毕业论文(设计)减速器箱体零件的工艺工装设计及仿真.docx
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1、减速器箱体零件的工艺工装设计及仿真摘要:本设计主要完成了减速器箱体零件的工艺规程编制及加工35孔和6M5-7H孔时用到的夹具进行设计。在减速器箱体加工工艺编制的过程中,首先对零件进行分析,根据零件的材料、生产纲领及其它条件来确定毛坯的制造形式,其次进行加工基面的选择与工艺路线的制订,最后进行加工余量、工序尺寸及切削用量等的计算与确定。在夹具部分的设计中,设计第七道工序中35孔和第十三道工序中6M5-7H孔的专用夹具。首先对定位基准进行选择,其次进行切削力及夹紧力的计算,最后进行误差分析。本设计的优点在于工序安排合理,零件加工精度能达到要求且加工简单。关键词:箱体,加工工艺,夹具Process
2、equipment designand simulation of gear reducer box body partsAbstract:This design is the main task of reducer casing of machining and two sets toolingfixture design.In reducer casing processing techniques of the process, I firstly analyze the parts, according to the parts of materials, production pl
3、atform and other conditions to determine the manufacture of hair embryo form, next to the selection and processing base and craft route formulation, finally carries on the machining allowance, the size of the process, and the calculation and determination of cutting parameter, etc.In the design of f
4、ixture parts, I decided to design procedure of 7 35 holes and procedure of 13 6-7 h hole M5 special fixture.I first to select locating datum, the second for cutting force and the calculation of the clamping force, the error analysis.The advantages of this design is the process arrangement is reasona
5、ble, parts processing precision can meet the requirements and processing is simpler.Keywords: housing, processing technology ,fixture目 录1 前言12 零件的工艺分析及生产类型的确定2零件的作用2零件的工艺分析2零件的生产类型23 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图3选择毛坯3毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定3设计毛坯图44 选择加工方法,制订零件的机械加工工艺路线5定位基准的选择5零件表面加工方法和工艺路线的确定55 工序设计9选择加工设备与工艺设备9选择夹具
6、9选择刀具9选择量具96 确定切削用量及基本时间11切削用量及基本时间的确定117 夹具设计207.1 钻6M5-7H孔系的夹具设计20定位基准的选择207.1.2 切削力及夹紧力的计算20定位误差的分析217.1.4 夹具设计及操作的简要说明22镗35孔夹具设计22问题的提出227.2.2 定位基准的选择227.2.3 切削力和夹紧力的计算23定位误差分析24总结26参考文献27致谢281 前言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们
7、的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某种意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。我的设计题目是减速器箱体零件的工艺工装设计及仿真。在设计期间,我参考了很多书籍如机床夹具设计手册、金属加工工艺工装设计和机械加工工艺手册等,根据这些书籍,我编写了减速器箱体的工艺及两套专用的夹具设计。减速器箱体零件的工艺设计是否合理,对减速器运行时的加工效率和配合都影响很大。特别是现代工艺对减速器的要求越来越高,已经运用于各种场合,很多工业设备对其运用非常重要。所以对减速器箱体的加工非常重要,同时对工艺制品的
