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主轴箱箱体工艺及工装设计培训课程模板.doc
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1、编号无锡太湖学院毕业设计(论文)题目: 主轴箱箱体工艺及工装设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号: 0923058 学生姓名: 顾天庆 指导老师: 韩邦华 (职称:副教授 ) (职称: ) 年 5月25 日无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚 信 承 诺 书本人郑重申明:所呈交毕业设计(论文) 主轴箱箱体工艺及工装设计 是本人在导师指导下独立进行研究所取得结果,其内容除了在毕业设计(论文)中尤其加以标注引用,表示致谢内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其它个人、集体已发表或撰写结果作品。 班 级: 机械92 学 号: 0923058 作者姓名: 年 5 月 25 日无锡太湖学院信 机系
2、机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、 题目及专题1、 题目 主轴箱箱体工艺及工装设计 2、 专题 二、 课题起源及选题依据课题起源为无锡某机械。该课题关键是为了培养学生开发、设计和创新机械产品能力,要求学生能够结合常规机床和零件加工工艺,针对实际使用过程中存在金属加工中所需要三维造型、机床驱动及工件夹紧问题,综合所学机械三维造型、机械理论设计和方法、机械加工工艺及装备等知识,对高效、快速夹紧装置进行改善设计,从而实现金属加工机床驱动和夹紧半自动控制。在设计专用夹具装置时,在满足产品工作要求情况下,应尽可能多采取标准件,提升其交换性要求,以降低产品设计生产成本。三、 本设计
3、(论文或其它)应达成要求 该部件工作时,能运转正常; 熟悉相关标准、规格、手册和资料应用; 确定零件机械加工工艺方案,并进行多方案对比分析,进行优化设计; 对现代加工机床所需快速夹紧系统含有初步分析能力和改善设计能力; 理论联络实际工作方法和独立工作能力深化和提升; 设计绘制零件工作图若干;编制设计说明书1份。 四、 接收任务学生: 机械92 班 姓名 顾天庆 五、 开始及完成日期:自 年 11月12 日 至 年 5月25 日六、 设计(论文)指导(或顾问): 指导老师 署名 署名 署名 教研室主任 科学组组长 署名 系主任 署名 年5月25 日摘 要本文是对箱体零件三维造型及零件机械加工工艺
4、路线进行设计,并根据加工工序要求进行了夹具设计。三维造型关键表示了零件造型过程,并可依据零件三维图样自动生成零件数控加工程序。主轴箱作为箱体类零件,其关键加工表面是平面及孔。其加工路线长,加工时间多,加工成本较高,零件加工精度要求也较高。根据机械加工工艺要求,遵照先面后孔标准,并将孔和平面加工明确划分成粗加工和精加工阶段以确保加工精度。基准选择以底面作为粗基准,以底面和两个工艺孔作为精基准,确定了其加工工艺路线和加工中所需要多种工艺参数。在零件夹具设计中,关键是依据零件加工工序要求,分析应限自由度数,进而依据零件表面特征选定定位元件,再分析所选定位元件能否限定应限自由度。确定了定位元件后还需要
5、选择夹紧元件,最终就是确定专用夹具结构形式。关键词 主轴箱;加工工艺;工序;专用夹具 Abstract This article is to the body parts 3 d modelling and parts machining process route design, and according to the requirements of machining process for fixture design. 3 d modelling mainly expressed the moulding process of the parts, and can according
6、 to the parts 3 d drawings of nc machining program automatically generate parts. The main spindle box, a box body parts, the main processing surface is flat and hole. Its processing route, long processing time, processing cost is higher, the machining precision of parts request also is higher. Accor
7、ding to the machining process requirement, follow the principle of surface hole after first, and will be in the plane of the hole and processing into rough machining and finish machining stage to ensure the machining accuracy. Crude benchmark, the benchmark choice on bottom as the bottom with two ho
