機械制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計——變速箱殼體機械加工工藝設(shè)計概要

變速器殼機械工藝設(shè)計第一章簡介第一節(jié)簡介國民經(jīng)濟的各條戰(zhàn)線上廣泛使用了大量的機器、機床、工具、儀表等工藝設(shè)備。這些工藝和設(shè)備的制造過程總是稱為機械制造，生產(chǎn)這些工藝設(shè)備的行業(yè)是機械制造。機械制造業(yè)的主要任務(wù)是以各種工程材料的加工技術(shù)為中心研究其技術(shù)，設(shè)計、制造各種工藝設(shè)備。機械制造商國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)和支柱是向其他部門提供工具、儀器及各種機械設(shè)備的技術(shù)裝備部。據(jù)西方工業(yè)國統(tǒng)計，機械制造業(yè)創(chuàng)造了60%的社會財富，實現(xiàn)了國民經(jīng)濟收入的45%。如果沒有提供質(zhì)量優(yōu)秀、技術(shù)領(lǐng)先的技術(shù)設(shè)備的機械制造業(yè)，信息技術(shù)、新材料技術(shù)、海洋工程技術(shù)、生物工程技術(shù)、宇宙技術(shù)等新技術(shù)群的發(fā)展將受到嚴重制約。因此，一個國家的經(jīng)濟競爭歸根到底是機械制造業(yè)的競爭，機械制造業(yè)的發(fā)展水平是衡量一個國家經(jīng)濟實力和科技水平的重要標志之一。21世紀是科學技術(shù)和綜合國力競爭的時代，要大力發(fā)展機械制造業(yè)和機械制造技術(shù)。機械制造過程是各種機械制造方法和制造過程的總稱。機械制造過程的基本問題主要包括生產(chǎn)過程和工藝、生產(chǎn)程序和生產(chǎn)類型、工件的位置標準、機械裝配等，并說明了機械制造過程的最基本的概念和意義。第ii節(jié)盒子零件性質(zhì)(1)支撐并包括各種驅(qū)動零件(例如齒輪、軸、軸承等)，從而保持正常的運動關(guān)系和運動精度。箱子還可以儲存潤滑劑，實現(xiàn)各種運動部件的潤滑。(2)通過安全保護和密封作用，箱子里的零件受到外部環(huán)境的保護，機器操作人員的生命安全，具有一定的防塵、隔熱、隔音作用。(3)機器的各個部分分別由單獨的箱子組成，便于加工、組裝、調(diào)整和維修。(4)改善機器的形狀，調(diào)整機器各部分的比例，使整個機器的形狀好看。第三節(jié)設(shè)計的目的：設(shè)計任務(wù)的目的1、使用機械制造技術(shù)和相關(guān)課程(金屬材料和熱處理、機械設(shè)計基礎(chǔ)、公差和技術(shù)測量、金屬切削機械、金屬切削原理和工具、機械制造工藝和設(shè)備、CNC機床及其維護、CNC特殊加工技術(shù)、UG培訓(xùn)課程等)的知識對學生進行培訓(xùn)。具有在生產(chǎn)實踐中所學的知識，并具有獨立分析和解決工藝問題設(shè)計中等水平復(fù)雜工藝規(guī)則的能力。2、根據(jù)加工零件的技術(shù)要求，可以學習如何使用機械制造工藝和夾具的基本原理和方法完成工藝和夾具設(shè)計、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計。了解機械制造過程的基本理論和設(shè)備設(shè)計方法和一般結(jié)構(gòu)，著重建立基本概念和理論的具體應(yīng)用，學習復(fù)雜零件的工藝分析和設(shè)備設(shè)計方法。3、培養(yǎng)學生熟練使用相關(guān)說明書、制作規(guī)格表和復(fù)習技術(shù)資料的能力。4.進一步發(fā)展學生指導(dǎo)、制圖、技術(shù)文件使用和編寫等基本技術(shù)。5，幫助學生更好地學習UG，autoCAD，Mastercam8.0等軟件第四節(jié)設(shè)計要求和內(nèi)容按零件年產(chǎn)量/年、零件圖紙要求開發(fā)加工技術(shù)。1、確定生產(chǎn)類型，對部件執(zhí)行工藝分析。2、開發(fā)部件的加工工藝，選擇各工藝的加工設(shè)備和工藝設(shè)備(工具、夾具、儀表、輔助設(shè)備)，確定各工藝的切削用量和尺寸。3、創(chuàng)建流程文件：流程卡、流程卡。4、3d塑型。第二章零件分析零件分析的第一部分2.1.1零件的材料2.1.1.1生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型的劃分主要取決于零件的復(fù)雜性和生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。類似部件的年產(chǎn)量/部件生產(chǎn)類型重量(大于2000千克的部件重量)中型(部件重量100-2000千克)輕量級(部件重量小于100千克)單品生產(chǎn)520 1000 5000 50000選擇“批量生產(chǎn)”:重量小于100千克，年產(chǎn)量 50000。