变速箱体数控加工工艺规划与仿真研究(毕业论文)资料

中国科技大学本科毕业设计（论文）学院专业变速箱体数控加工工艺规划与仿真研究学生姓名班级学号指导教师二零一一年六中国科技大学本科毕业设计(论文)1江苏科技大学本科毕业论文变速箱体数控加工工艺规划与仿真江苏科技大学毕业设计（论文）任务书中国科技大学本科毕业设计(论文)2学院名称：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师：职称：毕业设计（论文）题目：变速箱体数控加工工艺规划与仿真设计内容与要求:(1)搜集资料，学习加工中心专用夹具设计的基本理论知识，了解数控编程流程和数控夹具的设计和应用。(2)根据加工图纸设计夹具。（3）设计夹具主要加工工艺。中国科技大学本科毕业设计(论文)3二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）（1）夹具安装使用说明书一份。。（2）毕业设计1份。三、完成日期及进度中国科技大学本科毕业设计(论文)4四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1.王启平。机床夹具设计。哈尔滨；哈尔滨工业大学出版社，19882.刘守勇。机械制造工艺与机床夹具。北京；机械工业出版社，1994.73.张龙勋。机械制造工艺学课程设计指导书。北京；机械工业出版社19934.林文焕，陈本通。机床夹具设计。北京；国防工业出版社，19875.王昆等。机械设计课程设计。武汉；高等教育出版社，19956.徐发仁。机床夹具设计。重庆；重庆大学出版社，1996.77.柯明阳。机械制造工艺学，北京；北京航天航空大学出版社，19958.邱宣怀。机械设计。第四版。北京；高等教育出版社，19979.机械制造技术基础课程设计指南。北京，化学工业出版社，200610.中文AutoCAD2006机械设计。北京；机械工业出版社，200511.P.L.Jacobs.StereolithograghyandOtherRP&MTechologies.ASMEPress,199612.KALPAKJAN.ManufacturingEngineeringandTechnology.Addiso—WesleyPublishCompany,199513.P.L.Jacobs.stereolithograghyandOtherRP&MTechologies.ASMEPress,199614.G.Zong,etal.DirectSelectiveLaserSinteringofHighTemperatureMaterials,ProcessingoftheSolidFreefromFabriacationSymposition.UniversityofTexas,1992中国科技大学本科毕业设计(论文)5系(教研室)主任：（签章）年月日学院主管领导：（签章）年月日摘要犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。旋耕机通过该零件的安装平面与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓固定，实现旋耕机的正确联接。犁刀变速齿轮箱体的质量直接影响到机器的性能。本次设计先进行了犁刀变速齿轮箱体的零件分析，通过对参考文献进行的分析与研究，阐述了工艺规程和制造技术等相关内容；在技术路线中，论述箱体的加工工艺，机械加工余量，加工顺序的安排和基本工时计算。关键词犁刀变速箱定位基准加工余量中国科技大学本科毕业设计(论文)6AbstractThecoultergearofchangingspeedisamajorelementofthemachineofrotarytillage.Themachineofrotarytillageislinkedthroughtherearofthegearboxofwalkingtractorandtheinstallationplaneofthiselement,usingtwocylinderstoselllocationand4bolrstofixinordertorealizethecorrectcouplingofthemachineofrotarytillage.Thequalityofthecoultergearcasingofchangingspeedputadirectinfluenceontheperformanceofmachine.Thisdesigngoesontheelementanalysisofthecoultergearcasingofchangingspeedfirst,throughtheresearchandanalysisofthebibliographicalreference,thenithaveelaboratedprocedurandmadetherelatedcontentssuchastechnology;Intechnicalroute,itdiscussedmachiningsurplusandtheprocessingtechnologyofcasing,theprocessofthesequentialarrangementandthecalculationofthebasicman-hourKeywords;thecoultergearcasingofchangingspeed;locationstandard;mentalallowance中国科技大学本科毕业设计(论文)7目录目录摘要ⅠAbstractⅡ目录Ⅰ第一章绪论1．1箱体零件的主要技术要求1．2箱体类零件的加工工艺分析第二章零件的功用与结构分析2.1零件的功用2.2零件的工艺分析2．2．1零件主要加工表面尺寸第三章工艺规程设计，确定切削用量及工序设计3.1铸件尺寸公差3.2铸件机械加工余量3.3确定切削用量及工序计算第四章夹具设计4.1夹具的组成4.2夹具的分类4.3夹具的作用4.4定位误差及其分析与计算结束语参考资料致谢中国科技大学本科毕业设计(论文)8第一章绪论箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器，使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。1．1箱体零件的主要技术要求箱体类零件中以机床主轴箱的精度要求最高。