通用减速机壳体连接孔钻削加工工艺装备设计——组合机床、夹具设计毕业设计1

1、学号保密了额毕 业 设 计（论 文）通用减速机壳体连接孔钻削加工工艺装备设计组合机床、夹具设计教学系： 机电工程系 专业班级：机自1094班 毕业设计（论文）任务书学生姓名专业班级机自1094班指导教师工作单位机电工程系设计（论文）题目通用减速机壳体连接孔钻削加工工艺装备设计组合机床、夹具设计 设计（论文）主要内容：1、 通用减速机壳体813连接孔钻削加工工艺方案设计；2、 通用减速机壳体813连接孔钻削加工组合机床设计；3、 通用减速机壳体813连接孔钻削加工多轴箱设计；4、 编写设计说明书要求完成的主要任务及其时间安排：主要任务：1、 通用减速机壳体813连接孔钻削加工工艺方案；2、 绘制

2、机床联系尺寸图、加工示意图、工序图等；3、 绘制加工多轴箱总图；4、 进行必要的设计计算；5、 编写设计说明书；时间安排：第13周：接受毕业设计课题，根据课题内容了解课题研究的现状，并进行查找资料，完成开题报告；第45周：通用减速机壳体813连接孔钻削加工工艺方案设计；第68周：绘制机床联系尺寸图、加工示意图、工序图等；第9周：绘制加工多轴箱总图；第1011周：进行必要的设计计算；第12周：编写毕业设计说明书第13周：对设计进行检查、纠正、整理、综合；最后打印，交指导老师复查。必读参考资料：组合机床简明设计手册 机械工业出版社机械制造装备设计 机械工业出版社指导教师签名： 教研室主任签名：毕业

3、设计(论文)开题报告题目通用减速机壳体连接孔钻削加工工艺装备设计组合机床、夹具设计1目的及意义： 本次的毕业设计的目的在于让我们在设计之中得到构思设计，设计方案的分析，工艺方案的设计，零件的有必要的计算，cad机械制图和查阅相关资料文献的综合训练。通过此次设计来达到对以前所学知识的巩固和对所学相关知识的综合应用，以达到对于所学知识相关的设计的熟练应用。 组合机床在我国发展已有28年的历史，现在的组合机床已经应用到了很多相关的产业中，是机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率必不可少的设备之一。对于现代的企业，在相对于相关专业的人才有些供不应求的需要，所以高校对于相关人才的培训至关重要

4、，因此此次的设计就在于让我们对于所学知识与实际的应用，以达到相关用人单位的要求。我们要对现在国内外的形式有相对的认知，培养自己动手能力，实践创新能力。在对以前所学知识的回顾中，不断的寻求新的认知。2基本内容和技术方案： 本次毕业设计是对通用减速机壳体连接孔钻削的加工工艺装备设计，主要是组合机床设计与夹具设计。 在开始本次设计之前，首先要对双级减速器有一定的了解，然后确定被加工零件的加工工艺路线。制定好工艺路线后，按照课题要求，完成“三图一卡”。在机床总体设计完成后，即可进行零件专用夹具设计，进行所需的必要的计算并绘制零件加工夹具图。最后编写说明书，对设计进行整理、检查、修改工作。 3进度安排：

5、第13周：接受毕业设计课题，根据课题内容了解课题研究的现状，了解主要设计任务，查找相关的资料，对减速机构造及工作原理有个系统了解。第4周：将查到的相关资料进行整理、修改，制定通用减速机壳体连接孔钻削加工工艺装备设计的技术方案。第5周：完成专业外文资料翻译。第68周：了解工艺规程，根据设计的加工工艺装备设计方案，依据指导老师的要求用手绘或电脑制图绘制机床联系尺寸图、加工示意图、工序图等，完成组合机床的总体设计。 第9周：绘制加工夹具图，完成夹具总体设计及零部件设计。第 第1011周：对上述的各种方案及设计进行必要的设计计算。第12周：综合前面所有的内容，将其进行汇总，根据完成的进度、情况及设计方

6、案等编写毕业设计说明书。第 第13周：对设计进行检查、纠正、整理、综合；最后打印，交指导老师复查。4指导老师意见：指导教师签名： 年 月 日注：1. 开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后三周内完成；2设计的目的及意义至少800字，基本内容和技术方案至少400字；3指导教师意见应从选题的理论或实际价值出发，阐述学生利用的知识、原理、建立的模型正确与否、学生的论证充分否、学生能否完成课题，达到预期的目标。郑 重 声 明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任

7、何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本人签名： 日期： 目 录摘 要1abstract21 绪 论31.1 毕业设计的目的、内容31.1.1 设计的目的31.1.2设计内容32 工艺方案的制定42 .1件的分析42.1.1零件的作用42.1.2零件的工艺分析42.2工艺流程设计52.2.1 确定毛坯的制造形式52.2.2 基准面的选择52.3 制定工艺路线52.3.1工艺路线方案一52.3.2 工艺路线方案二62.3.3 工艺路线方案比较62.3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.3.5 确定切削用量82.4 切削用量的选取83 组

