汽車變速箱箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）,汽車,變速箱,箱體,加工,工藝,前后,先后,端面,夾具,設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 課題名稱 汽車變速箱箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計(jì) 課題來源 生產(chǎn)實(shí)際 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) T913-1 學(xué) 號(hào) 30 學(xué)生姓名 任東方 指導(dǎo)教師 王永泉/任柏林 完成日期 2013-01-10 一、 課題來源、目的、意義 1．課題的來源 本課題來源于工廠生產(chǎn)實(shí)際，可以很好的將理論與實(shí)踐結(jié)合，便于我們觀察和發(fā)現(xiàn)問題，并且提出合理的解決方案。變速箱箱體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工特征數(shù)量多，加工工藝典型，比較適合本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)選題。通過該課題，可以提高我們的圖樣分析能力，工藝編制能力，工藝分析能力以及設(shè)計(jì)工裝夾具的能力，初步具備工藝工程師的素養(yǎng)，為將來的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！ 2．本課題研究目的 現(xiàn)代制造工藝技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。產(chǎn)品從設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)是必須通過加工才能完成的，工藝是設(shè)計(jì)和制造的橋梁，設(shè)計(jì)的可行性往往會(huì)受到工藝的制約，工藝往往會(huì)成為“瓶頸”，因此，工藝方法和水平是十分重要的。不是所有設(shè)計(jì)的產(chǎn)品都能加工出來，也不是所有設(shè)計(jì)的產(chǎn)品通過加工都能達(dá)到預(yù)定的技術(shù)性能要求。 在生產(chǎn)過程中，凡是改變生產(chǎn)對(duì)象的的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。結(jié)構(gòu)相似或要求相同的機(jī)器零件，均可以采用多種不同的工藝過程，但其中總有一種工藝過程在某一特定條件下是最合理的。在合理的工藝過程的指導(dǎo)下，人們才能保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)要求，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全！ 3．本課題研究的意義 現(xiàn)代制造業(yè)已經(jīng)發(fā)生質(zhì)的飛躍，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式已經(jīng)不能適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的步伐。為了縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率，夾具是機(jī)械生產(chǎn)中必不可少的工藝裝備。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，他廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過程中。只有合理的使用夾具才能保證機(jī)械零件的加工精度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，降低生產(chǎn)成本，改善工人的勞動(dòng)條件。 二、 國(guó)內(nèi)外概況、預(yù)測(cè)和文獻(xiàn)綜述 1. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)方法研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)： 1）機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)方法研究現(xiàn)狀：在機(jī)械制造過程中，工藝設(shè)計(jì)是產(chǎn)品制造的準(zhǔn)備性階段。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期大為縮短，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，市場(chǎng)需求不斷變化，多品種，少批量生產(chǎn)已成為現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的一種日益明顯的生產(chǎn)特征。面對(duì)這種新的生產(chǎn)形勢(shì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)狀況，各生產(chǎn)企業(yè)必須努力縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備周期、提高工藝設(shè)計(jì)的合理性，加速新產(chǎn)品的開發(fā)與投放市場(chǎng)，以求的自身的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的有利地位。機(jī)械制造工藝方法已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)過渡到現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)。 2）機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)方法發(fā)展趨勢(shì)：從現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來看，現(xiàn)代化的制造系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為基礎(chǔ)，逐步向計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和柔性制造系統(tǒng)過渡，但無論是CIM或FMS，均要求工藝設(shè)計(jì)迅速而準(zhǔn)確地為生產(chǎn)過程提供技術(shù)信息和加工指令，以保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的高效性。而這種要求，則是傳統(tǒng)手工工藝設(shè)計(jì)方式所不能滿足的。