調(diào)速箱鏜工藝及夾具設(shè)計【鏜φ265H8mm和φ110H7mm孔】

調(diào)速箱鏜工藝及夾具設(shè)計【鏜φ265H8mm和φ110H7mm孔】,鏜φ265H8mm和φ110H7mm孔,調(diào)速,工藝,夾具,設(shè)計,h8mm,以及,h7mm 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 題 目： TS調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計 學(xué) 院： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名： 袁 威 學(xué) 號： 201013090502 指導(dǎo)老師： 倪小丹 2014年3 月15日 開題報告填寫要求 1．開題報告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。 2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于10篇（不包括辭典、手冊），其中至少應(yīng)包括1篇外文資料；對于重要的參考文獻(xiàn)應(yīng)附原件復(fù)印件，作為附件裝訂在開題報告的最后。 4．統(tǒng)一用A4紙，并裝訂單獨(dú)成冊，隨《畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書》等資料裝入文件袋中。  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 1．文獻(xiàn)綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2500字以上的文獻(xiàn)綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻(xiàn)資料。 文 獻(xiàn) 綜 述 0 引言 調(diào)速箱是電機(jī)中的驅(qū)動變速裝置，是通過改變其輸出頻率來調(diào)節(jié)普通三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求，或?qū)崿F(xiàn)節(jié)電的目的，節(jié)電率可大30%~60%，也可作為電動機(jī)軟啟動控制器，也可通過傳感器、變速器等控制電路組成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。安裝操作簡單，起動平衡無沖擊電流軟起動，電源容量大大降低，功率因數(shù)恒定，同時具備故障顯示等各種功能。改善其箱體的工藝工裝可以在額定負(fù)載內(nèi)提高電機(jī)的工作效率和降低工人的勞動強(qiáng)度。以往的箱體加工是在鏜床和鉆床上完成平面、軸承擋孔和連接孔的加工，生產(chǎn)效率低且加工質(zhì)量難以保證。隨著技術(shù)進(jìn)步和數(shù)控機(jī)床使用的迅速擴(kuò)大，在中小批量生產(chǎn)條件下，越來越多的企業(yè)使用加工中心加工箱體。從大量加工實例分析中看出，工藝方案考慮不周，加工路線設(shè)計不好，造成數(shù)控加工差錯，工作量成倍增加，制造成本上升，使價格昂貴的加工中心使用經(jīng)濟(jì)效益差。優(yōu)化調(diào)速箱體的加工工藝，對箱體零件的工藝規(guī)程設(shè)計問題的探究，有重要的意義存在。 1 箱體零件的作用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，其功用是將軸、套、齒輪等傳動件按一定的相互關(guān)系連成一個整體，并實現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動。因此，箱體的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的性能、精度和壽命。箱體零件的結(jié)構(gòu)一般都比較復(fù)雜，呈封閉或半封閉，且壁薄、厚不均勻。箱體上面大都孔多，其尺寸、形狀和其相互位置精度要求都比較高。[ 1,2 ] 2 箱體零件的主要技術(shù)要求。 2.1 孔的精度 支撐空是箱體上的重要表面，為保證軸的回轉(zhuǎn)精度和支撐剛度，應(yīng)提高孔與軸承配合精度，其尺寸公差為IT6~IT7，形狀誤差不應(yīng)超過孔徑尺寸公差的一般，嚴(yán)格的可另行規(guī)定。 