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目 錄
1 緒論
1.1 課題背景及目的
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緒論
1.1課題背景及目的：
本課題是基于UG CAD/CAM的箱體wl制造，箱體零件的加工屬于典型零件加工，由于箱體零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工工藝也相對(duì)比較復(fù)雜，通常都是采用鑄鐵材料。一般先將材料鑄造成毛坯，然后經(jīng)過時(shí)效處理后在進(jìn)行加工，大多采用先面后孔的加工路線。
箱體零件加工具有典型性，對(duì)于我們機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的學(xué)生來說，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅能夠復(fù)習(xí)、運(yùn)用在這四年里所學(xué)過的知識(shí)，而且還能讓我們把所學(xué)到的所有知識(shí)都統(tǒng)一起來，融會(huì)貫通。這讓我們更全面的了解箱體類零件加工工藝過程和夾具設(shè)計(jì)等。
機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。其基本目的是：
（1） 培養(yǎng)工程意識(shí)。
（2） 訓(xùn)練基本技能。
（3） 培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)。
（4） 培養(yǎng)規(guī)范意識(shí)。
1.2國內(nèi)外研究狀況：
“十五、十一五”期間，由于國家采取了積極穩(wěn)健的財(cái)政貨幣政策，固定資產(chǎn)投資力度加大，特別是基礎(chǔ)建設(shè)的投資，使冶金、電力、水泥、建筑、建材、能源等加快了發(fā)展，因此，對(duì)減速機(jī)的需求也逐步擴(kuò)大。隨著國家對(duì)機(jī)械制造業(yè)的重視，重大裝備國產(chǎn)化進(jìn)程的加快以及城市化改造進(jìn)程的加快，減速機(jī)行業(yè)仍將保持快速發(fā)展態(tài)勢，尤其是齒輪減速機(jī)的增長將會(huì)大幅度提高，這與進(jìn)口設(shè)備大多配套采用齒輪減速機(jī)有關(guān)。因此，業(yè)內(nèi)專家希望企業(yè)抓緊開發(fā)制造齒輪減速機(jī)，尤其是大、中、小功率硬齒面減速機(jī)，以滿足市場的需求。
目前，國內(nèi)外動(dòng)力齒輪傳動(dòng)正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化、小振動(dòng)、低噪聲的方向發(fā)展。
1.3課題研究方法：
本課題的主要研究箱體對(duì)象是小型渦輪減速器，因此，在著手研究時(shí)，先要對(duì)這種減速器的箱體結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)有一個(gè)大致的了解。
渦輪減速器箱體類零件的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：有一對(duì)和數(shù)對(duì)要求嚴(yán)、加工難度大的軸承支承孔；有一個(gè)或數(shù)個(gè)基準(zhǔn)面及一些支承面；結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，壁薄且壁厚不均勻；有許多精度要求不高的緊固用孔。
渦輪減速器箱體類零件的主要技術(shù)要求是對(duì)孔和平面的精度和表面粗糙度的要求；支撐孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度；孔與孔的軸線之間的相互位置精度（平行度、垂直度）；裝配基準(zhǔn)面與加工時(shí)的定位基準(zhǔn)面的平面度和表面粗糙；各支承孔軸線和平面基準(zhǔn)面的尺寸精度、平行度和垂直度。這些技術(shù)要求是保證機(jī)器與設(shè)備的性能與精度的重要措施
1.4論文構(gòu)成及研究內(nèi)容：
能構(gòu)成一篇完整的論文必須要有好幾部分組成，其中包括畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、圖紙及相關(guān)資料、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正本、外文資料譯文與原文等。
本篇論文所要研究的內(nèi)容就是關(guān)于渦輪減速器的箱體的零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這類零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，夾具的設(shè)計(jì)及其定位方案等等。其中在這類箱體零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)這一塊，就需要研究很多方面。
完成一篇論文需要查閱很多資料，要從研究的課題的各個(gè)方面收集相關(guān)資料，從而完善課題研究的內(nèi)容，更好的完成論文。
第2章零件分析
2.1 零件的特點(diǎn)、作用
箱體類零件，其形狀較為復(fù)雜，有比較多的平面與曲面且有內(nèi)表面。各個(gè)面的精度要求不一樣。在進(jìn)行機(jī)械加工工藝制訂的時(shí)候需要充分考慮工件的正確裝夾與定位。
論文所給定的零件是渦輪減速器箱體。由它將機(jī)器和部件中許多零件連接成一個(gè)整體,并使之保持正確的相互位置,彼此能協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng).常見的渦輪減速器箱體零件有:各種形式的機(jī)床主軸箱.減速箱和變速箱等.
