直齒圓柱高精度齒輪的插22鍵槽夾具設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程裝備含非標(biāo)8張CAD圖-獨(dú)家.zip

直齒圓柱高精度齒輪的插22鍵槽夾具設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程裝備含非標(biāo)8張CAD圖-獨(dú)家.zip,圓柱,高精度,齒輪,22,鍵槽,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,規(guī)程,裝備,非標(biāo),CAD,獨(dú)家 直齒圓柱高精度齒輪的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 摘要 夾具是零件加工中必不可少的裝置。夾具利用率高，經(jīng)濟(jì)性好，對(duì)功能組件的使用和數(shù)量少。隨著零件種類、外形及尺寸的種類越來(lái)越多，設(shè)計(jì)一套專用夾具非常有必要。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是直齒圓柱高精度齒輪的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)之初查閱相關(guān)數(shù)據(jù)及國(guó)內(nèi)外關(guān)于機(jī)床夾具的文獻(xiàn)，在分析零件圖的同時(shí)對(duì)零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行分析，明確粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇，確定零件的加工余量與毛坯的尺寸、從而確定零件的加工工藝過(guò)程、計(jì)算各工序的切削用量及工時(shí)。 結(jié)合任務(wù)書(shū)決定設(shè)計(jì)插削22JS9鍵槽專用夾具。本次夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：定位方案、定位元件的選擇與確定；夾緊方案、夾緊元件的選擇與確定；夾具體的設(shè)計(jì)與確定；切削力的計(jì)算；夾具定位誤差的分析等。最后，通過(guò)CAD繪圖零件完成零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖、夾具體圖的繪制。 本次設(shè)計(jì)的夾具其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷、生產(chǎn)率高，為實(shí)際的生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)。 關(guān)鍵詞：齒輪、加工工藝、插削、22JS9鍵槽、專用夾具 Abstract The fixture is an indispensable device in the processing of parts. The utility rate of the fixture is high, the economy is good, and the use and quantity of the functional components are few. As the types, shapes and sizes of parts are more and more, it is necessary to design a set of special fixture. The main content of this design is the processing technology and fixture design of high precision gear with straight tooth cylinder. At the beginning of design and consulting related data at home and abroad on the fixture of literature, structure and process of parts in parts of the analysis and analysis, clear coarse and fine reference base selection, determination of machining allowance and blank parts size, so as to determine the parts processing process, cutting parameters and the calculation of the process time the. In combination with the task book, a special fixture for the design of 22JS9 keyway is designed. The main contents of this fixture design include location scheme, selection and determination of positioning elements, clamping scheme and selection and determination of clamping elements, specific design and determination of clips, calculation of cutting force and analysis of fixture location errors. Finally, the drawing of the parts drawing, the blank drawing, the fixture assembly drawing and the specific drawing are completed through the CAD drawing parts. The fixture designed in this paper is simple in structure, convenient in operation and high in productivity, which provides a certain