小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計(jì)和三維建模1第一章緒論第一節(jié)簡(jiǎn)介111概述隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域尤其是機(jī)械制造業(yè)中數(shù)控化加工可以讓機(jī)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(lái)我國(guó)在世界制造業(yè)加工中心地位逐步形成數(shù)控機(jī)床的使用、維修、維護(hù)人員在全國(guó)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(qiáng)我們數(shù)控專業(yè)學(xué)生的就業(yè)能力根據(jù)學(xué)校安排本專業(yè)學(xué)生在學(xué)校實(shí)習(xí)工廠進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐加工、進(jìn)一步提高我們的數(shù)控技術(shù)水平。對(duì)于我來(lái)說(shuō)是一次很好的學(xué)習(xí)、鍛煉機(jī)會(huì)。是對(duì)理論學(xué)習(xí)階段的鞏固與加強(qiáng)也是技能操作的培養(yǎng)和鍛煉同時(shí)也是我們就業(yè)前的最佳訓(xùn)練。盡管這段時(shí)間很短但對(duì)我們每個(gè)人都很重要機(jī)械制造工業(yè)機(jī)械制造工藝技術(shù)是在人類生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生并不斷發(fā)展的。在20世紀(jì)50年代“剛性”生產(chǎn)模式下通過(guò)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(dòng)化程度進(jìn)行單一或少品種的大批量生產(chǎn)以“規(guī)模經(jīng)濟(jì)”實(shí)現(xiàn)降低成本和提高質(zhì)量的目的。在20世紀(jì)70年代主要通過(guò)改善生產(chǎn)過(guò)程管理來(lái)進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。在20世紀(jì)80年代較多采用數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、柔性制造單元和系統(tǒng)等高技術(shù)的集成來(lái)滿足產(chǎn)品個(gè)性化和多樣化的要求以滿足社會(huì)各消費(fèi)群體的不同要求。到了90年代機(jī)械制造工藝技術(shù)向著高精度、高效率、高自動(dòng)化發(fā)展。是國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的部門(mén)之一是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)其發(fā)展水平標(biāo)志著該國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科技水平、生活水準(zhǔn)和國(guó)防實(shí)力。機(jī)械制造工業(yè)是制造農(nóng)業(yè)機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、礦山機(jī)械等機(jī)械產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)也是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供冶金機(jī)械、化工設(shè)備和工作母機(jī)等設(shè)備的部門(mén)。機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備部是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和發(fā)展標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家和地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的程度而機(jī)械制造也生產(chǎn)能力主要取決于機(jī)械制造裝備的先進(jìn)程度產(chǎn)品小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計(jì)和三維建模2性能和質(zhì)量的好壞則取決于制造過(guò)程中工藝水平的高低。112加工機(jī)床簡(jiǎn)介這次加工主要用到的機(jī)床的介紹。X62W萬(wàn)能銑床是一種通用的多用途機(jī)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(duì)各種零件進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工還可以裝萬(wàn)能銑頭、分度頭和圓工作臺(tái)等機(jī)床附件來(lái)擴(kuò)大加工范圍。常見(jiàn)的萬(wàn)能銑床有兩種一種是X62W型臥式萬(wàn)能銑床銑頭水平方向放置另一種是X52K型立式萬(wàn)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(tái)的進(jìn)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(wàn)能鏜床上還可以鉆孔、絞孔、擴(kuò)孔用鏜軸或平旋盤(pán)銑削平面加上車(chē)螺紋附件后還可以車(chē)削螺紋裝上平旋盤(pán)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(yùn)動(dòng)部件多。第二節(jié)設(shè)計(jì)的目的121設(shè)計(jì)任務(wù)的目的培養(yǎng)我們運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程金屬材料及熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、公差與技術(shù)測(cè)量、金屬切削機(jī)床、金屬切削原理與刀具、數(shù)控機(jī)床及其維修、數(shù)控特種加工技術(shù)、UG訓(xùn)練教程等課程的知識(shí)。