苏ICP备112451047180号-6
传动箱箱体加工工艺及工装设计
摘 要
本设计主要内容是W4-60液压式轮船挖掘机上传动箱零件的机加工工艺规程及夹具设计。传动箱作为W4-60液压式轮船挖掘机上的重要组成部分，其加工精度对挖掘机的工作效率起到至关重要的影响。工艺部分主要是编写工艺规程，包括分析上传动箱箱体零件结构及技术要求箱体毛坯的制造形式、工艺路线的确定、加工余量和确定及切削用量和基本工时的确定。在夹具设计中，包括夹具中的定位元件、夹紧机构、导向元件、连接件和夹具体的设计。在夹具设计过程中，主要考虑的问题是在保证零件加工质量的前提下，如何提高生产率，降低生产成本。
关键词：定位，夹紧，导向，连接，工艺
第一章 前 言
1.1 我国机械制造业发展现状
我国现阶段的制造业处于“制造业大国”而非“制造业强国”。可能的原因是由于
我过的国情决定的。技术更新相对较慢，很多先进的制造设备源于进口，这样我国的制造将受到很大的限制。同时我国的自动化技术运用得并不广泛，从而使制造水平落后于发达国家，而且大多数的加工设备都是过去用的半自动、手工机床，加工中心和数控设备运用并不广泛。国家应大力重视制造业，因为制造业是国民经济的支柱，社会赖以生存的主体。国家要想强大，首先制造业应边为制造业强国。最终我国的制造业发展趋势是全球化、精密化、软性化、虚拟化、网络化、智能化、敏捷化、清洁化、集成化及管理创新的发展。
1.2 设计的目的和意义
本次设计的题目为：设计W4-60液压式轮船挖掘机上传动箱零件的机加工工艺规程及夹具。本设计要解决的关键问题是：1）、基面的选择，因为基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证生产率得以提高，否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。2）、工艺路线的问题，因为工艺路线的制订应当使零件的几何形状、尺寸精度和位置精度等技术要求能得到合理的保证，从而能优质、高产、低消耗地加工出合格的产品。3）、零件的工艺分析问题，它是制订工艺路线的基础，决定了工艺路线的是否合理、是否能满足零件的各种工艺性要求。4）夹具的结构设计。
加工工艺和夹具设计是在学了机械制造工艺学及大部分专业课的的通过研究和设计，进一步培养了我们综合运用所学知识进行科学研究工作的初步训练，通过这样的训练，培养了我们在制定方案、设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、计算机运用、工具书等方面的基本工作实践能力。同时也使我们掌握科学研究基本方法，提高分析和解决问题的能力的教育过程，对我们学生专业能力和综合素质的全面检验，更加清楚我们让我们认识到当前制造业的发展形势。
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
第二章 零件分析
2.1 零件的作用
论题中的W4-60轮胎式液压挖掘机上传动箱箱体（见附图），它位于挖掘机的中上部分。它的左边与变速箱后盖板相连，下端与下传动箱相连。该零件在挖掘机主要起传动连接的作用。其内部安装一对锥齿轮，以实现动能的传递与转向。通过这对锥齿轮将变速箱的水平方向的扭矩转变为竖直方向的扭矩传给下传动箱，同时它还起着支撑的作用，一对锥齿轮位于其内，通过箱体左端、上、下三个表面的孔安装轴承而将锥齿轮安装于其内。与该零件相联系或安装于其内的主要零件为：1）、主动锥齿轮；2）、制动盘；3）、从动轴；4）、加油螺塞；5)、从动锥齿轮。Φ215H7端面与上，下端面为配合面有较高的精度要求。Φ120H7与Φ85H7为箱体上的通孔有较高精度与同轴度要求。该传动箱箱体在挖掘机使用时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应传动箱箱体的工作条件。2.2 零件的材料
零件的材料为35号铸钢，即铸钢中含量碳为百分之零点三五，铸件硬度为143HB。查《切削加工简明实用手册》表2-35知，ZG35对应新牌号ZG270-500，其屈服强度
=270MPa，抗拉强度
=500Mpa，这种材料具有较高的强韧性，用于受力较大且有一定韧性要求的零件。我们都知道箱体类零件的材料一般用灰口铸铁，而该箱体零件却用的是铸钢，这是因为挖掘机工作条件较差，工作中要承受冲击载荷和变应力，铸铁硬而脆不能承受冲击载荷和变应力，而选用铸钢件保证了挖掘机的工作可靠。
