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三辊卷板机减速箱体的机械加工工艺及夹具设计

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关键词：: 三辊卷板机减速箱体机械加工工艺夹具设计

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摘要

本次毕业设计的题目为“三辊卷板机减速箱体的机械加工工艺及夹具设计”。其主要任务有两项：第一项是箱体零件加工工艺规程的设计;第二项是箱体零件工装夹具的设计。在第一项零件加工工艺规程的设计过程中，首先对零件的结构进行分析，根据零件的材料、生产纲领及其它要求来确定毛坯的制造形式。其次根据基准选择原则选择加工基面，然后拟定工艺路线，通过综合比较与分析确定最终的工艺方案。接着进行机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及其基本工时的确定。在工装夹具部分的设计中，首先是定位方案的确定，根据各自工序的不同特点进行定位基准的选择和误差分析。其次进行切削力的计算，然后设计夹紧方案并计算夹紧力，最后进行夹具整体设计。

本次毕业设计不仅使我在大学四年里所学的知识有了更进一步的巩固与提高，同时也增强了自己查阅资料和独立分析问题与解决问题的能力，为今后更好地工作与学习打下了坚实的基础。

关键词：减速器工艺规程定位工装夹具工艺路线

摘要 i

Abstract ii

绪论 iii

第一篇工艺部分的设计 1

第一章零件结构的确定及分析 1

第一节零件结构的确定 1

第二节零件的作用分析 2

第三节零件的工艺分析 3

第二章工艺规程设计 4

第一节确定毛坯的制造形式 4

第二节基面的选择 4

第三节制定工艺路线 5

第四节机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 7

第五节确定切削用量及基本工时 9

第二篇夹具设计 42

第一章铣床夹具的设计 42

一、问题的提出 42

二、夹具设计 43

第二章镗床夹具设计 44

一、问题的提出 44

二、夹具设计 44

外文资料 49

参考文献 60

总结 61

致谢 62

Abstract

The topic of this graduation designing is“The designing of the craft regulation and the jig of the receducer of CWU180” .It have two main tasks: The fist part is craft regulation of the receducer.The second is the designing of jig. In the first part,we must analysis the reducer’s structure.According the component’s material,production guiding principle and other requires decide the form of manufacturing.Followed by processing base to sketch the process route, the next we need to dicide the machined magnitude,process magnitudeand,semifinished magnitudeand,cutting time and base time. In the design of part of assembly technology clamp, the first is the determination of location programme,choosing location reference reasonably and analysising error in accordance with the characteristics of every process. Through the graduated designing ,the knowledge of my four years of university has been made to further consolidate and enhance in the same time, It also reinforced my analysis and problem-solving ability, thus better for the future work and study to lay a solid foundation.

Keywords : Reducer Process order Positioning Jig

Process rote

参考文献

【1】吴宗泽《机械零件设计手册》。机械工业出版社.2003.

【2】陈立德．《机械设计基础课程设计》高等教育出版社.2006．

【3】孙本绪.熊万武《机械加工余量手册》国防工业出版社.1999.

【4】曾志新.吕明《机械制造技术基础》.武汉理工大学出版社.2001.

【5】姚云英.《公差配合与测量技术》.机械工业出版社.2004.

【6】陈心昭.《切削用量手册》国防工业出版社.1999.

【7】陈宏钧．《实用机械加工工艺手册》（第2版）．机械工业出版社.2004.

【8】李益明.《工艺设计简明手册》哈尔滨工业大学出版社.1993.

【9】王光斗.王春福《机床夹具设计手册》上海科学技术出版社.2004.

【10】王世刚.张秀亲．《机械设计实践》（修订版）．哈尔滨工业大学出版社.2003.

【11】艾兴.肖诗纲．《切削用量简明手册》（第3版）．机械工业出版社.1994.

【12】王文斌.《机械设计手册》机械工业出版社.2004.

【13】陈心昭.《机械加工工艺装备设计手册》.机械工业出版社，1998.

【14】杨叔子．《机械加工工艺师手册》．机械工业出版社.1997.

【15】李洪.《机械加工技术手册》.北京出版社.1989.

【16】邓文英.《金属工艺学》.高等教育出版社.1991.