2.2 孔與孔的位置精度 同軸線上各孔不同軸或孔與端面不垂直，裝配后會使軸歪斜，造成軸回轉(zhuǎn)時的徑向圓跳動和軸向竄動，加劇軸承的磨損。同軸線上支承孔的同軸度一般Φ0.01~0.03mm。各平行孔之間軸線的不平行，則會影響齒輪的嚙合質(zhì)量。支撐孔之間的平行度為0.03mm~0.06mm，中心距公差一般為± (0.02~0.08)mm. 2.3 孔和平面的位置精度 各支承孔與裝配基面間的距離尺寸及相互位置也是影響機(jī)器與設(shè)備的使用性能和工一般支承孔與裝配基面間的平行度為0.03mm~0.1mm。 2.4 主要平面的精度 箱體裝配基面，定位基面的平面度與表面粗糙度直接影響箱體安裝時的位置精度及加工中的定位精度，影響機(jī)器的接觸和有關(guān)的使用性能。 2.5 表面粗糙度 重要孔和主要平面的表面粗糙度會影響結(jié)合面的配合性質(zhì)或接觸剛度，一般要求主要軸孔的表面粗糙度為Ra0.8~0.4微米，裝配基面或定位基面為Ra3.2~0.8微米，其余各表面為Ra12.5~1.6微米。[ 1 ] 3 箱體加工的工藝過程。 3.1 箱體加工的工藝特點(diǎn) 箱體零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要加工較多的平面和軸承孔，且壁厚不均勻，并存有鑄造內(nèi)應(yīng)力?？子休^高的精度要求，孔與孔、孔與面的位置精度要求也較高，還要求加工精度的穩(wěn)定性好。因此，擬訂箱體加工工藝時，要劃分加工階段，以減少內(nèi)應(yīng)力和熱變形對加工精度的影響。劃分階段后還能及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，采取措施，以避免更大浪費(fèi)。 3.2 加工順序為“先面后孔” 安排箱體零件的加工順序時，要遵循“先面后孔”的原則，以較精確的平面定位來加工孔。因為箱體的孔比平面難加工，先以孔為基準(zhǔn)加工平面，再以平面為基準(zhǔn)加工孔，這樣可以使孔的加工余量均勻：又可以為孔的加工提供穩(wěn)定的精度基準(zhǔn)，而且還可以利用加工過的平面，按照基準(zhǔn)同一原則加工孔系，以保證孔與孔、孔與面的位置精度。[ 3 ] 3.3 箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇問題，實際上就是選擇工件上那些面與夾具的定位元件接觸，工件在夾具中的定位，實際上市限制工件的自由度，以工件上某些基準(zhǔn)面，與夾具上定位元件保持接觸。定位基準(zhǔn)分粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，起始工序中，用加工過的表面進(jìn)行定位，這個加工的表面稱為精基準(zhǔn)，選擇來加工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，則這個毛坯面稱為粗基準(zhǔn)。[ 4 ] 箱體形狀復(fù)雜，加工的表面多，加工時如何選擇基準(zhǔn)也是箱體加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 箱體零件粗基準(zhǔn)的選擇，不但對各加工表面的余量分配有直接影響，還會影響到加工面同非加工面見的位置精度。依據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則，首先應(yīng)對箱體中要求最高的主軸孔的加工余量進(jìn)行考慮，確保其加工余量均勻，避免因加工余量不均所產(chǎn)生的震動對加工精度及表面品質(zhì)產(chǎn)生影響，同時也要保證其它加工表面加工余量的均勻性。其次，對箱體內(nèi)壁加工表面同不需要加工表面之間位置的偏差進(jìn)行糾正，避免因加工后的軸承孔端面同箱體內(nèi)壁間的間距不合適，導(dǎo)致安裝齒輪時同箱體內(nèi)壁相互碰撞現(xiàn)象。出于這方面考慮，應(yīng)選擇箱體內(nèi)壁為粗基準(zhǔn)，不過這樣做會導(dǎo)致裝夾變得十分困難，因各個軸孔同內(nèi)腔的砂芯為一個整體，因此，在實際生產(chǎn)過程中，會選擇主軸孔和一個同其間距較大的軸孔作為箱體的粗基準(zhǔn)。