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发动机箱体结构设计及加工路线拟定,发动机,箱体,结构设计,加工,路线,拟定
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沈阳化工大学科亚学院 本科毕业设计题 目:基于UG发动机箱体结构设计及加工路线拟定专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 机制1202班 学生姓名: 王延慧 指导教师: 英 璐 论文提交日期: 2016年 5 月 30日论文答辩日期: 2016年 6 月 6 日毕业设计任务书机械设计制造及其自动化专业1202班学生:王延慧毕业设计题目:基于UG发动机箱体结构设计及加工路线拟定毕业设计内容:(1) 确定生产类型,选择毛坯种类对零件进行工艺分析(2) 拟订发动机箱体的工艺规程(3) 设计指定工序的专用夹具,绘制装配图和主要零件图毕业设计专题部分:1、 发动机箱体结构设计加工工艺规程及对专用夹具设计2、 实用UG软件进行发动机箱体三维实体建模起止时间: 2016年3月1日至 2016年6月4日指导教师: 2016年 月 日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AbstractThe 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 holes. 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 11.1当前发展现状 11.2 论文主要研究内容 2第二章 发动机箱体工艺设计 32.1箱体的分析 32.1.1箱体的功用分析 32.1.2箱体结构和功用的分析 42.1.4箱体的技术分析 52.1.5箱体的材料分析 52.2发动机箱体毛坯的设计 72.2.1确定毛坯种类及加工方法的选择 72.2.2毛坯的工艺分析及要求 82.2.3毛坯余量和公差的确定 92.3工艺路线设计 112.3.1加工方法的选择 112.3.2箱体的材料及热处理 122.3.3阶段的划分 122.3.4工序的集中与分散 132.3.5基准的选择 142.3.6 拟定发动机箱体的工艺路线 142.4 加工设备及工艺装备的选择 162.5 加工工序设计 18第三章 钻床专用夹具设计 233.1夹具的设计内容 233.1.1定位基准的选择 233.1.2工件的夹紧及夹紧装置 233.1.3夹具材料的选择 243.1.4夹具精度分析 243.2削边销 273.3支承板 273.4 压板 273.5 夹具体中间支架 283.6齿轮齿条偏心轮部分的设计 293.7 键的选取 30第四章 基于UG软件进行的建模及装配 324.1 UG软件建模与装配概述 324.2 运用UG软件进行零件设计 324.3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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论第一章绪论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。2沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论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。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 发动机箱体工艺设计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,12.5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。本次毕业设计的任务是设计3缸发动机箱体的工艺路线及规程。如图2-1图2-1 三缸发动机气缸体示意图2.1.2箱体结构和功用的分析发动机约占全车质量的15%,是机器的核心部件之一,它为机器的运行提供了动力。发动机箱体类零件也是机器或者部件的基本,它把机器或部件中的轴、齿轮、套等相关零件组在一起,并让它们保持相对正确的位置,按照一定的传动关系传递动力。发动机根据气缸数目的不同,分为单缸发动机和多缸发动机,有两个以上气缸的发动机都称为多缸发动机。又因为多缸发动机气缸排列的方式不同,分为单列式和双列式。箱体结构形式虽然种类繁多,但仍有共同的特点:形状复杂、壁薄且不均匀,内部呈腔形,加工部分多难度大,既有精度要求较高的孔隙和平面,也有精度要求较低的紧固孔。所以,一般中型机床制造厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品的15%20%。按照气缸的排列形式不同,气缸体还可以分为单列式,V型和对置式三种。(1) 直列式发动机的各气缸排成一列,一般都是垂直分布。单列式气缸体结构简单,但发动机高度和长度较大。一般情况下六缸以下发动机多采用单列式。有的汽车为了降低发动机高度,会把发动机倾斜一定的角度。(2) V型V型发动机气缸排成两列,左右两列气缸中心线的夹角180,V型发动机与直列式发动机相比,机体长度和高度缩短了,而且增加了气缸体的强度,减轻了机体的重量,但增大了宽度,且形状较复杂,加工较困难,一般用于8缸以上的发动机。(3) 对置式气缸排列成两列,且两列气缸在同一水平面上,即左右两列气缸中心线的夹角为180,称为对置式。它的特点是高度低,总体布置简便明了,有利于风冷。