機械檢測綜合實驗課程設計說明書

1、課程設計說明書題 目： 質(zhì)量方向綜合實驗 院 系： 機械工程學院 專業(yè)班級： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 課 程 設 計 任 務 書 測控技術(shù)與儀器 系 產(chǎn)品質(zhì)量工程 專業(yè)姓名 胡飛揚 題目 質(zhì)量方向綜合實驗 課程設計的內(nèi)容與要求：內(nèi)容：變速箱是廣泛使用于各種機械中的一種部件，其功能是通過齒輪傳動機構(gòu)實現(xiàn)速度的變化或傳動方向的變化。本次綜合實驗的具體內(nèi)容為：1、零件測繪及示意圖繪制2、精度設計3、檢測方案設計4、檢測結(jié)果分析要求：使用學校教材科專用的課程設計說明書，撰寫綜合實驗說明，說明應包含綜合實驗內(nèi)容第2-4條的內(nèi)容，并包含必要的設計計算（如量規(guī)尺寸的計算）和設計說明（選用尺寸公差和

2、幾何公差的說明）。 按標準的參考文獻格式列出所引用的所有參考文獻。課程設計開始日期：2014年12月8日 指導教師：王正家 課程設計完成日期：2015年1 月8日課 程 設 計 說 明 書設 計 及 說 明主要結(jié)果目錄 1 課程任務設計書.4 1.課程設計內(nèi)容與要求.4 2.進度安排. .4 3.課程設計要求. .42 某熔斷器公司公司概況. . . .53 有關(guān)國內(nèi)外資料總結(jié).64 手冊編寫.7 1.過程流程圖.7 2.產(chǎn)品描述.7 3.組織結(jié)構(gòu)和職責.7 4.程序文件清單.7 5.作業(yè)指導書清單. . .7 6.檢驗記錄表. .8 7.生產(chǎn)設備一覽表和檢驗設備一覽表. . .85 心得體會

3、.86 參考文獻.9附件：附件一 過程流程圖附件二 產(chǎn)品描述附件三 組織結(jié)構(gòu)圖和職責分配表附件四 程序文件清單附件五 作業(yè)指導書清單附件六 檢驗記錄表附件七 生產(chǎn)設備一覽表和檢驗設備一覽表課 程 設 計 說 明 書設 計 及 說 明主要結(jié)果1 課程任務設計書 1.課程設計內(nèi)容與要求 題目：質(zhì)量方向綜合實驗 要求：1）零件測繪及示意圖繪制；2）精度設計；3）檢測方案設計；4）檢測結(jié)果分析；課程設計開始日期：2014年12月8日 課程設計完成日期：2015年1月8日2. 進度安排 課程設計的整體進度安排為：1）查閱資料：0.5天；2) 零件測繪及示意圖繪制：0.5天；3）精度設計、檢測方案設計：3

4、天；4）撰寫課程設計說明書：1.5天。5）答辯：0.5天3. 課程設計要求 課程設計說明書應包含以下內(nèi)容：1）零件示意圖；2）精度設計；3）檢測方案及檢測結(jié)果分析；4）必要計算；5）所有參考文獻；課 程 設 計 說 明 書設 計 及 說 明主要結(jié)果2. 變速箱體設計及加工概況箱體零件是機器或部件的基礎(chǔ)零件，它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個整體，使這些零件保持正確的相對位置，彼此能協(xié)調(diào)地工作。因此，箱體零件的制造精度將直接影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響機器的使用性能和壽命。因而箱體一般具有較高的技術(shù)要求。由于機器的結(jié)構(gòu)特點和箱體在機器中的不同功用，箱體零件具有多種不同的結(jié)構(gòu)型式，其共同特點是:結(jié)構(gòu)形狀

5、復雜，箱壁薄而不均勻，內(nèi)部呈腔型有若干精度要求較高的平面和孔系，還有較多的緊固螺紋孔等。汽車變速箱殼體加工，國外已廣泛采用高速加工中心、高強度刀柄、高效刀具進行加工，除人工上下料外，其余基本是自動化加工。而國內(nèi)一般在使用八九十年代生產(chǎn)的加工中心，刀柄、刀具也延續(xù)舊的習慣，加工效率基本為國外的50。即使購買了高效刀具，由于機床老化，也達不到預期效果。所以在國內(nèi)推廣高速加工技術(shù)。3. 零件測繪及示意圖繪制1）測量3號變速箱外殼的所有關(guān)鍵尺寸，記錄測量結(jié)果；課 程 設 計 說 明 書設 計 及 說 明主要結(jié)果良好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和排版是圖像繪制的基礎(chǔ)，明白數(shù)據(jù)的意義正確的運用才會有正確的示意圖。Sheet

