汽車變速箱箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計（全套含CAD圖紙）

汽車變速箱箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計（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,全套,cad,圖紙 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 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 課題來源 生產(chǎn)實際 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 T913-1 學(xué) 號 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)實際，可以很好的將理論與實踐結(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)打下堅實的基礎(chǔ)！ 2．本課題研究目的 現(xiàn)代制造工藝技術(shù)是先進制造技術(shù)的重要組成部分。產(chǎn)品從設(shè)計變?yōu)楝F(xiàn)實是必須通過加工才能完成的，工藝是設(shè)計和制造的橋梁，設(shè)計的可行性往往會受到工藝的制約，工藝往往會成為“瓶頸”，因此，工藝方法和水平是十分重要的。不是所有設(shè)計的產(chǎn)品都能加工出來，也不是所有設(shè)計的產(chǎn)品通過加工都能達到預(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，人們才能保證機器零件的加工質(zhì)量，達到設(shè)計圖樣上規(guī)定的各項要求，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本，減輕勞動強度，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)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。只有合理的使用夾具才能保證機械零件的加工精度，提高勞動生產(chǎn)率，擴大機床的使用范圍，降低生產(chǎn)成本，改善工人的勞動條件。 二、 國內(nèi)外概況、預(yù)測和文獻綜述 1. 機械制造工藝設(shè)計方法研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢： 1）機械制造工藝設(shè)計方法研究現(xiàn)狀：在機械制造過程中，工藝設(shè)計是產(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)，市場需求不斷變化，多品種，少批量生產(chǎn)已成為現(xiàn)代機械工業(yè)的一種日益明顯的生產(chǎn)特征。面對這種新的生產(chǎn)形勢和市場競爭狀況，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)計的合理性，加速新產(chǎn)品的開發(fā)與投放市場，以求的自身的發(fā)展和市場競爭的有利地位。機械制造工藝方法已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工設(shè)計過渡到現(xiàn)代的計算機輔助工藝設(shè)計。 2）機械制造工藝設(shè)計方法發(fā)展趨勢：從現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展趨勢來看，現(xiàn)代化的制造系統(tǒng)是以計算機應(yīng)用為基礎(chǔ)，逐步向計算機集成制造系統(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，以保證整個系統(tǒng)運行的高效性。而這種要求，則是傳統(tǒng)手工工藝設(shè)計方式所不能滿足的。因此，作為新技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的一個應(yīng)用領(lǐng)域，計算機輔助工藝設(shè)計應(yīng)運而生，并越來越顯示它的巨大生命力。計算機輔助工藝設(shè)計，通常是指機械產(chǎn)品制造工藝過程的計算機輔助設(shè)計與文檔編制。CAPP系統(tǒng)的主要任務(wù)是通過計算機輔助工藝設(shè)計完成產(chǎn)品設(shè)計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，進而縮短整個產(chǎn)品的生命周期。 2. 機床夾具的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢： 1）機床夾具的研究現(xiàn)狀：研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，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)市場的需求與競爭。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，而夾具的實際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、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，對機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床夾具；（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具；（5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；（6）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 2）機床夾具的發(fā)展趨勢 現(xiàn)代機床夾具的發(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方面。 （1）標(biāo)準(zhǔn)化機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(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間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、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、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。（3）精密化隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。