减速箱机械加工工艺及钻夹具设计开题报告.docx

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1、开题报告题 目：减速箱机械加工工艺及钻夹具设计一、 选题的依据及意义：减速机广泛地应用在各行各业，它是一种重要且不可缺少的机械传动装置。其箱体在整个减数机组成中起着支撑和连结作用，它是机器或箱体部件的基础件，它将机器或箱体部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按照一定的相互关系装联在一起，且按一定的传动关系协调地运动。因此，箱体的加工质量的好坏，不但直接影响箱体内各零部件的装配精度和传动精度，而且还会影响整个机器的寿命和使用性能。为了能以较高效率完成对给定的零件的加工，且更加精确地确定轴、齿轮、轴承、套等零件位置、增加减速箱的使用寿命、提高减速箱的质量从而展开该研究课题。本次设计将要进行减速箱机加工

2、艺规程和专用夹具的设计，充分综合运用机械制造工艺学、机械零件工艺规程设计、专用夹具设计等相关课程知识理论及生产实践的经验去分析和解决减速器箱体在机械加工工艺过程中遇到的各种问题，并且让自己所学的专业知识得到进一步巩固和深化理解。让自己更进一步地学习机械加工工艺规程设计一般常用的方法，熟悉和掌握常用的箱体设计、专用夹具设计、计算方法，提高分析问题、解决问题的能力，并且通过相关零件的计算和绘图，学会使用标准、手册、图册和查阅有关技术资料等，最终培养和提升零件机械加工工艺设计及专用夹具设计的基本技能。二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：1 .减速箱的箱体综述：减速箱体类零件是机器或箱体部件的

3、基础零件，它将机器或箱体部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按正确的相互位置关系装联成一个整体，且按预定的传动关系协调地运动或传递动力。因此，减速箱体加工质量的好坏是决定其装配质量、机器运动精度和工作精度、机器的使用性能以及寿命。通常机床的主轴箱、汽车的变速箱、减速器箱体、机床的进给箱等是常见的减速箱体类零件。减速箱体类零件有着形状各异、尺寸不一的特点，但其结构均仍有共同点：形状复杂、体积较大、薄壁且容易变形、内部呈腔形、有精度要求较高的面和孔系。因此，一般来说，大多数箱体不仅需要加工的部位较多，而且加工精度要求较高。据统计资料显示，箱体类零件的机械加工工时在一般的中型机床厂加工中约占整个产品的1

4、5%20%。机械加工工件时，为了保证加工要求,首先要使工件固定在机床正确的位置,并且在加工过程中不因外力的变化而发生位置变动。因此，在加工前，先要将工件装夹固定好。使用夹具装夹工件，可以让工件相对于机床及夹具的位置精度得到保证，不再受技术工人的技术水平影响。于此同时，夹具装夹工件时显得方便、快捷，不再需要进行划线找正，这样就可以减少辅助工时从而提高劳动生产率。工件进行大切削量加工时会因工件本身刚性不足可能使得加工精度得不到保证，当工件进行装夹后，工件的刚性得到提高，不仅保证了加工精度，而且还节省了加工时间。采用多件、多工位装夹且具有高效夹紧机构的夹具，可使劳动生产率进一步得到提高。在批量生产尤

5、其是大批量生产中，夹具的使用使得生产率得到显著提高，废品率明显下降，成本明显降低。研发制造夹具的成本分摊在一批工件上时，每个工件增加的成本是极其少的，远小于因提高劳动生产率而降低的成本。加工批量越大，夹具产生的经济效益就会显得越显著。2 .国内外减速箱体类零件机械加工工艺研究现状及发展趋势自建国以后，经30多年的改革开放，我国的箱体类零件机械加工工艺技术取得了长足的进步和发展。目前，在国内箱体类零件的机械加工方式主要以两定位销孔定位加工，一般均采用钻模板导向加工孔、皎工艺、扩工艺、铳工艺等进行加工箱体类零件。在进行机械加工时，刀具是在导向套的引导下进行加工,由于刀具和导向套之间存在相对运动，故

6、两者之间存在间隙，加工的位置精度一般能达到0.05毫米UL现今，新的导向套能达到的精度相对较高一点，但是随着批量加工不断的磨损下精度会逐步降低。一一般情况下两个定位销孔的位置精度只能保证在0. 05毫米到0. 08毫米之间。不少的箱体类零件生产厂家为了提高加工的位置精度，改进了许多工艺方法和采用了不同的措施。这些方法和措施主要有：（1）提高钻模板的导向孔精度；（2）增加导向套的引导长度；（3）尽可能减少导向套与加工孔之间的距离；（4）采用过定位的方法来固定模板，来提高保证模板的定位精度。以上的方法和措施可相对地提高定位销孔的位置精度，但是要进一步的提高或稳定保证模板的导向精度就需要定期地对夹具

7、进行维修保养和修正。模板的底孔对钻套配合间隙的控制，一是通过让导套适应工序加工精度时所要求的间隙，二是根据实际生产的情况和刀具引导的部位的实际尺寸进行配置。经常性的维修夹具的部分带来了大量的拆卸、装配、调整工作，让维护和管理变得相对困难。国外的定位销孔的加工精度一般为0. 02毫米到0. 025毫米之间，常采用较先进的机床设备和加工中心进行加工。他们采用带硬质合金的导向套进行加工，这种导向套耐磨，加工时导向套贴近工件表面，来提高孔的加工精度。但这种方式的加工让刀具磨损较快，虽然能保证定位销孔的加工精度，但设备的投资成本相应地大大地增加了。近年来，国内的专家和技术人员在箱体类零件加工方面，积累了

