XZ25-50变速箱工艺及组合铣床设计-装载机变速箱箱体工艺规程及组合铣床设计【全套CAD图纸+word说明书】
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徐州工程学院毕业设计 - 1 - 图 书 分类号： 密 级： 摘要 本次设计是 速箱工艺及组合铣床设计 。变速箱箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。基准选择以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以顶面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔 定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词 变速箱；加工工艺；专用夹具 徐州工程学院毕业设计 - 2 - he is of of of is a of to of is to s. So of in to of of of is of is as as of is of of In of by of of is to by in is to by is to by So is It is in It 州工程学院毕业设计 - 3 - 目 录 1 序言 . 8 . 9 . 9 . 9 . 9 . 9 加工分开原则 . 10 . 10 . 11 定箱体的生产类型 . 11 . 12 定毛坯材料及尺寸 . 12 位基准的选择 . 12 定工艺路线 . 12 序尺寸的基本要求 . 13 铣上 盖接 合面 . 13 上盖接合面上钻铰定位孔 . 13 两定位孔 . 13 铣前端面，粗铣后端面 . 7 两侧窗口面和凸台面（不含取力窗口面） . 7 取力窗口面 . 7 倒档轴孔内端面 . 7 后端面三面钻孔 . 7 右侧面两面钻铰孔 . 7 . 7 倒档轴孔 . 7 面攻） . 15 侧面攻丝 . 15 槽 . 15 镗前后端面轴承孔，铰倒档轴承孔 . 15 铣前端面，精铣后端面 . 15 毛刺 . 15 洗 . 15 验 . 15 徐州工程学院毕业设计 - 4 - 定切削用量和基本工时 . 15 粗精铣上盖接合面 . 15 钻铰上盖接合面定位孔 . 16 粗铣前后端面 . 17 铣两侧窗口面和凸台面（不含取力窗口面 ） . 18 铣取力窗口面 . 18 0 铣倒档轴孔内端面 . 19 1 上盖接合面，前后端面三面钻孔 . 19 2 左右两侧面钻孔 . 21 3 粗镗前后端面轴承孔，扩倒档轴孔 . 22 4 粗镗前后端面轴承孔，扩倒档轴孔 . 23 5 上盖接合面及前后端面攻丝（三面攻 ） . 24 6 两侧面攻丝 . 26 7 精镗前后端面轴承孔，铰倒档轴孔 . 28 8 精铣前后端面 . 29 削用量的选择依据 . 29 . 30 . 30 . 30 . 31 . 31 种加工工艺和加工方法 . 32 . 32 . 32 . 32 . 32 . 33 3 组合机床总体设计 “三图一卡” . 34 件加工工序图 . 34 . 34 制零件加工工序图的规定及注意事项 . 34 件加工示意图 . 34 件加工示意图的作用和内容 . 35 制零件加工示意图的注意事项 . 35 具的选择 . 35 定主轴类型、尺寸 . 35 注联系尺寸 . 35 注切削用量 . 36 力部件工作循环及行程的确定 . 36 床联系尺寸图 . 36 床联系尺寸图的作用与内容 . 36 制机床联系尺寸图之前应确定的主要内容 . 37 制机床联系尺寸图的注意事项 . 38 . 38 徐州工程学院毕业设计 - 5 - 4 夹具的设计 . 41 . 41 . 41 . 41 用夹具的设计步骤 . 42 究原始资料 . 42 制夹具总装配图 . 42 注夹具总装配图上各部分尺寸和技术要求 . 43 具公差配合的制订 . 43 订夹具公差与技术条件的依据 . 43 定夹具公差和技术条件的基本原则 . 43 . 44 具技术条件的制订 . 44 位元件之间或定位元件对夹具体底面之间的相互位置要求 . 44 位元件与连接元件间的相互位置要求 . 44 刀元件与连接元件间的相互位置要求 . 44 位元件与引导元件间的相互位置要求 . 44 . 44 . 44 . 45 . 45 结论 . 47 致谢 . 48 参考文献 . 49 附录 (专业英语翻译 ) . 50 徐州工程学院毕业设计 - 6 - 徐州工程学院毕业设计 - 7 - 徐州工程学院毕业设计 - 8 - 1 序言 几年的大学生活就要结束了，我们即将走上工作岗位。在过去的几年中，我们系统的学习了许多专业基础课和专业课。而且，在机械原理、机械设计和机械制造工艺学等课程的学习中都进行了课程设计。在这些课程设计中，我们设计过机械机构、减速器、机床夹具等等。我们还做过大量的实验。在这些学习过程中，我们具有了一定的创造能力和分析解决问题的能力。在这些坚实的基础下，为了综合各科 知识，达到熟练应用，我们有必要在这最后一学期进行一次更高难度的设计工作。