殼體零件的機械加工工藝及夾具設計【三維SW零件】【含8張cad圖紙+文檔全套資料】
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本科生畢業(yè)設計(論文)文獻綜述
設計 (論文)題目
殼體零件機械加工工藝及專用夾具設計
作者所在系別
機電工程學院
作者所在專業(yè)
機械設計制造及其自動化
作者所在班級
B13113
作 者 姓 名
李亞娜
作 者 學 號
20134011319
指導教師姓名
丁紅軍
指導教師職稱
講師
完 成 時 間
2017
年
3
月
北華航天工業(yè)學院教務處制
10
說 明
1．根據學校《畢業(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫畢業(yè)設計(論文)文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。
2．文獻綜述應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內完成，由指導教師簽署意見并經所在專業(yè)教研室審查。
3．文獻綜述各項內容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。
4．學生撰寫文獻綜述，閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。
5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字數在2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。
畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述
有關殼體零件的機械加工工藝及工裝設計
摘 要：殼體的加工質量將直接影響機器的性能和使用壽命。本次設計旨在提高殼體的加工效率，由此我們首先對殼體的結構特征和工藝進行了仔細的分析，然后確定了一套合理的加工方案，加工方案要求簡單，操作方便，并能保證零件的加工質量。為了提高勞動生產率，降低勞動強度，保證加工質量，需設計專用夾具，以滿足加工過程的需要。
關鍵詞：殼體，夾具，加工工藝
The mechanical processing technology and tooling design of shell
Abstract：The processing quality of the shell will directly affect the performance and service life of the machine. This design is designed to improve the processing efficiency of the shell, so we first have a careful analysis of the structural characteristics and process of the shell, and then determine a reasonable set of processing scheme, the processing scheme is simple, easy to operate, and can ensure the quality of parts processing. In order to improve labor productivity, reduce labor intensity, ensure the processing quality, special fixture is needed to meet the needs of the process.
Keywords：shell ；fixture ；processing technology
1 前言
制造工藝是制造技術的靈魂、核心和關鍵，是生產中最活躍的因素。其過程是采用金屬切削刀具或磨具及其他加工方法來加工工件，使工件達到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學物理性能，從而生產成為合格零件。而機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關生產人員都應嚴格執(zhí)行、認真貫徹的紀律性文件。機床夾具是機床上裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床和刀具有一個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。使用夾具可以有效的保證加工質量，提高生產效率，降低生產成本，擴大機床的工藝范圍，減輕工人勞動強度，保證安全生產等。
課題的主要研究內容是殼體的加工工藝、規(guī)程設計和夾具的工裝設計。其中需要解決的主要問題是處理好生產中工件的加工質量、生產效率和經濟性之間的關系。
2 工藝規(guī)程部分
工藝路線是制造單位按照規(guī)定的作業(yè)流程完成生產任務的途徑，主要用來進行加工路線和車間成本統(tǒng)計。其包含了定位基準的選擇，主要表面的加工，加工階段的劃分與工序的合理組合等內容。通過查閱了楊叔子主編《機械加工工藝師手冊》，現(xiàn)就文中有關內容論述如下：
1、定位基準的選擇
在制定工藝過程時，選擇定位基準的主要目的是為了保證加工表面的位置精度，因此選擇定位基準的總原則應該是從有較高位置精度要求的表面中進行選擇。定位基準的選擇包括粗基準和精基準的選擇。
（1）粗基準的選擇
選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。粗基準的選擇原則是：
1）選擇應加工表面為粗基準。
2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。
3）應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
4）應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。
5）粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的，多次使用難以保證表面間的位置精度。
（2）精基準的選擇
選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準確、牢固、方便。
精基準選擇原則是：基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；互為基準的原則；自為基準原則。
此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。
2、加工階段的劃分與工序的合理組合
