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安徽马钢高级技师学院毕业设计课题：蜗轮箱体工艺过程及夹具设计指导老师：王伊宁老师系部：机械（2）系班级：11N机械设计与制造1班姓名：开题时间：2012年12月完成时间：2013年2月2安徽马钢高级技师学院毕业论文（设计）任务书课题名称蜗轮箱体工艺过程及夹具设计学生姓名系部机械二系专业年级11N机械设计与制造1班指导教师王伊宁职称高级工程师填写时间2012.12.25安徽马钢高级技师学院3一、设计任务蜗轮箱体工艺过程及夹具设计二、设计要求（1）能稳定地保证工件的加工精度(2）能提高劳动生产率(3）能降低成本三、进度安排第一周：毕业调查实习，与指导老师交流设计事宜。查阅文献、收集资料。确定系统的设计方案，撰写开题报告。第二周：总体设计、结构设计、详细计算、编程与调试等内容。编写设计说明书。指导教师修改。4教研室主任意见：教研室主任签名：年月日系主任意见：负责人：签章年月日5毕业设计开题报告题目蜗轮箱体工艺过程及夹具设计班级11N机械设计与制造1班学生姓名指导教师王伊宁老师2012年12月25日6一、选题意义：选题主要意义在校学习生活中的最后一个环节也是最重要一个环节——毕业设计，是对所学知识和技能的综合运用和检验。毕业设计作为我们在校园里的最后一堂课、最后一项测试，它既是一次锻炼，也是一次检验，设计过程中，进行了方案比较、结构分析、零件计算、机械制图、编写技术文件、以及查阅技术资料等多方面的综合训练。通过该设计拓宽了知识面，增强了实践能力。二、选题内容、构思：本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。首先，通过分析蜗轮箱体，了解到蜗轮在蜗轮蜗杆机构中的作用。运用机械制造技术及相关课程的一些知识，解决蜗轮箱体在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题，确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具，保证零件的加工质量。其次，依据蜗轮箱体毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定出切实可行的加工工艺规程路线。最后，根据被加工零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及相关方面的书籍，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出高效、省力、经济合理并且能保证加工质量的夹具。三、一般方法和手段：这次毕业设计主要是先从任务书入手，首先要对任务书进行一个初步的认识，明白设计的是什么？在有一个初步的理解后，将初步提出的几个方面的问题作为设计的主要纲领进行逐步的分析解决；然后对分析后的结果进行最终的整理和补充；最后整理出最终的毕业设计说明书；四、解决问题途径：1、对不会的问题先进行分析和思考，并查阅一些有关的文献；2、上网查阅；3、向老师请教；4、和组员进行小组讨论；5、和其他组的同学互相讨论，终结；五、设计进度计划安排：放假前从老师处领取任务书；熟悉课题，调查了解，搜集资料；进行毕业设计书的草稿部分的制作，查看相关资料；开学后第一周上交草稿，给老师审阅，修改；第二周上交成稿，电子文件；7目录第1章1.1机械加工工艺规程制订…………………………………………………………………………101.2机械加工工艺规程的种类………………………………………………………………………101.3制订机械加工工艺规程的原始资料……………………………………………………………11第2章零件的分析…………………………………………………………………………………112.1零件的作用…………………………………………………………………………………112.2零件的工艺分析……………………………………………………………………………11第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图…………………………………………………123.1确定毛坯的制造形式…………………………………………………………………………123.2基准面的选择…………………………………………………………………………………123.3制定工艺路线……………………………………………………………………………………12第4章选择加工方法，制定工艺路线……………………………………………………………144.1机械加工工艺设计……………………………………………………………………………144.2制定机械加工工艺路线………………………………………………………………………154.3工艺方案的比较与分析…………………………………………………………………………16第5章选择加工设备及刀具、夹具、量具………………………………………………………175.1选择加工设备与工艺设备………………………………………………………………………175.2确定工序尺寸……………………………………………………………………………………18第6章确定切削用量及基本时间………………………………………………………………196.1工序10切削用量的确定……………………………………………………………………196.2工序20切削用量的确定……………………………………………………………………206.3工序30和工序80切削用量的确定……………………………………………………………216.4工序40切削用量的确定……………………………………………………………………226.5工序50切削用量的确定………………………………………………………………………246.6工序60的切削用量的确定……………………………………………………………………256.7工序70和工序90的切削用量的确定…………………………………………………………266.8工序100的切削用量的确定…………………………………………………………………276.9工序110的切削用量的确定……………………………………………………………………2886.10工序120的切削用量的确定…………………………………………………………………28第7章夹具设计……………………………………………………………………………………287.1定位基准的选择……………………………………………………………………………287.2切削力和卡紧力计算……………………………………………………………………………287.3定位误差分析……………………………………………………………………………………297.4夹具设计及操作的简要说明……………………………………………………………………29结论…………………………………………………………………………………………………30参考文献………………………………………………………………………………………………319前言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序和夹具，一步一步地把零件加工出来。10第1章1.1机械加工工艺规程制订1.1.1生产过程与机械加工工艺过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排1.2机械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。111.3制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。第2章零件的分析2.1零件的作用据资料所示，零件蜗轮箱体是减速器的一个主要零件，它是用来承接蜗轮和蜗杆并且让它们保持垂直，实现蜗轮和蜗杆的正确连接。2.2零件的工艺分析本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,但是没有位置要求,还有五组孔,其中有两组孔有位置和精度。1、零件件底面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为12.5。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。2、加工地面4个孔，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以后的加工，为达到题目要求我们采取钻四个孔锪平上面的大孔并铰两个对角孔的工序过程。为以后的一面两销定位加工做好准备。3、按照先面后孔的加工理论，我们以地面为基面并采用两个定位销构成一面两销原理来粗铣和精铣工件的的左侧面和Φ98的左右端面，即可得到要求。4、然后再来加工一些次要的面，只要粗铣φ65的左右端面和锪平φ36即可。5、钻扩铰φ18H7这个比较重要的孔，必须分为粗加工然后再精扩铰此孔，12将用钢球检查，即能满足要求。6、加工好φ18H7孔后再来镗φ132H8和φ74H7孔，因为此孔与φ18孔有位置要求，所以放在后面来加工，以φ18来找正要镗孔的中心线，即可达到加工要求。7、加工M10螺纹孔，由《机械加工工艺手册》查知底孔为φ9.8，又因为本孔是沉头螺纹孔，考虑到工艺要求我们采取钻、锪、攻丝三步工序。8、加工M8螺纹孔，由《机械加工工艺手册》查知底孔为φ6.7，，采用钻、倒角、攻丝三步工序。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。9、加工M12螺纹孔，由《机械加工工艺手册》查知底孔为φ11.8采用钻、倒角、由以上工艺过成的完成，本零件也按要求加工完成。第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图3.1确定毛坯的制造形式由零件要求可知，零件的材料为HT200，考虑到本零件在具体工作的受力情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。3.2基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。粗基准的选择对于本蜗轮箱体来说是至关重要的，对于一般零件而言，应以出加工的表面为粗基准，本零件正好符合要求，对于精基准而言，主要应考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目我们以的孔为精基准，基本满足要求。3.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，是应该使两件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善保证，在生产纲领一