所以，这次毕业设计对我们来说是很重要的。 我这次设计的课题是： 速箱箱体制造工艺规程及专用铣床夹具设计。我希望通过这次设计，使我能更清楚的了解夹具及组合机床的设计过程。本次设计的主要目的：培养我们综合应用所学基本知识和基本技能去分析和解决专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的设计思想、掌握工程设计的一般程序、规范和方法，培养我们收集和查阅资料和运用资料的能力。通过毕业设计，进一步巩固、扩大和深化我们所学的基 本理论、基本知识和基本技能，提高我们设计、计算、制图、编写技术文件，正确使用技术资料、标准手册等工具书的独立工作能力。通过毕业设计，培养我们严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风，树立正确的生产观、经济观和全局观，从而实现我们向工程技术人员的过度，同时学会调查、研究、收集技术资料的方法。 通过这次毕业设计，提高了分析问题、解决问题的能力，这为以后参加工作打下了良好的基础。 徐州工程学院毕业设计 - 9 - 2 零件加工工艺规程 述 机体的加工工序路线复杂，具体分为铣、镗、钻、铰、扩、攻丝等，加工的原则一般按照先粗 后精、先面后孔、基准先行等原则。 零件的表面上分布有大小不一的孔，这些孔对位置尺寸精度要求都较高，因此，加工时以平面定位准确可靠，可减少定位误差，提高加工精度。所以把平面加工好非常重要。根据零件的特点，在组合机床上用铣削方法加工平面，只有使机床结构简单、刚性好、加工精度高，这样才能保证零件的精度。为此，可以采用铣削头安装在工作台上移动铣削的布局形式。组合机床上，加工平面可达到 1000度以内偏差为 定位基面的距离一般在5000，尺寸公差可以保证在 内。 件的作用 速箱箱体是各类机器中重要的基础件之一 ， 它主要用于支撑和包容着各种传动零件，保证其运动和动力进给驱动和分配，彼此按照一定的传动关系进行协调的运动。 因此，必 须使众多的轴套及齿轮等零件保持正确的相互位置关系 ，所以箱体零件加工 质量 的好坏， 对整台机器的精度，性能和寿命都有直接的影响。 件的工艺分析 零件类箱体的加工顺序均为先面后孔；先粗后精，先主后次的原则 ,并且在工序间要安排时效处理。箱体类零件一般结构复杂，加工面多，技术要求高，机械加工的劳动量大。因此，箱体零件的结构工艺性对于 保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本都有着重要的意义。箱体孔的精度要求高，加工难度也较大。它的外表面有多个联接平面需要加工，支承孔系分布在前后端面上，为了更好的满足加工要求，特别加工出了四个定位平面为辅助基准，除支承孔外，在各联接面上还有一系列螺纹孔。本次加工是以三孔定位夹紧铣上盖接合面，再以接合面和两定位销加工其他部位，可以起到互补的作用，这样能使孔的加工提高稳定可靠的精基准，加工余量均匀。 定工艺方案的原则及注意问题 徐州工程学院毕业设计 - 10 - 、精加工分开原则 必须根据零件的生产批量、加工精度、技术要求进 行全面分析，按照经济地满足加工要求的原则，合理解决粗加工和精加工工序的安排。不要不分具体情况而一律粗、精加工分开或粗、精加工工序合并的做法。一般在大批大量的生产中，确定工艺流程宜粗、精工序分开进行，其优点是： (1)工件能得到较好的冷却，有利于减少热变形及内应力变形的影响，以稳定尺寸，对精度要求高的零件，更需如此安排； (2)可避免粗加工振动对加工精度、表面粗糙度的影响； (3)有利于精加工机床保持持久的精度； (4)使机床结构简单，便于维修、调整。 但是，粗、精加工工序分开，将使机床台数增多。当工件生产批 量不大时，由于机床负荷率低，则经济性不好。因此，在能够保证加工精度的情况下，有时也采取粗、精加工合并在同一台机床上进行的工艺方案，但必须采取措施，尽量减少由此而带来的不利影响。例如使大量切除余量和铸造黑皮的第一道工序与最后一道精加工工序不能同时进行。在工件需要两次安装时，应使粗、精加工工序所用夹具具有大小不同的夹紧力；若工件一次安装，也应使粗、精加工工序分别具有不同的夹紧力。 序集中与分散的原则 组合机床是基于工序集中的工艺原则发展起来的，即运用多种不同刀具，采用多面、多工位和复合刀具等方法，在 一台机床上对一个或几个零件完成复杂的工艺过程，从而有效地提高生产率，取得更好的技术经济效果。 但也应当看到，工序集中程度的提高也会带来下述一些问题： (1)工序过分集中会使机床结构复杂，刀具数量增加，机床大而笨重，调整使用不便，可靠性降低，反而影响生产率的提高； (2)工序过分集中导致切削负荷加大，往往由于工件刚性不足及变形等影响加工精度。 因此，提高工序集中程度时，应注意： 适当考虑单一工序。即把相同工艺内容的工序集中在同一台机床或同一工位上加工； 相互间有位置精度要求的工序应集中在同一台机床或同一工 位上加工； 大量的钻、镗工序最好分开，不要集中在同一个主轴箱完成。