减速箱体机械加工工艺及夹具设计开题报告.docx
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减速箱体机械加工工艺及夹具设计开题报告
西安工业大学北方信息工程学院
毕业设计(论文)开题报告
题目:
某减速箱体的加工工艺及夹具设计
学院信息与工程学院
专业机械设计制造及其自动化
班级
姓名
学号
导师任京芹
2019年11月28日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成。
2.开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)填写并打印(禁止打印在其它纸上后剪贴),完成后应及时交给指导教师审阅。
3.开题报告字数应在1500字以上,参考文献应不少于15篇(不包括辞典、手册,其中外文文献至少3篇),文中引用参考文献处应标出文献序号,“参考文献”应按附件中《参考文献“注释格式”》的要求书写。
4.年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写,例:
“2008年11月26日”。
5.开题报告增加封面,封面格式:
题目:
宋体,加粗,二号;系别等内容格式:
宋体,四号,居中。
一、毕业设计(论文)综述(题目背景、研究意义及国内外相关研究情况)
1.1题目背景
机械制造工艺对产品的质量控制起着重要作用,夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置,它的主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。
工件的工艺分析及夹具设计是工艺工程师必备的专业素质,本课题的目的是通过完成毕业设计,使学生掌握机械加工的流程,对培养学生尽早成为合格工艺工程师具有重要的实践意义。
减速箱体是减速机的重要组成部分,它能够固定箱内的零件,同时在机器中也能起到定位和传动的作品,是传动零件的基座,本次设计主要目的是通过指定减速箱体的机械制造工艺和夹具,得到一个合格的零件。
1.2研究意义
减速箱体的加工工艺及夹具设计是在完成了机械制造基础,数控加工工艺等专业课程之后做的一次综合实践,通过这次设计可以明白一个零件的成功制造需要很多因素,比如机床的合理选用,加工工艺路线的设计,加工方法的选择,加工工序的安排,刀具的选择和工件的定位和夹紧等选择,设计中学会了利用参考资料和国家标准进行设计和说明,提高了数据处理和公式使用的能力,通过完成机床专用夹具设计,提高了大学生结构设计的思维能力,为以后从事机械制造工作打下了坚实的基础,具有非常重要的意义。
1.3国内外相关研究情况:
本次设计的题目是《减速箱体的加工工艺及夹具设计》,首先查找减速箱体的文献资料,钟春明在2014年科技致富向导出版的《减速箱箱体加工工艺及夹具设计》中提到“在零件加工产业中心,有关机械减速结构与夹具优化达标状况,将直接影响后续工作流程的交接力度。
在相对科学的工艺编制流程之下,涉及材质消耗数量与生产均衡条件将得到顺利延展。
机床夹具在机械制造工序中具有不可替代的重要疏通地位,其将人工劳动强度有力规避,同时保证产品制备质量,所以他在设计减速箱体加工工艺进行夹具结构匹配,保证高精度的制孔条件,并充分考虑内部结构公差的影响状况”。
张熵等人在2010机电工程技术出版的《一种减速器壳体的加工工艺分析与夹具设计》中提到“使用数控设备加工减速器壳体,并分析零件的结构及尺寸特点,制定了壳体加工的工艺规程,并进行了相应的夹具设计,可以使壳体加工质量和加工效率明显提高,加工成本降低,增强了企业的竞争力”。
顾丽亚在煤矿机械出版的《典型减速器壳体零件加工工艺分析及铣夹具设计》中提到“壳体类零件是组成机器或部件的主要零件,主要起到支承和包容其他零件的作用.针对某减速器壳体零件的结构特点,详细分析了壳体零件的技术要求、加工设备选择、加工方法确定、以及工艺路线制定,并在此基础上设计了其中一道工序所用的铣夹具,该夹具结构简单、定位准确,能大大提高零件加工效率.实践表明,该工艺能大大缩短零件加工时间,保证产品质量,具有一定的借鉴和参考价值”。
然后在收集一些关于毛坯的资料,比如本次设计的材料是HT150,毛坯类型需要用到铸造,陈善国等在2016年出版的《铸造零件毛坯模型生成方法研究》中提到“
机械零件分轴类、盘类和箱体类,在制造过程中,箱体类零件由于其结构复杂、体积大、型腔与孔多等特点.在生产工艺中首先要安排铸造工序.以生成零件的初始毛坯形状.再经过多次机械加工形成最后的零件形状和达到功能要求。
在零件设计阶段.设计者是按功能要求和结构属性进行设计的.形成的3D零件模型是零件的最后形状和功能结构.没有考虑生产工艺。
在机械零件传统设计制造中,须铸造的零件要经技术人员按零件图重新设计毛坯图,再制模铸造。
现在零件模型3维CAD设计技术已广泛推广.如何将设计好的零件模型利用计算机技术快速生成毛坯模型是一重要研究内容。
文章在总结了特征识别与生成和设计特征转换为制造特征领域研究成果后,系统地提出了铸造零件毛坯模型设计的完整过程和系统结构,并提出以制造工艺知识和规则为工具对铸后加工面的重构进行推理.改变了其他人员研究中由用户指定的方法.提高了自动化程度.在毛坯模型重构方法部分详细介绍了预定加工特征的滤出、铸后加工面的识别及其毛坯面的重构、交叉特征的处理等关键技术及方法.并指出了该领域存在的问题.提出了解决方案”。