8、大量的丰富机械加工经验，结合现代的先进机械制造技术和工艺设备，歹U如，柔性加工线加工箱体类零件，不仅大大地减轻了工人劳动强度，而且还提高生产效率。未来的箱体类零件机械加工工艺趋势将朝着以下几个方面发展：（1）自动应用人工智能选择零件的工艺规程；（2）采用特种加工方式对箱体零件进行加工，目前各国的学者对这方面进行了深入的研究，并且取得了卓越的理论成就，在实际应用方面也取得较大的进步；（3）工厂进行信息数字化管理；（4）工艺的加工手段往精细化；（5）工序往集中化皿。三、本课题研究内容：该箱体零件为大批量生产，通过查阅相关文献资料，为了使钻夹具能准确夹紧定位加工零件且满足快速大批量生产，优先考虑采用

9、自动化夹紧。在毕设期间,主要完成箱体零件图的绘制以及加工工艺路线制定，工艺卡，夹具的设计。四、本课题研究方案：在已实习过和阅读查阅过相关资料后，首先对箱体进行机加工艺的设计完成工艺过程卡和工序卡，其次对钻夹具进行设计，最后对箱体工艺和钻夹具设计进行评估。因为箱体零件加工机床一般为通用机床，所以因根据零件实际的加工规划路线来确定加工工艺，工序的集中度，机床的选型和布置，设计高效稳定的夹具、刀具等。采用最优的加工工艺和高效稳定的夹具的设计方案，使机床能源源不断的生产合格的箱体零件。一、夹具设计基本要求：1 .夹具应满足零件加工工序的精度要求，特别是对于精加工工序，应适当提高夹具的精度，以保证工件的

10、尺寸公差和位置公差等。2 .夹具应达到加工生产率的要求3 .夹具的操作要方便、安全。4 .能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。5 .要适当提高夹具元件的通用化和标准化程度。6 .要具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造和维修。二、夹具的设计方法：主要是绘制所需的图样，同时制定有关的技术要求。应在参阅有关典型夹具图样的基础上，按加工要求构思出设计方案，再经修改，最后确定夹具的结构。三、夹具设计的步骤：1 .设计的准备：夹具设计前，设计人员应明确设计任务和要求，根据任务认真调查研究，要收集所需资料，并对其进行分析：2 .）收集产品零件图，装配图、毛坯图和工艺规程等技术文件，分析零件的作用

11、、形状、结构特点、材料和技术要求。3 .）分析零件的加工工艺规程，特别是本工序半成品的形状、尺寸、加工余量、切削余量和所使用的工艺基准。4 .）分析工艺装配设计任务书。5 .）了解所使用的机床的规格、性能、精度以及夹具连接部分结构的联系尺寸。6 .） 了解所使用的刀具、量具的规格。7 .）收集有关设计的资料，其中包括国家标准、部颁标准、企业标准等资料以及典型夹具资料。2 .夹具设计的方案设计：1 .）确定夹具的类型。2 .）根据六点定位规则确定工件的定位方式，选择合适的定位元件。3 .）确定工件的夹紧方式，选择合适的加劲装置。4 .）确定刀具的调整方案，选择合适的对刀元件或导向元件。5 .）确

12、定夹具与机床的连接方式。6 .）确定其他元件和装置的结构形式，如分度装置、靠模装置等。7 .）确定夹具总体布局和夹具体的结构形式。8 .）绘制总体草图。9 .）进行工序精度分析。10 .）对动力夹紧力验算。五、研究目标、主要特色及工作进度:研究目标主要以围绕怎么满足实际生产需求设计出高效稳定的特色钻夹具，该夹具能高效快速的定位夹紧工件，夹具损坏时能容易拆下更换维修，夹具还必须具有高强度耐用不易被切削液腐蚀。工作进度：L3月4日3月18日：阅读查阅和翻译相关的资料文献，写开题报告，进行文献综述。11 3月19日3月29日：对箱体零件进行工艺分析，绘制零件图，毛坏图。3. 3月30日4月13日：完

13、成加工工艺过程卡和工序卡。4. 4月13日4月26日：设计箱体零件专用夹具草图。5. 4月26日5月10日：绘制专用夹具总装图。6. 5月10日5月17日：绘制夹具主要零件图。7. 5月18日5月25日：完成设计任务书。8.5月26日6月4日：交设计成果并答辩。六、参考文献：1龙创平 浅析箱体类零件加工工艺J.装备制造技术，2012, (11) ： 82-84.2张永全箱体类零件的加工工艺分析J.现代制造技术与装备，2011, (5)：63-64.3万宏强 机械制造工程学课程设计指导教程M.西安：西北工业大学出版社,2013. 124|徐勇，吴百中 机械制造工艺及夹具设计M.北京：北京大学出版

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15、中国管理信息化，2014, (9)：217-218.12李洪 机械加工工艺手册M.北京：机械工业出版社，1995.13王世敬,温筠 现代制造技术及其发展趋势J ,石油机械.2002, (11)： 8-10.14张英哲，金世杰，陈光宝专业化箱体车间机械加工工艺分析J.机床制造工艺. 1997, (12) : 14-20.115 Ahmad Zia Ahmadzai, Amir Hossein Behrave, Peyman Shahi. A NovelApproach in Mold Design in Regards to Weight Reduction of Foam InjectionMolded parts J. Cellular Polymers, 2013, 32(5):279-303.116 S Kou. Analysis and Experiment Research on C