通机械加工的方式使之达到相应的尺寸,并满足使用要求,在生产制作的过程中,箱体零件的加工工艺规程显得特别的重要,一个好的工艺规程保证了箱体产品的精度及生产效率和良品的合格率,对于要大批量进行制造的配件,其对于工艺流程的要求要非常的高。需要保证工件合格率,
3、在提升生产率的同时就要研究制作出每道工序的专用夹具及工装,使工人使用的时候通俗易懂、操作简单并且迅速精准,在保证精确度的前提下很大的提高了生产效率。获得更多地利益本设计开始叙述了箱体零件制作过程中需要的夹具的设计背景和被加工箱体零件所对应的材质、零件用到的地方和特殊工序做了仔细的解剖分析,根据参考文献做了对工时的计算,最终为了加工制作时的便利,并且确保加工的精准度,安排准备了镗100和60孔的夹具。关键词 夹具;工装;共需;箱体零件;铸铁1第一章 零件加工工艺规程及设计AbstractAfter a period of factory internship and on-site inquir
4、y, it is known that the most used box parts are the turbine reducer. Most of the box parts in the reducer are cast iron sand casting process, and the comprehensive performance of cast iron. Close to steel, and the force is complex, strength, toughness, wear resistance can reach higher requirements.
5、Although the mechanical properties of cast iron cannot meet the parameters of steel, the properties of cast iron are much better than those of steel because of the inclusion of graphite in its composition. It has good wear resistance and good seismic performance. In addition to these, the carbon con
6、tent of cast iron is still very high, its content is close to the eutectic content, which leads to the relatively low melting point of cast iron, melting at 1200 C, and the flow of molten iron is very good, mainly It is because the volume of graphite crystallizes due to thermal expansion and contrac
7、tion, and the shrinkage rate of one transfer is reduced. Generally, it is made into a corresponding size by ordinary mechanical processing, and meets the requirements for use, in the process of production. The processing procedure of the box parts is particularly important. A good process specificat
8、ion guarantees the accuracy and production efficiency of the box products and the qualification rate of the good products. For the parts to be manufactured in large quantities, the requirements for the process flow are required. Very high. It is necessary to ensure the pass rate of the workpiece. At
9、 the same time of improving the productivity, it is necessary to study and produce the special fixtures and tooling for each process, so that the workers can easily understand, operate easily and quickly and accurately when using the machine, which is great under the premise of ensuring accuracy. In
10、creased production efficiency. Gain more benefitsThis design begins with a description of the design background of the fixtures required during the manufacture of the box parts, the materials corresponding to the parts of the machined parts, the parts used in the parts, and the special procedures. T
11、he anatomical analysis is done according to the reference. The calculations, in order to facilitate the processing and production, and to ensure the accuracy of the processing, arranged100 and 60 hole fixtures.Keywords Jig; tooling; total demand; box parts; cast ironIV目录摘 要IAbstractII第1章 零件加工工艺规程以及设