这是因为：钻孔与镗孔直径往往相差很大，主轴转速也就相差很大，导致主轴箱的传动链徐州工程学院毕业设计 - 11 - 复杂和设计困难。同时，大量钻孔会产生很大的轴向力，有可能使工件变形而影响镗孔精度；而且，精镗孔振动较大又会影响钻孔，甚至会造成小钻头的损坏或折断。另外，由于铰孔为低速大进给量切削，而镗孔为高速小进给量切削，所以二者也不宜放在同一主轴箱上进行，以有利于切削用量的合理选择和简化主轴箱的传动结构； 确定工序集中时，必须充分考虑零件是否会因刚性不足而在较大的切削力、夹紧 力下变形对加工精度带来不利影响； 工序集中时，必须考虑前述粗、精加工工序的合理安排及由于主轴箱结构及设置导向的需要。主轴排列不宜过密，否则会造成机床、刀具调整不便，加工精度、工作可靠性、生产率降低的不良后果。 定工艺方案应注意的其它问题 (1)镗孔组合机床，应注意精加工后孔的表面是否允许留下螺旋或直线退刀痕迹。如果不允许留下螺旋刀痕，则应在加工终了时，使主轴（刀具）停止转动并周向定位，利用夹具的让刀机构，将工件已加工表面移离刀尖一段距离后退刀。在生产率允许的情况下，也可使刀具以工进速度退回，这 样不仅不会留下刀痕，且有利于提高加工精度； (2)钻阶梯孔，应先钻大孔后钻小孔，这不仅可缩短钻小孔的深度，而且使小钻头减少了折断的可能性； (3)互相结合的两个零件，钻孔应从结合面钻起，以更好的保证孔的位置精度，有利于两零件的装配； (4)端面一般采用铣削加工。当加工孔口较大端面时，不应采取简单的端面刮削工艺，因为这样会因轴向切削力大而导致振动影响加工精度。当端面对孔有严格的垂直度要求时，应采取镗孔车端面的方法，同时加工端面和孔。对于工件内部的端面，则可采用径向进刀的方法加工； (5)在制定加工一个零件的几 台或成套机床或流水线、自动线工艺过程方案时，应尽可能使精加工工序集中在所有粗加工工序之后，以有利于稳定保证加工精度。 定箱体的生 产类型 速器壳体年产量 Q =80000 台 备品率 % 2% 废品率 % 4% 生 产纲领 (1 % ) (1 % )N Q n (式 徐州工程学院毕业设计 - 12 - =80000 1 （ 1+2%） (1+4%) =84864 查表知该零件为大量生产 艺规程的设计 定毛坯材料及尺寸 速箱箱体为 铸铁），壁厚为 0拉强度为220体属于铸 件，由于零件年产量大，已达到大批生产的水平，所以加工余量要控制在最合理的位置。初步设计为：箱体属壳体， 铸铁），等级 8，零件基本尺寸在 250630，铸铁机械加工余量为 6件机械加工余量等级为 0。铸件的基本尺寸长 485 310 400件毛坯所留余量：顶面及孔 面及侧面 机械制造工艺手册,所以铸件的毛坯尺寸应为长 485+2,宽 310+2,高 400+2 位基准的选择 (1)粗基准的选择： 粗基准的选择必须使重要表面有足够且均匀的加工余量；粗基准的同一尺寸方向上只能使用一次。根据该零件的技术要求和装配要求，选择以孔 130 和150 的轴线为初基准粗精铣上平面。 (2)精基准的选择： 加工两工艺孔 与精铣后的上盖接合面组成“一面两孔”做为后续的加工基准。 定工艺路线 工序 铸造 工序 清砂 工序 时效 工序 涂漆 工序 粗铣上盖接合面 工序 精铣上盖接合面 工序 在上盖接合面上钻铰定位孔 工序 铰两定位孔（工艺用） 徐州工程学院毕业设计 - 13 - 工序 粗铣前端面 工序 粗铣后端面 工序 铣两侧窗口面 工序 铣两侧凸台面 工序 铣取力窗口面 工序 铣倒档轴孔内端面 工序 上盖接合面钻孔 工序 前后端面钻孔 工序 左右侧面两面钻孔 工序 铰孔（均螺纹时） 工序 锪沉头孔 工序 粗镗前后端面轴承孔 工序 扩倒档轴孔 工序 上盖接合面攻丝（三面攻） 工序 前后端面攻丝（三面攻） 工序 两侧面攻丝 工序 插槽 工序 精镗前后端面轴承孔 工序 铰倒档轴孔 工序 精铣前端面 工序 精铣后端面 工序 去毛刺 工序 清洗 工序 检验 序尺寸的基本要求 铣上盖接合面，精铣上盖接合面，保证尺寸 400 上盖接合面上钻铰定位孔 钻两定位孔（工艺用） 控制尺寸 459220孔 13 两定位孔 徐州工程学院毕业设计 - 14 - 控制尺寸 459+ 220+ 深 13 粗糙度 粗铣前端面，粗铣后端面 控制尺寸 484，各面留余量 铣两侧窗口面和凸台面（不含取力窗口面） 取力窗口面 倒档轴孔内端面 盖接合面，前后端面三面钻孔 钻上平面 4纹底孔 钻上平面 11纹底孔 钻前端面 11纹底孔 钻前端面 纹底孔 钻前端面 20 通孔 钻前端面倒档轴孔 2- ,钻至 30, 留扩余量 余量 后端面 4纹底孔 钻后端面 6孔 钻后端面 2- 10 通孔 钻后端面 6- 19 通孔 (以上各单位 右侧面两面钻铰孔 钻左侧面 14纹底孔 钻左侧面 2- 孔，钻 (均螺纹时 ) 钻右侧面 8纹底孔 钻右侧面 4纹底孔 钻右侧面 6纹底孔 沉头孔 6- 32 镗前后端面轴承孔，扩倒档轴孔 徐州工程学院毕业设计 - 15 - 镗孔 120，倒角 镗孔 徐州 工程学院 毕业设计 机电工程 学院 机械设计制造及其自动化 专业 设计 （论文） 题目 速箱工艺及组合铣床设计 学 生 姓 名 邵 登 进 班 级 04 机本（ 1）班 起 止 日 期 指 导 教 师 黄 传 辉 教研室主任 李 志 景 ： 速箱箱体是 拖拉机中的变速装置，是一个比较传统的装置， 在整 个机 器中起着至关重要的作用 ，而此类箱体的制造工艺规程也是一个 很有 教学作用的课题，通过此类设计，我们 可以很 好 的了解相关类 的 箱体 制造 工艺。