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1 目 錄 1 緒論 1 1 課題背景及目的 2 緒論 1 1 課題背景及目的 本課題是基于 UG CAD CAM 的箱體 wl 制造 箱體零件的加工屬于典型零件加工 由于箱體零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 加工工藝也相對(duì)比較復(fù)雜 通常都是采用鑄鐵材 料 一般先將材料鑄造成毛坯 然后經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后在進(jìn)行加工 大多采用先 面后孔的加工路線 箱體零件加工具有典型性 對(duì)于我們機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的學(xué)生來(lái)說(shuō) 通 過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 不僅能夠復(fù)習(xí) 運(yùn)用在這四年里所學(xué)過(guò)的知識(shí) 而且還能讓 我們把所學(xué)到的所有知識(shí)都統(tǒng)一起來(lái) 融會(huì)貫通 這讓我們更全面的了解箱體 類(lèi)零件加工工藝過(guò)程和夾具設(shè)計(jì)等 機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué) 環(huán)節(jié) 它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí) 進(jìn)行零件機(jī)械加 工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì) 其基本目的是 1 培養(yǎng)工程意識(shí) 2 訓(xùn)練基本技能 3 培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí) 4 培養(yǎng)規(guī)范意識(shí) 1 2 國(guó)內(nèi)外研究狀況 十五 十一五 期間 由于國(guó)家采取了積極穩(wěn)健的財(cái)政貨幣政策 固定資產(chǎn) 投資力度加大 特別是基礎(chǔ)建設(shè)的投資 使冶金 電力 水泥 建筑 建材 能源等加快了發(fā)展 因此 對(duì)減速機(jī)的需求也逐步擴(kuò)大 隨著國(guó)家對(duì)機(jī)械制造 業(yè)的重視 重大裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的加快以及城市化改造進(jìn)程的加快 減速機(jī)行 業(yè)仍將保持快速發(fā)展態(tài)勢(shì) 尤其是齒輪減速機(jī)的增長(zhǎng)將會(huì)大幅度提高 這與進(jìn) 口設(shè)備大多配套采用齒輪減速機(jī)有關(guān) 因此 業(yè)內(nèi)專(zhuān)家希望企業(yè)抓緊開(kāi)發(fā)制造 齒輪減速機(jī) 尤其是大 中 小功率硬齒面減速機(jī) 以滿足市場(chǎng)的需求 目前 國(guó)內(nèi)外動(dòng)力齒輪傳動(dòng)正沿著小型化 高速化 標(biāo)準(zhǔn)化 小振動(dòng) 低噪聲 的方向發(fā)展 1 3 課題研究方法 本課題的主要研究箱體對(duì)象是小型渦輪減速器 因此 在著手研究時(shí) 先要對(duì) 這種減速器的箱體結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)有一個(gè)大致的了解 渦輪減速器箱體類(lèi)零件的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 有一對(duì)和數(shù)對(duì)要求嚴(yán) 加工難度大 的軸承支承孔 有一個(gè)或數(shù)個(gè)基準(zhǔn)面及一些支承面 結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜 壁薄 且壁厚不均勻 有許多精度要求不高的緊固用孔 渦輪減速器箱體類(lèi)零件的主要技術(shù)要求是對(duì)孔和平面的精度和表面粗糙度的要 求 支撐孔的尺寸精度 幾何形狀精度和表面粗糙度 孔與孔的軸線之間的相 互位置精度 平行度 垂直度 裝配基準(zhǔn)面與加工時(shí)的定位基準(zhǔn)面的平面度和 表面粗糙 各支承孔軸線和平面基準(zhǔn)面的尺寸精度 平行度和垂直度 這些技 術(shù)要求是保證機(jī)器與設(shè)備的性能與精度的重要措施 1 4 論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容 能構(gòu)成一篇完整的論文必須要有好幾部分組成 其中包括畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任 務(wù)書(shū) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 開(kāi)題報(bào)告 文獻(xiàn)綜述 圖紙及相關(guān)資料 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 