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畢業(yè)設計(論文)開題報告 題目：雙聯(lián)齒輪零件機械加工工藝及其典型夾具設計 系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 姓 名 學 號 導 師 2012年 12 月24 日 7 1. 畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內外相關研究情況） 1.1題目背景 機械工業(yè)素有“工業(yè)的心臟”之稱。它是其他經濟部門的生產手段，也可說是一切經濟部門發(fā)展的基礎。它的發(fā)展水平是衡量一個國家工業(yè)化程度的重要標志。機器制造業(yè)是工業(yè)的心臟，它為工業(yè)、農業(yè)、交通運輸業(yè)、國防等提供技術裝備，是整個國民經濟和國防現(xiàn)代化的物質技術基礎，因此，機器制造工業(yè)的發(fā)達與否及機器裝備的自給水平是衡量一國經濟發(fā)展水平與科學技術水平的真正標志。 機械制造工藝對產品的質量控制起著重要作用，夾具是能夠使產品按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它主要用于保證產品的加工質量、減輕勞動強度、輔助產品檢測，展示、運輸?shù)?。齒輪機構是在各種機構中應用最廣泛的一種傳動機構。它依靠齒輪齒廓直接接觸來傳遞空間任意兩軸間的運動和動力，并具有傳遞功率范圍大、傳動效率高、傳動比準確、使用壽命長、工作可靠等優(yōu)點。 1.2研究意義 工件的工藝分析及夾具設計是工藝工程師必備的專業(yè)素質，本課題的目的通過完成畢業(yè)設計，使學生掌握機械加工的流程，對培養(yǎng)學生盡早成為和各工藝工程師具有重要的實踐意義。通過設計，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的工作作風，提高分析問題、解決問題的獨立工作能力，加深學生對專業(yè)的理解和認識，為進一步開拓專業(yè)知識創(chuàng)造條件，鍛煉動手動腦能力，通過實踐運用鞏固了所學知識，加深了解其基本原理。 1.3國內外相關研究情況 建國初期，當時基本上沒有齒輪產品的生產能力。經過第一、二個五年計劃的建設，我國初步形成了一套包括機床、汽車、重型機械、電站設備，石油化工與通用設備等機械制造能力。同時，相應的齒輪制造業(yè)也隨著發(fā)展起來，到1963年左右，我國已不僅能成批生產齒輪及其裝置，而且普通規(guī)格的齒輪機床、刀具、量儀也能由國內制造。1970 年后，國家為了上水平，新建與改建一批生產齒輪及齒輪箱的專業(yè)廠與車間，并從國外引進一批關鍵設備，使齒輪產品的生產能力和水平上了一個臺階。到1980年初，當時結合發(fā)展硬齒面齒輪制造技術與齒輪產品的更新?lián)Q代，進一步裝備了一批齒輪制造企業(yè)，這就基本上形成了我國齒輪制造業(yè)的完整體系。 齒輪傳動在我國的發(fā)展是從漸開線齒廓起步的。漸開線齒輪在技術上最成熟，應用最具備條件，因而使用也最普遍，并在機械傳動設計中，占有主導地位。70年代末，隨著國外機械產品的引進與齒輪制造水平的提高，齒面經滲碳淬火、氮化或感應淬火處理的所謂硬齒面漸開線齒輪開始為人們所重視。這種齒輪由于齒面硬度高與輪齒精度好而大大提高承載能力和使用壽命，并因結構尺寸小使齒輪裝置的成本大為降低。目前，我國已頒布各項齒輪國家標準88項，齒輪行業(yè)標準283項。其中大多數(shù)齒輪技術標準，均已與國際接軌，達到了國際通用技術水平。 2. 本課題研究的主要內容和擬采用的工藝路線、研究方法或措施 2.1主要內容 （1）對所給零件進行工藝分析，并建立該零件的三維模型，設計該零件毛坯。 （2）所給零件的工藝分析，計算、編寫加工工藝，有數(shù)控工序的并編寫數(shù)控代碼。 （3）設計1—2個工序的機床夾具，有定位分析（自由度）、夾具的定位誤差計算等內容。 （4）繪制各夾具的裝配圖及部分零件圖，要求各夾具設計合理，符合工程實際。 （5）各工件具體參數(shù)見所給參考圖紙。 2.2擬定的工藝路線 工藝路線一： 工藝路線二 鍛造、正火 鍛造、正火 1粗車外圓及端面 1粗車外圓及端面 2拉花鍵孔 2拉花鍵孔 3去毛刺 3去毛刺 4精車外圓、端面 4精車外圓及端面 5檢驗 5檢驗 6滾齒 6滾齒 7插齒 7倒角 8倒角 8去毛刺 9去毛刺 9剃齒 10剃齒 10齒部高頻淬火 11齒部高頻淬火 11推孔 12推孔 12衍齒 13衍齒 13總檢 14總檢 兩個工藝方案中除第七道工序不同外，其他的工序都相同，這二道工序都是為了獲得Z=21的切削加工。方案一是對Z=33的齒形進行滾齒加工后再對Z=21的齒輪進行插齒加工，這樣能保證切削加工順利地進行下去。