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1、 机械制造工艺与夹具设计毕业设计说明书指导老师 ?设计时间 2011.9.29-2011.9.25设计班级 ? 姓 名 ? 学 号 ?题 目: 减速机箱体的工艺与夹具 专 业: 机械制造与自动化 班 级：?学生姓名：? 学号:? 11月 14 日 至 1月1 日 共 7 周一、设计内容需要完成减速机箱体的加工工艺设计，包括分析零件结构工艺性，编排合理的加工工艺过程，选择各加工工序合理的切削用量，填写零件的加工工艺卡片。完成给定加工面的专用夹具设计等。二、设计原始数据及要求已知：减速机箱体的零件图（一张）设计任务 1绘制减速机箱体零件图。 2 绘制减速机箱体毛坯图。 3 拟定工艺路线，并会出工艺
2、流程图 4 编写课程设计说明书。要求3000-4000字以上。三、设计完成后提交的文件和图表1.计算说明部分：设计说明书一份2.图纸部分：减速机箱体零件图一张 减速机箱体毛坯图一张 3 减速机箱体加工工艺规程卡片一套 4 夹具装配图一张，夹具非标零件图全套四、毕业设计进程安排序号 设计个极端工作内容时间分配（起止日期）1确定设计题目并查阅相关数据2011-11-142011-11-212绘制减速机箱体零件图及毛坯图等2011-11-212011-12-53制定减速机箱体工艺设计并编制工艺规程考片一套2011-12-52011-12-194设计某工序加工的专用夹具一套2011-12-192011
3、-12-265编写毕业时及说明书一份2011-12-262012-1-1五、主要参考数据1金属机械加工工艺人员手册 2机床夹具设计手册3夹具非标准夹紧装置 摘 要本文主要论述了减速机箱体的加工工艺及其夹具设计。减速机箱体的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。机械加工工艺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障。然而夹具又是制造系统的重要部分，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、
4、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以满足加工要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。 关键词: 减速机箱体，加工工艺，夹具设计目录摘 要4绪 论6（一）减速机箱体的结构特点6（二）本次设计内容8一.产品结构和工艺分析8二.工艺路线拟定17三.夹具设计17(一).专用夹具的基本要求17(二).专用夹具的设计步骤18(三).夹具选材18（四）.夹具的热处理18四.零件在夹具上定位基准的选择19五.确定夹具的结构19设计小结20 绪 论（一）、减速机箱体的结构特点减速机箱体属于典型的“杂件”类零件，不但精度要求高，形状复杂，制造难度大，而且批量大，本篇论文详细介绍了其加工方法的拟
5、订和确立，并对加工中某工序所采用专用夹具进行设计。从工艺与专用夹具的方向进行了一定的探讨。制造工艺的发展情况随着科学技术的发展，各料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向高质量、高生产率和低成本方向发展。电火花、电解、超声波、种新材激光、电子束和离子束加工等工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的出现，提高了更新频繁的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，大大推进了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。目前，数控机床的工艺功能已由
6、加工循环控制、加工中心，发展到适应控制。加工循环控制虽可以实现每个加工工序的自动化，但不同的工序中刀具的更换及工件的重新装夹，仍须人工来完成。加工中心是一种高度自动化的多任务序机床，能自动完成刀具的更换，工件的转位和定位，主轴和进给量的变换等，使工件在机床上只安装一次就能完成全部加工。因此，他可以显著缩短辅助时间，提高生产率，改善劳动条件，适应控制数控机床是一种具有“随机应变”功能的机床，他能在加工中，根据切削条件的变化，自动调整切削条件，是机床保持最佳状态下进行加工，因而有效提高加工效率，扩大品种，更好的保证了加工质量，并达到最大的经济效率。近年发展起来的以计算机为行动中心，完成加工、装卸、
7、运输、管理的柔性制造系统，具有监视、诊断、修复、自动转位加工产品的功能，使多品种、中小批量生产实现了加工自动化，大大促进了自动化的进程，尤其是将计算机辅助设计与制造结合起来而形成的计算机集成制造系统，是加工自动化向智慧化方向发展的又一关键性技术，并进一步朝着网络化、集成化和智慧化的方向发展。夹具的发展趋势工艺装备的设计、制造、使用和管理，体现着一个企业的工艺技术水准，夹具设计与制造又是制造环境中的生产准备周期时间和加工成本的重要因素，工装设计水平的高低，很大程度上反映出企业制造能力的高低。夹具设计与制造是机电产品设计与制造的一项重要步骤，传统的夹具设计制造时需大量的工时消耗和金属材料的消耗。目
