减速器车间改善毕业论文Word文件下载.doc
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3.1箱盖工序设计
3.1.1加工余量确定
3.1.2工艺尺寸的确定
3.1.3加工设备选择
3.1.3.1机床
3.1.3.2刀具
3.1.3.3检具
3.1.4切削用量及工时定额的计算
3.2本章小结
第四章车间设计
4.1车间布局形式
4.2车间布局(同学A做箱体(含箱盖、)机群式布局、同学B做箱体(含箱盖、)机群式布局、同学C做轴齿机群式布局、同学D做轴齿流水线布局)
4.2.1设备数汇总
4.2.2车间人员编制
4.2.2物流量计算
4.2.3物流辅助设备汇总
4.2.4经济效益分析
1、车间占地面积
2、设备购置费、安装费、折旧费用
3、人员工资
4、年均费用计算
4.4本章小结
第五章总结
致谢
参考文献
第一章:
绪论
毕业设计是我们在学校学习的最后的一门课程,也是对自己在大学中所学知识的一个全面的总结和运用。
做本毕业设计可以很好的锻炼自己,为以后走向实际工作做好准备,本课题主要是典型零件——减速器箱体机械加工工艺及其夹具设计。
同时针对部分工序进行夹具的设计。
进而对车间进行优化设计,在设计中要求运用所学的知识,以培养独立的思考能力,以及创新精神。
在全球制造业激烈竞争的今天,制造业的发达水平及增长速度在很大程度上决定着一个国家的总体经济状况和发达程度;
当今经济竞争已经成为世界各国竞争的焦点和世界发展的重要推动力,以此同时,消费者的需求也在日新月异的变化,这给制造业带来了很大的机遇和挑战。
对制造业而言,每个企业都面临着持续多变,不可预测的全球话市场竞争。
为了在日益激烈的市场竞争中生存下去,很多企业不得不顺应市场的变化而做出相应的产品结构调整,即必须对生产系统进行相应的调整和优化。
一个良好的生产系统对于增强企业的竞争力来说是至关重要的。
其中,车间布局就是一项关键性的工作。
本课题主要研究布局设计中的车间设施布局问题,针对减速器元件的机加工车间,摸索合理的设计方法,以寻求车间设施布局优化的最佳方案和产品零件加工工艺流程。
近十几年来,计算机技术、信息技术、自动化技术在机械制造中广泛应用,改变了制造业的传统观念和生产组织方式,一些先进的生产企业已经采用精益生产、敏捷制造、智能制造等先进技术。
形成了高精度、高效率的智能化生产线和计算机网络化管理。
车间的设施布局设计方案,直接影响整个生产系统的运行,良好的车间设施布局是企业快速响应市场不可缺少的手段,它直接决定着产品质量、生产率和经济效益。
可以提高生产率,改进质量,消减间接劳动成本,简化物流。
也为企业赢得效益和收益,从而在激烈的市场竞争中处于不败之地。
本设计旨在通过对车间设施存在的问题进行分析,包括工艺路线的分析,按科学的方法对车间设施进行布局优化,使车间实现物流顺畅,运输路线最短、在制品停滞最少、从而达到提高生产效率、缩短生产周期和降低生产成本的目的。
满足消费者的需要。
适应市场要求的新产品开发,关键工艺技术的创造竞争,产品质量竞争以及员工技术质量与创新精神,是21世纪企业竞争的焦点。
在21世纪成套机械装备中,减速器和齿轮的设计与技术的发展,在一定程度上标志着一个国家的工业水平,因此,开拓和发展技术在我国有着开阔的前景。
1.2设计思路与方案
本次论文的研究思路主要是进行车间工艺布置说明,是以生产车间为主进行设计。
生产
工艺流程设计和车间布置是是生产工艺设计的主要内容,其中包括工艺计算、车间组成,生产设备及设备的布置。
其内容如下:
收集相关的理论知识、进行实地的车间调查研究(需求、零件图的工艺分析、材料的选择、车间的不局等)、车间的目前的状况分析、发现问题并进行分析。
方案的比较进行优选方案。
最后编写论文设计说明书;
设计任务书
调研查阅资料
车间总体设计
零件的工艺流程
车间草图设计
零件的校核
设备汇总
绘制车间优化平面图
编写设计说明书
图1-1车间设计流程图
首先,先根据设计任务书进行设计前的调研,明确设计要求和任务,参考类似的图册和有关的设计资料,然后进行车间的总体设计。
论文的设计方案可分为:
进行车间的布置设计和零件的生产工艺设计。
