减速器工艺工装开题报告.doc

广东技术师范学院天河学院本科毕业设计开题报告课 题 名 称 减速器箱体工艺工装 系 别 机电工程系 学 生 姓 名 温佳彬 学 号 2008611743226专 业 机械设计制造及其自动化 指 导 老 师 董伟 2011年 12 月 30日- 11 -本科毕业设计开题报告系别机电工程系专业机械设计制造及其自动化班级本机制082姓名温佳彬学号2008611743226联系方目减速器箱体工艺工装一、 选题背景减速器是机械传动的重要组成部分，应用范围涉及国民经济的各个领域，是品种多、量大面广的通用部件之一。减速器在我国基本实现了专业化生产，标准化的程度也较高，目前已有数十种减速器制定为行业标准，少数制定为国家标准，为用户选用和专业化生产提供了良好条件，在产品设计如何从品种甚多性能各异的减速器中选用满足要求的减速器，是设计人员共同面对的技术问题。世界上制造技术强国都是非常重视工艺的，德国、日本、美国、英国、意大利等国制造工艺比较发达，产品质量上乘。产品质量是一个综合性的问题，与设计、工艺技术、工装设备、管理和人员素质等多个因素有关，但与工艺技术的关系最为密切。随着社会的进步和生活的水平提高，社会对产品多样性，低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量，更具特色符合各科各人要求样式和功能的产品的需求。据统计资料表明，一般中型机械制造厂花在箱体类零件的机械加工工时约占整个产品加工工时的15-20。箱体类的零件结构相对复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。因此，在生产之前，首先应该进行工艺设计，使加工工件的整个工艺过程都能实现科学操作。工艺的科学合理性，工艺的先进性，工艺的稳定性，工艺的规范性，将突破制造技术发展的关键。此外，机械制造本身离不开工艺装备的应用，工艺装备就是机械制造中所用到的刀具、工卡具、量具、模具、辅具等的总称。工装设计的水平衡量一个工厂技术能力的重要技术指标。因此，工装在机械加工起到了很重要的作用。二、课题设计2.1课题的内容根据任务书，分析课题对应减速器箱体设计图，结合所查找的资料信息。同时运用所学机械加工工艺学的基本知识，需完成以下几个方面内容：（1）查阅相关的资料，了解目前减速器行业的发展状况完成箱体的工艺与工装设计的开题报告，外文资料的翻译（2000字符以上）。（2）分析理解对应箱体设计图纸，对原图进行工艺性审查，修改不合理设计，难加工部位等并完成箱体零件的机械加工工艺新图纸。（3）查阅机械加工工艺相关资料，制定加工工艺路线，确定加工方案，选择机床刀具，分析计算切削用量等加工参数，完成机械加工工艺说明书。（4）根据说明书计算所得方法和数据，填写机械加工工艺规程卡片、机械加工工艺卡片、机械加工工序卡片，并绘制对应的工序简图。（5）对镗孔工序进行自由度分析，选择合理的定位基准和定位元件。确定装夹方案，计算夹紧力和定位误差。并完成机械加工工装说明书。（6）根据说明书计算所得方法和数据，确定镗孔夹具体的几何形状和尺寸精度，绘制夹具草图。再利用UG和AUTOCAD软件完成镗孔夹具的工序装配图和零件图。2.2课题的预期目的通过本次减速器箱体工艺工装毕业设计过程，预期达到以下目的：（1）考察我们机械加工工艺设计水平，检阅知识储备和动手实践能力。（2）培养我们的专业素养，强化创新意识，锻炼识图，分析计算，整合资料，制图等方面的能力，巩固旧知识，学习新知识。以此为我们走上社会打下基础。（3）联系实际，利用毕业设计的契机，设计有利于箱体工件的生产，提高机械加工的劳动生产率的工艺工装。（4）采用此方案，应有利于提高箱体工件的加工质量。（5）此方案，应为有利于降低生产成本的加工方法。（6）采用此方案，应使加工箱体零件的工人具有良好的工作条件，降低劳动强度。（7）该工艺工装设计方案应适用于普遍中小型机械加工企业的减速器箱体生产。2.3课题的意义箱体是减速器的基础零件，它把减速器有关部件的轴、套、齿轮等相关的零件连接成一个整体，并使之保持正确的相对位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。