8、研发能起到一个推动作用,也对其加工的工艺非常重要。本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。机械加工工业规程是指导生产的重要的技术性文件,它直接关系着产品的质量、生产率和加工产品的经济效益,因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的重要保证的依据。在编制工艺时必须保证其合理性、科学性、完善性。夹具设计是为了保证产品的质量的同时提高和产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本,因此在大批量生产中,常采用专用夹具。这次毕业设计难免会有很多不足和问题存在,希望通过这次设计能锻炼自己的分析
9、问题、解决问题的能力,为以后参加工作打下了基础。2 零件的工艺分析及生产类型的确定题目所给的零件是减速箱体,箱体是机器的基础零件,它将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相关零件连接成一个整体,并使之有正确的相互位置,以传递扭矩或改变转速来完成规定的运动,故箱体的加工质量,直接影响到机器的性能、精度和寿命。减速器箱体是典型的箱体类零件,其结构和形状复杂,壁薄。有精度较高的多个平面、螺口等需要加工,因为刚度较差,切削中受热大,易产生震动和变形。减速器箱体类零件的结构比较复杂,薄壁且不均匀,加工表面多,其主要加工表面是平面和孔。通常平面的加工精度比较容易保证,而精度比较高的支承孔以及孔与孔之间、孔与平面
10、之间的相互位置精度则比较难保证,往往成为生产中的关键。所以在制定箱体加工工艺过程时,应该将如何保证孔的位置精度作为重点来考虑。该箱体需要加工的主要表面是三对支承孔、螺纹孔及底面(装配基准面)、顶面和左右外侧平面。三对支承孔是垂直关系。孔的公差为H7,表面粗糙度Ra1.6um、Ra3.2um、Ra6.3um。由零件图可知,零件的材料HT150,该材料具有较高的强度,耐磨性,耐热性,减震性,切削加工性,铸造性,价格便宜,制造方便,但塑性较差,脆性高,因此适用于承受较大应力,耐磨的零件。该零件加工内容及要求如下:(1)35mm上偏差+0.027 下偏差0的一组孔,孔垂直度公差为0.05。根据设计题目
11、知:生产批量为中批量生产。3 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图减速器箱体零件的结构形状比较复杂,中批量生产而且零件的轮廓尺寸不大,加工要求不是很高,所以毛坯选择铸件,零件材料为HT150。该材料具有较高的强度,耐磨性,耐热性及减振性,适应于承受较大应力,要求耐磨的零件。为了消除铸造应力,稳定加工精度,铸造后安排退火处理。根据减速器箱体零件图计算轮廓尺寸,长180mm,宽170mm,高127mm,所以零件的最大轮廓尺寸为180mm。由参考文献材料成型工艺基础表5-1得,铸造方法选择机器造型、铸件材料按灰铸铁,得到公差等级IT范围为8到12级,所以选择10级。 根据加工面的基本尺寸和铸件的公差等
12、级IT,由参考文献机械加工工艺手册表5-3查得公差带相对于基本尺寸对称分布。由参考文献机械加工工艺手册表5-5,铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,得到机械加工余量等级范围E到G级,取为F级。对于所有加工表面的机械加工余量取同一个值,由参考文献机械加工工艺手册表5-4查得最大轮廓尺寸为180mm、机械加工余量等级为F级,得RMA数值为2mm。求毛坯尺寸:R127=127+3.6/2+2=131R130=130+3.6/2+22=136R117=117+3.6/2+22=123R15=15+2.2/2+2=19R40=40-2R35=35-2R42=42-2公差等级IT101010101010
13、10加工基面尺寸12713011715403542尺寸公差机械加工余量等级FFFFFFFRMA2222222毛坯基本尺寸13113412119353036表1 减速箱体铸件毛坯尺寸公差与加工余量 4 选择加工方法,制订零件的机械加工工艺路线基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,它对零件的生产是非常重要的。对于一般的箱体类零件而言,一般情况下,多以一个平面(在前道工序已加工好)为基准,先加工出一个孔,再以这个孔和其端面为基准,或者以孔和原来的基准平面为基准,加工其它交错孔。粗基准选择应当满足以下要求: 粗基准的选择应以加工表面为粗基准 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。 应选择加工余