这种气缸应用较少。综合考虑三种排列形式的气缸体,在本次设计中采用直列式。2.1.4箱体的技术分析箱体的加工质量会直接影响机器的性能、精度和寿命,所以箱体零件的加工精度对于机器的加工精度很重要。箱体零件的技术要求主要归纳如下:(1) 主要平面的形状精度及表面粗糙度箱体的主要平面是装配基准,并且大都是加工时的定位基准,所以,应有较大的平面度和较小的粗糙度,不然,会影响箱体加工时的定位精度。一般箱体的主要平面的平面度在0.10.03mm之间,表面粗糙度Ra2.50.63m,各主要平面对装配基准面垂直度为0.1/300。(2) 孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度箱体上的轴承支撑孔本身的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求都较高,不然,会影响轴承与箱体孔的配合精度,降低轴的回转精度。一般箱体的主轴支撑孔的尺寸精度为IT6,圆度、圆柱度公差不超过孔径公差的一半,表面粗糙度值为Ra0.630.32m。其余尺寸精度为IT7IT6,表面粗糙度为Ra2.50.63m。(3) 主要孔和平面的相互位置精度同一轴线的孔应有一定的同轴度要求,各支撑孔之间也应有一定的孔距尺寸精度及平行度要求,不然装配会有困难,使轴的运转状况变恶劣,温度升高,从而加剧轴承的磨损,使齿轮啮合度下降,降低齿轮寿命。支撑孔之间的孔距公差为0.120.05mm,平行度公差应该小于孔距公差,一般在全长取0.10.04mm。同一轴线上主要平面间及主要平面之间垂直度公差为0.10.04mm。2.1.5箱体的材料分析一、选材的一般原则:1.材料的机械性能在设计零件并进行选材时,应根据零件的工作条件和损坏形式找出所选材料的主要机械性能指标,这是零件经久耐用的首要条件。2.材料的工艺性能金属材料的基本加工方式有铸造、锻压、冲压、焊接、切削加工和热处理等。各种加工工艺均有其工艺性能要求。材料工艺性能的好坏对零件加工生产有着直接影响。依据所设计的零件的制造方法,应选用其工艺性能优良的材料,以减少制造成本,降低废品的产生。3.材料的经济性能在满足使用性能的前提下,选用零件还应注意降低零件的成本。一般来说,应优先选用价格低廉的材料。如尽可能选用碳素钢和灰铸铁,在难以满足要求时再选用高价格的其它材料。二、零件材料的选择由于零件的工作状态,工作条件的要求,因此零件的材料必须具有综合机械性能,耐高温、抗氧化性和组织稳定性等。根据查阅相关资料,箱体材料通常选用铸铁,其详细介绍如下:灰铸铁的显微镜组织由金属机体和片状石墨所组成,相当于在纯铁或钢的基础上嵌入了大量石墨片。因其中的碳主要从游离石墨形式存在,并成片段状,断口为灰色。由于片状石墨的存在破坏了基本的连续性,石墨尖端容易造成应力集中,所以灰铸铁的抗拉强度低,塑性和韧性差,属于脆性材料,不能锻造和冲压,并且焊接性能材料很差,不过其抗压强度受石墨的影响较小,但是灰铸铁铸造性能和切削性能优良。石墨的存在使其有如下优越性能:优良的减震性,耐磨性好,缺口敏感性小。1.灰铸铁的化学成分包括C、Si、Mn、P、S以及一些其他合金元素,各成分所占比重见下表2-1(以HT250为例)。表2-1 灰铸铁HT250的主要化学成分及所占比重(%)CSiMnPS3.00.81.00.150.122.各元素对灰铸铁的性能都有重要的影响,详见机械加工工艺手册。3.灰铸铁的牌号有HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350等6种,牌号右边的数字表示该牌号灰铸铁的抗拉强度最低值。4.灰铸铁的机械性能与铸件壁厚有关,同一牌号的灰铸铁因铸件壁厚不同具有不同的抗拉强度。各种牌号不同壁厚的灰铸铁性能达到强度参考值见机械加工工艺手册。机械性能见下表2-2(以HT250为例)。表2-2 灰铸铁HT250的各种机械性能牌号抗拉强度bc(Mpa)抗切强度b(MPa)弹性模量E(MPa)疲劳极限-1(MPa)硬度HBHT250785981277108127981271432692.2发动机箱体毛坯的设计2.2.1确定毛坯种类及加工方法的选择一、确定毛坯种类机械加工的加工质量、经济效益和生产效益,在一定程度上取决于所选择的工件毛坯。常用毛坯的种类有型材、铸件、冲压件等。毛坯的选择要从被加工零件的材料、结构形状、几何尺寸、制造精度,以及各方面的生产条件这五个方面来考虑。合理的选择毛坯种类对随后价格中确保产品质量、缩短生产周期与降低成本有重要的影响。材料方面,是选择毛坯所要考虑的首要问题,一般根据零件的工作情况以及工作时所起的作用来选择毛坯的种类。根据箱体在工作中的作用及要求选用材料切削性好、耐腐蚀性好、耐磨性好、减震性好等,选用HT250确定毛坯为铸件,其技术要求如下:1.铸件应消除内力。2.未注明铸造圆角为R3R5,未注明壁厚为5mm。3.铸件表面不得有粘砂、多肉、裂纹等缺陷。4.允许有非聚集的孔眼存在,其直径不大于6mm,深度不大于1.5mm,相距不小于20mm,整个铸件上孔眼数不多于5个。5.未注明倒角为0.545。6.去毛刺,锐角倒钝。7.同一加工平面上允许有直径不大于3mm,深度不大于1.5mm,总数不超过5个孔眼,两空之间不小于30mm。8.涂漆按NJ226-31执行。二、毛坯加工方法(铸造)的选择铸造方法分为砂型铸造和特种铸造两类。 1.砂型铸造砂型铸造可根据造型的不同分为手工造型、高压造型和一般机器造型三类,其类特点、应用范围以及铸造类别详见机械加工工艺手册相关的内容介绍。也可根据砂型类别的不同分为干型、湿型、自硬性型,其特点和应用范围详见机械加工工艺手册相关章节。2.特种铸造特种铸造是指与普通砂型铸造有显著区别的一些方法。