8、le as a benchmark, to determine the processing technology and processing required in the various process parameters. In parts of fixture design, mainly according to the parts processing process requirements, the analysis should limit the freedom degree, and according to the surface features of parts
9、 positioning element selected, then analysis the selected components can limit should be the limit of degrees of freedom. Determine the positioning components also need to select after clamping device, the structure of special fixture is determined in the end.Key words spindle box; Processing techno
10、logy; Process; Special fixture.目录摘 要IIIAbstractIV目录V1 绪论11.1本课题研究内容和意义11.2中国外发展概况11.3本课题应达成要求22 零件造型33 零件分析63.1零件作用63.2 零件工艺分析73.2.1零件图样分析73.2.2 工艺分析84 工艺规程设计104.1 确定毛坯制造形式104.2 定位基准选择114.2.1 粗基准选择114.2.2 精基准选择124.3 确定工艺路线134.3.1 划分加工阶段134.3.2 安排加工次序134.3.3 确定加工工艺路线144.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定164.5 确定切
11、削用量及工时定额185 专用夹具设计335.1 问题指出335.1.1 机床夹具作用335.1.2 铣床夹具关键类型及结构形式335.1.3 机床夹具组成345.2 夹具设计345.2.1夹具体设计345.2.2 定位基准选择345.2.3 定位方案和元件设计345.2.4 定位误差计算355.2.5 铣削切削力计算355.2.6 夹紧机构设计365.2.7 对刀装置376 结论和展望386.1结论386.2不足之处及未来展望38设计小结39致谢40参考文件411 绪论1.1本课题研究内容和意义 机械加工工艺及夹具设计是在完成了大学全部课程以后,进行一次理论联络实际综合利用,使我对专业知识、技
12、能有了深入提升,为以后从事专业技术工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计,确保产品质量、节省能源、降低成本关键手段,合理机械加工工艺过程是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织关键依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提升经济效益技术确保。 合理机械加工工艺文件不仅能提升一个企业技术革新能力,而且能够较大程度地提升企业利润,所以合理地编制零件加工工艺文件就显得时常关键。机械加工工艺文件合理性也会受到企业各方面原因制约,比如企业生产设备、工人技术水平及夹具设计水平等,其中较为关键是夹具生产和设计。夹具是机械加工系统关键组成部分,不管是传统制造,还是
13、现代制造系统,夹具设计全部是十分关键。好夹具设计能够提升产品劳动生产率,确保和提升加工精度,降低生产成本等,还能够扩大机床使用范围,从而使产品在确保精度前提下提升效率、降低成本。当今猛烈市场竞争和企业信息化要求,企业对夹具设计及制造提出了更高要求。所以对机械加工工艺及夹具设计含有十分关键意义。 所以不仅要合理结合企业生产实际来进行零件加工工艺文件编制,而且还要依据零件加工要求和优异加工机床来设计优异高效夹具。 该课题关键是为了培养我们开发、设计和创新机械产品能力,要求我们能够结合常规机床和零件加工工艺,针对实际使用过程中存在金属加工中所需要三维造型、机床驱动及工件夹紧问题,综合所学机械三维造型
14、、机械理论设计和方法、机械加工工艺及装备等知识,对高效、快速夹紧装置进行改善设计,从而实现金属加工机床驱动和夹紧半自动控制。 就我个人而言,经过这次毕业设计队自己所学理论知识进行一次综合利用,也是对四年学习深度一个检验。从中锻炼了自己分析问题、处理问题能力,并期望经过毕业设计能养成一个严谨、务实、求真、奋进工作态度,不仅是对生活一个感悟,而且为参与工作打下一个良好基础。所以含有十分关键意义。1.2中国外发展概况 夹具从产生到现在,大约能够分为三个阶段:第一个阶段关键表现在夹具和人结合上,这是夹具关键是作为人单纯辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段,夹具成为人和机床之间桥梁,夹具机能发生