而当今社会、工业都朝着科技化、自动化的方向发展，组合机 床设 计虽早已存在，但在了解它的基础上，可以有利于我们以后 在前 面 的 基础 上不断的改进、创新！ 根据变速箱箱体的结构特点，在进行充分论证的基础上制定箱体的加工工 艺路线，计算各工序参数，填写加工工艺过程，设计针对该箱体铣加工工 序的专用组合机床概念设计 ， 完成“三图一卡”及 指定零件的 图纸。设计的箱体的年产量 80000 件，铣加工工序时间应小于 5 分钟 . 集资料，画箱体零件图。 出工艺路线并论证；确定工艺路线，计算各工序间参数 。 制机械加工工艺 规程卡片。 工示意图、机床联系尺寸图，绘制并填写生产率计算卡。 6. 设计组合机床制定部分的装配图 ,并根据装配图，拆画、设计零件图 。 8. 翻译约 4000 单词量的相关英语文献。 1许镇宇主编 M2000 2宾鸿赞，曾庆福主编 M机械工业出版社 ,2000 3朱荆璞，张德惠主编 M机械工业出版社 ,1998 4黄开榜 ，张庆春，那海涛主编 M哈尔滨上业大学出版社 ,1990 5吴少农主编 M机械工业出版社出版 ,1995 6刘志峰主 M1990 7李增志，李文国，张慧敏主编 M1995 8李绍明主编 M北京理工大学出版社 ,2001 9陈日耀主编 M机械工业出版社 ,2001 10李益民主编 M机械工业出版社 ,2001 11赵家齐主编 M 机械工业出版社 ,2004 12李庆寿主编 M2005 13沈阳工业大学 大连铁道学院 吉林工学院联合主编 M14米洁 ， 腾启主编 M2002 15袁哲俊主 编 M. 上海：上海科学技术出版社， 1994 16大连组合机床研究所编 机械工业出版社， 2000 17潍坊柴油机有限责任公司编 M2003 18 of 2005:353319 ey 2005,(11):论文 )进度计划 (以周为单位 )： 起 止 日 期 工 作 内 容 备 注 教研室审查意见： 室主任 年 月 日 学院 审查意见： 教学院长 年 月 日 徐州工程学院毕业设计 - 1 - 附录（专业英语翻译） 英文原文 of of . In to of to of . of of is in in to of to of is so on 州工程学院毕业设计 - 2 - as as to in in an of or of “of of is on of is as as is in to of so of is s s is of in . of of 0s is In on to ar to at 州工程学院毕业设计 - 3 - is at at to 0th 080 be of of A is 980s in of to of 1990s of to of At so on of to in of of of so on On to of of of At so on of of to is 980s in to of 863 95” 010 on of 徐州工程学院毕业设计 - 4 - to so on 4. of of of so on on of is as 1st of by in of s is is to is in so on it to so on in of to is is of to or s is of of an If in a so on 州工程学院毕业设计 - 5 - as as to of in to As a of of be to or in up to of is to of to of of to 1990s, so on is of up a s of so as is is As a of is on on of is of (of as at to of of to in 980s, is of to 州工程学院毕业设计 - 6 - it a to of to of is in so on of in of it is is at is On at of is in in to or to is of of is is on is CS of to s of of is a of s 州工程学院毕业设计 - 7 - is of In of s 5. In of is it is is of of is of be 6. . of 2004. 2. 2003. 3. u. 2002. 4. 1999. 