畢業(yè)設(shè)計(jì)-反向齒輪器箱體夾具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書.doc

機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書學(xué) 院 制造科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 時(shí) 間 2012年1月 說(shuō)明書目錄1、 設(shè)計(jì)目的2、 反向齒輪箱及其工藝特點(diǎn)，技術(shù)要求3、 選擇定位基準(zhǔn)4、 制定零件加工工藝路線5、 專用夾具設(shè)計(jì)的具體要求6、 擬訂夾具方案7、 設(shè)計(jì)感言一、設(shè)計(jì)目的專業(yè)課課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的下一個(gè)綜合性實(shí)踐項(xiàng)目。課程設(shè)計(jì)后在下述幾個(gè)方面都將得到很好的鍛煉： 1、更加熟悉夾具的作用機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以裝夾工件和引導(dǎo)刀具并能保持與機(jī)床確定的相對(duì)位置的一種裝置。其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。是機(jī)械加工過(guò)程中不可缺少的工藝裝備。2、能熟練地運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)中的基本理論。正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線合理安排等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。3、提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。4、學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。二、反向齒輪箱及其工藝特點(diǎn)，技術(shù)要求1、反向齒輪箱特點(diǎn)：反向齒輪箱屬于面型薄壁箱體零件，加工要求較高的是頂面和軸承孔的加工，其具體要求見(jiàn)零件圖。2、對(duì)反向齒輪箱體的結(jié)構(gòu)和工藝性的定性分析：1）、該箱體壁厚均勻，鑄造容易，不易出現(xiàn)縮孔，縮松等缺陷。2）、 在箱體零件上，孔徑相同的比較多，有利于減少刀具的種類和數(shù)量。3）、該箱體的兩軸承孔有很高的同軸度要求，所以在加工過(guò)程中必須考慮其同軸度。3、反向齒輪箱體材料和毛坯：零件的材料用HT-2033，采用鑄鐵有以下一些優(yōu)點(diǎn)，鑄鐵有較高的耐磨性，減振性和鑄造性，而且價(jià)格低廉。采用鑄件毛坯，鑄出后要進(jìn)行時(shí)效處理，消除其內(nèi)應(yīng)力，然后才送到機(jī)械加工車間加工，否則加工后會(huì)發(fā)生很大的變形，影響加工精度。三、選擇定位基準(zhǔn)1、粗基準(zhǔn)的選擇原則1）、若工件必需首先保證某重要加工表面的加工余量均勻，則應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)2）、在沒(méi)有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個(gè)表面都要加工，則應(yīng)以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以使這個(gè)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）、在沒(méi)有要求保證重要表面加工余量的情況下，若零件有的表面不需要加工時(shí)，則應(yīng)以不加工表面與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。4）、選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整和光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以便定位準(zhǔn)確，裝夾可靠。5）、粗基準(zhǔn)在同一方向上通常只允許使用一次，否則定位誤差太大。根據(jù)上面原則，本零件的第一道工序的初基準(zhǔn)選擇為：兩軸承孔及吊耳孔，理由是：該工件必須保證兩軸承孔的加工表面的加工余量均勻，且加工余量最小，故選擇兩軸承孔為粗基準(zhǔn)。 四、制定零件加工工藝路線工藝路線擬定是工藝規(guī)程制定的核心，在具體工作中應(yīng)在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出多種方案進(jìn)行分析比較，注意到加工路線不僅影響加工的質(zhì)量和效率，而且還影響到工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、設(shè)備安排、車間面積、生產(chǎn)成本等，必須認(rèn)真分析，使擬定的加工工藝路線達(dá)到科學(xué)合理。本人制定的最初的工藝路線為：1粗銑零件上蓋結(jié)合面，半精銑上蓋結(jié)合面2鉆鉸上結(jié)合面12連接螺栓孔，鉸修上蓋結(jié)合面12孔3粗銑兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面4粗銑吊耳上凸臺(tái)端面5粗銑前端面6鉆前端面10孔，鉆前端面12孔，鉆前端面M12螺紋底孔7鉆底面M12螺紋底孔，锪20孔8粗鏜兩側(cè)軸承孔9粗鏜吊耳孔10精銑吊耳上凸臺(tái)面11半精鏜兩側(cè)軸承孔12精鏜吊耳孔13精銑兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面14鉆兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面上6個(gè)M6螺紋底孔15在上蓋結(jié)合面上鉆4個(gè)M8螺紋底孔16攻底面M12螺紋17擴(kuò)鉸前端面12孔，锪前端面10孔為M12螺紋底孔18攻前端面M12螺紋19攻兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面上6個(gè)M6螺紋20在上蓋結(jié)合面上攻4個(gè)M8螺紋，鉆左側(cè)凸臺(tái)面上5深35孔21在上蓋結(jié)合面鉆4個(gè)5油孔22精銑上蓋結(jié)合面23鉸修上蓋結(jié)合面12孔24精鏜兩側(cè)軸承孔25锪16沉頭孔26去毛刺27清洗28與7065裝配29鉆2個(gè)配作5錐銷孔底孔30手鉸2個(gè)配作5錐銷孔31與7076裝配32鉆吊耳上配作8銷孔底孔33手鉸吊耳上配作8銷孔34清洗35終檢經(jīng)過(guò)老師的指點(diǎn)以及小組討論，最終確定的加工工藝路線為：1 