其中车间的布置设计方案的内容如下:
(1)设计依据及设计范围
(2)设计原则
(3)产品方案与建设规模
(4)生产方法及工艺流程
(5)生产制度
(6)物料计算
(7)主要工艺设备选择说明
(8)主要原材料及公用系统的消耗
(9)车间布置
(10)进行可行性分析和费用分析
零件的生产工艺设计方案内容如下:
(1)对被加工零件进行结构分析和工艺分析
1)弄清零件的结构形状,明白哪些表面需要加工,哪些是主要加工表面,分析各加工表面的形状、尺寸、精度、表面粗糙度以及设计基准等
2)明确零件在整个机器上的作用及工作条件;
3)明确零件的材质、热处理及零件图上的技术要求;
4)分析零件结构的工艺性,
(2)明确生产类型,确定工艺的基本特征
1)根据产品的大小和零件的生产纲领,明确生产类型是单件小批生产、成批生产还是大批大量生产。
2)根据生产类型和生产条件,确定工艺的基本特征,如:
工序是集中还是
分散、是否采用专用机床或数控机床、采用常规工艺方法还是新工艺或
特种工艺等
(3)选择毛坯的种类及制作方法,确定毛坯尺寸。
1)根据零件的生产类型、材料和对材料性能的要求、零件形状的复杂程度、尺寸的大小、技术要求和生产中的可能性来确定毛坯的种类及制造方法;
2)确定各加工表面的总加工余量(毛坯余量);
3)计算毛坯尺寸,确定毛坯尺寸公差和技术要求
(4)选择加工方法,拟定加工路线
1)选择定位基准。
2)选择各表面的加工方法和加工方案。
3)安排加工顺序,划分加工阶段,制订工艺路线。
(5)进行工序和工艺计算
1)确定各工序所用的机床、夹具、刀具、量具和辅助工具
2)确定加工余量及工序间尺寸与公差
3)确定各工序切削用量
4)计算时间定额
(6)设计专用夹具
1.3论文结构
本论文主要研究车间设施布局规划和产品加工工艺流程的方法,根据目前研究中存在的不足之处,提出了改进车间设施布局设计与优化方案。
本次以减速器机加工车间设施布局为例。
验证了合理的车间布局给企业带来的效益和效率。
文章的主要结构如下:
第一章为绪论。
首先是对本次论文的选题背景和意义进行阐明,点明我国目前各企业普遍存在的问题和进行车间优化的重要性,最后是文章的思路和设计的方案。
第二章是对机械加工工艺路线设计进行设计,其中包括箱盖机械加工工艺路线基准面的选择和确定生产类型,根据所给零件图要求进行分析,拟定加工工艺路线。
第三章是对某道工序的设计,包括:
加工余量确定工艺尺寸链计算、加工设备选择、机床、道具、检具、切削用量确定、通过对毛坯总量和机床总量的汇总,结合以上数据阐明车间设备布置的原则和厂房的规划。
第四章是通过个零件的要求分析得出各加工工艺路线。
进行车间布局设计,进行优化包括对设备数汇总、物流量计算、车间人员编制等进行规划。
最后是经济效益分析。
第五章为全文总结及致谢语和对下一步工作的展望
第二章:
机械加工工艺路线的设计
生产类型是指企业生产专业化程度的分类。
一般分为单件生产、成批生产和大量生产三种类型。
生产类型不同,则零件的加工工艺、工艺设备、毛坯制造等工艺特点也不同。
(1)单件生产
产品产量很少,品种很多,对工作地加工对象经常变化,很少重复。
(2)成批生产
一年中分批轮流地制造几种不同的产品,每种产品均有一定的数量,工作地的加工对象周期的重复。
(3)大量生产
产品产量很大,工作地的加工对象固定不变,长期进行某零件的某道工序的加工,
本次课题是年产10000台减速器车间设计,其中对各零件都有了工艺流程,本次生产类型属于重型零件大于5000个所以确定为大量生产。
加工类型采用工序分散原则
2.12基准面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一,基面的选择正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。
否则,加工工艺过程会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。
在制定工艺过程时,选择定位基准的主要目的是为了保证加工表面的位置精确度。
因此选择定位基准的总原则应该是从有较高位置精度要求的表面中进行选择。