徐州工程学院毕业设计 - 8 - 中文翻译 浅析机电一体化技术的现状和发展趋势 1绪论 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同 学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微 电子 技术和 计算 机技术的迅速发展及其向机械 工业 的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由 “机械电气化 ”迈入了 “机电一体化 ”为特征 的发展阶段。 2机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的 内容 。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换 技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此， “机电一体化 ”涵盖 “技术 ”和 “产品 ”两个方面。只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到 机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与徐州工程学院毕业设计 - 9 - 保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 3机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为 3 个阶段。 20 世纪 60 年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子 技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后 经济 的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。 20 世纪 7080 年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展， 为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是： 词首先在日本被普遍接受，大约到 20 世纪 80 年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认； 机电一体化技术和产品得到了极大发展； 各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。 20 世纪 90 年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头 脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成 方法 ，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入 研究 。同时，由于人工智能技术、神经 网络 技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广 阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从 20 世纪 80 年代初才开始在这方面研究和 应用 。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为 “863 计划 ”中。在制定 “九五 ”规划和 2010 年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来徐州工程学院毕业设计 - 10 - 的 影响 。许多大专院校、研究机构及一些大中型 企业 对这一技术的发展及应用做了大量的工作，不取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 4机电一体化的发展趋势 机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下： 能化 智能化是 21 世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的 “智能化 ”是对机器行为的描述，是在控制 理论 的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心 理学 、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分 智能，则是完全可能而又必要的。 