如压力铸造、熔模铸造、金属型铸造、低压铸造、离心铸造、等等,每个特种铸造方法都有其优越之处和应用场合。近年来,特种铸造在我国得到了飞速发展,其地位和作用得到提高。特种铸造方法的类别特点和应用范围见机械加工工艺手册相关章节。铸造方法的经济合理性与零件尺寸形状以及选择的铸造方法有关,其关系详见机械加工工艺手册。各种铸造方法均有其优缺点及应用范围,不能认为某种方法最为完善。因此,必须依据铸件的形状、大小、质量要求、成产批量、合金的品种记忆铸造条件等具体情况。结合各铸造方法的特点及适用范围,未来获得较好的机械性能和使用寿命,节约材料和切削加工时,提高生产效率,降低成本,可选用砂型造型。2.2.2毛坯的工艺分析及要求毛坯铸造时,应防止砂眼和气孔的产生。减少毛坯制造时产生的残余应力,应使箱体壁厚尽量均匀,箱体浇注后应安排时效或者退火工序。一、铸件浇注位置的选择原则1.铸件的重要加工面或者主要工作面一般处于底面或者侧面,避免气孔、砂眼、缩松、缩孔等缺陷出现在工作面上。如果这些加工面难以朝下,应尽量使其位于侧面。当铸件的重要加工面有个数时,则应将大的朝下。2.铸件大平面尽可能朝下或采用倾斜浇注,避免夹砂和夹渣缺陷。3.将逐渐的薄壁部分放在铸型的下部或侧面,以免产生浇注不足、冷隔等。4.对于容易产生缩孔的铸件,应使厚的部分放在铸件的上部或者侧部,以便在铸件厚壁处直接安置冒口,使之实现在上而下的定向凝固。二、分型面的选择原则1.铸件尽可能在一个沙箱内或者加工面和加工基准面放在同一个沙箱内,一保证铸件的尺寸精度。2.尽量减少分型面的数量。3.尽量减少型芯或者活块的数量,并尽量降低沙箱的高度,以便起模和修型。4.把主要的型芯放在下半沙箱中,以利于下芯,合箱和便于检查型腔尺寸。为使砂芯方便从砂型中取出,凡垂直于分型面的立壁在制造模样时必须留有起模斜度,起模斜度的大小取决于与立壁的高度,造型方法,模样的材料等因素,通常为153,为使型砂便于从内腔中脱出,以形成自带型芯,内壁的起模斜度要比外壁大,通常为310。由于合金的线收缩,铸件冷却后的尺寸将比行腔尺寸略小,为保证铸件应有的尺寸,模样尺寸必须比铸件放大一个该金属的收缩量。铸件的实际线收缩量除随合金的种类而变外,还和铸件的形状,尺寸有关。通常铸铁为0.7%1.0%。结合发动机箱体的结构,形状及尺寸,分型面选在箱体零件图-俯视图零线位置。浇注口位置分别选在位于中间缸孔的两侧,选取起模斜度为3,灰铸铁的线收缩率设为1.0%。2.2.3毛坯余量和公差的确定一、确定毛坯的余量 毛坯余量的确定:根据机械加工去除量,从后往前推。同时考虑毛坯制造时存在的氧化皮层裂纹、杂质等各种缺陷,并也根据工人的操作水平按直径1012mm,厚度11mm,平均每面在5mm左右。1.机械加工余量 砂型铸造(采用手工造型或机器造型)所生产的灰铸铁、球墨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁等铸件的加工余量见机械加工工艺手册,表3.1-26和表3.1-27。铸铁件的加工余量共分9个等级513级。又按零件图的基本尺寸量分为10个尺寸组。由于机械加工和铸造工艺上的要求,可以挑选其它等级的加工余量,但是应在有关图样和技术文件上标明。铸孔的机械加工余量一般按浇铸时的位置处于顶面的机械加工余量选择。对成批和大量生产的铸件的加工余量由工艺人员手册查得,各表面的余量见表2-3。表2-3 发动机箱体各表面总加工余量/mm加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值上表面330106下表面330106两侧面305.6106两侧面330106缸孔3-89.489.493.5主轴孔696993.5凸轮轴孔4949102.752.铸造工艺余量 铸造工艺余量是为了确保铸件的质量,满足铸造工艺和机械加工工艺要求而多加在铸造毛坯上的金属。应在零件加工完毕时将其去掉。如果不影响零件的使用性能,并经设计部分的允许,也可保留在零件上。铸造工艺余量的大小、形状及位置取决于工艺需要及零件结构,它在铸件图上的表示方法与加工余量一样,常见的工艺余量形式有工艺凸台、增强刚度的支撑、补缩余量、等。二、毛坯的尺寸公差铸件的尺寸公差代号为IT,公差等级为16级,各级公差值列于机械加工工艺手册表3.1-21和表3.1-22。壁厚尺寸公差可以比一般尺寸的公差低一级,例如:图样上规定一般的公差为IT10,则壁厚尺寸公差为IT11。公差带应对称于铸件基本尺寸设置,有特殊要求时,可采用非对称设置,但要在图样上说明。铸件得基本尺寸是铸件图样上给定的尺寸,包括机械加工余量。由于铸件大量生产,毛坯制造方法采用砂型机器造型,由表3.1-24,铸件尺寸公差等级为IT10级,表3.1-23选取错箱值为1.0mm。又见表3.1-27,得铸铁件加工余量等级为7级,表3.1-26选加工余量为6mm,所以可确定主要加工面的总余量见下表2-4。表2-4 主要表面的毛坯尺寸及公差/mm主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差上表面3306+63420.046下表面3306+63420.052两侧面305.66+6317.60.052两端面3306+63420.052缸孔3-89.489.43.5+3.582.40.011主轴孔69693.5+3.5620.022凸轮轴孔49492.75+2.7544.50.0252.3工艺路线设计2.3.1加工方法的选择零件表面加工方法的选择,不但影响加工质量,而且还会影响生产效率和制造成本,所以,在选择加工方法前,应先考虑每个加工方法的加工精度;材料的性质和可加工性;工件的结构和尺寸;生产率的要求。零件表面的加工方法,首先取决于加工表面的技术要求。