前端齿轮罩盖工艺工装设计【9张CAD图/18200字】【优秀机械毕业设计论文】
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前端
齿轮
工艺
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优秀
优良
机械
毕业设计
论文
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份。46页。18200字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
计划周记进度检查表一份。
图纸共9张，如下所示
A1-铣夹具体.dwg
A1-铣床夹具装配总图.dwg
A1-镗夹具装配图.dwg
A2-前端齿轮罩盖毛坯图.dwg
A2-前端齿轮罩盖零件图.dwg
A2-镗模底座.dwg
A3-镗夹具体.dwg
A4-心轴.dwg
A4-铣夹具定位心轴.dwg
- 内容简介：
-
编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相关资料 题目： 前端齿轮 罩盖 工艺工装设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923805 学生姓名： 范子星 指导教师： 鲍虹苏 （职称 ： 高工 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（ 论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开题报告 题目： 前端齿轮罩盖工艺工装设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923805 学生姓名： 范子星 指导教师： 鲍虹苏 （职称： 高工 ） （职称： ） 2012年 11月 25日 课题来源 :生产实践需求 （ 1）课题科学意义 前端齿轮罩盖对防止机器工作环境中的杂物进入到机器里对其中机构的保护非常重要，比如在一个杂志很多的环境下工作，我们的齿轮如果没有罩盖的保护，会吸上很多杂物，齿轮就无法正常运转，从而影响我们的工业生产。另外，特别重要的是：在机械运转的过程中，如果有零件飞出或出现异常，会造成对工作者的安全威胁，罩盖可以很大程度上保护工作者！人们意识到这个问题，所以坚持不懈地，希望做出既能满足性 能要求，又能达到外形尺寸美观的前端齿轮罩盖！ 本课题中外形要求精度中等，所以加工工序不多。 （ 2） 前端齿轮罩盖 的研究状况及其发展前景 前端齿轮罩盖是薄壁类零件，而且外形不规则，在机床上加工最大的困难就是：设计出准确可装卸的夹具来夹紧定位，由于外形复杂，所以增加了夹具设计的难度。 但是随着我们液压系统的越来越多的使用，我们可以免去很多工作，可以利用其自动控制快速夹紧定位，不过存在的问题还是很多的，比如你这个工件在不同的机床上加工，它的受力也就不一样，同时也会影响夹具的 。我们这里其中一个是在镗床上设计 的夹具， 采用的是比较通用的一面两 銷定位夹紧的方法 研究内容 熟悉 前端齿轮罩盖是怎样性质的零件，它的作用和使用在哪些地方以及重要的性能指标 ； 熟练 分析零件的三视图，并且能够比较准确地说出各部位存在的理由，有没有可以替代的其他零件，更利于生产 ； 熟练掌握 各类机床的工作原理，及工作特点，需要注意哪些方面 ； 掌握 铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具等，知道各种夹具的用途和重要组成部分，会分析和设计并且能够对同类产品可以很快地分析 ； 能够熟练使用 三维软件，包括 三维 够比较准确和快速 地画出我们想要的产品，达到可以测绘的水准 ； 熟练使用 各类图书手册，机械类许多手册内容较多，要学会有效地查阅，对各种知识网站资源的获取方法要比较了解，便于以后的学习工作 。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 （ 1）实验方案 到工厂参观，我们这个零件必然要使用铣床和镗床，钻床，先到机床厂看师傅是怎样加工零件的，结合课本深入了解这三类机床的工作原理和工作特性，向工厂的老师傅请教一般零件的加工流程，再结合自己的零件，思考怎样安排一个合理的加工顺序是最有工作效率的。 （ 2）研究方法 仔细研究零件的 尺寸特性，根据尺寸计算出各种性能，并且进行比较，最终得出比较适宜的尺寸。 在 老师的带领下对工厂进行参观学习，了解一个零件的加工流程，使自己在设计的时候能够有迹可循，有东西可以参照模仿。 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 10 月 12 日 12 月 25 日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2013 年 1 月 11 日 3 月 5 日：填写毕业实习报告。 