机械制造及自动化毕业设计方案说明指导书减速器箱体基本工艺设计与工装设计.doc
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1、、| !_一种人总要走陌生路,看陌生风景,听陌生歌,然后在某个不经意瞬间,你会发现,原本费尽心机想要忘掉事情真就这样忘掉了. 机械毕业设计QQ:目 录前言1 毕业设计目12 毕业设计基本任务与规定1 2、1、设计任务1 2、2、设计基本规定13 设计阐明书编写1第一章 减速箱体工艺设计与工装设计1 减速箱体工艺设计与工装设计基本任务22 减速箱体工艺设计与工装设计设计规定23 减速箱体工艺设计与工装设计办法和环节23、1生产大纲计算与生产类型拟定23、2零件图审查23、2、1 理解零件图功用及技术规定23、2、2 分析零件构造工艺性23、3毛坯选取23、31毛坯种类23、32铸件制造办法选取2
2、3、33铸件尺寸公差与加工余量33、331铸件尺寸公差 33、332铸件加工余量 33、333铸件最小孔径 33、3、4 毛坯零件合图 33、4定位基准选取33、4、1 夹具设计研究原始资料33、4、2 拟定夹具构造方案43、4、2、1拟定夹具类型43、4、2、2拟定工件定位方式及定位元件构造43、4、2、3拟定工件夹紧方式,计算夹紧力并设计夹紧装置43、4、2、4拟定刀具导向方式或对刀装置43、4、2、5拟定夹详细构造类型43、4、3 夹具总图设计53、4、3、1 绘制总装图注意问题53、4、3、2 绘制总装图环节53、4、3、3 夹具总图上尺寸及精度、位置精度与技术规定标注53、4、3、4
3、 夹具公差与配合选取53、4、3、5 各类机床夹具公差和技术规定拟定63、4、4夹具精度校核73、4、5绘制夹具零件图样73、4、6夹具总体构造分析及夹具使用阐明73、5 拟定工艺路线73、5、1 拟定各表面加工办法73、5、2 加工顺序安排73、5、3 拟定加工余量83、5、4 计算工序尺寸及公差93、6 拟定各工序切削用量103、7 机床及工艺装备选取153、8 工时定额计算与拟定173、9 工艺规程卡填写184、设计小结18参照文献书目 191设计目机械制造技术设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力重要实践性教学环节,它规定学生能全面综合地运用所学理论和实践知识,进行零件机械加工工艺规
4、程和工艺装备设计。其基本目是:(1) 培养工程意识。(2) 训练基本技能。(3) 培养质量意识。(4) 培养规范意识。2设计基本任务与规定2、1、设计任务(1) 设计一种中档复杂零件加工工艺规程;(2) 设计一种专用夹具;(3) 编写设计阐明书。2、2、设计基本规定(1) 内容完整,环节齐全。(2) 设计内容与阐明书数据和结论应一致,内容表达清晰,图纸精确规范,简图应简洁明了,对的易懂。(3) 对的解决继承与创新关系。(4) 对的使用原则和规范。(5) 尽量采用先进设计手段。3设计阐明书编写阐明书规定系统性好、条理清晰、语言简洁、文字通顺、笔迹工整、图例清晰、图文并茂,充分表达自己看法,力求避
5、免抄书。第一章 工艺设计与工装设计1基本任务:(1)绘制零件工件图一张;(2)绘制毛坯零件合图一张;(3)编制机械加工工艺规程卡片一套;(4)编写设计阐明书一份;(5)收集和研究原始资料,为夹具构造设计做好技术准备。(6)初步拟定夹具构造方案,绘制夹具构造草图,进行必要理论计算和分析。选取最佳夹具构造方案,拟定夹具精度和夹具总图尺寸、公差配合与技术规定。(7) 绘制夹具总图和重要非原则件零件图,编写设计阐明书。(8)编制夹具特殊使用维护、操作、制造方面阐明或技术规定。2设计规定:(1)应保证零件加工质量,达到设计图纸技术规定;(2)在保证加工质量前提下,尽量提高生产效率;(3)要尽量减轻工人劳