这些技术要求还包括由于基准不重合而提高对某表面的加工要求,首先选择能保证该要求的最终方法,然后确定各工序、工步的加工方法。加工同一类型表面,由于条件不同,有着不同的加工方法。影响表面加工精度的因素有表面的形状、尺寸、粗糙度和精度,及零件的整体的形状、重量、材料和热处理等。结合以上要求,由于零件生产类型为大量生产,所以在对发动机箱体各表面加工时采用粗铣-精铣;对主要孔进行加工时,例如主轴孔及缸孔,采用粗镗-半精镗-精镗,对挺杆孔加工时,采用钻-扩-铰-挤的加工路线;对螺纹孔加工时采用钻-攻。2.3.2箱体的材料及热处理工件材料与热处理对加工方法的选择有着很大的影响。前面已经分析过,发动机箱体的材料选为HT250,选择砂型铸造。热处理后的变形,特别是热处理厚材料的硬度,对选择加工方法有很大的影响。所以,在制定加工路线时,需合理安排热处理的位置。例如,为了消除箱体铸造内应力,防止加工后变形,使加工精度保证稳定性,要进行时效处理。对于那些尺寸大、结构复杂的铸件,在粗加工前、后各安排一次时效处理;对于一般铸件在铸造后或加工前安排一次时效处理;而对精度高、刚度差的零件,在粗车、粗磨、半精磨后各安排一次时效处理。在人工时效处理的工艺规范为加热到530560,保温68h,冷却速度300/h,出炉温度200。2.3.3阶段的划分工艺路线按工序的不同,可以分为以下几个阶段:粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。1、粗加工阶段,此阶段的任务是去除大部分余量,特点是切削用量大,因此切削力、切削热及夹紧力都很大,所以加工精度不高。2、半精加工阶段,该阶段的任务是达到一般的技术要求,且各次要平面要达到最重要求,并且为主要精加工做准备。本阶段的加工特点是加工余量小,加工精度较高。在箱体的加工过程中,半精镗缸孔以及两侧的六孔就属于细加工阶段,为后面的精镗做准备。3、精加工阶段,这个阶段的任务是达到所有表面的技术要求。其特点是加工余量小,加工精度很高。在发动机箱体中,对箱体各面的精铣对缸孔及两侧六孔的精镗都是该加工阶段的内容。这个阶段的主要问题是怎样保证零件的质量。发动机箱体的加工大致也分为粗、半精、精三个阶段,粗加工阶段之后用超声波进行检验。因为超声波探伤存在死区,可在细加工后切削掉。在粗加工之后,精加工之前需要一段存放时间,来消除加工的内应力。2.3.4工序的集中与分散在设计工艺路线时,在选定了各表面的加工方法和阶段划分后,就可以将同一阶段的各加工表面组合成若干工序。组合时各表面可采用集中和分散的原则。工序集中原则是使每个工序包括尽可能多的内容,因而总的工序数目少;工序分散原则与其相反。工序集中与分散将影响工序的数目和工序内容的繁简程度。工序集中的特点,工序数目少,工序内容复杂,因而有:1.简化了生产组织工作;2.减少了设备数目,从而降低了车间面积;3.减少了安装次数,缩短了共建的运输路线,有利于提高劳动生产率和缩短生产周期;4.有利于采用高效率的设备,特别是数控机床和加工中心等设备,可提高产品质量和生产率;5.设备成本高,调整时生产准备时间长。工序分散的特点,工序数目多,加工内容简单,因而有:1.设备和工艺装备简单,维修,和调整比较简单;2.生产准备工作量少,产品变换简单;3.设备数目多,生产面积大,生产工作复杂,生产周期长。2.3.5基准的选择 基准是机械制造中应用得十分广泛的概念,是用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的点、线、面。从设计和工艺两方面看基准,可把基准分为两大类,即设计基准和工艺基准。设计基准:在设计零件时,应根据零件在装配结构中的装配关系以及零件本身结构要素之间的相互位置关系,确定抱住尺寸(或角度)的起始位置。这些尺寸(或角度)的起始位置称为设计基准。工艺基准:零件在加工工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。工艺基准可进一步分为:工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。2.3.6 拟定发动机箱体的工艺路线根据各表面的加工要求和加工方法能达到的经济精度。查表4.2-1,确定表面的加工方法如下表2-5:表2-5 发动机箱体各表面的加工要求和加工方法加工表面加工精度(IT) 加工粗糙度Ra(m)加工方法上表面73.2粗铣-精铣两端面73.2粗铣-精铣两侧面73.2粗铣-精铣凸轮轴孔71.6粗镗-半精镗-精镗挺杆孔60.8钻-扩-铰-挤缸孔60.8粗镗-半精镗-精镗内腔小凸台1212.5粗铣螺纹孔钻-攻根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则,将上下面、两端面、两侧面及缸孔和主轴孔的粗加工放在前面,精加工放在后面,主轴承盖结合面、后端面以及上下面的螺纹孔放在最后面。制定工艺路线见表2-6至2-7。表2-6 发动机箱体各表面的加工工艺过程工序号工序名称工序内容设 备工艺装备05铸造铸坯、清理、喷丸。