2013 年 3 月 8 日 3 月 14 日：按照要求修改毕业设计开题报告。 2013 年 3 月 15 日 3 月 21 日 ：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。 2013 年 3 月 22 日 4 月 11 日： 前端齿轮罩盖的零件设计与分析 2013 年 4 月 12 日 4 月 25 日： 前端齿轮罩盖的夹具设计与分析 。 2013 年 4 月 26 日 5 月 25 日：毕业论文撰写和修改工作。 预期成果： 熟悉并且了解前端齿轮罩盖的工艺过程，每一步加工的切削三要素都要计算出来，能够联系实际应用，对零件的尺寸和工艺性能进行分析，得到进一步地改善，了解各类夹具的特点和使用方法，能够自己独立设计完成一个新的零件的夹具设计！ 特色或创新之处 使用 立三维模型，比较直观地看清零件的组成部件，便于夹具的设计和计算。 计算每一步工序的切削速度，机床转速，进给量，还有切削深度，逻辑清晰，计算清楚明了，便于阅读。 已具备的条件和尚需解决的问题 实验方案思路已经非常明确， 借了几本机械工艺手册，零件夹具方面的书籍，便于查阅答疑。 对各类机床上的夹具还不够了解，需要联系实际，加强这方面的认识，对所学机械原理的很多公式需要加强记忆。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 英语翻译 s in is of if on to is of at of is to of to s to “ to of o., “It to a at To a 5m or is to a or to on of in a a its to an on s to or on s be if a 120 a a a 140 “re s o an of a if a P (to “If ve a of “t to He to a s is a as a is an s of on of “on a on of to he s to on of is on a to a “Were it in “I a a in he he do it a at a s on NC a as (is 5,000 s “We at he In to a is to to to of If of a is “If he to he a “a of is He up it as a to a to If t in be is a to to is to a in He “a a be of be he up be is on of on D in as is to as as in to s is a a t be a “to t be t or a be to a up a of go its to on as t on s “to I to of it we t of is to be in to be in a is of “0 He he is of s it .5 .6 “It t to if re a DM is of a is as a or is “We to as as “at a a He in as s a a to of DM as (11m) s DM 0 at a to in of is a DM a a as as a or as it is DM is a to to “Its a to we do DM C He DM is to a at up ,000 is a it is “Its it 4 on a a to as 0m in a 10a 1m in s is up be up 0m of s is at a 100 as is “t he “Weve s $20,000 in a We do a is an is in x o., a s of is a at 32 in in a 0 00 of “It to “of to of In a to To s ne a is a to it on in “ s 微孔的加工方法 正如宏观加工一样，在微观加工中孔的加工也许也是最常用的加工之一。孔的加工方法有很多种，每一种都有其优点和缺陷，这主要取决于孔的直径、深度、工件材料和设备要求。这篇文章主要介绍了内冷却钻头钻孔、无冷却钻孔、插铣、电火花以及激光加工微孔的几种方法。 易于孔加工的操作 无论孔有多大，在加工时将冷却液导入到刀尖，这都有助于排屑并能降低刀具和工件表面产生的摩擦热。尤其是在加工深细孔时，有无冷却对加工的影响更大，因为深细孔加工的刀具比较脆弱，再加上刀具对切屑的二次切削和切屑的堆积会积累大量的热，而热量是 碳化物刀具的主要“天敌”，它会加快刀具的失效速度。 当使用外冷却液时，刀具本身会阻止切削液进入切削加工位置。“也就是到 3的直径深度后切削液就会很难流入到刀尖。” 副哈维工具有限公的副总工程师杰夫戴维斯说，“这时，就应该选用带有内冷的钻头。” 