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机械制造专业毕业设计——变速箱壳体机械加工工艺设计doc

作者:澳門葡京  来源:澳門葡京娱乐  时间:2019-10-19 12:12  点击:

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  第一章 绪论第一节简介在国民经济的各条战线上广泛使用着大量的机械、机床、工具、仪器、仪表等工艺装备。这些工艺装备的制造过程总称为机械制造生产这些工艺装备的工业即是机械制造业。机械制造业的主要任务就是围绕各种工程材料的加工技术研究其工艺并设计和制造各种工艺装备。机械制造业师国民经济的基础和支柱是向其他部门提供工具、仪器和各种机械设备的技术装备部。据西方工业国家统计机械制造业创造了的社会财富完成了的国民经济收入。如果没有机械制造业提供质量优良、技术先进的技术装备那么信息技术、新材料技术、海洋工程技术、生物工程技术以及空间技术等新技术群的发展将会受到严重的制约。因此一个国家的经济竞争归根到底是机械制造业的竞争机械制造业的发展水平是衡量一个国家经济实力和科学技术水平的重要标志之一。世纪是科学技术和综合国力竞争的年代必须大力发展机械制造业及机械制造技术。机械制造工艺是各种机械制造方法和制造过程的总称。机械制造工艺过程的基本问题主要包括生产过程与工艺过程、生产纲领与生产类型、工件的定位于基准、机器的装配等内容阐述机械制造工艺过程中最基本的概念和内涵。第二节箱体零件的特点()支承并包容各种传动零件如齿轮、轴、轴承等使它们能够保持正常的运动关系和运动精度。箱体还可以储存润滑剂实现各种运动零件的润滑。()安全保护和密封作用使箱体内的零件不受外界环境的影响又保护机器操作者的人生安全并有一定的隔振、隔热和隔音作用。()使机器各部分分别由独立的箱体组成各成单元便于加工、装配、调整和修理。()改善机器造型协调机器各部分比例使整机造型美观。第三节设计的目的:设计任务的目的、培养学生运用机械制造工艺学及有关课程(金属材料及热处理、机械设计基础、公差与技术测量、金属切削机床、金属切削原理与刀具、机械制造工艺与夹具、数控机床及其维修、数控特种加工技术、UG训练教程等课程)的知识。结合生产实践中学到的知识独立的分析和解决工艺问题初步具备设计一个中等复杂的工艺规程的能力。、能根据被加工零件的技术要求运用机械制造工艺与夹具的基本原理和方法学会拟订工艺与夹具设计方案完成夹具结构设计。掌握机械制造工艺的基本理论和夹具设计方法及典型结构注重建立基本概念和理论的具体应用学会对复杂零件进行工艺分析和夹具设计的方法。、培养学生熟练运用相关手册、制作规范图表、查阅技术资料的能力。、进一步培养学生识图制图运用和编写技术文件等基本技能。、能够让学生更好的学习《UG》、《autoCAD》、《Mastercam》等软件第四节设计的要求与内容零件年产量件年根据零件图纸要求制定机械加工工艺。、确定生产类型对零件进行工艺分析。、拟订零件的机械加工工艺过程选择各工序的加工设备及工艺装备(刀具夹具量具辅具)确定各工序切削用量及尺寸。、填写工艺文件:工艺过程卡工序卡。、三维建模。第二章零件的分析第一节 零件的分析零件的材料生产类型生产类型的划分主要取决于零件的复杂程度和生产纲领的大小。同类零件的年产量件生产类型重型(零件重量大于kg)中型(零件重~kg)轻型(零件重小于kg)单件生产<<<小批生产~~~中批生产~~~大批生产~~~大量生产>>>    该零件重小于kg年产量>所以选择大量生产。零件材料如图纸所示该零件材料为HT。零件工艺性的分析零件结构的工艺性就是其制造的难易程度在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。内容包括毛坯制造工艺性、机械加工工艺性、热处理工艺性、装配工艺性。零件的结构工艺要求必须满足使用要求、具体生产条件还要综合考虑各工艺要求分清主次。分析零件切削加工工艺性时零件结构应遵循的三个基本原则:() 有利于提高切削效率() 便于加工()应有较少的切削加工量该零件零件的作用每一个零件在产品中或在产品的部件中都是有其特定的作用的零件的加工结果必须满足其所在部件或产品的工作要求。该零件是变速箱壳体主要起承载压力的作用同时起到一个密封的作用。零件图上的结构特点及技术要求、零件各加工面的切削加工工艺性() 零件各加工面加工要求应有利于切削() 切削工艺性随生产条件(指设备、批量等)而异、考虑零件结构的工艺性()零件整体结构应便于装夹()零件整体结构应便于加工()零件整体结构应便于测量()零件整体结构应尽量采用标准化参数()零件整体结构应有利于保证加工质量()零件整体结构应有利于提高生产率()零件整体结构应便于装配、维修()零件整体结构应有正确的装配面、变速箱壳体在结构上薄壁而多孔整个容腔为三组平行孔系所占据。