毕业设计（论文）-涡轮减速器箱体加工工艺及夹具设计【蜗轮减速箱体】.docx

《毕业设计（论文）-涡轮减速器箱体加工工艺及夹具设计【蜗轮减速箱体】.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-涡轮减速器箱体加工工艺及夹具设计【蜗轮减速箱体】.docx（41页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、本科生毕业论文论文题目：蜗轮减速箱体的工艺分析及夹具设计姓名:学号:班级:Xxxxxx学校2015.5.1摘要本篇毕业设计的论文主要阐述的是一种蜗轮减速箱体的工艺分析及夹具设计。由于该零件属于大批量生产，钻孔精度要求较高，所以设计一个专用的钻床夹具，保证零件的加工质量。蜗轮减速机的目的是降低转速，增加转矩，减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，而且由于结构紧凑效率高、传递运动准确可靠、使用维护简单并可成批生产在现代机械中应用极为广泛。而箱体作为减速器的载体，研究箱体的加工工艺就显得尤为重要了箱体是一种由封闭在刚性克体内的齿轮传动蜗杆传动或齿轮蜗杆传动所组成的外壳箱箱体

2、，箱体的结构比较复杂，箱体外面都有许多平面和孔，内部呈腔形，壁薄且不均匀，刚度较低，加工精度要求较高，特别是主轴承孔和基准平面的精度。通过对涡轮减速器箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对减速器进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析，然后对一个铳削工序和一个钻削工序进行夹具设计。首先通过分析蜗轮减速箱体的结构组成，建三维模型、绘制总图；其次设计工艺卡片，从而设计夹具。最后绘制件零件图；最后绘制装配图，整理资料，撰写设计说明。关键词：减速箱体、夹具、工艺分析、机构目录1.1 涡轮减速机在社会经济中的地位与作用51.2 夹具的发展概况51.3 夹具的特点61.4 本篇论文的设计任务

3、72 零件的工艺分析及生产类型的确定72.1 定位基准的选择及加工工序72.2 确定毛坯的制造形式92.3 箱体零件的结构工艺性92.4 主要平面92.5 加工方法的选择102.6 加工阶段的划分102.7 工序的集中与分散112.8 加工顺序的安排122.9 具体工序尺寸和加工余量的确定132.10 机床与相应切削用量的确定132.11 加工零件图142.12 工艺路线的确定152.13 钻床的选定及时间计算183 夹具设计方法及步骤183.1 夹紧及方案的选择183.2 夹具结构设计233.2.1 夹具定位方案与定位元件233.2.2 实际所需夹紧力的计算233.2.3 夹具的使用方法25

4、3.2.4 夹具零件设计253.2.5 夹具体毛坯的类型264 夹具误差的计算274.1 角度尺寸公差274.2 定位误差274.3 工件在夹具上加工的精度分析284.4 夹具误差的计算295 第6章零件材料345.1 标准件345.2定位销351.3 定位衬套371.4 定位销座391.5 预定位销座416 经济性分析426.1 经济性分析427 428 参考文献441绪论1.1 涡轮减速机在社会经济中的地位与作用近几年我国涡轮减速机行业发展速度较快，受益于涡轮减速机行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大，涡轮减速机行业在国内和国际市场上发展形势都十分看好。虽然受金融危机影响使得涡轮减

5、速机行业近两年发展速度略有减缓，但随着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退，我国涡轮减速机行业重新迎来良好的发展机遇。进入2010年我国涡轮减速机行业面临新的发展形势,由于新进入企业不断增多，上游原材料价格持续上涨，导致行业利润降低，因此我国涡轮减速机行业市场竞争也日趋激烈。面对这一现状,涡轮减速机行业业内企业要积极应对，注重培养创新能力，不断提高自身生产技术，加强企业竞争优势，于此同时涡轮减速机行业内企业还应全面把握该行业的市场运行态势，不断学习该行业最新生产技术，了解该行业国家政策法规走向，掌握同行业竞争对手的发展动态,只有如此才能使企业充分了解该行业的发展动态及自身在行业中所

6、处地位，并制定正确的发展策略以使企业在残酷的市场竞争中取得领先优势。1.2 夹具的发展概况夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新50%80%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10%20%左右，为了适应科学技术的快速发

