2367 車橋后橋減速器殼體加工工藝及夾具設計

2367 車橋后橋減速器殼體加工工藝及夾具設計,后橋,減速器,殼體,加工,工藝,夾具,設計 設計內容：生產車橋后橋減速器殼體，組合車床中鏜孔的精鏜機床設計生產實物圖（1）（2）（3）1，加工零件，2，裝夾方式（一面，一角）3，機床樣板， （一軸洗兩孔）設計要求：機械類翻譯 （英譯中 ，3000 字以上）實習報告 （7-8 頁）附：這個我自己寫了開題報告 設計說明書 三圖一卡，主軸廂設計，4 張 A0 圖，夾具，組合刀具 至少 60 頁英文翻譯 （3 月 12 號晚上以前） 開題報告（3 月 15 號晚上以前） 說明書（4 月中旬，4 月 18 號以前）1畢業(yè)設計（論文）開 題 報 告 （200 屆）題 目 指導教師 院 系 班 級 學 號 姓 名 二〇〇 年 月 日2一、 選題的意義機床設計畢業(yè)設計，其目的在于通過機床主運動機械變速傳動系統(tǒng)的結構設計，使我們在擬定傳動和變速的結構方案過程中，得到設計構思、方案的分析、結構工藝性、機械制圖、零件計算、編寫技術文件和查閱資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設計思想，掌握基本的設計方法，培養(yǎng)基本的設計方法，并培養(yǎng)了自己具有初步的結構分析、結構設計和計算能力。。組合機床及其自動線是集機電于一體是綜合自動化度較高的制造技術和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質、經濟實用，因而被廣泛應用與工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電行業(yè)。我國的傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產批量比較大的大中型的箱體類和軸類零件（近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額） ，完成鉆孔、擴孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成型面等。組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小型組合機床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復合式，還有多工位回轉臺組合機床等；隨著技術的不斷是進步，一種新型的組合機床——柔性組合機床越來越受人們是親昧，它應用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（PLC ） 、數字控制（ NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅動系統(tǒng)，并能靈活適應多種加工的可調可變的組合機床。另外，近年來組合機床加工中心、數控組合機床、機床輔機等在組合機床行業(yè)中所占份額也越來越大。由于組合機床及其自動線是一種技術綜合性很高的高技術專用產品，是根據用戶特殊要求而設計的，它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術。我國組合機床及其組合機床自動線總體技術水平比發(fā)達國家相對落后，國內所需的一些高水平組合機床及自動線幾乎都從國外進口。工藝裝備的大量進口勢必導致投資規(guī)模的擴大，并使產品生產成本提高。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術、新工藝、研制新產品，由過去的“剛性”機床結構，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需要，真正成為剛柔兼?zhèn)涞淖詣踊b備。二、研究的主要內容，擬解決的主要問題（闡述的主要觀點）1. 分析零件，制定零件的加工工藝，裝夾方式32. 編制“三圖一卡”的工作內容包括：繪制被加工零件圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖，編制生產率計算卡。 “三圖一卡”是組合機床總體方案的具體體現(xiàn)3. 組合車床中鏜孔的精鏜機床以及其主軸箱設計4 夾具的設計三、畢業(yè)論文（設計）參數和成果通過查閱資料設計組合機場，各部件選型正確、合理，制圖符合工程規(guī)范，設計計算說明書規(guī)范（1）組合機床的總體方案設計；（2）機械部件的機械裝配圖繪制；（3）零件圖的機械繪制（4）寫畢業(yè)設計論文最后成果達到，畢業(yè)設計說明書 2 萬字，英文翻譯 1 萬單詞。A0 設計圖紙 4 張四、主要參考文獻[1] 徐旭東、周菊琪 . 現(xiàn)代組合機床技術及其發(fā)展.中國機械工程.1995 年第 6 卷第 3期：31—34[2] 佟璞瑋. 組合機床行業(yè)概況及今后發(fā)展對策. 組合機床與自動化加工技術. 1996年第 8 期：2—8[3] 沈陽工業(yè)大學、大連鐵道學院、吉林工學院編.組合機床設計. 上海：上?？茖W技術出版社，1985[4] 謝家瀛 組合機床設計簡明手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1992.[5] 李慶余、張佳 . 機械制造裝備設計. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.8[6] 王先逵. 機械制造工藝學. 北京：機械工業(yè)出版社，1995.11[7] 李鐵堯 《金屬切削機床》 北京：機械工業(yè)出版社. 1990[8].胡家秀 《機械零件設計實用手冊》 北京：機械工業(yè)出版社. 1999[9].黃鶴汀 《金屬切削機床設計》 上海：上?？萍嘉墨I出版社. 19864[10]. 顧唯幫 《金屬切削機床》 北京：機械工業(yè)出版社. 1984[11] 東北重型機械學院、洛陽農業(yè)機械學院、長春汽車廠工人大學編. 機床夾具設計手冊. 上海：上?？