14、量最小的表面作为粗基准。 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可靠。 粗基准应避免重复使用由于铸件没有预铸孔,不能选铸孔为粗基准。考虑到底脚伸展面积大、厚度薄,上下均需要加工,可互为基准面加工上下两面,这样有利于保证上下面的加工质量。底板侧面可以用底面和对面作定位,粗铣即可保证加工质量。精基准应遵循以下原则:“基准重合”原则“基准统一”原则“自为基准”原则 “互为基准”原则所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准不重合时,应该进行尺寸换算。用上述精基准定位,加工两锥孔,后续加工可采用一面两销
15、定位。在镗模上精镗两对支承孔,能满足图纸要求的位置精度,且生产率比较高。镗孔应该在左右侧面加工后进行,以确保同轴孔系的同轴度。镗孔前的预备粗镗和半精镗精镗。 平面的加工应该在镗孔前进行。其终加工用半精铣就能达到要求。其预备工序是粗铣。加工表面表面粗糙度公差、精度等级加工方法侧面IT11粗铣半精铣上平面IT11粗铣半精铣下平面IT12粗铣底板上面IT12粗铣侧面IT11粗铣半精铣锥孔8IT8钻孔铰孔孔42IT11粗镗孔47IT8粗镗半精镗精镗孔7525IT13粗镗孔35IT8粗镗半精镗精镗孔40IT8粗镗半精镗精镗沉头孔25IT11钻孔锪孔螺纹M5-7H钻孔攻丝为了消除铸造应力,稳定加工精度,铸
16、造后安排退火处理。为了保证加工精度,平面和孔隙的粗精加工划分成不同的工序。制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领确定为中批量生产的条件下,为了尽量让工序集中来提高生产效率,除此以外,还应该考虑经济效果,以降低生产成本。综合以上各项,可设计以下二种工艺路线:工艺路线一:工序一.上下表面互为基准,进行粗铣半精铣加工工序二.粗铣底座上面,侧面8锥孔,铰8锥孔工序四.粗铣半精铣侧面40,35孔40,35孔42粗镗47粗镗75半精镗47孔47孔M5-H7螺纹孔,钻底面9/14孔,锪沉头孔M5-H7螺纹工艺路线二:工序一.粗铣下平面,保证粗糙
17、度工序二.粗铣上平面,半精铣上平面工序四.钻底板上的孔,绞孔至8,保证粗糙度工序五.钻底板另一侧的孔,绞孔至9,锪沉头孔14,以后的工序采用底板对角线上的两个孔定位工序六.粗铣半精铣侧面,保证粗糙度工序七.粗镗35, 40的孔,半精镗35, 40的孔,精镗35, 40的孔,保证粗糙度42,47,75,半精镗47保证形位要求47,保证粗糙度4的孔-M5-7H深12的螺纹35孔周围4的孔35孔周围6M5-7H的螺纹40孔周围4的孔40孔周围6M5-7H的螺纹47孔周围4的孔47孔周围3M5-7H深10的螺纹工序二十.内壁涂黄漆,非加工面涂底漆经过比较,考虑安全性,精度保持性,技术经济性和夹具复杂程
18、度,选择工艺路线二进行加工。5 工序设计工序一到工序五是粗铣和半精铣,各工序的工步步多,成批生产部要求很高的生产率,加工精度也不是要求很高,所以选用铣床就能满足要求。本零件的外轮廓尺寸不大,精度要求也不是很高,所以选用X52K铣床。工序七到工序十三是粗镗,半精镗,精镗35,40,42, 47,75的孔,应在镗床上进行。 其它工序为钻孔,应该在钻床上加工。夹具的选择原则:零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具,以缩短生产准备时间,节省生产费用。零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短机床的停顿时间。夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工。即夹具要敞开,其定位夹紧机构元
19、件不能影响加工中的走刀。因为本箱体零件外形比较复杂,应在专用夹具上进行加工。根据不同的工序选用不同的刀具:在粗铣和半精铣的工序中根据参考文献切削用量简明手册表5-104选用盘铣刀;在钻孔和镗孔的工序中选用麻花钻和镗刀;在绞孔时用细柄机用和手用丝锥。本零件属于成批生产,一般情况下尽量采用通用量具。选择加工孔用量具粗镗孔35, 40, 42,从参考文献切削用量简明手册表5-108中选取读数值0.01mm,测量范围2550mm的内径千分尺即可。粗镗孔75选择读书0.01mm,测量范围50175的内径千分尺即可。半精镗35, 40, 42,选用读数值0.01mm,测量范围1535mm,和3550mm的
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- 毕业论文 设计 减速器 箱体 零件 工艺 工装 仿真
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