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1、陕西航空职业技术学院毕业设计说明书离合器齿轮加工工艺及夹具设计专 业:机械设计与制造班 级 ： 09231 班年月日陕西航空职业技术学院21专业：机械设计与制造 班级：09231班 姓名：倪红 学号: 设计题目： 离合器齿轮加工工艺及夹具设计生产纲领： 6000件/年课程设计内容：1.零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工工艺过程卡片1套4.机械加工工序卡1套5.夹具装配图及部分零件图2-4张6.说明书1份指导教师：年月日附零件图：批量中批-nUM詈1816/TaFp/模数m2.5mm齿数250蛮位系数X+1 a4精度等级7-7-6HKGB10095-88齿圈径向揽动金叢Ft0036mm公崔线任
2、度变动公差O.O2Smni慷形公翠ff0,011mm齿向公差%O.OI2mni公袪线长度及极限偏巻W44.朽6运除m跨齿数n6材料+5热处理齿面 HRC45-50鼎.丄N技术要求2个槽铳后两侧保留的轮齿部分不得有锐角出现a车床离合齿轮誓件图40目录序 言 6一、零件的工艺分析 6（一）零件的作用 6（二）零件的工艺分析 6二、工艺规程设计 7（一） 确定毛坯的制造形式 7（二） 基面的选择 7（二）确定工艺路线 7（三）确定切削用量及基本工时 10三、夹具设计 233.1 夹具的定位方案 233.2 夹紧机构 233.3 误差分析 233.4 夹紧力的计算 25四、总结 26五、参考文献 28
3、机械加工工艺过程综合卡片 29附件图纸序言机械制造工艺学的毕业设计是在我们学完了机械专业所有的基础课程和专业 课程之后进行的。这是我们对所学知识一次深入的综合复习与应用，也是对我们 在大学所学知识的一次综合考察，因此我们要充分重视这次毕业设计实践。就我个人而言，我希望通过这次机械工艺设计实践更深得巩固所学知识，将理 论与实践结合起来，从实际运用中提升自己的分析问题和解决问题的能力，进一 步提高计算、制图能力，能比较熟练地查阅和使用各种技术资料等，并养成严谨 的工作作风和独立的工作能力，为将来从事的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计中尚存在很多不足的地方，希望各位老师给予指导。一、零件的工艺
4、分析（一）零件的作用题目所给定的零件是车床主轴上的离合齿轮，是齿轮离合器的一部分，该离 合齿轮是一个外齿轮，它与花键轴套在一起，通过右端的两个与轮齿相对应的槽 与拔叉相配合，然后和内齿轮啮合组成齿轮副，从而传递动力；有时还可以利用 脱开的外齿轮兼作齿轮传动用，且与不同齿数齿轮啮合，可以得到不同的传动比， 从而改变机器运行的转速，实现变速或换挡功能。（二）零件的工艺分析 从零件图上可以看出，该零件的结构比较复杂，加工表面比较多，且轮齿的 加工精度比较高。其主要加工表面可以分为三个部分：一、主要加工表面的尺寸：1）以外圆柱齿轮为中心的一组加工面。这一组加工表面包括：m=2.5mm、z=55、B=5
5、6 0 mm的圆柱齿轮及两端-0.2IX12的倒角，机15。0.4外圆，128 00.4 mm外圆和宽22J0.2mm的槽。2）以花键孔为中心的一组加工面。这一组加工面包括：花键孔及其倒角， 102 + 0.4 mm的孔，110 mm孔和 96 mm。3）左、右端面。这一组加工表面主要是右表面2X38 J0.2 mm的槽面。二、 以上加工表面的主要技术要求：（】）齿轮三个公差组精度等级为7-6-6，轮齿表面粗糙度为r 0.8，齿面要a求淬硬到HRC4550,并且齿面与孔中心轴线要保证同轴度0.015mm，齿轮倒角1X 12。（2）花键孔，内径定心，要有10个等分的花键齿，并保证齿侧壁粗糙度为R
6、 1.6。 z（3）右端宽2X38齐 mm、深14mm的槽，与齿轮有相对位置精度要求。（4）中间拔叉槽宽22 J0.2 mm,深9mm,侧壁粗糙度为R 3.2。z（5）除两端面的粗糙度为R 12.5，其余表面粗糙度为R 6.3。zz由以上分析可知。对于这三组加工表面来讲,可以先选择其中一组加工 表面进行加工,然后以加工过的表面为基准,加工其他两组表面,并保证它 们之间的相互位置。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式 由生产计划可知,该零件为成批生产。零件材料为 45 钢,由于零件本身的作用,考虑到其在运行过程中会经常 的正、反向行驶,并经常“离”、“合”,故零件在工作过程中经常承受交变及
7、冲击性载荷,齿轮面也应该有较强的硬度,因此应该选用锻件,以便金属纤 维不被切断,保证零件的工作可靠性。由于零件为大批生产,而且零件的尺 寸不大,可以采用模锻成型,从而提高生产率,保证加工精度。（二）基面的选择定位基准的选择是拟定零件加工路线的、确定法加工方案前的重要工作。 基准选择的合理、可靠,直接影响到加工质量和生产效率。对于保证零件的 尺寸精度和位置精度有着决定性的作用,同时可以使生产率得以提高。反之, 就会出现各种问题,更有甚者还会造成大批废品零件,使生产无法正常进行。 我们在选择基准的时候通常考虑下面几个问题：1）以哪一个表面作为精基面或统一基准,可以保证加工精度和高的生产效 率；2）
