箱体类零件毕业设计参考

箱体类零件毕业设计参考（精选3篇）

箱体类零件毕业设计参考 篇1

1.1 箱体类零件功用和结构特点

箱体类零件是机械、汽车、家电、航空、纺织、石化等领域产品结构的主体, 是机器及其部件的基础件, 它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体, 并按预定传动关系协调其运动。如机床主轴箱、拖拉机的传动轴、扶梯曳引机减速箱、桥架、水箱、左右平衡箱体等。

箱体的种类很多, 其尺寸大小和结构形式随着机器的结构和箱体在机器中功用的不同有着较大的差异。但从工艺上分析它们仍有许多共同之处, 其结构特点是:

(1) 外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体, 又分成整体式和组合式两种;

(2) 结构形状比较复杂。内部常为空腔形, 某些部位有“隔墙”, 箱体壁薄且厚薄不均;

(3) 箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系;

(4) 箱体上的加工面, 主要是大量的平面, 此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。

1.2 箱体零件的主要技术条件

(1) 轴承支承孔的尺寸精度和、形状精度、表面粗糙度要求。

(2) 位置精度包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度, 同一轴线上各孔的同轴度, 以及孔端面对孔轴线的垂直度等。

(3) 此外, 为满足箱体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求, 箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求;各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求。

因此, 箱体类零件的加工关键是机床夹具的设计, 因为夹具设计是保证加工精度的重要环节。

2 箱体类零件加工夹具设计

夹具是一种装夹工件的工艺装备, 它广泛应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在零件加工中, 为了提高劳动生产率, 保证加工质量, 降低劳动强度, 需要设计专用夹具。专用夹具是指专门为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具, 具有结构紧凑, 操作迅速、方便等优点。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造, 实用于产品固定且批量较大的生产。此类夹具一般不考虑通用性, 当生产的产品或零件工艺过程变更时, 往往无法继续使用, 且其生产准备周期较长。

箱体类零件夹具设计要点

机床夹具的设计特点:

(1) 要有较短的设计和制造周期

(2) 要求夹具的精度要比工件精度高

(3) 要求夹具和生产条件及操作习惯密切结合

(4) 要求夹具在投产时一次成功

机床夹具的设计要求:

(1) 保证加工工件的精度要求

(2) 保证工人的操作方便、安全

(3) 达到生产率要求

(4) 保证夹具一定的使用寿命和经济要求

3 传动轴箱体的专用镗床随行夹具设计

如图1所示为拖拉机后轮传动轴的壳体, 用来支承传动零件和传递动力的零件大端有十个覬15的孔, 起连接作用。

自动线随行夹具主要用于那些适于组合机床自动线加工, 但又无良好输送和定位基面的工件及一些有色金属需保护基面避免划伤的工件。设计时应注意下列问题:

1) 工件的装卸方便性和定位夹紧的可靠性。目前使用的随行夹具自动线, 工件在随行夹具上都采用人工装卸, 所以必须使装卸方便。

2) 工件在随行夹具上的夹紧, 应考虑到随行夹具在输送、提升、转向、翻转、倒屑等过程中, 由于振动产生的松动现象, 应采用自锁夹紧机构, 以保证工作过程中不松夹。一般多采用螺旋自锁夹紧机构。

3) 随行夹具在自动线机床上的夹紧应可靠。常用的夹压形式有三种:一是夹在随行夹具的底板上, 二是从上方夹在工件上或随行夹具的某部位上, 三是由下往上夹紧, 三种夹紧方式可灵活采用。

4) 随行夹具定位和输送基面的设计。随行夹具底面是用于定位和输送基面的, 应使随行夹具能精确定位, 并能持久保证精度。

5) 注意切屑和切削液的收集和排除。

6) 提高随行夹具的通用化程度。

3.1 问题的提出

本夹具主要用于粗镗、半精镗、精镗传动轴壳体两端的孔及其端面。刀具采用YG6, 为专用镗床自动线随行夹具。在粗镗、半精镗、精镗工序中均采用。设计时要考虑装卸方便, 同时还应保证定位和夹紧可靠性。

3.2 夹具设计

镗床随行夹具设计如图2所示:

