理工大学 变速器2轴制造工艺及自动夹具设计 目录 摘要 IVAbstract II1.引言 11.1 课题设计的目的和意义 11.2变速器2轴的现状和发展趋势 22.技术背景 42.1轴类零件的特点及技术要求 42.2 轴类零件的毛坯和材料 52.3零件的相关加工机床 62.4 零件在产样品、厂商 72.5 相关专利解释说明 83.变速器2轴的机械加工工艺设计 93.1 零件的作用 93.2 零件的工艺分析 93.3 确定零件的生产类型 103.4选择毛坯种类,绘制毛坯图 113.4.1选择毛坯种类 113.4.2 绘制毛坯图 123.5选择加工方法,拟定工艺路线 123.5.1 定位基准的选择 123.5.2 零件表面加工方法的选择 133.5.3 加工阶段的划分 133.5.4 工序的集中与分散 143.5.5 工序顺序的安排 143.5.6 确定工艺路线 143.5.7 加工设备及工艺装备选择 153.5.8 工序间余量和工序尺寸的确定 163.5.9 切削用量及基本时间定额的确定 164.变速器2轴夹具系统设计 204.1手动夹具设计 204.1.1 明确设计要求、收集设计资料 204.1.2工件在夹具中的定位与夹紧 204.1.3定位基准的分析 21 4.1.4 确定工件夹紧方案,设计夹紧机构 234.1.5 确定夹具总体结构和尺寸 244.1.6 夹具使用说明 264.2自动夹具的设计 264.2.3 夹具使用说明 304.3机电控制系统 315. 设计总结 34致 谢 36参考文献 37摘要现代机械加工行业发生着深刻的结构性变化,工艺工装的设计与改良已成为相关企业生存和发展的必要条件。
动力装置行业作为一个传统而富有活力的行业,近十几年取得了突飞猛进的发展在新经济时代,这一行业呈现了新的发展趋势,由此对其动力装置的质量、性能产生了新的变化输出轴作为动力装置的主要零件,工艺工装的设计与改良直接影响着其质量与性能变速器2轴其实就是变速器的输出轴,输出轴零件的主要作用是支撑零件、实现回转运动并传递转矩和动力可见它的作用是相当的大,其质量直接影响着变速器的性能,所以输出轴零件的机械综合性能要求较高,因此设计要求也比较高此次设计以典型变速器输出轴为题材进行零件的机械加工工艺设计和自动夹具设计关键词:输出轴;工艺;夹具;设计I**理工大学 变速器2轴制造工艺及自动夹具设计Abstract The modern machine-finishing profession is having the profound constitutive change, the craft work clothes design and the Improvement has become the correlation enterprise survival and the development essential condition. The power unit profession takes a tradition but the rich vigor profession, in the recent several years has obtained the development which progresses by leaps and bounds. In the new economical time, this profession has presented the recent development tendency, from this to its power unit quality; the performance has had the new change. The output shaft took the power unit the major parts, the craft work clothes design and the improvement directly is affecting its quality and the performance. The transmission of the 2 axis is an output shaft of the transmission, the main function of output shaft parts of the supporting parts, rotary motion and transfer torque and power. It's role is very big, its quality directly affects the performance of the transmission, so the output shaft parts of the comprehensive mechanical performance requirements higher, so the design requirements are relatively high. The design of the machining process in a typical transmission output shaft as the theme of the design of parts and automatic fixture design.Key words:The output shaft;technology;fixture ;designⅡ**理工大学 变速器2轴制造工艺及自动夹具设计1.引言1.1 课题设计的目的和意义 毕业设计是对我们大学所学知识的一次综合性考验。