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内容简介：: - 摘要本次毕业设计的题目为“三辊卷板机减速箱体的机械加工工艺及夹具设计” 。其主要任务有两项：第一项是箱体零件加工工艺规程的设计;第二项是箱体零件工装夹具的设计。在第一项零件加工工艺规程的设计过程中，首先对零件的结构进行分析，根据零件的材料、生产纲领及其它要求来确定毛坯的制造形式。其次根据基准选择原则选择加工基面，然后拟定工艺路线，通过综合比较与分析确定最终的工艺方案。接着进行机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及其基本工时的确定。在工装夹具部分的设计中，首先是定位方案的确定，根据各自工序的不同特点进行定位基准的选择和误差分析。其次进行切削力的计算，然后设计夹紧方案并计算夹紧力，最后进行夹具整体设计。本次毕业设计不仅使我在大学四年里所学的知识有了更进一步的巩固与提高，同时也增强了自己查阅资料和独立分析问题与解决问题的能力，为今后更好地工作与学习打下了坚实的基础。关键词：减速器工艺规程定位工装夹具工艺路线- iAbstractThe topic of this graduation designing is“The designing of the craft regulation and the jig of the receducer of CWU180” .It have two main tasks: The fist part is craft regulation of the receducer.The second is the designing of jig. In the first part,we must analysis the reducers structure.According the components material,production guiding principle and other requires decide the form of manufacturing.Followed by processing base to sketch the process route, the next we need to dicide the machined magnitude,process magnitudeand,semifinished magnitudeand,cutting time and base time. In the design of part of assembly technology clamp, the first is the determination of location programme,choosing location reference reasonably and analysising error in accordance with the characteristics of every process. Through the graduated designing ,the knowledge of my four years of university has been made to further consolidate and enhance in the same time, It also reinforced my analysis and problem-solving ability, thus better for the future work and study to lay a solid foundation.Keywords : Reducer Process order Positioning Jig Process rote- ii绪论毕业设计是学生对大学四年所学课程的一次全面复习和总结，也是学校对毕业生的最后一次考核，是毕业生走向社会的最后一步。毕业设计不仅可以巩固所学知识，而且可以发现不足开拓视野，检验和丰富所学知识，增强分析问题和解决问题的能力，因此它是非常重要的一个环节。随着科技和生活水平的不断提高，机械制造业生产模式发生了巨大的演变。从20 世纪 20 年代的“不计生产成本发展”到 20 世纪 50 年代以福特为代表的“规模效益生产” ，再到 20 世纪 70 年代丰田为代表的“精益生产”模式。80 年代以后靠制造技术的改进和管理方法的创新，以单项的先进制造技术来缩短生产周期，提高产品质量，降低产品成本和改善服务质量。90 年代至今许多新的生产模式产生，并加以应用，而且还将继续发展。我国机械制造装备水平还比较落后，基本上属于国外 50 年代“传统产业”的范畴，我国机械制造装备产业仅仅是整个制造业的缩影。故振兴我国机械制造装备产业，提高我国机械制造装备产品的技术水平和市场竞争力是当前国内企业改革、改组、改造的当务之急，而其中减速器的机体设计也是很重要的一个环节。本次毕业设计的题目为“三辊卷板机减速箱体的机械加工工艺及夹具设计” 。其主要任务有两项：第一项是箱体零件加工工艺规程的设计;第二项是箱体零件工装夹具的设计。为了更好的完成这次的设计任务，系里的领导和老师特意为我们联系了中国一拖集团公司（原洛阳拖拉机厂）参观、实习。一拖集团公司是我国最大拖拉机生产企业，这里各种机械加工设备应有尽有，且加工产品多种多样，使我们能充分理解各种加工机械的工作原理和产品的详细制造生产过程，从而大大方便了我们的设计。在设计的过程中，指导老师赵老师给予我们精心的指导，热心解答我们提出的种种问题，使我们的设计顺利进行。当然，这次毕业设计的顺利完成业离不开系里其他各位老师对我帮助和支持，在此，我向所有给予我帮助和支持的老师表示最衷心的感谢。由于水平有限设计中一定有许多不完善的地方，恳请老师指正。- iii目录摘要 .iAbstract.ii绪论 .iii第一篇工艺部分的设计 .1第一章零件结构的确定及分析 .1第一节零件结构的确定 .1第二节零件的作用分析 .2第三节零件的工艺分析 .3第二章工艺规程设计 .4第一节确定毛坯的制造形式 .4第二节基面的选择 .4第三节制定工艺路线 .5第四节机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .7第五节确定切削用量及基本工时 .9第二篇夹具设计 .42第一章铣床夹具的设计 .42一、问题的提出 .42二、夹具设计 .43第二章镗床夹具设计 .44一、问题的提出 .44二、夹具设计 .44外文资料 .49参考文献 .60总结 .61致谢 .620第一篇工艺部分的设计第一章零件结构的确定及分析第一节零件结构的确定图 1根据零件型号与零件安装尺寸由【1】机械零件设计手册和【2】机械设计基础课程设计确定零件结构及其尺寸如下：箱座壁厚度：时 .2 取 100.438a101箱盖壁厚（蜗杆在下时）： 1.5.