YCJ355减速器箱体加工工艺过程优化及装备设计【铣和镗 2套夹具】
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宁波大红鹰学院
毕业设计（论文）文献综述
课题： TCJ355减速器箱体加工工艺过程 优化及装备设计
所在学院： 机械与电气工程学院
专 业： 机械设计制造及其自动化
班 级： 12机自x班
姓 名： 佟贺
学 号： 1221080334
指导教师： 赵伟敏
2015 年 11 月 15 日
一、前言：
制造工艺是制造技术的灵魂、核心和关键，是生产中最活跃的因素。其过程是采用金属切削刀具或磨具及其他加工方法来加工工件，使工件达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，从而生产成为合格零件。而机械加工工艺规程是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。[10]机床夹具是机床上装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。使用夹具可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产等，因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。考虑到机械加工工艺安排及夹具的使用在减速器壳体的生产中直接影响到其加工质量和生产效率等，所以对减速器壳体的机械加工工艺及夹具设计的课题有着十分重要的意义[9]。
箱体零件加工属于典型零件加工，由于箱体零件结构比较复杂，加工工艺也相对复杂。通过对相关文献资料的学习，对一些先进的变速箱有了一定的了解。由于本次设计与所学专业联系密切，不仅能够很好的复习、运用在四年里学习过的知识，而且还能让我们把各科的知识贯通起来，更全面了解零件加工工艺过程和相关的夹具设计。
二、文献概述
1、减速器概述
减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。减速器的作用主要有：
1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。
2）减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。
2、夹具概述
根据工件工艺规程的某道工序要求及生产批量等设计出的工装夹具质量会直接影响到弓箭的质量、生产率及生产成本，因此工装夹具的设计至关重要。进行工装夹具设计时，应尽量简单且易于制造、装配、检验、维修等，要求操作要方便、使用要安全，除了要满足夹具元件的精度要求之外，还要注意如何降低劳动成本、提高生产效率、减小设计误差等。
镗床夹具又称镗模它主要用于加工箱体，支架等工件上的单孔或孔系。镗模不仅广泛用于一般镗床和镗孔组合机床上也可以用于一般车床、铣床和摇臂钻床上，加工有较高精度要求的孔或孔系。镗床夹具，除具有定位元件、加紧机构和夹具体等基本部分外，还有引导刀具的镗套。而且还像钻套布置在钻模板上一样，镗套也按照被加工孔或孔系的坐标位置，布置在一个或几个专用的镗孔的位置精度和孔的几何形状精度。因此，镗套、镗模支架和镗杆是镗床夹具的特有元件。
夹具的设计要考虑的有定位元件的选择，夹紧装置与夹紧力的确定以及典型夹具的设计原则等因素，我主要查阅了《金属切削机床夹具设计手册》《机床夹具图册》《机床夹具设计与制造》《机械零件设计手册》《公差与配合》《机械制造工艺学》等资料和书籍。
一、在零件加工时，要考虑的重要问题之一就是如何将工件正确地装夹在机床上或夹具中。所谓装夹有两个含义，即定位和夹紧，有些书中将装夹称之为安装。李昌年主编《机床夹具设计与制造》有以下论述：
定位元件的确定
定位[13]是指确定工件在机床（工作台）上或夹具中占有正确位置的过程，通常可以理解为工件相对于切削刀具或磨具的一定位置，以保证加工尺寸和形位精度的要求。常用定位方法有：
（1）工件以平面定位
（2）工件以圆柱孔定位
（3）工件以外圆表面定位
（4）工件以其他表面定位
（5）定位表面的组合
（6）一面两孔定位
三、夹紧装置和夹紧力的确定
夹紧[15]是指工件在定位后将其固定，使其在加工过程中能承受重力、切削力等而保持定位位置不变的操作。
（1）夹紧装置的确定夹紧装置时夹具的重要组成部分。在设计夹紧装置时，应注意满足以下要求：
1）在加紧过程中应能保持工件定位时所获得的正确位置。
2）夹紧力大小适当。夹紧机构应能保证在加工过程中工件不产生松动或振动，同时又要避免工件产生不适当的变形和表面损伤。而且夹紧机构一般应有自锁作用。
3）夹紧装置应操作方便、省力、安全。
4）夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与生产批量和生产方式相适应。结构设计应力求简单、紧凑、并尽量采用标准化元件。
（2）夹紧力的确定
夹紧力包括大小、方向和作用点三要素。夹紧力方向的选择一般应遵循以下原则：
1）夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。
2）夹紧力作用方向尽量与工件刚度大的方向相一致，以减小工件夹紧变形。
3）夹紧力作用方向应尽量与切削力、工件重力方向一致，以减小所需夹紧力。
夹紧力作用点的选择：
1） 夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位不变。
2）夹紧力作用点应处于工件刚性较好的部位，以减少工件夹紧变形。
3）夹紧力作用点应尽量靠近加工表面，以减小切削力对工件造成的翻转力矩。
夹紧力大小的估算 估算夹紧力的一般方法是将工件视为分离体，并分析作用在工件上各种力，再根据力系平衡条件，确定保持工件平衡所需最小夹紧力，最后将最小夹紧力乘以一适当的安全系数，即得到所需的夹紧力。
四、总结
综上所述，机械制造工艺与夹具是机械制造业的基础，是将设计图样转化成产品的必要条件。一套符合生产实际的工艺技术和夹具，可以实现产品的“优质、高产、低耗”的条件。本次减速器壳体的机械加工工艺及镗夹具的设计是在学完了机械制造工艺理论课和大部分专业课的基础上进行的大学毕业前的最后一个实践环节。是对所有课程一次深入的综合性的复习，也在设计过程中拓展了更多的相关专业知识面，是一次理论联系实际的适应性训练。通过该次设计不仅能锻炼自己的分析和解决问题的能力，同时也培养了查阅手册及书籍资料的能力，为以后毕业后工作积累了一定的经验。
参考文献
[1]《SolidWorks2012机械设计实例精解 减速器设计 》 - 段志坚，李改灵主编 2013
[2]《工程材料及机械制造基础 》 - 金伯连主编 1994
[3]《互换性与技术测量 》 - 赵燕主编 2013
[4]《机械工程材料与加工工艺 》 - 马鹏飞，张松生主编 2008
[5]《机械制造基础 公差配合和工程材料 》 - 黄丽娟等主编 2013
[6]《金属切削操作技能手册 》 - 陈宏钧主编 2013
[7]《金工实习 》 - 李建明主编 2010
[8]《机械设计机械设计基础 课程设计指导第2版 》 - 赵又红，周知进主编；莫爱贵，谭湘夫，伍利群等副主编 2013
[9]《机械制造工艺基础 》 - 江西省技工学校教学研究室编 2006
[10]《机械制造工艺基础 》 - 童伟主编 2007
[11]《机械制造基础 》 - 岳波辉，葛乐清主编 2009
[12].《金属切削机床夹具设计手册[M]》.浦林祥 北京：机械工业出版社，1995.12
[13]《机床夹具设计[M]》. 哈尔滨工业大学, 北京理工大学. 北京，科学技术出版社, 1980.
[14]《先进制造技术手册[M]》. 孙大涌.北京：机械工业出版社，2002.2
[15]《机床夹具设计与制造》，李昌年主编. 北京：机械工业出版社,2006
[16]Markus A，Markusek E，Farkas J.Fixture Design using Prologan Expert System [J]。Int J Robotics CIMS，1984，1(2)-167-72.
[17] Ferreira PM，Liu CR. Generation of Work Piece Orientations for Machining Using a Rule-based System. Int J Robotics CIMS，1988，5.
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