、为提高传动精度应保证装在三组平行孔系中的轴承获得良好的配合精度故Φ、Φ及Φ三孔有较高的尺寸精度要求除此而外为保证传动平稳和减少噪声三组平行孔系之间还有较高的孔距公差。、因总体结构和部件位置的限制在变速箱壳体的中间部位有两块面积不大的外伸安装面。为整个变速箱的安装基面且与Φ孔中心有较高的尺寸要求其数值为±mm。保证了传动位置和传动精度的准确性。第二节毛坯的选择正确地选择毛坯有重大的经济意义选择毛坯需要毛坯制造和机械加工两方面的知识并兼顾冷、热加工两方面的要求。主要根据零件的力学性能要求、零件的结构形状和外廓尺寸、生产纲领和批量、现场生产条件和发展等条件来选择毛坯。选择毛坯的种类机械加工中常见的毛坯种类有:()铸件:用于材料有可铸性结构比较复杂的零件()锻件:零件的机械性能要求高()型材:适用于小批量零件的毛坯()组合焊接件:用于结构复杂的零件由于该零件已确定材料为HT所以选择砂型铸造毛坯。灰铸铁有一定的强度但塑性和韧性很低这种性能特点与石墨本身的性能及其在铸铁组织中的存在形态有关。有良好的减震性用灰铸铁制作机器设备上的底座或机架等零件时能有效地吸收机器震动的能量有良好的润滑性能还有良好的导热性能这是因石墨是热的良好导体此外其熔炼也比较方便并且还有良好的铸造性能。其流动性能良好线收缩率和体收缩率较小铸件不易产生开裂因此适宜于铸造结构复杂的铸件和薄壁铸件如汽车的汽缸体、汽缸盖等。毛坯的机械加工余量毛坯的机械加工余量(或毛坯余量)是零件的总加工余量。加工余量代号用“MA”表示。加工余量等级由精到粗共分为ABCDEFCH和J九个等级。经查找《机械加工工艺手册》确定最终确定总的加工余量为mm。毛坯图如下:零件毛坯图第三节零件各表面的最终加工方法三个孔的尺寸要求分别是:ΦΦΦ其他形位公差要求:两边的垂直度为前面的垂直度为孔内面的垂直度为三个孔的圆度为。所以变速箱壳体的三个孔最终加工方法为精镗其余各表面的最终加工方法为精铣。第三章 工艺规程设计按一定的格式用文件的方式规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。工艺规程是知道施工的技术文件。一般包括零件加工工艺路线、工序内容、检验。工艺规程的设计原则:满足生产纲领的需要、满足图纸要求、现有条件下切实可行、保证技术先进性良好的工作条件高的经济效益。工艺规程的设计步骤:零件图纸分析选择毛坯定位基准的选择确定各表面及路线加工方法拟定零件加工路线尺寸计算和确定设备、工装选择填写工艺文件。第一节 定位基准的分析定位基准是加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准。定位基准的选择要分别按照粗、精基准的选择原则进行并具体确定每道工序的定位和夹紧。 粗基准的选择重点考虑:加工表面与不加工表面的相对位置精度、各加工表面有足够的余量。①非加工表面原则:选非加工表面作为粗基准②加工余量最小原则:没有不加工面的选择加工余量最小的表面作为粗基准③重要表面原则:选择重要加工表面为粗基准④便于工件装夹原则:选方便夹紧的表面作粗基准⑤不重复使用原则:粗基准在同一尺寸方向只能用一次由于该变速箱壳体的安装基面“B”面积较小在镗削加工过程中无法作为定位基准由于A面与三组平行孔系有mm的垂直度要求B面对A面有mm的垂直度要求所以从粗加工开始就必须注意保证该零件孔与面及面与面的垂直度要求。粗加工时可选该壳体不加工的毛坯侧面作粗基准校正后对A面及其相对的另一侧面进行粗加工再分别以该两面作为基准面对三孔进行依次粗镗在对A面及其对应面进行半精铣时还应充分注意其两面的平行度要求。 精基准的选择重点考虑:减少定位误差、保证加工精度。①基准统一原则同一工件进行不同内容的多道工序加工中前后工序应尽量采用同一定位基准系统即各加工工序之间的定位基准尽量统一。②基准重合原则工件定位基准的选择应尽量选在工序基准上也就是要使工件的定位基准与本工序的工序基准尽量重合。在进入半精加工及精加工时应充分考虑以A面作为基准来精铣相对应的另一面及镗削三组平行孔系。在镗削Φ孔时找正A面或采用心轴与端面垂直的检具进行找正以保证三组平行孔系对A面的垂直度要求。在最后精加工时仍以A面作定位基准并以B安装面作辅助基准以减少最后刮削B安装面时的铲刮工作量。第二节零件各表面加工方法的选择选择表面加工方法时先根据表面的精度和粗糙度要求选定最终加工方法(按经济精度)然后再确定精加工前准备工序的加工方法。