消除内应力、涂漆铣床10粗铣粗铣上、下表面铣床专用夹具,量具,铣刀20粗铣粗铣两侧面铣床专用夹具,量具,铣刀30粗铣粗铣两端面铣床专用夹具,量具,铣刀40精铣精铣上、下面铣床专用夹具,量具,铣刀50精铣精铣两侧面铣床专用夹具,量具,铣刀60精铣精铣两端面铣床专用夹具,量具,铣刀70粗镗孔粗镗缸孔及主轴孔镗床专用夹具,量具,镗刀80粗镗孔粗镗缸孔及凸轮轴孔镗床专用夹具,量具,镗刀90钻孔钻后端面及上、下面各孔钻床钻床夹具,量具,钻头95钻孔斜油孔引窝钻床钻床夹具,量具,钻头100钻孔钻缸盖及两侧面各孔钻床钻床夹具,量具,钻头110半精镗孔半精镗缸孔及凸轮轴孔镗床专用夹具,量具,镗刀120镗孔镗平衡轴止推槽镗床专用夹具,量具,镗刀130钻孔钻斜油孔钻床钻床夹具,量具,钻头表2-7 发动机箱体各表面的加工工艺过程工序号工序名称工序内容设 备工 艺 装 备140精镗孔精镗缸孔及凸轮轴孔镗床专用夹具,量具,镗刀150钻孔钻主轴承盖结合面三孔,扩缸盖六孔钻床专用夹具,量具,钻头160钻孔钻、扩、铰、挤挺杆孔钻床专用夹具,量具,钻头170攻螺纹攻后端面及上、下面螺孔钻床专用夹具,量具,钻头180攻螺纹攻缸盖及两侧面螺孔钻床专用夹具,量具,钻头190钻孔钻定位销孔、钻水孔钻床专用夹具,量具,钻头200铣铣内腔小凸台平面铣床专用夹具,量具,铣刀210钻孔攻主轴承盖结合面M14螺纹钻床专用夹具,量具,钻头220粗镗孔钻孔、攻丝钻床专用夹具,量具,钻头230钻孔钻斜油孔钻床钻床夹具,量具,钻头245检检查250清洗清洗2.4 加工设备及工艺装备的选择由于生产类型为大批量生产,故加工设备宜以通用机床为主。其生产方式为通用机床加专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水线生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。1、粗铣上下面、两侧面、两端面 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计问题,选择卧式铣床X63.见表9.2-11,选择刀具为直径D=100mm、齿数Z=10的两把圆柱形铣刀(GB1115-85), 专用机体粗铣夹具和游标卡尺。2、精铣上下面、两侧面、两端面考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计问题,宜采用卧铣,选择X63铣床,选择与上相同的,齿数Z=14的刀具。采用箱体精铣专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。3、粗镗缸孔3-89.4H6 采用卧式组合镗T68,其主要参数见表手册11.1-1.选择镗通孔的镗刀、专用机体粗镗夹具。4、粗镗主轴孔69H6采用卧式铣镗床,选用型号为T68,选择镗通孔的汤刀、专用粗镗夹具。5、粗镗凸轮轴孔采用卧式镗床T68,选择粗镗专用夹具。6、半精镗孔3-89.4H6 采用卧式组合镗床T68,刀具选择与前面工序相同。选择镗通孔的镗刀、专用夹具。7、半精镗凸轮轴孔采用卧式组合镗床,选用专用镗床夹具。8、精镗缸孔及凸轮轴孔所采用的镗床与前面的相同,选择精镗刀、专用夹具、游标卡尺、塞规检查孔径。9、钻后端面及上下面各孔选用摇臂钻床Z3025BX10选用锥柄麻花钻。专用钻孔夹具,选用游标卡尺和塞规检查孔径。10、钻、铰斜油孔选择台式钻床,表10.2-5,根据孔直径选用直柄麻花钻及锥柄机用铰刀。专用箱体斜油孔夹具、塞规检查孔径。11、钻主轴承盖结合面三孔、扩缸盖六孔选用摇臂钻床Z3132 选择锥柄麻花钻,锥柄扩孔复合钻。选用专用钻床夹具、块换夹头、游标卡尺及塞规。12、钻、扩、铰、挤挺杆孔 选用摇臂钻床Z3025.选用锥柄长麻花钻,直径选11.8mm,扩、铰孔时选用材料为YG8的刀具。选用机体挺杆专用夹具、游标卡尺及塞规。13、钻定位销孔、水孔选用摇臂钻加工, 选用直柄麻花钻。采用专用夹具,使用游标卡尺和塞规检查孔径。14、铣内腔孔小凸台面采用立式铣床X53K莫氏锥柄面铣刀、专用铣夹具、专用检具。15、攻螺纹选用摇臂钻Z3025加工。采用机用丝锥、丝锥夹头、专用夹具和螺纹塞规。2.5 加工工序设计确定工序尺寸的一般方法是,有加工表面的最后工序往前推算,最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时,同一表面多次加工的工序尺寸只与工序(或工步)的加工余量有关。有基准转换时, 工序尺寸应用工序尺寸链接算。1、工序30粗铣两端面面及60精铣两端面面查手册表3.2-25,平面加工余量表得: 精加工余量Z精1.5mm, 已知两端面总余量Z总5mm,故粗加工余量可求: Z粗=5-1.5=3.5mm (2-1) 查阅有关手册表9.4-1,取粗铣的没齿进给量fZ=0.25mm/r,精铣的每转进给量fZ=0.5mm/r,粗铣刀走刀一次,ap=3.5mm;精铣走刀一次,ap=1.5mm,取粗铣的主轴转速为190r/min,取精铣的主轴转速为300r/min,所选刀具的直径为100mm,故相应的切削速度分别为:粗加工:Vc=Dn1000=3.141001901000=59.66mmin (2-2)精加工:Vc=Dn1000=3.141003001000=94.2mmin (2-3)校核功率(一般校核粗加工工序):查阅有关资料知: 切削功率计算公式为PM=FZV6104 (2-4) 式中: 切削力 切削速度查有关资料, 表3.4得铣削力可有下面公式求得, Fz=CFapXFafXfawufZd0pFnwFKFZ (2-5) 查机械加工工艺手册表9.4-10,选铣刀为高速钢, 可得:CF= 294, XF= 1.0, YF= 0.65,UF= 0.83,wF= 0,qF= 0.83,取 aw= 2.5mm ,af= 0.2mm/z ;又 ap= 3.5mm ,查表知: 修正系数KFZ= 1.0, 故有公式(2-6)得: Fz=2943.5100.20.652.50.83101000.8311.0=169.19N (2-6)从而由公式(2-4)可算出铣削功率为:PM=FZV6104=5.36kw (2-7)又从机床X63说明书(主要技术参数)得机床功率为7.5KW ,机床传动效率一般取0.750.85 , 若取m= 0.80 ,则机床电动机所需功率Pe=PMm=0.5360.80kw=6.67kw10kw (2-8)故机床功率足够。