为了防止这些冷却液通口被杂物堵塞，戴维斯还推荐在钻头上加一 5 m 孔径或更加精密的冷却液滤清器。 另外，他还推荐在加工孔时有必要在工件的上方先加工一个定心或导向孔，以防止刀具偏斜，并有助于保证所加工孔的垂直度。当选用定心钻时，应使选择的定心钻刀尖上的坡口角小于等于其 后内冷钻的破口角。定心钻的直径还要稍微大一些。例如，如果定心钻的坡口角为 120，内冷却钻头的坡口角为 140，并且定心钻的直径小于内冷却钻的直径，“在加工时内冷却钻的拐角处会与定心孔干涉而容易脱落，”戴维斯说，“这将导致钻头损坏。” 润滑及冷却 为了更加有助于排屑，戴维斯推荐在金属加工中用油基金属切削液代替水基冷却液，因为油具有较高的润滑效果。但是如果车间更加青睐于使用水基冷却液，液体中应该包括 压）添加剂，增加润滑和减少发泡。“如果产生很多泡沫，”戴维斯说，“切屑就不会按着预定的方式排出。” 他还 补充到，另一种提高润滑并且提高刀具寿命方法是刀具涂层，例如氮铝化钛（ 钻削像不锈钢这样的难加工金属材料时，带有 威斯康星州简斯维尔微型刀具公司的总经理大卫伯顿，对微加工刀具的小批量涂层有不同的看法，他说：“对直径小于 寸的刀具涂层，会对从刀具的加工质量到刀具的寿命等每一加工方面都产生消极影响”。因为小刀具的涂层不能够做得足够薄，这样涂层就会改变刀具的前角和后角，从而不利于加工。 不过，更薄涂层的开发正在继续，伯顿表示 ，现在微型刀具公司除了生产销售微型铣刀、刨刀和微型钻头外，还在和其他公司合作致力于开发一种亚细微涂层。伯顿说：“我们计划这种图层刀具会在六个月到一年的时间内上市。” 微型钻公司的产品主要是用于电路板加工的钻头，但也可用于有效的切削金属。所有的刀具都没带有内冷能力。“我有一个客户想要在不锈钢上面钻一个 寸的孔，他当时非常惊讶这能用一把加工电路板的钻头完成。”伯顿还补充说，“采用啄式进给并选择高的主轴速度可以提高钻头的效率。” 微加工刀具要使用多高的转速，这主要依赖于车间所使用的数控机床和刀具的直径， 所需的转速随刀具直径的增加而加快（注：切削速度公式为 具直径 主轴转速）。 虽然相对较低，但伯顿的客户也成功地应用过每分钟 5000 转的加工速度。伯顿说：“我们建议我们的用户找到一个震动最小的最高转速 最佳加工速度。” 为了减少震动，在用小的切削力通过刀具的前倾面去除适当的金属时，应使渗入到工件中的切削载荷连续而充足，如果钻头承受的切削载荷太轻，刀具前倾面的磨损速度就会加快，刀具变钝，从而影响刀具的使用寿命。这在加工细孔时应更加注意。 “ 用户们常常使用较轻的切削载荷来延长刀具的使用寿命 ， ” 伯顿说， “这恰恰会加快切削刃的磨损，并在刀刃宽出切屑的位置形成圆弧，刀具会变得像磨削工具一样把材料强行除掉，只能成为报废刀。 ”伯顿认为，直径大于 寸的刀具切削抗力小于 ，切削力抗力就已经太小了，即使刀具不会断裂，过早的摩擦也会导致刀具寿命缩短。 太多的跳动也可能是破坏性的，但是影响有多少还值得商榷。伯顿指出，以建立室内最坏情况下的铣削场景，还将能够加工 寸宽的槽，“这迟早会实现的”。 他还补充：“你还可以试想一下 具将会立即破坏，因为刀具的一个排屑槽会承受所有的载荷，然后排屑槽的后面就会破坏。” 他还指出，在钻孔时，小于 寸的偏差是可接受的，因为当钻头深入孔内时，钻头末端的切削刃在外圆柱非加工表面的引导下会继续切削。偏差的最小值随着深度和直径比值的增加而迅速减少，这是因为当钻头越深入工件，排屑槽的吸震能力越差。最后强烈的跳动导致刀柄绕着刀具的轴线转动，而刀尖还仍然保持稳定，从而产生使刀具最终断裂的集中应力。 插铣 虽然通常没有直径小于 寸的标准微型钻头，但可以用微型端铣刀来“冲”孔。“每当人们想加工一个小于 寸的孔时，他们可以选用端铣刀，效果也不错。”伯顿说到。但是这样加工的孔不能太深，因为刀具体不长，没有大的深度直径比率。因此一把直径为 同样直径的钻头可以加工得更深，因为钻头的设计使载荷全部作用在刀尖上，进而传到刀柄上被吸收。 市面上能提供最小 5微米（ 端铣刀，但是并没有大量销售。“当人们想买这样的刀具时，我非常严肃的试着说 服他们不要买，因为我们不喜欢制作这样的刀具。”伯顿说到。这种刀具的主要问题是，不但这种刀具的硬质合金齿处于亚细微尺寸，而且当一把刀有多个齿时，每个齿的尺寸还要保持一致。伯顿道：“一把直径 5微米的端铣刀在其基体上就夹持大约 10个刀齿。” 他还补充说，他曾经看到过带有 是商业上能提供齿的尺寸的一半，但它还包括 如果齿的尺寸不统一，小齿是发挥不出作用的”。 坠电火花加工 应用坠电火花的电火花加工是另一种微孔加工方式。这不同于将放电导线穿过工件的电火花加 工方式，应用坠电火花加工的微孔更加精密和精确，但同时花费也会很高。 坠电火花加工深细孔时，要用一个导电管作为电极。加工小而浅的孔时，需要用到一根导线或棒，“我们尽量用导管做电极，”位于密歇根州的牧野公司总经理 管的排渣孔能使加工的孔有大的深度直径比，并能够在加工中将孔底的熔渣排除孔外。他又补充道“但是另一方面，没人能制出小于一定直径的导管。”