选择加工方法的依据:①被加工表面的加工精度、粗糙度②被加工表面的性质③生产类型④工厂的生产条件⑤零件的形状、尺寸与重量三个孔加工方法:粗镗半精镗精镗其余各表面:粗铣半精铣精铣第三节工艺路线的制定工艺路线的拟定是指制定零件加工所经过的有关部门和工序的先后顺序是工艺规程制定的总体设计。其主要任务包括加工方法的确定、加工顺序的安排、工序集中与分散等内容。工艺路线不但影响加工质量和生产效率而且影响工人的劳动强度影响设备投资、车间面积、生产成本等是制订工艺规程的关键一步。工序第一种第二种粗加工前面粗加工后面粗加工侧面粗加工三个孔半精加工前面半精加工后面半精加工侧面半精加工三个孔精加工前面精加工后面精加工侧面精加工三个孔粗加工前面半精加工前面粗加工后面半精加工后面粗加工侧面半精加工侧面粗加工三个孔半精加工三个孔精加工前面精加工后面精加工侧面精加工三个孔   加工时应遵循基准(面)先行、先粗后精的原则。首先对平面和孔进行粗加工再进行半精加工基准面、孔消除粗加工时所产生的变形以确保壳体的高精度要求。按照传动路线和齿轮的传动关系应先镗Φ孔其次镗Φ孔最后镗Φ孔保证三组平行孔系孔距间获得较高的尺寸精度并注意必须换算坐标尺寸。孔Φ与孔Φ的坐标关系如下:水平方向位移量 X=mm垂直方向位移量 Y=√xx=mm孔Φ与Φ的坐标位置关系如下:水平方向位移量 X=mm垂直方向位移量 Y=√xx=mm第四节填写工艺规程文件、工艺过程卡 机械加工工艺过程卡产品型号 零件图号 共页产品名称变速箱壳体零件名称壳体第页材料牌号ZL毛坯种类铸件毛坯尺寸 重量Kg序号名称工序内容车间设备工艺装备工时 备料铸造成型车间铸造机   铣粗铣各个外表面数控车间专用夹具铣刀  镗粗镗三个孔数控车间专用夹具镗刀  铣半精铣各个外表面数控车间专用夹具铣刀  镗半精镗三个孔数控车间专用夹具镗刀  铣精铣各个外表面数控车间专用夹具铣刀  镗精镗三个孔数控车间专用夹具镗刀                                标记处数更改牵                                                    、工序卡 机械加工工序卡片产品型号 零件图号  产品名称变速箱零件名称变速箱壳体共页第页车间工序号工序名称材料牌号 粗铣各面HT毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件 设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床XK 夹具编号夹具名称切削液 专用夹具 工位器具编号工位器具名称工序工时(分)准终单件    工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时rminmminmmrmm机动辅助粗铣前面面铣刀  粗铣后面面铣刀  粗铣侧面立铣刀                                设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)               标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 机械加工工序卡片产品型号 零件图号  产品名称变速箱零件名称变速箱壳体共页第页车间工序号工序名称材料牌号 粗镗三个孔HT毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件 设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式加工中心  夹具编号夹具名称切削液 专用夹具 工位器具编号工位器具名称工序工时(分)准终单件    工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时rminmminmmrmm机动辅助粗镗Ф的孔专用夹具  粗镗Ф的孔专用夹具  粗镗Ф的孔专用夹具                      设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)               标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 机械加工工序卡片产品型号 零件图号  产品名称变速箱零件名称变速箱壳体共页第页车间工序号工序名称材料牌号 