各種渦輪減速器箱體類零件由于功用不同,形狀結(jié)構(gòu)差別較大,但結(jié)構(gòu)上也存在著相同的特點(diǎn)。
2.2工藝分析
2.2.1零件圖樣分析
1）?180+0.035 0mm孔軸心線對(duì)基準(zhǔn)軸心線B的垂直度公差為0.06mm。
2）?180+0.035 0mm兩孔同軸度公差為?0.06mm。
3）?90+0.027 0mm兩孔同軸度公差為?0.05mm。
4）箱體內(nèi)部做媒油滲漏檢驗(yàn)。
5）鑄件人工時(shí)效處理。
6）非加工表面涂防銹漆。
7）鑄件不能有砂眼、疏松等缺陷。
8）材料HT200。
2.2.2零件工藝分析
1）在加工前，安排劃線工藝是為了保證工件壁厚均勻，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)鑄件的缺陷，減少廢品。
2）該工件體積小，壁薄，加工時(shí)應(yīng)該注意夾緊力的大小，防止變形。例如：精鏜前要求對(duì)工件壓緊力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，也是確保加工精度的一種方法。
3）?180+0.035 0mm與?90+0.027 0mm兩孔的垂直度0.06mm要求，由T68機(jī)床分度來保證。
4）?180+0.035 0mm與?90+0.027 0mm兩孔孔距100±0.12mm，可采用裝心軸的方法檢測。
3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1確定毛坯的制造形成
因?yàn)橹圃燧S承座所選用的材料為HT200，屬于灰鑄鐵，因此選用鑄件；又根據(jù)鑄件的加工精度較高，加工余量大，適用于各種工件尺寸，工件形狀比較復(fù)雜，機(jī)械性能較好，適用單件大批量生產(chǎn)等，渦輪減速器箱體它的生產(chǎn)批量大，故前機(jī)體毛坯宜用壓鑄方法鑄造。
3.2基面的選擇
基準(zhǔn)：基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)根據(jù)其功用的不同可分別為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。
在工件工序圖中，用來確定本工序加工表面位置的基準(zhǔn)，加工表面與工序基準(zhǔn)之間，一般有兩次核對(duì)位置要求：一是加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的形狀位置要求，如平行度，垂直度等。
工件定位時(shí)，用以確定工件在夾具中位置的表面（或點(diǎn)，線）稱為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)的選擇，一般應(yīng)本著基準(zhǔn)重合原則，盡可能選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，工件在定位時(shí)，每個(gè)工件的夾具中的位置是不確定的，一般是限制工件的六個(gè)自由度，分別是指：沿三坐標(biāo)軸的移動(dòng)自由度，和繞三坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工作之一，基面選擇正確合理，可以使加工質(zhì)量的到保證，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)效率得到提高。否則，會(huì)使加工困難，甚至造成加工零件報(bào)廢。
(1) 粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇原則：選擇粗基準(zhǔn)，主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。為了方便地加工出精基準(zhǔn)，使精基準(zhǔn)面獲得所需加工精度，選擇粗基準(zhǔn)，以便于工件的準(zhǔn)確定位。選擇粗基準(zhǔn)的的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何合理分配各加工表面的余量；二要考慮怎么樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置要求，一般應(yīng)按下列原則來選擇：
1) 若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)優(yōu)先選擇該表面為粗基準(zhǔn)。
