二级减速箱体工艺工装设计【12张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

摘要
这次毕业设计我设计的课题是两级减速箱体工艺工装设计。该箱体零件结构复杂，体积小。为了提高生产效率，降低劳动强度，精镗镗轴轴承孔的组合和专用夹具设计。本设计说明书可分为三部分：
第一部分为机械加工工艺规程的编制，简要的分析了零件作用及其工艺情况对毛坯的制造、加工基准进行选择并制定工艺路线，确定机械加工余量，工序尺寸及切削用量等。
第二部分为组合镗床设计。设计的机床是单位组合机床进行单面加工。从工件的定位和夹紧可靠的方式，以确保准确性，选择卧式镗双面非刚性轴组合。并绘制了加工工序图，加工示意图和卧式单面组合镗床的尺寸联系图。
第三部分为专用夹具设计。夹具设计是本次设计的主要内容之一。我们需要对夹具进行误差分析，也要计算出夹紧力，确保可以加工。

关键词：箱体、加工工艺、夹具
 
Abstract
The Part of the process, in machining plays a very important part of the process, prepare to reasonable or unreasonable, it directly relates to the quality requirements could eventually parts, The design of fixture is big, it is the indispensable part in relation to improve the efficiency of the machining. So both in mechanical processing industry is crucial link. The graduation design, the topic is I design process and fixture enclosure reducer design. This case is complex, volume parts structure. In order to improve production efficiency and reduce labor intensity, I design a drill fixture. The design manual is divided into three parts:
The first part is divided into the machining process of the specified procedures, including process, contents and procedure, mechanical manufacturing process planning of the type and the procedure formats, introduced the principle and procedure. The choice of the locating datum, the process route in the selection of surface machining method, the method of processing, sequence arrangement has been introduced in detail.
The second part mainly introduces the process of parts processing, I choose the design is mainly for determination of casting billet, The timeliness, The preparation process route and the process of writing (card), whole process card technology in processing after inspection. In the process of calculation, and fixture design of mechanical concise manual of gb through alignment.  Under the limitation in the economic guarantee processing request.

Key words: box, processing technology, process,fixture

目  录
摘要 III
Abstract IV
目  录 V
1 绪论 1
1.1 本课题的研究内容和意义 1
1.2 国内外的发展概况 1
1.3本课题应达到的要求 3
2 设计产品和零件的介绍 5
2.1 产品介绍： 5
2.2 零件介绍: 5
2.2.1 零件功用： 5
2.2.2 结构特点： 6
2.2.3 零件装配： 6
3 模型的建立 7
3.1 模型的建立： 7
4 减速器箱体的工艺分析 9
4.1 零件的工艺分析 9
5零件工艺规程设计 10
5.1 确定毛坯的制造形式 10
5.1.1毛坯选择 10
5.1.2 铸件加工余量 10
5.2 定位基准的选择 10
5.2.1 粗基准选择 10
5.2.2 精基准选择 11
5.3 加工顺序的安排 11
5.3.1 选择箱盖的加工工艺 11
5.3.2 选择下箱体的加工工艺 12
5.3.3 选择减速器箱的加工工艺 12
5.4 机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定 13
5.5 工时计算 15
5.5.1 箱盖加工部分工时 15
5.5.2 下箱体加工部分工时 17
5.5.3 减速器箱 19
6 专用夹具设计 24
6.1 问题的提出 24
6.2 定位基准的选择 24
6.3 定位元件的设计 24
6.4 切削力及夹紧力计算 25
6.5 定位误差分析 26
6.6 夹具的精度要求 28
6.7 夹具使用注意事项、保养及维护 29
7 结论与展望 30
7.1 结论 30
7.2 不足之处及未来展望 30
7.2.1 不足之处 30
7.2.2 未来展望 31
致谢 32
参考文献 33

