《中间轴齿轮的加工工艺及及车床夹具设计毕业设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中间轴齿轮的加工工艺及及车床夹具设计毕业设计.doc（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业设计说明书 第4页 2012届毕业设计（论文） 中间轴齿轮的加工工艺及及车床夹具设计 系 、 部： 机 械 工 程 学 院 学生姓名： 刘 伟 指导教师： 隆 文 革 职 称： 副教授 专 业： 机 械 制 造 与 自 动 化 班 级： 机 制 0901 班 学 号： 09200230117号 2012年 5 月摘 要在机械设计中，采用各种机械加工方法将毛坯加工成零件，再将这些零件装配成机器。其中使各种材料、半成品成为产品的方法和过程，则称为工艺。本次毕业设计的课题是中间轴齿轮加工工艺，主要内容如下：首先，进行零件的分析，主要是零件作用的分析和工艺分析。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的
2、制造形式和尺寸的确定。第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。通过以上的概述，整个设计基本完成。目 录1.设计任务42.零件图分析5 2.1、零件的功用5 2.2、零件功用分析53.确定毛坯6 3.1、确定毛坯制造
3、方法6 3.2、确定总余量6 3.3、绘制毛坯图74.制定零件工艺规程8 4.1、选择表面加工方法8 4.2、选择定位基准12 4.3、拟定零件加工工艺路线12 4.4、选择各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具13 4.5、填写工艺过程卡片16 4.6、机械加工工序设计17 4.7、机械加工工序设计（续）215.夹具设计30 5.1、功能分析与夹具总体结构设计30 5.2、夹具设计计算30 5.3、夹具制造与操作说明326.小结33参考文献34致谢351、 设计任务设计中间轴齿轮零件（图1）机械加工工艺规程及某一重要工序的夹具。年产5000件图S0-1 中间轴齿轮2.零件图分析 2.1、零件
4、的功用本零件为拖拉机变速箱中倒速中间轴齿轮，其功用是传递动力和改变输出轴运动方向。 2.2、零件工艺分析本零件为回转体零件，其最主要加工面是62H7孔和齿面，且两者有较高的同轴度要求，是加工工艺需要重点考虑的问题。其次两轮毂端面由于装配要求，对62H7孔有端面跳动要求。最后，两齿圈端面在滚齿时要作为定位基准使用，故对62H7孔也有端面跳动要求。这些在安排加工工艺时也需给予注意。3 确定毛坯 3.1、确定毛坯制造方法本零件的主要功用是传递动力，其工作时需承受较大的冲击载荷，要求有较高的强度和韧性，故毛坯应选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断。又由于年产量为5000件，达到了批量生产的水平，且零件形
5、状较简单，尺寸也不大，故应采用模锻。 3.2、确定总余量由表S-1确定直径上总余量为6mm，高度（轴向）方向上总余量为5mm。 3.3、绘制毛坯图（图2）图2 中间轴齿轮毛坯图4、制定零件工艺规程 4.1、选择表面加工方法1） 62H7孔 参考表S-7考虑： 生产批量较大，应采用高效加工方法； 零件热处理会引起较大变形，为保证62H7孔的精度及齿面对62H7孔的同轴度，热处理后需对该孔再进加工。故确定热前采用扩孔拉孔的加工方法，热后采用磨孔方法。 2） 齿面 根据精度8-7-7的要求，并考虑生产批量较大，故采用滚齿剃齿的加工方法（表S-3）。 3）大小端面 采用粗车半精车精车加工方法（参考表S
6、4）。 4） 环槽 采用车削方法。 4.2、选择定位基准1）精基准选择 齿轮的设计基准是62H7孔，根据基准重合原则，并同时考虑统一精基准原则，选62H7孔作为主要定位精基准。考虑定位稳定可靠，选一大端面作为第二定位精基准。在磨孔工序中，为保证齿面与孔的同轴度，选齿面作为定位基准。在加工 环槽工序中，为装夹方便，选外圆表面作为定位基准。2） 粗基准选择 重要考虑装夹方便、可靠，选一大端面和外圆作为定位粗基准。 4.3、拟定零件加工工艺路线 方案1： 1）扩孔（立式钻床，气动三爪卡盘）；2）粗车外圆，粗车一端大、小端面，一端内孔倒角（多刀半自动车床，气动可胀心轴）；3）半精车外圆，粗车另一端大、