[ 5 ] （2）精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則，將箱體頂面及兩個銷孔作為該箱體零件的精基準(zhǔn)，該方案的有點(diǎn)事箱體開口向下，具有較高的剛性、孔系和導(dǎo)向精度較高、裝卸較為方便、可進(jìn)行大批量生產(chǎn)，缺點(diǎn)是其定位同裝配基準(zhǔn)重合度不高，容易產(chǎn)生定位誤差。 [ 6 ] 3.4 箱體的孔系加工 箱體上一系列有相互位置要求的孔稱為孔系?？紫悼煞譃槠叫锌紫?，同軸孔系和交叉孔系。保證孔系的位置精度是箱體加工的關(guān)鍵。主要技術(shù)要求：（1）保證孔本身的精度，孔的尺寸精度，幾何形狀精度及表面粗糙度 （2）保證孔與孔的距離尺寸精度及平行度，同軸線孔的同軸度，孔與平面的距離尺寸精度，平行度、垂直度等。空襲的加工精度對機(jī)器的性能影響很大，如齒輪的嚙合、噪音、震動、軸承的磨損等。 由于箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，孔系的加工方法大多采用鏜孔。（1）對于平行孔系，主要保證各孔軸線的平行度和孔距精度。根據(jù)生產(chǎn)批量和精度要求的不同，有以下幾種加工方法。①找正法 ②鏜模法 ③坐標(biāo)法 ④數(shù)控法（2）對于同軸孔系，主要保證各同軸孔的同軸度。[ 1,7 ] 4 箱體的夾具設(shè)計 4.1 箱體的裝夾方法 正確選擇定位基準(zhǔn)，對保證零件技術(shù)要求、合理安排加工順序有著至關(guān)重要的影響。一面兩孔定位是箱體類工件加工中應(yīng)用最廣泛的一種組合基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)重合有利于保證孔系與底面的相互位置精度；且一面兩孔定位可作為大部分工序的定位基準(zhǔn)，在一次安裝下，可加工除底面外的其他五個面上的孔或平面，實現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一；同時，一面兩孔定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便，易于實現(xiàn)自動定位和自動夾緊。因此，在成批生產(chǎn)中，多采用這種定位方案加工箱體。 選擇裝夾方法和設(shè)計夾具時要特別注意： ①盡可能選擇箱體的設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)的選擇要保證重要表面加工余量均勻，使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙的要求，且便于裝夾； ②定位基面要有足夠的接觸面積和分布面積，以承受大的切削力，并保證定位穩(wěn)定可靠。[ 8 ] 4.2 箱體銑夾具設(shè)計 銑床夾具主要用于加工工件上的平面、凹槽、鍵槽和直線成型面等，一般的銑削過程都是銑床工作臺和夾具一起作進(jìn)給運(yùn)動。 由于箱體的定向精度要求較高，不宜采用定向鍵，而是在夾具體上加工出一窄長平面作為找正基面，裝配時通過找正的方法來確定夾具相對銑床工作臺的正確位置。 對刀裝置是用來調(diào)整和確定銑刀相對夾具位置的，由于調(diào)速箱體的加工面形狀較復(fù)雜，常根據(jù)箱體的加工面形狀，采用特殊對刀裝置來對刀。因箱體銑削加工切削用量較大，屬斷續(xù)切削，故切削力較大容易產(chǎn)生振動。所以對于箱體銑床夾具設(shè)計，應(yīng)特別注意定位的穩(wěn)定性，如工件以平面定位時，定位元件的布置應(yīng)盡量使支承三角形最大，必要時還要采用輔助支承，導(dǎo)向定位的兩支承點(diǎn)應(yīng)相距最遠(yuǎn)等。 箱體銑床夾具的夾緊裝置，應(yīng)特別要求有較好的加緊剛度，加緊力要足夠，力的作用點(diǎn)要盡量靠近加工表面和落在剛性較好的部位，而且要有利于定位的穩(wěn)定性。[ 8 ] 4.3 箱體鏜夾具設(shè)計 鏜床夾具主要用于加工箱體、支架等類工件上的孔和孔系。用鏜模鏜孔時，工件的加工精度可以不受鏜床精度的影響，而由鏜模的精度來保證。鏜模的結(jié)構(gòu)類型主要取決于導(dǎo)向的設(shè)置，導(dǎo)向的設(shè)置不僅是考慮加工孔的位置精度，更主要的是考慮加工時鏜桿的剛度。因此視加工情況設(shè)置導(dǎo)向使鏜杠獲得高的支撐剛度。 箱體鏜夾具設(shè)計時，鏜套與鏜桿以及襯套等配合必須選擇適當(dāng)，過緊容易研壞或咬死，過松則不能保證加工精度；鏜模架用螺釘和銷釘固定在夾具底座上，并保證有足夠的接觸剛度，螺釘?shù)闹睆?