6、动强度,必要考虑生产安全、工业卫生等办法;(4)在立足本公司生产条件基本上,尽量采用国内外新技术、新工艺、新装备;(5)工艺规程应对的、完整、简洁、清晰;(6)工艺规程应满足规范化、原则化规定;(7)夹具设计保证工件加工精度;(8)提高生产效率;(9)工艺性好;(10)使用性好;(11)经济性好。3办法和环节:31生产大纲计算与生产类型拟定生产类型生产大纲(件/年)小批生产 中型零件(430KG)10200 表1-1生产大纲和生产类型关系32零件图审查321理解零件功用及技术规定熟悉用途(机械传动有级调速)、性能及工作条件密封(保证齿轮系中无杂,无灰层进入,机油润滑),在产品中位置(处在电机与
7、执行机构之间)和功用(齿轮间传动比来变化转速),322分析零件构造工艺性零件构造工艺分析重要应考虑如下几种方面:(1)零件尺寸公差、形位公差和表面粗糙度规定应经济合理,重要尺寸精度35,40,47公差在0.025之内,形位公差垂直度规定0.05之内,普通尺寸精度为9-11级;(2)各加工表面几何形状应尽量简朴;(3)有互相位置规定表面应尽量在一次装夹中加工;该箱体在加工时,对35和40二孔加工要保证孔与孔孔距高度方向在330.03及孔与孔轴线垂直度在0.05之内,故对35和40加工时采用一次定位安装来加工。33毛坯选取331毛坯种类铸件HT15-33(合用于形状复杂毛坯,良好耐磨性、抗震性、切
8、削加工性和锻造性能)表1-6HT牌号、性能及重要用途(机械制造基本)332铸件制造办法选取毛坯制造办法应与材料工艺性、零件构造形状及大小、生产类型及特点以及工厂既有条件相适应毛坯种类制造精度(IT)加工余量原材料工件尺寸工件形状砂型锻造13级如下大HT15-33各种尺寸复杂表1-2各类毛坯特点及应用范畴333铸件尺寸公差与加工余量3331铸件尺寸公差(GB6414-1986)规定:铸件尺寸代号为CT,分16级造型材料公差级别CT灰铸铁自硬砂1113表1-4小批和单件生产铸件尺寸公差级别表1-5铸件尺寸公差数值(机械制造技术课程设计)3332铸件加工余量表1-6用于成批和大量生产与铸件尺寸公差配
9、套使用铸件机械加工余量级别和表1-7铸件尺寸公差配套使用铸件机械加工余量(机械制造技术课程设计)3333铸件最小孔径表面类型成批生产通孔1530MM表1-8铸件最小孔径333毛坯零件合图用查表法拟定各表面加工总余量和余量公差。表1-5铸件尺寸公差数值(机械制造技术课程设计)表1-6用于成批和大量生产与铸件尺寸公差配套使用铸件机械加工余量级别和表1-7铸件尺寸公差配套使用铸件机械加工余量(机械制造技术课程设计)34定位基准选取对的地选取定位基准是设计工艺过程一项重要内容,也是保证加工精度核心。定位基准分为粗基准和精基准。对于无适当定位面零件可在毛坯上此外专门设计或加工出定位表面,称为辅助基准。定
10、位基准选取原则(机械制造基本P254)粗基准选取原则(1) 应选取不加工表面为粗基准。(2) 对于具备较多加工表面工件,粗基准选取,应合理分派各加工表面加工余量,以保证:1) 各加工表面均有足够加工余量;2) 对某些重要表面,尽量使其加工余量均匀;3) 使工件上各加工表面总金属切除量最小;(3) 作为粗基准表面,应尽量平整,没有浇口,冒口或飞边等其他表面缺陷,以便定位精确;(4) 同一尺寸方向上粗基准表面只能使用一次;精基准选取原则:(1) 基准重叠原则(2) 基准统一原则(3) 互为基准原则(4) 自为基准原则341夹具设计研究原始资料1、研究加工工件图样理解该工件构造形状尺寸材料热解决规定