1.主要平面的形状精度和表面粗糙度箱体的主要平面是装配基准，并且往往是加工时的定位基准，所以，应有较高的平面度和较小的表面粗糙度值，否则，直接影响箱体加工时的定位精度，影响箱体与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。一般箱体主要平面的平面度在0.1～0.03mm，表面粗糙度Ra2.5~0.63μm，各主要平面对装配基准面垂直度为0.1/300。2.孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度箱体上的轴承支承孔本身的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度都要求较高，否则，将影响轴承与箱体孔的配合精度，使轴的回转精度下降，也易使传动件（如齿轮）产生振动和噪声。一般机床主轴箱的主轴支承孔的尺寸精度为IT6，圆度、圆柱度公差不超过孔径公差的一半，表面粗糙度值为Ra0.63～0.32μm。其余支承孔尺寸精度为IT7～IT6，表面粗糙度值为Ra2.5～0.63μm。3.主要孔和平面相互位置精度同一轴线的孔应有一定的同轴度要求，各支承孔之间也应有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否则，不仅装配有困难，而且使轴的运转情况恶化，温度升高，轴承磨损加剧，齿轮啮合精度下降，引起振动和噪声，影响齿轮寿命。支承孔之间的孔距公差为0.12～0.05mm，平行度公差应小于孔距公差，一般在全长取0.1~0.04mm。同一轴线上孔的同轴度公差一般为0.04～0.01mm。支承孔与主要平面的平行度公差为0.1~0.05mm。主要平面间及主要平面对支承孔之间垂直度公差为0.1～0.04mm。1．2箱体类零件的加工工艺分析1.21`箱体类零件的结构特点和技术要求分析一般来说，箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。中国科技大学本科毕业设计(论文)91．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面，本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和H面还是箱体的装配基准，因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。2．孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，均应有较高的要求。3．孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面（G、H面）的平行度误差为0.04mm。4．表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm，装配基面表面粗糙度为1.6μm。1.22箱体类零件的材料及毛坯箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形，切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。根据需要可选用HT150～350，常用HT200。在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。铸铁毛坯在单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯精度较低，余量大；在大批量生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于50mm的孔，成批生产大于30mm的孔，一般都铸出预孔，以减少加工余量。铝合金箱体常用压铸制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必经切削加即可使用。3箱体类零件的加工工艺过程中国科技大学本科毕业设计(论文)10箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。箱体零件的典型加工路线为：平面加工－孔系加工－次要面（紧固孔等）加工。1.23箱体类零件的加工工艺过程分析一、主要表面的加工方法选择箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。箱体平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和铣削，也可采用车削。当生产批量较大时，可采用各种组合铣床对箱体各平面进行多刀、多面同时铣削；尺寸较大的箱体，也可在多轴龙门铣床上进行组合铣削，可有效提高箱体平面加工的生产率。箱体平面的精加工，单件小批量生产时，除一些高精度的箱体仍需手工刮研外，一般多用精刨代替传统的手工刮研；当生产批量大而精度又较高时，多采用磨削。为提高生产效率和平面间的位置精度，可采用专用磨床进行组合磨削等。箱体上公差等级为IT7级精度的轴承支承孔，一般需要经过3～4次加工。可采用扩一粗铰一精铰，或采用粗镗－半精镗一精镗的工艺方案进行加工(若未铸出预孔应先钻孔）。以上两种工艺方案，表面粗糙度值可达Ra0.8～1.6μm。铰的方案用于加工直径较小的孔，镗的方案用于加工直径较大的孔。当孔的加工精度超过IT6级，表面粗糙度值Ra小于0.4μm时，还应增加一道精密加工工序，常用的方法有精细镗、滚压、珩磨、浮动镗等。二、箱体加工定位基准的选择1．粗基准的选择粗基准的选择对零件主要有两个方面影响，即影响零件上加工表面与不加工表面的位置和加工表面的余量分配。为了满足上述要求，一般宜选箱体的重要孔的中国科技大学本科毕业设计(论文)11毛坯孔作粗基准。本箱体零件就是宜主轴孔Ⅲ和距主轴孔较远的Ⅱ轴孔作为粗基准。本箱体不加工面中，内壁面与加工面（轴孔）间位置关系重要，因为箱体中的大齿轮与不加工内壁间隙很小，若是加工出的轴承孔与内壁有较大的位置误差，会使大齿轮与内壁相碰。从这一点出发，应选择内壁为粗基准，但是夹具的定位结构不易实现以内壁定位。由于铸造时内壁和轴孔是同一个型心浇铸的，以轴孔为粗基准可同时满足上述两方的要求，因此实际生产中，一般以轴孔为粗基准。2．精基准的选择选择精基准主要是应能保证加工精度，所以一般优先考虑基准重合原则和基准同一原则，本零件