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寧波大紅鷹學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述 文獻(xiàn)綜述題目 ： 箱體制造的大概步驟 所在學(xué)院： 機(jī)電學(xué)院 班 級(jí)： 08 機(jī)自六班 姓 名： 沈玉萍 學(xué) 號(hào)： 08141010626 指導(dǎo)教師： 龔方 合作導(dǎo)師： 日期： 2011 年 12 月 9 日 1 目 錄 摘要： ..............................................................1 第 1 章 本課題的研究意義，以及它的現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢。 .............1 1.1 研究意義： ....................................................1 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀： ....................................................1 1.3 發(fā)展趨勢： ....................................................1 第 2 章 課題的基本內(nèi)容 ...............................................1 2.1 繪圖軟件介紹： ................................................2 2.1.1 工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格造型 ........................................2 2.1.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì) ..................................................2 2.1.3 仿真、確認(rèn)和優(yōu)化 ..........................................2 2.2 工藝分析 ......................................................2 2.3 加工工序設(shè)計(jì) ..................................................3 2.4 設(shè)計(jì)夾具 ......................................................3 2.4.1 專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求： ..................................3 2.4.2 在夾具設(shè)計(jì)中，要注意考慮的問題有： ........................3 第 3 章 對與課題的認(rèn)識(shí)及觀點(diǎn) .........................................4 參考文獻(xiàn) ............................................................4 2 摘要： 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)基于 UG CAD/CAM 的箱體 wl 制造之前，需查閱資料了解箱體 wl 的發(fā)展現(xiàn)狀，預(yù)測設(shè)計(jì)過程中可能遇到的困難找出解決方法，為以后具體的 設(shè)計(jì)過程做好準(zhǔn)備。渦輪減速器箱體類零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)件，它將機(jī) 器及其部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個(gè) 整體，并按預(yù)定傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)其運(yùn)動(dòng)。因此，渦輪減速器箱體的加工質(zhì)量不僅 影響其裝配精度及運(yùn)動(dòng)精度，而且影響到機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。 其主要特點(diǎn)：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度 大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。 第 1 章 本課題的研究意義，以及它的現(xiàn)狀、水平和 發(fā)展趨勢。 1.1 研究意義： 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。 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀： “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，對減速機(jī)的需求也逐步擴(kuò)大。隨著國家對機(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。 1.3 發(fā)展趨勢： 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。 第 2 章 課題的基本內(nèi)容 本課題的基本內(nèi)容是小型渦輪減速器箱體的制造加工工藝過程以及夾具設(shè) 計(jì)，要研究的主要內(nèi) 3 在設(shè)計(jì)開始前，我們應(yīng)認(rèn)真分析零件圖樣，當(dāng)拿到給定的圖樣時(shí)，要先花 些時(shí)間看懂圖樣。像我這次的圖為典型的箱體類零件，從圖樣中了解小型渦輪 減速器箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對箱體的每一個(gè)細(xì)節(jié)都應(yīng)仔細(xì)理解和分析。例如箱體 加工表面的粗糙度、平行度、同軸度等，尤其特別要注意箱體零件各孔系的自 身精度和它們相互位置精度的不同，箱體零件的尺寸是整個(gè)零件加工關(guān)鍵，因 此我們必須弄清楚箱體零件的每個(gè)尺寸。 1 2.1 繪圖軟件介紹： 在繪圖過程中，我們可以采用 CAD、UG、CAM 等不同的繪圖軟件，不管運(yùn)用 哪一種都能加深我們對此種軟件的了解。因?yàn)椋谥暗恼n程學(xué)習(xí)中，我學(xué)習(xí) 過 UG，因此，在設(shè)計(jì)中，我采取 UG 繪圖。 UG 是 Unigraphics 的縮寫，這是一個(gè)交互式 CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì) 算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。 UG NX 主要功能： 2.1.1 工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格造型 NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解 決方案。利用 NX 建模，工業(yè)設(shè)計(jì)師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進(jìn)的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計(jì)概念的審美要求。 2.1.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì) NX 包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊。 NX 具有高性能的 機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造設(shè)計(jì)提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計(jì)任 何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計(jì)系 統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專業(yè)應(yīng)用程序。 