1 绪论
1.1 本课题的研究内容和意义
 机械是指机器与机构的总称。可以被称为机械的东西，就是可以帮助人们降低难度的工作或省力的工具设备，比方筷子，镊子，一把扫帚，和各种物品，它们是简单的机械。而复杂机械就是由两种或两种以上的简单机械构成。通常把这些比较复杂的机械叫做机器。通过结构和运动的每个主体和机械工程领域的观点，没有任何区别，都可以说是机械。
机械工程的基础源自自然科学和理论科学，同时间经验想结合之后，一起讨论和决定在设计、安装、开发、修理和制造绝大多数机器的实际和理论疑问时的一门科学。机械工程的重要任务是为国家重要部门和人名提供帮助。制造机械的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一[1]。
减速机在原动机和工作机或执行机构之间的速度和扭矩传输的作用，广泛利用现代机械减速。减速器是一个相对复杂的机械，其目的是降低速度，增加扭矩。两个减速机的一个重要分支，其外壳箱体是减速器的一个最重要的部分。因此，减速器箱的设计和生产质量决定减速器好坏的命运。本文研究的意义就是如何更加安全便利的将二级减速器的箱体设计生产组装出来。
本文的目的是如何通过所学的机械方面的专业知识，结合手头资料和团体合作，将二级减速器箱体在理论上设计生产出来。
本文的研究范围包括机械设计，机械制造装备设计，机械制图，模具设计与制造，AutoCAD的使用。
本文的技术要求是利用所学知识，将二级减速器箱体的工艺工装设计设计出来。