theoretical basis for actual production. Key words: gear, processing technology, cutting, 22JS9 keyway, special fixture 目 錄 摘要 I Abstract II 引言 1 1 零件分析 3 1.1 零件種類及結(jié)構(gòu)分析 3 1.2 零件主要技術(shù)要求分析 4 1.3 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 4 2 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 2.1 毛坯選擇 5 2.2 定位基準(zhǔn)選擇 5 2.2.1粗基準(zhǔn)選擇 5 2.2.2精基準(zhǔn)選擇 6 2.3 工藝路線擬定 6 2.4 工序順序安排 7 2.5 加工余量的確定 8 2.6 切削加工基本時(shí)間計(jì)算 9 3 插削22JS9鍵槽專用夾具設(shè)計(jì) 22 3.1 定位方案 22 3.1.1定位方案的確定 22 3.1.2定位元件的選擇 22 3.1.3分析計(jì)算定位誤差 22 3.2 夾緊方案 22 3.2.1夾緊方案的確定 22 3.2.2夾緊元件的選擇 23 3.2.3 估算切削力和夾緊力 23 3.3 對(duì)刀、導(dǎo)向元件 24 3.4 其他元件 24 3.5 夾具體 24 3.6 裝配圖 25 結(jié)論 27 致謝 28 參考文獻(xiàn) 29 II 引言 1、 機(jī)械加工工藝規(guī)程概述 機(jī)械加工工藝規(guī)程需要根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品加工流程跟加工辦法等等的其中的一個(gè)工藝文件，在生產(chǎn)條件都實(shí)現(xiàn)的情況下，工藝流程要合理，操作辦法也要合理，根據(jù)設(shè)定好的加工形式，這樣就可以將工藝文件寫出來(lái)，審批通過(guò)了之后就可以對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行生產(chǎn)。機(jī)械生產(chǎn)的流程按照下面這些內(nèi)容來(lái)進(jìn)行，生產(chǎn)工件流程，每個(gè)工序的詳細(xì)內(nèi)容，還有使用的機(jī)器，還有檢驗(yàn)工件的羨慕，檢驗(yàn)辦法等等。 2、機(jī)械加工藝規(guī)程的作用 （1）指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件 工藝流程按照工藝學(xué)原理還有工藝試驗(yàn)，定下來(lái)的時(shí)候是通過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證來(lái)進(jìn)行的，不僅是科技的結(jié)晶，也是生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。那么，它的技術(shù)就可以得到確保，產(chǎn)品也可以合格，它可以為企業(yè)指導(dǎo)生產(chǎn)。因?yàn)檫@種情況，生產(chǎn)的時(shí)候，要對(duì)工藝流程完全遵守，不然的話會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量變得更差，生產(chǎn)率也降低了很多，不然的話就會(huì)有不合格的產(chǎn)品出現(xiàn)。 （2）生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù) 制定生產(chǎn)計(jì)劃，投入之前，原材料跟毛坯的供應(yīng)，還有設(shè)計(jì)工藝裝備，生產(chǎn)，還有購(gòu)買，調(diào)整機(jī)器的載荷，編排工作計(jì)劃，組織工人，制定工時(shí)還有對(duì)成本進(jìn)行核算等等，這些都是工藝規(guī)程的最基礎(chǔ)的根據(jù)。 （3）新建和擴(kuò)建工廠的技術(shù)依據(jù) 新建設(shè)廠方和擴(kuò)大廠方的時(shí)候，不僅要機(jī)床，還要?jiǎng)e的機(jī)器，機(jī)器的數(shù)量還有機(jī)器的規(guī)格，這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)都是工藝規(guī)程，確定的時(shí)候是按照生產(chǎn)類型來(lái)進(jìn)行。不僅要考慮這些，還要注意先進(jìn)的工藝規(guī)程對(duì)它也起了不小的作用，對(duì)相同類型的產(chǎn)品生產(chǎn)的時(shí)候，對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行指導(dǎo)。 3、工藝規(guī)程制訂的原則 設(shè)定工藝流程的時(shí)候，要注意質(zhì)量更高，產(chǎn)量更高，成本更低，也就是說(shuō)加工產(chǎn)品的質(zhì)量要符合要求，這樣一來(lái)產(chǎn)品的利潤(rùn)就更高。在對(duì)工藝流程進(jìn)行制定的時(shí)候，要對(duì)下面幾點(diǎn)進(jìn)行考慮： （1）技術(shù)上的先進(jìn)性 對(duì)工藝流程進(jìn)行制定的時(shí)候，要對(duì)現(xiàn)在我們國(guó)家，還有國(guó)際上這個(gè)行業(yè)的現(xiàn)狀，還有發(fā)展方向進(jìn)行了解，實(shí)驗(yàn)一下工藝，要用先進(jìn)的工藝，用先進(jìn)的機(jī)器進(jìn)行來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)。 （2）經(jīng)濟(jì)上的合理性 生產(chǎn)條件設(shè)定好，加工零件的時(shí)候制定的預(yù)備方案有好多種。這個(gè)時(shí)候就要對(duì)這些方案進(jìn)行對(duì)比，不僅要對(duì)成本進(jìn)行核算，還要對(duì)效率進(jìn)行對(duì)比，這樣選擇比較合理的方案才可以。 （3）良好的勞動(dòng)條件及避免環(huán)境污染 對(duì)工藝流程進(jìn)行制定，要對(duì)工人操作時(shí)候的條件進(jìn)行改善，所以說(shuō)，制定工藝辦法的時(shí)候要盡可能使用自動(dòng)化裝置，這樣一來(lái)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度要降低很多。并且，這些制定的流程要滿足國(guó)家規(guī)定，不能污染環(huán)境。 29 1 零件分析 圖1-1 齒輪零件圖 1.1 零件種類及結(jié)構(gòu)分析 1、零件種類 本次設(shè)計(jì)的零件是齒輪，齒輪是用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩還有運(yùn)動(dòng)，它可以用來(lái)改變速度，用小輪將大輪帶動(dòng)，這樣一來(lái)速度就慢了，還能將轉(zhuǎn)動(dòng)的方向改變。此次零件的種類是典型的盤類零件。 2、結(jié)構(gòu)分析 （1）分度圓Ф220.5所在的表面及端面； （2）齒頂圓Ф227.5h11所在的表面及端面； （3）尺寸28所在是左右兩端面； （4）尺寸60d11所在是左右兩端面； （5）Ф110外圓所在的表面及端面； （6）Ф85H5內(nèi)孔所在的表面及端面； （7）22JS9鍵槽所在的表面及端面； （8）模數(shù)3.5，齒數(shù)63齒形所在的表面及端面。 1.2 零件主要技術(shù)要求分析 1、Ф227.5h11外圓所在的表面，其表面粗糙度公差為3.2um； 2、Ф220.5分度圓所在的齒形，其表面粗糙度公差為0.8um； 3、60d11所在是左右兩端面，其表面粗糙度公差為1.6um； 4、Ф85H5內(nèi)孔所在的表面，其表面粗糙度公差為1.6um； 5、其余未注表面粗糙度公差的表面。其加工要求為Rz50um，及Ra12.5um。 6、60d11所在左端面相對(duì)于“Ф85H5內(nèi)孔所在軸線”的直線度公差為0.020； 7、60d11所在右端面相對(duì)于“Ф85H5內(nèi)孔所在軸線”的直線度公差為0.014。 1.3 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 審查齒輪零件的工藝性分析零件圖可知，該齒輪形狀、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，通過(guò)鑄造毛坯可以得到基本形狀，減少了加工工序，又節(jié)約了材料。除了孔以外外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)車削和插削等車床的加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來(lái)。由此可以見(jiàn)，該零件的工藝性較好。 2 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 毛坯選擇 圖2-1 齒輪毛坯圖 機(jī)械加工中毛坯的種類很多，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等，同一種毛坯又有可能有不同的制造方法。最常用的毛坯是鑄件和鍛件。 選擇零件材料為40Cr。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)，故選擇模鍛毛坯。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-1齒輪毛坯圖。 2.2 定位基準(zhǔn)選擇 2.2.1粗基準(zhǔn)選擇 對(duì)于同時(shí)具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工面與加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為定位基準(zhǔn)。若工件上有多個(gè)不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求高的表面為粗基準(zhǔn)。如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡可能選擇光滑平整，無(wú)飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。粗基準(zhǔn)一般只在頭道工序中使用一次，應(yīng)該盡量避免重復(fù)使用。 因此，本零件將選擇零件Ф227.5h11外圓及端面作為粗基準(zhǔn)； 2.2.2精基準(zhǔn)選擇 1、要生產(chǎn)零件，一開(kāi)始要確保重要的面加工余量要運(yùn)城一些，那么粗基準(zhǔn)就是這個(gè)重要的面。 2、如果對(duì)重要的面加工余量的勻稱性沒(méi)有特別的要求，如果產(chǎn)品的每一個(gè)面都要生產(chǎn)，那么粗基準(zhǔn)要選擇加工余量最小的那個(gè)面。 3、選定的面是粗基準(zhǔn)的，它的表面一定要光滑，整齊，不能有任何的缺點(diǎn)，這樣一來(lái)在進(jìn)行定位的時(shí)候，準(zhǔn)確性高，可靠性也好。 4、大小一樣的這個(gè)方向上，粗基準(zhǔn)只能用一次，不然的話在進(jìn)行定位的時(shí)候偏差就非常大了，不過(guò)，加工的產(chǎn)品精密度很高的時(shí)候，不管是鑄造件還是鍛造件，對(duì)于毛坯的要求都是很高的，不過(guò)在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，精度的要求沒(méi)有多高，不管是哪一個(gè)粗基準(zhǔn)都是可以來(lái)回用。 因此，本零件將選擇零件Ф85H5圓柱孔及端面作為精基準(zhǔn)； 2.3 工藝路線擬定 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，選擇零件的工藝路線方案如下： 工序1、模鍛； 工序2、熱處理； 工序3、粗車Ф227.5h11右端面及外圓，Ф85H5內(nèi)孔； 工序4、粗車Ф110左端面，Ф227.5h11左端面； 工序5、半精車Ф227.5h11右端面及外圓，Ф85H5內(nèi)孔； 工序6、半精車Ф110左端面； 工序7、精車Ф227.5h11右端面，Ф85H5內(nèi)孔； 工序8、精車Ф110左端面； 工序9、插削22JS9鍵槽； 工序10、滾齒加工模數(shù)3.5，齒數(shù)63的齒形； 工序11、倒角； 工序12、清洗； 工序13、終檢； 工序14、入庫(kù)。 