块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准 ，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 络化 20 世纪 90 年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、 政治 、军事、 教育 义举人么日常生活都带徐州工程学院毕业设计 - 11 - 来了巨 大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络 (各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统 (使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因 此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。 型化 微型化兴起于 20 世纪 80 年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（ 泛指几何尺寸不超过1向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方 面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归 自然 。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是 时代 的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化 主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。 统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，一般除 ，还有格化。 未来 的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何徐州工程学院毕业设计 徐州 工程学院 毕业设计 （论文） 开题报告 课 题 名 称： 速箱工艺及组合铣床设计 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 所 在 学 院 ： 专 业 名 称： 徐州 工程学院 说 明 1根据 徐州 工程学院 毕业设计 (论文 )管理规定 ，学生必须撰写 毕业设计（论 文）开题报告 ，由指导教师签署意见、教研室审查， 学 院 教学 院长 批准后实施。 2 开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论 。 5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。 6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它 课题 名称 速箱工艺及组合铣床设计 课题来源 社会生产实践 课题类型 工程设计类 选题的背景及 意义 是各类机器中重要的基础件之一 ， 它主要用于支撑和包容着各种传动零件，保证其运动和动力进给驱动和分配，彼此按照一定的传动关系进行协调的运动。 因此，必 须使众多的轴套及齿轮等零件保持正确的相互位置关系 ，所以箱体零件加工质量 的 好坏， 对整台机器的精度 性能和寿命都有直接的影响。 研究 内容拟解决的主要问题 根据 速箱箱体的结构特点，在进行充分论证的基础上制定箱体的加工工艺路线，计算各工序参数，填写加工工艺规程 ，设计针对该箱体 铣加工工序的自动化程度较高的专用夹具，完成夹具的全套设计图纸。 研究方法技术路线 1:调研总体规划 2:熟悉 速箱箱体零件 ,确定工艺路线 3:按确定的工艺路线确定加工方法 4:设计夹具 研究的总体安排和进度计划 周次 设计内容及要求 1 结合课题进行相关实习 2 查询相关文献 ,收集资料 3 查询相关文献 ,收集资料 ,画箱体零件图 4 箱体加工 工艺分析 ,提出工艺路线并论证 5 确定工艺路线 ,计算各工序参数 6 计算各工序间参数 7 绘制 、填写工艺过程卡片 8 设计被加工零件工序图 9 设计加工示意图 10 提出并论证夹具的总体结构 11 设计夹具总装配图 12 根据夹具装配图 ,拆画 、 设计零件图 13 根据夹具装配图 ,拆画 、 设计零件图 14 整理图纸资料 ,撰写设计说明书 15 整理图纸资料 ,撰写设计说明书 16 等待答辩 主要参考 文献 1 邹青 M机械工业出版社 ,2006. 2 王晓华 册 M机械工业出版社 ， 1996. 3 谢家瀛 明手册 M械工业出版社， 1998. 4 吴少农 M机械工业出版社 ， 2004. 5 李益民 M机械工业出版社 . 6 米洁 ， 腾启 M 代制造工程出版社出版 . 7 宾鸿赞，曾庆福 M 机械工业出版 社 2003. 指导教师 意 见 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见 学院 意见 教研室 主任签名： 年 月 日 教学 院 长 签名： 年 月 日 徐州工程学院毕业设计 - I - 图 书 分类号： 密 级： 摘要 本次设计是 速箱工艺及组合铣床设计 。