半精铣各面HT毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件 设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床  夹具编号夹具名称切削液 专用夹具 工位器具编号工位器具名称工序工时(分)准终单件    工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时rminmminmmrmm机动辅助半精铣前面专用夹具  半精铣后面专用夹具  半精铣侧面专用夹具                      设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)               标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 机械加工工序卡片产品型号 零件图号  产品名称变速箱零件名称变速箱壳体共页第页车间工序号工序名称材料牌号 半精镗三个孔HT毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件 设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式加工中心  夹具编号夹具名称切削液 专用夹具 工位器具编号工位器具名称工序工时(分)准终单件    工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时rminmminmmrmm机动辅助半精镗的孔专用夹具  半精镗的孔专用夹具  半精镗的孔专用夹具                      设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)               标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 机械加工工序卡片产品型号 零件图号  产品名称变速箱零件名称变速箱壳体共页第页车间工序号工序名称材料牌号 精铣各面HT毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件 设备名称设备型号设备编号同时加工件数组合机床  夹具编号夹具名称切削液 专用夹具 工位器具编号工位器具名称工序工时(分)准终单件    工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时rminmminmmrmm机动辅助精铣前面专用夹具  精铣后面专用夹具   精铣侧面专用夹具                       设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)               标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 机械加工工序卡片产品型号 零件图号  产品名称变速箱零件名称变速箱壳体共页第页车间工序号工序名称材料牌号 精镗三个孔HT毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件 设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式加工中心  夹具编号夹具名称切削液 专用夹具 工位器具编号工位器具名称工序工时(分)准终单件    工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时rminmminmmrmm机动辅助精镗的孔专用夹具   精镗的孔专用夹具   精镗的孔专用夹具                      设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)               标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期                                           第四章零件三维建模使用Camatln软件进行零件三维建模首先根据生产类型对零件进行工艺分析拟订零件的机械加工工艺过程选择各工序的加工设备及工艺装备(刀具夹具量具辅具)确定各工序切削用量及尺寸。

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