2.4 工序順序安排 1、基準(zhǔn)先行 零件加工一般多從精基準(zhǔn)的加工開(kāi)始，再以精基準(zhǔn)定位加工其它表面。因此，選作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在工藝過(guò)程起始工序先進(jìn)行加工，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。 2、先粗后精 精基準(zhǔn)加工好以后，整個(gè)零件的加工工序，應(yīng)是粗加工工序在前，相繼為半精加工、精加工及光整加工。按先粗后精的原則先加工精度要求較高的主要表面，即先粗加工再半精加工各主要表面，最后再進(jìn)行精加工和光整加工。在對(duì)重要表面精加工之前，有時(shí)需對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修整，以利于保證重要表面的加工精度。 3、先主后次 根據(jù)零件的功用和技術(shù)要求。先將零件的主要表面和次要表面分開(kāi)，然后先安排主要表面的加工，再把次要表面的加工工序插入其中。次要表面一般指鍵槽、螺孔、銷孔等表面。這些表面一般都與主要表面有一定的相對(duì)位置要求，應(yīng)以主要表面作為基準(zhǔn)進(jìn)行次要表面加工，所以次要表面的加工一般放在主要表面的半精加工以后，精加工以前一次加工結(jié)束。也有放在最后加工的，但此時(shí)應(yīng)注意不要碰傷已加工好的主要表面。 4、先面后孔 對(duì)于箱體、底座、支架等類零件，平面的輪廓尺寸較大，用它作為精基準(zhǔn)加工孔，比較穩(wěn)定可靠，也容易加工，有利于保證孔的精度。如果先加工孔，再以孔為基準(zhǔn)加工平面，則比較困難，加工質(zhì)量也受影響。 本次工序加工的順序?yàn)檐囅魍鈭A、端面及內(nèi)孔；插銷鍵槽；滾齒加工齒輪齒形等。 2.5 加工余量的確定 工序1、模鍛； 工序2、熱處理； 工序3、粗車Ф227.5h11右端面及外圓，Ф85H5內(nèi)孔； 工步1：粗車Ф227.5h11右端面； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是1.5mm； 工步2：粗車Ф227.5h11外圓； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是2.5mm（單邊）； 工步3：粗車Ф85H5內(nèi)孔； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是1.5mm（單邊）； 工序4、粗車Ф110左端面，Ф227.5h11左端面； 工步1：粗車Ф110左端面； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是1.5mm； 工步2：粗車Ф227.5h11左端面； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是3mm； 工序5、半精車Ф227.5h11右端面及外圓，Ф85H5內(nèi)孔； 工步1：半精車Ф227.5h11右端面； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是1mm； 工步2：半精車Ф227.5h11外圓； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是0.5mm（單邊）； 工步3：半精車Ф85H5內(nèi)孔； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是1mm（單邊）； 工序6、半精車Ф110左端面； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是0.5mm； 工序7、精車Ф227.5h11右端面，Ф85H5內(nèi)孔； 工步1：精車Ф227.5h11右端面； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是0.5mm； 工步2：精車Ф85H5內(nèi)孔； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是0.5mm（單邊）； 工序8、精車Ф110左端面； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是0.5mm； 工序9、插削22JS9鍵槽； 工步1：粗插22JS9鍵槽； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是3mm； 工步2：半精插22JS9鍵槽； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是2mm； 工步3：精插22JS9鍵槽； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是0.4mm； 工序10、滾齒加工模數(shù)3.5，齒數(shù)63的齒形； 工步1：粗滾齒加工模數(shù)3.5，齒數(shù)63的齒形； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是5mm； 工步2：半精滾齒加工模數(shù)3.5，齒數(shù)63的齒形； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是2.8mm； 工步3：精滾齒加工模數(shù)3.5，齒數(shù)63的齒形； 選加工余量之前，通過(guò)查看切削手冊(cè)，確定工步的加工余量是0.08mm； 工序11、倒角； 工序12、清洗； 工序13、終檢； 工序14、入庫(kù)。 2.6 切削加工基本時(shí)間計(jì)算 工序1、模鍛； 工序2、熱處理； 工序3、粗車Ф227.5h11右端面及外圓，Ф85H5內(nèi)孔； 工步1：粗車Ф227.5h11右端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=112r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=73.25，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：粗車Ф227.5h11外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=112r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=32.