茖W技術出版社指導教師意見：簽名：年 月 日系畢業(yè)設計（論文）工作指導小組意見：簽名：年 月 日學院(直屬系)畢業(yè)設計（論文）工作領導小組意見：簽名：年 月 日畢業(yè)設計進度題目：設計年產 4 萬輛東風汽車后橋減速器殼體加工流水線第 1—3 周 收集資料第 4 周 完成實習報告，完成翻譯第 5 周 （1） 開題報告：（①設計要求及背景、技術參數；②國內外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；③設計方案（關鍵技術、解決方案、技術路線、設計手段方法等） ；④可行性分析，創(chuàng)新點、特點；⑤結果——完整的一套圖紙，說明書（2）完成工藝分析第 6 周 零件圖、工序圖（計算切削用量） 第 7—8 周 加工示意圖第 9—10 周 機床總體聯(lián)系尺寸圖第 11—12 周 主軸箱設計第 13 周 補充加工圖第 14 周 寫說明書（60 頁以上）第 15 周 修改完善第 16 周 答辯參 考 資 料1 《組合機床設計》 上海科技出版社出版2 《金屬機械加工工藝手冊》 上?？萍汲霭嫔绯霭? 《機械零件設計手冊》 冶金工業(yè)出版社4 《機械設計手冊》5 《組合機床設計參考圖冊》 大連組合機床研究所編6 《互換性與技術測量》 7　《金屬切削機床設計》車橋后橋減速器殼體設計1摘 要本設計的內容可分為機械加工工藝規(guī)程設計和機床專用夾具設計兩大部分。首先，通過分析車橋后橋減速器殼體。運用機械制造技術及相關課程的一些知識，解決減速器殼體在加工中的定位、加緊以及工藝路線的安排等方面的相關問題，確定相關的工藝尺寸及選擇合適的機床和刀具，保證零件的加工質量。其次，依據推動架毛坯件和生產綱領的要求及各加工方案的比較，制定出切實可行的推動架加工工藝規(guī)程路線。最后，根據被加工零件的加工要求，參考機床夾具設計手冊及相關方面的書籍，運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計的方案，設計出高效、省力、經濟合理并且能保證加工質量的夾具。關鍵詞 機械加工、工藝規(guī)程、專用夾具、減速器殼體、后橋減速器車橋后橋減速器殼體設計2ABSTRACTThe design of the content can be divided into a point of order processing machinery and machine tools designed for the two most fixture design. First of all, through the promotion ofplaner, that promote the planer-processing role. Use of machinery manufacturing technology and related programmes of knowledge, promoting the solution-processing in the position to step up and the line of the arrangement, and so on related issues, establishing the process and choose a suitable size and machine tools, spare parts processing quality assurance . Secondly, the basis for promoting the rough-pieces and production and processing requirements of the Programme of the programme, to promote the development of a practical point of order-processing line. Finally, in accordance with the requirements of the processing parts processing, machine tool fixture design reference manual and related aspects of the books, use of fixture design of the basic principles and methods, the programme drawn up fixture design, design efficient, effort, economic and reasonable to ensure the quality of processing Fixture.Key words: Machining process planning special fixtureReducer housing rear axle reducer車橋后橋減速器殼體設計3主要符號表符 號 單 位 意 義 M 牛.米 彎矩F 牛 力n 轉每分 轉速Z 齒數 m 模數d 毫米 直徑v 米每秒 速度S 轉每毫米 進給量L 毫米 長度P 千瓦 功率T 牛.米 扭矩q 升每分 流量p 帕 壓力t 秒 時間車橋后橋減速器殼體設計4第 1 章 緒 言1.1 組合機床的發(fā)展現(xiàn)狀組合機床是以通用部件為基礎，配以按工件特定形狀和加工工藝設計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。組合機床是由大量通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機床。組合機床一般采用多軸、多刀、多序、多面或多工位同時加工的方式，生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經標準化和系列化，可根據需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產中得到廣泛應用，并可用以組成自動生產線。組合機床有大型組合機床和小型組合機床兩大類，他們不僅在體積和功率上有大小之別，而且在結構和配置型式等方面也有很大的差異。大型組合機床按配置型式可分為：具有固定式夾具的單工位組合機床、具有移動式夾具的（多工位）組合機床、轉塔車橋后橋減速器殼體式組合機床。 目前，為了使組合機床能在中小批量生產中得到應用，往往需要應用成組技術，把結構和工藝相似的零件集中在一臺組合機床上加工，以提高機床的利用率。這類機床常見的有兩種，可換車橋后橋減速器殼體式組合機床和轉塔式組合機床。組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結構、縮短生產節(jié)拍；采用數字控制系統(tǒng)和車橋后橋減速器殼體、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。