机械制造技术课程设计-内齿轮机械加工工艺规程及夹具设计.docx

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1、设计说明书题目：齿轮工艺规程及夹具设计本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。齿轮加工工艺规程及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以

2、后设计中注意改进。关键i司：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessingholejigdes

3、ignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheproce

4、ssingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitclampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,likelocatesthe

5、part,clampsthepart,guidesthepart,toclampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswellasotherparts;Positionerrorwhichcalculatesthejiglocateswhenproduces,analyzesthejigstructuretherationalityandthedeficiency,andwilldesigninlaterpaysattentiontotheimprovement.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecutti

6、ngspecifications,clamp,thelocalization,theerror目录ABSTRCT3序言1一零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析2二.工艺规程设计32.1 确定毛坯的制造形式32.2 基面的选择32.3 制定工艺路线42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定52.5 确定切削用量及基本工时6三车夹具设计103.1 问题提出103.2 定位基准的选择103.3 定位的基本原理113.4 夹紧方案的设计123.5 夹紧装置的设计123.6 切削力和夹紧力的计算133.7 定位误差分析133.8 夹具设计及简要操作说明14总结15致谢17参考文献

7、18序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。齿轮的加工工艺规程及其夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并

8、设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。-零件的分析1.1 零件的作用齿轮的作用：定位，支撑的作用。1.2 零件的工艺分析齿轮有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1：以右端面和外圆为基准的加工面，这组加工面主要是粗精车左端面，车内孔。2：以内孔和端面为基准的加工面，这组加工面主要是其他端面及孔的加工。-.工艺规程设计2.1 确定毛坯的

9、制造形式HT200的可铸性好，因此可用铸造的方法因为是成批生产,采用模铸的方法生产铸件毛坯，既可以提高生产率，又可以提高精度而且加工余量小等优点。2.2 基面的选择粗基准选择应当满足以下要求：(1)粗基准的选择应以加工表面为粗基准。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

10、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。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取右端面和外圆作为定位基准，。精基准的选择应满足以下原则：(1) “基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引

11、起的误差。(2) “基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。(3) “自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。(4)“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。(5)所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以已经加工好的外圆和左端面为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换

12、算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。制定以下工艺方案:1铸造铸造2处理时效处理3下粗车左端面4车粗车右端面5乍粗车外圆6军粗车内孔7车半精车左端面8车半精车右端面9车半精车外圆10车半精车内孔11车车内齿12检验检验13入库入库2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。1、不加工

13、表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、齿轮的端面由于齿轮端面要与其他接触面接触，查相关资料知余量留4m比较合适。3、齿轮的孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为4mm2.5 确定切削用量及基本工时工序：车右端面1）切削深度单边余量为Z=2mm2）进给量根据机械加工工艺手册取f=0.8mmr3）计算切削速度其中：C=342,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2修正系数（见切削手册表1.28,即AMV=I44K=O8，L=I.04，ftrv=0.81,&队=0.97。所以342vr=-1.440.8

14、1.040.810.97=89mminC6Oo22.2o,5X0.835，4）确定机床主轴转速100Ovr1000x89f.n三=-=753rmndwx34.5与753rmin相近的机床转速为750rmin0现选取1=750rmino所以实际切削速度咤=四EoX750=94mmin100010005)切削工时，m=*2i；其中l=25mm;Z1=4mm;I2=Omm;nWtm1+/+/29=!-i=x2=0.966(min)nw7500.8工序：车外圆D切削深度2）进给量单边余量为Z=0.5mm根据机械加工工艺手册取f=0.2mmrC3）计算切削速度vc=-kv其中：Cr=342,Xv=0.15,yv=0.35,m=0.2oAMV=I.44,ksv=0.8,L=I.04,jtrv=0.81,l,=0.97o所以342V,=1.440.81.040.810.97=92mmin60020.3,5O.l354)确定机床主轴转速100Ov,.1000x92-Uz.ns=-=545rmndw50与545rmin相近的机床转速为575rmin0现选取Mh=600rmi11o所以实际切削速度=92.6/7 / min_7ulns_50575Vf-W0010005）切削工时，按工艺手册表6.2-1。tffj=*i；其中l=25mm;Z1=4mm;