1.2 国内外的发展概况
中国是发展机械比较超前的一个国家，我国发展机械时间已近很久远了，并且也有很不错的成就。不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了极大的促进作用而且对世界技术文明的进步起到了重大的作用[2]。
我们通过机械工程学定义了机械的含义，他是最基本的概念，隶属机械工程学，中国人对于现代概念中的机械是来自日本，如下3个定义是机械在日本的定义（满足所说的3大定义的就是机械了）：
假定的机械力，其各部分的变形的对象的组合是困难的，这些对象中的每一个必须达到的，单一的，预定的移动。成的最有用的形式施加的能量，或转换为有效的机械功。
机械，也就是我们说的简单装置，可以为能源，力从一个地方到另一个，它可以改变对象结构的形状来创建一个新的目标，我们周围充斥了无数不同类型的机械，我们的学习的机械装置都是日常使用的，这是机械的一个系列。
从机械方面来说，机械工程机械的一个非常重要的基础地位。机械现代社会生产和服务的五个方面（即人，资金，能源，材料和机械）。当它涉及到工业社会，马克思说，尤其是大工业社会，工业社会，这是使用机械来创造机械的时候了。
基本上所有我们能基础到的东西，如电话、电视机、电冰箱，如灯具等与机器电梯组件，或者被列入通用机械，从生产的角度来看，各种机床，自动化设备，飞机，船舶，神五，神六等都不缺乏机械。更何况化工厂，发电厂，等所以，这是毫不夸张地说，如果有人说，农业是基础，机械是现代社会的基础，那么，是可以理解的，但在现代社会中，因为整个工业机械和工程基地，这是毫不夸张地认为这是一个大的社会支柱。
机械现代社会生产和服务的五个方面（即人，资金，能源，材料和机械），任何现代工业和机械工程等领域是必要的，在我们的平时生活中，各种极其的使用也越来越频繁，如摩托车，台灯，照相机，洗碗机，发电机，电梯，洗衣机，卡车，吊扇，等。
机械工程的基础源自自然科学和理论科学，同时间经验想结合之后，一起讨论和决定在设计、安装、开发、修理和制造绝大多数机器的实际和理论疑问时的一门科学。
在所有的设计生产的地方的发展均需要和他一样水平的机械制造技术，均要求我们拿出对应的机械出来。所有的机械的发展，该项目将导致新技术和新产业的兴起与成长。比如一些大型的动力机械的成功制造导致的电力系统的建立；内燃机的发明导致的铁路工程和铁路事业的兴起；其中关于火箭推进器和火箭外壳的进步，都造成了国家的航天工业的大步提升；高压设备的发展已经导致了许多新的合成化学工程成功的制造出了新的化合物等。
机械工程就像这样，从各方的需求出发，不断顶着各方需求的各种压力，不断向前发展，与此同时，他又不断从各方面的发展与创新中汲取自己所需的东西，巩固自身。机械专业的知识和机械工程的服务区域是非常大的，只要是选择机械的、工具的，还有生产和能源专业，都要靠来自机械工程的支持。总的说来，现在的机械工程有五个服务的方向：第一个是创造和制造能量转换机械，第二个是创造和制造可以拿来生产的机械，第三个是创造和制造可以提供服务的机械，第四个是创造和制造适合生活中人们需要的机械第五个是创造和制造国家需要的武器。
不管是为哪方面提供服务，机械工程所需要提供的工作都基本上一样的，概括有：
工程基础理论的提出和发展。比方说，力和运动的工程力学和流体力学研究；金属和非金属材料的性能，以及工程材料科学的研究应用上的热量，传递和转换的热力学；研究各种独立的功能组件的工作原理的机械结构，机械设计和计算原理和机械零件科学金属及非金属成形和金属加工技术和非金属技术等的研究。机械新产品的研究，设计和开发，并不断改进现有产品和新一代机械机械产品，以满足当前和未来的需求。机械生产，包括：生产设施的规划和实现生产计划的开发和生产调度，编制和实施制造过程的设计和制造工具，模具；确定配额的工作和材料定额，组织加工，装配，测试和包装船舶产品质量进行有效的控制。
机械制造行业也进行这各自理念的创作。机械通常有许多自己独特的形状，加工过程中的精密零件组装复杂的产品。单件，小批量的生产量，也有批次，数量众多，直到批量生产。各行业和个人，家庭的销售目标。和销售的社会经济条件的影响下大幅波动，可能会出现。所以，机械制造行业的管理和经营特别复杂的企业生产管理，规划和管理的研究，主要集中在机械行业开始。机械产品中的应用。这包括挑选，订购，检查，安装，试验，工作，护理，维修和整改全新的机器或者是二手机器，确保我们的机械能够长期经济的使用。机械制造过程中，特别是在使用了对环境的污染，和过度消耗天然资源的问题，及处理措施。这是一个现代化的工程机械特别重要的任务，以及其日益增长的重要性。
十九世纪的时候，人们对机械工程的认知还是很有限非常有限的，在欧洲的大学院校里它只是土木工程里的一个分支，19世纪中叶往后才开始渐渐变成一个比较单独的科目的。直到1900年以后，伴随着机械制造技术和人们经验及知识总量的提高，机械工程慢慢开始出现了分支，渐渐的分化出了各种专业化的分支科目。这类慢慢分化的情况在二十世纪中叶，就在第二战的结束前后期间到达了顶峰。
因为机械工程总体的知识量已经远远的超出了个人能够理解的范围，所以一些专业人员的出现时必然的。不过夸张的专业化带来了专业限制，知识面狭窄，不能够从全局的方面统筹和调度全局，而且减小了人们交流知识的范围，阻挡了新鲜事物的发掘和发展进度，并且这也让机械工程这门专业对外界的变化不够敏感。各类专业人员各自掌握的知识面又十分狭窄，思考专业问题也过于偏颇，在合作的时候不够配合，这样不适合交流提高。因此从二十世纪中后期之后，逐渐演化出了整合的形式。人们开始更注重基础知识，拓展专业的领域，整合了过度分化的专业。整合到分支到再整合，这也是学术发展和社会进步的必须过程。各种不同分支的专家汇聚不同的知识在一起，而且有各自拥有深厚的基础知识、理解能力和专业知识，这样才能够推动学术的发展。整合与专一是不同层次的。这在机械工程这门学科内部也有着体现；在工程技术学科中一样有着整合和专一的问题。在人们的所有认知中，包含自然科学、社会科学与工程技术，也包含更进一步的、更加全面的整合与专一知识。
所以总结来看，按照实际上我们需要的药酒来说，我们现在所具备的技术一般都达不到我们心里预期的要求。因此，后改多为数控技术，自动化技术和系统化。主要体现其效率高，精度高，可靠性高，专业化程度深。这需要高科技人才，在这方面，因为我们现在已经充分学习了。所以我们在今后的工作中学习，在这些领域学到更多的知识，不断充实自己，使自己的综合能力不断提高，从而跟上技术发展的步伐。