定位基准的选择包括粗基准和精基准的选择。
(1)粗基准选择零件加工的第一道工序只能用毛坯的铸造、锻造或轧制表面来作定位基准,这种基准称为粗基准。
选择粗基准时,考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量,使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。
在粗基准选择时主要应保证各加工表面的余量均匀,以及加工面与不加工面之间有一定的相互位置精度,对一般的箱盖零件来说,以底面作为基准是合理的,按照有关零件的粗基准的选择原则:
当零件有不加工表面时,应选择这些不加工的表面作为粗基准,当零件有很多个不加工表面的时候,则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准。
因此应考虑一下原则:
1.选择应加工表面为粗基准。
目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。
如果工件上表面上有好几个不需加工的表面,则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。
以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
2.选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。
例如:
机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。
因而在加工时选择导轨面作为粗基准,加工床身的底面,再以底面作为精基准加工导轨面。
这样就能保证均匀地去掉较少的余量,使表层保留而细致的组织,以增加耐磨性。
3.应选择加工余量最小的表面作为粗基准。
这样可以保证该面有足够的加工余量。
4.应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可靠。
有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准,必要时需经初加工。
5.粗基准应避免重复使用,因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。
多次使用难以保证表面间的位置精度。
箱体粗基准选择要求:
在保证各加工表面均有加工余量的前提下,使主要孔加工余量均匀;
装入箱体内的旋转零件应与箱体内壁有足够间隙;
此外还应保证定位、夹紧可靠。
为了满足上述要求,一般选箱体的主要孔的毛坯孔作为粗基准。
减速箱体加工的第一个面是盖或底座的结合面,由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同的部分上很不规则,因而在加工盖和底座的结合面时无法用主要孔的毛坯作粗基准。
而是用顶面与底面作为粗基准。
这样可以保证结合面加工后凸缘的厚度叫均匀。
2.1.3精基准的选择
选择精基准的原则时,考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准确、牢固、方便。
精基准选择的原则是:
1.基准重合原则。
即尽可能选择设计基准作为定位基准。
这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
基准统一原则。
应尽可能选用统一的定位基准。
基准的统一有利于保证各表面间的位置精度,避免基准转换所带来的误差,并且各工序所采用的夹具比较统一,从而可减少夹具设计和制造工作。
轴类零件常用顶针孔作为定位基准。
车削、磨削都以顶针孔定位,这样不但在一次装夹中能加工大多书表面,而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。
2.互为基准的原则。
选择精基准时,有时两个被加工面,可以互为基准反复加工。
对淬火后的齿轮磨齿,是以齿面为基准磨内孔,再以孔为基准磨齿面,这样能保证齿面余量均匀。