1) 定位基准的选择

在前道工序中, 已将基准面铣削好。本次装夹以工件顶面已经加工过的表面和侧面已经加工过的表面为基准进行定位, 这样可保证加工精度和加工质量。

夹具在机床导轨上采用“一面两孔”的定位方法。

2) 定位元件的选择

根据上道工序所加工出的工艺基准, 采用底面支承板固定在夹具体上对工件平面进行定位。底面四个支承板共限制三个自由度 (两转动、一移动) , 大端处工艺凸台也用一支承板, 限制两个自由度 (一移动、一转动) 。而侧面两竖直放置的支承板, 又限制两个自由度。这样使工件完全定位。

采用这种定位方案, 可满足定位要求, 加工可达到所需精度。

3) 夹紧装置的确定

镗削加工时, 镗削力可分为圆周切削分力Fc, 径向切削分力Fp, 轴向切削分力Ff。而且该夹具需要经过输送、提升、转向等过程, 所以为防止松动现象, 采用螺旋夹紧机构。其具有较好的自锁性, 且结构简单, 夹紧可靠, 通用性大, 这样可减少夹具制造成本。

又采用压板夹紧, 操作方便。由于压板倾斜放置, 其作用力可分解为水平方向和竖直方向。恰好压在工件底面基准和侧面基准, 这样可保证工件加工精度。

其夹紧力作用于主要定位面上, 为理想的夹紧方式。

4) 夹具体的设计

根据自动线机床导轨的宽度, 合理布置夹具体的宽度, 并留有三个销槽以便使夹具在机床定位。一销槽为夹具到位所用, 另两个为一面两销定位。

再根据工件、定位元件、夹紧装置以及其他一些辅助机构和装置在总体上的配置, 确定夹具体的外形尺寸。

夹具体材料采用HT150, 因制造周期长, 易产生内应力, 故应进行时效处理。

整个夹具在机床上采用从上方夹在工件上的夹压形式。这种方式夹紧可靠, 且操作简单方便。

综上所述, 箱体类工件具有结构复杂, 壁薄且不均匀, 加工部位多, 加工难度大等特点。本文主要讲述了传动轴箱体加工工艺过程及镗床工序的专用夹具设计。在设计中主要用于粗镗、半精镗、精镗传动轴壳体两端的孔及其端面的加工, 设计时夹具在机床导轨上采用“一面两孔”的定位方法采用底面支承板固定在夹具体上对工件平面进行定位, 用螺旋夹紧机构使其具有较好的自锁性, 且结构简单, 夹紧可靠, 通用性大。通过并校核, 确保夹紧可靠, 可安全工作。

摘要：箱体类零件是机器及其部件的基础件, 它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体, 并按预定传动关系协调其运动。因此, 箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度, 而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。箱体类零件具有结构复杂、壁薄且不均匀、加工部位多及加工难度大等特点。因此, 箱体类零件加工的关键是加工工艺规程制定和机床夹具的设计, 加工工艺规程制定和机床夹具设计合理、可靠易于保证零件加工精度, 缩短辅助时间, 提高劳动生产率, 降低生产成本;并可以减轻工人操作强度, 降低对工人的技术要求, 同时扩大了机床的工艺范围, 实现一机多能;另外还可以减少生产准备时间, 缩短新产品试制周期。

关键词：支承孔,孔系,定位基准面,随行夹具

参考文献

[1]王启平.机械制造工艺学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 1999.

[2]王光斗, 王春福.机床夹具设计手册[S].上海:上海科学技术出版社, 2000.

[3]陈宏钧, 主编.实用机械加工工艺手册[S].北京:机械工业出版社, 2003.

[4]上海市金属切削技术协会.金属切削手册[S].上海:上海科学技术出版社, 2001.

箱体类零件加工工艺浅析 篇2

关键词：葙体平面加工；定位基准；工艺过程；内应力

箱体类零件是机器及其部件的基础件，它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。因此，箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。箱体的特点是形状复杂、壁厚不均、需要加工较多的平面和精度较高的轴承孔，孔与孔、孔与平面的位置精度要求也较高，这些因素决定了箱体的加工难度较大。

