箱体零件的测量和工艺研究附dwg图
箱体零件的测量和工艺研究附dwg图
本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。首先，通过分析箱体，运用机械制造技术及相关课程的一些知识，解决箱体在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题，确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具，保证零件的加工质量。其次，依据箱体毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定出切实可行的加工工艺规程路线。最后，根据被加工零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及相关方面的书籍，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出高效、省力、经济合理并且能保证加工质量的夹具。
关键词 机械加工、工艺规程、组合夹具、箱体
1 绪论 1
2 零件分析 1
2.1 箱体的作用 1
2.2 箱体的工艺分析 1
3 零件的测量 2
3.1 箱体线性尺寸参数测量 2
3.2 箱体平行度测量 3
3.3 箱体垂直度测量 4
3.4 底面槽对称度测量 5
3.5 径向全跳动测量 6
4 确定毛坯 7
4.1 箱体的材料 7
4.2 确定加工余量 7
5 工艺规程设计 7
5.1 工艺路线设计 7
5.2 工艺过程内容 10
6 组合夹具设计 45
6.1 钻孔加工夹具设计 46
6.2 钻孔及M9螺纹孔加工夹具设计 49
6.3 镗孔加工夹具设计 52
7 组合夹具库 54
7.1 组合夹具库的介绍 54
7.2 组合夹具库的零件 55
结论 59
致谢 60
参考文献 61
附图
1 绪论
随着我国经济的高速发展，机械制造业已成为国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。??世纪??年代末以来，世界减速器技术有了大发展。产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声和高可靠性；生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。产品性能和质量的好坏取决于制造过程中工艺水平以及夹具设计的好坏。
在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理的安排加工顺序和夹具，一步一步的把零件加工出来。
零件加工质量的好坏、成本的高低，都是这些内容的直接反映。这次的设计主要内容是箱体零件。箱体零件在许多领域得到了广泛的应用。它的整个加工过程中涉及到毛坯的制造方法选择、加工余量的计算、工艺路线的确定、机床夹具定位和夹紧装置的设计、机械加工刀具和辅具的选择、加工时间的计算以及组合夹具的设计等内容。
2 零件分析
2.1 箱体的作用
箱体类零件主要起支承、定位、密封和润滑等作用。一般零件有闭式或开式减速机箱体、机座、机架、机床主轴箱、进给箱等。
2.2 箱体的工艺分析
零件是传递力的箱体结构，要求有很高的强度来受力，采用来铸造，需要热处理。有?个主要加工表面，?个主轴孔。其中?个主要加工表面可以在铣床上用端铣刀进行铣削加工，?个主轴孔用镗床进行粗镗、半精镗和精镗。前端面上的螺纹孔，可以在立式钻床上先钻底孔，再进行攻螺纹。
底面为定位精基准，应首先加工出来，之后可以对箱体的前后、左右?个端面进行铣削加工，紧接着，粗镗、半精镗和精镗这四个比较重要的孔，由于都是选用顶面和底面为定位基准，因此它们的垂直度要求也能较好的得到保证，最后，攻螺纹。
3 零件的测量
这一阶段的主要任务是利用互换性测量技术的知识以及公差实验室的各种测量仪器对蜗轮箱体的基本参数进行测量。为后面分析箱体的加工工艺及其组合夹具的设计奠定基础。本次对箱体的测量主要包括箱体的长、宽、高等线性尺寸的测量；运用solidworks软件对加工面之间的平行度、垂直度、对称度、端面圆跳动、径向全跳动进行仿真测量。
3.1 箱体线性尺寸参数测量
主要借助游标卡尺、内径千分尺、螺旋测微器等基础测量仪器，测量蜗轮箱体的长度、宽度、高度，以及轴承孔、各螺纹孔的孔径大小，并确定他们的定位尺寸。为了减小误差，选择不同的部位，各尺寸测量三次。
测量完毕后，运用solidworks软件绘制出箱体的三维图如下所示。
图3-1 箱体立体图
3.2 箱体平行度测量
两侧面间相互平度的测量 运用solidworks软件绘制出箱体的三维图如下所示。
图3-2（a) 平行度测量立体图
图3-2（b) 平行度测量
1.将箱体一侧面置于底面平板上。
2.调整百分表的高度，使百分表指针预转一圈，转动百分表的滚花圈，使表盘的零刻度对准指针附近。
3.稳定移动表座，使表的测头沿被测面的对角线及方形轨迹移动。
4.取表上的最大与最小读数之差作为平行度误差。
3.3 箱体垂直度测量
两侧面对底面的垂直度测量 运用solidworks软件绘制出箱体的三维图如下所示。
图3-3(a) 垂直度测量立体图
图3-3(b) 垂直度测量