因此，作為新技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生，并越來越顯示它的巨大生命力。計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)，通常是指機(jī)械產(chǎn)品制造工藝過程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與文檔編制。CAPP系統(tǒng)的主要任務(wù)是通過計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息向制造信息的傳遞、是連接CAD與CAM的橋梁，也是CIMS系統(tǒng)中的重要組成部分。應(yīng)用CAPP技術(shù)，可以使工藝人員從繁瑣重復(fù)的事務(wù)中解放出來，迅速編制出完整而詳盡的工藝文件，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量，進(jìn)而縮短整個(gè)產(chǎn)品的生命周期。 2. 機(jī)床夾具的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)： 1）機(jī)床夾具的研究現(xiàn)狀：研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)、（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求： （1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；（2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；（3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；（5）采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；（6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 2）機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。 （1）標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：gb/t2148~t2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。（2）高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。（3）精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1'；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。（4）柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。 迄今為止，夾具仍是機(jī)電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具(刀具、夾具、量具、模具)之一。夾具在國(guó)內(nèi)外也正在逐漸形成一個(gè)依附于機(jī)床業(yè)或獨(dú)立的小行業(yè)。 三、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及可行性分析 1． 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)機(jī)床夾具 編制加工工藝 參考相關(guān)文獻(xiàn) 零件分析建模 圖1 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題整體構(gòu)架圖 本課題研究整體構(gòu)架如下圖1所示： 編寫設(shè)計(jì)說明書 2． 可行性分析 本課題重點(diǎn)解決變速箱箱體加工工藝及銑前后端面夾具設(shè)計(jì)問題，研究技術(shù)路線包括五部分： 圖2 方案過程圖 工廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)，了解變速箱的具體加工工藝及相對(duì)應(yīng)的工藝裝備 檢索、查閱相關(guān)文獻(xiàn)了解國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 選擇其中的最優(yōu)方案 結(jié)合工廠生產(chǎn)實(shí)踐，驗(yàn)證工藝方案的可行性 結(jié)合理論查閱工藝手冊(cè)，制定多種箱體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 確定研究課題：變速箱箱體加工工藝及銑前后端面夾具設(shè)計(jì) 1）具體過程如下圖2所示： 圖3 箱體制造加工的技術(shù)路線圖 確定切削用量、工時(shí)定額 計(jì)算工藝尺寸 確定加工余量 確定毛坯材料及尺寸 選擇定位基準(zhǔn)，安排加工順序 生成工程圖 分析箱體結(jié)構(gòu)及功能，建立三維模型 分析箱體的主要技術(shù)條件 2）箱體零件制造加工的具體路線如下圖3所示： 擬定工藝過程 安排熱處理工序 安排檢驗(yàn)工序 選擇箱體表面及孔的加工方法 四、 預(yù)計(jì)達(dá)到的要求及預(yù)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 1.預(yù)計(jì)需達(dá)到要求、技術(shù)指標(biāo) 本課題預(yù)期成果實(shí)現(xiàn)變速箱箱體三維模型的建立并且利用其生成工程圖，在圖紙分析的基礎(chǔ)上結(jié)合箱體零件的結(jié)構(gòu)要求及功能要求制定多種箱體零件的加工工藝方案，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐選出其中最優(yōu)的方案。 汽車箱體零件對(duì)一些主要孔與平面有較高技術(shù)要求，主要有：主要孔的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度；主要孔與孔、孔與平面的位置公差；主要平面的尺寸公差、平面度和表面粗糙度。其主要技術(shù)指標(biāo)如下： （1）主要孔（軸承座孔）的尺寸公差不低于IT7級(jí)； （2）孔與孔、孔與平面的位置公差： a. 前后端面A和B相對(duì)于L-L軸線的跳動(dòng)量，在100mm長(zhǎng)度上分別不大于0.08mm和0.12mm。 b. 軸線L-L和軸線M-M在同一平面內(nèi)的不平行度，在變速器箱體整個(gè)長(zhǎng)度365上不大于0.07mm。 c. 端面C相對(duì)于軸線N-N的跳動(dòng)量，在半徑為18mm的長(zhǎng)度上不大于0.15mm。 d. 主要孔的表面粗糙度為Ra1.6um。前后端面和兩側(cè)表面的表面粗糙度為Ra6.3um。 2.