粗銑、半精銑、精銑上蓋結(jié)合面2 鉆鉸上蓋結(jié)合面12連接螺栓孔并對(duì)其進(jìn)行鉸修，并在上蓋結(jié)合面上鉆、攻4個(gè)M8螺紋底孔3 粗銑前端面4 粗銑兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面5 粗銑吊耳上凸臺(tái)端面6 鉆前端面12孔、10孔、M12螺紋底孔7 鉆底面M12螺紋底孔、锪20孔8 粗鏜兩側(cè)軸承孔9 粗鏜吊耳孔10精銑吊耳上凸臺(tái)面11精銑兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面12半精鏜兩側(cè)軸承孔13精鏜吊耳孔14鉆兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面上共6個(gè)孔15擴(kuò)鉸前端面12孔，锪前端面10孔，為M12螺紋底孔16攻前端面M12螺紋17攻底面M12螺紋18攻兩側(cè)軸承凸臺(tái)端面上6個(gè)M6螺紋19鉆兩側(cè)凸臺(tái)面上5深30孔20在上蓋結(jié)合面鉆4個(gè)5油孔21精鏜兩側(cè)軸承孔22锪16沉頭孔23去毛刺24清洗25與7065裝配26鉆2個(gè)配作5錐銷孔底孔27手鉸2個(gè)配作5錐銷孔28與7076裝配29鉆吊耳上配作8銷孔底孔30手鉸吊耳上配作8銷孔31清洗32終檢 案相比，最主要的改進(jìn)為一開(kāi)始便直接將精基準(zhǔn)的上接合面加工出來(lái)，這樣雖然有違先粗后精的原則，但是卻避免了粗基準(zhǔn)的重復(fù)利用產(chǎn)生的誤差，并因?yàn)橹苯蛹庸ず昧俗鳛榫鶞?zhǔn)的上蓋結(jié)合面，使得后面很多工序得以集中加工，節(jié)約了成本和時(shí)間。五、專用夾具設(shè)計(jì)的具體要求1、保證工件的加工精度2、提高生產(chǎn)率，降低制造成本3、操作方便、省力和安全4、便于排屑5、有良好的結(jié)構(gòu)工藝性六、擬訂夾具方案（本夾具針對(duì)加工工序?yàn)椋壕妰蓚?cè)軸承凸臺(tái)端面）1、研究原始資料材料為HT-2045，為小批量生產(chǎn)，采用通用機(jī)床專用夾具。2、擬訂夾具方案1）、定位方式和定位元件的選擇 由于上蓋結(jié)合面已經(jīng)精加工，且是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，故根據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則可以設(shè)為精基準(zhǔn)，利用上蓋結(jié)合面上有4個(gè)孔中的兩個(gè)孔，采用一面兩銷定位方式進(jìn)行加工。 一面兩孔組合定位常用于加工箱體、杠桿、蓋板等零件，易做到基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的位置精度，又有利于夾具的設(shè)計(jì)與制造。工件的定位平面一般是加工過(guò)的精基面，兩孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，也可以是為定位需要而專門設(shè)置的工藝孔。一面兩孔定位時(shí)相應(yīng)的定位元件是一面兩銷，兩定位銷可以有以下兩種：(1)兩個(gè)圓柱銷（圖1）；(2)一個(gè)圓柱銷和一個(gè)削邊銷（圖2）。圖1 這種定位是過(guò)定位，沿連心線方向的自由度被重復(fù)限制了，只能用于加工要求不高的場(chǎng)合，使用較少。該夾具采用圖2的定位方式。工件以平面作主要定位基準(zhǔn)，用支承板限制工件的三個(gè)自由度；其中一孔用定位銷定心定位，限制工件的兩個(gè)自由度；另一孔用菱形銷定位，僅消除工件的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。菱形銷作為防轉(zhuǎn)支承，其軸長(zhǎng)方向應(yīng)與兩銷的中心連線相垂直，并應(yīng)正確選擇菱形銷直徑的基本尺寸和經(jīng)削邊后圓柱部分的寬度，以保證僅限制一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的功能。圖3自由度的限制利用一個(gè)平面進(jìn)行定位限制了加工零件Z軸方向的移動(dòng)、X，Y軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)自由度，再利用兩銷進(jìn)行定位兩銷采用一個(gè)圓柱銷與一個(gè)菱形銷實(shí)現(xiàn)Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)、X,Y軸方向的移動(dòng)3個(gè)自由度的限制，綜上就六個(gè)自由度都有了約束。 2）、夾緊裝置 由螺母、螺桿等帶有螺旋結(jié)構(gòu)的元件與墊圈、壓板等組成的夾緊機(jī)構(gòu)稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是目前夾具上用得最多的一種。對(duì)于夾緊力作用點(diǎn)及作用力方向的選擇，夾緊力應(yīng)落在工件剛性較好的部件上，故選擇作用在箱體邊緣剛性很高處。夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位也和工件受力方向一致。如圖所示：夾緊裝置如下圖：裝置兩側(cè)各有一個(gè)采用螺旋壓板的聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)（由壓板、夾緊螺母、銷軸、擺塊、支撐銷等構(gòu)成）組成了夾具的夾緊裝置。a.夾緊的目的：使工件在加工過(guò)程中保持已獲得的定位不被破壞，同時(shí)保證加工精度。b.夾緊力的方向的確定：1）不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。c.夾緊力的作用點(diǎn)的選擇：1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承點(diǎn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”對(duì)應(yīng)，或在支承點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。3）夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 3）夾具在及床