本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。首先，通过分析箱体，运用机械制造技术及相关课程的一些知识，解决箱体在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题，确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具，保证零件的加工质量。其次，依据箱体毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定出切实可行的加工工艺规程路线。最后，根据被加工零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及相关方面的书籍，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出高效、省力、经济合理并且能保证加工质量的夹具。
关键词 机械加工、工艺规程、组合夹具、箱体
1 绪论 1
2 零件分析 1
2.1 箱体的作用 1
2.2 箱体的工艺分析 1
3 零件的测量 2
3.1 箱体线性尺寸参数测量 2
3.2 箱体平行度测量 3
3.3 箱体垂直度测量 4
3.4 底面槽对称度测量 5
3.5 径向全跳动测量 6
4 确定毛坯 7
4.1 箱体的材料 7
4.2 确定加工余量 7
5 工艺规程设计 7
5.1 工艺路线设计 7
5.2 工艺过程内容 10
6 组合夹具设计 45
6.1 钻孔加工夹具设计 46
6.2 钻孔及M9螺纹孔加工夹具设计 49
6.3 镗孔加工夹具设计 52
7 组合夹具库 54
7.1 组合夹具库的介绍 54
7.2 组合夹具库的零件 55
结论 59
致谢 60
参考文献 61
附图
1 绪论
随着我国经济的高速发展，机械制造业已成为国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。??世纪??年代末以来，世界减速器技术有了大发展。产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声和高可靠性；生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。产品性能和质量的好坏取决于制造过程中工艺水平以及夹具设计的好坏。
在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理的安排加工顺序和夹具，一步一步的把零件加工出来。
零件加工质量的好坏、成本的高低，都是这些内容的直接反映。这次的设计主要内容是箱体零件。箱体零件在许多领域得到了广泛的应用。它的整个加工过程中涉及到毛坯的制造方法选择、加工余量的计算、工艺路线的确定、机床夹具定位和夹紧装置的设计、机械加工刀具和辅具的选择、加工时间的计算以及组合夹具的设计等内容。
2 零件分析
2.1 箱体的作用
箱体类零件主要起支承、定位、密封和润滑等作用。一般零件有闭式或开式减速机箱体、机座、机架、机床主轴箱、进给箱等。
2.2 箱体的工艺分析
零件是传递力的箱体结构，要求有很高的强度来受力，采用来铸造，需要热处理。有?个主要加工表面，?个主轴孔。其中?个主要加工表面可以在铣床上用端铣刀进行铣削加工，?个主轴孔用镗床进行粗镗、半精镗和精镗。前端面上的螺纹孔，可以在立式钻床上先钻底孔，再进行攻螺纹。
底面为定位精基准，应首先加工出来，之后可以对箱体的前后、左右?个端面进行铣削加工，紧接着，粗镗、半精镗和精镗这四个比较重要的孔，由于都是选用顶面和底面为定位基准，因此它们的垂直度要求也能较好的得到保证，最后，攻螺纹。
3 零件的测量
这一阶段的主要任务是利用互换性测量技术的知识以及公差实验室的各种测量仪器对蜗轮箱体的基本参数进行测量。为后面分析箱体的加工工艺及其组合夹具的设计奠定基础。本次对箱体的测量主要包括箱体的长、宽、高等线性尺寸的测量；运用solidworks软件对加工面之间的平行度、垂直度、对称度、端面圆跳动、径向全跳动进行仿真测量。
3.1 箱体线性尺寸参数测量
主要借助游标卡尺、内径千分尺、螺旋测微器等基础测量仪器，测量蜗轮箱体的长度、宽度、高度，以及轴承孔、各螺纹孔的孔径大小，并确定他们的定位尺寸。为了减小误差，选择不同的部位，各尺寸测量三次。
测量完毕后，运用solidworks软件绘制出箱体的三维图如下所示。
图3-1 箱体立体图
3.2 箱体平行度测量
两侧面间相互平度的测量 运用solidworks软件绘制出箱体的三维图如下所示。
图3-2（a) 平行度测量立体图
图3-2（b) 平行度测量
1.将箱体一侧面置于底面平板上。
2.调整百分表的高度，使百分表指针预转一圈，转动百分表的滚花圈，使表盘的零刻度对准指针附近。
3.稳定移动表座，使表的测头沿被测面的对角线及方形轨迹移动。
4.取表上的最大与最小读数之差作为平行度误差。
3.3 箱体垂直度测量
两侧面对底面的垂直度测量 运用solidworks软件绘制出箱体的三维图如下所示。
图3-3(a) 垂直度测量立体图
图3-3(b) 垂直度测量
1. 校正百分表零点 将百分表调到距顶部向下5mm出，固定后将底座靠到圆柱角尺上，调节百分表进出位置，使指针预转一圈固定，使底座平稳的顶住圆柱角尺转动，找出指针最大转折点，转动滚花圈，使表盘零刻度对准指针。
2.用手握住表座，分别移至箱体两侧面，使表座右端分别紧贴箱体左右侧面上，分别在前、中、后三个位置上记取表上的读数，取读数中绝对值最大的作为垂直度误差。
参考文献：
1. 刘文剑,李振明.组合夹具CAD的研究现状与发展方向[J].哈尔滨工业大学学报,1993,3.