6、1表中數(shù)據(jù)是通過三坐標儀對各個面的孔和圓弧測量的圓心坐標及直徑。由于測量時，零件的正視圖孔軸基準線并沒有與測量儀的x軸嚴格平行，y、z坐標的意義該通過D(N,N+1)=（同一個面中第N個圓心到底N+1個圓心的距離）以及（x，y）（圓心的相對位置矢量），建立基準后，結(jié)合后來對零件的手工測量來使用。數(shù)據(jù)詳情見 附件一 數(shù)據(jù)表（Sheet1）2）繪制變速箱外殼示意圖（一號圖或二號圖），要求主要外形基本完整，重要的孔和與裝配有關(guān)的孔均需完整繪制出來；通過草圖，對零件有一個總體的把握，確定關(guān)鍵的孔，以便把握關(guān)鍵的部件的精度設計和公差配合。圖紙的繪制和標注（如粗糙度、幾何公差的標注）均應按最新的國家標準進

7、行。偏差和粗糙度等數(shù)值源于后續(xù)的設計。圖詳情見 附件二 草圖4. 精度設計課 程 設 計 說 明 書設 計 及 說 明主要結(jié)果1）分析變速箱外殼的原理；(1)支承并包容各種傳動零件，如齒輪、軸、軸承等，使它們能夠保持正常的運動關(guān)系和運動精度。箱體還可以儲存潤滑劑，實現(xiàn)各種運動零件的潤滑。 (2)安全保護和密封作用，使箱體內(nèi)的零件不受外界環(huán)境的影響，又保護機器操作者的人生安全，并有一定的隔振、隔熱和隔音作用。 (3)使機器各部分分別由獨立的箱體組成，各成單元，便于加工、裝配、調(diào)整和修理。 (4)改善機器造型，協(xié)調(diào)機器各部分比例，使整機造型美觀。2）尺寸精度設計：安裝軸或軸承的孔及與裝配有關(guān)的孔徑

8、、孔的中心距或確定孔間距離的尺寸均需要選擇尺寸公差；IT5用于配合公差要求很小，形狀公差要求很高的條例下，這類公差等級能使配合性質(zhì)比較穩(wěn)定，相當于舊國標最高精度，用于機床、發(fā)動機和儀表中特別重要的配合尺寸， 一般機械中應用較少。IT6配合表面有較高均勻性的要求，能保證相當高的配合性質(zhì)，使用穩(wěn)定可靠，相當于舊國標2級軸和1級精課 程 設 計 說 明 書設 計 及 說 明主要結(jié)果度孔，廣泛的應用于機械中的重要配合。IT7在一般機械中廣泛應用，應用條件IT6相似，但精度稍低，相當于舊國標中級精度軸或2級精度孔的公差。IT8在機械制造中屬于中等精度，在儀器、儀表及鐘表制造中，由于基本尺寸較小，所以屬于

9、較高精度范圍，在農(nóng)業(yè)機械、紡織機械、印染機械、自行車、縫紉機、醫(yī)療器械中應用量廣。根據(jù)各公差精度的應用范圍，了解到IT7這個公差等級明顯在機械方面應用廣泛，技術(shù)成熟，而且對于箱體設計中關(guān)鍵的軸孔配合足夠可靠?？紤]到經(jīng)濟效益，太高浪費，太低無法發(fā)揮成熟技術(shù)的高效性和時效性。因此選擇IT7作為本次精度設計的中四個軸承孔的公差等級，IT7作為5個定位孔的精度等級。22個螺紋孔也需要較高的可靠度，關(guān)鍵是數(shù)量較多，所以精度選擇稍微低一點，選擇IT7作為螺紋孔的精度等級。軸承座孔是為變速箱的關(guān)鍵部件傳動軸的軸承設計的，應保證其性能，則采用基軸制。假定47的軸承底孔對應的軸稱外徑的公差帶為推薦軸優(yōu)先選用的公

10、差為h6，則孔的偏差等級選擇N，過盈配合。52軸承座孔同樣選擇偏差等級N。定位孔銷有很大的選擇余地，自身更換方便。用基孔制可減少加工勞動量、減少定值刀具、量具規(guī)格和數(shù)目，經(jīng)濟效果好。所以定位孔偏差等級選擇H。由于定位銷用來精確定位，定心精度要求高，而且又不常拆卸，所以定位銷與銷孔的配合應選擇過渡配合。本零件中的螺紋底孔有兩種4M8，18M10，螺釘?shù)姆N類有很多種，而且相對于更換殼體，更換螺釘更方便，因此選擇基孔制。偏差等級定為H，選用過渡配合。查互換性與技術(shù)測量中表：課 程 設 計 說 明 書設 計 及 說 明主要結(jié)果第2章表2-1：公稱尺寸標準公差數(shù)值（GB/T 1800.1-2009）第2