15、改变,它关键用于工件定位和夹紧。大家越来越认识到,夹具和操作人员改善工作及机床性能提升有着亲密关系,所以对夹具引发了重视;第三阶段表现为夹具和机床结合,夹具作为机床一部分,成为机械加工中不可缺乏工艺装备。 因为现代加工高速发展,对传统夹具提出了较高要求,如快速、高效、安全等。要想达成这么生产要求,就必需计算加工工序零件在加工过程中因为切削力、重力、惯性力等所产生切削力及切削力矩,根据夹具设计中所确定夹紧方法进行夹紧力计算,为了减小夹具具体尺寸,就需要增大夹具定位区间,增大由夹紧力而产生摩擦力矩、正压力及由此而产生摩擦力,以达成夹具小巧而精用目标。同时为了降低工人劳动强度,提升工件装夹效率,还需
16、要对夹具夹紧机构行程进行设计,以期以最短夹紧行程,达成最好夹紧效果。 伴随机械工业快速发展,对产品品种和生产率提出了愈来愈高要求,使多品种,中小批生产作为机械生产主流,为了适应机械生产这种发展趋势,肯定对机床夹具提出更高要求。尤其像后钢板弹簧吊耳类不规则零件加工还处于落后阶段。在以后发展过程中,应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具,尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环境保护方向发展带动下,夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。1.3本课题应达成要求 经过实际调研和采集对应设计数据、阅读相关资料相结合,首先经过对零件三维造型,对零件基础结构及作用有个大致
17、了解,在此基础上,经过对金属切削加工、金属切削机床、机械设计和理论等相关知识充足掌握后,分析零件加工工艺,确定零件各加工表面加工方法,进而形成零件机械加工工艺路线。并能依据零件加工工序要求,分析零件定位方法、金属切削加工过程中机床工作台驱动、工件夹紧等方面相关数据,结合机械机构设计相关理论知识,完成工件有效定位及夹紧,从而使整个零件加工工艺路线经济,工件定位方案合理,来达成产品最优化设计。 针对实际使用过程中存在金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题,综合所学机械理论设计和方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面知识,设计出一套适合于实际零件加工工艺路线,从而实现适合于现代加工制
18、造业、夹紧装置优化设计。2 零件造型 依据C6150车床主轴箱箱体零件图,进行箱体零件形体分析,进而分析零件作图步骤,先选择左视图为第一造型平面确定平面坐标系,布图(画各图基准线),绘制主体结构。 利用二维编辑命令绘制特征图,并利用面域命令将其生成封闭图形。 线框生成,依据零件图大小,利用画线及平移生成图示距离外形轮廓,选中剪切功效键,将多出线条裁掉,图2.1 所表示。图2.1 线框图图2.2 面域图 面域生成,选中外围封闭区间,然后做面域,图2.2 所表示。 实体生成,选中绘制好面域,然后做拉伸,拉伸长度为650mm,图2.3 所表示。图2.3 底板拉伸其它各面板生成。 此过程仅例举部分图样
19、生成过程,使用拉伸命令分别拉伸各特征面域创建个部分三维实体,包含拉伸、绘制连接板、轴孔、圆角等,而且利用差集绘制出孔。图2.4 前后板拉伸图2.5 左箱壳拉伸 前后板生成,同上底板绘制步骤相同,分别做线框、面域,然后拉伸出要求长度,图2.3 所表示。 左箱壳生成,隐藏上半部分绘图时图层,然后绘制左箱壳外形图。做成面域,最终在进行拉伸功效形成实体,图2.5 所表示。 选中圆面做拉伸,依次选中侧面各圆面分别做拉伸,拉伸高度为60mm。做差集,点击差集按钮先选中外围实体模型,然后右击,再选中各圆柱模型右击即可差集,图2.6 所表示。图2.6 实体模型做差集图2.7 各部分移动 零件各部分拼接(使用命
20、令:移动、对齐、USC)。 壳体移动,将做好不一样部位在同一个图层里打开,利用对象捕捉功效键,将相对位置不确定各部分移动到正确位置,方便于进行拼接和组合,图2.7 所表示。 做并集,在确保上步各部分已经移动到正确位置并对齐以后,点击并集按钮先选一部分实体模型,再选中另一部分实体模型右击即可并集,图2.8 所表示。图2.8 实体模型做并集 整体编辑,箱体成型(使用命令:并集、差集、圆角)。 同上,利用拉伸、移动和差集做箱体最终一部分右箱壳,然后将右箱壳移动到对应位置,打开各实体图层,利用并集将全部部分形成一个整体,而且进行倒圆角等处理,图2.9 所表示。图2.9 箱体成形3 零件分析3.1零件作
21、用 题目所给定零件是C6150车床主轴箱箱体(图3.1 所表示及图3.2 所表示),其关键作用是:箱体类零件是机器或部件基础零件,C6150车床主轴箱箱体是将主电机传来旋转运动经过一系列变速机构使主轴得到所需正反两种转向不一样转速,同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。同时它将机器或部件中轴、套、齿轮等相关零件组装成一个整体,使它们之间保持正确相互位置,并根据一定传动关系协调地传输运动或动力。所以主轴箱是C6150车床主传动系中关键零件。所以,箱体加工质量将直接影响机器或部件精度、性能和寿命。图3.1 零件图3.2 零件工艺分析 3.2.1零件图样分析 在编制零件机械加工工艺规程之前,首先应
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