7、展，我们在短短几年内需更新大量的专用夹具，这样即提高了加工的成本，也造成了材料的浪费，为了减少这种情况，我们可以采用数控机床的柔性化制造技术。近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；2）能装夹一组具有相似性特征的工件；3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6）提高机床夹具的标准化程度。机床夹具的现状：机床夹具是在机械制造过程中，用来固

8、定加工对象，使之占有正确的空间位置，用来加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。1.3夹具的特点1）保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，合适的尺寸，公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2）提高生产效率专业夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的高效夹紧装置，以缩短辅助时间，以提高生产效率。3）工艺性好专用夹具的结构简单，合理，便于加工，装配，检验和维修。专用夹具的生产属于小批量生产。4）使用性好专用夹具的操作应简单，省力，安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑机构。5）经济型好除考虑专用夹具本身

9、结构简单，标准化程度高，成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。1.4本篇论文的设计任务本片论文的主要任务如下：（1）确定整体毕业设计思路（2）确定用什么夹具进行加工，分析材料、生产要求、工艺要求、使用要求等（3）夹具结构设计与优化，含零件图及装配图（4）夹具制造工艺，含工艺过程卡和工序卡确定各表面加工方案，在选择各表面孔的加工方法时，需综合考虑以下因素：（1）要考虑各表面的精度和质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。（2）根据生产类型来选择，在大批量生产中可使用专用的高效率的设备；在单件小批量生产中则使用常用设备和一般加

10、工方法。（3）要考虑被加工材料的性质。（4）要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有的加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。本设计的主要任务是对所加工产品进行认真的结构和加工工艺分析，拟定不少于两条加工工艺路线，绘制工艺图，并编制数控加工程序；设计两套加工过程中用的夹具，最后撰写设计说明书。2零件的工艺分析及生产类型的确定2.1定位基准的选择及加工工序定位基准的选择是工艺规程设计中的重要的设计之一，基准的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批量的报废,使生产无法进行。机械加工工序（1）遵循“先基准后其他

11、”原则，首先加工精基准。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工636内侧表面，在加工外侧表面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工各个表面，再加工各个通孔。粗基准的选择：选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择的原则是：选择应加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。应选择加工余量最小的表面作为粗基准.这样可以保证该面有足

12、够的加工余量。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，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。箱体粗基准选择要求：在保证各加工表面均有加工余量的前提下，使主要孔加工余量均匀；装入箱体内的旋转零件应与箱体内壁有足够间隙；此外还应保证定位、夹紧可靠。为了满足上述要求，一般选箱体的主要孔的毛坯孔作为粗基准。由于本次加工箱体的下表面粗糙度要求相对较高，因此选取下表面为粗基准，先加工上表面。精基准的选择选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准确、牢固、方便。此外，还应选择工件上精度高.尺寸

13、较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠.并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。箱体上孔与孔、孔与平面、平面与平面之间都有较高的位置精度要求，这些要求的保证与精基准的选择有很大的关系.为此，通常优先考虑“基准统一”原则。在大批量生产中，则选用主轴箱顶面和两定位销为定位基准。若箱体尺寸较小而批量很大时，可与底面上的两定位孔组成典型的一面两孔定位方式。这样既符合“基准统一”原则，又符合“基准重合”原则，有利于保证轴承孔轴线与结合面重合度及与装配基面的尺寸精度和平行度。2.2 确定毛坯的制造形式常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件.各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因

14、素：依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。本减速器是大批量的生产，材料为HT200用铸造成型。2.3 箱体零件的结构工艺性箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意：本箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，其中通孔加工工艺性最好，阶梯孔

15、相对较差。箱体的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过的孔加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。为了减少加工中的换刀次数，箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致。2.4 主要平面底座的底面，箱体顶面，支承孔的端面等。其他加工其他主要连接孔、螺孔、销钉孔以及一些特别的凸台面等。轴承支承孔通常在住床上链削；加工连接孔、螺孔、销钉在钻床上进行，主要平面通常采用铳削，支承孔端面可以在链孔同一次安装中加工出来。减速器箱体的机械加工过程取决于精度要求、批量大小、结构特点、尺寸重量、大小等因素。此处还应考虑车间的条件，中间有无热处理工序。由此可知，减速器箱体整个加工工艺过程分为两大阶段，第一阶段铳削主要的平面，第二阶段是链孔及钻孔。2.5 加工方法的选择在选择各表面的加工方法时，要综合考虑以下因素：要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、较加工方法；而在大批量生产时