基于UG发动机箱体结构设计及加工路线拟定
46页 18000字数+论文说明书+4张CAD图纸【详情如下】
基于UG发动机箱体结构设计及加工路线拟定论文.doc
箱体零件图.dwg
钻床夹具装配图.dwg
阶梯轴.dwg
齿轮.dwg
摘要
本设计是汽车变速箱箱体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。汽车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，夹紧方式多选用气动夹紧，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
Abstract
The design is about the special-purpose clamping apparatus of the machining technology process and some working procedures of the car gearbox parts. The main machining surface of the car gearbox parts is the plane and a series of hole. Generally speaking, to guarantee the working accuracy of the plane is easier than to guarantee the hole’s. So the design follows the principle of plane first and hole second. And in order to guarantee the working accuracy of the series of hole, the machining of the hole and the plane is clearly divided into rough machining stage and finish machining stage. The supporting hole of the input bearing and output bearing is as the rough datum. And the top area and two technological holes are as the finish datum. The main process of machining technology is that first, the series of supporting hole fix and machine the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole fix and machine technological hole. In the follow-up working procedure, all working procedures except several special ones fix and machine other series of hole and plane by using the top plane and technological hole. The machining way of the series of supporting hole is to bore hole by coordinate. The combination machine tool and special-purpose clamping apparatus are used in the whole machining process. The clamping way is to clamp by pneumatic and is very helpful. The instruction does not have to lock by itself. So the product efficiency is high. It is applicable for mass working and machining in assembly line. It can meet the design requirements.
Key words: Gearbox; Machining technology; Special-purpose clamping apparatus
目 录
第一章 绪论 1
1.1当前发展现状 1
1.2 论文主要研究内容 2
第二章 发动机箱体工艺设计 3
2.1箱体的分析 3
2.1.1箱体的功用分析 3
2.1.2箱体结构和功用的分析 4
2.1.4箱体的技术分析 5
2.1.5箱体的材料分析 5
2.2发动机箱体毛坯的设计 7
2.2.1确定毛坯种类及加工方法的选择 7
2.2.2毛坯的工艺分析及要求 8
2.2.3毛坯余量和公差的确定 9
2.3工艺路线设计 11
2.3.1加工方法的选择 11
2.3.2箱体的材料及热处理 12
2.3.3阶段的划分 12
2.3.4工序的集中与分散 13
2.3.5基准的选择 14
2.3.6 拟定发动机箱体的工艺路线 14
2.4 加工设备及工艺装备的选择 16
2.5 加工工序设计 18
第三章 钻床专用夹具设计 23
3.1夹具的设计内容 23
3.1.1定位基准的选择 23
3.1.2工件的夹紧及夹紧装置 23
3.1.3夹具材料的选择 24
3.1.4夹具精度分析 24
3.2削边销 27
3.3支承板 27
3.4 压板 27
3.5 夹具体中间支架 28
3.6齿轮齿条偏心轮部分的设计 29
3.7 键的选取 30
第四章 基于ug软件进行的建模及装配 32
4.1 ug软件建模与装配概述 32
4.2 运用ug软件进行零件设计 32
4.3运用ug软件进行零件装配 35
第五章 结 论 37
参考文献 38
致谢 39