11、章表2-4:孔的基本偏差數(shù)值（GB/T 1800.1-2009）第2章表2-9與表2-10優(yōu)先配合的應用說明第7章7.1.2.2滾動軸承各級精度的應用可以的得到標準數(shù)值，根據(jù)偏差等級定出各個孔的尺寸公差帶。查第2章表2-1：公稱尺寸至3150mm的標準公差數(shù)值（GB/T 1800.1-2009），得到軸承座孔的中心距的尺寸公差。3）幾何精度設計：對與安裝或定位有關(guān)的平面、關(guān)鍵的孔確定形狀公差；根據(jù)需要對孔的軸線/安裝或定位平面與基準之間的方向、位置關(guān)系確定幾何公差；課 程 設 計 說 明 書設 計 及 說 明主要結(jié)果1.變速箱殼體的深度尺寸是以上表面為基準面來測量的，首先設計上表面的平面度，查

12、第4章表4-7直線度、平面度表，得到平面度。 2.四個軸承座孔的設計也是箱體殼子的設計關(guān)鍵，查第四章表4-10同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動表，得到兩對軸承孔的同軸度。3.以上表面為基準，確定四個軸承孔的垂直度，查第4章表4-9平行度、垂直度、傾斜度表，得到垂直度。4.以軸孔52mm和52mm的中心線為基準線，確定其他關(guān)鍵孔中心線對其的平行度。查第4章表4-9平行度、垂直度、傾斜度表，得到平行度。5.以基準圓心處的孔中心線為基準線，正視圖面為基準面，確定其他孔對其的位置度。由于在同一零件圖中，兩孔軸線的直線度及兩孔軸線對基準面的垂直度都可由對同一基準要素的位置度綜合控制，所以這里就只設計孔的位

13、置度。對于螺紋孔M10、M8，公差帶等級為7H，查第4章表4-4位置度系數(shù)表，位置度公差為0.2mm。4）表面精度設計：對重要的表面，根據(jù)其需要選擇表面粗糙度。查互換性與技術(shù)測量第5章5.2表面粗糙度評定參數(shù)值的選用表，選用原則4，孔表面粗糙度參數(shù)值應小。所以對于殼體上的孔，512mm定位孔表面粗糙度Ra均選為1.6，47mm、52mm的軸孔表面粗糙度Ra均選為1.6；對于殼體上表面，表面粗糙度要求相對較低，將Ra選為3.2。精度設計數(shù)據(jù)詳情 見 附件一 數(shù)據(jù) sheet25. 檢測方案設計1）主要幾何尺寸采用光滑極限量規(guī)進行檢驗，計算出極限量規(guī)的工作尺寸和極限偏差，畫出量規(guī)圖，確定量規(guī)技術(shù)要

14、求；光滑極限量規(guī)設計。（1）根據(jù)GB/T 1800.1-2009查出孔與軸的上、下極限偏差：孔軸配合47 N7/h6。ES= -0.008mm，EI=-0.033mmes=0，ei= -0.016mm（2）確定制造公差T，位置要素Z值， 塞規(guī)：T 1=0.003mm，Z1=0.004mm，形狀公差T1/2=0.0015mm卡規(guī)：T2=0.0024mm，Z2=0.0028mm，形狀公差T2/2=0.0012mm校對量規(guī)制造公差：Tp=T2/2=0.0012mm（3）計算連跪的極限偏差及工作部分的極限尺寸。1. 47N7孔用塞規(guī)通規(guī)（T）：上極限偏差=EI+Z1+T1+T1/2=-0.0245mm

15、下極限偏差= EI+Z1+T1-T1/2=-0.0275mm磨損極限=EI=-0.033mm故通規(guī)工作部分的極限尺寸為47mm止規(guī)（Z）：上極限偏差=ES=-0.008mm下極限偏差=ES-T1=-0.011mm故止規(guī)工作部分的極限尺寸為47mm2.47h6軸用卡規(guī)通規(guī)（T）：上極限偏差=es-Z2+T2/2=-0.0016mm下極限偏差=es-Z2-T2/2= -0.004mm磨損極限=es=0故通規(guī)工作部分的極限尺寸為47mm止規(guī)（Z）：上極限偏差=ei+T2-0.0136mm 下極限偏差=ei=-0.016mm故止規(guī)工作部分的極限尺寸為47mm3.軸用卡規(guī)的校對量規(guī)：“校通-通”量規(guī)（TT）：上極限偏差=es-Z2-T2/2+Tp=-0.0028mm下極限偏差=es-Z2-T2/2=-0.004mm故“校通-通”量規(guī)工作部分的極限尺寸為47mm“校通-損”量規(guī)（TS）：上極限偏差=es=0下極限偏差=es-Tp=-0.0012mm故“校通-損”量規(guī)工作部分的極限尺寸為47mm“校止-通”量規(guī)（ZT）：上極限偏差=ei+Tp=-0.016+0.0012=-0.0148mm下極限偏差=eip=-0.016mm故“校止-通”量規(guī)工作部分的極限尺寸為47mm（4）繪制47N7/h6孔與軸量規(guī)公差示意圖，量規(guī)的技術(shù)要求：a)量規(guī)的測量面不應有銹跡、毛刺、黑斑