正本 外文資料譯文與原文等 本篇論文所要研究的內(nèi)容就是關(guān)于渦輪減速器的箱體的零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 這類(lèi)零 件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 夾具的設(shè)計(jì)及其定位方案等等 其中在這類(lèi)箱體零件的工 3 藝規(guī)程設(shè)計(jì)這一塊 就需要研究很多方面 完成一篇論文需要查閱很多資料 要從研究的課題的各個(gè)方面收集相關(guān)資料 從而完善課題研究的內(nèi)容 更好的完成論文 4 第 2 章零件分析 2 1 零件的特點(diǎn) 作用 箱體類(lèi)零件 其形狀較為復(fù)雜 有比較多的平面與曲面且有內(nèi)表面 各個(gè)面的 精度要求不一樣 在進(jìn)行機(jī)械加工工藝制訂的時(shí)候需要充分考慮工件的正確裝 夾與定位 論文所給定的零件是渦輪減速器箱體 由它將機(jī)器和部件中許多零件連接成一 個(gè)整體 并使之保持正確的相互位置 彼此能協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng) 常見(jiàn)的渦輪減速器箱體 零件有 各種形式的機(jī)床主軸箱 減速箱和變速箱等 各種渦輪減速器箱體類(lèi)零件由于功用不同 形狀結(jié)構(gòu)差別較大 但結(jié)構(gòu)上也存在 著相同的特點(diǎn) 2 2 工藝分析 2 2 1 零件圖樣分析 1 180 0 035 0mm 孔軸心線對(duì)基準(zhǔn)軸心線 B 的垂直度公差為 0 06mm 2 180 0 035 0mm 兩孔同軸度公差為 0 06mm 3 90 0 027 0mm 兩孔同軸度公差為 0 05mm 4 箱體內(nèi)部做媒油滲漏檢驗(yàn) 5 鑄件人工時(shí)效處理 6 非加工表面涂防銹漆 7 鑄件不能有砂眼 疏松等缺陷 8 材料 HT200 2 2 2 零件工藝分析 1 在加工前 安排劃線工藝是為了保證工件壁厚均勻 并及時(shí)發(fā)現(xiàn)鑄件的缺陷 減少?gòu)U品 2 該工件體積小 壁薄 加工時(shí)應(yīng)該注意夾緊力的大小 防止變形 例如 精 鏜前要求對(duì)工件壓緊力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整 也是確保加工精度的一種方法 3 180 0 035 0mm 與 90 0 027 0mm 兩孔的垂直度 0 06mm 要求 由 T68 機(jī)床分度來(lái)保證 4 180 0 035 0mm 與 90 0 027 0mm 兩孔孔距 100 0 12mm 可采用 裝心軸的方法檢測(cè) 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 1 確定毛坯的制造形成 因?yàn)橹圃燧S承座所選用的材料為 HT200 屬于灰鑄鐵 因此選用鑄件 又根據(jù) 鑄件的加工精度較高 加工余量大 適用于各種工件尺寸 工件形狀比較復(fù)雜 機(jī)械性能較好 適用單件大批量生產(chǎn)等 渦輪減速器箱體它的生產(chǎn)批量大 故 5 前機(jī)體毛坯宜用壓鑄方法鑄造 3 2 基面的選擇 基準(zhǔn) 基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn) 線 面 基準(zhǔn)根據(jù)其功用的不同可分別為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn) 在工件工序圖中 用來(lái)確定本工序加工表面位置的基準(zhǔn) 加工表面與工序基準(zhǔn) 之間 一般有兩次核對(duì)位置要求 一是加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離要求 即工 序尺寸要求 另一次是加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的形狀位置要求 如平行度 垂直 度等 工件定位時(shí) 用以確定工件在夾具中位置的表面 或點(diǎn) 線 稱為定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)的選擇 一般應(yīng)本著基準(zhǔn)重合原則 盡可能選用工序基準(zhǔn)作為定位基 準(zhǔn) 工件在定位時(shí) 每個(gè)工件的夾具中的位置是不確定的 一般是限制工件的 六個(gè)自由度 分別是指 沿三坐標(biāo)軸的移動(dòng)自由度 和繞三坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由 度 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工作之一 基面選擇正確合理 可以使加工 質(zhì)量的到保證 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 生產(chǎn)效率得到提高 否則 會(huì)使加工困難 甚 至造成加工零件報(bào)廢 1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇原則 