2.3 零件的工艺分析
结 论
本次毕业设计是对大三时所学《机械设计制造基础》课程和之前所学有关机械课程的综合检测和应用，将不同课本上所学的结合起来，在此基础上，发挥自己的创造力，进行实际设计工艺过程和夹具。
在本次设计过程中，我们阅读了一些技术资料及设计手册，认真探讨和思考机械领域内的各种基本问题，上网找了很多夹具的图形。因此，本次设计不仅加强了对自己所学专业课程的理解和认识，而且也对自己的知识面进行了拓宽。
本次设计的内容是W4-60轮胎式液压挖掘机上传动箱箱体传动箱箱体机加工工艺规程及工装设计——镗φ120与φ85的孔及钻4-M12螺纹孔夹具设计的设计。通过对零件的分析及加工方法的确定和夹具的设计，让我认识到了机械加工所能达到的技术要求。设计中，其工艺路线的设计运用了“基准统一”和“互为基准”等定位原则。同时在设计中主要才用的是“一面两销”的定位方式，这样即使夹具的结构简单又容易保证加工精度，而且还降低了夹具的制造成本。为了提高劳动效率，降低劳动强度，所以设计专业夹具，这样对工人师傅的技术水平要求就不是很高了，这就使得家具广泛运用。
但知识所学有限，实际经验更加不足，因此我的设计还存在着很多的不足之处。如：还有夹具设计中，因手头上的技术资料有限，所以在夹具设计时采用了许多非标准件。加紧机构为手动，尽管降低成本，但过于简单。这些在以后的设计中都是需要改进的。
参考文献
[1] 华楚生,王忠魁,等.机械制造技术基础[M].重庆:重庆大学出版社,2000 .
[2] 金属机械加工工艺人员手册[M].上海:上海科学技术出版社,1983 .
[3] 王绍俊.机械制造工艺设计手册[M].哈尔滨:机械工业出版社,1985 .
[4] 王启平.机床夹具设计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996.
[5] 王启平,王振龙,等.机械制造工艺学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2002 .
[6] 孙已德.机床夹具图册[M].北京:机械工业出版社,1987 .
[7] 赵峰,李桂玉,谢文魁,等.组合夹具图册[M].北京:机械工业出版社,1998 .
[8] 许毓潮,何祚茜,等.机械设计与制造工艺简明手册[M].北京:水利电力出版社出版,1988.
[9] 廖念钊,杨兴骏,莫雨松,等.互换性与技术测量[M].北京:中国计量出版社出版,2000 .
[10] 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书[M].哈尔滨:机械工业出版社,2000 .
[11] 王光斗,王春福,王学佳,等.机床夹具设计手册[M].上海:上海科学出版社,1990 .
摘 要
本设计主要内容是W4-60液压式轮船挖掘机上传动箱零件的机加工工艺规程及夹具设计。传动箱作为W4-60液压式轮船挖掘机上的重要组成部分，其加工精度对挖掘机的工作效率起到至关重要的影响。工艺部分主要是编写工艺规程，包括分析上传动箱箱体零件结构及技术要求箱体毛坯的制造形式、工艺路线的确定、加工余量和确定及切削用量和基本工时的确定。在夹具设计中，包括夹具中的定位元件、夹紧机构、导向元件、连接件和夹具体的设计。在夹具设计过程中，主要考虑的问题是在保证零件加工质量的前提下，如何提高生产率，降低生产成本。
关键词：定位，夹紧，导向，连接，工艺
第一章 前 言
1.1 我国机械制造业发展现状
我国现阶段的制造业处于“制造业大国”而非“制造业强国”。可能的原因是由于
我过的国情决定的。技术更新相对较慢，很多先进的制造设备源于进口，这样我国的制造将受到很大的限制。同时我国的自动化技术运用得并不广泛，从而使制造水平落后于发达国家，而且大多数的加工设备都是过去用的半自动、手工机床，加工中心和数控设备运用并不广泛。国家应大力重视制造业，因为制造业是国民经济的支柱，社会赖以生存的主体。国家要想强大，首先制造业应边为制造业强国。最终我国的制造业发展趋势是全球化、精密化、软性化、虚拟化、网络化、智能化、敏捷化、清洁化、集成化及管理创新的发展。
1.2 设计的目的和意义
