機械制造技術(shù)課程設(shè)計傳動齒輪加工工藝及加工齒坯端面和外圓夾具設(shè)計【全套圖紙UG三維】

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1、提供各專業(yè)全套設(shè)計機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書題目：傳動齒輪機械加工工藝過程設(shè)計及加工齒坯端面和外圓夾具設(shè)計 系 名： 機械工程系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 2014年9月 11 日設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：傳動齒輪零件批量生產(chǎn)機械加工工藝過程設(shè)計及 車齒坯端面及外圓 設(shè)計內(nèi)容與要求：1制定 傳動齒輪 零件機械加工工藝規(guī)程，編制機械加工工藝過程卡片，選擇所用機床、夾具、刀具、量具、輔具；2對所制定的工藝進行必要的分析論證和計算；3確定毛坯制造方法及主要表面的總余量；4確定主要工序的工序尺寸、公差和技術(shù)要求；5對兩道工序進行工序設(shè)計，編制機械加工工序卡片，畫出

2、的工序簡圖，選擇切削用量，計算時間定額；6設(shè)計 車齒坯端面及外圓 ，繪制夾具裝配圖，進行必要的計算（如夾具元件結(jié)構(gòu)尺寸計算，切削力、夾緊力、定位誤差、導(dǎo)向誤差計算等）；7對同學(xué)的設(shè)計進行校對；8編寫設(shè)計說明書。車間設(shè)備：普通車床C6125;數(shù)控車床CK6125，CK6132立式銑床X51K，X52K；設(shè)計小組：組長： 成員： 指導(dǎo)教師簽字 年月 日成績：工作態(tài)度（滿分20）設(shè)計質(zhì)量（滿分60）答辯（滿分10）校對質(zhì)量（滿分10）總評摘 要本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。傳動齒輪加工工藝規(guī)程及其鉆孔的夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序

3、設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。關(guān)鍵詞：傳動齒輪；加工工藝過程；公差與配合與測量；工藝設(shè)計；目 錄第一章 零件的工藝分析1 1.1 零件圖11.2 零件的作用及工藝分析21.2.1 零件的作用2 1

4、.2.2 工藝分析2 1.3 零件毛坯與生產(chǎn)綱領(lǐng)2 1.3.1 確定毛坯2 1.4 零件各加工表面及技術(shù)要求(查公差與配合表) 2第二章 制定零件工藝規(guī)程 32.1 擬定機械加工工藝路線32.2 確定切削用量及基本工時3第三章 夾具設(shè)計 7 3.1 夾具設(shè)計任務(wù)7 3.2 定位基準的選擇7 3.3 定位元件及夾緊元件的確定7 3.4 切削力的計算 73.5 夾緊力的計算 73.6 定位誤差分析83.7 定位誤差分析8第四章 組內(nèi)校對 10 總結(jié)11參考文獻12 附錄 131天津大學(xué)仁愛學(xué)院機械工程系2011級機械制造課程設(shè)計第一章 零件的工藝分析1.1 零件圖圖1-1 零件二維圖圖1-2 零件

5、三維圖1.2 零件的作用及工藝分析1.2.1 零件的作用設(shè)計做的零件是傳動齒輪，傳動齒輪是一個過渡聯(lián)接件，用于軸與其他部件的聯(lián)接，軸與32孔配合，并通過鍵槽傳遞扭矩， 8個13的孔用于部件的緊定。1.2.2 工藝分析 對于選擇粗基準而言遵循的主要原則： （1）選擇與精基準在尺寸上有關(guān)的不加工平面作為粗基準 （2）余量均勻原則 對于選擇精基準而言遵循的主要原則 （1）基準重合原則，設(shè)計基準應(yīng)與定位基準相重合以減小基準不重合誤差。 （2）基準統(tǒng)一原則，在加工過程中要避免由于基準轉(zhuǎn)換所造成的誤差。1.3 零件毛坯與生產(chǎn)綱領(lǐng)：1.3.1 確定毛坯由傳動齒輪零件圖得知，其材料為20CrMnTi。該材料具

6、有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減震性，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。1.4 零件各加工表面及技術(shù)要求(查公差與配合表)：表1-1 零件個加工表面及技術(shù)要求序號加工表面基本尺寸（mm）公差等級（mm）尺寸公差（mm）位置公差（mm）表面粗糙度（）1105外圓面105 IT100-0.13.2246外圓面46未注公差12.5332內(nèi)孔32IT8+0.02500.85左右兩端面32未注公差0.021.66105外圓兩側(cè)面20未注公差0.021.678-13孔13未注公差12.58鍵槽35.3IT12+0.203.2第二章 制定零件工藝規(guī)程2.1 擬定機械加工工藝路線: 在合理安排機械加工順序是

7、應(yīng)遵循四條原則：（1），基面先行；（2），先主后次；（3），先粗后精；（4），先面后孔。根據(jù)各加工表面的加工精度和表面粗糙度，參考機械加工工藝手冊（考慮加工經(jīng)濟精度的加工方案選擇表），得到各表面的加工方案，根據(jù)加工順序的安排原則，制定如下加工方案：表2-1 機械加工工藝路線工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備01粗車1）粗車46外圓面，105外圓面2）粗車右端面及105外圓右側(cè)面3）掉頭，粗車左端面及105外圓左側(cè)面車床02半精車1） 車105外圓面2） 車右端面及105外圓右側(cè)面3）掉頭，車左端面及105外圓左側(cè)面車床03精車1）精車右端面及105外圓右側(cè)面2）掉頭，車左端面及105外圓左側(cè)面車床04

