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

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，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311毕业设计的目的、内容3111设计的目的3112设计内容32工艺方案的制定421件的分析4211零件的作用4212零件的工艺分析422工艺流程设计5221确定毛坯的制造形式5222基准面的选择523制定工艺路线5231工艺路线方案一5232工艺路线方案二6233工艺路线方案比较6234机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定7235确定切削用量824切削用量的选取83组合机床设计1031组合机床的设计步骤10311总体方案设计10312技术设计1032组合机床总体设计10321制定工艺方案10322确定组合机床的配置形式11323“三图一卡”的编制114组合机床夹具设计2141工件在夹具中的定位2142定位误差的分析与计算2143工件在夹具中的夹紧22431夹紧力的确定225设计总结24参考文献25致谢261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。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2ABSTRACTTHEMANUFACTURINGINDUSTRYISANIMPORTANTINDICATORTOMEASURETHEECONOMICDEVELOPMENTOFACOUNTRYORREGIONS,ASAPILLARINDUSTRYOFCHINASNATIONALECONOMY,THEMANUFACTURINGISTHEDOMINANTSECTORINCHINASECONOMICGROWTHANDECONOMICTRANSFORMATIONOFTHEBASISASANIMPORTANTBASISFORECONOMICANDSOCIALDEVELOPMENT,THEMANUFACTURINGISTHEMAINCHANNELOFEMPLOYMENTANDINTERNATIONALCOMPETITIVENESSOFACONCENTRATEDEXPRESSIONINCHINATOWNHOWEVER,WHETHERTHEMANUFACTURINGSECTORISDEVELOPEDORNOTDEPENDSPRIMARILYONTHEADVANCEDMANUFACTURINGEQUIPMENTTOMAKEADETAILEDANALYSISTOTHE813CONNECTIONHOLEDRILLINGOFTHESPEEDREDUCERINTHISPAPER,USINGTHEFIRSTMULTIBITSYNCHRONOUSMULTIAXISPROCESSINGPARTSINASINGLESETUP,PROCESSINGTIMETOACHIEVETHEREQUIREDMACHININGACCURACYACCORDINGTOTHEIDEATODESIGNTHEMODULARMACHINETOOL,ITISCONSISTOFTHECOLUMN,THECOLUMNBASE,THEMIDDLEBASE,HYDRAULICSLIDE,THECOMPOSITIONOFTHEPOWERBOX,MULTIAXLEBOXETCTHISPAPERPRESENTSTHEDESIGNANDCALCULATINGOFEACHPARTOFTHISMACHINETOOLKEYWORDSUNIVERSALREDUCER；MODULARMACHINETOOL；FIXTURE31绪论11毕业设计的目的、内容111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，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。112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。42工艺方案的制定21件的分析211零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21加工零件图212零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RA70100MM。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35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MB801可求出多轴箱的轮廓尺寸B401280561MM。根据通用多轴箱系列标准选择BH600600的多轴箱。根据参考文献1表54、540画出机床尺寸联系图。18图36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。TKTKTK2、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T单601式中）（）（装、卸移快退快进停辅切单TVTVT21FFKLLT本次设计要求的年产量为5000/年，单班制工作，取5M/MIN，01MIN，FKT移10/500002MIN，15MIN，查组合机床设计简明手册表51，滑台工进速度为T停T装、卸10350MM/MIN，取60MM/MIN，快速进给速度为63M/MIN，则根据以上的公式，可得出5000/2350212件/HQ19（74/60002）（）289MINT单51052460/H7289601件Q由于，因此设计的机床实际生产率满足理想生产率要求。