一些供应商能提供直径小于 寸的导管可以加工出 现在 11微米）的微孔，这种设备主要用于孔的精加工。最近，在日本这种机床的开发人员用两分钟加工了八个这样的孔，并用四十秒穿透了 寸厚的碳化钨板。加工电极为一个银钨合金棒，由于电火花加工中在电极和工件间存在放电间隙，所以，所加工孔的直径会比电极直径大 另一种坠电电火花加工微型孔机床是三菱 床，它用精加工孔的钻模附件来装卡和引导精制导线来腐蚀金属。伊利诺伊州的 这是一种标准的电火花加工，但是借助于安装在机器上的附件 ，我们同样可以加工细孔。”他还补充说在电火花加工中用 2000转 /分的转速旋转的导线可以加工小于 钨电极电火花加工 电火花加工是一种典型的慢加工，加工微孔时这表现得也很明显。“电火花加工非常慢，并且随着加工精度的增加而减慢” 司是一个 位于犹他州，主要生产 24 伏低压电火花加工设备和基于精密电火花加工的公司） 的总裁迪恩约根森说。 钨电极的生产是应用反极性接法，经机械加工、研磨加工使之直径达到 10 微米、粗糙度为 用 10 微米的电 极能加工 1 微米的孔，并能加工盲孔。用于加工最小孔的最大工件厚度为 工 50 微米直径的孔时工件的厚度能达到 车间里的多数精细加工为 100 美元 /时，包括特殊金属的电火花加工，如： X 射线加工金和铂、光加工不锈钢、阴极射线加工钽和钨。约根森说道，电火花加工还适合加工半导体材料，如聚晶金刚石。 光加工 除了硬质合金和钨电极外，光也是一个不错的微孔加工的“刀具”材料。虽然大多数用来钻孔的激光都是处于红外光谱范围，但是据宾尼法尼亚州的 o., 司的激光 技术主管兰迪吉尔摩介绍，他们采用是绿色光柱的超脉冲技术。不像其他种类的微加工光束，超脉冲是一种纳秒级激光，它绿色光束的波长为 532 纳米。这种技术产生的激光一对脉冲时间为 4 到 5 纳秒，每对脉冲的间隔为50到 100纳秒。这种技术的加工方式成倍的提高了加工效率。“与其他激光加工相比，这种技术大大的提高了金属去除率”吉尔摩说：“由于这种激光脉冲短，所以很大程度上减少了对工件材料的热损伤” 另外，这种技术加工的孔还带有一个负的锥度，就是入口直径小于出口直径，这有利于燃料的流动。 为了加强这技术的竞争力， 司研发了一种专利材料，将这种材料注入中空的部件体内，可以防止光柱对所加工孔以下壁体的烧伤。光加工之后，可以将这种材料完全清理掉 。 根据其应用的不同，机械钻削加工、插铣、电火花加工和光加工在微孔加工中都占有一席之地。牧野公司的 “用户也比较向往有更多的微孔加工方法供其选择”。 周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注11月 12日 2月 2日教师下达毕业设计任务，学生初步阅读资料，完成毕业设计开题报告。按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书对课题了解不清楚，由老师的讲解，清楚的知道自己的任务，并根据模板修改格式4012年 12月 3日 月 20日 指导专业实训 机械制造工艺及夹具设计课程设计 对夹具的认知不够，老师进行了相应的指导11月 21日 日 指导毕业实习 了解制氮机的特点，在熟悉的基础上做机械绘图 之前没有接触过这类产品，要向工厂的工程师多请教13 2013年 3月 4日 日 完成零件平面图，确定工艺总体方案 完成零件的平面设计 零件图有些看不懂，通过同学的帮助，了解了零件是什么样的14 2013年 3月 11日 5日 完成工艺规程设计 根据加工工艺过程，完成每个工序所需的计算 要计算切削用量及基本工时，通过查阅书籍资料15 2013年 3月 18日 2日 完成镗夹具的全部零部件及总装图 完成镗95孔的夹具零件图及装配图 不知道线型的标准，尺寸标注的规格，通过向老师请教才弄懂16 2013年 3月 25日 9日 完成铣夹具的全部零部件及总装配图 完成铣罩盖上端面的夹具设计 标准件的尺寸及选用，通过图书馆的书籍查阅17 2013年 4月 1日 日 完成夹具的全部零部件及总装图 完成前段齿轮罩盖的夹具总装图 我所用的是较方便18 2013年 4月 8日 2日 完成夹具说明书和开题报告内各项任务，及相关文件的撰写 开始撰写说明书，完成中英文摘要及英文翻译 对论文的思路和摘要的内容不明确，通过老师的指导解决存档编码：无锡太湖学院 2013 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别：信机系 班级：机械 97 学生姓名：范子星 课题（设计）名称： 前端齿轮罩盖工艺工装设计 开始日期： 2012年 11月 12日周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注19 2013年 4月 15日 9日 完成夹具说明书和开题报告内各项任务，及相关文件的撰写 完成说明书 对论文的思路和摘要的内容不明确，通过老师的指导解决20 2013年 4月 22日 6日 详细审阅设计计算、说明书及图纸并修改 按学校毕业设计论文格式要求，再次检查论文及图纸并修改 各个部分的格式要求，通过学校给的格式模板解决21 2013年 4月 29日 日 递交初稿 按学校毕业设计论文装订要求，进行所有材料的整理 在三线表里的中间一横不知道怎么弄出来，在反复修改后，成功制成。