箱盖凸缘厚度： 1.5b27箱座凸缘厚度： 2箱座底凸缘厚度： 3.地脚螺钉直径：选 M20 孔径 2406128.4fda地脚螺钉数目：4 个轴承旁连接螺栓直径：选 M14 孔径 181.753.fd盖与座连接螺栓直径：取整选 M12 孔径 162(6)12f1连接螺栓的间距：为 150200 取 1902dl轴承端盖螺钉直径：选 M103(0.45)810fd检查孔盖螺钉直径：选 M6 孔径 86f定位销直径：选 10 长度型号 A10 242(.78)(.9)d 24L（销.GB120-86）。、、至外箱壁距离见表 12.2 查得 C1min =24（设计书 164 页）fd121C、至凸缘边缘距离见表 12.2 查得 C2min =20 （设计书 164 页）f 2轴承旁凸台半径： =201R凸台高度根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准。h外箱面至轴承座端面的距离：）取 5212(50l齿轮顶圆（蜗轮外圆）与内箱壁之间的距离：1 =121.2齿轮（锥齿轮或蜗轮的轮毂）端面与内箱的距离：2 0箱盖、箱座肋板厚：选 10110.857.2m0.85.m轴承端盖外径： 23()Dd选 1903215.9上（）（ 7）选 145901405d下（）（）轴承旁连接螺柱的距离：S 一般取 S= 2D2上上S2D下下吊耳：（在箱盖上铸出）取 403134.5C（）（）=（44.263.75）取 504.5（）取 201(.82)(.2.)b4R30.r35rC第二节零件的作用分析题目所给的零件是三辊卷板机减速箱体。主要作用是包容和支撑蜗轮蜗杆传动使它们能够保持正常运动关系和运动精度；二是安全保护和密封作用,使箱体内的零件不受外界环境的影响，又保护机器操作者的人生安全，有一定的减振、隔音作用，保证能正常地传递动力。2第三节零件的工艺分析三辊卷板机减速箱体有四组主要加工表面，他们之间有一定的位置要求，现分析述如下：1 以结合面为主的加工面这一组加工表面包括：减速器结合面，以及在该表面上的 2 个 10 锥销孔、4个 18 孔和 4 个 16 孔。主要加工面是减速器结合面。2 以两个 125 的蜗轮孔为主的加工面这一组加工面包括：两个 125 的蜗轮孔及孔端面和两端面上的 12 个 M10 的螺钉孔。主要加工面是两个 125 的蜗轮孔。3 以两个 90 的蜗杆孔为主的加工面这一组加工表面包括：两个 90 的蜗杆孔及孔端面和两端面上的 12 个 M10 的螺钉孔。主要加工面是两个 90 的蜗杆孔。4 以地脚平面为主的加工面这一组加工表面包括地脚平面和四个 24 的地脚螺栓孔。这四组加工表面之间有着一定位置要求，主要是：（1）蜗轮孔孔轴和蜗杆孔孔轴之间间距为。180.36（2）蜗杆孔孔轴与地面之间的间距为。.56由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。3第二章工艺规程设计第一节确定毛坯的制造形式该箱体零件采用铸件，考虑到制造成本、减震性和铸造性能选择零件材料为HT200，由于该机体零件年产量为 1000 台，为中批生产水平，轮廓尺寸不大，形状亦不复杂为了提高生产率采用砂型机器铸造。第二节基面的选择图 2基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则加工工艺过程中会问题百出，更有甚者还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。1. 粗基准的选择对于一般的箱体类零件而言，粗基准的选择原则即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准，若零件有若干个不加工表面时，应选与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准是比较合理的，还有选择要求加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，对于本零件来说机体结合面为重要表面，铸造时表面朝下铸造的精度比较高。而地脚面的铸造精度相对比较低，所以选择机体结合面为粗基准。42. 精基准的选择由于加工表面有相互位置精度关系。该种情况下采用互为基准，反复加工原则。第三节制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用专用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。工艺路线方案一工序铸造工序清砂工序检验工序自然时效工序细清砂涂漆工序粗铣精铣结合面与粗铣半精铣下底面。工序自然时效工序钻地脚螺栓孔,并铰其中对角线上的两个孔。工序将机盖与机体拧紧，钻 2 个定位销孔，并钻 418 和 416 的孔，并铰 16 的对角线上的两个孔。工序人工时效工序以地脚面为精基准粗精铣 125 与 90 轴承孔端面与放油孔端面。以地脚面为精基准粗精镗 125 与 90 轴承孔。工序钻放油孔并攻轴承孔端面螺钉孔。工序修锉去毛刺，清洗，打标记,检验。工艺路线方案二工序铸造工序清砂5工序检验工序自然时效工序细清砂涂漆工序粗铣下底面（以结合面为粗基准），粗铣结合面（以下底面为精基准）。工序自然时效工序检验工序半精铣地脚固定面与精铣结合面。工序自然时效工序钻地脚螺栓孔,并铰其中对角线上的两个孔。工序将机盖与机体拧紧，钻 2 个定位销孔并钻 418 和 416 的孔，并铰 16 的对角线上的两个孔。工序自然时效工序以地脚面为精基准粗精铣 125 与 90 四个轴承孔端面与放油孔端面。以地脚面为精基准粗精镗 125 的两轴承孔并以机体的结合面为精基准粗精镗 90 两轴承孔工序钻放油孔并攻轴承孔端面螺钉孔工序修锉去毛刺，清洗，打标记,检验.工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一中粗加工时以机体的地脚平面为粗基准先加工机体的结合面，这样地脚平面的位置误差会反映到结合面上，

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