、?shù)量、分布要合適；為了提高剛度，鏜床夾具底座除了選取適當(dāng)?shù)谋诤裢?，?yīng)合理的布置加強(qiáng)筋。[ 9 ] 4.4 箱體鉆夾具設(shè)計 在設(shè)計箱體鉆床夾具時，首先需要考慮的問題是根據(jù)工件的形狀、尺寸、重量和加工要求、工件的生產(chǎn)批量、工廠工藝裝備的技術(shù)狀況等具體條件，來選定夾具的結(jié)構(gòu)類型。然后再進(jìn)一步解決保證和提高被加工孔的位置精度。 大批量的箱體零件加工，一般采用蓋板式鉆模夾具。同時由于大批量生產(chǎn)過程中，鉆套磨損較快，為方便更換鉆套，常采用可換鉆套。由于必須經(jīng)常搬動，所以需要設(shè)置手把或吊耳，并盡可能減輕重量。[ 10 ] 參 考 文 獻(xiàn) [1] 倪小丹 楊繼榮 熊運(yùn)昌 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 清華大學(xué)出版社 2007（03） [2] 李文剛 曾慶偉 淺談箱體類零件的加工 《農(nóng)業(yè)機(jī)械》 2002 NO.3 [3] 楊洪波、林輝、王友剛、劉海永,變速器箱體機(jī)械加工工藝過程的改進(jìn), 工程機(jī)械 [4] 金 利 機(jī)械加工中定位基準(zhǔn)的選擇 陜西省機(jī)械研究院 [5] 龍創(chuàng)平 淺析箱體類零件加工工藝 Equipment Manufacturing Technology No.11,2012 [6] 張永全 箱體類零件的加工工藝分析 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備 No.5,2011 [7] 戴錦全 箱體孔系加工的精度分析 南方冶金學(xué)院學(xué)報 No.4,2004 [8] 李慶余 張 佳 機(jī)械制造裝備設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2003，8（2006.5重?。? [9] 邱彩云 加工箱體類零件的鏜床夾具設(shè)計 山東工業(yè)技術(shù) No.11,2013 [10]張 云 鉆夾具設(shè)計一例 湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院 NO.2 Apr.2005 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 ２．開題報告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施 開 題 報 告 一、課題的目的與意義 本課題主要是對調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計，優(yōu)化設(shè)計方案使其主要技術(shù)性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。設(shè)計后的調(diào)速箱將滿足以下要求： （1）能大批量生產(chǎn)。 （2）生產(chǎn)時間段，成本低。 （3）方案合理，且高精度、高性能，經(jīng)濟(jì)實用。 通過合理的設(shè)計TS調(diào)速箱體加工工藝方案和專用夾具的設(shè)計，可以減少加工時間，從而降低加工成本，進(jìn)而方便快捷的加工出這種箱體，來滿足大批量生產(chǎn)的要求。最終提高電動機(jī)的工作效率。 二、課題的發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望 箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，他將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件連成一個整體，并使之保持正確位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運(yùn)動。因此，箱體的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的性能、精度和壽命。 隨著我國制造技術(shù)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)將原本從國外進(jìn)口的高精度復(fù)雜零件，改為自行加工。