2.1.1.2零件材料如圖面中所示，零件材料為HT200。2.1.2零件工藝分析零件結(jié)構(gòu)的可加工性是制造多么容易，滿足使用要求的同時，制造的可行性和經(jīng)濟性。內(nèi)容包括毛坯制造工藝、加工技術(shù)、熱處理工藝、裝配工藝。零件的結(jié)構(gòu)工藝要求必須滿足使用要求，具體生產(chǎn)條件，綜合考慮各工藝要求，區(qū)分第一和第二。分析零件切削過程時，零件結(jié)構(gòu)必須遵循的三個基本原則如下：(1)有助于提高切削效率(2)加工方便(3)加工量要少這個零件2.1.1.1部件的角色每個零件在產(chǎn)品或產(chǎn)品的組合中扮演著獨特的角色，零件的加工結(jié)果必須符合零件或產(chǎn)品的工作需求。這個零件是變速器殼，主要起到傳送載荷的作用，同時還起到密封的作用。2.1.1.2零件圖的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求1、零件加工表面加工技術(shù)(1)零件的每個加工面加工要求必須適合切削(2)切削工藝取決于生產(chǎn)條件(指設(shè)備、布置等)2、考慮部件結(jié)構(gòu)進程(1)零件的整體結(jié)構(gòu)必須易于夾住(2)零件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)易于加工(3)部件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)易于測量(4)部件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能采用標準化參數(shù)。(5)零件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)有助于確保加工質(zhì)量。(6)零部件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)該有助于提高生產(chǎn)率(7)部件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)易于組裝、維護(8)部件的整個結(jié)構(gòu)必須具有正確的裝配體表面1、變速器殼在有3組平行孔的薄壁結(jié)構(gòu)中有孔。2、安裝在三組平行孔系統(tǒng)中的軸承必須確保良好的配合精度，因此 48、 80和 146 3孔具有較高的尺寸精度要求。此外，為了保證無縫傳動并降低噪音，在三組平行孔系統(tǒng)之間存在較高的孔距離公差。3、由于整體結(jié)構(gòu)和零件位置限制，變速器殼體的中間部分有兩個較小的擴展安裝面。 146孔中心的尺寸要求大、124.10.05mm的整個齒輪箱的安裝基礎(chǔ)。確保傳輸位置和傳輸精度的正確性。第ii節(jié)選擇毛坯正確選擇毛坯具有經(jīng)濟意義，選擇毛坯需要對毛坯制造和加工兩方面的知識，同時考慮冷熱和加工這兩個要求。主要根據(jù)零件的機械特性要求、零件的結(jié)構(gòu)形狀和外部輪廓尺寸、生產(chǎn)程序和布局、現(xiàn)場生產(chǎn)條件和開發(fā)等條件選擇毛坯。2.2.1選擇毛坯的種類加工過程中的典型庫存類型包括：(1)鑄件：材料可鑄造，用于結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的零件(2)鍛造：零件的機械特性要求高(3)型材：適用于小批量零件的毛坯(4)組合熔接件：用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件由于零件已確定為HT200，因此選擇砂型鑄造毛坯。灰鑄鐵有一定的強度，但塑性和韌性很低。此特性特性與石墨本身的特性及在鑄鐵組織中的存在形式有關(guān)。沖擊吸收性好，能有效地吸收灰鑄鐵在機械設(shè)備上制造底座、機架等部件時機器振動的能量；具有良好的潤滑性能。石墨是熱的好導(dǎo)體，所以導(dǎo)熱性好。冶煉也比較方便，鑄造性能也很好。其流動性好，線收縮率和體內(nèi)收縮率小，鑄件不易產(chǎn)生裂紋，適合汽車氣缸、氣缸蓋等鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件和薄壁鑄件。2.2.2毛坯的加工毛利毛坯的加工馀量(或毛坯馀量)是零件的總加工馀量。處理殘值代碼顯示為“MA”。加工毛利等級從定型到粗體分為a、b、c、d、e、f、c、h、j 9等級。找到機械加工工藝手冊，最終確定總處理剩馀量為3mm。公母模仁胚料插圖如下所示：零件公母模仁胚料圖表第三節(jié)零件表面的最終加工方法三個孔的尺寸要求分別為 146 0.04、 80 0.03和 48 0.025其他形位公差要求：兩側(cè)的垂直度為0.01，前面的垂直度為0.02，孔內(nèi)面的垂直度為0.02，三個孔的圓形度為0.012。