故箱体的加工质量，直接影响减速器的性能、精度和寿命。而机械加工工艺规程是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。机床夹具是机床上装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。使用夹具可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产等，因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。考虑到机械加工工艺安排及夹具的使用在减速器壳体的生产中直接影响到其加工质量和生产效率等，所以对减速器箱体的机械加工工艺及夹具设计的课题有着十分重要的意义。通过此次毕业设计，培养我们分析和解决机械加工技术相关问题的能力，使我们进一步掌握机制工艺规程制订和机床夹具设计的基本方法，并巩固、深化已学得的理论知识，深一步培养我们熟悉和运用设计图册、图表等技术资料的能力，训练我们识图、制图、运算及编制技术文件的基本技能，培养我们的独立工作能力。三、课题研究现状3.1国外研究现状国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。表1 国外各类减速器比较 型号功率（kw）减速比质量（kg）QI-4509331.51820ZSY-2509531.5540NGW-9288.131.5577SEW(德国)9028.61 1300NP-10010030400在国际市场上，规模较大、知名度较高的齿轮箱制造商包括德国的Flender、SEW、伦茨、诺德，意大利的邦飞利、布雷维尼、康迈尔，日本的住友，英国的戴维布朗，比利时的汉森，美国的福克等公司，他们占据了国际工业齿轮市场20%以上的市场份额。从工业齿轮产品的销售额来看，弗兰德公司约为10亿美元，SEW约为9亿美元，伦茨约2.5亿美元，邦飞利约2.4亿美元，布雷维尼约为2.4亿美元，福克公司约为2亿美元，住友、诺德、汉森分别约为1.6亿、1.4亿和1.2亿美元。从市场集中程度来看，工业齿轮行业集中度较低，前十大制造商市场份额合计约20%，第一大制造商Flender市场占有率仅为6.3%。国外的减速器行业有代表性的几大名牌产品和以其品牌命名的几大公司为：SEW公司、弗兰德公司、意大利的几个公司和日本的住友株式会社等。其近几年来上述的几家公司均登陆中国境内，在天津均设有其生产企业和基地，以此辐射全国的市场，他们利用了我国的廉价资源，看好中国机械工业近几年的落后现状和今后发展的市场前景，看好国内市场。它们作凭装备、术、资金和生产规模的优势同我国的企业展开了激烈的竞争，并在高档产品方面占据了优势。3.2国内研究现状国内减速机目前呈现出三国鼎立状态，主要浙江的温州、江苏的泰兴、山东淄博等地做为生产基地，而三地各自生产的产品都不相同，目前国内主要减速器厂家有瑞德森集团、通力、博能、泰隆、泰星等为主要代表。国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国内使用的大型减速器，多从国外（如丹麦、德国等）进口。我国传统的减速器生产方式是按照单台套设备要求进行设计与制造，由于零部件差异大、互换性能差，生产周期长，制造成本高，跟不上国际同类产品步伐，近几年取得的明显的进展，如重庆齿轮箱有限责任公司生产的MDH28型磨机边缘驱动传动装置，其最大功率已达7000KW，传动转矩达5000KN.m，总重46吨，生产的1700热连轧主传动齿轮箱子的最大模数为30，重量达180吨。由杭州前进齿轮箱有限公司生产的gwc70/76型1.2万吨及装箱船用齿轮箱，传动功率已达6250KW。由南京高精齿轮股份有限公司及重庆齿轮箱有限公司生产的里磨系列齿轮箱最大功率已达3800KW。由西安重型机械研究所、洛阳重重齿轮箱有限公司、荆州巨鲸传动机械有限公司等开发制造的重载行星齿轮箱系列产品在矿山、冶金、建材、煤炭及水电等行业也都得到了广泛应用，其中西安重型机械研究所开发的水泥行业辊压机悬挂系列行星齿轮箱的输入功率已达1250KW，用于铝造轧机的行星齿轮箱有限责任公司、杭州前进出论箱有限公司、西安重型机械研究所开发的风力发电增速箱系列产品也逐步取代进口产品，广泛应用于国内风电行业。