22 2013年 5月 6日 0日 完善修改论文 按学校毕业设计论文装订要求，进行所有材料的整理 结论与展望是针对这次设计的工作总结而不是思想总结。23 2013年 5月 13日 7日 补充论文及图纸文件 按学校毕业设计论文装订要求，进行所有材料的整理 资料顺序不对，需对照要求核查，进行装订24 2013年 5月 20日 5日 递交论文，准备答辩材料 梳理论文知识，准备答辩 论文中相关知识有遗忘，需进行全面论文知识的复习252627说明： 1、 “工作计划、进度 ”、 “指导教师意见并签字 ”由指导教师填写， “每周主要完成内容 ”， “存在问题、改进方法 ”由学生填写。2、本表由各系妥善归档，保存备查。编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 前端齿轮罩盖工艺工装设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923805 学生姓名： 范子星 指导教师： 鲍虹苏 （ 职称 :高 工 ） 2013 年 5 月 25 日 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 前端齿轮罩盖工艺工装设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 97 学 号： 0923805 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 前端齿轮罩盖工艺工装设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 课题来源为无锡某机械有限公司 。 该课题主要是为了培养学生开发、设计和创新 机械产品的能力，要求学生能够结合常规机床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工中所需要的三维造型、机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的零件三维造型、机械理论设计与方法、机械加工工艺及装备等知识，对零件的机械加工工艺路线进行编制、工装夹具进行改进设计，从而实现金属加工机床切削加工所需要工装的半自动控制。 在设计专用夹具装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1、完成前段齿轮罩盖毛坯图； 2、完成前段齿轮罩盖零件图； 3、完成机械加工工艺过程卡； 5、完成夹具设计装配图； 、完成夹具设计零件图； 7、完成课程设计说明书； 四、接受任务学生： 机械 97 班 姓名 范子星 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 要 齿轮罩盖 目前是一种普遍的机械装置，应用于大批量生产领域，具有相当 大的作用，主要是起到对产品的一个保护作用，可以避免杂质进入机械，也对操作者的安全有极大的保护，所以罩盖的设计要求还是很高的！ 本文就是社会生 产的实际需要提出的设计题目， 罩盖的设计是要根据你所要配置的机械设备的尺寸，这里加工的前端齿轮罩盖外形不是规整的，我们通过数控铣床还是比较容易加工的，在编程的过程中弧形指令用的多一点。加工小孔只需要选择对应的麻花钻，有的需要攻丝，大孔我们需要在镗床上进行加工！ 本文在夹具设计上还是费了时间的，由于我们的零件是薄壁零件，外形不规则，所以增加了夹具设计的难度，我们第一个 选择的是通过一个大孔的夹紧定位，采用的一面俩銷，这也是常用的定位 方式，由于我们粗糙度要求不高，这样的定位可以满足我们的加工 。 一套夹具是不能够很好的加工的，所以我们还做了一副铣 床上 的第二副夹具，便于加工出更精准的零件！ 最后希望此次设计的夹具 能达到预期的设计要求，并能在实际的应用中取得良好的效果。 关键词： 铣床；镗床；钻孔；夹具； is a of in a of It it So of is is to by of of is to to of of is we to NC In of a to to we on on As a of it So of We is a of is a of to is So its A of is to so we its to of in V 目 录 摘 要 . . 绪论 . 1 课题的研究内容和意义 . 1 内外的发展概况 . 1 课题应达到的要求 . 1 2 分析零件 . 3 件作用 . 3 件结构分析 . 3 件技术要求分析 . 3 件的三维造型 . 4 3 确定毛坯零件类型 . 7 坯选择 . 7 件加工余量 . 7 4 拟定工艺路线 . 8 件表面孔加工方法 . 8 序的合理组合 . 