第一章绪论
1.1当前发展现状
机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要方式，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，提高经济效益的技术保证。
在实际生产中，由于零件的生产类型、材料、结构、尺寸、形状和技术要求等不同，针对某一零件，通常不是单独在一种机床上，用某一种加工方法就能完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成对它的加工。因此，不仅要根据零件的具体要求，对零件的各组成表面选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，逐步地把零件加工出来。
对于某个具体零件，可采用几种不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以加工出来合格的零件，但从生产和经济效益来看，可能其中有更加合理且切实可行的方案。因此，必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等，拟订较为合理的工艺过程。
在整个加工过程中，夹具不仅是为了夹紧、固定被加工零件的，设计合理的夹具，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。各种专用夹具的设计质量，将直接影响被加工零件的精度要求，在机械加工工艺过程中起到重要的作用。
机械制造业历来是应用科学技术的主要领域，是应用最新科技推动社会经济发展的主导产业。制造离不了机床，机床自然离不了夹具。
夹具是组合机床的重要组成部分，它用于实现被加工零件的准确定位，夹压，刀具的导向以及装卸工件时的限位等等作用的。本次设计计算量中等，但是制图量比较大。需要查阅大量的书籍充分运用所学知识。
1.2 论文主要研究内容
本次论文的主要内容有：
（1）确定生产类型，对零件进行工艺分析
（2）选择毛坯种类及制造方法，绘制零件-毛坯综合图
（3）拟订零件的机械加工工艺规程，选择各工序的加工设备和工艺装备，确定各工序切削用量和工序尺寸。
（4）填写工艺文件：工艺过程卡片（或工艺卡片）、工序卡片（可视工作量大小只填部分主要工序的工序卡片）。
（5）设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。
（6）撰写毕业设计说明书。
在教师指导下，独立完成设计任务书，培养较强创新意识和学习能力，获得机械工程的基本训练。使整个设计上是先进的，在经济上是合理的，在生产上时可行的。工艺规程设计应满足加工质量、生产率、经济性要求，机床夹具设计方案应合理，有一定的特色和见解。计算步骤清晰，计算结果正确；设计制图符合国家标准；使用计算机进行设计、计算和绘图；撰写说明书时要文字通顺、语言简练、图示清晰
第二章发动机箱体工艺设计
2.1箱体的分析
2.1.1箱体的功用分析
箱体是构造发动机的骨架，是发动机各结构和系统的安装的基础。它内、外安装着发动机的主要零件和部件，承受各种载荷及冲击。因此，发动机的箱体必须具有一定的强度和刚度。
机体主要由气缸体、曲轴箱、气缸垫和气缸盖等零件组成。其中气缸体是发动机机体最重要的组成部分。
气缸体和上曲轴箱一般都铸成一体，称为气缸体——曲轴箱。气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形的空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔是曲轴运动的空间。现在汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的发动机常用三缸，1～2.5升一般为四缸发动机，3升左右的发动机一般为6缸，4升左右为8缸，5.5升以上用12缸发动机。一般来说，在同等缸径下，缸数越多，排量越大，且功率越大；同等排量下，缸数越多，缸径越小，转速越高，从而获得较大的提升功率。
第五章结 论
毕业设计终于接近了尾声,回想起设计过程的点点滴滴真是耐人寻味，设计生活虽然苦虽然累，但是我还是坚持下来了，看到自己设计的夹具真有一种成就感，同时也感到这段生活过的很有意义和充实。这将成为实习生活之后的又一段刻骨铭心的记忆。
总的来讲这次设计是一次大学课程的综合能力的实战训练。中间牵扯到很多专业知识，需要翻阅大量的资料，所以如果平时这些知识掌握的不够扎实那么设计过程中会感到很迷茫和无从下手，设计的目的就是能够设计出能加工零件的一系列工具：机床及其相关的夹具等。本次设计是箱体类零件夹具的设计。刚开始感觉要设计下去真是有相当的难度，同时也很焦虑。因为毕业设计每人一个题目，所有的设计过程基本上都得靠自己完成，最后还要进行毕业答辩，如果不能过关将难以毕业。虽然以前设计过夹具之类的东西但是现在发现这些知识是远远不够的。幸亏有老师的指导，我才开始有了头绪。先是解决定位方案的问题：每个物体都有六个自由度，要想保证零件的精度要求，必须正确的限制工件的六个自由度，防止加工时物体发生转动。由于所加工的零件是箱体类零件，工件加工的时候是推入的，所以考虑采用一面两孔定位，并且采用的是伸缩销。最后在老师的帮助下确定了下来。这只是设计过程的一个小片段。设计的过程是漫长的，但的确是一个有意义的过程。
另外，设计中的校核过程是必不可少的，为此设计过程中对相关部件校核是必不可少的，像键的校核等。还有为保证可靠夹紧，必须进行夹紧力的计算，而在计算夹紧力之前必须计算钻削力，通过计算可以进一步证实设计的科学和合理性以及设计的可行性。
当然，由于我个人能力的有限以及缺乏工作经验，实践知识的匮乏等多方面的原因，设计的机构可能在某些方面还存在问题，与实际应用于生产实践还有一段距离。所以，我很渴望以后能够快速增加自己的知识来弥补今日的缺陷，多从事机械方面的相关工作以增加经验，不断的锤炼自己，多对社会作贡献。
参考文献
[1] 王先奎.机械加工工艺手册（第2版）,北京:机械工业出版社,2007.