本次设计的题目为：设计W4-60液压式轮船挖掘机上传动箱零件的机加工工艺规程及夹具。本设计要解决的关键问题是：1）、基面的选择，因为基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证生产率得以提高，否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。2）、工艺路线的问题，因为工艺路线的制订应当使零件的几何形状、尺寸精度和位置精度等技术要求能得到合理的保证，从而能优质、高产、低消耗地加工出合格的产品。3）、零件的工艺分析问题，它是制订工艺路线的基础，决定了工艺路线的是否合理、是否能满足零件的各种工艺性要求。4）夹具的结构设计。
加工工艺和夹具设计是在学了机械制造工艺学及大部分专业课的的通过研究和设计，进一步培养了我们综合运用所学知识进行科学研究工作的初步训练，通过这样的训练，培养了我们在制定方案、设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、计算机运用、工具书等方面的基本工作实践能力。同时也使我们掌握科学研究基本方法，提高分析和解决问题的能力的教育过程，对我们学生专业能力和综合素质的全面检验，更加清楚我们让我们认识到当前制造业的发展形势。
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
第二章 零件分析
2.1 零件的作用
论题中的W4-60轮胎式液压挖掘机上传动箱箱体（见附图），它位于挖掘机的中上部分。它的左边与变速箱后盖板相连，下端与下传动箱相连。该零件在挖掘机主要起传动连接的作用。其内部安装一对锥齿轮，以实现动能的传递与转向。通过这对锥齿轮将变速箱的水平方向的扭矩转变为竖直方向的扭矩传给下传动箱，同时它还起着支撑的作用，一对锥齿轮位于其内，通过箱体左端、上、下三个表面的孔安装轴承而将锥齿轮安装于其内。与该零件相联系或安装于其内的主要零件为：1）、主动锥齿轮；2）、制动盘；3）、从动轴；4）、加油螺塞；5)、从动锥齿轮。Φ215H7端面与上，下端面为配合面有较高的精度要求。Φ120H7与Φ85H7为箱体上的通孔有较高精度与同轴度要求。该传动箱箱体在挖掘机使用时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应传动箱箱体的工作条件。2.2 零件的材料
零件的材料为35号铸钢，即铸钢中含量碳为百分之零点三五，铸件硬度为143HB。查《切削加工简明实用手册》表2-35知，ZG35对应新牌号ZG270-500，其屈服强度
=270MPa，抗拉强度=500Mpa，这种材料具有较高的强韧性，用于受力较大且有一定韧性要求的零件。我们都知道箱体类零件的材料一般用灰口铸铁，而该箱体零件却用的是铸钢，这是因为挖掘机工作条件较差，工作中要承受冲击载荷和变应力，铸铁硬而脆不能承受冲击载荷和变应力，而选用铸钢件保证了挖掘机的工作可靠。2.3 零件的工艺分析
| 加工分类 | 加工表面 | 尺寸及偏差/mm | 公差及精度等级 | 表面粗糙度Ra/μm |
|
主要加工面一 |
Φ215H7端面 | 275 | 3.2 | |
| Φ215H7内孔 | Φ215H7 | IT7 | 3.2 | |
| Φ198内孔 | Φ198 | Rz50 | ||
| Φ190内孔 | Φ190 | Rz50 | ||
|
主要加工面二 |
Φ85H7端面 | 150 | 3.2 | |
| Φ85H7内孔 | Φ85 | IT7 | 1.6 | |
|
主要加工面三 |
Φ120H7端面 | 165 | 3.2 | |
| Φ120H7内孔 | Φ120H7 | IT7 | 1.6 | |
|
次要加工面四 |
M27×2内孔 | Φ27 | Rz50 | |
| 8-M10-6H | Φ10 | |||
| 2-Φ10H8配作 | Φ10 | IT8 | 3.2 | |
| 4-M12-6H | Φ12 | |||
| 7-M10-6H深14 | Φ10 | |||
| Φ12 | Φ12 | Rz50 | ||
| Φ54 | Φ54 | |||
| Φ10 | Rz50 | |||
| M18×1.5 | Φ18 |
结 论
本次毕业设计是对大三时所学《机械设计制造基础》课程和之前所学有关机械课程的综合检测和应用，将不同课本上所学的结合起来，在此基础上，发挥自己的创造力，进行实际设计工艺过程和夹具。