2.1.3 仿真、確認(rèn)和優(yōu)化 NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過 在開發(fā)周期中較早地運(yùn)用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減 少或消除對于物理樣機(jī)的昂貴耗時(shí)的設(shè)計(jì)、構(gòu)建，以及對變更周期的依賴。 2.2 工藝分析 箱體零件的工藝分析是整個(gè)設(shè)計(jì)的重中之重，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我們必 須根據(jù)要求中的生產(chǎn)批量，材料，制造形式等嚴(yán)格的選擇毛坯，按照基準(zhǔn)選擇、 定位、夾緊等條件擬定加工路線，同時(shí)我們還必須確定加工余量，計(jì)算工時(shí)以 及計(jì)算定位誤差，為了與實(shí)際加工更加吻合，我們還需要對切削用量、加工設(shè) 4 備及加工方法等進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，這個(gè)階段的內(nèi)容最多，涉及 范圍也最廣，因此為了設(shè)計(jì)參數(shù)的準(zhǔn)確性，我們必須查閱豐富的相關(guān)書籍，達(dá) 到設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和合理性。 2 2.3 加工工序設(shè)計(jì) 在工藝路線擬定之后，就要確定各工序的具體內(nèi)容。機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)的 內(nèi)容包括工序余量、工序尺寸及公差的確定，切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算等， 最后填寫機(jī)械加工工序卡片。 在繪制工序圖時(shí)，要符合以下原則： (1)工序簡圖以適當(dāng)?shù)谋壤钌俚囊晥D，表示出工件在加工時(shí)所處的狀態(tài)，與 本工序無關(guān)的部位可不比表示； (2)工序簡圖上應(yīng)標(biāo)明定位、加緊符號(hào)，以表示出該工序的定位基準(zhǔn)、定位點(diǎn)、 夾緊力的作用點(diǎn)及方向。 (3)本工序的各加工面用粗實(shí)線表示，其他部位用細(xì)實(shí)線表示。 (4)加工表面上應(yīng)標(biāo)注出相應(yīng)的尺寸、形狀、位置精度要求和表面粗糙度要求。 這里的每一步步驟，都需要花大量的精力計(jì)算，因此需要仔細(xì)認(rèn)真。 2.4 設(shè)計(jì)夾具 夾具是一種裝夾工件的工藝設(shè)備，它廣泛運(yùn)用于機(jī)械制造過程的切削加工、 熱處理、裝配等工藝過程。 機(jī)床夾具按在不同生產(chǎn)中的通用性，可以分為通用夾具、專用夾具、可調(diào) 夾具、組合夾具等。為了提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，采用 多個(gè)工件同時(shí)加工，并根據(jù)零件圖的實(shí)際生產(chǎn)需要，需設(shè)計(jì)兩套專用夾具。 2.4.1 專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求： （1）保證被加工要素的加工精度。采用合理的定位、夾緊方案，選擇合適的定 位、夾緊元件，確定合適的尺寸、形位公差，是從夾具設(shè)計(jì)角度來保證被加工 要素加工精度的基礎(chǔ)。 （2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。通過設(shè)計(jì)合理的夾具結(jié)構(gòu)，可以簡化操作過程，有效地 減少鋪助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 （3）具有良好的使用性能。簡單的總體結(jié)構(gòu)、合理的結(jié)構(gòu)工藝性、加工工藝性， 使加工、裝配、檢驗(yàn)、維修和使用更加簡便、安全、可靠。 （4）經(jīng)濟(jì)性。在滿足加工精度的前提下，夾具結(jié)構(gòu)越簡單、元件標(biāo)準(zhǔn)化程度越 高，其制造成本越低和周期越短，就可以爭取到更好的經(jīng)濟(jì)性。 3 2.4.2 在夾具設(shè)計(jì)中，要注意考慮的問題有： （1） 基準(zhǔn)的選擇。在選擇基準(zhǔn)的時(shí)候要注意區(qū)分促基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)以及要了解 基準(zhǔn)選擇原則。 5 （2） 限制的自由度。在裝夾的過程中要注意自由度的限制，必須做到準(zhǔn)確的 定位，不能出現(xiàn)欠定位或過定位。 （3） 加緊方案。定位方式確定后，要選擇合適的加緊方案把工件的位置固定 下來。選擇加緊方案的原則是夾得穩(wěn)、夾得牢、夾得快。進(jìn)而選擇加緊 機(jī)構(gòu)，此時(shí)要合理確定加緊力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn)。 （4） 繪制夾具總裝配圖。在繪圖時(shí)要精心布置圖面，按國家制圖標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繪 圖，無特殊情況，應(yīng)要按 1：1 比繪圖。 夾具的設(shè)計(jì)必須要保證夾具的準(zhǔn)確定位和機(jī)構(gòu)合理，考慮夾具的定位誤差 和安裝誤差，因此，夾具的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。我將通過對工 件的仔細(xì)分析，結(jié)合一些夾具設(shè)計(jì)的具體實(shí)例，查閱相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)資料，聯(lián) 系實(shí)際看到的一些箱體零件加工的夾具來解決這些可能出現(xiàn)的問題。 4 第 3 章 對與課題的認(rèn)識(shí)及觀點(diǎn) 箱體類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 工藝也相對比較復(fù)雜，機(jī)械加工工藝制定的正確與否，直接關(guān)系到產(chǎn)品是否能 夠順利進(jìn)行機(jī)械加工的關(guān)鍵。夾具的設(shè)計(jì)關(guān)系到零件在加工過程中的位置是否 正確、可靠、裝甲方便和安全。 整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中運(yùn)用到的主要知識(shí)就是機(jī)械制造方面的知識(shí)，在此次設(shè)計(jì) 中，對于我來說最難的就是夾具的設(shè)計(jì)。箱體類工件的定位是我以前學(xué)習(xí)過程 中很少碰到的，但我相信通過收集資料，參考文獻(xiàn)，我能克服設(shè)計(jì)中即將碰到 的困難，很好的完成這個(gè)課題。 參考文獻(xiàn) 【1】 李慶全.張佳機(jī).機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 【2】 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社-3 版， 2004.8 【3】 王曉林.制造技術(shù)與機(jī)床.機(jī)床雜志社 【4】 雷無覺.液壓工程手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 【5】 王隆太.先進(jìn)制造技術(shù).揚(yáng)州大學(xué)，2003 【6】 李洪.機(jī)械加工工藝手冊.北京：北京出版社，1990.12 【7】 柯建宏.賓鴻贊.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).華中科技大學(xué)出版社， 2008.8 【8】 張龍勛.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999. 【9】 林文煥.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).北京：國防工業(yè)出版社，1987. 【10】黃鶴汀.機(jī)械制造裝備.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. 6 【11】Machine Tools N.Chernor 1984. 【12】Machine Tools Netal Working John L.Feier 1973. 1 本段文字引用自參考文獻(xiàn)【2】 2 本段文字引用自參考文獻(xiàn)【6】 3 本段文字參考與參考文獻(xiàn)【7】 4 本段文字參考與參考文獻(xiàn)【9】