車橋后橋減速器殼體是組合機床的主要部件之一，按專門要求進行設計，由通用零件組成。其主要作用是，根據被加工零件的加工要求，安排各主軸位置，并將動力和運動由電機或動力部件傳給各工作主軸，使之得到要求的轉速和轉向。車橋后橋減速器殼體按其結構大小，可分為大型車橋后橋減速器殼體和小型車橋后橋減速器殼體兩大類。大型又可分為通用車橋后橋減速器殼體和專用車橋后橋減速器殼體兩種。專用車橋后橋減速器殼體根據加工零件特點，及其加工工藝要求進行設計，由大量的專用零件組成，采用剛性主軸來保證加工孔的精度。通用多軸箱按專用要求設計，由通用零件及少量專用零件組成，采用非剛性主軸，加工時，需由導向裝置引導刀具來保證被加工孔的位置精度。車橋后橋減速器殼體設計51.2 設計目的及要求1.2.1 目的機械制造技術基礎是以機械制造工藝技術設備為主要內容的技術科學，是機械類專業(yè)的一門主要課程，具有很強的實踐性。因此在完成了理論教學和實踐教學后，還需要對學生進行機械零件加工工藝設計的實際訓練，使學生通過工藝設計獲得綜合運用所學過的全部相關課程（如機械制造技術基礎，互換性及技術測量，金屬學與熱處理學）進行零件工藝及結構設計的基本能力，能根據被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，學會擬訂夾具設計方案，完成夾具結構設計，初步具備設計出高效、省力、經濟合理并能保證加工質量的專用夾具的能力，培養(yǎng)學生熟悉并運用有關手冊、標準、圖表等技術資料的能力，進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運算和編寫技術文件等基本技能。1.2.2 要求掌握編制機械加工工藝規(guī)程的方法，能正確解決中等復雜程度零件在加工中的工○ 1藝問題。根據已學的知識，提高結構設計的能力，通過設計夾具的訓練，根據被加工零件○ 2要求，設計出能保證加工技術要求，經濟、高效的工藝裝備。認真復習設計有關的知識，并查閱有關的資料，手冊讓學生會使用與機械加工工○ 3藝和工裝設計有關的手冊及圖紙資料。1.3 機 械 加 工 工 藝 設 計 的 現(xiàn) 狀機械制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產方式、生活方式、經營管理模式乃至社會的組織結構和文化。生產的發(fā)展和產品更新?lián)Q代速度的加快，對生產效率和制造質量提出了越來越高的要求，也就對機械加工工藝等提出了要求。 在實際生產中，由于零件的生產類型、形狀、尺寸和技術要求等條件不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經過一定的工藝過程。因此，我們不僅要根據零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來。1.3.1 機械加工工藝規(guī)程制訂車橋后橋減速器殼體設計6生產過程是指將原材料轉變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運輸、保管于準備，產品的技術、生產準備、毛坯的制造、零件的機械加工及熱處理，部件及產品的裝配、檢驗調試、油漆包裝、以及產品的銷售和售后服務等。機械工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為零件的全過程。機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。規(guī)定產品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：1.機械加工工藝規(guī)程是生產準備工作的主要依據。根據它來組織原料和毛坯的供應，進行機床調整、專用工藝裝備的設計與制造，編制生產作業(yè)計劃，調配勞動力，以及進行生產成本核算等。2.機械加工工藝規(guī)程也是組織生產、進行計劃調度的依據。有了它就可以制定進度計劃，實現(xiàn)優(yōu)質高產和低消耗。3.機械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術文件。根據它和生產綱領，才能確定所須機床的種類和數量，工廠的面積，機床的平面布置，各部門的安排。1.3.2 機械加工工藝規(guī)程的種類機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。對于檢驗工序還有檢驗工序卡片；自動、半自動機床完成的工序，還有機床調整卡片。機械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。機械加工工序卡片是每個工序詳細制訂時，用于直接指導生產，用于大批量生產的零件和成批生產中的重要零件。1.3.3 制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料制訂機械加工工藝規(guī)程時，必須具備下列原始資料：1.產品的全套技術文件，包括產品的全套圖紙、產品的驗收質量標準以及產品的生產綱領。2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應研究毛坯圖，了解毛坯余量，結構工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。3.車間的生產條件。即了解工廠的設備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產面積；工人的技術水平；專用設備；工藝裝備的制造性能等。車橋后橋減速器殼體設計84.各種技術資料。包括有關的手冊、標準、以及國內外先進的工藝技術等。車橋后橋減速器殼體設計9第 2 章 加 工 零 件 的 工 藝 設 計2.1 計算生產綱領，確定生產類型如零件圖所示為車橋后橋減速器殼體零件，該產品年產量為 2000 臺，設其備品率為 15%，機械加工廢品率為 2%，現(xiàn)制定該零件的機械加工規(guī)程。技術要求：1、 未注明的鑄造圓角半徑為 2～3。2、 退火處理。N=Qn(1+a%+b%)=2000×1×(1+15%+2%)件/年=2340 件/年車橋后橋減速器殼體零件的年產量為 2340 年/件，現(xiàn)已知該產品屬于輕型機械，查閱教材生產類型與生產綱領的關系，確定其生產類型為中批生產。