在本次设计过程中，我们阅读了一些技术资料及设计手册，认真探讨和思考机械领域内的各种基本问题，上网找了很多夹具的图形。因此，本次设计不仅加强了对自己所学专业课程的理解和认识，而且也对自己的知识面进行了拓宽。
本次设计的内容是W4-60轮胎式液压挖掘机上传动箱箱体传动箱箱体机加工工艺规程及工装设计——镗φ120与φ85的孔及钻4-M12螺纹孔夹具设计的设计。通过对零件的分析及加工方法的确定和夹具的设计，让我认识到了机械加工所能达到的技术要求。设计中，其工艺路线的设计运用了“基准统一”和“互为基准”等定位原则。同时在设计中主要才用的是“一面两销”的定位方式，这样即使夹具的结构简单又容易保证加工精度，而且还降低了夹具的制造成本。为了提高劳动效率，降低劳动强度，所以设计专业夹具，这样对工人师傅的技术水平要求就不是很高了，这就使得家具广泛运用。
但知识所学有限，实际经验更加不足，因此我的设计还存在着很多的不足之处。如：还有夹具设计中，因手头上的技术资料有限，所以在夹具设计时采用了许多非标准件。加紧机构为手动，尽管降低成本，但过于简单。这些在以后的设计中都是需要改进的。
参考文献
[1] 华楚生,王忠魁,等.机械制造技术基础[M].重庆:重庆大学出版社,2000 .
[2] 金属机械加工工艺人员手册[M].上海:上海科学技术出版社,1983 .
[3] 王绍俊.机械制造工艺设计手册[M].哈尔滨:机械工业出版社,1985 .
[4] 王启平.机床夹具设计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996.
[5] 王启平,王振龙,等.机械制造工艺学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2002 .
[6] 孙已德.机床夹具图册[M].北京:机械工业出版社,1987 .
[7] 赵峰,李桂玉,谢文魁,等.组合夹具图册[M].北京:机械工业出版社,1998 .
[8] 许毓潮,何祚茜,等.机械设计与制造工艺简明手册[M].北京:水利电力出版社出版,1988.
[9] 廖念钊,杨兴骏,莫雨松,等.互换性与技术测量[M].北京:中国计量出版社出版,2000 .
[10] 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书[M].哈尔滨:机械工业出版社,2000 .
[11] 王光斗,王春福,王学佳,等.机床夹具设计手册[M].上海:上海科学出版社,1990 .
目 录
摘 要 III
关键词不要 III
Abstract IV
Keywords不要 IV
第一章 前 言 1
1.1 机械加工发展现状 1
1.2 设计的目的和意义 1
第二章 零件分析 3
2.1 零件的作用 3
2.2 零件的材料 3
2.3 零件的工艺分析 3
2.4两组加工表面之间有着的位置要求与2.3合并 4
第三章 工艺规程设计 6
3.1 确定生产纲领 6
3.2 确定毛坯的制造形式 6
3.3 基准的选择 6
3.4 零件表面加工方法的选择 7
3.5 加工顺序安排 8
3.6 制定工艺路线 10
3.6.1 工艺路线一 11
3.6.2 工艺路线二 11
3.6.3 两工艺方案的比较分析 12
3.7 确定机械加工余量、毛坯尺寸、绘制毛坯图 14
3.7.1确定机械加工余量 14
3.7.2 各加工面各工序间的机械加工余量： 14
3.7.3确定毛坯尺寸 16
3.7.4设计毛坯图 18
3.8 确定指定工序的切削用量及基本工时 18
3.8.1工序：精镗Φ120H7与Φ85H7的孔 18
3.8.2工序：钻 4-M12-6H的孔 21
第四章 专用夹具设计 23
4.1 夹具类型的确定 23
4.2 精镗Φ120H7与Φ85H7孔的夹具设计 23
4.2.1问题的提出 23
4.2.2 选择定位元件 23
4.2.3 定位误差分析 23
4.2.4 夹紧机构的选择 24
4.2.5 导向机构的选择 24
4.2.6 夹具设计及操作的简要说明 24
4.3钻，攻丝4-M12-6H孔的夹具设计 24
4.3.1 问题的提出 24
4.3.2 选择定位元件 24
4.3.3 定位误差分析 25
4.3.4夹紧机构的选择 26
4.3.5 导向机构的选择 26
4.3.6 夹具设计及操作的简要说明 26
第五章 结 论 27
参考文献 28
致 谢 29
