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1、1机械制造工程学课程设计说明书学 院 制造科学与工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 20XX 级 学生姓名 XXX 学 号 XXXXXX 指导教师 XXX 时 间 2012 年 1 月 说明书目录1、 设计目的2、 反向齿轮箱及其工艺特点，技术要求23、 选择定位基准4、 制定零件加工工艺路线5、 专用夹具设计的具体要求6、 拟订夹具方案7、 设计感言一、设计目的专业课课程设计是在学完了机械制造工艺学，进行了生产实习之后进行的下一个综合性实践项目。课程设计后在下述几个方面都将得到很好的锻炼： 1、更加熟悉夹具的作用机床夹具是在机床上用以装夹工件和引导刀具并能保持与机床确定的相对位
2、置的一种装置。其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。是机械加工过程中不可缺少的工艺装备。2、能熟练地运用机械制造工艺学课程设计中的基本理论。正确的解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线合理安排等问题，保证零件的加工质量。3、提高结构设计能力。4、学会使用手册及图表资料。二、反向齿轮箱及其工艺特点，技术要求1、反向齿轮箱特点：反向齿轮箱属于面型薄壁箱体零件，加工要求较高的是顶面和轴承孔的加工，其具体要求见零件图。2、对反向齿轮箱体的结构和工艺性的定性分析：1） 、该箱体壁厚均匀，铸造容易，不易出现缩孔，缩松等缺陷。32） 、 在箱体零件上，孔径相同
3、的比较多，有利于减少刀具的种类和数量。3） 、该箱体的两轴承孔有很高的同轴度要求，所以在加工过程中必须考虑其同轴度。3、反向齿轮箱体材料和毛坯：零件的材料用 HT-2033，采用铸铁有以下一些优点，铸铁有较高的耐磨性，减振性和铸造性，而且价格低廉。采用铸件毛坯，铸出后要进行时效处理，消除其内应力，然后才送到机械加工车间加工，否则加工后会发生很大的变形，影响加工精度。三、选择定位基准1、粗基准的选择原则1） 、若工件必需首先保证某重要加工表面的加工余量均匀，则应选该表面为粗基准2） 、在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。这样可
4、以使这个表面在加工中不致因加工余量不足造成加工后仍有部分毛面。3） 、在没有要求保证重要表面加工余量的情况下，若零件有的表面不需要加工时，则应以不加工表面与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。4） 、选作粗基准的表面应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口及其他缺陷，以便定位准确，装夹可靠。5） 、粗基准在同一方向上通常只允许使用一次，否则定位误差太大。根据上面原则，本零件的第一道工序的初基准选择为：两轴承孔及吊耳孔，理由是：该工件必须保证两轴承孔的加工表面的加工余量均匀，且加工余量最小，故选择两轴承孔为粗基准。 四、制定零件加工工艺路线4工艺路线拟定是工艺规程制定的核心，在具体工作中
5、应在充分调查研究的基础上，提出多种方案进行分析比较，注意到加工路线不仅影响加工的质量和效率，而且还影响到工人的劳动强度、设备安排、车间面积、生产成本等，必须认真分析，使拟定的加工工艺路线达到科学合理。本人制定的最初的工艺路线为：1 粗铣零件上盖结合面，半精铣上盖结合面2 钻铰上结合面12 连接螺栓孔，铰修上盖结合面12 孔3 粗铣两侧轴承凸台端面4 粗铣吊耳上凸台端面5 粗铣前端面6 钻前端面10 孔，钻前端面12 孔，钻前端面 M12 螺纹底孔7 钻底面 M12 螺纹底孔，锪20 孔8 粗镗两侧轴承孔9 粗镗吊耳孔10 精铣吊耳上凸台面11 半精镗两侧轴承孔12 精镗吊耳孔13 精铣两侧轴承
6、凸台端面14 钻两侧轴承凸台端面上 6 个 M6 螺纹底孔15 在上盖结合面上钻 4 个 M8 螺纹底孔16 攻底面 M12 螺纹17 扩铰前端面12 孔，锪前端面10 孔为 M12 螺纹底孔18 攻前端面 M12 螺纹519 攻两侧轴承凸台端面上 6 个 M6 螺纹20 在上盖结合面上攻 4 个 M8 螺纹，钻左侧凸台面上5 深 35 孔21 在上盖结合面钻 4 个5 油孔22 精铣上盖结合面23 铰修上盖结合面12 孔24 精镗两侧轴承孔25 锪16 沉头孔26 去毛刺27 清洗28 与 7065 装配29 钻 2 个配作5 锥销孔底孔30 手铰 2 个配作5 锥销孔31 与 7076 装