預(yù)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 1）三維建模技術(shù)、有限元分析技術(shù) 2）計(jì)算機(jī)輔助工藝制造技術(shù) 3）加工余量及工序尺寸的確定、利用工藝尺寸鏈分析零件的定位誤差等。 五、 課題研究進(jìn)展計(jì)劃 畢業(yè)設(shè)計(jì)具體進(jìn)度安排見表1。 表1 畢業(yè)設(shè)計(jì)具體進(jìn)度安排表 序號(hào) 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 日 期 1 結(jié)合課題開展調(diào)研和生產(chǎn)實(shí)踐，撰寫實(shí)踐報(bào)告 2013.01.14-01.31 2 查閱并收集資料、熟悉產(chǎn)品工藝及夾具設(shè)計(jì)流程，完成開題報(bào)告 2013.02.01-03.10 3 工藝及夾具設(shè)計(jì)方案擬定、分析、比較與確定 2013.03.11-03.20 4 夾具具體結(jié)構(gòu)形式的確定，完成譯文 2013.03.21-03.31 5 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核（要求運(yùn)用三維設(shè)計(jì)，并進(jìn)行虛擬裝配與運(yùn)動(dòng)仿真、工程分析、工程圖轉(zhuǎn)換等），撰寫畢業(yè)論文（初稿） 2013.04.01-04.29 6 完善畢業(yè)設(shè)計(jì)與論文 2013.04.30-05.25 7 交資料 2013.05.26 8 準(zhǔn)備并進(jìn)行畢業(yè)答辯(6月3日開始答辯) 2013.05.27-06.07 9 畢業(yè)設(shè)計(jì)資料整改 2011.06.08-06.10 六、 現(xiàn)有的條件及設(shè)備 1. 關(guān)于本課題的任務(wù)書，包含對(duì)課題任務(wù)的要求以及應(yīng)閱讀的主要參考文獻(xiàn)等。 2. 計(jì)算機(jī)及三維建模軟件Pro/E、機(jī)械制圖軟件AutoCAD。 3. 國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)（中國(guó)知網(wǎng)CNKI、萬方數(shù)據(jù)庫(kù)等）及國(guó)外數(shù)據(jù)庫(kù)（EBSCO數(shù)據(jù)庫(kù)、SAE數(shù)據(jù)庫(kù)等）。 4. 圖書館相關(guān)的工藝參考手冊(cè)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)以及各種參考文獻(xiàn)及參考資料。 七、檢索與本課題有關(guān)的參考文獻(xiàn)資料 [1]機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)/盧秉恒主編.—3版?！本簷C(jī)械工業(yè)出版社，2007.12 [2] 王選逵，李旦.機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷工藝基礎(chǔ)卷[M](第二版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12. [3]王選逵，孫鳳池.機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷加工技術(shù)卷[M](第二版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12. [4]孟少農(nóng)。機(jī)械加工工藝手冊(cè) [M]。北京，機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [5] 《先進(jìn)制造技術(shù) 英文版》 作者:唐一平主編 頁(yè)數(shù):288 出版社:北京市：科學(xué)出版社 出版 [6] 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社.1996.5. [7] 典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例/陳宏鈞, 方向明, 馬素敏等編出版發(fā)行項(xiàng):北京:機(jī)械工業(yè)出版社 [8]徐發(fā)仁。機(jī)床夾具手冊(cè)[M]。重慶，重慶大學(xué)出版社。1993 [9]李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7. [10] 艾興，肖詩(shī)綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M](第三版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社. [11]現(xiàn)代加工技術(shù)=MODERN MACHING TECHNOLOGY：英文/周蘭英.—北京：北京理工大學(xué)出版社，2009.4 開 題 報(bào) 告 要 求 1、 開題報(bào)告必須在收集和閱讀有關(guān)資料，考查生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，參考類似產(chǎn)品，進(jìn)行分析、對(duì)比、論證的基礎(chǔ)上進(jìn)行撰寫。 2、 開題報(bào)告的內(nèi)容一般包括：課題的來源、目的、意義、國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展；進(jìn)行可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；系統(tǒng)達(dá)到的功能要求、技術(shù)指標(biāo)；所應(yīng)用的新技術(shù)、新工藝、新裝置等及關(guān)鍵技術(shù)；系統(tǒng)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)；預(yù)測(cè)課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益以及可能取得的成果等。 3、 開題報(bào)告不得少于3000漢字，并附有畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃安排。 4、 開題報(bào)告要求在畢業(yè)設(shè)計(jì)前四周內(nèi)完成。 導(dǎo)師評(píng)語（應(yīng)根據(jù)“開題報(bào)告要求”，組織所指導(dǎo)的學(xué)生進(jìn)行交流，對(duì)學(xué)生開題報(bào)告的內(nèi)容、設(shè)計(jì)方案、應(yīng)用技術(shù)以及預(yù)測(cè)成果等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。） 導(dǎo)師簽名： 2013年 3 月 10日 - 9 -