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±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）柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(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)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴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。夾具在國內(nèi)外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。 三、 系統(tǒng)設(shè)計方案及可行性分析 1． 系統(tǒng)設(shè)計方案 設(shè)計機床夾具 編制加工工藝 參考相關(guān)文獻 零件分析建模 圖1 畢業(yè)設(shè)計課題整體構(gòu)架圖 本課題研究整體構(gòu)架如下圖1所示： 編寫設(shè)計說明書 2． 可行性分析 本課題重點解決變速箱箱體加工工藝及銑前后端面夾具設(shè)計問題，研究技術(shù)路線包括五部分： 圖2 方案過程圖 工廠生產(chǎn)實習(xí)，了解變速箱的具體加工工藝及相對應(yīng)的工藝裝備 檢索、查閱相關(guān)文獻了解國內(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)實踐，驗證工藝方案的可行性 結(jié)合理論查閱工藝手冊，制定多種箱體零件的機械加工工藝規(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 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、工時定額 計算工藝尺寸 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 安排檢驗工序 選擇箱體表面及孔的加工方法 四、 預(yù)計達到的要求及預(yù)計的關(guān)鍵技術(shù) 1.預(yù)計需達到要求、技術(shù)指標(biāo) 本課題預(yù)期成果實現(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)實踐選出其中最優(yōu)的方案。 汽車箱體零件對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； （2）孔與孔、孔與平面的位置公差： a. 前后端面A和B相對于L-L軸線的跳動量，在100mm長度上分別不大于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，在變速器箱體整個長度365上不大于0.07mm。 c. 端面C相對于軸線N-N的跳動量，在半徑為18mm的長度上不大于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）計算機輔助工藝制造技術(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、 課題研究進展計劃 畢業(yè)設(shè)計具體進度安排見表1。 表1 畢業(yè)設(shè)計具體進度安排表 序號 設(shè)計（論文）各階段名稱 日 期 1 結(jié)合課題開展調(diào)研和生產(chǎn)實踐，撰寫實踐報告 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)計流程，完成開題報告 2013.02.01-03.10 3 工藝及夾具設(shè)計方案擬定、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)計與校核（要求運用三維設(shè)計，并進行虛擬裝配與運動仿真、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)計與論文 2013.04.30-05.25 7 交資料 2013.05.26 8 準(zhǔn)備并進行畢業(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，包含對課題任務(wù)的要求以及應(yīng)閱讀的主要參考文獻等。 2. 計算機及三維建模軟件Pro/E、機械制圖軟件AutoCAD。 3. 國內(nèi)數(shù)據(jù)庫（中國知網(wǎng)CNKI、萬方數(shù)據(jù)庫等）及國外數(shù)據(jù)庫（EBSCO數(shù)據(jù)庫、SAE數(shù)據(jù)庫等）。 4. 圖書館相關(guān)的工藝參考手冊、機床夾具設(shè)計手冊以及各種參考文獻及參考資料。 七、檢索與本課題有關(guān)的參考文獻資料 [1]機械制造技術(shù)基礎(chǔ)/盧秉恒主編.—3版?！本簷C械工業(yè)出版社，2007.12 [2] 王選逵，李旦.機械加工工藝手冊第1卷工藝基礎(chǔ)卷[M](第二版).北京：機械工業(yè)出版社，2006.12. [3]王選逵，孫鳳池.機械加工工藝手冊第2卷加工技術(shù)卷[M](第二版).北京：機械工業(yè)出版社，2006.12. [4]孟少農(nóng)。機械加工工藝手冊 [M]。北京，機械工業(yè)出版社，1991 [5] 《先進制造技術(shù) 英文版》 作者:唐一平主編 頁數(shù):288 出版社:北京市：科學(xué)出版社 出版 [6] 機床夾具設(shè)計手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社.1996.5. [7] 典型零件機械加工生產(chǎn)實例/陳宏鈞, 方向明, 馬素敏等編出版發(fā)行項:北京:機械工業(yè)出版社 [8]徐發(fā)仁。機床夾具手冊[M]。重慶，重慶大學(xué)出版社。1993 [9]李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.7. [10] 艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊[M](第三版).北京：機械工業(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 告 要 求 1、 開題報告必須在收集和閱讀有關(guān)資料，考查生產(chǎn)現(xiàn)場，參考類似產(chǎn)品，進行分析、對比、論證的基礎(chǔ)上進行撰寫。 2、 開題報告的內(nèi)容一般包括：課題的來源、目的、意義、國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展；進行可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計方案；系統(tǒng)達到的功能要求、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)研究的重點和難點；預(yù)測課題的經(jīng)濟效益和社會效益以及可能取得的成果等。 3、 開題報告不得少于3000漢字，并附有畢業(yè)設(shè)計計劃安排。 4、 開題報告要求在畢業(yè)設(shè)計前四周內(nèi)完成。 導(dǎo)師評語（應(yīng)根據(jù)“開題報告要求”，組織所指導(dǎo)的學(xué)生進行交流，對學(xué)生開題報告的內(nèi)容、設(shè)計方案、應(yīng)用技術(shù)以及預(yù)測成果等進行綜合評價。） 導(dǎo)師簽名： 2013年 3 月 10日 - 9 -