2.2 零件的分析車橋后橋減速器殼體零件的圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全。由零件圖可知其材料為 ZG45。該材料具有較高的強度、耐磨性、良好的切削性能，適用于承受較大的應力，要求耐磨的零件。車橋后橋減速器殼體設計10總之而言，該零件外型輪廓不大，各表面精度、尺寸精度都不高。 2.3 確定毛坯根據車橋后橋減速器殼體零件材料 ZG45 確定毛坯為鑄件，又已知零件生產綱領為2340 件/年，該零件輕型機械，可知，其生產類型為中批量生產，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。為清除殘余應力，鑄造完成后應安排人工時效。2.3.1 鑄件尺寸公差鑄件尺寸公差分為 16 級，由于是中批生產，毛坯制造方法采用砂型機器造型，由工藝手冊查得，鑄件尺寸公差等級為 CT10 級，選取鑄件錯箱值為 1.0mm。2.3.2 鑄件機械加工余量對中批量生產的鑄件加工余量由工藝手冊查得，選取 MA 為 G 級，查得鉸孔單邊加工余量為 0.1mm，擴孔單邊加工余量為 0.9mm，端面粗銑余量為 3.5mm，所以各表面的總余量見表 1.1。由工藝手冊可得鑄件主要尺寸公差見表 1.2。表 2.1 各加工表面總余量/mm 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數值 說明E 面 16 G 3.5 單面加工余量E′面 16 H 3.5 單面加工余量D 面 16 G 3.5 單面加工余量C 面 16 H 3.5 單面加工余量F 面 8 H 3.5 單面加工余量孔 Φ9H9 Φ9 H 1擴孔和鉸孔的單邊總加工余量孔 2—Φ6H9 Φ6 H 0.1鉸孔單邊的加工余量表 2.2 主要毛坯尺寸及公差/mm零件尺寸 加工余量 毛坯尺寸 公差 CT16 3.5 及 3.5 23 1116 3.5 及 3.5 23 118 3.5 11.5 10車橋后橋減速器殼體設計11Φ16 0 Φ16 11Φ12 0 Φ12 10Φ12 0 Φ12 102.3.3 零件—毛坯綜合圖零件—毛坯綜合圖一般包括以下內容：鑄造毛坯形狀、尺寸及公差、加工余量與工藝余量、鑄造斜度及圓角、分型面、澆冒口殘根位置、工藝基準及其他有關技術要求等。零件—毛坯綜合圖上技術條件一般包括下列內容。（1）合金牌號。（2）鑄造方法。（3）鑄造的精度等級。（4）未注明的鑄造斜度及圓角半徑。（5）鑄件的檢驗等級。（6）鑄件綜合技術條件。（7）鑄件交貨狀態(tài)。如允許澆冒口殘根大小等。（8）鑄件是否進行氣壓或液壓試驗。（9）熱處理硬度。零件—毛坯綜合圖如下圖 2.1 所示。車橋后橋減速器殼體設計12圖 2.12.4 工藝規(guī)程設計2.4.1 定位基準的選擇本零件是一個帶角度的鑄造車橋后橋減速器殼體，總的各種精度要求不高。為了避免不必要的基準誤差，各端面加工采用了互為基準原則，加工兩個 Φ6H9 孔時采用了 Φ9H9 孔及端面定位，這就使加工遵循了“基準重合”的原則，即設計基準與工序基準重合。2.4.2 選擇加工設備及工藝裝備由于生產類型為中批量生產，且零件的加工精度要求也不是很高，故加工設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產線。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。確定工序尺寸一般的方法是由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標注。當無基準轉換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關。有基準轉換時，工序尺寸應用工藝尺寸鏈解算。車橋后橋減速器殼體設計13第 3 章 組 合 機 床 設 計3.1 制定工藝方案零件加工工藝方案將決定組合機床的加工質量、生產效率、總體布局和夾具結構等。通過對被加工零件為車橋后橋減速器殼體分析，其材料為 HT20-40，硬度為HB175-255。 因此選用粗鏜、半精鏜、精鏜的工藝方法。由于所加工零件是孔徑較大的多層壁孔，所以主軸選用非剛性主軸。3.2 確定切削用量及選擇刀具確定工序間余量：為使加工過程順利進行并穩(wěn)定保證加工精度，必須合理地確定工序余量。根據《組合機床設計》 [1]P52 生產中出常用的組合機床對孔加工的工序間余量，見表 3-1表 3-1 孔加工常用工序余量加工工序 加工孔徑（mm） 直徑上工序間余量(mm)粗鏜 ≥φ40 ≥6~7φ20~φ80 0.7~1.2φ80~φ150 1.0~1.5半精鏜＞φ150 1.3~1.6~φ30 0.20~0.25φ30~φ130 0.25~0.40精鏜＞φ130 0.35~0.50根據生產經驗，在組合機床上進行孔加工的切削用量，推薦按表 3-2 選取。表 3-2 鏜孔的切削用量工序 刀具材料 υ（米/分） f（毫米 /轉）粗鏜 硬質合金鋼 20~25 0.25~0.80半精鏜 硬質合金鋼 30~50 0.40~1.50車橋后橋減速器殼體設計14精鏜 硬質合金鋼 70~90 0.12~0.15（H7 ）3.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度根據選定的切削用量（主要指切削速度 υ 及進給量 f） ，確定切削力，作為選擇動力部件及夾具設計的依據；確定切削扭矩，用以確定主軸及其他傳動件（齒輪、傳動軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動電機（一般指動力箱電機）功率；確定刀具耐用度，用以驗證所選刀具是否合理。根據生產實踐及試驗研究成果，已經整理出來的硬質合金鏜刀在灰鑄鐵材料上鏜孔的切削力 P、切削扭矩 M、切削功率 N、刀具耐用度 T 的計算公式由《組合機床設計參考圖冊》 [2]P10 可知如下：刀具耐用度：×KT2KT3KT4KT5KT6KT7 （1） ??57.120.13.06???????HBftT?軸向力：Px=0.051t1.2f0.65HB1.1Kpx2 （2）周向力：Pz=5.14tf0.75HB0.55Kpz2K pz3 （3） 切削功率：（4）1026???ZN運用以上公式借助 Excel 軟件計算出加工各孔的刀具耐用度如表 3-3 所示，加工各孔受的軸向力、徑向力、切削功率如表 3-4 所示。