[2] 王先奎.机械制造工艺学（第2版），北京：机械工业出版社，2006.
[3] 倪森涛.机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书,北京:化学工业出版社,2003.
[4] 李益民.机械制造工艺设计简明手册,北京:机械工业出版社,1993.
[5] 陈红钧.实用机械加工工艺手册,北京:机械工业出版社,1997.
[6] 张龙勋.机械制造工艺学课程设计及习题,北京:机械工业出版社,2004.
[7] 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导,北京:冶金工业出版社,2002.
[8] 廖念钊.互换性与技术测量,北京:中国计量出版社（第四版）,2000.
[9] 袁哲俊.金属切削刀具,上海:科学技术出版社,1984.
[10] 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程,北京:机械工业出版社,2001.
[11] 周开勤.机械零件设计手册（第四版）,北京:高等教育出版社,1994.
[12] 杨月英,张琳.AutoCAD2006绘制机械图,北京:中国建材工业出版社,2006.
[13] 王小华.机床夹具图册,北京:机械工业出版社,1995.
[14] 吴拓.机械制造工艺与机床夹具课程设计指导,北京:机械工业出版社,2006.
[15] KishawyHA,Kannan S, Balazinski M(2005) AnalyticalModeling of Tool Wear
Progression During Turning Particulate Reinforced Metal Matrix Composites.
Annals of CIRP 54(1):55–58.
[16] Shimada S, Tanaka H, Higuchi M, Yamaguchi T, Honda S, Obata K (2004)
Thermo-chemical Wear Mechanism of Diamond Tool in Machining of Ferrous
Metals. Annals of CIRP 53(1):57–60.
[17] Takeyama H, Murata T (1963) Basic Investigations on Tool Wear. Transactions
of the ASME-Journal of Engineering for Industry 85:33–38.
[18] AstakhovVP(2004)TheAssessmentofCuttingToolWear.InternationalJournal
of Machine Tools & Manufacture 44:637–647.
致谢
首先，我要诚挚地感谢的这四年来对我的悉心栽培，是老师们的精心培养，让我成为了一名合格的大学毕业生，学到了很多沈专业知识，掌握了专业技能，并培养了我们的实践动手能力。至此，我要特别感谢我的指导老师，在老师的精心指导下，不仅让我对这次毕业设计的课题有了深刻的了解，也从中掌握了机械设计的大致要求，设计的基本步骤。英璐老师在设计之初、过程和最后的总结部分给我提出很多有建设性的建议，使我少走了很多弯路，能直接捕捉到本次设计的精髓所在。本次毕业设计已经成功地完成。这是四年来我大学生活的一个见证，也是老师们悉心教育我们的一个见证，我会把它作为一个人生的起点，朝着这方向继续努力下去。
另外，我还要感谢我的同学，他在设计期间给与我很大帮助，并给我提出了很多宝贵的意见。还要感谢同组的其他同学，有了他们的鼓励，让我这次的毕业设计顺利的完成，而且可以申请参加优秀答辩，这与大家的帮助是分不开的，在此，我要对大家表示我由衷地感谢。最后，向其他所有帮助过我的，鼓励我的老师和同学致以深深的谢意。
川公网安备: 51019002004831号