8 工顺序的选择 . 8 定工艺路线 . 8 艺路线一 . 8 艺路线二 . 9 终工艺路线三 . 10 5 选择定位基准 . 11 基准选择 . 11 基准选择 . 11 6确定机械加工余量，工序尺寸 . 12 工序加工余量 . 12 定各工序加工余量和基本工时 . 13 7夹具设计 . 26 夹具设计 . 26 夹具的选择与设计 . 27 7. 紧机构定位方案的选择 . 28 紧机 构方案的选择 . 29 具体的设计 . 30 对刀装置 . 30 具操作简介 . 30 夹具设计 . 30 夹具体的选择与设计 . 30 7. 紧机构定位方案的选择 . 31 7. 紧机构夹紧结构的分析 . 31 夹具定位基准的选择以及误差的计算 . 32 8 结论与展望 . 33 论 . 33 足之处及未来展望 . 33 致 谢 . 34 参考文献 . 35 附录 . 36 前端齿轮罩盖工艺工装设计 1 1 绪论 究内容 和 意义 前端齿轮罩盖的主要作用是防止机器工作环境中的杂物进入到机器里对其中的机构，如对齿轮造成影响甚至损坏零部件，因此齿轮罩盖可以有效保 护机器内部的零件。另外罩盖将机器封闭起来，可以保证操作者的安全 ,所以齿轮罩盖的研究是很有必要的。 另外 毕业设 计对我四年的大学生活学习也是一次总结 。通过本次毕业设计，应使学生在下述各方面得到锻炼： 1、 进一步培养学生的识图，制图，运算和编写技术文件等基本技能。 2、 熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关课程中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。 3、 能够根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构 设计能力。 4、 能比较熟练的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等。 5、 培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题。 由于前端齿轮罩盖属于薄壁类零件，外形不规则，所以要加工出既符合技术要求又能做到外形美观，国内外最大的问题就是如何夹紧定位，也就是设计出优秀的夹具是关键。当今世界正在发生的深刻变化，对制造业产生了深刻的影响，制造过程和制造工艺也有了新的内涵。传统制造业不断吸收机械、信息、材料等方面的最新成果， 并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程。 21世纪的制 造业呈现出高技术化、信息化、绿色化、极端化、服务增值等特点和趋 。 随着机械大生产的突飞猛进，各类机床性能的不断提高，加工罩盖也变得简单许多。我们主要用到的就是铣床和钻床，铣床加工上我们可以利用 所有的走到路线，用电脑可识别的语言输入进去，大大减少了工人的计算和装卸搬运，提高了生产效率。所以，与五六十年代比较，我们加工容易，使用也比较广泛，我相信随着自动化和计算机的发展，我们的生产效率会越来越高！ 达到 的要求 本次设计的题目是“前端齿轮罩盖工艺工装设 计”加工主要包括：铸造、铣削、钻孔、镗孔、开槽。另外我们需要做 2套夹具来方便加工， 一套是镗床夹具用来加工 95的孔，精度要求较高。第二副夹具是铣床夹具，加工前端齿轮罩盖的上端面。 机械制造工艺学课程设计是在我们大学基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们进行课程设计之前对所学课程的一深入的综合性的连接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我的大学学习生活中占有十分重要的地位。这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论，并结合生产实习中学到 的实践知识，独立地分析和解无锡太湖学院 学士学位论文 2 决了零件机械制造工艺问题， 我们加工精度要达到的要求是：罩盖的前后俩个端面粗糙度要求为 面度为 罩盖的下表面的粗糙度要求为 面度为 盖上两孔88 、 80 内壁粗糙度要求为 罩盖上端面 2纹孔有位置度要求 罩盖上端面 34 孔以及 25 孔位置度要求均为 余光孔粗糙度要求要求为 在老师和同学的帮助下，我还对夹具，机床，刀具的的结构和工作原理 有了更深的了解，不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 这次的毕业设计告诉我，做任何事情要有一个坚持不懈探索的心，对不懂的知识，不应该弃之不理，只有在不断地解决问题，我们才会进步。 通过毕业设计要达到的几点基本要求： 具有工程图纸的分析能力，绘图能力，要逐渐达到测绘的本领。 具有将理论图纸与实际操作相结合的能力，以为生产服务为宗旨。 具有进行方案论证，分 析比较，会对各种性能进行理论计算和实际运用的能力。 