小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計和三維建模1第一章緒論第一節(jié)簡介111概述隨著計算機技術(shù)的發(fā)展數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域尤其是機械制造業(yè)中數(shù)控化加工可以讓機械加工行業(yè)朝高質(zhì)量高精度高成品率高效率方向發(fā)展。近年來我國在世界制造業(yè)加工中心地位逐步形成數(shù)控機床的使用、維修、維護人員在全國各工業(yè)城市都非常緊缺再加上數(shù)控加工人員從業(yè)面非常廣為了增強我們數(shù)控專業(yè)學生的就業(yè)能力根據(jù)學校安排本專業(yè)學生在學校實習工廠進行生產(chǎn)實踐加工、進一步提高我們的數(shù)控技術(shù)水平。對于我來說是一次很好的學習、鍛煉機會。是對理論學習階段的鞏固與加強也是技能操作的培養(yǎng)和鍛煉同時也是我們就業(yè)前的最佳訓練。盡管這段時間很短但對我們每個人都很重要機械制造工業(yè)機械制造工藝技術(shù)是在人類生產(chǎn)實踐中產(chǎn)生并不斷發(fā)展的。在20世紀50年代“剛性”生產(chǎn)模式下通過大量使用的專用設(shè)備和工裝夾具提高生產(chǎn)效率和加工的自動化程度進行單一或少品種的大批量生產(chǎn)以“規(guī)模經(jīng)濟”實現(xiàn)降低成本和提高質(zhì)量的目的。在20世紀70年代主要通過改善生產(chǎn)過程管理來進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。在20世紀80年代較多采用數(shù)控機床、機器人、柔性制造單元和系統(tǒng)等高技術(shù)的集成來滿足產(chǎn)品個性化和多樣化的要求以滿足社會各消費群體的不同要求。到了90年代機械制造工藝技術(shù)向著高精度、高效率、高自動化發(fā)展。是國民經(jīng)濟最重要的部門之一是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)其發(fā)展水平標志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟實力、科技水平、生活水準和國防實力。機械制造工業(yè)是制造農(nóng)業(yè)機械、動力機械、運輸機械、礦山機械等機械產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)部門也是為國民經(jīng)濟各部門提供冶金機械、化工設(shè)備和工作母機等設(shè)備的部門。機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備部是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn)業(yè)。機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和發(fā)展標志著一個國家和地區(qū)國民經(jīng)濟現(xiàn)代化的程度而機械制造也生產(chǎn)能力主要取決于機械制造裝備的先進程度產(chǎn)品小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計和三維建模2性能和質(zhì)量的好壞則取決于制造過程中工藝水平的高低。112加工機床簡介這次加工主要用到的機床的介紹。X62W萬能銑床是一種通用的多用途機床它可以用圓柱銑刀、圓片銑刀、角度銑刀、成型銑刀及端面銑刀等刀具對各種零件進行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工還可以裝萬能銑頭、分度頭和圓工作臺等機床附件來擴大加工范圍。常見的萬能銑床有兩種一種是X62W型臥式萬能銑床銑頭水平方向放置另一種是X52K型立式萬能銑床銑頭垂直方向放置。這兩種銑床在結(jié)構(gòu)上大體相似差別在于銑頭的放置方向不同而工作臺的進給方式、主軸變速的工作原理等都一樣。T68型臥式鏜床加工精確高的孔以及各孔間距離要求較為精確的零件如主軸箱變速箱等。鏜床除鏜孔外在萬能鏜床上還可以鉆孔、絞孔、擴孔用鏜軸或平旋盤銑削平面加上車螺紋附件后還可以車削螺紋裝上平旋盤刀架還可加工大的孔徑端面和外圓。因此鏜床加工范圍廣調(diào)速范圍大運動部件多。第二節(jié)設(shè)計的目的121設(shè)計任務的目的培養(yǎng)我們運用機械制造工藝學及有關(guān)課程金屬材料及熱處理、機械設(shè)計基礎(chǔ)、公差與技術(shù)測量、金屬切削機床、金屬切削原理與刀具、數(shù)控機床及其維修、數(shù)控特種加工技術(shù)、UG訓練教程等課程的知識。結(jié)合生產(chǎn)實踐中學到的知識獨立的分析和解決工藝問題初步具備設(shè)計一個中等復雜的工藝規(guī)程的能力。122能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求。