方案二是對Z=33的齒坯進行滾齒加工后繼續(xù)對Z=21的齒輪進行滾齒加工，由于該零件是雙聯(lián)齒輪，兩齒輪間隔很小，若再對Z=21的齒坯進行滾齒加工需得有專門的設備，增加了成本和加工難度，另外，選擇方案時還應考慮工廠的具體條件等因素，如設備，能否借用工、夾、量具等、本次設計選擇工藝路線方案一。根據(jù)工序方案一制定出詳細的工序劃分如下所示: 1毛坯鍛造 2正火 3粗車外圓及端面，留余量1.5~2mm，鉆、鏜花鍵底孔至尺寸Φ28H12 4拉花鍵孔 5鉗工去毛刺 6上心軸，精車外圓，端面及槽至要求 7檢驗 8滾齒（Z=33）留余量0.07~0.1mm 9插齒（Z=21）留余量0.04~0.06 10倒角 11鉗工去毛刺 12剃齒（Z=33）公法線長度至尺寸上限 13剃齒（Z=21）采用螺旋角度為5度的剃齒刀，剃齒后公法線長度至尺寸上限 14齒部高頻淬火 15推孔 16衍齒 17總檢入庫 2.3研究方法或措施 （1）綜合運用機械設計基礎課程及其它先修課程的理論和生產實際知識進行機械設計訓練，使理論和產生實際知識密切地結合起來，從而使這些知識得到進一步鞏固、加深和擴展。 （2）學習和掌握通用零件、機械傳動裝置或簡單機械的一般設計方法，培養(yǎng)學生工程設計能力和分析問題、解決問題的能力。 2.4確定定位方案 如圖所示的雙聯(lián)齒輪，滾齒時從基準重合原則和定位的穩(wěn)定性出發(fā)，選擇齒輪花鍵孔為主要定位基準。為了保證齒輪的齒圈與內孔同軸，裝夾方便，采用花鍵心軸定位，為了保證切出的輪齒與大齒輪端面垂直，需將大齒輪端面靠在墊圈上。 3. 本課題研究的重點及難點，前期已開展工作 3.1重點及難點 本課題的重點是：雙聯(lián)齒輪的機械加工工藝與夾具設計。通過此次設計，全面復習鞏固機械制造工程學、機械設計、互換性與技術測量以及其它相關課程的知識，并運用所學知識解決機械加工中的工藝、工藝裝備等實際設計問題，提高分析問題、解決問題的能力。 難點包括：機械制造工藝規(guī)程的設計方法，切削用量的確定、刀具與機床的選用、熱處理方法的確定，夾具設計的基本原理和方法，用CAD、PROE等軟件進行二維繪圖和建模，鏜模夾具裝配圖與零件圖設計等等。 3.2前期已開展的工作 理解課題的內涵，搜集國內外相關的文獻資料，進行學習和研究，了解國內外雙聯(lián)齒輪的現(xiàn)狀，借閱相關書籍，對這次設計將要用到的基礎知識進行學習和了解，初步制定雙聯(lián)齒輪的工藝路線。 4.完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫） 第1周—第3周：查閱資料，完成基礎知識的積累和開題報告 第4周—第6周：典型工件的工藝分析，計算，編寫各工件加工工藝 第7周—第8周：各夾具的設計計算，定位分析，設計中存在的問題 第9周：中期檢查 第10周—第13周：繪制各夾具的裝配圖、部分零件工程圖 第14周—第15周：完成畢業(yè)論文 第16周：答辯 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領導： 年 月 日 注：1）正文：宋體小四號字，行距20磅，單面打??；其他格式與畢業(yè)論文要求相同。 2）開題報告由各系集中歸檔保存。 3）開題報告引用參考文獻注釋格式可參照附錄E“畢業(yè)設計（論文）參考文獻樣式”執(zhí)行。不進入正文，可以作為附件放在開題報告后面。 參考文獻 [1] 李洪主編.機械加工工藝手冊.北京出版社.1990 [2] 艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.北京.機械工業(yè)出版社 [3] 東北重型機械學院，洛陽工學院，第一汽車制造廠職工大學編.機床夾具設計手冊.上海.上海科學技術出版社.1994 [4] 趙如福主編.金屬機械加工工藝人員手冊.上海.上?？茖W技術出版社.1990 [5] 鄭修本，馮冠大主編.機械制造工藝學.北京.機械工業(yè)出版社.1992 [6] 《機械設計基礎》 [7] 《公差測量技術與配合》 [8] 《金屬切削用量與刀具》 [9] 《機械加工設備》 [10] 《機床工藝學》 [11] 《機械制造基礎》 [12] 李旦.邵東向.王杰，機床專用夾具圖冊，哈爾濱工業(yè)大學出版社，2000.10 [13] 孟少農,機械加工工藝手冊，北京機械工業(yè)出版社,1991.9. [14] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971 [15] Carrol, R., and Johnson, G.,“Optimal design of compact spur gear sets”, ASME Journal of mechanisms, transmissions and automation in design. Vol.106, No.1, March 1984, pp.95-101 [16] Bokor J.Advanced Lithography for ULSI[J].1996 IEEE,Circuit&Devices.