具有对机械生产中常用机床的简单操作的使用能力和对其工作原理的简单了解，便于更好的理解加工过程。 具有团队合作的能力，分工合作，在机械大生产中是很有必要的，要有团队意识，学会理解别人，学会交流。 具有独立调查研究，查阅收集综合文献资料的能力。 前端齿轮罩盖工艺工装设计 3 2 分析零件 件作用 前端齿轮罩盖的主要作用是防止机器工作环境 中的杂物进入到机器里对其中的机构，如对齿轮造成影响甚至损坏零部件，因此罩盖可以有效保护机器内部的零件。另外罩盖将机器封闭起来，可以保 证操作者的安全，以免发生机械事故。 零件图如下 图 示 ： 件结构分析 齿轮前端罩盖属于薄壁类零件，并且外形结构不规则，对于零件的夹紧会有困难，由此增加了夹具设计的难度，略显复杂。罩盖内侧结构不需要加工，形状也不规则，因此对于后续加工中可能需要辅助支撑加工时不方便支撑。零件上有很 多孔以及螺纹孔加工，因此有利于后续加工过程的定位。零件需要加工的面比较少，需要加工的孔都在面上，没有其他特别的孔，由此可采用先面后孔的加工工路线。 件技术要求分析 零件的材料为 铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是 零件 需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1、 罩盖的前后两个端面的粗糙度要求均为 面度为 2、 罩盖的下表面的粗糙度要求为 面度为 3、 罩盖上两孔 88 、 80 内壁粗 糙度要求为 4、罩盖上端面 5纹孔有位置度要求 5、罩盖上端面 34 孔、 20 以及 25 孔位置度要求均为 6、其余光 孔粗糙度要求要求为 图 件图 无锡太湖学院 学士学位论文 4 件的三维造型 对于零件的三维造型，首先需要分析 维零件图纸，想象出零件的空间结构。再根据尺寸利用 件绘制零件三维造型。 1、 首先草绘上端面外轮廓，拉伸 41下图 示。 2、 同上，拉伸下端面内轮廓 37下图 示。 3、 通过三维移动和旋转，将两 个拉伸体根据二维图， 内轮廓底与罩盖底面相差 10罩盖外轮廓右面 18位摆正，如下图 示。 4、 改变下端面体的颜色，便于区分，同时移动距离 41合到 图 背面，示。 5、 做差集，得到罩盖的大致外形图， 壁厚 4下图 示。 6、 画 2 个凸台面， 其中圆形 104， 如下图 示。 图 端齿轮罩盖零件图 图 端齿轮罩盖上端面 图 端齿轮罩盖三维图 图 端齿轮罩盖下端面内轮廓体 图 体定位贴合图 图 动内轮廓至罩盖的下端面 前端齿轮罩盖工艺工装设计 5 7、 将 2 个凸台移动到上端面，并且拉伸 9，如下图 示。 8、 在刚刚的圆形凸台上画 95， 88 的圆，先将 95 拉伸 13，再将 88 拉伸 18，做差集，如下图 示。 9、 先在罩盖内腔内画出三角凸台，再 在右边三角凸台上画 80， 92 的圆，拉伸，差集得到圆孔，如下图 示。 10、 拉键槽，分别在上端面和内腔中，如下图 示。 11、 画 25， 34 的圆拉伸做差集， 10 的螺纹孔，如下图 示。 图 盖外形图 图 个凸台面 图 伸凸台 图 伸 2 圆面，做差集得到孔 图 出三角凸台，拉伸 2 圆，做差集得到孔 无锡太湖学院 学士学位论文 6 12、 画 5 个螺纹孔对面的由半圆球和圆柱组成的图形，如下图 示。 13、 画加强筋，如下图 示 。 图 键槽图 图 3 类孔图 图 个加强筋图 图 螺纹孔对面，有加强作用的半圆球跟圆柱组合体 前端齿轮罩盖工艺工装设计 7 3 确定毛坯零件类型 坯选择 1、 零件材料的机械性能要求。对铸铁和有色金属材料选择铸造毛坯；对钢材，机械性能要求高时，选用锻件毛坯。 2、 零件结构形状复杂、薄壁的毛坯，一般采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯，往往不能采用模锻、压铸和精铸。对外形较特殊的小零件，往往采用精密的毛坯制造方法。如压铸、熔模铸造。 3、 如果大批量生产就可以用高精度和高生产率的毛坯制造方法，这样分配到每个毛坯上的成本就会比较少。 由零件图可以看出，毛坯材料为 轮前端罩盖形状结构有些复杂且为薄壁型的零件，大批生产，因此可以采用金属型浇铸。面粗糙度可达到 其铸件的力学性能还比较好。 件加工余量 根据金属机械加工工艺设计手册 查的加工面长度小于 300加工后的精铣余量为 差 +盖底面毛坯余量也是一样为 可。 根据金属机械加工工艺设计手册孔加工余量确定，粗镗 3镗 2以毛坯余量为 5毛坯上预先铸出 83、 75 孔。 其余的螺纹孔和光孔尺寸较小，所以铸成实心的，后续 机加工中直接利用钻削加工方式加工出来。零件 毛坯图如下 图 示 ： 图 无锡太湖学院 学士学位论文 8 4 拟定工艺路线 件表面孔加工方法 由以上对零件的技术要求分析可知，罩盖的上端面和下端面需要粗铣 盖底面有粗糙度要求和平面度要求，所以采用粗铣 盖上两孔采用粗镗 2纹孔加工采用钻 粗铰 其余螺纹孔也采用相同加工方法孔。罩盖上其余光孔采用钻削加工即可满足精度要求。 