調(diào)速箱是屬于多面多孔、高精度、高性能要求的復(fù)雜箱體類零件。在國內(nèi)外的箱體加工中, 孔系加工是整個加工中工作量最大的部分, 也是質(zhì)量要求最高的部分, 因此, 根據(jù)生產(chǎn)批量大小, 正確選用孔系加工方法和夾具, 對于保證加工質(zhì)量, 降低制造成本具有很大意義。對于缺乏精密加工機(jī)床小型工廠尤為重要,孔系加工主要有：（1）鏜模法（2）找正法（3）坐標(biāo)法（4）數(shù)控法；夾具主要有：（1）銑床夾具（2）車床夾具（3）鏜床夾具（4）鉆床夾具（5）組合夾具。但是中小型廠家設(shè)備有限, 設(shè)備使用年限長精度很差, 采用一般的方法加工箱體, 很難保證加工精度。所以，目前我國在箱體加工上面，盡可能使用鏜模法加工箱體, 這樣機(jī)床的精度將不會影響到箱體的加工精度；另外, 機(jī)床多數(shù)為床身導(dǎo)軌損壞較嚴(yán)重, 在這種情況下可采用主軸走刀以提高加工精度。 目前國際上都在加大科研力度，進(jìn)行箱體加工工藝技術(shù)的研究，并朝著智能化和多樣化的方向發(fā)展。 三、課題的主要內(nèi)容和要求 1、課題主要內(nèi)容 本課題主要是對調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計，是電機(jī)中的驅(qū)動變速裝置，是為電動機(jī)極為重要的一個部位。設(shè)計后的調(diào)速箱將滿足以下要求： （1）能大批量生產(chǎn)。 （2）生產(chǎn)時間段，成本低。 （3）方案合理，且高精度、高性能，經(jīng)濟(jì)實用。 2、課題主要要求 （1）建立TS調(diào)速箱體的三維仿真模型。 （2）制定加工工藝路線，確定加工方案。 （3）設(shè)計并填寫機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片，機(jī)械加工工藝卡片，機(jī)械加工工序卡片，并繪制相對應(yīng)的工序簡圖。 （4）對鏜，銑，鉆工序進(jìn)行分析，選擇合理的定位基準(zhǔn)和定位元件。確定裝夾方案，計算夾緊力和定位誤差等主要技術(shù)參數(shù)。 （5）根據(jù)所得數(shù)據(jù)和方法，利用UG和CAXA軟件完成工裝草圖，總圖以及零件工作圖的設(shè)計。 （6）整理所得資料，撰寫設(shè)計，計算說明書。 四、研究方法、步驟和措施 1、查閱資料，翻譯英文資料 查找設(shè)計所需的資料，資料的內(nèi)容要有深度，要具有參考意義。 2、熟練掌握設(shè)計所需的內(nèi)容 對調(diào)速箱體進(jìn)行工藝分析、加工工藝過程分析、選擇刀具、量具、夾具及確定切削用量等。設(shè)計運(yùn)用UG軟件繪制TS調(diào)速箱所有零件的三維模型圖，并通過UG生成二維圖形，經(jīng)過AutoCAD處理后形成正式二維工程圖，并完成TS調(diào)速箱體所用鏜、鉆、銑三副夾具的總裝設(shè)計、精度分析與技術(shù)要求。 3、設(shè)計內(nèi)容 （1）建立TS調(diào)速箱體零件的三維模型； （2）按生產(chǎn)類型為中批來設(shè)計TS調(diào)速箱體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程； （3）設(shè)計鏜夾具、鉆夾具和銑夾具各一副，并為這三副夾具建立三維模型。 4、具體設(shè)計步驟 （1）利用UG完成TS調(diào)速箱體的三維建模； （2）查閱資料分析本零件的作用、工藝及技術(shù)條件； （3）選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖； （4）設(shè)計機(jī)械加工工藝過程； （5）設(shè)定工序，包括加工設(shè)備、刀具、量具、夾具，還要確定切削用量、工序尺寸及時間定額； （6）根據(jù)已得數(shù)據(jù)，設(shè)計出鏜、鉆、銑三副夾具，并利用UG畫圖軟件為這三副夾具建立三位模型； （7）改進(jìn)后重新建模并進(jìn)行分析； （8）整理設(shè)計結(jié)果，得出結(jié)論，并完成畢業(yè)設(shè)計說明書。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日