7、配32 钻吊耳上配作8 销孔底孔33 手铰吊耳上配作8 销孔34 清洗35 终检经过老师的指点以及小组讨论，最终确定的加工工艺路线为：1 粗铣、半精铣、精铣上盖结合面2 钻铰上盖结合面12 连接螺栓孔并对其进行铰修，并在上盖结合面上钻、攻4 个 M8 螺纹底孔3 粗铣前端面64 粗铣两侧轴承凸台端面5 粗铣吊耳上凸台端面6 钻前端面12 孔、10 孔、M12 螺纹底孔7 钻底面 M12 螺纹底孔、锪20 孔8 粗镗两侧轴承孔9 粗镗吊耳孔10 精铣吊耳上凸台面11 精铣两侧轴承凸台端面12 半精镗两侧轴承孔13 精镗吊耳孔14 钻两侧轴承凸台端面上共 6 个孔15 扩铰前端面12 孔，锪前端面
8、10 孔，为 M12 螺纹底孔16 攻前端面 M12 螺纹17 攻底面 M12 螺纹18 攻两侧轴承凸台端面上 6 个 M6 螺纹19 钻两侧凸台面上5 深 30 孔20 在上盖结合面钻 4 个5 油孔21 精镗两侧轴承孔22 锪16 沉头孔23 去毛刺24 清洗25 与 7065 装配726 钻 2 个配作5 锥销孔底孔27 手铰 2 个配作5 锥销孔28 与 7076 装配29 钻吊耳上配作8 销孔底孔30 手铰吊耳上配作8 销孔31 清洗32 终检案相比，最主要的改进为一开始便直接将精基准的上接合面加工出来，这样虽然有违先粗后精的原则，但是却避免了粗基准的重复利用产生的误差，并因为直接加
9、工好了作为精基准的上盖结合面，使得后面很多工序得以集中加工，节约了成本和时间。五、专用夹具设计的具体要求1、保证工件的加工精度2、提高生产率，降低制造成本3、操作方便、省力和安全4、便于排屑5、有良好的结构工艺性六、拟订夹具方案（本夹具针对加工工序为：精铣两侧轴承凸台端面）1、研究原始资料材料为 HT-2045，为小批量生产，采用通用机床专用夹具。82、拟订夹具方案1） 、定位方式和定位元件的选择由于上盖结合面已经精加工，且是设计基准，故根据“基准重合”原则可以设为精基准，利用上盖结合面上有 4 个孔中的两个孔，采用一面两销定位方式进行加工。一面两孔组合定位常用于加工箱体、杠杆、盖板等零件，易
10、做到基准统一，保证工件的位置精度，又有利于夹具的设计与制造。工件的定位平面一般是加工过的精基面，两孔可以是工件结构上原有的，也可以是为定位需要而专门设置的工艺孔。一面两孔定位时相应的定位元件是一面两销，两定位销可以有以下两种：(1)两个圆柱销（图 1）；(2)一个圆柱销和一个削边销（图 2）。图 1 这种定位是过定位，沿连心线方向的自由度被重复限制了，只能用于加工要求不高的场合，使用较少。该夹具采用图 2 的定位方式。工件以平面作主要定位基准，用支承板限制工件的三个自由度；其中一孔用定位销定心定位，限制工件的两个自由度；另一孔用菱形销定位，仅消除工件的一个转动自由度。菱形销作为防转支承，其轴长
11、方向应与两销的中心连线相垂直，并应正确选择菱形销直径的基本尺寸和经削边后圆柱部分的宽度，以保证仅限制一个转动自由度的功能。9图 3 自由度的限制利用一个平面进行定位限制了加工零件 Z 轴方向的移动、X，Y 轴方向转动 3 个自由度，再利用两销进行定位两销采用一个圆柱销与一个菱形销实现 Z 轴转动、X,Y 轴方向的移动 3 个自由度的限制，综上就六个自由度都有了约束。2）、夹紧装置由螺母、螺杆等带有螺旋结构的元件与垫圈、压板等组成的夹紧机构称为螺旋夹紧机构是目前夹具上用得最多的一种。对于夹紧力作用点及作用力方向的选择，夹紧力应落在工件刚性较好的部件上，故选择作用在箱体边缘刚性很高处。夹紧力的方向
12、应有利于工件的准确定位也和工件受力方向一致。如图所示：夹紧装置如下图：10装置两侧各有一个采用螺旋压板的联动夹紧机构（由压板、夹紧螺母、销轴、摆块、支撑销等构成）组成了夹具的夹紧装置。a.夹紧的目的：使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏，同时保证加工精度。b.夹紧力的方向的确定：1）不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。c.夹紧力的作用点的选择：1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。3）夹具在及床上的定位运用夹具底部的定位键在机床身上准确定位。3、绘制夹具装配图详见附图11七、设计感言通过这次课程设计，使我深刻了解了机床夹具设计方面相关知识，同时也学会了很多有关机械制图知识和查阅相关资料，锻炼了自己思考和动手能力。在这次课程设计期间虽然碰到不少难题，但还是一一克服了困难，在此我也要衷心感谢我的导师李翔龙和同学们给了我很多好的的建议，在此一并表示感谢！