選擇粗基準(zhǔn) 主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn) 以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn) 為了方便地加工出精基準(zhǔn) 使精基準(zhǔn)面獲得所需 加工精度 選擇粗基準(zhǔn) 以便于工件的準(zhǔn)確定位 選擇粗基準(zhǔn)的的出發(fā)點(diǎn)是 一要考慮如何合理分配各加工表面的余量 二要考慮怎么樣保證不加工表面與 加工表面間的尺寸及相互位置要求 一般應(yīng)按下列原則來(lái)選擇 1 若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻 則應(yīng)優(yōu)先選擇該表面為粗 基準(zhǔn) 2 若工件每個(gè)表面都有加工要求 為了保證各表面都有足夠的加工余量 應(yīng)選 擇加工量最少的表面為粗基準(zhǔn) 3 若工件必須保證某個(gè)加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求 則應(yīng)選擇 某個(gè)加工面為粗基準(zhǔn) 4 選擇基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整 沒(méi)有鑄造飛邊 澆口 冒口或其他缺陷 粗 基準(zhǔn)一般只允許使用一次 小型渦輪減速器箱體機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝設(shè)備 1 鑄 鑄造 2 清砂 清砂 3 熱處理 人工時(shí)效處理 4 涂漆 涂紅色防銹底漆 5 劃線 劃 180 0 035 0mm 90 0 027 0mm 孔加工線 劃上 下平面加工線 6 銑 以頂面毛坯定位 按線找正 粗 精銑底面 X52K 7 銑 以底面定位裝夾工件 粗 精銑頂面 保證 尺寸為 290mm X52K 6 8 銑 以底面定位 壓緊頂面按線 90 0 027 0mm 兩孔側(cè)面凸臺(tái) 保證尺寸為 217mm X62K 9 銑 以底面定位 壓緊頂面按線找正 銑 180 0 035 0mm 兩孔側(cè)面 保證尺寸為 137mm X62 10 銑 以底面定位 按 90 0 027 0mm 孔端面 找正 壓緊頂面 粗鏜 90 0 027 0mm 孔至尺寸為 88 0 0 5mm 粗刮平面保證 總長(zhǎng)尺寸 215mm 為 216mm 刮 90 0 027 0mm 內(nèi)箱面 保證尺寸 35 5mm T68 11 鏜 將機(jī)床上工作臺(tái)旋轉(zhuǎn) 90 加工 180 0 035 0mm 孔尺寸到 178 0 0 5mm 粗刮平面 保證總厚 136mm 保證與 90 0 027 0mm 孔距尺寸 100 0 12 0 12 mm T68 12 精鏜 將機(jī)床旋轉(zhuǎn)回零度 調(diào)整工件壓緊力 工件 不動(dòng) 精鏜 90 0 027 0mm 至圖樣尺寸 精刮兩端面至尺寸 215mm T68 13 精鏜 將機(jī)床上工作臺(tái)旋轉(zhuǎn) 90 精鏜 180 0 035 0mm 孔至圖樣尺寸 精刮兩 側(cè)面保證總厚 135mm 保證與 90 0 027 0mm 孔距尺寸 100 0 12 0 12 mm 14 劃線 劃兩處 8 M8 4 M16 4 M6 各螺紋孔加 工線 15 鉆 鉆 攻各螺紋 Z3032 16 鉗 修毛刺 17 鉗 煤油滲漏試驗(yàn) 18 檢驗(yàn) 按圖樣檢查工件各部尺寸及精度 7 20 入庫(kù) 入庫(kù) 3 3 制定工藝路線 1 熱處理工序的安排 加工工藝不安排熱處理 因此鑄件一般不另進(jìn)行熱處理 使用狀態(tài)極為鑄態(tài) 2 定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)如果選擇其他面 則由非加工面到加工面多個(gè)尺寸就不一定能保證準(zhǔn)確 度達(dá)到圖紙要求 精基準(zhǔn)加工時(shí)支靠面不選擇最大平面 因?yàn)榧庸r(shí)穩(wěn)定性差一些 加工精度就 受到了影響 角向定位也是這樣 3 前機(jī)體的檢驗(yàn) 前機(jī)體零件加工到工序時(shí) 已加工好全部表面 此時(shí)安排檢驗(yàn) 接著是該零件 所屬組件組合 這樣安排較好 精度檢驗(yàn)的內(nèi)容有 表面幾何形狀精度 尺寸精度 各表面的相互位置精度 所用量具有專(zhuān)用卡規(guī) 百分尺 游標(biāo)卡尺 塞規(guī) 對(duì)表環(huán) 表架等 通過(guò)對(duì)工件進(jìn)行檢驗(yàn) 不僅可以確定工件的加工質(zhì)量是否能滿足設(shè)計(jì)使用上的 要求 而且可以發(fā)現(xiàn)影響加工質(zhì)量關(guān)鍵所在 以使在誤差分析的基礎(chǔ)上采取有 效措施 從而提高加工質(zhì)量 3 4 零件加工工序的工藝安排 由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn) 應(yīng)盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率 除此之外 還應(yīng) 降低生產(chǎn)成本