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1、重庆航天职业技术学院重庆航天职业技术学院锥齿轮加工工艺和夹具设计专 业 班 级 学 号_ _姓 名_ _ _ 指导教师 起止日期 机电工程系制目 录中文摘要- 4 -英文摘要- 5 -一、加工工艺规程设计- 6 -（一）零件的分析- 6 -1 零件的作用- 6 -2 零件的工艺分析- 6 -（二）锥齿轮加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施- 7 -（三）锥齿轮加工定位基准的选择- 7 -1 粗基准的选择- 7 -2 精基准的选择- 7 -（四）锥齿轮加工主要工序安排- 8 -（五）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定- 10 -（六）选择加工设备及刀、量具- 11 -（七）确定切削
2、用量及基本工时（机动时间）- 11 -二、钻34孔夹具设计- 21 -（一）研究原始质料- 21 -（二）定位、夹紧方案的选择- 23 -（三）切削力及夹紧力的计算- 23 -（四）误差分析与计算- 26 -（五）钻套、衬套、钻模板设计与选用- 27 -（六）确定夹具体结构和总体结构- 29 -（七）夹具设计及操作的简要说明- 31 -结 论- 32 -参考文献- 33 -致 谢- 35 - 3 -中文摘要本设计是基于锥齿轮零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。锥齿轮零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并
3、将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词 锥齿轮类零件，加工工艺，专用夹具，设计全套图纸，加153893706英文摘要The design of special fixture processing procedure of bevel gear parts and process design based on. Th
4、e main processing surface of bevel gear parts of the outer circle and holes. In general, ensure the machining accuracy of plane than to guarantee the accuracy of the processing easily. Therefore, the design follows the principle of the surface after the first hole. And the hole and the plane process
5、ing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy of hole processing. The main processing processes arrangements after the first series of supporting hole positioning and processing the top plane, in addition to the follow-up processes are individual processes w
6、ith the top plane positioning technology and other processing Kong and plane. Use special fixture fixture, clamping means more choice of manual clamping, clamping reliable, agencies can not self-locking. Therefore, the production efficiency is high. Suitable for large batch, on the processing line.
7、Can meet the design requirements.Key words：bevel gear parts, processing, special fixture, designIV重庆航天职业技术学院一、加工工艺规程设计（一）零件的分析1 零件的作用题目给出的零件是锥齿轮。锥齿轮的主要作用是传动连接作用，保证各轴各挡轴能正常运行，并保证部件与其他部分正确安装。因此锥齿轮零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图1 锥齿轮2 零件的工艺分析由锥齿轮零件图可知。锥齿轮是一个轴类零件，它的外表面上有2个平面需要进行加工。此外各表面上还需
8、加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：56、88.035外圆面的加工；，其中表面粗糙度要求为。（2）以34孔为主要加工表面的孔。这一组加工表面包括：34孔为主要加工表面的孔，粗糙度为。（二）锥齿轮加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该锥齿轮零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于锥齿轮来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加
9、工过程中的主要考虑因素。锥齿轮孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。（三）锥齿轮加工定位基准的选择1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承的加工余量均匀；（2）保证装入锥齿轮的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以锥齿轮的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基
10、准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。2 精基准的选择从保证锥齿轮孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证锥齿轮在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从锥齿轮零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是锥齿轮的装配基准，但因为它与锥齿轮的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。
11、（四）锥齿轮加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。锥齿轮加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到锥齿轮加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。对于锥齿轮，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔
12、用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程，现将锥齿轮加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10锻造锻造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30铣粗铣56端面40铣精铣56端面50钻扩铰钻扩铰34H7孔，并倒角 60车粗车、精车56外圆、88.035外圆（左侧），粗车各外圆台阶及倒角70车掉头装夹，粗车
13、、精车、88.035外圆（右侧），粗车各外圆台阶及倒角80铣齿铣齿机铣齿90钳去毛刺，清洗100终检终检入库工艺路线二：10锻造锻造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30车粗车56端面40车精车56端面50钻扩铰钻扩铰34H7孔，并倒角 60车粗车、精车56外圆、88.035外圆（左侧），粗车各外圆台阶及倒角70车掉头装夹，粗车、精车、88.035外圆（右侧），粗车各外圆台阶及倒角80铣齿铣齿机铣齿90钳去毛刺，清洗100终检终检入库根据以上分析过程，现将锥齿轮加工工艺路线确定如下：以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，从提高效率
14、和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。综合选择方案一：10锻造锻造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30铣粗铣56端面40铣精铣56端面50钻扩铰钻扩铰34H7孔，并倒角 60车粗车、精车56外圆、88.035外圆（左侧），粗车各外圆台阶及倒角70车掉头装夹，粗车、精车、88.035外圆（右侧），粗车各外圆台阶及倒角80铣齿铣齿机铣齿90钳去毛刺，清洗100终检终检入库根据以上分析过程，现将锥齿轮加工工艺路线确定如下：工艺路线一：（五）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1)毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为45、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择铸造成型。(2)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的铸造造型，查取机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，“锥齿轮”零件材料采用灰铸铁制造。材料为45，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（2）面的加工余量。根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表2.2.23。其余量