2、工序10粗铣上下面及40精铣上下面,工序30粗铣两侧面及60精铣两侧面计算过程同(1),略3、工序70粗镗缸孔及主轴孔查阅有关手册知:粗镗加工余量为0.5mm,所以粗镗缸孔的直为 (89.4-0.5) = 88.9mm ,故缸孔的精镗余量为: Z精=89.4-0.52=0.25mm (2-9)查有关手册,取孔加工等级为H级, 即Z总= 3.5mm ,故有 Z粗=3.5-0.25=3.25 (2-10)表2-8 缸孔的镗孔余量、工序尺寸公差/mm加工表面加工方法余量精度等级工序尺寸及公差3-89.4粗镗3.25H1088.90+0.1203-89.4粗镗0.25H689.40+0.022粗镗缸孔余量为3.25mm , 故ap=3.25mm查阅有关资料取;vc= 0.6mm/s = 36mm/min,取进给量为fz= 0.2mm/r ,故有,n=1000vd=1000363.1488.9129rmin (2-11)精镗缸孔余量为0.25mm, 故ap= 0.25mm,查有关资料, 取,Vc= 1.3mm/s= 78 m/min 取进给量为fz=0.12mm/r,故有n=1000vd=1000783.1489.4278rmin (2-12)查阅有关手册知:粗镗加工余量为0.5mm,所以粗镗缸孔的直径为69-0.5=68.5mm,故缸孔的精镗余量为: Z精=69-68.52=0.25mm (2-13)查有关手册,取孔加工等级为H级,即Z总= 3.5mm ,故有Z粗=3.5-0.25=3.25mm (2-14)表2-9 缸孔的镗孔余量、工序尺寸公差 /mm加工表面加工方法余量精度等级工序尺寸及公差3-69粗镗3.25H1068.50+0.1203-69粗镗0.25H6690+0.022粗镗缸孔余量为3.25mm,故ap= 3.25 mm,查阅有关资料取;Vc= 0.5mm/s = 30mm/min,取进给量为fz= 0.2mm/r,故有,n=1000vd=1000303.1468.5139rmin (2-15) 精镗缸孔余量为0.25mm, 故ap= 0.25mm,查有关资料,取,vc= 1.2mm/s = 72 m/min取进给量为fz=0.12mm/r,故有 n=1000vd=1000723.1469332rmin (2-16)4、工序100钻缸盖及两侧面各孔螺纹分别为M8、M10、M12. 查表16.2-13得孔尺寸有:6.7mm,8.5mm,11mm,钻孔因一次钻出,故其钻削余量分别为:钻孔6.7mmZ=6.72=3.35mm (2-17)钻孔8.5mmZ=8.52=4.25mm (2-18)钻孔11mmZ=112=5.5mm (2-19)表2-10 各孔余量和工序尺寸加工表面加工方法加工余量工序尺寸6.7钻孔3.356.78.5钻孔4.28.511钻孔5.511参考立式钻床Z3025机床技术参考表,取钻11mm进给量为0.2mm/r、取钻8.5mm进给量为0.18mm/r、取钻6.7mm进给量为0.14mm/r。参考有关资料得:钻孔11mm的切削速度,由此得出Vc=29mmin,则转速n=1000vd=839.6rmin (2-20)按机床实际转速n=800r/min则实际切削速度为Vc=3.14138001000=32.61mmin (2-21)同理参考手册得:钻孔8.5mm的切削速度为,钻孔6.7mm的切削速度为Vc=25mmin,故转速分别为钻孔8.5mm孔:n=1000d=988rmin (2-22)钻孔6.7mm孔:n=1000d=1188rmin (2-23)按机床实际转速取n=1100rmin,则实际切削速度分别为:钻孔6.7mm孔实际切削速度为Vc=23.14mmin,钻孔8.5mm孔实际切削速度为Vc=31.79mmin5、工序160钻、扩、铰、挤挺杆孔6-12mm,6-12mm扩、铰孔余量经查机械加工工艺手册得Z扩=1.0mm, Z铰=0.15mm,而挤孔的加工的余量很小,可忽略不计,由此可算出:Z钻=122-1-0.15=4.85mm (2-24)表2-11 各工序余量和精度等级加工表面加工方法余量精度等级6-12钻孔4.85IT126-12扩孔1.0IT106-12铰孔0.15IT86-12挤孔IT6参考钻床Z3025有关技术参数取钻孔技术参数进给量为f=0.3mm/r,由此可以推算出转速为 n=1000d=1000303.1412=796.1rmin (2-25)按机床实际转速取n=700,则实际扩削速度为V=3.14127001000=26.37rmin (2-26)扩孔6-12mm,参考有关技术参数取钻孔技术参数进给量为f=0.3mm/r,参考有关手册知:扩孔切削速度为钻孔时的1/2-1/3,故取扩孔切削速度为1230=15mmin,由此可以推算出转速为 n=1000d=1000153.1411.7=408rmin (2-27)按机床实际转速取n=400rmin,则实际扩削速度为V=3.1411.74001000=14.70rmin (2-28)参考有关技术参数取铰孔技术参数进给量为=0.3m/s=18m/min,f=0.4mm/r,由此可以推算出转速为 n=1000d=1000183.1412=477.7rmin (2-29)按机床实际转速取n=500rmin,则实际扩削速度为V=3.14125001000=19rmin (2-30)41沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 钻床专用夹具设计第三章钻床专用夹具设计为了提高机械加工的劳动生产率,保证零件的加工质量,降低工人的劳动强度,需要设计专用夹具。