蜗轮箱体的机械加工工艺规程及工艺装备设计.doc

1、四川职业技术学院 Sichuan Vocational and Technical College 毕 业 设 计 题 目 蜗轮箱体的机械加工工艺规程及工艺装 备设计 所属系部 机械工程系 所属专业 机械设计与制造 所属班级 09 机制 3 班 学 号 091042013014 学生姓名 潘书冬 指导教师 杜昌义 日 期 四川职业技术学院教务处制 四川职业技术学院毕业设计任务书 题 目 箱体机械加工工艺规程及夹具设计 所属系部 机械工程系 所属专业 机械设计与制造 所属班级 09 机制 3 班 指导教师 杜昌义 学生姓名 潘书冬 学 号 091042013014 一、毕业设计内容与要求 （包括

2、设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）： 1.毕业设计内容： 蜗轮箱体的机械加工工艺规程及工艺装备设计 2.毕业设计 ： 1）毛坯图 一张 2）零件图 一张 3）机械加工工艺过程卡 一份 4）机械加工工序卡 一份 5）指定工序铣左右面夹具夹具装配图 一张（ A1 以上） 6）夹具零件图 一张 7）毕业设计 说明书 一份 二、原始依据 （包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等） 1、零件图 2、查资料知道，此零件属于大批量生产，年产量为 N=Qn(1+ )=5000 件 三、主要参考文献 1孟少农主编 .机械加工工艺手册 .机械工业出版社， 19

3、91 2李益民主编 .机械制造工艺设计简明手册 .机械工业出版社， 1993 3崇 凯主编 .机械制造技术基础 .化学工业出版社， 1993 4王绍俊主编 .机械制造工艺设计手册 .机械工业出版社， 1987 5黄如林主编 .切削加工简明实用手册 .化学工业出版社， 2004 6薛源顺主编 .机床夹具设计 .机械工业出版社， 1995 7崇 凯主编 .机械制造技术基础课程设计指南 . 化学工业出版社， 2006.12 8陈于萍，高晓康主编 .互换性与测量技术 .北京高等教育出版社， 2005. 9司乃钧，许德珠主编 .热加工工艺基础 . 高等教育出版社， 1991 10张龙勋主编 .机械制造工

4、艺学课程设计指导及习题 .机械工业出版社， 1999.11 11艾兴，肖诗纲主编 .切削用量简明手册 .机械工业出版社， 2002 系 部审核意见 签名： 年 月 日 注：任务书必须由指导教师和学生互相交流后，由指导老师下达并交所属系部毕业设计（论文）领导小组审核后发给学生，最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。 四川职业技术学院毕业设计说明书 第 3 页共 27 页 3 四川职业技术学院 学生毕业设计答辩情况记载表 题 目 蜗轮箱体的机械 加工工艺规程及工艺装备设计 所属系部 机械工程系 所属专业 机械设计与制造 所属班级 09 机制 3班 指导教师 杜昌义 学生姓名 潘书冬 学 号 091

5、042013014 答辩小组成员 姓 名 专业技术职务或职称 所属单位或部门 本人签字 答辩时间 记录人 答辩小组提出的主要问题及学生回答问题情况 答辩小组组长签名： (至少三个问题 ) 年 月 日 四川职业技术学院毕业设计说明书 第 4 页共 27 页 4 四川职业技术学院 毕业设计综合评定表 题 目 蜗轮箱体的机械加工工艺规程及工艺装备设计 所属班级 09 机制 3班 指导教师 姓名 杜昌义 学生姓名 潘书冬 职称 教授 学 号 091042013014 部门 机械工程系 指导教师评语 指导教师： 年 月 日 答辩小组评语 总评成绩： 答辩小组负责人： 年 月 日 四川职业技术学院毕业设计

6、说明书 第 5 页共 27 页 5 目 录 前言 5 1 1.1机械加工工艺 规程 制订 6 1.2机械加工工艺规程的种类 6 1.3制订机械加工工艺规程的原始资料 6 2 零件的分析 7 2.1零件的作用 7 2.2零件的工艺分析 7 3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 8 3.1确定毛坯的制造形式 8 3.2基准面的选择 8 3.3制定工艺路线 8 4 选择加工方法，制定工艺路线 10 4.1机械加工工艺设计 10 4.2制定机械加工工艺路线 11 4.3工艺方案的比较与分析 12 5 选择加工设备及刀具、夹具、量具 13 5.1选择加工设备与工艺设备 13 5.2确定工序尺寸 13

7、6 确定切削用量及基本时间 15 6.1 工序 10切削用 量 的确定 15 6.2 工序 20切削用量 的确定 16 6.3工序 30和工序 80切削用量 的确定 17 6.4 工序 40切削用量 的确定 18 6.5工序 50切削用量 的确定 19 6.6 工序 60的切削用量 的确定 20 6.7工序 70和工序 90的切削用量 的确定 20 6.8 工序 100的切削用量 的确定 21 6.9 工序 110的切削用量 的确定 21 6.10 工序 120的切削用量 的确定 22 7 夹具设计 23 7.1 定位基 准的选择 23 7.2切削力和卡紧力计算 23 7.3定位误差分析 24