3、机床负荷率负Q/Q1212/20761021负20表32机床生产率卡图号毛坯种类铸件名称通用减速机壳体毛坯重量被加工零件材料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工时/MIN序号工步名称工作行程/MM切速/（MMIN1）进给量/（MMR1）进给量/（MMMIN1）工进时间辅助时间1装卸工件152动力部件3滑台快进4663000734多轴向工进74006500244921235滑台快退1206300196789累计12315117单件总工时27417机床生产率2076件/H理论生产率212件/H备注装卸工件时间取决于操作者熟练程度，本机计算时取15MIN负荷率1021214组合机床夹具设计41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。42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，其定位误差计算如下1MIN1DWLD2ARTG2MINDIDJW1、两销中心距基本尺寸两孔中心距基本尺寸D410MMLDD两销中心距的尺寸公差LDLD513D41LD052两销中心距为M0412、确定圆柱销的尺寸公差圆柱销的基本尺寸21销孔配合按G6制造，圆柱销尺寸为M0723、削边销尺寸查参考文献15表119，确定削边销尺寸，BD220218MMB414、削边销的最小配合间隙XMIN2补偿值LDD50MIN2B12450IN21MD9MINIAX2削边销与孔的配合按H6削边销尺寸为1031030132922计算定位误差基准补充和误差B0021（00070020）（00007）0230MM1MIN1DW81203641203ARTGMIND21INDLD总转角误差为2843工件在夹具中的夹紧431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（）MD130垂直分力KYZCFFF0查得其中，420100813303FMD130FF4201310030813317428（N）转矩813202108080NFTDF根据参考文献15表121K4321安全系数23基本安全系数15K1加工性质系数102刀具钝化系数123断续切削系数1244376812215NKFH为克服水平切削力，实际夹紧力N为HKFF221FNH其中，为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数、0251F7580364N机床为八把刀具同时加工，则所需夹紧力为8N875288602304N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。245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，确定了方向，然后查阅相关的课本。在这次设计中，我的指导老师齐老师给了我很大的帮助，因为在之前的课程中我拉下了很多的课程。所以在这次设计时有很多不懂不明白的知识。是我的指导老师对我进行辅导，告诉我看那本书。在这次设计中我学到了很多。并且也懂得了许多设计之外的事情。我相信着对于我以后的工作有莫大的帮助。在这次的毕业设计中，我的设计题目是双级减速器连接孔的钻削加工的夹具设计和组合机床的设计，刚开始在老师的帮助下我开始按着组合机床简明设计手册的资料开始自己的设计，最初，老师给我的要求是要先了解所要加工的零件，于是我参考书上的内容对双级减速器有了很大程度上的了解，并且画出了双极减速器的装配图。我要设计的是813的连接孔，在根据工件的类型，特点。选择工件的定位方式，然后确定组合机床的类型。进而进行组合机床的工艺方案的拟定。然后根据组合机床简明设计手册进行组合机床切削用量的选择。在这一系列的计算中，由于我的粗心大意，出现了好多错误，在老师和同学的帮助下，我及时的修改过来。最后进行组合机床配置形式的选择，由于被加工连接孔的中心线与定位基准面垂直且工件较长，所以我选择一次钻完，所以选择多工位钻床，为了提高生产效率，对有效时间的节约，选择在一台组合机床上完成加工。在进行夹具设计时，在确定了定位方式后。进行了加紧机构的设计，进而根据夹具设计手册选用了钻模板和钻套。最后，在确定了夹具结构方案后，绘制夹具总图。在这次的毕业设计过程中，由于涉及的图纸都要用CAD画出来，所以对于CAD的知识进行了更熟练的操作，在这次的设计中，不仅让我补回了以往学习的时候丢下的知识，更让我学到了很多新的知识，并且学到了一些处理事情问题的方法，我相信这对于我以后的工作生活有很大帮助。25参考文献1谢家瀛组合机床设计简明手册M北京机械工业出版社2006年6月2彭文生李志明黄华梁机械设计M北京高等教育出版社2006年5月3王先逵机械制造工艺学M北京机械工业出版社2008年2月4杜文君机械制造技术装备及设计（新版）M天津天津大学出版社2007年10月5于永泗齐民机械工程材料M大连大连理工大学出版社2007年2月6刘鸿文简明材料力学M北京高等教育出版社2007年12月7唐增宝常建娥机械设计课程设计M武汉华中科技大学出版版社2006年4月8李军杨叔子李培根互换性与测量技术M武汉华中科技大学出版社2009年7月第1版9王小华机床夹具图册M北京机械工业出版社10陈锡渠彭晓南金属切削原理与刀具M北京北京大学出版社2006年8月11林文焕蔡建国机床夹具设计原理M陕西陕西科学技术出版社1981年12陈家芳实用金属切削加工工艺手册（第二版）M上海上海科学技术出版社2006年13陈宏钧实用机械加工工艺手册M北京机械工业出版社；1995年2月14赵红霞王淑珍机械工程专业英语M武汉武汉理工大学出版社2005年6月15王启平机床夹具设计M哈尔滨哈尔滨工业大学出版社2011年6月16TURCOTTEDLFRACTALSANDCHAOSINGEOLOGYANDGEOPHYSICSM/OLNEWYORKCAMBRIDGEUNIVERSITYPRESS,1992199809233HTTP/WWWSEGORG/REVIEWS/MCCORM30HTML17MECHANICALDESIGNBYWENSHENGPENGJOURNALOFENGINCERINGMATERIALANDTECHNOLOGYM26致谢大学时期最后的毕业设计也即将结束，随着毕业设计的结束我的大学生活也即将结