表 3-3 刀具耐用度孔直徑υ t s HB kt2 kt3 kt4 kt5 kt6 kt7耐用度 T粗 150 53.5 2.2 0.2 220 0.77 1 0.77 1 0.59 1 258.4車橋后橋減速器殼體設計15110 38 2.42 0.4 220 0.77 1 0.59 1 0.59 1 289.1110 30 2.55 0.4 220 0.77 1 0.59 1 0.59 1 289.1120 39.87 2.5 0.267 220 0.77 1 0.59 1 0.59 1 256.980 31 2.6 0.267 220 0.86 1 0.33 1 0.59 1 258.890 37.7 2.7 0.2 220 0.86 1 0.33 1 0.59 1 258.8鏜100 31.5 2.2 0.2 220 0.86 1 0.33 1 0.59 1 256.9150 45 1.5 0.4 220 0.77 1 0.77 1 1 1.5 380.6110 45 1.2 0.4 220 0.77 1 0.59 1 1 1.5 291.7110 45 1.1 0.4 220 0.77 1 0.59 1 1 1.5 291.7120 45 1.1 0.4 220 0.77 1 0.59 1 1 1.5 291.780 45 1.1 0.4 220 0.86 1 0.33 1 1 1.5 326.390 45 1 0.4 220 0.86 1 0.33 1 1 1.5 292.1半精鏜100 45 1 0.4 220 0.86 1 0.33 1 1 1.5 326.3150 60 0.4 0.12 220 0.77 1 0.77 1 1 1.61 313.9110 60 0.38 0.12 220 0.77 1 0.59 1 1 1.61 312.3110 60 0.35 0.12 220 0.77 1 0.59 1 1 1.61 312.3120 60 0.35 0.12 220 0.77 1 0.59 1 1 1.61 312.380 60 0.3 0.12 220 0.86 1 0.33 1 1 1.61 267.290 60 0.3 0.12 220 0.86 1 0.33 1 1 1.61 267.2精鏜100 60 0.3 0.12 220 0.86 1 0.33 1 1 1.61 267.2表 3-4 加工各孔受的軸向力、徑向力、切削功率孔直徑t f HB Kpx2 Kpz2 Kpz3軸向力Px圓周力Pz切削功率N150 4.9 0.5 220 1.14 0.96 1 94.13 279.25 1.83粗鏜 110 4.5 0.4 220 1.14 0.96 1 73.51 216.93 1.42車橋后橋減速器殼體設計16110 4.5 0.4 220 1.14 0.96 1 73.51 216.93 1.42120 4.5 0.45 220 1.14 0.96 1 79.36 236.97 1.5580 4.5 0.4 220 1.14 0.96 1 73.51 216.93 1.4290 4.5 0.4 220 1.14 0.96 1 73.51 216.93 1.42100 4.5 0.45 220 1.14 0.96 1 79.36 236.97 1.55150 1.2 0.4 220 1.14 0.96 1 15.05 57.85 0.38110 1.2 0.4 220 1.14 0.96 1 15.05 57.85 0.38110 1.2 0.4 220 1.14 0.96 1 15.05 57.85 0.38120 1.2 0.4 220 1.14 0.96 1 15.05 57.85 0.3880 1.2 0.2 220 1.14 0.96 1 9.59 34.40 0.2290 1.2 0.2 220 1.14 0.96 1 9.59 34.40 0.22半精鏜100 1.2 0.2 220 1.14 0.96 1 9.59 34.40 0.22150 0.4 0.14 220 1.14 0.96 1 2.04 8.77 0.06110 0.3 0.13 220 1.14 0.96 1 1.37 6.23 0.04110 0.3 0.13 220 1.14 0.96 1 1.37 6.23 0.04120 0.3 0.13 220 1.14 0.96 1 1.37 6.23 0.0480 0.3 0.12 220 1.14 0.96 1 1.30 5.86 0.0490 0.3 0.12 220 1.14 0.96 1 1.30 5.86 0.04精鏜100 0.3 0.12 220 1.14 0.96 1 1.30 5.86 0.043.4 被加工零件圖車橋后橋減速器殼體設計17圖 3-1 被加工零件圖3.5、組合機床“三圖一卡”3.5.1 內容加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎上繪制的。是表達工藝方案具體內容的機床工藝方案圖。它是設計刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件、繪制機床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據；是機床總體布局和性能的原始要求；也是調整機床和刀具所必需的重要文件。3.5.2 注意事項加工示意圖應繪制成展開圖。按比例用細實線畫出工件外形。加工部位、加工表面用粗實線。必須使工件和加工方位與機床布局相吻合。為了簡化設計，同一多軸箱上尺寸完全相同的主軸（即指加工表面，所用刀具及導向，主軸及接桿等規(guī)格尺寸、精度完全相同時）只畫一根，但必須在主 軸上標記與工件孔號相對應的軸號。一般車橋后橋減速器殼體設計18主軸的分布不受真實距離的限制。當主軸彼此間很近或需設置結構尺寸較大的導向裝置時，必須以實際中心距嚴格按比例畫，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導向等是否干涉。主軸應從多軸箱端面畫起；刀具畫加工終了位置。采用標準通用結構只畫外輪廓，但必須加注規(guī)格代號；對一些專用的結構，如專用的刀具、導向、刀桿托架專用接桿或浮動卡頭等，需用剖視圖表示其結構，并標注尺寸、配合及精度。3.5.3選擇刀具選擇刀具應考慮工件材質、加工精度、表面粗糙度,排屑及生產率等要求。只要條件允許，應盡量選用標準刀具。刀具錐柄插入接桿孔內長度，在繪制加工示意圖時應注意從刀具總長處減去。由于以上條件的限制，本次設計選用的刀具為硬質合金 ψ=30°的精鏜刀， （GB1439—78）如左圖所示。3.5.4 主軸類型、尺寸和外伸長度的確定主軸類型主要依據工藝方法和刀桿與主軸的連接結構進行確定。