8、車32孔1） 粗車32孔2） 半精車32孔3） 精車32孔車床05鉆孔鉆813孔，成鉆床06滾齒滾齒滾齒機07插削鍵槽插削鍵槽插床08磨孔磨32孔，成磨床09去毛刺10檢驗2.2 確定切削用量及基本工時：工序3：粗車外圓面及端面（1）、車削寬度的選擇查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表3.127可知：粗車：38 這里取3（2）、車削進給量的選擇查機械制造工藝設(shè)計手冊表328 329可知：0.10.3 這里取0.2 1（3）、車削速度的選擇查機械制造工藝設(shè)計手冊表330可知：V = 0.40.6 m/s 這時取0.5m/s = 30m/min 查機械制造工藝設(shè)計實用手冊表1151 取 由于是粗車，故整個

9、車刀不必過整個工件 查機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)表1.415 可知： 所以，查機械制造工藝設(shè)計手冊表325有 ：式中：所以， 半精車外圓面和各端面（1）、車削寬度的選擇查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表3.127有半精車 這里?。?）、車削給量的選擇查機械制造工藝設(shè)計手冊表328有 （3）、車削深度的選擇查機械制造工藝設(shè)計手冊表329有 （4）、車削速度的選擇 查機械制造工藝設(shè)計手冊表330有 所以：（5） 計算切削時間 查機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)表1.415 可知： 所以，（6） 計算車削力查機械制造工藝設(shè)計手冊表325有 ：式中： 所以， 第三章 夾具設(shè)計3.1 夾具設(shè)計任務(wù)：

10、由于生產(chǎn)類型中等批量生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計專用夾具。本次設(shè)計主要是車齒坯端面及外圓。3.2 定位基準的選擇：出于定位簡單和快速的考慮，選擇32孔作為定位基準面，用一個大的平面進行定位限制了2個自由度，選擇105端面孔作為定位基準面，用一個支承架進行定位，它限制了3個自由度，以46的端面做為定位基準面，用一個支撐架內(nèi)端面進行定位，限制1個自由度。所限制的自由度為6個，由于沒有1個自由度被重復(fù)限制，所以屬于完全定位。3.3 定位元件及夾緊元件的確定： 夾具采用拉桿定位，利用彈簧脹套和椎體的彈力固定傳動齒輪。支承架與夾具體連接，兩者利用內(nèi)六角螺栓來緊固夾緊。圓螺母

11、用于鎖緊拉桿和整體的夾具。內(nèi)六角螺栓為GB/T70.1-2000,圓螺母為GB/T810-1988。3.4 切削力的計算：根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計技術(shù)指導(dǎo)及參考資料可知：式中：所以， 3.5 夾緊力的計算：由課程設(shè)計黃皮書式中 沿螺旋軸向作用的夾緊力（N）； 作用在扳手上的力（N）； L作用力的力臂（mm）； 螺紋中徑（mm）； 螺紋升角； 螺紋副的當量摩擦角； 螺桿（或螺母）端部與工件（或壓板）之間的當量摩擦半徑； 螺桿（或螺母）端部與工件（或壓板）之間的當量摩擦角。查表得： =70N ,=140mm , =14.8 , = , = =7.78 , = 所以： 夾緊力足夠大。3.6 定位

12、誤差分析：本工序采用32孔和105端面為基準定位，因為粗精基準都是空的軸線，所以沒有定位誤差。3.7 夾具零件圖圖3-1 夾具二維圖圖3-2 夾具三維圖第四章 校對說明 在整個設(shè)計完成后，我對王照宇同學(xué)制定的工藝過程和工序卡，以及夾具設(shè)計裝配圖進行了校對。發(fā)現(xiàn)其中幾個問題 ：1.個別配合標注錯誤，需要查表進行改正。2.O型圈和保持架距離過遠?？偨Y(jié)通過近段時間的設(shè)計，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計方法和步驟，不僅是對所學(xué)知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了夾具設(shè)計的整個過程。在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學(xué)、

13、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計是在大學(xué)里最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計，也是最難的一次。在工件的加工工藝及工裝設(shè)計的時候，不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了傳動齒輪夾具的工藝分析與加工設(shè)計。本次課程設(shè)計過程中使我學(xué)到的知識，使我終生受益。由于個人能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。參考文獻1課程設(shè)計指導(dǎo)書及參考資料M. 天津大學(xué)，1998.2金屬切削手冊M. 上海：科學(xué)技術(shù)出版社，1982

14、.5.3鄒青.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程M. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.4李名望機床夾具選用簡明手冊M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.1.5現(xiàn)代機床夾具設(shè)計M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20096張世昌，李旦，高航機械制造技術(shù)基礎(chǔ)M北京：高等教育出版社，20077孟憲棟，劉彤安機床夾具圖冊M北京：機械工業(yè)出版社，1999.128張策.機械原理與機械設(shè)計（第二版）M.北京：機械工業(yè)出版社，2011.1.9曹巖，白瑜.機床夾具手冊與三維圖庫M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.3.10劉長青.機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)M.湖北；華中科技大學(xué)出版社，2007.10.附錄：1. 工藝過程卡2. 工序卡（2個工序）13