工件的生产类型为大批量生产,为了降低劳动强度,提高生产效率,选用专用工艺装备是合理的。按指导老师的要求,本人设计工序160钻、铰、挤挺杆孔的钻床专用夹具。本夹具用于摇臂钻床Z3025。选用材料为W18Cr4V锥柄长麻花钻,直径选11.8mm。为了提高加工效率,可以同时布置多把刀具将顶面的挺杆孔一次加工完毕。3.1夹具的设计内容3.1.1定位基准的选择 定位基准在最初的工序中时铸造、锻造等得到的表面,这种未加工的基准称为粗基准。用粗基准定位加工出来光洁表面后,就应该用加工过的表面做以后工序的定位表面,此便为精基准。 上面的工序已将发动机箱体的几个表面的平面加工完毕,且达到了较高精度。按照基准选择原则,选择箱体的上下表面作为主要定位基准,且限制其中三个自由度,利用定位轴以及底部的定位销等定位元件实现准确定位。3.1.2工件的夹紧及夹紧装置在机械加工时,工件受到切削力、离心力、惯性力等力的作用,为了保证在这些力作用下,工件仍在夹具中保持定位元件所确定的加工位置,不发生任何震动和位移。所以,夹具结构一般都要设置一个的夹紧装置将工件固定。夹紧装置的组成分为力源装置和夹紧机构力源装置:力源装置是产生夹紧作用力的装置,来自人力,称为手动夹紧;而来自于自动力装置的,如气动、液压、等,称为自动夹紧。夹紧机构:用来接收并传递作用力,使其变为夹紧力并执行夹紧工作。 夹紧装置的设计是否合理,将直接影响到加工质量和生产率。因此,对夹紧装置提出如下的基本要求如下:1、夹紧装置在对工件夹紧时,不能破坏工件的定位,因此,必须正确选择夹紧力的方向及作用点。2、夹紧力的大小需要可靠、适当,并且保证工件在夹紧后的形变及受压表面的损伤不超出所允许的范围。3、夹紧装置的结构简单合理,夹紧动作要迅速、操作方便、省力、安全。4、夹紧力或夹紧行程在一定范围内可以做调整和补偿。 3.1.3夹具材料的选择根据金属切削机床夹具设计手册第10页,表1-9夹具主要零件所采用的材料以及机械工程材料相关内容来确定本设计中夹具的主要部分的材料和热处理以及硬度,如下所示:1、夹具支架:HT200;2、压板:45号钢,淬火、回火4045HRC;3、偏心轮:20号钢,渗碳、淬火、回火5864HRC,渗碳深度0.81.2mm;4、支承板:20号钢,渗碳、淬火、回火 5862 HRC,渗碳深度0.81.2mm;5、定位销:T10A,淬火、回火5560HRC;6、伸缩销机构所用轴:20号钢,渗碳、淬火、5460HRC,渗碳深度0.81.2mm;7、钻模套:d26的钻模套用T10A,淬火、回火5864HRC;d26的钻模套用20号钢,渗碳、淬火5864HRC,渗碳深度0.81.2mm;8、工件材料:HT250,生产工艺为铸造,壁厚2030mm.挤压应力为220MPa,硬度为157236HBS。9、插拔销轴:45号钢,淬火、回火3540HRC;10、刀具材料:高速钢。3.1.4夹具精度分析为防止工件在切削力P的作用下绕圆柱销轴线转动,必须计算在切削力P的作用下不使工件绕圆柱销轴线转动所需的夹紧力。1.夹紧力的计算根据金属切削机床夹具设计手册第479页表3-21 常见典型夹紧形式所需夹紧力的计算公式 找到与工件以一平面两圆孔定位形式并且夹紧力与切削力方向相互垂直(即与本设计的定位方式和夹紧方式一样)相对应的计算公式为:2=KPl-P0l1P1+2N (3-1)式中 P0菱形销上允许承受的一部分切削力(N)。对精加工:P0=0;对粗加工:P0=bh挤 式中b菱形销的宽度mm;h菱形销的接触长度mm;挤许用挤压应力。取定位销和工件较小者式中l、l1的单位为mm 1夹紧元件与工件间的摩擦系数 2工件与夹具支承面间的摩擦系数本次设计用于精加工取P0=0;摩擦系数1、2的选取:根据金属切削机床夹具设计手册表3-19 各种不同接触表面之间的摩擦系数表3-1 各种不同接触表面之间的摩擦系数接触表面的形式摩擦系数接触表面均为加工过的光滑表面0.50.25工件表面为毛坯,夹具的支承面为球面0.20.3夹具夹紧元件的淬硬表面在沿主切削力方向有齿纹0.3夹具夹紧元件的淬硬表面在垂直于主切削力方向有齿纹0.4夹具夹紧元件的淬硬表面有相互垂直齿纹0.40.5夹具夹紧元件的淬硬表面有网状齿纹0.70.8取1=0.16;2=0.15;由设计知道:l=17.5mm;安全系数的选取:根据金属切削机床夹具设计手册第478页,总的安全系数由考虑各种因素所需的安全系数来决定,可按下式来确定:K=K0K1K2K3K4K5K6 (3-2)式中K0基本安全系数,一般取1.5; K1加工状态系数(考虑到加工特点的系数)。粗加工: K1=1.2,精加工:K1=1.0; K2刀具钝化系数(考虑到刀具磨损的系数)。一般 K2=1.01.9,具体数值可按表3-20选取(金属切削机床夹具设计手册第479页); K3切削特点系数(考虑切削情况的系数)。连续:K3=1.0;断续:K3=1.2; K4考虑夹紧动力稳定性系数。手动夹紧:K4=1.3;机动夹紧:K4=1.0;K5考虑手动夹紧时手柄位置的系数。若手柄位置操作方便,手柄偏转角度范围小时,K5=1.0;若手柄位置操作不方便,手柄转动角度范围大(90)时,K5=1.2; K6仅在有力矩企图使工件回转时,才应考虑支承面接触情况的系数。若工件是安装在支承钉上,接触面积小时,K6=1.0;若工件是安装在支承板或其它接触面积较大元件上时,K6=1.5。总的安全系数选择范围较大,一般K=1.52.5,若夹紧力和切削力方向相反,为保证工件的夹紧可靠,K值不应小于2.5。在本设计中,分别取:K0=1.5;K1=1.0;K2=1.5;K3=1.0;K4=1.0;K5=1.0;K6=1.5。