使我们综合运用所学过的基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练我们在完成毕业设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料、国家标准、有关手册、图册等工具书,进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力,也为我们以后的工作打下了坚实的基础机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证然而夹具又是制造系统的重要组成部分,工艺对夹具的要求也会提高,专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以满足加工要求因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义此次设计的目的和意义在于: (1) 培养综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力,拓宽和深化所学知识。
(2) 培养树立正确的设计思想、设计思维,掌握工程设计的一般程序、规范和方法的能力 (3) 培养正确地使用技术知识、国家标准、有关手册、图册等工具书,进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力4) 培养自己进行调查研究、面向实际、面向生产,向工人和工程技术人员学习的基本工作态度、工作作风和工作方法 (5) 熟悉轴类零件加工工艺过程和掌握夹具设计的方法步骤,为以后从事相关的技术性工作打下坚实的基础 (6) 通过对输出轴零件的机械加工工艺设计,使我们在机械制造工艺规程设计,工艺方案论证,机械加工余量计算,工艺尺寸的确定,编写技术文件及查阅技术文献等各个方面得到一次综合性训练初步具备设计一个中等复杂程度零件工艺规程的能力 (7) 能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案,完成夹具机构设计,初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力8) 通过零件图、装配图的绘制,使我们进一步熟练绘图软件的使用熟悉和掌握我国相关的制图标准和要求 本次毕业设计的主要内容为:首先根据老师给定的输出轴进行研究、测量,认真绘出变速器2轴的零件图纸,明确相关技术要求和加工质量要求,然后根据图纸上相关要求等确定该零件的生产类型,经分析本次设计的零件属大批量生产。
其次,对零件进行工艺分析,确定毛坯类型和制造方法,变速器输出轴的材料为45钢可采用以锻造的形式进行毛坯的制造,然后根据图纸要求构思输出轴的加工工艺过程,每道工序都选用最佳的工艺方案,最终根据实际生产条件和相关要求确定最佳工艺方案,完成机械加工工序设计,进行必要地经济分析最后,对某道加工工序进行自动夹具的设计这次自动夹具的设计,我选定的是滚斜锥齿轮这道工序,先对滚齿工序进行了手动夹具的设计,然后在手动夹具的基础上进行修改,再改成自动夹具,并绘制装配图和零件图以及液压回路图等相关图纸1.2变速器2轴的现状和发展趋势新技术新工艺不断得到应用随着全球能源及原材料价格的不断上涨,汽车销售价格的下降,要求汽车变速器向着体积小、质量轻、承载能力大、结构紧凑上发展这就要求零件设计结构、机械性能也要相应有所改变,向着小巧紧凑,高强度、高刚性方向改进,进而也要求有新技术、新工艺来保证能够制造出来目前的变速器大部分是采用手动换挡型式变速器的2轴是制造技术的主要核心零件,涉及生产、装配总成、试验检测等工艺过程根据产品设计要求,轴零件加工工艺流程采用的是锻造制坯→正火→车加工→滚/插齿→剃齿→热处理→磨加工→修整,热后齿部不再加工。
这种流程适宜于大批量生产的模式了解到国内汽车变速器生产厂家了解到在同等级别的产品中,轴零件加工也基本上是这种模式,如上海汽车齿轮总厂、杭州依维柯汽车变速器有限公司、北京MOBIS变速器有限公司等据业内预测,2013年欧洲变速器市场上的统计数据将会改变,配备手动变速器的汽车将占52%,配备自动手动变速器的将占10%,配备无级变速器的将占2%,配备双离合器变速器的将占16%,配备自动变速器的将占20%但也有业内专家指出,预测都是根据现有的变速器种类进行的,新变速器产品还在不断研发过程中,因此今后汽车市场的变速器情况可能还会出现一些变化目前,许多变速器生产企业正在研发一些燃油经济性更好、换挡性能更高的变速器,以满足市场上的多层次需求2.技术背景2.1轴类零件的特点及技术要求输出轴零件的主要作用是支撑零件、实现回转运动并传递转矩和动力输出轴零件的机械综合性能要求较高轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸,为轴设计的重要步骤它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式,载荷的性质、方向、大小及分布情况,轴承的类型与尺寸,轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输,对轴的变形等因素有关2.1.1 轴类零件的功用和结构特点 轴类零件是机械加工中经常遇到的零件之一,在机器中,主要用来支承传动零件(齿轮、带轮,离合器等),以实现运轴的结构设计是确定。