1.主要表面加工方法的选择

箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。箱体平面的粗加工一般采用刨削和铣削，也可采用车削。牛头刨床或普通铣床适合加工中、小件；龙门刨床或龙门铣床一般用来加工大件。刨削的优点是机床成本低，缺点是生产率低下，不适合大批量生产。铣削效率高，可用于大批量生产，磨削适用于大批量生产且精度要求又较高的时候。当生产批量较大时，可采用各种组合铣床对箱体各平面进行多刀、多面同时铣削；尺寸较大的箱体.也可在多轴龙门铣床上进行组合铣削，可有效提高箱体平面加工的生产率。箱体支承孔可根据孔径的大小选择加工方法，直径小于50mm的孔一般不铸出，而是采用钻扩铰的方案；直径大于50mm的孔一般先铸出，再采用粗镗半精镗精镗(用浮动镗刀片)的方案。对于表面质量要求比其余轴孔高的主轴轴承孔的加工是先精镗，后用浮动镗刀片进行精细镗；对于精度要求很高的孔，可采用研磨、滚压等工艺方法进行最后精加工。

2.拟定工艺过程的原则

2.1先面后孔的加工顺序

箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。箱体机械加工顺序的安排一般应遵循先面后孔、先主后次的原则，先加工平面，后加工孔，有利于箱体往机器上装配，因为先加工平面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的误差。另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平，对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。

2.2粗精力IIT_分阶段进行

粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。

2.3科学安排热处理工序

铸件由于铸造会产生内应力，可通过人工时效处理消除铸造内应力，可在毛坯铸造后安排一次，半精加工之后还可再安排一次时效处理，以便消除切削加工时产生的内应力。如坐标镗床主轴箱等非常精密的箱体，在机械加工过程中还应安排较长时间的自然时效。箱体人工时效的方法，可选择加热保温，还可采用振动时效。

3.定位基准的选择

孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。其关键是定位基准的选择，定位基准分为粗基准和精基准。

3.1粗基准的选择

粗基准的选择对零件主要有两个方面影响，即影响零件上加工表面与不加工表面的位置和加工表面的余量分配。通常选用箱体重要孔的毛坯孔作粗基准。加工箱体时，按所划的线找正安装工件，则体现了以主轴孔作粗基准。由于铸造箱体毛坯时，形成主轴孔、其它支承孔及箱体内壁的型芯是装成一整体放入的，它们之间有较高的相互位置精度，因此不仅可以较好地保证轴孔和其它支承孔的加工余量均匀，而且还能较好地保证各孔的轴线与箱体不加工内壁的相互位置，避免装入箱体内的齿轮、轴套等旋转零件在运转时与箱体内壁相碰。在选择粗基准时，通常应遵循以下几点要求：首先，确证各加工面均有加工余量，使得关键孔的加工余量和孔壁的厚薄都均匀，且各部分孔有适当的壁厚；其次，装入箱体内的回转零件(如齿轮、轴套等)应与箱壁有足够的间隙；第三，务必保持箱体足够的外形尺寸；最后，还应保证定位稳定，夹紧可靠。

根据生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件安装方式也不一样。大批大量生产时，由于毛坯精度高，可以直接用箱体上的重要孔在专用夹具上定位，工件安装迅速，生产率高。在单件、小批及中批生产时，一般毛坯精度較低，按上述办法选择粗基准，往往会造成箱体外形偏斜，甚至局部加工余量不够，因此通常采用划线找正的办法进行第一道工序的加工，即以主轴孔及其中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查，必要时予以纠正，纠正后孔的余量应足够，但不一定均匀。

3.2精基准的选择

精基准主要是应能保证加工精度，保证箱体零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度，一般优先考虑基准统一原则和基准重合原则。在中、小批量生产时，尽可能使定位基准与设计基准重合，以设计基准作为统一的定位基准。而大批量生产时，优先考虑的是如何稳定加工质量和提高生产率，由此而产生的基准不重合误差通过工艺措施解决，如提高工件定位面精度和夹具精度等。应当根据实际生产条件灵活选择加工表面确定为基准面。

在多数工序中，箱体利用底面(或顶面)及其上的两孔作定位基准，加工其它的平面和孔系，以避免由于基准转换而带来的累积误差，这就是所谓的基准统一原则，其特征是一面两孔。基准统一原则适合于大批量生产过程中。