8、合机床设计103.1组合机床的设计步骤103.1.1总体方案设计103.1.2技术设计103.2组合机床总体设计103.2.1制定工艺方案103.2.2确定组合机床的配置形式113.2.3“三图一卡”的编制114 组合机床夹具设计214.1工件在夹具中的定位214.2 定位误差的分析与计算214.3 工件在夹具中的夹紧224.3.1夹紧力的确定225 设计总结24参考文献25致谢26摘 要 制造业是衡量一个国家或者地区经济发展的重要指标，作为我国国民经济的支柱产业， 制造业是我国经济增长的主导部门和经济转型的基础；作为经济社会发展的重要依托，制造业是我国城镇就业的主要渠道和国际竞争力的集中体现

9、。而制造业是否发达，主要取决于制造设备的先进程度。本文对通用减速机8个13连接孔钻削加工工艺方案进行了详细的分析，采用了多轴头多工位同步加工，使零件一次装夹、一次加工达到要求的加工精度。根据该思路设计组合机床，此组合机床由立柱、立柱底座、中间底座、液压滑台、动力箱、多轴箱等组成。本文对各部分的设计进行了详细的计算与论证。关键词：通用减速器；组合机床；夹具abstractthe manufacturing industry is an important indicator to measure the economic development of a country or regions ,

10、as a pillar industry of chinas national economy,the manufacturing is the dominant sector in chinas economic growth and economic transformation of the basis.as an important basis for economic and social development,the manufacturing is the main channel of employment and international competitiveness

11、of a concentrated expression in china town.however, whether the manufacturing sector is developed or not depends primarily on the advanced manufacturing equipment. to make a detailed analysis to the 8 13 connection holedrilling of the speed reducer in this paper, using the first multi-bit synchronou

12、s multi-axisprocessing parts in a single setup, processing time to achieve the required machining accuracy. according to the idea to design the modular machine tool,it is consist of the column, the column base, the middle base, hydraulic slide, thecomposition of the power box, multi-axle box etc.thi

13、s paper presents the design and calculating of each part of this machine tool.key words: universal reducer；modular machine tool ；fixture1 绪 论1.1 毕业设计的目的、内容1.1.1 设计的目的本次毕业设计，其目的在于通过对零件进行工艺分析，设计出合理的组合机床与加工该零件某一工序的专用夹具，使我们在选择机床部件与拟定合理的夹具结构的过程中，得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，

14、掌握基本的设计方法，培养基本的设计方法，并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。1.1.2设计内容本次毕业设计包括组合机床总体设计和夹具设计。组合机床的总体设计包括以下三个方面：（1）组合机床工艺方案的制定 （2）组合机床切削用量的选择 （3）组合机床配置形式的选择 夹具的设计包括以下四个方面：（1）研究原始资料、分析设计任务（2）确定夹具结构方案 （3）绘制夹具总图 （4）确定并标注有关尺寸、配合和技术要求。 2 工艺方案的制定2 .1件的分析2.1.1零件的作用题目所给的零件是减速器的箱体，位于减速机体下部，是减速机装配时的基准零件，主要起支撑作用，使减速器运行平稳，零件的上部

15、有齿轮，轴承等零件，装配后要保证齿轮之间能正确的啮合，保证其能正确地传动动力。图2-1 加工零件图2.1.2零件的工艺分析本次毕业设计的零件时减速器的箱体。减速器箱体有四组主要的加工面，它们之间有一定的位置和精度的要求，叙述如下：（1） 以结合面为基准进行加工这一组加工表面包括：机体下底面平面，620的地脚螺栓孔，其表面粗糙度ra25um,其中主要加工表面为6个20的孔。（2） 以下底面为基准进行加工这一组加工表面包括：箱体结合面平面，以及在该平面上的28的锥销孔，其表面粗糙度ra1.6,813的连接孔，其表面粗糙度ra12.5，以及411的连接孔，其表面粗糙度ra12.5，主要加工表面为上下

16、两箱的结合面。（3） 以下底面为基准进行加工这一组加工表面包括：轴孔的两外端面，两侧共六个端面，其表面粗糙度ra6.3，以及与箱体配合对轴孔的镗削加工，有三个轴孔，分别为72、80、120，其表面粗糙度ra70-100mm。多轴箱最低主轴高度必须考虑与工件最低孔位置、机床装料高度h、滑台总高、侧底座高度等尺寸之间的关系而确定图3-5 多轴箱轮廓尺寸 由于加工零件所需加工的孔为均匀分布，且相距最远的两孔的距离为401mm，取，则可求出多轴箱的轮廓尺寸：b=401+2*80=561mm。根据通用多轴箱系列标准选择bh=600600的多轴箱。根据参考文献1表5-4、5-40画出机床尺寸联系图。 图3