因此，變速器殼的三個孔用精密鏜孔完成，其余表面的最終加工用精銑完成。第三章工藝規(guī)則設(shè)計根據(jù)特定格式以文件方式規(guī)定零件制造工藝和操作方法等的工藝文件稱為機械加工過程。工藝程序是了解施工的技術(shù)文件。通常包括部件加工工藝路線、工序說明和檢驗。工藝程序的設(shè)計原則：滿足生產(chǎn)計劃的要求，滿足圖紙要求，在現(xiàn)有條件下可行，確保技術(shù)進步，良好的工作條件，高經(jīng)濟效益。工藝過程的設(shè)計階段：分析零件圖選擇毛坯選擇定位標準確定各曲面和加工方法創(chuàng)建零件加工路徑尺寸計算和確定設(shè)備，選擇工具創(chuàng)建工藝文件。第一節(jié)位置基準分析位置基準是加工時用于確保工件在機床或夾具中占據(jù)正確位置的基準。位置基準的選擇分別根據(jù)確定每個工序的定位和夾緊的粗基準選擇原則進行。3.1.1選擇粗糙標準主要考慮：加工曲面和未加工曲面的相對位置精度，每個加工曲面都有足夠的可用空間。非共面原理：選擇非共面作為粗糙標準加工剩馀量最小原則：如果沒有加工面，選擇加工剩馀量最小的表面作為粗糙標準重要的表面原理：選擇重要的加工表面作為粗糙的標準工件夾緊原理：選擇方便的夾緊表面作為粗糙的基準不重復(fù)使用原則：粗基準只能在相同的尺寸方向上使用一次齒輪箱外殼的裝配基準面b區(qū)域較小，無法在鏜孔程序中用作位置基準。由于面a和三個平行孔集的垂直要求為0.02mm，而b對面a的垂直要求為0.01mm，因此必須從區(qū)域粗加工開始檢查零件孔和面的垂直要求。在粗加工中，可選外殼以未加工毛坯的一側(cè)為粗加工基準，修正后粗加工a側(cè)和另一側(cè)的另一側(cè)，然后基于該側(cè)依次鏜孔3個孔。進行a面及其表面的半精加工銑削時，請注意兩側(cè)的平行度要求。3.1.2選擇清除標準主要考慮：減少位置誤差，確保處理精度。標準統(tǒng)一原則在相同工件執(zhí)行不同內(nèi)容的多工序加工中，前/后工序必須盡可能使用相同的位置基準系統(tǒng)。也就是說，每個加工工藝之間的位置標準必須盡可能均勻?；鶞势ヅ湓瓌t必須盡可能選擇工件的定位基準作為工藝基準。也就是說，要確保工件的定位基準盡可能地與此工序的工藝基準匹配。開始半精加工和精加工時，必須充分考慮與a側(cè)精加工銑削相對應(yīng)的其他面和鏜孔三個平行孔集。 146鏜孔時，使用中心軸和端面垂直的計量器尋找正a面，或確保三組平行孔的a面垂直要求。最終精加工使用a面作為位置基準，使用b安裝面作為輔助基準，以減少上次削b安裝面時的鏟刮工作。第二節(jié)零件表面處理方法的選擇選擇表面粗糙度方法時，在確定精加工前準備過程的處理方法之前，必須根據(jù)表面的精度和粗糙度選擇最終處理方法(基于經(jīng)濟精度)。處理方法選擇標準：加工表面的加工精度、粗糙度加工表面的特性生產(chǎn)類型工廠生產(chǎn)條件零件的形狀、尺寸和重量三種孔加工方法：粗鏜半鏜精密鏜其馀每個曲面：粗加工銑削半精加工銑削精加工銑削第三節(jié)工藝路線開發(fā)工藝路線的創(chuàng)建是指進行零件加工的相關(guān)部門和工序的先到先得開發(fā)，是建立工藝程序的總體設(shè)計。主要任務(wù)包括確定處理方法、指定處理順序、集中和分散進程。工藝路線是建立工藝程序的關(guān)鍵步驟，因為它不僅影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，還影響工人的勞動強度、設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等。工序第一種第二種123456789101112粗加工前部粗加工后側(cè)粗加工粗加工三個孔半精加工前半精加工后半精加工側(cè)半精加工三個孔收尾前完成后完成側(cè)面精加工三個孔粗加工前部半精加工前粗加工后半精加工后側(cè)粗加工半精加工側(cè)粗加工三個孔半精加工三個孔收尾前完成后完成側(cè)面精加工三個孔加工時，必須遵循基準(面)前置和后置精加工原則。首先粗加工平面和孔，然后創(chuàng)建半精加工基準、孔，移除粗加工期間創(chuàng)建的變形，以確定外殼的精度要求。根據(jù)傳遞路徑和齒輪的傳遞關(guān)系，必須先鏜孔 146孔、鏜孔 48孔、鏜孔 80孔，以提高三個平行孔集之間的尺寸精確度并轉(zhuǎn)換座標標注?？?146和孔 48的坐標關(guān)系如下：水平方向位移X1=18mm垂直方向位移量Y1=142.5 x 142.5-18x 18=141.36mm孔 48和 80的坐標位置關(guān)系如下：水平方向位移量X2=68mm垂直方向位移量Y2=87x 87-68x 68=54.27mm28第四節(jié)編寫流程程序文檔1、進程卡加工工藝卡產(chǎn)品型號零件圖面號碼共7頁產(chǎn)品名稱變速器殼零件名稱薄殼第1頁材料等級ZL107毛坯類型鑄件毛坯尺寸重量5.62公斤序號名字工序說明車間設(shè)備工藝設(shè)備工作時間1準