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進給抗力和主軸——刀具系統(tǒng)結構。如與刀桿有浮動連接或剛性連接，主軸則有短懸伸鏜孔主軸和長懸伸鉆孔主軸。綜合考慮加工精度和具體工作條件，按表1—5 選定主軸的外伸長度 L、外徑 D 和內徑 .對于精鏜類主軸，因其切削轉矩較小，1d如按其來確定主軸直徑，則剛性不足。實際生產中，應取較大值，來保證軸的剛度滿足要求。表 3-5 各軸基本參數軸號加工直徑φ（mm）主軸直徑d(mm)主軸外伸尺寸 L(mm)n(r/min)f(mm/r)υ f(mm/min)Ⅰ φ110、φ80 φ50 115 101 0.4 40Ⅱ φ110、φ90 φ50 115 101 0.4 40Ⅲ φ120、φ100φ60 115 93 0.45 40Ⅴ φ150 φ50 115 85 0.5 403.5.5 計算主軸直徑車橋后橋減速器殼體設計19(1)各軸轉距轉矩=圓周向力×加工孔半徑T=PZR （5）由表(1-5)可知各主軸所受的轉矩和功率如下表表 1-6 主軸轉速、功率軸 孔數 圓周力 F/N 轉矩 T/(N mm) 功率 P/KWⅠ 2 433.86 20608.35 2.84Ⅱ 2 433.86 21693 2.84Ⅲ 2 473.94 26066.7 3.10Ⅴ 1 279.25 20943.75 1.83（2）強度校核選擇 45 剛做為主軸的材料，根據《機械制造裝備設計》 [3]P136 公式（4-7）提供的在強度條件下計算主軸直徑的方法校核。d≥ （6）33826.1][T???∴d Ⅰ ≥1.826× =50.0635.2068dⅠ /d=50.06/50=1.01.05 dⅢ /d =60/54.14=1.11>1.05 為了安全起見，軸徑應大于 50，故選擇 φ60 的主軸；dⅤ ≥1.826× =50.33mm 375.2094dⅤ /d =50.33/50=1.011.05 dⅢ /d =60/54.14=1.11>1.05 為了安全起見，軸徑應大于 50，故選擇 φ60 的主軸；dⅤ ≥1.948 =23.43mm475.2093dⅤ /d =50.33/50=1.01 Z2 =582)(75.12'Z??由 Z Ⅱ / ZⅡ = ZⅠ / ZⅤ 得: ZⅠ =69' '3)確定驅動軸 0 的坐標位置如圖 2-1，首先量出半徑 R3，根據 R2配 0 軸與 1 軸聯(lián)的 Z Ⅰ /ZⅠ 的齒輪。'車橋后橋減速器殼體設計27R2=182.66mm 取 m=4由公式可知 2)(46.18'Z??由于距離較遠,而電機齒輪最大齒數為 25,故預取電機齒輪齒數為 25。由公式可得與此嚙合的傳動軸齒數為 66。4)驗證各主軸轉速nⅠ =100× × =99 轉/分5869nⅡ =100× =100 轉/分63nⅢ =100× =94 轉/分51轉速相對損失在 5%以內，符合設計要求。5）用中間傳動軸 2 兼作調整手柄軸，其轉速如下：n2=100× × × =117 轉/分542軸 2 的轉速相對較高，操作時省力，位置適當，可滿足要求。6）采用 R12-2 型葉片泵，直接由驅動軸 0 經一對齒輪 = 直接傳動。'4z25n 泵 =100× =114 轉/分25由《機床設計手冊》 [5]第三卷 n 泵 在 100-1000 轉/分之內，滿足要求。車橋后橋減速器殼體設計28圖 3-6 主軸坐標圖表 3-7 主軸坐標值1 軸 2 軸 Ⅰ軸X0 Y0 X1 Y1 XⅡ YⅡ206 274 116 186 128 62Ⅱ軸 Ⅲ軸 Ⅴ軸XⅢ YⅢ XⅣ YⅣ XⅤ YⅤ216 146 330 260 104 3403.10 齒輪尺寸設計 主動齒輪：根據《機械原理》第六版，齒輪機構機器設計部分提供的計算方法來計算齒形帶的外形和傳動設計。Ⅱ孔的加工主軸和傳動軸 1 的中心距 a 為 125.75mm,模數為 2，參照 GB/T1356-88，可以得到， ， 。則齒輪各參數的計算公式如下：02??25.0,??ch中心距： 126)(2)(1?????zzⅠⅠma總齒數：=126Ⅰ1擬用傳動比： 1?zi= =63Ⅰ分度圓直徑：d=zm （13）dⅠ =dⅡ =63×2=126mm齒頂高：ha=ha*m （14）haⅠ =haⅡ =1×2=2mm車橋后橋減速器殼體設計29齒根高：hf=(hz*+c*)m （15）hfⅠ =hf=(1+0.25) ×2=2.5mm齒全高：h=(2ha*+c*)m （16）h=h=(2+0.25) ×2=4.5mm齒頂圓直徑：da1=(z+2ha*)m （17）da1=da=(63+2) ×2=130mm齒根圓直徑：df=(z-2ha*-c*) （18）df1=(63-2-0.25) ×2=121.5mm基圓直徑：db=d1cosα （19）db1=126×cos200=118.40齒距：p= πm （20）p=3.14×2=6.28mm基圓齒距：pb=pcosα （21）pb=6.28×cos200=5.97mm齒厚：s=π m/2=3.14×2/2=3.14 mm （22）齒槽高：車橋后橋減速器殼體設計30e=πm/2=3.14 mm （23）頂隙：c=c*m=0.25×2=0.5 mm （24）軸Ⅲ上齒輪的各參數如下：Z=61分度圓直徑：d=zmdⅠ =dⅡ =61×2=122mm齒頂高：ha=ha*mhaⅠ =haⅡ =1×2=2mm齒根高：hf=(hz*+c*)mhfⅠ =hf=(1+0.25) ×2=2.5mm齒全高：h=(2ha*+c*)mh=h=(2+0.25) ×2=4.5mm齒頂圓直徑：da1=(z+2ha*)mda1=da=(61+2) ×2=126mm齒根圓直徑：df=(z-2ha*-c*)df1=(61-2-0.25) ×2=117.5mm基圓直徑：db=d1cosαdb1=122×cos200=114.6齒距：車橋后橋減速器殼體設計31p= πmp=3.14×2=6.28mm基圓齒距：pb=pcosαpb=6.28×cos200=5.97mm齒厚：s=π m/2=3.14×2/2=3.14 mm齒槽高：e=πm/2=3.14 mm頂隙：c=c*m=0.25×2=0.5 mm軸Ⅴ上齒輪各參數如下：Z=58分度圓直徑：d=zmdⅠ =dⅡ =58×2=116mm齒頂高：ha=ha*mhaⅠ =haⅡ =1×2=2mm齒根高：hf=(hz*+c*)mhfⅠ =hf=(1+0.25) ×2=2.5mm齒全高：h=(2ha*+c*)mh=h=(2+0.25) ×2=4.5mm齒頂圓直徑：da1=(z+2ha*)m車橋后橋減速器殼體設計32da1=da=(58+2) ×2=120mm齒根圓直徑：df=(z-2ha*-c*)df1=(58-2-0.25) ×2=111.5mm基圓直徑：db=d1cosαdb1=116×cos20=109齒距：p= πmp=3.14×2=6.28mm基圓齒距：pb=pcosαpb=6.28×cos200=5.97mm齒厚：s=π m/2=3.14×2/2=3.14 mm齒槽高：e=πm/2=3.14 mm頂隙：c=c*m=0.25×2=0.5 mm 軸Ⅰ上齒輪各參數如下：總齒數： Z=69分度圓直徑：d=zmdⅠ =dⅡ =69×2=138mm齒頂高：ha=ha*m車橋后橋減速器殼體設計33haⅠ =haⅡ =1×2=2mm齒根高：hf=(hz*+c*)mhfⅠ =hf=(1+0.25) ×2=2.5mm齒全高：h=(2ha*+c*)mh=h=(2+0.25) ×2=4.5mm齒頂圓直徑：da1=(z+2ha*)mda1=da=(69+2) ×2=142mm齒根圓直徑：df=(z-2ha*-c*)df1=(69-2-0.25) ×2=133.5mm基圓直徑：db=d1cosαdb1=138×cos20=129.68齒距：p= πmp=3.14×2=6.28mm基圓齒距：pb=pcosαpb=6.28×cos200=5.97mm齒厚：s=π m/2=3.14×2/2=3.14 mm齒槽高：e=πm/2=3.14 mm頂隙：車橋后橋減速器殼體設計34c=c*m=0.25×2=0.5 mm油泵軸的齒輪：根據《機械原理》 [10]第六版，齒輪機構機器設計部分提供的計算方法來計算齒形帶的外形和傳動設計。參照 GB/T1356-88，可以得到， ， ，取02??25.0,1??chm=4,又已知 Z0=25，Z 3=22。 根據《機械原理》 [10]第六版 P327 表 （10－4）齒輪各參數的計算公式如下：中心距：a=m(Z1+ZⅢ )/2=4×（25＋22）/2=94mm總齒數：Z0+Z3=47節(jié)圓直徑：d=zmd3=22×4=88mm齒頂高：ha=ha*mha3=1×4=4mm齒根高：hf=(hz*+c*)mhf3=(1+0.25) ×4=5mm齒全高：h=(2ha*+c*)mh3 (2+0.25) ×4=9mm齒頂圓直徑：da=(z+2ha*)mda3 (22+2) ×4=96mm齒根圓直徑：df=d-2hfdf388-2×5=78mm3.11 校核對各個齒輪進行分析，知主動齒輪比起過橋齒輪和驅動齒輪更容易失效，據《機械設計》 [17]（高等教育出版社，濮良貴主 編）P202 提供的計算方法校核。車橋后橋減速器殼體設計35①接觸疲勞校核1.接觸疲勞許用應力：（25）HNSKlim1][??查得接觸疲勞壽命 KHN1=0.96按齒面硬度查得齒輪的接觸強度疲勞極限 lim60HMPa??0.96[]571H??2.接觸疲勞計算應力：（26）EHtHZbdKFu??1?式中：—彈性影響系數，單位為 ；EZ21aMP—齒輪強度用的載荷系數；K—齒輪水平方向受力，單位為 N.m；tF—齒輪分度圓直徑，單位為 mm；1db—齒輪寬度，單位為 mm;—齒數比。u計算載荷系數：（27）??KVA?查得使用系數　 =1.00AK查得動載系數　 =1.0V齒間載荷分配系數 = 1.1?齒向載荷分布系數 231.08.10dKb? ?????424.15?所以： ..5.7??對 =20°的直齒齒輪， =2.5，查得 =189.8?HZEZ21aMP31.278.10.4.589.6446H a??????車橋后橋減速器殼體設計3616.84MPa<576 MPa因此 H?＜ ?? ，合適②彎曲疲勞校核1.彎曲疲勞許用應力：（28）FNFSKlim1][??查得彎曲疲勞壽命 KFN1=0.85按齒面硬度查得齒輪的彎曲強度疲勞極限σ Flim=750MPa MPaF45.1708][???2.彎曲疲勞計算應力：（29）bmYKatFSF?式中：—齒輪強度用的載荷系數；KFaY—齒形系數；S—應力校正系數；b—-齒輪傳動的齒寬系數;m—齒輪模數。計算載荷系數 K 取法如接觸疲勞校核，取 K=1.27查得齒形系數為 2.80，應力校正系數為 1.55bYFatS??= MPa23.0305.19725.2763.1???因此 ＜ ，合適。F??車橋后橋減速器殼體設計37結 論本次畢業(yè)設計主要為了檢驗過去所學的知識的專業(yè)綜合應用。通過本次畢業(yè)設計，使我對過去所學知識進行了較為系統(tǒng)的回顧，不僅對車橋后橋減速器殼體的作用及工作的效率有了一定的了解，而且初步具備了設計組合機床的能力，組合機床是以大量通用部件為基礎，配以少量的專用部件所組成的一種高效專用機床，它因為生產效率高，加工精度穩(wěn)定，設計研制周期較短，自動化程度高所以特別適用大批量生產。這次的設計感到頗為有收獲，使我在過程中無形的總結了不少的寶貴經驗，一筆不小的財富，在我的整個設計過程中，由于老師的悉心指導，加上同學的耐心幫助，使我在大學里最后一個設計中受益匪淺，也是在綜合性最強的一次設計中得到了實踐性的鍛煉最多的一次，為我以后步入工作崗位打下了堅實的基礎。對此，學生對您們表示衷心的感謝和深深的敬意。車橋后橋減速器殼體設計38致 謝本設計在選題、設計研究及設計說明書的完成整個過程中始終得到指導老師的悉心指導。加上同學的共同努力，歷經三個月的畢業(yè)設計終于按時完成了。本次生產車橋后橋減速器殼體，組合車床中鏜孔的精鏜機床設計原理基本正確、結構緊湊、工藝性良好、結構基本合理、加工質量穩(wěn)定，基本上滿足了任務書的要求。當然這次設計對我們這些理論知識不扎實，實際設計水平有限，幸虧有老師的悉心教導和同學的幫助才使我能按時完成設計任務。但是，由于自己缺少對事物理性認識的深刻性，設計中難免存在很多較大的失誤和錯誤，請指導老師給予批正。在整個設計過程中，老師給予提供圖紙和一些參考材料，使我得以順利完成設計，在此深表感謝！老師對我嚴格的要求和教誨將在我以后的人生道路上豎起風標指我前航，為以后步入工作崗位打下了堅實的基礎。對此，學生對您們表示衷心的感謝和深深的敬意。同時在設計過程中，同學也給予了很的幫助和支持。我們共同研究，互相探討，使我們之間營造了一個良好的團體協(xié)作精神，這也是我們的設計得以順利完成的另一主要因素。 最后學生向在百忙之中評閱本論文的各位老師表示衷心的感謝!車橋后橋減速器殼體設計39參考文獻[1]沈陽工業(yè)大學，大連鐵道學院，吉林工學院.組合機床設計[M].上海：科學技術出版社，1987[2]大連組合機床研究所.