序的合理组合 （ 1） 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 （ 2） 工序集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备 少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。中批及大批大量生产中，多采用 工序分散的加工原则，生产中可以采用结构简单的专用机床和通用夹具，组织流水线生产。 工顺序的选择 （ 1）先主后次 零件的主要表面（设计基准面、工作面）应先加工，次 要面（键槽、螺孔）可在主要表面加工到一定精度后、最终加工前加工； （ 2）先粗后精 先粗加工后精加工有利于加工误 差和表面缺陷层的逐步消除，重而逐步提高零件的加工精度和表面质量； （ 3）先面后孔 用平面定位比较稳定可靠，加工过的平面上孔比在毛坯面上钻孔不易产生孔轴线的偏斜和较容易保证孔距尺寸； （ 4）先基准后其他 作为基准的表面要先加工出来。 定工艺路线 艺路线一 该工艺路线体现 先面后孔、粗精加工分开的加工顺序安排原则，并且工序集中，适合大批量的生产特点，这样就减少辅助工序的时间，减低劳动量，提高生产效率。也有不足之处，就是不符合先主后次的加工顺序安排原则，即工艺路 线中的钻孔、钻螺纹孔应 该安排在精加工之前完成。 初拟工艺路线如表 4示： 表 4拟工艺路线一 工序 10 铸 造 前端齿轮罩盖工艺工装设计 9 续表 4序 20 热 处 理 工序 30 粗铣上端面 工序 40 粗铣下端面 工序 50 粗铣底面 工序 60 精铣上端面 工序 70 精铣下端面 工序 80 精铣底面 工序 90 钻定位孔 工序 100 钻上端面孔 工序 110 拉键槽 工序 120 粗镗端面孔 95、 88 、 80 工序 130 精镗端面孔 95、 88 、 80 工序 140 铰、 钻端面孔并攻螺纹 工序 150 钻底面孔并功螺纹 工序 160 钳工 去毛刺 工序 170 终检 入库 分析该工艺路线，体 现先面后孔、粗精加工分开的加工顺序安排原则，在工艺路线一得基础上有所该进，就是符合先主后次的加工顺序安排原则，即工艺路线中的钻孔、钻螺纹孔应该安排在粗加工之后精加工之前完成。但是也有不足之处，即工序分散，增加了安装工件，搬运工件的次数，这样就减少了辅助工序的时间，增加劳动量，降低咯生产效率，并不适合大批量的生产。 初拟工艺路线二如 表 4示： 表 4拟工艺路线二 工序 10 铸 造 工序 20 热 处 理 工序 30 粗铣上端面 工序 40 粗铣下端面 工序 50 粗铣底面 工序 60 粗镗孔端面孔 95、 88 、 80 工序 70 精镗孔端面孔 95、 88 、 80 工序 80 拉键槽 工序 90 钻定位孔 无锡太湖学院 学士学位论文 10 续表 4序 100 钻上端面孔 工序 110 钻、铰 端面孔并攻螺纹 工序 120 钻底面孔并攻螺纹 工序 130 精铣底面 工序 140 精铣 上 端面 工序 150 精铣 下 端面 工序 160 钳工 去毛刺 工序 170 终检 入库 终工艺 路线三 分析该工艺路线，体现了先面后孔、粗精加工分开的加工顺序安排原则，也符合先主后次的加工顺序安排原则，即工艺路线中的钻孔、钻螺纹孔应该安排在粗加工之后精加 工之前完成。以设计基准作为定位基准，满足基准重合， 调质处理可消除内应力，改善加工性能的同时也能获得好的综合力学性能，对于此次的齿轮前端罩盖的力学性能要求，调质处理可以作为最终热处理 。初拟工艺路线三如表 4示： 表 4拟工艺路线三 工序 10 铸 造 工序 20 热 处 理 工序 30 粗铣上端面 工序 40 粗铣下端面 工序 50 粗铣底 面 工序 60 精铣底面 工序 70 精铣 上 端面 工序 80 精铣 下端 面 工序 90 拉键槽 工序 100 钻定位孔 工序 110 钻上端面孔 工序 120 铰、 钻 上 端面孔并攻螺纹 工序 130 钻底面孔并攻螺纹 工序 140 粗镗端面孔 95、 88 、 80 工序 150 精镗端面孔 95、 88 、 80 工序 160 钳工 去毛刺 工序 170 终检 入库 前端齿轮罩盖工艺工装设计 11 5 选择定位基准 基 准选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余 量。 （ 2）尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。 （ 3）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 （ 4）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加其耐磨性。 （ 5）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加
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