2)若工件每個(gè)表面都有加工要求，為了保證各表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇加工量最少的表面為粗基準(zhǔn)。
3)若工件必須保證某個(gè)加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，則應(yīng)選擇某個(gè)加工面為粗基準(zhǔn)。
4)選擇基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整，沒有鑄造飛邊，澆口，冒口或其他缺陷。粗基準(zhǔn)一般只允許使用一次。
小型渦輪減速器箱體機(jī)械加工工藝過程卡：
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工藝設(shè)備
1
鑄
鑄造
2
清砂
清砂
3
熱處理
人工時(shí)效處理
4
涂漆
涂紅色防銹底漆
5
劃線
劃?180+0.035 0mm、?90+0.027 0mm孔加工線、劃上、下平面加工線
6
銑
以頂面毛坯定位，按線找正，粗、精銑底面
X52K
7
銑
以底面定位裝夾工件，粗、精銑頂面，保證尺寸為290mm
X52K
8
銑
以底面定位，壓緊頂面按線?90+0.027 0mm兩孔側(cè)面凸臺(tái)，保證尺寸為217mm
X62K
9
銑
以底面定位，壓緊頂面按線找正，銑?180+0.035 0mm兩孔側(cè)面，保證尺寸為137mm
X62
10
銑
以底面定位，按?90+0.027 0mm孔端面找正，壓緊頂面。粗鏜?90+0.027 0mm孔至尺寸為?88 0 -0.5mm粗刮平面保證總長尺寸215mm為216mm，刮?90+0.027 0mm內(nèi)箱面，保證尺寸35.5mm
T68
11
鏜
將機(jī)床上工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)90o，加工?180+0.035 0mm孔尺寸到?178 0 -0.5mm粗刮平面，保證總厚136mm，保證與?90+0.027 0mm孔距尺寸100+0.12 -0.12 mm
T68
12
精鏜
將機(jī)床旋轉(zhuǎn)回零度，調(diào)整工件壓緊力（工件不動(dòng)），精鏜?90+0.027 0mm至圖樣尺寸，精刮兩端面至尺寸215mm
T68
13
精鏜
將機(jī)床上工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)90o，精鏜?180+0.035 0mm孔至圖樣尺寸，精刮兩側(cè)面保證總厚135mm，保證與?90+0.027 0mm孔距尺寸100+0.12 -0.12 mm
14
劃線
劃兩處8×M8、4×M16、4×M6各螺紋孔加工線。
15
鉆
鉆、攻各螺紋
Z3032
16
鉗
修毛刺
17
鉗
煤油滲漏試驗(yàn)
18
檢驗(yàn)
按圖樣檢查工件各部尺寸及精度
20
入庫
入庫
3.3制定工藝路線
（1）熱處理工序的安排
加工工藝不安排熱處理，因此鑄件一般不另進(jìn)行熱處理，使用狀態(tài)極為鑄態(tài)。
（2）定位基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)如果選擇其他面，則由非加工面到加工面多個(gè)尺寸就不一定能保證準(zhǔn)確度達(dá)到圖紙要求。
精基準(zhǔn)加工時(shí)支靠面不選擇最大平面，因?yàn)榧庸r(shí)穩(wěn)定性差一些，加工精度就受到了影響，角向定位也是這樣。
（3）前機(jī)體的檢驗(yàn)
前機(jī)體零件加工到工序時(shí)，已加工好全部表面，此時(shí)安排檢驗(yàn)，接著是該零件所屬組件組合，這樣安排較好。
精度檢驗(yàn)的內(nèi)容有：表面幾何形狀精度、尺寸精度、各表面的相互位置精度。所用量具有專用卡規(guī)、百分尺、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)、對(duì)表環(huán)、表架等。
通過對(duì)工件進(jìn)行檢驗(yàn)，不僅可以確定工件的加工質(zhì)量是否能滿足設(shè)計(jì)使用上的要求，而且可以發(fā)現(xiàn)影響加工質(zhì)量關(guān)鍵所在，以使在誤差分析的基礎(chǔ)上采取有效措施，從而提高加工質(zhì)量。
3.4零件加工工序的工藝安排
由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。