变速箱箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。基准选择以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以顶面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔 定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词 变速箱；加工工艺；专用夹具 徐州工程学院毕业设计 - he is of of of is a of to of is to s. So of in to of of of is of is as as of is of of In of by of of is to by in is to by is to by So is It is in It 州工程学院毕业设计 - 目 录 1 序言 . 1 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 加工分开原则 . 3 . 3 . 4 定箱体的生产类型 . 4 . 5 定毛坯材料及尺寸 . 5 位基准的选择 . 5 定工艺路线 . 5 序尺寸的基本要求 . 6 铣上 盖接合面 . 6 上盖接合面上钻铰定位孔 . 6 两定位孔 . 6 铣前端面，粗铣后端面 . 7 两侧窗口面和凸台面（不含取力窗口面） . 7 取力窗口面 . 7 倒档轴孔内端面 . 7 后端面三面钻孔 . 7 右侧面 两面钻铰孔 . 7 . 7 倒档轴孔 . 7 面攻） . 8 侧面攻丝 . 8 槽 . 8 镗前后端面轴承孔，铰倒档轴承孔 . 8 铣前端面，精铣后端面 . 8 毛刺 . 8 洗 . 8 验 . 8 定切削用量和基本工时 . 8 徐州工程学院毕业设计 - 粗精铣上盖接合面 . 8 钻铰上盖接合面定位孔 . 9 粗铣前后端面 . 10 铣两侧窗口面和凸台面（不含取力窗口面 ） . 11 铣取力窗口面 . 11 0 铣倒档轴孔内端面 . 12 1 上盖接合面，前后端面三面钻孔 . 12 2 左右两侧面钻孔 . 14 3 粗镗前后端面轴承孔，扩倒档轴孔 . 15 4 粗镗前后端面轴承孔，扩倒档轴孔 . 16 5 上盖接合面及前后端面攻丝（三面攻 ） . 17 6 两侧面攻丝 . 19 7 精镗前后端面轴承孔，铰倒档轴孔 . 21 8 精铣前后端面 . 22 削用量的选择依据 . 22 . 23 . 23 . 23 . 24 . 24 种加工工艺和加 工方法 . 25 . 25 . 25 . 25 . 25 . 26 3 组合机床总体设计 “三图一卡” . 27 件加工工序图 . 27 . 27 制零件加工工序图的规定及注意事项 . 27 件加工示意图 . 27 件加工示意图的作用和内容 . 28 制零件加工示意图的注意事项 . 28 具的选择 . 28 定主轴类型、尺寸 . 28 注联系尺寸 . 28 注切削用量 . 29 力部件工作循环及行程的确定 . 29 床联系尺寸图 . 29 床联系尺寸图的作用与内容 . 29 制机床联系尺寸图之前应确定的主要内容 . 30 制机床联系尺寸图的注意事项 . 31 . 31 4 夹具的设计 . 34 徐州工程学院毕业设计 - V - . 34 坯结构 . 34 . 34 用夹具的设计步骤 . 35 究原始资料 . 35 制夹具总装配图 . 35 注夹具总装配图上各部分尺寸和技术要求 . 36 具公差配合的制订 . 36 订夹具公差与技术条件的依据 . 36 定夹具公差和技术条件的基本原则 . 36 . 37 具技术条件的制订 . 37 位元件之间或定位元件对夹具体底面之间的相互位置要求 . 37 位元件与连接元件间的相互位置要求 . 37 刀元件与连接元件间的相互位置要求 . 37 位元件与引导元件间的相互位置要求 . 37 . 37 . 37 . 38 . 38 结论 . 40 致谢 . 41 参考文献 . 42 附录 (专业英语翻译 ) . 43 徐州工程学院毕业设计 - 1 - 1 序言 几年的大学生活就要结束了，我们即将走上工作岗位。在过去的几年中，我们系统的学习了许多专业基础课和专业课。而且，在机械原理、机械设计和机械制造工艺学等课程的学习中都进行了课程设计。在这些课程设计中，我们设计过机械机构、减速器、机床夹具等等。我们还做过大量的实验。在这些学习过程中，我们具有了一定的创造能力和分析解决问题的能力。在这些坚实的基础下，为了综合各科知识 ，达到熟练应用，我们有必要在这最后一学期进行一次更高难度的设计工作。所以，这次毕业设计对我们来说是很重要的。 我这次设计的课题是： 速箱箱体制造工艺规程及专用铣床夹具设计。我希望通过这次设计，使我能更清楚的了解夹具及组合机床的设计过程。本次设计的主要目的：培养我们综合应用所学基本知识和基本技能去分析和解决专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的设计思想、掌握工程设计的一般程序、规范和方法，培养我们收集和查阅资料和运用资料的能力。