零件上的全部加工表面應安排在一個合理的加工順序中加工，這對保證零件質量，提高生產率，降低加工成本都至關重要。參考文獻[1]中的第1篇械加工工藝基礎 第4章 機械加工工藝規(guī)程制訂有：
（1）加工階段的劃分
按加工性質和目的的不同，工藝過程一般可劃分成粗加工、半精加工、精加工和
光整加工幾個階段。劃分加工階段的作用是：能減少或消除內應力、切削力和切削熱對精加工的影響；及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷；便于安排熱處理、可合理使用機床；避免或減少損傷已精加工過的表面。
（2）工序的組合
組合工序有兩種不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。
工序集中的特點：零件各個表面的加工集中在少數幾個工序中完成，每個工序所安排的加工內容多；有利于保證各加工面間的相互位置精度要求；有利于采用高效機床和工藝裝備；生產面積和操作工人數量減少；生產計劃和生產組織得到簡化；工件裝夾次數減少。
工序分散的特點；工序多，工藝過程長，每個工序所包含的加工內容少；所使用的工藝設備和裝備比較簡單、易于調整和掌握；生產技術準備工作較容易。
3 夾具設計部分
夾具的設計要考慮的有定位元件的選擇，夾緊裝置與夾緊力的確定以及典型夾具
的設計原則等因素，我主要查閱了《金屬切削機床夾具設計手冊》《機床夾具圖冊》《機床夾具設計與制造》《機械零件設計手冊》《公差與配合》《機械制造工藝學》等資料和書籍。
3.1 零件的安裝
在零件加工時，要考慮的重要問題之一就是如何將工件正確地裝夾在機床上或夾具中。所謂裝夾有兩個含義，即定位和夾緊，有些書中將裝夾稱之為安裝。李昌年主編《機床夾具設計與制造》有以下論述：
1、定位元件的確定
定位是指確定工件在機床（工作臺）上或夾具中占有正確位置的過程，通常可以理解為工件相對于切削刀具或磨具的一定位置，以保證加工尺寸和形位精度的要求。所以參考文獻[4] 第二章中介紹常用定位方法有：
（1）工件以平面定位
（2）工件以圓柱孔定位
（3）工件以外圓表面定位
（4）工件以其他表面定位
（5）定位表面的組合
（6）一面兩孔定位
2、夾緊裝置的確定
夾緊是指工件在定位后將其固定，使其在加工過程中能承受重力、切削力等而保持定位位置不變的操作。由參考文獻[4]第三章有：
（1）夾緊裝置的確定
夾緊裝置時夾具的重要組成部分。在設計夾緊裝置時，應注意滿足以下要求：
1）在加緊過程中應能保持工件定位時所獲得的正確位置。
2）夾緊力大小適當。
3）夾緊裝置應操作方便、省力、安全。
4）夾緊裝置的復雜程度和自動化程度應與生產批量和生產方式相適應。
3.2 夾具設計基本要求
1．夾具應滿足零件加工工序的精度要求，特別是對于精加工工序，應適當提高夾具的精度，以保證工件的尺寸公差和位置公差等。
2．夾具應達到加工生產率的要求。
3．夾具的操作要方便、安全。
4．能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。
5．要適當提高夾具元件的通用化和標準化程度。
6．要具有良好的結構工藝性，以便于夾具的制造和維修。
3.3 夾具的設計方法
主要是繪制所需的圖樣同時制定有關的技術要求。應在參閱有關典型夾具圖樣的基礎上，按加工要求構思出設計方案，再經修改，最后確定夾具的結構。
3.4 夾具的設計步驟
1．設計的準備：夾具設計前，設計人員應明確設計任務和要求，根據任務認真調查研究，要收集所需資料，并對其進行分析。
2．夾具設計的方案設計：
（1）確定夾具的類型。
（2）根據六點定位規(guī)則確定工件的定位方式，選擇合適的定位元件。
（3）確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊裝置。
（4）確定刀具的調整方案，選擇合適的對刀元件或導向元件。
（5）確定夾具與機床的連接方式。
（6）確定其他元件和裝置的結構形式，如分度裝置、靠模裝置等。
（7）確定夾具總體布局和具體的結構形式。
（8）繪制總體草圖。
（9）進行工序精度分析。
（10）對動力夾緊力驗算。
4 總結
綜上所述，機械制造工藝與夾具是機械制造業(yè)的基礎，是將設計圖樣轉化成產品的必要條件。一套符合生產實際的工藝技術和夾具，可以實現(xiàn)產品的“優(yōu)質、高產、低耗”的條件。本次殼體零件的機械加工工藝及專用夾具的設計是在學完了機械制造工藝理論課和大部分專業(yè)課的基礎上進行的大學畢業(yè)前的最后一個實踐環(huán)節(jié)。是對所有課程一次深入的綜合性的復習，也在設計過程中拓展了更多的相關專業(yè)知識面，是一次理論聯(lián)系實際的適應性訓練。通過該次設計不僅能鍛煉自己的分析和解決問題的能力，同時也培養(yǎng)了查閱手冊及書籍資料的能力，為以后畢業(yè)后工作積累了一定的經驗。
參考文獻
[1] 濮良貴，紀名剛等著.機械設計（第八版）.北京：高等教育出版社,2006
[2] 孫恒，陳作模，葛文杰.機械原理（第七版）.高等教育出版社,2006
[3]
[4] 理查德G巴蒂納斯，機械工程設計（第一版），機械工業(yè)出版社，2016
[5] 王先逵,機械加工工藝手冊．北京：機械工業(yè)出版社，2008
[6] 蔡建國,機床夾具設計原理．西安：陜西科技出版社，1981
[7] 朱耀祥，現(xiàn)代夾具設計手冊（第一版），機械工業(yè)出版社，2010
[8] 吳拓，機床夾具設計實用手冊（第一版），化學工業(yè)出版社，2014
[9] Peter J. H．offman, Special Fixture,《Precision Machining TechnologyCengage Learning》
[10]Martin Philip Bendsoe，Worm Gear Reducer Box,《Chinese Journal of Mechanical Engineering》
[11]Faydor L. Litvin,Worm Gears,《Computer Methods in Applied Mechanics&Engineering》
[12]GUO Yangchun. Precision Shaft Fixture For Plane Grinder [J]. Manufacturing Technology & Machine Tool,2010
[13]Gearbox shell machining process design,Serope kalpakjian,Steven R.Schmid, 《Manufacturing Engineering and Technology－Machining》,2004年3月第1版
畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述
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