1、 西南科技大学城市学院 City College of Southwest University Of Science and Technology 毕业 论文 (设计 ) 论文题目： 5000 台减速器制造工艺设计及连接螺栓孔夹具设计 指导教师： 王 忠 系 别： 机电工程系 专业班级： 机械设计制造及其自动化 1004 姓 名： 张 小 禄 学 号： 201040344 日 期： 2014 年 5 月 西南科技大学城市学院本科生毕业论文 5000 台减速器制造工艺设计及连接螺栓孔夹具设计 摘要： 制造业是衡 量一个国家或者地区经济发展的重要指标 作为我国国民 经济 的支柱产业 ，制造业是我
2、国经济增长的主导部门和经济转 型 的基础；作为经济社会发展的重要依托，制造业是我国城镇就业的主要渠道和国际竞争 力 的集中体现。 而制造业是否发达，主要取决于制造设备的先进程度。本文对通用减速机 6 个 13 连接 螺栓 孔 加工 工艺方案进行了详细的分析。 在本次毕业设计中利用计算机辅助设计 (CAD)绘制 夹具 主要工作零件图和 夹具的总装配图 。在这次设计中根据所给题目的要求，首先对 减速器箱体 进行了分析，分析该 箱体 的尺寸精度得出用一般精度的 夹具 即可满足 箱体 精度的要求，再从 箱体 的形状、尺寸标注及生产批量等情况看，选择加工方案。根据对 箱体 的综合分析，在这次设计中我设计
3、的 夹具 是 运用于摇臂钻床。 希望能够灵活运用所学的专业知识和技能，圆满完成此次的设计。 关键词： 减速器 箱体 ；夹具 ； 连接螺栓孔 ； 西南科技大学城市学院本科生毕业论文 5000 Reducer Manufacturing Process Design and Fixture Design Connecting Bolt Hole Abstract : Manufacturing is a measure of the economic development of a country or region an important indicator as a pillar indu
4、stry of the national economy , the manufacturing sector is the foundation of the dominant sector in Chinas economic growth and economic restructuring ; as an important basis for economic and social development , the manufacturing sector is epitomizes the main channel and the international competitiv
5、eness of Chinas urban employment. The manufacturing sector is well developed , depending on the sophistication of the manufacturing equipment . In this paper, universal reducer 6 13 connecting bolt hole processing technology programs carried out a detailed analysis. The use of computer-aided design
6、(CAD) in this graduation design major working parts diagram drawing jig and fixture assembly drawing . In this design according to the requirements of a given subject , the first of the gear unit housing were analyzed, the analysis of the box the size of accuracy obtained with the general accuracy o
7、f the fixture to meet the accuracy requirements of the box , then from the cabinet the shape , dimensions and production quantities , etc, the choice processing program . According to a comprehensive analysis of the box, in this design , I designed fixture is used radial drilling machine . Hoping to
8、 utilize the expertise and skills learned , successful completion of the design. Keywords : Gear unit housing ; Fixture ; Connecting bolt hole ; 西南科技大学城市学院本科生毕业论文 目 录 第 1 章 绪 论 . 1 1.1 机械制造课程介绍 . 1 1.2 机械制造科学的发展 . 1 第 2 章 设计概述 . 3 2.1 毕业设计的目的、内容 . 3 2.1.1 设计的目的 . 3 2.1.2 设计内容 . 3 2.2 箱体毛坯的材料选择、铸造及热处
9、理 . 3 2.2.1 毛坯种类的确定 . 3 2.2.2 毛坯的铸造及热处理 . 5 第 3 章 工艺方案设计 . 6 3.1 零件的分析 . 6 3.1.1 零件的作用 . 6 3.1.2 零件的工艺分析 . 7 3.2 工艺流程设计 . 8 3.2.1 确定毛坯的制造形式 . 8 3.2.2 定位基准的选择 . 8 3.2.3 粗基准的选择 . 8 3.2.4 精基准的选择 . 9 3.3 制定工艺路线 . 14 3.3.1 工艺路线方案 . 14 3.3.2 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 15 3.3.3 确定加工余量 . 17 3.4 切削用量的选取 . 17 3.5
10、高速切削特点 . 18 第 4 章 工序卡的编写 . 20 4.1 工艺过程工序卡 . 20 4.2 确定加工余量和加工工时 . 21 西南科技大学城市学院本科生毕业论文 第 5 章 夹具设计 . 36 5.1 夹具 . 36 5.1.1 夹具的定义 . 36 5.1.2 夹具的分类 . 36 5.1.3 夹具的组成 . 36 5.1.4 夹具的功能 . 37 5.2 机床夹具设计步骤与方法 . 38 5.2.1 专用夹具设计的基本要求 . 38 5.2.2 一般步骤 . 38 5.3 定位误差的分析与计算 . 40 5.3.1 定位误差分析 . 40 5.3.2 定位误差计算 . 40 5.