7、小端面，另一端内孔倒角（多刀半自动车床，气动可胀心轴）； 4）拉孔（卧式拉床，拉孔夹具）；5）精车外圆，精车一端大、小端面，一端外圆倒角（普通车床，气动可胀心轴）；6）精车另一端大、小端面，另一端外圆倒角（普通车床，气动可胀心轴）；7）车槽（普通车床，气动三爪卡盘）；8）中间检验；9）滚齿（滚齿机，滚齿夹具）；10）一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；11）另一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；12）剃齿（剃齿机，剃齿心轴）；13）检验；14）热处理；15）磨孔（内圆磨床，节圆卡盘）；16）最终检验。 方案2： 1）粗车一端大、小端面，粗车、半精车内孔，一端内孔倒角（普通车床，三爪卡盘）；2）粗车
8、、半精车外圆，粗车另一端大、小端面，另一端外圆、内孔倒角（普通车床，三爪卡盘）；3）精车内孔，车槽，精车另一端大、小端面，另一端外圆倒角（普通车床，三爪卡盘）；4）精车外圆，精车一端大、小端面（普通车床，可胀心轴）； 5）中间检验；6）滚齿（滚齿机，滚齿夹具）；7）一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；8）另一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；9）剃齿（剃齿机，剃齿心轴）；10）检验；11）热处理；12）磨孔（内圆磨床，节圆卡盘）；13）最终检验。方案比较：方案2工序相对集中，便于管理，且由于采用普通机床，较少使用专用夹具，易于实现。方案1则采用工序分散原则，各工序工作相对简单。考虑到该零件生产批量
9、较大，工序分散可简化调整工作，易于保证加工质量，且采用气动夹具，可提高加工效率，故采用方案1较好。4.4 选择各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具（表S5，表S6）4.5 填写工艺过程卡片工艺过程卡片4.6、机械加工工序设计工序021）刀具安装 由于采用多刀半自动车床，可在纵向刀架上安装一把左偏刀（用于车削外圆）和一把45弯头刀（用于车倒角）；可在横刀架上安装两把45弯头刀（用于车削大、小端面）。加工时两刀架同时运动，以减少加工时间（图S0-3）。图S0-3 工序02排刀图2） 走刀长度与走刀次数 以外圆车削为例，若采用75偏刀，则由表151可确定走刀长度为251228mm；一次走刀可以完成
10、切削（考虑到模角及飞边的影响，最大切深为34mm）。3） 切削用量选择 首先确定背吃刀量：考虑到毛坯为模锻件，尺寸一致性较好，且留出半精车和精车余量后（直径留3 mm），加工余量不是很大，一次切削可以完成。取：aP =（140133）/2 - 12.5tan（7） 3mm；考虑毛坯误差，取：aP = 4 mm； 确定进给量：参考表S-7，有：f 0.6 mm/ r； 最后确定切削速度：参考表S-8，有：v = 1.5m/s，n = 212r/min。4）工时计算 计算基本时间：tm = 28 /（2120.6）= 0.22min（参考式S3）； 考虑多刀半自动车床加工特点（多刀加工，基本时间较
11、短，每次更换刀具后均需进行调整，即调整时间所占比重较大等），不能简单用基本时间乘系数的方法确定工时。可根据实际情况加以确定：TS = 2.5min。该工序的工序卡片见表。机械制造与自动化 机械加工工艺卡片工序名称粗 车工序号02零件名称中间轴齿轮零件图号45-1082零件重量同时加工零件数1 材料 毛坯牌号硬度型式重量 20CrHRc58-64模锻件设备夹具辅助工具名称型号气动可胀心轴纵向刀架横向刀架多刀半自动车床C7620工序号 工 步 内 容刀 具量具 走 刀 长 度 m m走刀次数背吃刀量 mm进给量mm/r主轴转数r/mm切削速度m/s工时min12粗车外圆,保证尺寸140倒角3粗车大、小，保证23.50.3和尺寸100.2左偏刀弯头刀弯头刀游标卡尺0-200游标卡尺0-200302511320.60.62122121.51.5设计者吴苗苗指导老师隆文革共 4 页第1 页4.7、机械加工工序设计（续） 工序061）刀具安装 由于在普通车床上加工，尽量减少刀具更换次数，可采用一把45弯头刀（用于车削大、小端面）和一把75左偏刀（用于倒角），见图S0-4。图S0-4 工序06刀具安装示意图 2）走