掌握機械制造工藝的基本理論注重建立基本概念和理論的具體應用學會對復雜零件進行工藝分析方法。123培養(yǎng)我們熟練運用相關(guān)手冊、制作規(guī)范圖表、查閱技術(shù)資料的能力。培養(yǎng)我們建立正確的科學思想、認真負責、實事求是的科學態(tài)度和嚴謹求實作風。124進一步培養(yǎng)我們識圖制圖運用和編寫技術(shù)文件等基本技能。125能夠讓我們更好的運用UG、AUTOCAD等軟件第三節(jié)設(shè)計的要求與內(nèi)容1、確定生產(chǎn)類型對零件進行工藝分析。2、擬訂零件的機械加工工藝過程選擇各工序的加工設(shè)備及工藝裝備刀小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計和三維建模3具輔具確定各工序切削用量及尺寸。3、填寫工藝文件工藝過程卡工序卡。4、零件三維建模。小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計和三維建模4第二章零件的分析第一節(jié)零件的分析211零件圖紙圖21212生產(chǎn)類型1計算零件的質(zhì)量24KG2根據(jù)任務書所給年產(chǎn)量劃分零件生產(chǎn)類型。生產(chǎn)類型年產(chǎn)量為100件為小批量生產(chǎn)如表21表21同類零件的年產(chǎn)量生產(chǎn)類型重型零件質(zhì)量2000KG中型零件質(zhì)量1002000KG輕型零件的質(zhì)量1000500050000213零件的材料1零件圖紙所標材料的牌號、密度、化學成分1牌號HT2002密度78G/CM33含碳量3364化學成份碳C336硅SI237錳MN066硫S011磷P0072機械性能屈服強度RP0,2MPA250抗拉強度RMMPA485655伸長率A2203灰鑄鐵的特性和用途屬于較高強度的鑄鐵件強度耐磨性耐熱性較好。減震亦良好鑄造性能好需要進行人工時效處理。適用于制造承受較大應力應力049MMPA大于10T的鑄件課大于147MPA的零件以及要求一定的氣密性和耐磨腐蝕性介質(zhì)零件。如氣缸齒輪機座金屬切割機床床身及床面等。汽車拖拉機的氣缸體活塞剎車輪聯(lián)軸器盤圓周速度1220M/S帶輪以及要求有一定耐蝕能力和較高強度的化工容器泵殼塔等。4寫出材料的切削特性、熱加工特性包括鍛造、鑄造、焊接、熱處理等特性1切削特性車削高碳鋼時會產(chǎn)生不連續(xù)的切屑被加工表面質(zhì)量優(yōu)于低碳鋼但切削力和刀具磨損會隨著含碳量和硬度的增加而加大。因此當工件硬度增大時應減小切削速度2鑄造性能是指金屬在鑄造成型過程中獲得準確、內(nèi)部健全鑄件的能力。金屬的鑄造性能主要用流動性、收縮性、吸氣性、氧化性、小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計和三維建模6凝固溫度范圍、熱裂傾向性來衡量。HT200屬于灰鑄鐵流動性好收縮率小鑄造性能好。3鍛壓性能金屬的鍛壓性能是只金屬受塑性變形而不開裂的能力。影響鍛壓性能的主要因素是金屬的內(nèi)在因素碳鋼的含碳量越高鍛壓性能越低?；诣T鐵的含碳量2736即灰鑄鐵的鍛造性能很差。4焊接性能焊接鑄鐵含碳量高、雜質(zhì)多焊接性差故采用焊接來修補鑄件的缺陷和修理局部損壞的零件。5熱處理鑄件在冷卻過程中由于各部件冷卻速度不同造成收縮不一致形成內(nèi)應力這種內(nèi)應力能通過鑄件的變形得到緩解但這一過程是較緩慢的因此鑄件在形成后都需要進行時效處理尤其對一些大型、復雜或加工精度較高的鑄件床身、機架等。時效處理一般有兩種方法即自然時效和人工時效。自然時效將成形鑄件長期放置在溫室下以消除其內(nèi)應力的方法。這種方法時間較長半年甚至一年以上。為了縮短時效時間現(xiàn)在大多數(shù)情況下采用時效退火即人工時效的方法來緩解鑄件內(nèi)應力。其原理是將鑄件重新加熱到530620經(jīng)長時間保溫26H利用塑性變形降低應力然后在爐內(nèi)緩慢冷卻至200以下出爐空冷。經(jīng)時效退火后可消除90以上的內(nèi)應力。典型時效工藝曲線如圖116所示。圖21時效退火工藝時效退火溫度越高鑄件殘余應力消除越顯著鑄件尺寸穩(wěn)定性越好但隨著時效溫度的提高時效后鑄件力學性能會有所下降因此PMIN在需要的情況下第一次切削去掉加工余量的2/3或者3/4采用遞減的原則?？紤]切削深度還要考慮工件材料的易切削加工性及刀具材料的性能。2切削速度的選擇切削速度越大加工效率越高刀具的耐用度越低當切削塑性材料時如果采用中速切削最容易產(chǎn)生積屑瘤增加工件的粗糙度。應該避免在這個區(qū)間內(nèi)選擇切削速度。當?shù)毒卟牧蠟橛操|(zhì)合金時切削速度可以比高速鋼刀具更高因為硬質(zhì)合金刀具的紅硬性更好。粗加工時主軸速度300R/MIN,精加工時主軸速度選700R/MIN3進給速度FEEDRATE和PLUNGE的選擇首先是選擇每個刀齒的進給深度F刀齒數(shù)為Z則每轉(zhuǎn)進給量為FZ每分鐘進給量則為FFZS式中S為主軸轉(zhuǎn)速。FEEDRATE與PLUNGE都是進給速度FEEDRATE是水平方向的而PLUNGE是垂直方向的。