12、计11.1零件结构的分析11.1.1 零件作用的分析11.1.2 零件的工艺分析21.2箱体加工的问题及工艺规程应采纳的相应措施21.2.1 孔和平面的加工顺序31.2.2 孔系加工方案选择31.3 箱体零件加工选择定位基准31.3.1 粗基准的选择31.3.2 精基准的选择31.4 箱体加工主要工序安排41.5 选择加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸51.6确认切削用量和基本工时6第2章 镗孔夹具设计252.1定位基准的选择252.2 钻削力计算252.3定位元件的设计262.3.1定位销选用262.3.2夹紧装置的选用272.4 定位误差分析272.5 夹紧装置及夹具体设计282.6 夹具设计及
13、操作的简单说明28第3章 SOLIDWORKS建模293.1 Solidworks简介293.2 Solidworks软件特点293.3 Solidworks建模30结 论32参考文献33谢 辞34IV第1章 零件加工工艺规程及设计第1章 零件加工工艺规程以及设计1.1零件结构的分析1.1.1 零件作用的分析箱体是减速器最为核心的部分。减速器作为常规的传输动力的工具使用时,它主要的速度转换器就是达菲齿轮,把动力源头的转数减到驱动设备所需要的回转数,而且获得更大转矩的部件来带动设备的转动的部件。 减速器具有的功能:(1)需要让发动机的转动速度降低,以此提高发动机输出的扭矩,发动机的输出扭矩和电机
14、的转速有着密切的关系,但是在调节发动机的扭矩时不能超过减速器的扭矩。 (2)负载的惯性和行驶的速度有着较为密切的联系,因此可以采用降低行驶的速度的方式降低负载的惯量。在现在的生产生活中使用领域是很广阔的,在各个方面有着举足轻重的地位。在一个完整的减速器中,箱体零件就是减速器的壳子,起到很大的作用,减速器的箱体零件里面主要组成部分是:齿轮轴、涡轮、蜗杆等主要构件,对齿轮和轴的正常运转起着支撑和稳固的作用。图1 .1箱体图纸1.1.2 零件的工艺分析铸铁砂型一般是打造减速器箱体的首选材料,铸铁与碳钢相比,抗拉伸强度、可塑性和韧性都要低一些。钢的机械性能要肯定是好于铸铁,但是铸铁的成分中包含着石墨,
15、这就让铸铁拥有好多是钢并达不到的机能。比如说铸铁具有优良的耐磨性、很高的消除震动性能及优异的切削和加工性能。铸造生产可以生产出毛坯形状比较复杂的构件或者零件,尤其是毛坯的内部形状比较复杂不能满足机械加工的要求;并且铸造可节约金属材料和机械加工的工作量;减低生产成本。但是铸造生产中工序太多,生产过程比较复杂,一般工人不能做到较高的精准度。铸造成品容易产生缺陷,报废品率较高,并且从力学性能上说于锻件等问题。现在将箱体的工艺分析如下:(1)箱体的下平面需要是主要的加工面,包含铣1400.1下平面,钻4-20孔。1400.1下平面、 4-20孔粗糙度为Ra3.2m。(2)加工尺寸的端面。铣削加工尺寸的
16、端面;加工2-120H8的孔。尺寸端面、2-120H8孔的粗糙度值为Ra3.2m。(3)加工22上平面的。包含22上平面的铣削加工。各加工面的粗糙度为Ra3.2m。1.2箱体加工的问题及工艺规程应采纳的相应措施按照设计的图纸看的出,2-60H8孔、100H8孔的中心线与1400.1下平面要到达平行度0.04mm的精确度,通过翻阅相关的资料可以查询到相关机器零件的参数计算方式: 上述式子中: N在式子中代表的含义为生产纲领,其的单位为(件/年);Q在式子中代表的含义为零件在一年内的总的制造额;m在式子中代表的含义为一件产品所需的零件数量;在式子中代表的含义为备品率,通常情况下其的取值范围为2.5
17、%4.5%;在式子中代表的含义为废品率, 通常情况下其的取值范围为0.25%0.65%。可以通过上述的式子计算出零件每年的总的生产量,通过查询相关资料得知该箱体零件的生产类型为大批生产模式。1.2.1 孔和平面的加工顺序依照先面后孔的加工原则,先操作加工1400.1的下平面,之后镗四面的孔。加工1400.1的下平面用铸造面定位,由于1400.1的下平面是以后每个工序的精基准面,故它要与整体工件的非切削平面保持一定的相对尺寸精度。1.2.2 孔系加工方案选择本箱体零件上有一处组孔为4-20,这组孔的的主要要求就是均匀布置,X和Y方向上都能间距相等。要想得到孔的均匀布置,就需要设计专用的夹具,夹具
18、采用回转铰链钻模的形式,钻模含N个固定的钻套,一次装夹就能够完成钻孔的工序。对孔系进行加工时,可以采分度转模的方式。1.3 箱体零件加工选择定位基准1.3.1 粗基准的选择(1)选择箱体重要的表面作为加工的粗基准(2)选择箱体不需要进行加工的表面作为粗基准(3)选择需要进行加工量小的表面作为粗基准(4)选择表面光滑,面积较大的表面作为粗基准(5)不同方向只能存在一个粗基准遵循上述粗基准的选择方式,本设计中选择的粗基准的平面为左平面还有60的孔作为粗基准,在制造加工时选择下平面作为精基准。1.3.2 精基准的选择(1)基准应该尽量保持在同一水平上;(2)进行加工时选择的基准点尽量为同一个;(3)
19、选择加工表面作为自身的基准点;(4)多个表面对于加工的精度较高时,可以将者连个表面分别作为彼此的精基准;(5)在进行加工时需要需要对基准点进行反复的确定,减少基准点的误差本设计中进行精细加工时,选择1400.1下平作为本设计的精基准。1.4 箱体加工主要工序安排通常而言,对于需要进行大规模生产的器件而言,需要明确统一他们进行加工的基准。因此,本设计中对于箱体零件进行加工时,首先需要确定零件的加工基准。详细的布置是先依照零件铸造表面来定位粗、精加工底平面。其次是确定用于辅助定位的工艺孔。在底平面完成加工之后的所有的加工工序进行定位都是依靠工艺孔进行定位。是以,底面上的两个工艺孔的要用铰。遵循粗基
20、准和精基准独立以及先对零件表面加工然后才对孔洞进行加工的原则。在对零件进行加工时,需要先对零件表面进行粗加工,然后在对孔洞进行粗加工,但在粗加工前面应当先完达成螺纹顶孔的工序。针对箱体,需要对1400.1下平和各个内孔进行精加工。遵循上方原则,在对箱体零件进行加工时,需要按照先零件表面后孔洞进行加工的顺序对零件执行加工工序。但是因为螺纹孔所需的切削力要比其他所需的切削力小,于是在粗、精加工阶段中分开操作或者最后操作。完成箱体零件的工序制定以后,要把工件的整体做洗涤,并干燥其表面后。零件在的含0.4%1.1%的苏打水和0.25%0.5%的亚硝酸钠溶液中进行清洁处理。洗涤后使用压缩空气将零件清洁。
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