摘 要

本文是设计手扶拖拉机中一个稍微复杂零件——犁刀变速齿轮箱体底面铣削的加工工艺装备，包含总体的工艺规程和灵活采用夹具设计的主要思想和方法，制定设计的可行性方案，完成最终的随行夹具结构设计。通过查阅参考文献资料，说明了机床夹具的作用和相关内容，通过比较，采用了最优化的定位方案。此外，也完成了组合机床总体设计——三图一卡，借助AUTOCAD软件完成了三图和夹具体装配图的绘制工作。在设计的过程中，锻炼了自己熟练查找相关技术资料以及编写技术要求的能力，对于犁刀变速齿轮箱体的自动线加工具有重大的指导意义。

论文主要研究了犁刀变速齿轮箱体的加工工艺路线，确定切削用量和基本工时，以及专用随行夹具和组合机床的设计。

研究结果表明：采用合理的加工工艺路线和最优化的定位方案能最大化的保证零件的加工精度组合机床和自动化生产线的设计也大大提高了生产效率。

本文的特色：犁刀变速齿轮箱体底面铣削的加工方案以及配套组合机床的设计。

关键词：犁刀变速齿轮箱体；随行夹具；组合机床；自动化生产线

Abstract

This paper is a slightly complex part of the design of the hand-held tractor - the machining process equipment for the bottom milling of the coulter gearbox, including the overall process rules and the main ideas and methods of flexible fixture design, the feasibility of the design, complete The final pallet structure design. By consulting the reference materials, the function and related content of the machine tool fixture are explained. By comparison, the optimized positioning scheme is adopted. In addition, the overall design of the combined machine tool - three maps and one card - was completed, and the drawing of the three drawings and the specific assembly drawings was completed with the help of AUTOCAD software. In the process of design, the ability to skillfully find relevant technical materials and write technical requirements has a great guiding significance for the automatic wire processing of the coulter gearbox.
The paper mainly studies the processing route of the coulter gearbox, determines the cutting amount and basic working hours, as well as the design of the special pallet and combination machine.
The research results show that the reasonable processing route and the optimized positioning scheme can ensure the processing precision of the parts. The design of the machine tool and the automated production line also greatly improves the production efficiency.
The characteristics of this paper: the machining plan for the bottom milling of the coulter gearbox and the design of the matching machine.

Key Words：Coulter gearbox; pallet; combination machine; automated production line

目录

第1章 绪论 1

1.1 犁刀变速箱的背景和发展趋势 1

1.1.1 国内现状 1

1.1.2 国外现状 1

1.2 课题作用与意义 2

第二章 零件的分析 3

2.1 零件的作用及结构分析 3

2.2零件的工艺技术分析 3

第三章 确定毛坯、画毛坯图 6

3.1 确定铸造方法和加工余量 6

3.2 画毛坯图 7

第四章 制定犁刀变速箱体加工总体方案 8

4.1 选择定位基准 8

4.2 拟定加工路线 8

4.3 加工设备的选择和工艺装备的制定 11

第五章 箱体底面铣削加工工艺装备设计 13

5.1 设计箱体底面加工工序 13

5.1.1 选择切削用量 13

5.1.2 电动机的选择 14

5.2 组合机床三图一卡设计 14

5.2.1 被加工零件工序图 14

5.2.2 加工示意图 15

5.2.3 机床联系尺寸图 16

4.2.4 生产率计算卡 18

第六章 铣夹具设计 20

6.1 夹具方案设计 20

6.2夹紧力的确定 20

第七章 结论 22

参考文献 23

致谢 24

第1章 绪论

犁刀变速齿轮箱体可以说是手扶拖拉机中的一个非常重要的零部件，本章将通过对所查参考文献的相关分析和研究，对犁刀变速齿轮箱体的发展背景和国内外现状做一个说明。通过本次毕业设计，对箱体的整个加工流程以及组合机床的设计有了一个清晰的认识，现代化随行夹具的引入配合自动化流水线使箱体的加工效率大大提高。

犁刀变速箱的背景和发展趋势

旋耕机是和手扶拖拉机配合着完成耕土、耙土的农用耕耘机械，它在全球范围内得到了广泛的应用因其具有耕过的地表平坦、碎土效率高的优点。而旋耕机上一个重要的零件就是犁刀变速齿轮箱体，它通过表面的箱体和内部的齿轮传动系来进行工作，它的主要功能有改变传动的方向、分配动力以及改变转动力矩。所以，合理的夹具设计有利于保证齿轮箱体的加工精度、自动化的生产效率得到了有效的提高并且工作质量得到了保证。

1.1.1 国内现状

犁刀变速齿轮箱体作为拖拉机上不可缺少的零件，因此在这里我简要介绍一下国内外拖拉机的背景和发展情况。从国内来说，我国是一个农业大国，现在国家的政策就是从传统农业向现代化农业转变，而农业现代化的重要标志和基本内容就是农业机械化，拖拉机作为农业机械中的带头产品，是衡量一个国家现代化农业水平的重要标志。