本文还会使用到自动编程技术,找到童志杰在农机化研究发表的《基于UG自动编程技术的拖拉机零件数控加工技术研究》中提到“随着现代农业自动化水平的不断提高,更多具有自主作业能力的自动化农业机械被运用到了农业生产过程中,但农机需要精度较高的零部件与之匹配才能实现精准化作业。
为了提高拖拉机零件的数控加工效率和精度,将UG软件引入到了零部件的数控加工工艺设计过程中,根据零部件的模型进行了工艺分析和参数确定,在确定好刀具和坐标系、加工工序及刀具走刀路径后,采用UG自动编程技术生成了加工代码,从而有效地提高了数控加工的效率和质量。
为了验证方案的可行性,以拖拉机轴类的数控加工为例,对方案进行了可行性验证。
验证结果表明:
采用UG软件可以自动生成刀具的加工轨迹,并实现加工过程的仿真模拟,最后形成加工代码,证明在拖拉机零部件的数控加工过程中使用UG自动编程是可行的”。
从中可以到自动编程技术的重要性。
二、本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
2.1研究的主要内容
(1)查阅与本课题相关的文献资料(至少2~3篇外文)。
(2)对零件图进行工艺分析,绘制零件的二维和三维图。
(3)确定毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图。
(4)拟定零件的加工工艺规程,确定加工方案,选择合适的刀具,确定切削用量,定位基准和装夹方式等。
(5)填写机械加工工艺过程卡片、工序卡片。
(6)设计指定1-2个工序的机床夹具,有定位分析(自由度)、夹具的定位误差计算等。
(7)绘制指定工序的夹具的总装配图;绘制夹具全部零件图;要求各夹具设计合理,符合工程实际。
(8)撰写设计说明书。
2.2拟采用的研究方案
1.明确设计要求,认真调查研究,收集设计材料;
2.确定夹具的结构方案;
3.根据附图中设计要求对零件夹具零件图加工要求难点进行合理分析;
4.夹具设计中需要充分分析定位误差影响因素、设计中着重考虑误差计算和定位方案比较;
5.满足夹具应该保证工件的加工精密、能提高生产率、工艺性要好、使用性好、经济性要好等基本要求;
6.通过老师的指导借阅读大量的有关夹具设计的课外书籍,通过前人的经验总结再结合自己的毕业设计一定能完成的;
7.由于时间紧迫,所以我会尽最大努力,运用所学的知识有步骤有计划的完成自己的毕业设计。
三、本课题研究的重点及难点,前期已开展工作
3.1重点及难点
工艺分析,工艺方案的制定,以及专用夹具的设计,并且分析和计算定位误差、夹紧力等,然后进行绘制二维图,三维图等。
3.2前期已开展的工作
1.查阅相关资料,积累基础知识;
2.绘制箱体的零件图。
图1零件图
3.绘制箱体的三维图。
图2零件图
4.分析图纸的工艺性。
图纸为典型的箱体零件,底面上对称分布2xφ8的锥孔和4个沉头孔,主要是方便箱体安装时使用圆锥销定位和沉头螺栓定位。
零件最重要的部分是4处对称分度的通孔,分别是2xφ40
和2xφ35
,孔的表面粗糙度Ra1.6mm。
零件底部有φ47
的孔,表面粗糙度Ra1.6mm,零件为了安装轴承端面设计了很多螺纹孔,孔的规格为M5,精度为7H,简单的分析图纸之后指定产品的加工工艺如下:
1.铸造毛坯
2.时效处理
3.铣下端面,保证厚度128mm。
4.钻2xφ8的锥孔,到尺寸要求
5.中心钻定位,钻孔4xφ9,锪孔4xφ14,到尺寸要求。
6.以底面和锥孔为定位基准,在卧式镗床上进行加工,换面加工时,工件不动,直接旋转工作台进行加工。
5.铣端面,保存厚度117mm。
6.铣端面,保证厚度130mm。
7.镗孔φ40,到尺寸要求。
8.中心钻定位,钻3xM5螺纹孔,旋转工作台加工对面特征。
9.镗孔φ35,到尺寸要求。
10.中心钻定位,钻3xM5螺纹孔,旋转工作台加工对面特征。
11.换立式铣床,以上表面为基础。
12.铣φ75,φ47,φ42内孔,到尺寸要求。
13.中心钻定位,钻5xM5螺纹孔。
14.按图纸要求喷漆。
15.检验入库。
5.绘制毛坯图
图3毛坯图
2.初步了解常规夹具的设计及加工方法;
3.初步了解关于夹具设计的一些相关知识,并且本次设计准备设计一套镗φ40孔的夹具和钻6xM5螺纹孔的钻床夹具,以镗φ40孔的夹具为例,准备使用2xφ8的锥孔定位,利用压板压紧底座完成夹紧,使用固定镗套完成导向,具体的结构如下:
图4夹具示图
四、完成本课题的工作方案及进度计划(按周次填写)
1.收集资料,撰写开题报告、文献综述;(2周)
2.完成零件三维造型及图纸转化,确定工艺总体方案;保证机械结构图纸绘制视图完整、符合最新国家标准,图面整洁、质量高(图纸绘制要求采用计算机绘图);(3周)
3.完成工艺规程设计;(2周)
4.完成夹具的全部零件图;(1周)
5.完成夹具的总装图;(2周)
6.完成毕业设计的说明书,做到图文并茂、文字通畅、字迹清晰、内容完整;(3周)
7.详细审阅设计计算、说明书及图纸并修改;(2周)
8.递交毕业设计资料,准备答辩材料,并进行答辩。
(最后)
指导教师意见(对课题的深度、广度及工作量的意见):
指导教师:
年月日
所在系审查意见:
系主管领导:
年月日
参考文献
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