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的知識(shí)獨(dú)立的分析和解決工藝問(wèn)題初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)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(jī)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(yīng)用學(xué)會(huì)對(duì)復(fù)雜零件進(jìn)行工藝分析方法。123培養(yǎng)我們熟練運(yùn)用相關(guān)手冊(cè)、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(xué)思想、認(rèn)真負(fù)責(zé)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)作風(fēng)。124進(jìn)一步培養(yǎng)我們識(shí)圖制圖運(yùn)用和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能。125能夠讓我們更好的運(yùn)用UG、AUTOCAD等軟件第三節(jié)設(shè)計(jì)的要求與內(nèi)容1、確定生產(chǎn)類型對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。2、擬訂零件的機(jī)械加工工藝過(guò)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(jì)和三維建模3具輔具確定各工序切削用量及尺寸。3、填寫(xiě)工藝文件工藝過(guò)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(jì)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(jì)算零件的質(zhì)量24KG2根據(jù)任務(wù)書(shū)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(biāo)材料的牌號(hào)、密度、化學(xué)成分1牌號(hào)HT2002密度78G/CM33含碳量3364化學(xué)成份碳C336硅SI237錳MN066硫S011磷P0072機(jī)械性能屈服強(qiáng)度RP0,2MPA250抗拉強(qiáng)度RMMPA485655伸長(zhǎng)率A2203灰鑄鐵的特性和用途屬于較高強(qiáng)度的鑄鐵件強(qiáng)度耐磨性耐熱性較好。減震亦良好鑄造性能好需要進(jìn)行人工時(shí)效處理。適用于制造承受較大應(yīng)力應(yīng)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(jī)座金屬切割機(jī)床床身及床面等。汽車(chē)拖拉機(jī)的氣缸體活塞剎車(chē)輪聯(lián)軸器盤(pán)圓周速度1220M/S帶輪以及要求有一定耐蝕能力和較高強(qiáng)度的化工容器泵殼塔等。4寫(xiě)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(chē)削高碳鋼時(shí)會(huì)產(chǎn)生不連續(xù)的切屑被加工表面質(zhì)量?jī)?yōu)于低碳鋼但切削力和刀具磨損會(huì)隨著含碳量和硬度的增加而加大。因此當(dāng)工件硬度增大時(shí)應(yīng)減小切削速度2鑄造性能是指金屬在鑄造成型過(guò)程中獲得準(zhǔn)確、內(nèi)部健全鑄件的能力。金屬的鑄造性能主要用流動(dòng)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(jì)和三維建模6凝固溫度范圍、熱裂傾向性來(lái)衡量。HT200屬于灰鑄鐵流動(dòng)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(kāi)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(lái)修補(bǔ)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(guò)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(yīng)力這種內(nèi)應(yīng)力能通過(guò)鑄件的變形得到緩解但這一過(guò)程是較緩慢的因此鑄件在形成后都需要進(jìn)行時(shí)效處理尤其對(duì)一些大型、復(fù)雜或加工精度較高的鑄件床身、機(jī)架等。時(shí)效處理一般有兩種方法即自然時(shí)效和人工時(shí)效。自然時(shí)效將成形鑄件長(zhǎng)期放置在溫室下以消除其內(nèi)應(yīng)力的方法。這種方法時(shí)間較長(zhǎng)半年甚至一年以上。為了縮短時(shí)效時(shí)間現(xiàn)在大多數(shù)情況下采用時(shí)效退火即人工時(shí)效的方法來(lái)緩解鑄件內(nèi)應(yīng)力。其原理是將鑄件重新加熱到530620經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間保溫26H利用塑性變形降低應(yīng)力然后在爐內(nèi)緩慢冷卻至200以下出爐空冷。經(jīng)時(shí)效退火后可消除90以上的內(nèi)應(yīng)力。典型時(shí)效工藝曲線如圖116所示。圖21時(shí)效退火工藝時(shí)效退火溫度越高鑄件殘余應(yīng)力消除越顯著鑄件尺寸穩(wěn)定性越好但隨著時(shí)效溫度的提高時(shí)效后鑄件力學(xué)性能會(huì)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(dāng)切削塑性材料時(shí)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(yīng)該避免在這個(gè)區(qū)間內(nèi)選擇切削速度。當(dāng)?shù)毒卟牧蠟橛操|(zhì)合金時(shí)切削速度可以比高速鋼刀具更高因?yàn)橛操|(zhì)合金刀具的紅硬性更好。粗加工時(shí)主軸速度300R/MIN,精加工時(shí)主軸速度選700R/MIN3進(jìn)給速度FEEDRATE和PLUNGE的選擇首先是選擇每個(gè)刀齒的進(jìn)給深度F刀齒數(shù)為Z則每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為FZ每分鐘進(jìn)給量則為FFZS式中S為主軸轉(zhuǎn)速。