由于垂直方向的切削排屑更困難往往取更小值主軸轉(zhuǎn)速的計算式為S1000V/DJI式中單位V切削速度M/MIND刀具直徑MMSR/MIN確定切削用量的一般步驟為首先確定被吃刀量再根據(jù)工件和刀具材料確定切削速度然后計算出主軸轉(zhuǎn)速最后確定每分鐘進給速度F。第三節(jié)切削液的選擇431切削液的作用切削液有潤滑冷卻清洗防銹等作用432切削液的種類切削液主要有水基和油基兩種433切削液的使用方法主要有澆注法高壓冷卻法和噴霧冷卻法。由于此零件是單件小批量生產(chǎn)所以切削液使用煤油采用澆注法冷卻。小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計和三維建模18第五章編制工藝卡片編寫數(shù)控加工程序編制工藝規(guī)程卡片一張工序卡片十張。見附錄小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計和三維建模19第六章零件三維建模第一節(jié)UG的介紹應用廣汽車制造業(yè)、模具生產(chǎn)應用比較廣,很多大企業(yè)都是專門用UG軟件。當。為UGNX所有加工模塊提供一個相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境用戶可以在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運動的情況并可對其進行圖形化修改如對刀具軌跡進行延伸、縮短或修改等。該模塊同時提供通用的點位加工編程功能可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶需求進行靈活的用戶化修改和剪裁并可定義標準化刀具庫、加工工藝參數(shù)樣板庫使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標準化以減少使用培訓時間并優(yōu)化加工工藝。UG軟件所有模塊都可在實體模型上直接生成加工程序并保持與實體模型全相關(guān)。第二節(jié)零件的建模過程621首先是基本建模插入零件的基本模型建立箱體的兩個孔。小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計和三維建模202然后在箱體兩孔端面按圖紙打出螺紋孔。3最后在箱體頂端打出方形孔和4個螺紋孔。小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計和三維建模214箱體的建模圖小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計和三維建模22參考文獻1蘭建設(shè)主編機械制造工藝與夾具北京機械工業(yè)出版社200472黃云清主編公差配合與測量技術(shù)北京機械工業(yè)出版社200133陸劍中、孫家寧主編金屬切削原理與刀具北京機械工業(yè)出版社20054張普禮主編機械加工設(shè)備北京機械工業(yè)出版社200585劉家平主編機械制圖西安西安電子科技大學出版社2006026王麗霞、俞佳芝主編計算機繪圖河南科學技術(shù)出版社2006017冀秀煥、唐建生主編工程材料與成型公藝武漢理工大學出版社2007028、張立仁數(shù)控機床及應用機械工業(yè)出版社2005年98張虹專項實訓指導書9丁仁亮周而康趙忠金屬材料及熱處理機械工業(yè)出版社2004年1月小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計和三維建模23后記從踏入大學校園的那一刻起在每一個不經(jīng)意間光陰悄悄地逝去。驀然回首才發(fā)現(xiàn)人生竟是如此的短暫短暫得讓人無法抓住每一瞬自己能體驗到幸福的時光。有時候我一次次地問為什么總是在自己還沒有發(fā)現(xiàn)它的時候日子已經(jīng)流淌為什么總是在自己已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它的時候卻總能感覺到昔年好像在昨天。三年前的今天仿佛還是昨天滿懷欣喜滿懷期待。而今要和學院揮手作別往昔的美好回憶在心里一點點蔓延開來濃得化不開。人家都說時間好像黃河水奔流到海不復回匆匆短暫的時光美好的大學生活轉(zhuǎn)眼就要畫上句號而自己也將離開學院開始人生的又一起點亦是期待更是不舍。我知道完成這篇畢業(yè)設(shè)計我的求學生涯也將暫時告一段落。我的心情久久不能平靜。即將走出生活了三年的大學校園即將告別朝夕相處了三年的同學、朋友即將離開教育、指導、關(guān)懷了我三年的師長。在這篇畢業(yè)設(shè)計即將收尾之際感謝在完成設(shè)計過程中給予我支持和幫助的老師們特別感謝張虹老師在您的關(guān)心和幫助下我才得以完成這篇承載著太多心血的論文這是積累了三年的果實是沉淀了三年的瓊漿是播種了三年的收獲。感謝學院三年來給我的提升空間讓我思考更多的問題不管是在學業(yè)上思想上還是生活上都比以前變得更加成熟。同時感謝院系領(lǐng)導在這三年里給予我的關(guān)心、支持和幫助。使我這三年里得到