首先拖拉机作为农业机械，属于微小盈利的产品，企业对它的新技术开发以及生产设备的维护和更新投入不够，导致产品水平难以提高，难以满足市场的新需求。同时由于以上原因，拖拉机的产品可靠性以及使用寿命与用户的期望值产生了越来越大的差距。具体表现在漏油和螺钉松动导致噪音巨大严重者危及生命安全，产品质量迫切需要得到提升。

1.1.2 国外现状

自从90年代开始，国外的拖拉机产业已步入现代化发展的新道路。拖拉机产品更新换代快，产品的标准系列化得到了进一步的完善，绝大多数的拖拉机产品一步步的实现了产品智能化、机电一体化，达到高效节能、美观实用的要求。

(1).零件的通用化、标准化得到提升，最大程度的减少维修成本是国外现代化技术成熟的重要标志。

(2).先进的制造水平，计算机数控技术，拖拉机产品的可靠性、质量以及使用寿命在各种新型工艺、新型材料、新型技术的广泛应用下得到了飞速的提升。

(3).拖拉机液压系统向着高压、大流量、静态和动态特性良好的封闭式环路发展，与此同时，与微电子技术有了进一步的行业交差，最大程度的提升功率使用率，减小能耗。

纵观全球各国拖拉机技术的发展和应用，我国与世界先进水平仍存在着不小的差距，特别是在新产品品种的开发、产品的工艺水平、机电一体化、电子监控操作等方面。未来的发展方向必然是广泛采用计算机及微电子技术、高水平的机电液（气）一体化等一系列高科技产品。从中我们不难看出，要追赶世界一流水平、缩小我国拖拉机产品设计及生产制造方面的差距，仍需要不断的去付出努力。它给我们提出的要求就是在以后的一段时间内坚定不移的去奋斗，坚持自主创新、技术创新、立足基础技术研究，探索高新技术与实际生产相结合。

1.2 课题作用与意义

研究犁刀变速齿轮箱体的加工工艺路线，有利于进一步加快生产效率，保证加工精度和生产质量，缩小与发达国家拖拉机产品之间的差距。设计底面铣削专用随行夹具和组合机床，则是进一步满足加工生产的要求，建立零件的自动化生产线，提高效率和产品精度，生产出让老百姓满意的拖拉机产品，同时不断进取，缩小与世界先进水平的巨大差距，为我国实现农业现代化提供有力支撑。

第二章 零件的分析

2.1 零件的作用及结构分析

本次毕业设计的零件——犁刀变速齿轮箱体是手扶拖拉机当中的旋耕机上一个不可缺少的机械部件，如图2.1所示。手扶拖拉机的后面通过箱体底面与旋耕机相连接，定位方式采用两个圆柱销，固定方式采用四个螺栓，从而实现正确的连接结合。其中，箱体底面上的四个Oslash;13mm就是前面提到的螺栓连接孔，两个Oslash;10F9孔是作为定位销孔来设计的。 犁刀驱动齿轮在犁刀齿轮箱的犁刀驱动轴上滑动，并与犁刀齿轮箱中的倒档齿轮啮合。 犁刀驱动轴上的换挡套筒可由换挡拨叉控制，以便轴向移动。在套筒的相对侧和齿轮驱动齿轮上嵌有齿。当组合时，动力可以传递到犁刀驱动轴。通过操纵安装在球Oslash;30H9孔上的操纵杆内的拨叉来实现此操作。

图2.1犁刀变速箱体传动原理图

1-左壳体 2-犁刀变速箱体 3-控制杆

4-啮合齿套 5-犁刀传动齿轮 6-轴承

7-右壳体 8-犁刀齿轮传动轴 9-链轮

2.2零件的工艺技术分析

犁刀变速齿轮箱体结构如图2.2所示

图2.2 犁刀变速齿轮箱体零件结构图

由上图可知，犁刀变速齿轮箱体的材料为HT200，该材料具有较高的强度，耐热性优良，耐磨性以及抗冲击性都十分适合工业生产，并且还具有十分优异的铸造加工性能。它是最常见的铸造材料，适用于承受大应力并要求高耐磨性的部件，非常适合作为大型箱壳零件的材料。

上述箱体零件的主要待加工表面是箱体底面（N面）、零件的两个端面（M面、P面）、凸台面以及2-Oslash;80H7的孔。

箱体的N面具有0.05mm的平面度的技术要求。该参数直接影响旋耕机和牵引机变速箱的密封性以及接触的精度；两个Oslash; 80mm孔的精度，它们的同轴度由图可知为Oslash;0.04mm，它们和N面的平行度为0.07mm，它们和M、P面之间的垂直度是Oslash;0.10，M、P面自身之间的的平行度是0.055mm，上述的精度要求直接可以影响到传动齿轮的啮合精度，齿轮传动轴相对于底面（N面）的平行度也受到它们的影响；齿轮箱体和旋耕机之间结合的正确定位是由两个Oslash;10F9孔的精度，两个孔距离之间的尺寸精度140plusmn;0.05以及它们相对于P平面之间的的平行度0.06 mm所决定的，它们也直接能够影响到齿轮箱倒挡齿轮和犁刀驱动齿轮的啮合精度。

表2-1 加工表面分析