3.自为基准原则。
有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀,可以选择加工表面本身为基准。
磨削机床导轨面时,是以导轨面找正定位的。
此外,像拉孔在无心磨床上磨外圆等,都是自为基准的例子。
此外,还应选择工件上精度高。
尺寸较大的表面为精基准,以保证定位稳固可靠。
并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。
箱体上孔与孔、孔与平面、平面与平面之间都有较高的位置精度要求,这些要求的保证与精基准的选择有很大的关系。
为此,通常优先考虑“基准统一”原则。
使具有相互位置精度要求的大部分工序,尽可能用同一组基准定位。
以避免因基准转换过多而带来的积累误差,并且由于采用同一基准,使所用夹具具有相似的结构形式,可减少夹具设计与制造工作量、降低成本。
例如车床主轴箱可以选用装配基面的底面做定位基准,在大批量生产中,则选用主轴箱顶面和两定位销为定位基准。
分离式减速箱体的结合面与装配基面底面有一定的尺寸精度和位
置精度,轴承孔轴线应对结合面上,与底面也有尺寸精度和相互位置精度要求,故加工底座结合面时,选底面为精基准,箱体和箱后的轴承孔加工仍以底面为主要定位基准。
若箱体尺寸较小而批量很大时,可与底面上的两定位孔组成典型的一面两孔定位方式。
这样既符合“基准统一”原则,又符合“基准重合”原则,有利于保证轴承孔轴线与结合面重合度及与装配基面的尺寸精度和平行度。
(3)选择基准面
综合上面的粗基准和精基准的选择原则,为使基准统一和基准重合,用顶面与底面作为粗基准,用作精基准的端面和内孔要在一次装夹中加工出来以保证两者之间的垂直度,所以用内孔和臭轴承盖端面作为精基准。
2.1.4工艺路线拟定
制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已经确定为中批生产的条件下,考虑采用普通机床以及部分高效专用机床,配以专用夹具,多用通用刀具,万能量具。
部分采用专用刀具和专一量具。
并尽量使工序集中来提高生产率。
除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降,制定工艺路线时需要考虑的主要问题有:
怎样选择定位基准,怎样选择加工方法,怎样安排加工顺序及热处理、检验等工序。
拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。
在拟定时应充分调查研究。
多提几个方案,加以分析比较确定一个最合理方案。
拟定工艺路线要考虑解决以下几个问题。
在选择各表面的加工方法时,要综合考虑以下因素
1.要考虑加工表面的精度和表面质量要求,根据各加工表面的技术要求,选择加工方法及分几次加工。
2.根据生产类型选择,在大批量生产中可专用的高效率的设备。
在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。
如、柴油机连杆小头孔的加工,在小批量生产时,采用钻、扩、铰加工方法;
而在大批量生产时采用拉削加工。
要考虑被加工材料的性质,例如,淬火钢必须采用磨削或电加工;
而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮,一般都采用精细车削,高速精铣等。
要考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备,推广新技术,提高工艺水平
2.1.4.1加工工序的安排原则
(1)零件的加工过程通常包括机械加工工序,热处理工序,以及辅助工序。
在安排加工顺序时常遵循以下原则:
1.机械加工工序安排
1)先粗后精,先粗加工,其次半精加工,最后安排精加工和光整加工。
2)先加工基准面后加工其它面。
首先以粗基准定位加工出精基准,然后以精基准定位加工其它表面。
例如,轴类零件通常都是先加工出两端面的顶针孔然,然后以顶针孔定位加工其它表面。
箱体、底座、支架类零件,其上的平面较大,用平面定位比较稳定可靠,因此一般都是先加工平面,在加工孔,称之为“先面后孔”原则。