通过毕业设计，进一步巩固、扩大和深化我们所学的基本理 论、基本知识和基本技能，提高我们设计、计算、制图、编写技术文件，正确使用技术资料、标准手册等工具书的独立工作能力。通过毕业设计，培养我们严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风，树立正确的生产观、经济观和全局观，从而实现我们向工程技术人员的过度，同时学会调查、研究、收集技术资料的方法。 通过这次毕业设计，提高了分析问题、解决问题的能力，这为以后参加工作打下了良好的基础。 徐州工程学院毕业设计 - 2 - 2 零件加工工艺规程 述 机体的加工工序路线复杂，具体分为铣、镗、钻、铰、扩、攻丝等，加工的原则一般按照先粗后精 、先面后孔、基准先行等原则。 零件的表面上分布有大小不一的孔，这些孔对位置尺寸精度要求都较高，因此，加工时以平面定位准确可靠，可减少定位误差，提高加工精度。所以把平面加工好非常重要。根据零件的特点，在组合机床上用铣削方法加工平面，只有使机床结构简单、刚性好、加工精度高，这样才能保证零件的精度。为此，可以采用铣削头安装在工作台上移动铣削的布局形式。组合机床上，加工平面可达到 1000度以内偏差为 定位基面的距离一般在5000，尺寸公差可以保证在 内。 件的 作用 速箱箱体是各类机器中重要的基础件之一 ， 它主要用于支撑和包容着各种传动零件，保证其运动和动力进给驱动和分配，彼此按照一定的传动关系进行协调的运动。 因此，必 须使众多的轴套及齿轮等零件保持正确的相互位置关系 ，所以箱体零件加工 质量 的好坏， 对整台机器的精度，性能和寿命都有直接的影响。 件的工艺分析 零件类箱体的加工顺序均为先面后孔；先粗后精，先主后次的原则 ,并且在工序间要安排时效处理。箱体类零件一般结构复杂，加工面多，技术要求高，机械加工的劳动量大。因此，箱体零件的结构工艺性对于保证 加工质量，提高生产效率，降低生产成本都有着重要的意义。箱体孔的精度要求高，加工难度也较大。它的外表面有多个联接平面需要加工，支承孔系分布在前后端面上，为了更好的满足加工要求，特别加工出了四个定位平面为辅助基准，除支承孔外，在各联接面上还有一系列螺纹孔。本次加工是以三孔定位夹紧铣上盖接合面，再以接合面和两定位销加工其他部位，可以起到互补的作用，这样能使孔的加工提高稳定可靠的精基准，加工余量均匀。 定工艺方案的原则及注意问题 徐州工程学院毕业设计 - 3 - 、精加工分开原则 必须根据零件的生产批量、加工精度、技术要求进行全 面分析，按照经济地满足加工要求的原则，合理解决粗加工和精加工工序的安排。不要不分具体情况而一律粗、精加工分开或粗、精加工工序合并的做法。一般在大批大量的生产中，确定工艺流程宜粗、精工序分开进行，其优点是： (1)工件能得到较好的冷却，有利于减少热变形及内应力变形的影响，以稳定尺寸，对精度要求高的零件，更需如此安排； (2)可避免粗加工振动对加工精度、表面粗糙度的影响； (3)有利于精加工机床保持持久的精度； (4)使机床结构简单，便于维修、调整。 但是，粗、精加工工序分开，将使机床台数增多。当工件生产批量不 大时，由于机床负荷率低，则经济性不好。因此，在能够保证加工精度的情况下，有时也采取粗、精加工合并在同一台机床上进行的工艺方案，但必须采取措施，尽量减少由此而带来的不利影响。例如使大量切除余量和铸造黑皮的第一道工序与最后一道精加工工序不能同时进行。在工件需要两次安装时，应使粗、精加工工序所用夹具具有大小不同的夹紧力；若工件一次安装，也应使粗、精加工工序分别具有不同的夹紧力。 序集中与分散的原则 组合机床是基于工序集中的工艺原则发展起来的，即运用多种不同刀具，采用多面、多工位和复合刀具等方法，在一台 机床上对一个或几个零件完成复杂的工艺过程，从而有效地提高生产率，取得更好的技术经济效果。 但也应当看到，工序集中程度的提高也会带来下述一些问题： (1)工序过分集中会使机床结构复杂，刀具数量增加，机床大而笨重，调整使用不便，可靠性降低，反而影响生产率的提高； (2)工序过分集中导致切削负荷加大，往往由于工件刚性不足及变形等影响加工精度。 因此，提高工序集中程度时，应注意： 适当考虑单一工序。即把相同工艺内容的工序集中在同一台机床或同一工位上加工； 相互间有位置精度要求的工序应集中在同一台机床或同一工位上 加工； 大量的钻、镗工序最好分开，不要集中在同一个主轴箱完成。这是因为：钻孔与镗孔直径往往相差很大，主轴转速也就相差很大，导致主轴箱的传动链徐州工程学院毕业设计 - 4 - 复杂和设计困难。同时，大量钻孔会产生很大的轴向力，有可能使工件变形而影响镗孔精度；而且，精镗孔振动较大又会影响钻孔，甚至会造成小钻头的损坏或折断。另外，由于铰孔为低速大进给量切削，而镗孔为高速小进给量切削，所以二者也不宜放在同一主轴箱上
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