FEEDRATE與PLUNGE都是進(jìn)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(jì)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(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速最后確定每分鐘進(jìn)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(rùn)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(jì)和三維建模18第五章編制工藝卡片編寫(xiě)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(jiàn)附錄小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計(jì)和三維建模19第六章零件三維建模第一節(jié)UG的介紹應(yīng)用廣汽車(chē)制造業(yè)、模具生產(chǎn)應(yīng)用比較廣,很多大企業(yè)都是專門(mén)用UG軟件。當(dāng)。為UGNX所有加工模塊提供一個(gè)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(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的情況并可對(duì)其進(jìn)行圖形化修改如對(duì)刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。該模塊同時(shí)提供通用的點(diǎn)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(jìn)行靈活的用戶化修改和剪裁并可定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫(kù)、加工工藝參數(shù)樣板庫(kù)使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化以減少使用培訓(xùn)時(shí)間并優(yōu)化加工工藝。UG軟件所有模塊都可在實(shí)體模型上直接生成加工程序并保持與實(shí)體模型全相關(guān)。第二節(jié)零件的建模過(guò)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(gè)孔。小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計(jì)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(gè)螺紋孔。小型渦輪減速器箱體的工藝設(shè)計(jì)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(jì)和三維建模22參考文獻(xiàn)1蘭建設(shè)主編機(jī)械制造工藝與夾具北京機(jī)械工業(yè)出版社200472黃云清主編公差配合與測(cè)量技術(shù)北京機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社20054張普禮主編機(jī)械加工設(shè)備北京機(jī)械工業(yè)出版社200585劉家平主編機(jī)械制圖西安西安電子科技大學(xué)出版社2006026王麗霞、俞佳芝主編計(jì)算機(jī)繪圖河南科學(xué)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(xué)出版社2007028、張立仁數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用機(jī)械工業(yè)出版社2005年98張虹專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)9丁仁亮周而康趙忠金屬材料及熱處理機(jī)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(jì)和三維建模23后記從踏入大學(xué)校園的那一刻起在每一個(gè)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(wú)法抓住每一瞬自己能體驗(yàn)到幸福的時(shí)光。有時(shí)候我一次次地問(wèn)為什么總是在自己還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它的時(shí)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(shí)候卻總能感覺(jué)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(xué)院揮手作別往昔的美好回憶在心里一點(diǎn)點(diǎn)蔓延開(kāi)來(lái)濃得化不開(kāi)。人家都說(shuō)時(shí)間好像黃河水奔流到海不復(fù)回匆匆短暫的時(shí)光美好的大學(xué)生活轉(zhuǎn)眼就要畫(huà)上句號(hào)而自己也將離開(kāi)學(xué)院開(kāi)始人生的又一起點(diǎn)亦是期待更是不舍。我知道完成這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)我的求學(xué)生涯也將暫時(shí)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(xué)校園即將告別朝夕相處了三年的同學(xué)、朋友即將離開(kāi)教育、指導(dǎo)、關(guān)懷了我三年的師長(zhǎng)。在這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)即將收尾之際感謝在完成設(shè)計(jì)過(guò)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(shí)是沉淀了三年的瓊漿是播種了三年的收獲。感謝學(xué)院三年來(lái)給我的提升空間讓我思考更多的問(wèn)題不管是在學(xué)業(yè)上思想上還是生活上都比以前變得更加成熟。同時(shí)感謝院系領(lǐng)導(dǎo)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