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：粗車Ф85H5內(nèi)孔； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=280r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=64.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序4、粗車Ф110左端面，Ф227.5h11左端面； 工步1：粗車Ф110左端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=200r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=14，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：粗車Ф227.5h11左端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量3mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=112r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=24.25，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序5、半精車Ф227.5h11右端面及外圓，Ф85H5內(nèi)孔； 工步1：半精車Ф227.5h11右端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=85m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=112r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=71.75，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精車Ф227.5h11外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=85m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=112r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=28.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：半精車Ф85H5內(nèi)孔； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=85m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=330r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=62，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序6、半精車Ф110左端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=85m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=280r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=13，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序7、精車Ф227.5h11右端面，Ф85H5內(nèi)孔； 工步1：精車Ф227.5h11右端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=150r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=71.75，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：精車Ф85H5內(nèi)孔； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=330r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=60.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序8、精車Ф110左端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=280r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=12.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序9、插削22JS9鍵槽； 工步1：粗插22JS9鍵槽； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取3mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取120m/min；256r/min 依據(jù)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=250，得到：118.7m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》車削機(jī)動(dòng)時(shí)間為： 則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精插22JS9鍵槽； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取2mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.25mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取150m/min；385r/min 依據(jù)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=350，得到：136.9m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》車削機(jī)動(dòng)時(shí)間為： 則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精插22JS9鍵槽； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取0.4mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取180m/min；437r/min 依據(jù)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=450，得到：165.8m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》車削機(jī)動(dòng)時(shí)間為： 則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序10、滾齒加工模數(shù)3.5，齒數(shù)63的齒形； 工步1：粗滾齒加工模數(shù)3.5，齒數(shù)63的齒形； 1、加工設(shè)備：滾齒機(jī)，型號(hào)Y3150E； 2、加工刀具：滾刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=112r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=28，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精滾齒加工模數(shù)3.5，齒數(shù)63的齒形； 1、加工設(shè)備：滾齒機(jī)，型號(hào)Y3150E； 2、加工刀具：滾刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.8mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=85m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=112r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=28，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精滾齒加工模數(shù)3.5，齒數(shù)63的齒形； 1、加工設(shè)備：滾齒機(jī)，型號(hào)Y3150E； 2、加工刀具：滾刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.08mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=150r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=28，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序11、倒角； 工序12、清洗； 工序13、終檢； 工序14、入庫(kù)。 3 插削22JS9鍵槽專用夾具設(shè)計(jì) 3.1 定位方案 3.1.1定位方案的確定 1、齒輪定位方案的確定：利用尺寸Ф227.5h11右端面夾具體凸臺(tái)上端面進(jìn)行定位，限制3個(gè)方向自由度；利用V型定位塊兩斜面和零件Ф227.5h11外圓進(jìn)行定位，限制2個(gè)方向自由度；通過(guò)對(duì)零件圖及加工工藝的分析，實(shí)現(xiàn)工件的完全定位。 2、V型定位塊定位方案的確定：其定位方案為“一面兩銷”。 3、對(duì)刀座定位方案的確定：其定位方案為“一面兩銷”。 3.1.2定位元件的選擇 1、齒輪定位元件的選擇：夾具體、V型定位塊。 2、V型定位塊定位元件的選擇：圓柱銷和菱形銷。 3、對(duì)刀座定位元件的選擇：圓柱銷和菱形銷。 3.1.3分析計(jì)算定位誤差 通過(guò)對(duì)定位方案的分析，知曉定位的面和基準(zhǔn)面重合，ΔJB=0；根據(jù)其制造方式，其表面粗糙度為Ra12.5，基準(zhǔn)位移誤差ΔJw=0.064。 總定位誤差為：Δdw=ΔJB+ΔJw 總定位誤差Δdw=ΔJB+ΔJw=0.0125+0.064=0.0765＜=0.12（尺寸公差），因此該夾具滿足精度要求。 3.2 夾緊方案 3.2.1夾緊方案的確定 1、齒輪夾緊方案的確定：利用V型夾緊塊、夾緊座、方頭螺栓和內(nèi)六角螺栓對(duì)工件進(jìn)行夾緊。考慮到V型夾緊塊比較大，一個(gè)夾緊座穩(wěn)定性較差，采用左右2個(gè)夾緊座。 2、V型定位塊夾緊方案的確定：在對(duì)角線位置上，采用2個(gè)內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行上下方向的夾緊。 3、對(duì)刀座夾緊方案的確定：在對(duì)角線位置上，采用2個(gè)內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行上下方向的夾緊。 3.2.2夾緊元件的選擇 1、齒輪夾緊元件選擇：V型夾緊塊、夾緊座、方頭螺栓、內(nèi)六角螺栓。 2、V型定位塊夾緊方案選擇：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 3、對(duì)刀座夾緊方案選擇：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 3.2.3 估算切削力和夾緊力 1、估算切削力 刀具：高速鋼插刀；機(jī)床：B5032插床 由所列公式 得 查切削手冊(cè)得其中：修正系數(shù)，，，，，，，z=24，。