2. 东北重型机械学院等．机床夹具设计手册[M]．上海：上海科学技术出版社，1988.
3.朱耀祥．组合夹具[M]．北京：机械工业出版社，1990.
4. 黄永强，刘文剑，金天国．组合夹具计算机辅助设计系统[J]．组合机床与自动化加工技术，1996，9.
5. 朱耀祥，融亦鸣，朱剑．计算机辅助组合夹具设计系统的研究[J]．机械工程学报，1994，5.
6. 张红梅，齐红威，张满囤等．组合夹具组装CAD[J]．河北工业大学学报，1999，2.
7.王先逵.机械加工工艺规程制定(第1卷工艺基础卷) [M]. 北京：机械工业出版社, 2007.
8.刘守勇.机械制造工艺与机床夹具[M]. 北京：机械工业出版社，1994.
9.杜宏.机械制造领域测量技术的发展探究[J].化学工程与装备，2012,9.
10.李雪.基于柔性三坐标测量机的大尺寸零件测量技术研究[D].2012,5.
11.龙创平.浅析箱体类零件加工工艺[B].2012,11.
12.张茂鹏.基于Solidworks的组合夹具快速设计技术研究[D].南京航空航天大学，2005.
13.张世有.箱体类零件加工工艺分析[J].机械与电子，2010.
14.王道宏．机械制造技术[M].杭州:浙江大学出版社，2004.
15.肖继德、陈守平．机床夹具设计[M]．北京:机械工业出版社，1999.
16.艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册[M].机械工业出版社，2002.
17.王栋.机械制造工艺学课程设计指导书[M].机械工业出版社，2010.
2.用手握住表座，分别移至箱体两侧面，使表座右端分别紧贴箱体左右侧面上，分别在前、中、后三个位置上记取表上的读数，取读数中绝对值最大的作为垂直度误差。
参考文献：
1. 刘文剑,李振明.组合夹具CAD的研究现状与发展方向[J].哈尔滨工业大学学报,1993,3.
2. 东北重型机械学院等．机床夹具设计手册[M]．上海：上海科学技术出版社，1988.
3.朱耀祥．组合夹具[M]．北京：机械工业出版社，1990.
4. 黄永强，刘文剑，金天国．组合夹具计算机辅助设计系统[J]．组合机床与自动化加工技术，1996，9.
5. 朱耀祥，融亦鸣，朱剑．计算机辅助组合夹具设计系统的研究[J]．机械工程学报，1994，5.
6. 张红梅，齐红威，张满囤等．组合夹具组装CAD[J]．河北工业大学学报，1999，2.
7.王先逵.机械加工工艺规程制定(第1卷工艺基础卷) [M]. 北京：机械工业出版社, 2007.
8.刘守勇.机械制造工艺与机床夹具[M]. 北京：机械工业出版社，1994.
9.杜宏.机械制造领域测量技术的发展探究[J].化学工程与装备，2012,9.
10.李雪.基于柔性三坐标测量机的大尺寸零件测量技术研究[D].2012,5.
11.龙创平.浅析箱体类零件加工工艺[B].2012,11.
12.张茂鹏.基于Solidworks的组合夹具快速设计技术研究[D].南京航空航天大学，2005.
13.张世有.箱体类零件加工工艺分析[J].机械与电子，2010.
14.王道宏．机械制造技术[M].杭州:浙江大学出版社，2004.
15.肖继德、陈守平．机床夹具设计[M]．北京:机械工业出版社，1999.
16.艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册[M].机械工业出版社，2002.
17.王栋.机械制造工艺学课程设计指导书[M].机械工业出版社，2010.
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