轴类零件加工工艺及夹具设计探讨 篇3

轴类零件工艺规程的合理制定非常重要，在机械加工工艺规程中应注意以下几点：

①首先应熟练掌握关于该零件的相关技术标准(包括制作材质、精度要求、结构设置等)，同时应仔细研究相关的验收标准(包括零件、部件装配图纸以及产品等)。

②应选择粗基准。如果是零件表面为非加工表面，则粗基准就应选择非加工表面。若所有零件表面为铸件轴，均需加工，则应进行找正处理，找正处理中应按照所加工的最小余量表面进行处理，并且加工零件应尽可能选择表面比较平整的零件，应注意零件的浇口结合处。粗基准应尽量选择表面稳定的，且只可一次性使用。

③选择精基准。应根据基准重合原则选择精基准，同时应选择精度较高、安装较稳定可靠的表面，其定位基准应该尽可能选择装配基准或者设计基准，并且使所有工序中使用的定位基准尽量保持一致，最大限度的确保该定位基准能够重合测量基准。

2.2轴类零件加工技术要求

轴颈轴类零件表面通常可划分为两大类：

①支承轴颈。这种轴颈主要是帮助确定轴位置，同时具有支撑功能，一般要求支承轴颈尺寸精度相对较高(IT 5-7)。

②配合轴颈。这种轴颈的主要作用是配合各部位的正常传动，一般要求这种轴颈的尺寸精度相对较低(IT6-9)。

③互相位置精度。其主要是指轴类零件内部及外表面的精度，包括端面间的平行度、圆径向跳动范围、主要轴面的同轴度等。

④注意表面粗糙度轴。一般而言，表面粗糙度轴加工表面都有一定的粗糙度要求及标准，应按照实际加工需求以及产生的经济效益决定具体的粗糙度。

3 铣床夹具设计的主要特点

和其他夹具相比而言，铣床夹具最大的区别体现在夹具的定位方式方面。一般，铣床夹具主要是利用定位键来定位，并且通过对刀装置来明确铣床夹具中具体的铣刀位置。铣床夹具安装的位置对于被加工零件表面位置精度具有直接的影响，因此在设计铣床安装位置时应严格根据标准的安装方法选择其位置。一般，会将两个定位键安装在夹具底座下方，应尽量将两个定位键的.安装距离拉大，有利于提高安装精度。在铣床工作台T形槽中固定定位键安装夹具，具体操作方法是应在T形槽中稳定嵌入2个定位键，并且采用螺栓固定牢固，此时应注意检查两夹具之间的宽度是否在合理范围内，若有偏差应将2个耳座分别安装在夹具同侧，在安装过程中应注意使两耳座距离和工作台T形槽距离一样。在安装铣床夹具时应校准夹具、铣刀的位置，有利于进行定距加工。为了能够快速、准确定位刀具、制件，可在夹具上安装对刀工具，一般对刀装置的构成结构包括塞尺、刀块，在进行铣削过程中，会产生较大的切削力，且会伴有不同强度的振动，这就对夹具的韧度、强度有一定要求。同时，还应该注意将夹具的重心降低至最低限度，缩短制件和工作台的接触距离，最大限度的提高夹具稳固性，1-1.25的高度和宽度比是夹具的最佳状态。

数控机床夹具要求主要体现在高精确度、高柔韧性、高效性三个方面，设计数控机床夹具不仅应遵循传统的夹具生产的一般原则，同时还应注意以下几点要求：

①应强度数控机床的精确性，满足数控生产的实际需求。

②数控机床夹具设计应尽可能使每一个工件安装夹具后，可以多方面生产，有利于减少工件装夹次数和频率，也即是使生产工序能够相对集中。

③应将零件夹紧并妥善固定，以防实际生产过程中使夹具和元件发生碰撞。

④数控机床夹具的安装应具有一定的固定功能，有利于进一步优化生产工序，提高生产的便捷性。在数控机床中常常会用到三爪卡盘，其主要作用是能够夹紧并稳固生产过程中的制件。

4 结语

轴类零件加工是整个工件工艺的关键环节，应熟练掌握其相关的技术标准及要求，明确轴类零件加工工艺规程的特点以及夹具设计的特点，应根据实际加工要求以及需求进行合理设计，选择合适的加工方法，从而提高加工质量，保证整个工件质量，提高工件生产效率。

参考文献：

[1]王建勋.机械零件加工中的机床夹具设计[J].机械工程师，(5).