1.3本课题应达到的要求
说明本课题的指导思想；阐述本课题应解决的主要问题。
1．指导思想：
（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）编写设计说明书一份；
（5）收集和研究原始资料，为夹具结构设计做好技术准备。
（6）初步拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图，进行必要的理论计算和分析。选择最佳的夹具结构方案，确定夹具精度和夹具总图尺寸、公差配合与技术要求。
（7） 绘制夹具总图和主要非标准件零件图，编写设计说明书。
（8）编制夹具特殊使用维护、操作、制造方面的说明或技术要求。
2．主要问题：
（1）应保证零件的加工质量，达到设计图纸的技术要求；
（2）在保证加工质量的前提下，尽可能提高生产效率；
（3）要尽量减轻工人劳动强度，必须考虑生产安全、工业卫生等措施；
（4）在立足本企业的生产条件基础上，尽可能采用国内外新技术、新工艺、新装备；
（5）工艺规程应正确、完整、简洁、清晰；
（6）工艺规程应满足规范化、标准化要求；
（7）夹具设计保证工件的加工精度；
（8）提高生产效率；
（9）工艺性要好；
（10）使用性要好；
（11）经济性要好。

                   2 设计产品和零件的介绍 
2.1 产品介绍：
 减速器（如图1）是一种闭式传动装置，他独立于原动机与工作机之外，它可以被拿来减小速度，也可以拿来加大扭矩。减速器在能够在工作机和匹配执行机构之间进行调解速度的功能使他被广泛的使用。常见的减速器可以划分成一般和特殊的减速机，在设计，制造和使用中都拥有自己的不同之处。
               
                                    图2.1 二级圆柱减速器
2.2 零件介绍:
2.2.1 零件功用：
   箱体（如图2）是减速器的重要组成部分。是传动部件的底座，应有足够的强度和刚性。              
                                图2.2 二级减速器箱体
     箱体从整个齿轮组件的支持和作用的连接，其中的各个部分连接在一起，支撑轴，以确保正确的安装在驱动轴的齿轮箱，传输部件的基本应具有足够的强度和刚度。因此，在传动箱的加工质量优点，将直接影响到所述齿轮轴的其它部分的位置精度，而且也将影响齿轮单元的寿命和性能的。
2.2.2 结构特点：
   而我们所常见的减速器的箱体其实是一个比较经典的箱体结构，它又有比较复杂的结构，其中他内外薄都比较壁，而一般的箱体都加入了许多的加强肋。有高精确度的多个平面上，轴承孔，孔等，需要进行处理，应减少刚度，易热，易变形震动的种种问题。
2.2.3 零件装配：
   一般的箱体都会使用灰铸铁来制造，灰铸铁拥有很不错的铸造性能和减振性能。有如此重负荷或冲击负荷减速也将能够使用铸钢外壳。为了方便的轴件，所需要的水平，使分割的框中，然后沿该轴的安装和拆卸。我们需要使用螺栓将上下箱体连接到一起。在轴承座旁边的凸台，它也需要拥有一定的支撑力，这样可以比较合理的放置螺栓，而且我们也需要给予一定的空间来使我们能够方便的使用扳手。虽然轴承螺栓也应尽可能靠近的轴承孔。为了确保足够的刚性的情况下，我们需要孔周围，以增加轴承支撑肋。以确保齿轮单元，设置在基座壳体，并尽量减少加工区域的基面的稳定性，机柜底座的完整的平面一般不采用。
     在加工的过程当中，其端部的轴承孔与主处理面相对的，螺纹孔，销孔等的制作都关乎变速箱的质量。因此，处理的主要问题是保证准确度和孔的位置精度，孔和平面之间的关系处理得当。