8、 7.4夹具设计及操作的简要说明 24 结论 25 致谢 26 参考文献 27 四川职业技术学院毕业设计说明书 第 6 页共 27 页 6 前 言 机械制造程设计的主要内容是机械加工工艺规程编制和钻削孔工序专用夹具设计。 在设计的过程中，学生能综合运用机械制造技术基础和其他课程的基本理论和方法，为了能够完成设计任务，必须竭尽所学，找到一种正确的设计方法。正确的制定一个零件的机械加工工艺规程。结合工艺设计内容，能够熟练的应用工艺计算方法，正确的进行工艺计算，如工艺参数、切削力、切削功率、切削速度、定位误差、夹紧力等。学生通 过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合，得到解决问题和分析问题能力的初

9、步培养 . 在三周的课程设计中，学生对机械工程学的兴趣将大有增长。他们将享受设计中的每一时刻。除此之外，他们将挖掘隐含的动力去学习机械自动化及材料科学的本专业课程 . 关键词 机械加工、工艺规程、专用夹具、 蜗轮箱体 四川职业技术学院毕业设计说明书 第 7 页共 27 页 7 1 1.1 机械加工工艺规程制订 1.1.1 生产过程与机械加工工艺过程 生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热 处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。 机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、

10、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。 机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。 规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下： 1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。 2.机械加 工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。 3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平

11、面布置，各部门的安排。 1.2 机械加工工艺规程的种类 机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。 机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。 机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导 生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。 1.3 制订机械加工工艺规程的原始资料 制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料： 1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。 四川职业技术学院毕业设计说明书 第 8 页共 27 页 8 2.毛坯图及

12、毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。 3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。 4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。 2 零件的分析 2.1 零件的作用 据资料所示，零件 蜗轮箱体 是减速器的一个主要零件，它是用来承接蜗轮和蜗杆并且让它们保持垂直，实现蜗轮和蜗杆的正确连接。 2.2 零件的工艺分析 本零件可从零件图中可知 ,它有三组加工面 ,但是没有 位置要求 ,还有五

13、 组孔 ,其中有两组孔 有位置和精度。 1、零件件底面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为 12.5。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣的加工方式，即节省时 间又能达到技术要求。 2、加工地面 4 个 孔，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以后的加工，为达到题目要求我们采取钻 四个孔锪平上面的大孔并铰两个对角孔的工序过程。 为以后的一面两销定位加工做好准备。 3、 按照先面后孔的加工理论，我们以地面为基面并采用两个定位销构成一面两销原理来粗铣和精铣工件的的左侧面和 98的左右端面，即可得到要求。 4、 然后再来加工一些次要的面， 只要粗铣 65的左

14、右端面和锪平 36 即可 。 5、钻 扩铰 18H7 这个比较重要的 孔， 必须分为粗加工然后再精扩铰 此孔 ，将用钢球检查 ，即能满 足要求。 6、加工好 18H7 孔后再来镗 132H8 和 74H7 孔，因为此孔与 18 孔有位置要求，所以放在后面来加工，以 18 来找正要镗孔的中心线，即可达到加工要求。 7、加工 M10 螺纹孔，由机械加工工艺手册查知底孔为 9.8，又因为本孔是沉头螺纹孔，考虑到工艺要求我们采取钻、锪、攻丝三步工序。 四川职业技术学院毕业设计说明书 第 9 页共 27 页 9 7、加工 M8 螺纹孔，由 机械加工工艺手册查知底孔为 6.7， ，采用钻、倒角、攻丝三步工

15、序。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。 8加工 M12 螺纹孔，由机械加工工艺手册查知底孔为 11.8 采用钻、倒角、 由以上工艺过成的完成，本零件也按要求加工完成。 3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 3.1 确定毛坯的制造形式 由 零件要求可知，零件的材料为 HT200，考虑到本零件在具体工作的受力情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。 3.2 基准面的选择 基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，

16、更有甚者，零件的 大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。 粗基准的选择对于本 蜗轮箱体 来说是至关重要的，对于一般零件而言，应以出加工的表面为粗基准，本零件正好符合要求，对于精基准而言，主要应考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目我们以的孔为精基准，基本满足要求。 3.3 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，是应该使两件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善保证，在生产纲领一确定成批生产的情况下，我们尽量集中工序，除此之外我们还应该考虑经济效益，工艺简单工序 集中，尽量降低成本。 根 据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，生产类型为中批量 生产 ，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于 74mm 和 132mm 的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理 。 由参考文献可知，查 得该铸件的尺寸公差等级 CT 为 8 10级，加工余量等级 MA 为 G级，故 CT=10 级， MA 为 G级。