組合機床設計參考圖冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1975[3]李慶余，張佳主編.機械制造裝備設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003[4]謝家瀛.組合機床簡明設計手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1992[5]機床設計手冊編寫組.機床設計手冊[M].第三卷：部件、機構及總體設計.北京：機械工業(yè)出版社，1986[6]第一汽車制造廠工藝裝備設計室.齒輪傳動多軸頭設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1977[7]趙長發(fā)主編.機械制造工藝學[M]. 哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2003[8]曾志新，呂明.機械制造技術基礎[M].武漢：武漢理工大學出版社，2001[9] 顧維邦.金屬切削機床[M].北京：機械工業(yè)出版社，1995[10] 孫桓 陳作模主編 .機械原理[M].第六版.北京：高等教育出版社，2001[11] 彭文生，李志明，黃華梁.機械設計[M]. 北京： 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It, and mankind those that create to strengthen tool of manual labor compare among agriculture, industrial society, the qualitative leap has arisen , has established the foundation that the mankind enters the information-intensive society . 6 years later, namely in 1952, the technology of the computer was applied to the lathe , the first numerical control lathe has emerged in U.S.A.. From then on, the traditional lathe had produced the change of the quality. In nearly half a century, numerical control system go through two stage and six development of generation. The stage of numerical control (NC ) (1952-1970 years) The operation of the early computer is low in speed, influence not also big scientific caculation and data processing at that time, but can't meet the needs of real-time control of the lathe . People have to adopt the digital logical circuit to " put up " and become the special-purpose computer of a lathe as the numerical control system, known as the hardware and connect numerical control (HARD-WIRED NC ) , abbreviate as the numerical control (NC ). With the development of components and parts, does this stage go through y′ú￡?? of the sixth of the twelve Earthly Branches? First generation in 952 --Electron tube ; Second generation in 1959 --Transistor; The third generation in 1965 --Small-scale integrated circuit. The stage of numerical control of the computer (CNC ) (1970 - now) By 1970, the small-scale computer industry in common use has already appeared and produced by batch. Then transplant it over as the key part of system of numerical control, enter computer numerical control stage from now on (whether due " in common use two words " omit computer). By 1971, in the world for the first time two central part most of computer Company , INTEL of U.S.A. , --arithmetic unit and controller , 車橋后橋減速器殼體設計44adopt the technology intergration of the large scale integrated circuit on a chip, call it microprocessor (MICROPROCESSOR ) , can call central authorities punish Entrance (abbreviate as CPU). The microprocessor is applied the numerical control system by 1974. This because being function too strong, minicom control one lathe ability have rich (use