8、前，基于特征参数化技术已在机电产品设计与制造的各个阶段得到广泛的应用，夹具设计也必须向标准化、系统化、参数化方向发展。而且，为了适应我国加入WTO后机电产品的创新能力和尽快机电产品设计制造的全程仿真，快速组合夹具的发展正是适应了这种要求。 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智慧、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。（二）、本次设计的内容本设计主要是针对减速机箱体工艺及端面孔加工夹具的设计。夹具设计是组合机床设计中的重要部分，夹具设计的合理与否，直接影响到被加工零件的加工精度等参数。在设计中，设计的主要思路是用工件以已加
9、工端面为定位基准，夹具体的两凸台面和圆柱销，固定圆柱销定位，工件以手动夹紧具体的设计思路是：首先确定工件的已加工端面定位方式，通过夹具体的凸台、圆柱销定位，采用一面一孔双挡销定位，限制6个自由度。一产品结构和工艺分析（1）首先要拟定工艺过程，必须理解拟定工艺过程的原则。拟定工艺过程的原则 1）先面后孔的加工顺序 箱体主要是由平面和孔组成，这也是它的主要表面。先加工平面，后加工孔，是箱体加工的一般规律。因为主要平面是箱体往机器上的装配基准，先加工主要平面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的误差。另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，
10、可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平，对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。 2)粗精加工分阶段进行 粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。 粗、精加工分开进行，会使机床，夹具的数量及工件安装次数增加，而使成本提高，所以对单件、小批生产、精度要求不高的箱体，常常将粗、精加工合并在一道工序进行，但必须采取相
11、应措施，以减少加工过程中的变形。例如粗加工后松开工件，让工件充分冷却，然后用较小的夹紧力、以较小的切削用量，多次走刀进行精加工。 3)合理地安排热处理工序 为了消除铸造后铸件中的内应力，在毛坯铸造后安排一次人工时效处理，有时甚至在半精加工之后还要安排一次时效处理，以便消除残留的铸造内应力和切销加工时产生的内应力。对于特别精密的箱体，在机械加工过程中还应安排较长时间的自然时效（如坐标镗床主轴箱箱体）。箱体人工时效的方法，除加热保温外，也可采用振动时效（2）设计的目的机械制造技术设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，进行零件机
12、械加工工艺规程和工艺装备的设计。其基本目的是：1） 培养工程意识。2） 训练基本技能。3） 培养质量意识。4） 培养规范意识。（3）设计的基本任务与要求设计任务1） 设计减速机箱体零件的加工工艺规程；2） 设计一个专用夹具；3） 编写设计说明书。根据设计任务做出减速机箱的基本设计任务1）绘制零件工件图一张；2）绘制毛坯零件合图一张；3）编制机械加工工艺规程卡片一套；4）编写设计说明书一份；5）收集和研究原始资料，为夹具结构设计做好技术准备。6）初步拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图，进行必要的理论计算和分析。选择最佳的夹具结构方案，确定夹具精度和夹具总图尺寸、公差配合与技术要求。7） 绘制夹具
13、总图和主要非标准件零件图，编写设计说明书。8）编制夹具特殊使用维护、操作、制造方面的说明或技术要求。设计基本要求1） 内容完整，步骤齐全。2） 设计内容与说明书的数据和结论应一致，内容表达清楚，图纸准确规范，简图应简洁明了，正确易懂。3） 正确处理继承与创新的关系。4） 正确使用标准和规范。5） 尽量采用先进设计手段。根据设要求做出减速机箱的基本设计要求1）应保证零件的加工质量，达到设计图纸的技术要求；2）在保证加工质量的前提下，尽可能提高生产效率；3）要尽量减轻工人劳动强度，必须考虑生产安全、工业卫生等措施；4）在立足本企业的生产条件基础上，尽可能采用国内外新技术、新工艺、新装备；5）工艺规
14、程应正确、完整、简洁、清晰；6）工艺规程应满足规范化、标准化要求；7）夹具设计保证工件的加工精度；8）提高生产效率；9）工艺性好；10）使用性好；11）经济性好。（4）设计说明书的编写说明书要求系统性好、条理清楚、语言简练、文字通顺、字迹工整、图例清晰、图文并茂，充分表达自己的见解，力求避免抄书。（5）方法和步骤1生产纲领的计算与生产类型的确定生产类型生产纲领（件/年）小批生产 中型零件（430KG）10200 表1-1生产纲领和生产类型的关系2零件图审查21了解零件的功用及技术要求熟悉用途（机械传动有级调速）、性能及工作条件密封（保证齿轮系中无杂，无灰层进入，机油润滑），在产品中的位置（处于电机与执行机构之间）和功用（齿轮间的传动比来改变转速），22分析零件的结构工艺性零件的结构工艺分析主要应考虑以下几个方面：（1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求应经济合理，重要尺寸精度35
