畢業(yè)設計-反向齒輪器箱體夾具課程設計說明書.doc

機械制造工程學課程設計說明書學 院 制造科學與工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 年 級 學生姓名 學 號 指導教師 時 間 2012年1月 說明書目錄1、 設計目的2、 反向齒輪箱及其工藝特點，技術要求3、 選擇定位基準4、 制定零件加工工藝路線5、 專用夾具設計的具體要求6、 擬訂夾具方案7、 設計感言一、設計目的專業(yè)課課程設計是在學完了機械制造工藝學，進行了生產(chǎn)實習之后進行的下一個綜合性實踐項目。課程設計后在下述幾個方面都將得到很好的鍛煉： 1、更加熟悉夾具的作用機床夾具是在機床上用以裝夾工件和引導刀具并能保持與機床確定的相對位置的一種裝置。其作用是使工件相對于機床或刀具有一個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。是機械加工過程中不可缺少的工藝裝備。2、能熟練地運用機械制造工藝學課程設計中的基本理論。正確的解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線合理安排等問題，保證零件的加工質量。3、提高結構設計能力。4、學會使用手冊及圖表資料。二、反向齒輪箱及其工藝特點，技術要求1、反向齒輪箱特點：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，其具體要求見零件圖。2、對反向齒輪箱體的結構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，鑄鐵有較高的耐磨性，減振性和鑄造性，而且價格低廉。采用鑄件毛坯，鑄出后要進行時效處理，消除其內應力，然后才送到機械加工車間加工，否則加工后會發(fā)生很大的變形，影響加工精度。三、選擇定位基準1、粗基準的選擇原則1）、若工件必需首先保證某重要加工表面的加工余量均勻，則應選該表面為粗基準2）、在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個表面都要加工，則應以加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以使這個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，則應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。4）、選作粗基準的表面應盡可能平整和光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以便定位準確，裝夾可靠。5）、粗基準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。 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，在具體工作中應在充分調查研究的基礎上，提出多種方案進行分析比較，注意到加工路線不僅影響加工的質量和效率，而且還影響到工人的勞動強度、設備安排、車間面積、生產(chǎn)成本等，必須認真分析，使擬定的加工工藝路線達到科學合理。本人制定的最初的工藝路線為：1粗銑零件上蓋結合面，半精銑上蓋結合面2鉆鉸上結合面12連接螺栓孔，鉸修上蓋結合面12孔3粗銑兩側軸承凸臺端面4粗銑吊耳上凸臺端面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粗鏜兩側軸承孔9粗鏜吊耳孔10精銑吊耳上凸臺面11半精鏜兩側軸承孔12精鏜吊耳孔13精銑兩側軸承凸臺端面14鉆兩側軸承凸臺端面上6個M6螺紋底孔15在上蓋結合面上鉆4個M8螺紋底孔16攻底面M12螺紋17擴鉸前端面12孔，锪前端面10孔為M12螺紋底孔18攻前端面M12螺紋19攻兩側軸承凸臺端面上6個M6螺紋20在上蓋結合面上攻4個M8螺紋，鉆左側凸臺面上5深35孔21在上蓋結合面鉆4個5油孔22精銑上蓋結合面23鉸修上蓋結合面12孔24精鏜兩側軸承孔25锪16沉頭孔26去毛刺27清洗28與7065裝配29鉆2個配作5錐銷孔底孔30手鉸2個配作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)過老師的指點以及小組討論，最終確定的加工工藝路線為：1 粗銑、半精銑、精銑上蓋結合面2 鉆鉸上蓋結合面12連接螺栓孔并對其進行鉸修，并在上蓋結合面上鉆、攻4個M8螺紋底孔3 粗銑前端面4 粗銑兩側軸承凸臺端面5 粗銑吊耳上凸臺端面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 粗鏜兩側軸承孔9 粗鏜吊耳孔10精銑吊耳上凸臺面11精銑兩側軸承凸臺端面12半精鏜兩側軸承孔13精鏜吊耳孔14鉆兩側軸承凸臺端面上共6個孔15擴鉸前端面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攻兩側軸承凸臺端面上6個M6螺紋19鉆兩側凸臺面上5深30孔20在上蓋結合面鉆4個5油孔21精鏜兩側軸承孔22锪16沉頭孔23去毛刺24清洗25與7065裝配26鉆2個配作5錐銷孔底孔27手鉸2個配作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，最主要的改進為一開始便直接將精基準的上接合面加工出來，這樣雖然有違先粗后精的原則，但是卻避免了粗基準的重復利用產(chǎn)生的誤差，并因為直接加工好了作為精基準的上蓋結合面，使得后面很多工序得以集中加工，節(jié)約了成本和時間。五、專用夾具設計的具體要求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、有良好的結構工藝性六、擬訂夾具方案（本夾具針對加工工序為：精銑兩側軸承凸臺端面）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 由于上蓋結合面已經(jīng)精加工，且是設計基準，故根據(jù)“基準重合”原則可以設為精基準，利用上蓋結合面上有4個孔中的兩個孔，采用一面兩銷定位方式進行加工。 一面兩孔組合定位常用于加工箱體、杠桿、蓋板等零件，易做到基準統(tǒng)一，保證工件的位置精度，又有利于夾具的設計與制造。工件的定位平面一般是加工過的精基面，兩孔可以是工件結構上原有的，也可以是為定位需要而專門設置的工藝孔。一面兩孔定位時相應的定位元件是一面兩銷，兩定位銷可以有以下兩種：(1)兩個圓柱銷（圖1）；(2)一個圓柱銷和一個削邊銷（圖2）。圖1 這種定位是過定位，沿連心線方向的自由度被重復限制了，只能用于加工要求不高的場合，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，用支承板限制工件的三個自由度；其中一孔用定位銷定心定位，限制工件的兩個自由度；另一孔用菱形銷定位，僅消除工件的一個轉動自由度。菱形銷作為防轉支承，其軸長方向應與兩銷的中心連線相垂直，并應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，以保證僅限制一個轉動自由度的功能。圖3自由度的限制利用一個平面進行定位限制了加工零件Z軸方向的移動、X，Y軸方向轉動3個自由度，再利用兩銷進行定位兩銷采用一個圓柱銷與一個菱形銷實現(xiàn)Z軸轉動、X,Y軸方向的移動3個自由度的限制，綜上就六個自由度都有了約束。 2）、夾緊裝置 由螺母、螺桿等帶有螺旋結構的元件與墊圈、壓板等組成的夾緊機構稱為螺旋夾緊機構是目前夾具上用得最多的一種。對于夾緊力作用點及作用力方向的選擇，夾緊力應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。夾緊力的方向應有利于工件的準確定位也和工件受力方向一致。如圖所示：夾緊裝置如下圖：裝置兩側各有一個采用螺旋壓板的聯(lián)動夾緊機構（由壓板、夾緊螺母、銷軸、擺塊、支撐銷等構成）組成了夾具的夾緊裝置。a.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。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垂直于第一定位基準面。2）夾緊力的方向應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.夾緊力的作用點的選擇：1）夾緊力的作用點應與支承點“點對點”對應，或在支承點確定的區(qū)域內，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。2）夾緊力的作用點應選擇在工件剛度高的部位。3）夾緊力的作用點和支承點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