11、4 工件在夹具中的夹紧 . 41 5.5 夹具其他元件的选择和设计 . 42 5.6 绘制夹具图 . 42 5.7 夹具使用方法 . 43 总 结 . 44 参考文献 . 45 致 谢 . 46 西南科技大学城市学院本科生毕业论文 1 第 1 章 绪 论 1.1 机械制造课程介绍 机械制造技术基础 毕业 设计综合了机械制图、机械制造技术基础、工程材料、机械设计、 CAD 等专业基础课和主要专业课， 经过了为期 两个月的毕业 设计之后，本次 毕业 设计主 要针对 机械制造技术基础 这门课程的运用，同时也有对刀具和切屑的 知识的综合，因此这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习，同时还
12、要对相关课外知识进行查阅和学习，是一次对我们实际运用知识解决问题能力的练习。 通过这次课程设计所要达到以下几方面： 1、 能熟练的运用机械制造技术基础的知识，正确地解决一个零件在加工 中的定位，夹紧以及合理 制定 工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。 2、 复习学过的相关知识，包括 CAD、 Proe、机械制造技术基础、机械 制图等等 ；加深对专业知识的理解。 3、 毕业 设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。 1.2 机械制造科学的发展 机械制造科学是一门有着悠久历史的学科 ， 是国家建设和社会发展的支柱学
13、科之一。机械制造可分为热加工和冷加工两部分。热加工指铸造、塑性加工、焊接、表面处理等。冷加工一般指零件的机械加工工艺过程和装配过程 ， 当前还包括特种加工技术等。冷热两部分都是机械工程的分支。一般机械制造多指研究各种机械制造冷加工过程和方法的科学 ， 其研究主要内容是： 1、 机械制造的基础理论； 2、 机械加工和装配工业过程设计、工艺装备设计 以及各种传统加工方法、特种加工方法、精密加工和超精密加工方法等； 3、 机械制造系统的自动化、柔性化、集成化以及智能化。 如今 ， 计算机技术、微电子技术、传感技术与机电一体化技术的迅猛发展 ， 对机械制造科学的发展产生了深远影响。由系统论 ， 信息论
14、和控制论所形成的系统科学与方法论 ， 从系统中各组成部分之间的相互关系、相互作用、相互制约的关系来分析对西南科技大学城市学院本科生毕业论文 2 象 ， 这种方法论与机械制造的结合形成了制造系统的概念 ， 这是一个重大突破。机械制造科学与管理科学的结合更丰富了机械制造科学的内容 ， 出现了质量保证体系等 ，成为保证产品质量的重要举措。因此 ， 机械制造 科学 的发展已经从一种经验、 技艺、方法逐步成长为一门传统工程科学。目前，我国正处于经济发展的关键时期，机械制造技 术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点，但机械制造技术是我们的薄弱环节，因此必须对我国机械制造业现状
15、进行进一步的分析和研究。西南科技大学城市学院本科生毕业论文 3 第 2 章 设计 概述 2.1 毕业设计的目的、内容 2.1.1 设计的目的 本次毕业设计，其目的在于通过对零件进行工艺分析，设计出合理的 专用夹具，使我们在选择机床 与拟定合理的夹具结构的过程中，得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养基本的设计方法，并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。 2.1.2 设计内容 本次毕业设计包括 箱体制造工艺设计 和 连接螺栓孔 夹具设计。 1、 箱体制造工艺设计 设计包括以下三个
16、方面： (1) 箱体制造 工艺方案的制定 (2) 箱体制造工艺方案 的选择 (3) 箱体制造工艺卡的编写 2、 夹具的设计包括以下四个方面： (1) 研究原始资料、分析设计任务 (2) 确定夹具结构方案 (3) 绘制夹具总图 (4) 确定并标注有关尺寸、配合和技术要求。 2.2 箱体毛坯的材料选择、铸造 及热处理 2.2.1 毛坯种类的确定 常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素： 1、 依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。 2、 依据零件
17、的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较复杂的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。 3、 依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手西南科技大学城市学院本科生毕业论文 4 工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。 4、 确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。 如果使用可锻铸铁作为箱体铸造材料，由于其石墨呈团絮状，从而使可锻铸铁比灰铸铁强度高，塑性好， 韧性大。但是可锻铸铁生产周期长，工艺复杂，成本较高
18、，尤其是不能进行锻造加工。 由于减速器箱体的外形与内形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用的，综合考虑所以我们可以选用灰口铸铁 (HT200)，因为铸铁中的碳大部分或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件，又由于含有石墨，石墨本身具有润滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油，使铸件有良好的耐磨性。此外，由于铸件中带有硬度很高的 磷 共晶，又能使 抗磨能力进一步提高，这对于制备箱体零件具有重要意义。 西南科技大学城市学院本科生毕业论文 5 表 2-1 灰铸铁的力学性能 (GB
19、5675-85) 牌号 铸件壁厚 (mm) 抗拉强度b(MPa) 牌号 铸件壁厚 (mm) 抗拉强度b(MPa) HT100 2.5 10 20 30 10 20 30 50 130 10 90 80 HT250 4.0 10 20 30 10 20 30 50 270 240 220 200 HT150 2.5 10 20 30 10 20 30 50 175 145 130 120 HT300 10 20 30 20 30 50 290 250 230 HT200 2.5 10 20 30 10 20 30 50 220 195 170 160 HT350 10 20 30 20 30 5
20、0 340 290 260 2.2.2 毛坯的 铸造及热处理 长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上 (如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等 )和经济上的优点，通常箱体材料采用灰口铸铁。 箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件 (受铸造能力的限制 )时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸 焊、铸 煅 焊、煅 焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。 毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理 (将铸件加热到 550 650进行应力退火 )，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行 时效处理。 毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。