17、-6 机床尺寸联系图（四）机床生产率计算卡1、 理想生产率q理想生产率q（单位为件/h）是指完成年生产纲领a（包括备品及废品率）所要求的机床生产率。它与全年工时总数有关，一般情况下，单班制 取2350h，两班制取4600h。2、 实际生产率q1 实际生产率q1（单位为件/h）是指所设计机床每小时实际可生产的零件数量。即 式中 本次设计要求的年产量为5000/年，单班制工作，取=5m/min，=0.1min， =10/500=0.02min，=1.5min，查组合机床设计简明手册表5-1，滑台工进速度为10350mm/min，取60mm/min，快速进给速度为6.3m/min，则根据以上的公式，

18、可得出：=5000/2350=2.12件/h=（74/60+0.02）+（）=2.89min 由于，因此设计的机床实际生产率满足理想生产率要求。3、 机床负荷率 q/q1=2.12/20.76=10.21%表3-2 机床生产率卡被加工零件图号毛坯种类铸件名称通用减速机壳体毛坯重量材料ht200硬度hbs160220工序名称通用减速机壳体连接孔钻削加工工序号序号工步名称工作行程/mm切速/（mmin-1）进给量/（mmr-1）进给量/（mmmin-1）工时/min工进时间辅助时间1装卸工件1.52动力部件3滑台快进466.30.00734多轴向工进740.0650024.4921.235滑台快退

19、1206.30.0196789备注 装卸工件时间取决于操作者熟练程度，本机计算时取1.5min累计1.231.5117单件总工时2.7417机床生产率20.76件/h理论生产率2.12件/h负荷率10.21%4 组合机床夹具设计4.1工件在夹具中的定位 对于本次毕业设计课题，所给零件为箱体类零件，要求加工813孔，采用“一面两销”定位，“一面”为减速器下箱体底面，“两销”的销孔为地脚螺栓孔，采用一个圆柱定位销，一个削边销。平面限制三个自由度，圆柱销限制两个自由度，削边销限制一个自由度，一共为六个自由度，是完全定位。4.2 定位误差的分析与计算 本次设计要求钻削813孔，采用一面两销定位，其定位

20、误差计算如下： 1、 两销中心距基本尺寸=两孔中心距基本尺寸 =410mm 两销中心距的尺寸公差 =两销中心距为2、 确定圆柱销的尺寸公差圆柱销的基本尺寸销孔配合按g6制造，圆柱销尺寸为3、 削边销尺寸查参考文献15表1-1-9，确定削边销尺寸， b=d-2=20-2=18mm4、 削边销的最小配合间隙补偿值=削边销与孔的配合按h6削边销尺寸为计算定位误差基准补充和误差b=0=0.21+（-0.007+0.020）+（0+0.007）=0.230mm 总转角误差为24.3 工件在夹具中的夹紧4.3.1夹紧力的确定 夹紧力包括方向、作用点和大小。对工件进行加紧的位置为底座凸台上。一、夹紧力的方向

21、夹紧力的方向要求如下：（1） 夹紧力应垂直于主要定位基准面；（2） 夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。二、夹紧力的作用点夹紧力的作用点是指夹紧元件与工件想接触的一小块面积。选择夹紧力的作用点位置和数目时，应考虑工件定位可靠，防止夹紧变形，确保工序的加工精度。（1） 夹紧力的作用点应能保持工件定位稳定，而不知引起工件发生位移和偏转；（2） 夹紧力的作用点，应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小；（3） 夹紧力的作用点应尽可能靠近工件加工表面，以提高定位稳定性和夹紧可靠性。三、夹紧力的大小切削力及夹紧力的计算：刀具：高速钢锥柄麻花钻头（）垂直分力：查得其中，=420 =1.0 =0.8 =1.33 =0.

22、3f=420131.00.30.81.33=1742.8（n）转矩 根据参考文献15表1-2-1安全系数基本安全系数1.5加工性质系数1.0刀具钝化系数1.2断续切削系数1.2为克服水平切削力，实际夹紧力n为：其中，为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数机床为八把刀具同时加工，则所需夹紧力为8n=87528.8=60230.4(n)夹紧机构选择螺旋夹紧机构，加紧方式为液压夹紧。具体见夹具图。四、夹具使用方法工件移动到夹具上以后，转动手轮，手轮带动轴上面的凸轮，凸轮顶起定位销外面的套筒，使定位销进入定位孔，启动液压缸，活塞推动推杆给压板向上的力，压板压紧工件。5 设计总结为时几个月的毕业设计即将结束，在此次毕业设计中我收获了很多，这次的设计也让我学到了很多。在此次设计中，刚拿到设计题目时感觉有些茫然，不知道从哪里下手。后来在指导老师的帮助下