在大型齿圈的制造方面，国内目前最2005-2008年我国减速器市场规模示意图大直径为9.936米，净重达80吨的齿圈已由中信重机制造完成，并用于武钢集团年产500万吨氧化球生产线，至此用于大型烧结机、磨机、回转窑的大型驱动装置以及用于转炉及烧结设备的大型柔性传动装置国内均可圈套供货，而无需再进口。四、课题设计方案4.1设计方案选型与分析方案一：（1）铸造灰铸铁毛坯。（2）预备热处理。（3）粗加工减速器上箱体中分面、上开口面、粗镗孔。（4）粗加工减速器下箱体中分面、底平面、粗镗孔。（5）中间热处理。（6）精加工减速器上箱体中分面、上开口面、精镗孔、钻扩铰孔。（7）精加工减速器下箱体中分面、底平面、精镗孔、钻扩铰孔。（8）最终热处理。方案二：（1）铸造灰铸铁毛坯。（2）预备热处理。（3）粗加工减速器上箱体中分面、上开口面、粗镗孔。（4）粗加工减速器下箱体中分面、底平面、粗镗孔。（5）中间热处理。（6）精加工减速器上箱体中分面、上开口面、钻扩铰非配合孔。（7）精加工减速器下箱体中分面、底平面、钻扩铰非配合孔。（8）钳工螺栓组合箱体。（9）精镗孔。（10）钻扩铰配合孔。（11）最终热处理。4.2方案的确定通过分析比较，最终选取方案二。相比之下，方案二有优点如下：（1）上下箱体精加工采用组合后进行，减少专用夹具的设计，降低成本和减少加工工序，经济性高。（2）上下箱体精加工采用组合后进行，避免基准不重合误差，加工精度高，配合度好，一次装夹加工，生产效率高。4.3方案的特点及创新本次课题工艺工装设计的特点有以下几点：（1）工艺简单，加工方便。（2）普遍采用组合机床及复合刀具，生产效率高。（3）采用上下箱体组合后精加工，配合精度高。（4）普遍采用专用夹具，对工人技术水平要求不高。五、设计主要步骤5.1零件的工艺设计（1）零件的工作环境、使用场合和主要作用分析。（2）零件的工艺性审查和分析。（3）箱体加工的主要问题和工艺过程设计所采取的相应措施。（4）确定主要加工面和技术要求。（5）毛坯的选择。（6）箱体加工定位基准的选择。（7）机床与工艺装备的选择。（8）加工阶段的划分和加工工艺路线的制定。（9）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定。（10）分析计算切削用量等加工参数。（11）编写机械加工工艺说明书。（12）填写工艺规程卡、工序卡、绘制工序简图。5.2镗孔专用夹具设计（1）镗孔工序的自由度分析。（2）定位基准的和定位元件的选择。（3）夹紧方式的确定。（4）夹紧元件及动力装置确定。（5）切削力的计算及夹紧力的分析。（6）夹具精度分析。（7）夹具设计及操作的简要说明。（8）编写机械加工工装说明书。5.3夹具模型的建立（1）利用UG软件的建模功能，建立工件上箱体的3D模型。（2）利用UG软件的建模功能，建立工件下箱体的3D模型。（3）利用UG软件的建模功能，建立夹具主体的3D模型。（4）利用UG软件的建模功能，建立夹紧装置的3D模型。（5）利用UG软件的建模功能，建立定位元件的3D模型。（6）利用UG软件的建模功能，建立辅助连接标准件的3D模型。（7）利用UG软件的装配功能，将夹具模型的零件组合成一个整体。（8）利用UG软件的装配功能，添加对应的工件，完成夹具的整体效果图。六、进度计划序号任务名称开始时间结束时间1选题第七学期第14周第七学期第15周2查阅中、外文献资料，外文资料翻译，确定系统设计方案2011-12-202011-12-273开题2011-12-272012-01-084进行毕业设计2012-02-272012-03-125中期检查2012-03-132012-04-026上交毕业设计正稿打印版及电子材料，毕业设计及设计说明书光盘，完成毕业答辩ppt2012-05-082012-05-147毕业答辩2012-05-212012-05-28七、参考文献1 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