8、为加工精基面或统一基准,应采用哪一个表面作为粗基准；3）是否有特殊表面需要采用统一基准以外的精基面。在选择基准的时候,应尽量做到设计基准与定位基准重合。对于离合齿轮这 样的盘套类零件,根据该零件的工作特点和加工要求,选择定位面基准如下： 粗基面：以外圆和一个端面作为粗基面,镗、拉内孔。精基面：齿轮基圆的基准是内孔82+0.035 mm的内圆表面，所以精基准为内孔82 +0.035 mm 的内圆表面,选择花键孔和一个端面作为精基面,加工齿轮,0115 o mm， 128 0 mm外圆和宽22 + 02 mm的槽以花键孔和右端面作为定-0.4- 0.40位基面；加工 2X38 0+0.2 mm 的
9、槽面以花键孔和左端面作为主要定位基面。（二）确定工艺路线制定工艺路线是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合 理的保证。尤其在这种大批量生产纲领时，采用合理的工艺路线可以大大提高生 产率，使生产成本降低，并获得可观的经济效益。一、加工方法的确定零件各表面加工方法的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度 要求，然后需要考虑生产率和经济性方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求综合考 虑。该工件毛坯经模锻成型，孑已铸出。其各表面加工方法如下：左、右端面：粗车各外圆表面和宽22 0J 0.2mm 的槽：粗车半精车010
10、2 + 0.4 mm 等内孔：0粗镗半精镗齿轮：滚齿剃齿珩齿花键槽：粗镗半精镗拉键槽校正J0.22X38 0mm 的槽：粗铣半精铣二、零件各表面加工顺序的确定10。 加工阶段的划分 为了达到规定的技术要求，该离合齿轮的加工可以分 为上个加工阶段1) 粗加工阶段 车外圆、端面，镗内孔、花键孔；2) 半精加工阶段 以拉出的花键孔为主要精基准，精车外圆，滚齿、铣 2X 38 J0.2 mm的槽和剃齿；3) 精加工阶段 校正花键孔，并以校正好的花键孔为精基准，珩齿。10。 加工顺序的安排1) 机械加工顺序的安排 根据机械加工顺序安排时应遵循的原则，考虑 到该工件的具体特点，先安排外圆、端面、内孔的加工
11、。由于花键孔是 后面各表面加工的主要精基准，所以接着安排花键孔的拉削。花键孔加 工好以后，以花键孔为精基准，精车外圆，铣铣 2X38 0J0.2 mm 的槽和 剃齿，然后安排花键孔的校正，珩齿。2) 热处理的安排 由于毛坯为模锻件，在机械加工之前应进行真货处理， 消除锻造应力，境地硬度，改善切削性能。在粗加工之后，安排第二次 热处理调质处理，提高零件的综合力学性能，最后根据零件的技术 要求，对轮齿表面进行淬火处理，以得到较高的表面硬度，提高其耐磨 性。3) 辅助工序的安排 检验工序：在热处理之后安排中间检验工序，最后安 排终检工序，还有安排钳工去毛刺，安排清晰工序，最后还要将零件油 封，库存。
12、10。 工序的组合 根据零件的生产规模以及零件的结构特点还有加工方法，为了尽可能减少安 装次数，在一次加工中安排多面加工，以保证高的表面相互位置精度，考虑使用 通用机床夹具，并采用工序集中的原则来组合工序。10。 工艺路线的确定1) 锻造毛坯2) 正火3)粗车左端面，外圆，22 + 0.2mm的槽，粗镗Q 82 mm孑L ,半精镗82彳0.035 mm孔，粗镗102mm孔，半精镗102彳0.4 mm孔，倒角；4) 粗车右端面，外圆，粗镗、半精镗96mm 孔,粗镗、半精镗110mm孔， 倒角；5) 粗镗82mm孑L,半精镗82扌0.035 mm孑L；粗镗102mm孑L,半精镗102扌0.4 mm
13、孑L,倒角；6) 半精车130 20 25 mm, 128?0 4 mm, 115 0_0 4 mm 外圆，22 +02 mm 的槽；7) 外圆倒角；8) 拉花键孔9) 滚齿10) 粗铳、半精铳右端2X38 + 0.2 mm的槽011) 钳工去毛刺12) 剃齿13) 轮齿表面高频淬火 4550HRC14) 校正花键孔15) 清洗16) 检验17) 油封、库存。 以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。10 。 工序确定 零件机械加工工艺路线拟定后还需要对每一工序进行设计。其主要内容包 括：确定每一工步的加工余量、计算各工序的工序尺寸及公差、选择各工序所选 用的机床及工艺装备、确定切削余量、计
14、算工时定额。(1)加工余量的确定 机械加工余量对工艺过程有一定的影响,余量不够,不能保证零件的加工精度, 余量过大,不但增加机械加工劳动量,而且增加了材料、刀具、能源的消耗,从 而增加了成本,所以必须合理地安排加工余量。根据零件毛坯条件：材料为 45 钢,生产类型为成批生产,采用在锻模上得到 模锻毛坯。本设计采用查表修正法和经验估值法相结合确定各加工表面的机械加 工余量、工序尺寸和毛坯尺寸。1) 轴向长度方向加工余量该零件的端面我们只用到了粗车，查表余量为2mm,所以毛坯长度108+2X 2=112。2) 外圆表面加工余量由于左端外圆比右端外圆直径只小2mm,所以根据大端外圆表面加工余量按130外圆查表得：精车130 ?0 25，Z=1.8, 2Z=3.6；粗车 Z=2.5, 2Z=5.0加工方法基本尺寸余量公差半精车0 1301.8-0.25粗车0131.82.7-0.633）内孔表面加工余量工件内孔为阶梯孔，其中花键孔的精