代入上式，可得 F=1389.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 2、估算夾緊力 。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，， 所以，取螺栓預(yù)緊力。 選M18方頭螺栓螺紋，材料為45#鋼。 則，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于45#鋼的許用拉應(yīng)力，故可選M18方頭螺栓。 3.3 對(duì)刀、導(dǎo)向元件 本次專用夾具設(shè)計(jì)是完成插削22JS9鍵槽的插削加工，需要設(shè)計(jì)一對(duì)刀裝置引導(dǎo)其完成加工，采用對(duì)刀座。 3.4 其他元件 1、V型定位塊 V型定位塊是標(biāo)準(zhǔn)件，有60°、90°、120°三種規(guī)格，本次設(shè)計(jì)的V型定位塊其角度選擇120°，零件的材料確定為45鋼，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下面的裝配圖，其定位、夾緊方案以及定位、夾緊元件的確定與選擇在上面已進(jìn)行了詳細(xì)講述。 2、對(duì)刀座 對(duì)刀座的作用是引導(dǎo)插刀完成插削22JS9鍵槽的插削加工。零件的材料確定為HT200灰鑄鐵，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下面的裝配圖，其定位、夾緊方案以及定位、夾緊元件的確定與選擇在上面已進(jìn)行了詳細(xì)講述。 3.5 夾具體 1、鑄造夾具體 鑄造夾具體的優(yōu)點(diǎn)是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長(zhǎng)，需進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。常用材料為灰鑄鐵（如HT200），要求強(qiáng)度高時(shí)用鑄鋼（如ZG270-500），要求重量輕時(shí)鑄鋁（如ZL104）。目前鑄造夾具體應(yīng)用較多。 2、焊接夾具體 焊接夾具體，它由鋼板、型材焊接而成，這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕。但焊接夾具體的熱應(yīng)力較大，易變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。 3、鍛造夾具體 鍛造夾具體，它適用于形狀簡(jiǎn)單、尺寸不大、要求強(qiáng)度和剛度大的場(chǎng)合。鍛造后也需經(jīng)退火處理。此類夾具體應(yīng)用較少。 結(jié)合之前的分析，用HT200的灰鑄鐵來(lái)作為夾具的材料。下圖3-1為夾具體零件圖。 圖3-1 夾具體零件圖 3.6 裝配圖 通過(guò)上面對(duì)定位、夾緊方案以及定位、夾緊元件的確定與選擇，其他元件的設(shè)計(jì)，夾具體的設(shè)計(jì)。下圖3-2為本次設(shè)計(jì)的夾具裝配圖。 圖3-2 夾具裝配圖 結(jié)論 本文介紹了齒輪的機(jī)械加工工規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)主要的內(nèi)容主要包含2個(gè)方面：1、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)；2；插削22JS9鍵槽專用夾具的設(shè)計(jì)。 全文共分為三章，第一章主要對(duì)零件進(jìn)行了詳細(xì)的分析：零件的組成表面、零件的作用及技術(shù)要求等。第二章介紹工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，對(duì)零件生產(chǎn)類型、毛坯、加工工藝路線、加工機(jī)器還有加工刀具進(jìn)行了相應(yīng)的選擇和確定，還對(duì)每一步工序的切削用量和加工時(shí)間進(jìn)行了計(jì)算。第三章是對(duì)專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)零件的定位方案和夾緊方案進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)、選擇與分析，對(duì)定位元件夾緊元件進(jìn)行了確定等等。 致謝 我在設(shè)計(jì)期間，在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，我得到了指導(dǎo)以及同組同學(xué)的大力支持與幫助，在他們的幫助下我才得以順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)，指導(dǎo)老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、精益求精的科研工作作風(fēng)和淵博的知識(shí)，令我無(wú)比的欽佩和敬仰，并且時(shí)時(shí)激勵(lì)著我，使我堅(jiān)持學(xué)習(xí)并取得長(zhǎng)足的發(fā)展，使個(gè)人能力和業(yè)務(wù)素質(zhì)得到提高。同組同學(xué)的通力配合更是讓我明白團(tuán)結(jié)就是力量，取長(zhǎng)補(bǔ)短。 在此，我要再一次對(duì)尊敬的老師們的幫助和支持表示由衷的謝意！我一定不負(fù)眾望在今后的學(xué)習(xí)中再創(chuàng)佳績(jī)！ 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，難免有不當(dāng)之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn) [1] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M].第二版，北京：北京出版社，2008.12 [2] 鄭修本.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. 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