11、,重要是表面加工精度表面粗糙度及其她技术规定2、熟悉工艺文献,明确如下内容(1) 毛坯种类形状加工余量及其精度。(2) 工件加工工艺过程,工序图,本工序所处地位,本工序前已加工表面精度及表面粗糙度,基准面状况。(3) 本工序所使用机床刀具及其她辅助工具规格。(4) 本工序所采用切削用量。342拟定夹具构造方案1 拟定夹具类型2 拟定工件定位方式及定位元件构造工件定位方式重要取决于工件加工规定和定位基准形状尺寸。分析加工工序技术条件和定位基准选取合理性,遵循六点定位原则,按定位可靠构造简朴原则,拟定定位方式。常用定位方式有平面定位内孔定位外圆定位和组合表面(一面两销)定位等。在拟定了工件定位方式
12、后,即可依照定位基面形状,选用相应定位元件及构造。(1) 平面定位在夹具设计中惯用平面定位元件有固定支承可调支承自位支承及辅助支承,其中固定支承又可分为支承钉和支承板。3、工件夹紧方式,计算夹紧力并设计夹紧装置夹紧机构应保证工件夹紧可靠安全不破坏工件定位及夹压表面精度和粗糙度。在设计夹紧装置时必要合理选取夹紧力方向和作用点,必要时还应进行夹紧力估算。(1)切削力计算(C a吃刀量 f进给量 v切削速度 k修正系数) 0.75 0Fz=9.81Cafvk=9.811800.24 10 (300/190)0.551.8=1561.18N0.9 0.75 0Fy=9.81Cafvk=9.81940.
13、2 4 10 (300/190)1.31.63=1795.36N1.2 0.65 0Fx=9.81Cafvk=9.81540.2 4 10 (300/190)1.10.7=1092.82N 2 2 2故总切削力F=【Fz_+ Fy + Fx 】开平方根=2618.27N(2)夹紧力计算Fwk=KM/LF(Fwk实际夹紧力,M切削力矩,L压板长度,F进给量)=0.1 2618.2720 /500.2=523.65N在拟定夹紧力大小时,为简化计算,普通将夹具和工件当作一种刚性系统。依照工件所受切削力。夹紧力(大型工件还应考虑重力,惯性力等)作用状况,找出加工过程中对夹紧最不利状态,按静力平衡原理计
14、算出理论夹紧力,最后再乘以安全系数。用压板夹紧工件端面Fwk=KM/LF(Fwk实际夹紧力,K安全系数)表3-2常用夹紧形式所需夹紧力计算公式(2) 夹紧装置设计夹紧装置设计事实上是一种综合性问题,拟定夹紧力大小方向和作用点时,必要全面考虑工件构造工艺办法定位元件构造与布置等因素。规定夹紧装置动作迅速,操作安全省力,构造简朴易于制造并且体积小刚度好,有足够夹紧行程和装卸工件间隙。常用夹紧机构有斜锲机构螺旋机构偏心机构等。也可采用机动夹紧如液压气动夹紧等。1)螺旋机构螺旋机构由于其构造简朴自锁性好扩力比大且夹紧行程不受限制,广泛应用于夹具夹紧装置。夹紧力基本计算公式为W=QL/tan(+1)0.
15、5d+ rtan2 式中d螺纹中径,r磨擦半径4拟定刀具导向方式或对刀装置表3-49表3-62为惯用对刀元件和导向元件(机械制造技术课程设计),供设计时选用5拟定夹详细构造类型夹具上各种装置和元件通过夹详细连接成一种整体,因而夹详细形状及尺寸取决于夹具各种装置布置及夹具与机床连接。(1)对夹详细规定1) 有恰当精度和尺寸稳定性2) 有足够强度和刚度3) 构造工艺性好4) 排屑以便5) 在机床上安装稳定可靠(2) 夹详细毛坯类型1) 型材夹详细 2) 锻造夹详细3、4、3 夹具总图设计1 绘制总装图注意问题(1)尽量采用1:1比例,以求直观不会产生错觉。(2)被加工工件用双点画线表达,在图中作透
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