所以:K=K0K1K2K3K4K5K6=1.51.01.51.01.01.5=3.375 (3-3)为保证可靠夹紧取K=3.5。所以:2=KPl-P0l1P1+2N=3.5Pl-P0l1p1+2=197.58N (3-4)本次设计是六孔同时加工,总的安全系数取k=2,故所需的总夹紧力为:=179.5862=2370.96N (3-5)3.2削边销削边销的宽度一般是不用进行计算的,除非加精度要求高时,才需计算。通常b、B可按机床夹具设计手册表2-4选取,常用削边销的结构形式如图3-1所示。图 3-1 常用削边销结构(a)型用于孔径大于50mm时的定位销;(b)、(c)型用于孔径小于50mm的定位销,其中b型已标准化,本次设计中采用b型削边销定位。在一面两孔定位中,削边销是限制工件绕z轴方向转动的。因此,削边销的长轴一定要垂直于双孔中心的连线,如图1所示。否则失去限制该转动自由度的作用。同时,在装配中,当削边销调整好以后,应尽可能采取防转措施。本设计中取销的直径为12mm;销孔为12mm。3.3支承板支承板的长度为400mm,宽度为32mm,材料为45号钢,按GB/T1298的规定;热处理 5560HRC;其它技术条件按GB/T2259的规定。3.4 压板 压板总长474mm,材料为45号钢,淬火、回火4045HRC;(参考机械工程材料),压板用铰链与压紧销相连,压紧销用螺纹固定在一个活动块上,其在装配图中的结构如图3-2图3-2 装配图中的压板结构3.5 夹具体中间支架材料为HT250铸件。为避免在热应力的作用下夹具体发生变形,变形轻者可能导致加工精度难以保证,重者会导致该夹具中间支架报废。因此,一定要进行时效处理,夹具体中间支架所有边缘要去毛刺,避免出现砂眼、疏松、气孔等铸造缺陷,其结构如下图3-3:图3-3 夹具体中间支架3.6齿轮齿条偏心轮部分的设计该部分为本次设计的核心部分。动力源为气缸,利用气缸活塞杆上加工出的齿条部分与齿轮啮合,齿轮齿条部分再带动与齿轮同轴的偏心轮,偏心轮压紧压板,从而压紧工件,气缸为两个,压板部分也为两部分,在空间布置情况为对称布置,齿轮齿条部分的局部剖视图以及俯视图如下图3-4:图3-4 齿轮齿条部分偏心轮与轴承端盖之间留有4mm的间隙,这样可以保证偏心轮在压紧压板时能够畅通无阻,而且还可以防止磨损,因为接触磨损相当严重,不仅会减少零件的使用寿命,而且容易使偏心轮转动不灵活,甚至会产生转动不了的现象。为解决上述问题,最好留有间隙。3.7 键的选取根据机械设计课程设计并参考此处轴的直径分别选取偏心轮处和齿轮处的键为:偏心轮处:bh=108 ;齿轮处:bh=149 ;键的挤压强度的校核,根据机械设计教材第六章 键连接强度的计算公式:p=2T103kldp (3-6)式中:T传递的转矩; K键与轮毂键槽的接触高度: k=0.5h,此处为h键的高度; L键的工作长度,圆头平键l=L-b,平头平键l=L,这里为键的公称长度;b为键的宽度; D轴的直径; p键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力,单位是MPa,根据机械设计教材第六章 表6-2;此处的载荷有轻微的冲击,三者中最弱的材料为铸铁,所以取p=100120MPa;代入数据得:偏心轮处:p=31.15MPa100120MPa,满足强度要求;齿轮处:p=27.69MPa100120MPa,满足强度要求。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 基于ug软件进行的建模及装配第四章基于ug软件进行的建模及装配4.1 ug软件建模与装配概述 首先熟练掌握ug的零件图绘画,以及零部件图的装配,以及最后的渲染,选材料,爆炸图等等。 其次自己查阅资料以及老师提供的数据参考开始进行整体规划,先在纸上画出整个重要系统的整个框架模型,设计出整体的尺寸与数据,让后才能进行整体的建模。其中要考虑到整体的尺寸,结构部分,以及设计参数,还有工艺流程等一系列的因素。这些必须在ug建模前就要完成设计。其中,要查阅大量的资料,等一些相关于三效降膜蒸发系统的历史数据。完成这步后才能开始建模。在具体建模过程中要进行修正。4.2 运用ug软件进行零件设计 根据前面的查阅的资料以及自己设计出来的结构进行建模。先进性零部件图的绘画。工作界面见图4-1至图4-4。图4-1 主界面图4-2 箱体图4-3 齿轮图4-4 阶梯轴主要用的操作命令有拉伸旋转,由于该系统结构曲线较少,所以用到的扫描命令较少。主要几个零部件的建模见图4-5至图4-7图4-5 箱体建模过程1图4-6 箱体建模过程2图4-7 箱体建模图过程34.3运用ug软件进行零件装配把画好的零部件进行整体的装配主要注意的是基准,得到了装配图。注意事项如下:1.打开ug软件,点击文件下拉菜单中的新建按钮弹出如下图所示的对话框,选择装配体,单击确定,即建好一个新的装配体文件。2.在所打开的界面中,点击插入零部件,点击左侧的浏览按钮,变会出现你放零件的文件夹,选择你要进行装配的零件。用同样的方法插入第二个零件3.零件导入后,下一步就是对零件进行装配。点击插入零部件旁边的配合按钮,在弹出的左侧对话框中选择一次选择要配合的两个面,要实现两个孔对齐,可以选择两个孔的面,然后选择下面的同心按钮,两个孔的轴线便在一条直线上了。4.两个孔在一条直线上是不够的,还必须重合。则再选择两个需要重合的面,选择下面的重合按钮。5.最后,用同样的方法,实现两外两个面的平行。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 结论第五章结 论毕业设计终于接
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