3)先主后次。
先安排主要的表面的加工。
主要表面指装配基准面,工作表面等;
次要表面指键槽、紧固用的螺孔和光孔等。
这些表面一般都与主要表面有相互位置精度要求,通常放在主要表面的半精加工之后。
精加工之前。
这样可以保护主要表面的光洁。
此外,为了保证加工质量要求,有些特殊零件的表面的最后精加工必须安排在部件装配之后或总装过程进行。
如内燃机连杆的精镗应放在连杆盖组装后进行。
用作两个连接件定位销孔,应在总装时,将两个连接件相配在一起,钻削、铰削加工,然后装上销子。
(2)工艺路线拟定:
零件机械加工工艺路线是指零件生产过程中,由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。
工艺路线是指零件加工所经过的整个路线,工艺路线的拟定是制定工艺规程的重要内容,其主要任务是选择各个表面的加工方法,确定各个表面的加工顺序及整个工艺过程的工序数目和各工序的内容。
表2.1减速机箱盖的工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
车间
工段
设备
工艺装备
工时
1
铣
以顶面定位,粗、半精铣、精铣结合面,保证尺寸203
机
铣床(型号)
端铣刀、铣床夹具、高度游标尺
2
钻
与箱盖配钻、铰φ8孔
摇臂钻床(型号)
麻花钻(型号)、铰刀(型号)、钻床夹具、塞规
3
箱盖、箱座以销装配后,粗、精铣轴承盖端面
端铣刀、铣床夹具
4
镗
箱盖、箱座以销装配后,粗、半精、精镗轴承孔
镗床(型号)
镗床夹具
5
箱盖、箱座以销装配后,锪、钻轴承盖螺纹底孔、攻、钻轴承座螺栓孔,锪、钻上下箱体装配螺栓孔
钻床(型号)
钻夹具、锪孔钻、麻花钻、丝锥
6
锪、钻、攻通气器安装螺纹孔
7
锪、钻、攻窥视孔盖安装螺纹孔
8
去毛刺
钳工台、锉刀
9
检
成品检验
游标卡尺、塞规
10
清洗
清洗、喷漆
包装
11
12
入库
2.2本章小结
本章主要介绍了生产过程的其本概念,工艺规程及制定工艺规程时要解决的问题。
生产类型有单间生产、大量生产和批量生产。
生产过程是由一个或几个排列的工序组成的。
制定工艺规程时要解决的主要问题是零件的工艺分析、毛坯的选择、定位基准的选择、工艺路线的拟定、加工余量的确定、工序尺寸等。
拟定工艺路线是制定工艺规程的核心内容,需要综合考虑生产类型、加工表面、加工尺寸、加工精度、生产条件等。
生产类型的选择有重大影响,通常单间、小批量生产次用工序集中原则,成批、大批量生产采用工序分散原则
加工顺序安排要考虑先粗后精原则,有利于保证精度;
先主后次,使主要表面具有足够的余量;
先面后孔主要是为了便于定位;
基准先行,主要是为了保证不同加工表面间的相互位置精度。
第三章:
工序设计
根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量,工序尺寸如下:
3.1箱盖
工序1.铣结合面
1)根据《机械加工工艺手册》结合面的表面的加工路线为:
粗铣半精铣精铣
2)确定各工序的加工余量及公差
根据≤简明机械加工工艺手册≥查得半精铣的加工余量为1.0㎜精铣的加工余量为0.5㎜。
有手册查得毛坯的加工余量为9.0㎜由表余量公式计算可得粗铣加工余量为9-1-0.5=7.5㎜
3>
查得各工序公差为:
精铣公差(IT8)0.045㎜,半精铣公差(IT11)0.130㎜,粗铣公差(IT12)0.27㎜,毛坯公差(IT14)。
工序3.铣大轴承盖端面
1)根据《机械加工工艺手册》确定加工工艺路线为:
粗铣精铣
根据《机械加工工艺手册》查得精铣加工余量为0.4㎜。
由表查得毛坯的加工余量为4㎜。
由表余量公式可得粗铣加工余量为:
4-0.4=3.6㎜。
3)查得各工序公差:
精铣公差(IT10)0.12㎜,粗铣(IT12)0.38㎜,毛坯公差(IT14)。
工序3.铣中间的轴承盖端面
1)根据《机械加工工艺手册》确定加工工艺路线为:
2)确定各工序的加工余量及公差。
3)查得各工序公差:
工序3.铣小轴承盖端面
1)根据《机械加
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