默认分类 2010-09-20 22:21:01 阅读339 评论0 字号：大中小 订阅
题目：双联齿轮零件的工艺规程及拉7x28x32x8的拉床的工装夹
摘 要
本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量
等多方面的知识。 横向拨叉加工工艺规程及其铣，钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不
足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the
survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the
technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality
and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the
localization, the error
目 录
序言…………………………………………………………………1
一. 零件分析 ……………………………………………………2 1.1 零件作用 ………………………………………………2 1.2零件的工艺分析 …………………………………………3
二. 工艺规程设计…………………………………………………4 2.1确定毛坯的制造形式 ……………………………………4 2.2基面的选择传 ……………………………………………5 2.3制定工艺路线 ……………………………………………8 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 …………11 2.5确定切削用量及基本工时………………………………14
三 夹具设计……………………………………………………16 3.1问题的提出………………………………………………16 3.2夹具设计…………………………………………………17 3.3切削力及夹紧力计算……………………………………18 3.4定位误差分析……………………………………………19 3.5夹紧误差…………………………………………………20 3.6夹具设计及操作简要说明………………………………21
总 结………………………………………………………………23 致 谢………………………………………………………………24
参考文献 …………………………………………………………25
序 言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 双联齿轮的加工工艺规程及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将
各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。
一、 零件的分析
1.1 零件的作用
双联齿轮的作用，双联齿轮用于变速箱中，主要起换档调速作用
1.2 零件的工艺分析
双联齿轮有2组加工面他们有位置度要求。
这2组加工面的分别为
1，一外圆为基准的加工面，这组加工面包括，外圆自身和端面，和内圆，内花键
2：一个事以内圆为基准的加工面，这个主要是齿轮的加工。
其中齿轮的大端面与中心线的璀直度要求为0.05。
二. 工艺规程设计
2.1 确定毛坯的制造形式
零件的材料为HT200，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂
型机铸造。
2.2 基面的选择的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质
量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。 粗基准的选择：对双联齿轮这样的回转体零件来说，选择好粗基准是至关重要。对回
转体零件我们通常以外圆作为粗基准。 精基准的选择：精基准 的选择要考虑基准重合的原则，设计基准要和工艺基准重合。
因此我们采用花键孔做为
2.3 制定工艺路线
制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：
方案一 工序Ⅰ：铸造 工序Ⅱ：时效处理
工序Ⅲ：车小端外圆，退刀槽和端面。
工序Ⅳ：车大端外圆和端面 工序Ⅴ：钻，扩，绞28的孔
工序Ⅵ：拉花键 工序Ⅶ：滚齿 工序Ⅷ：车倒角 工序Ⅸ：检验。 工序X：入库
方案二 工序Ⅰ：铸造 工序Ⅱ：时效处理
工序Ⅲ：车小端外圆，退刀槽，端面
工序Ⅳ：车大端外圆，端面
工序Ⅴ：钻28的孔 工序Ⅵ：拉花键， 工序Ⅶ：滚齿 工序Ⅷ：调质处理 工序Ⅸ： 扩，绞28的孔。
工序X：检验 工序XI：入库
工艺方案一和方案二的区别在于方案一的工序较为集中，而方案二过于分散，因为我
们是大批量生产，因此工序不易过于分散，综合考虑，我们选用方案一
具体的工艺路线如下
工序Ⅰ：铸造 工序Ⅱ：时效处理
工序Ⅲ：车小端外圆，退刀槽和端面。
工序Ⅳ：车大端外圆和端面 工序Ⅴ：钻，扩，绞28的孔
工序Ⅵ：拉花键 工序Ⅶ：滚齿 工序Ⅷ：车倒角 工序Ⅸ：检验。 工序X：入库
2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
双联齿轮零件材料为45，重量为1
.074Kg，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。
1、双联齿轮的外圆和端面
因双联齿轮的外圆和端面的精度要求都不是很高，其加工余量为2.5mm。
3、横向拨叉的轴孔
毛坯为实心，不铸造出孔。孔的精度要求介于IT7—IT8之间，参照参数文献，确定工
艺尺寸余量为
钻 ，扩，绞Ⅰ 孔
钻孔： 扩： 铰： 拉：花键
表面粗糙毒均为1.6
1、孔Ⅰ端面
采用铣一次走刀完表面加工，表面粗糙度为3.2，根据参考文献，其余量为Z=2.5mm
2.5 确定切削用量及基本工时 车：小端外圆，端面，退刀槽和台阶面
选硬质合金车刀 工步一：车小端端面
1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可
完成所需长度。 2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V
c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校
验合格。 最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）计算基本工时
tm＝L/ Vf=(12+30)/475=0.052min。
工步二：车 小端外圆
选择硬质合金车刀
1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可
完成所需长度。 2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V
c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校
验合格。 最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）计算基本工时
tm＝L/ Vf=(12+20)/475=0.050min。
工步3：车退刀槽 选择硬质合金车刀
1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可
完成所需长度。 2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V
c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校
验合格。 最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）计算基本工时
tm＝L/ Vf=(12+2)/475=0.34min。
工序二 车大端外圆和端面 选择硬质合金车刀
1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可
完成所需长度。 2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V
c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校
验合格。 最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）计算基本工时
tm＝L/ Vf=(5+50)/475=0.1157min。
工步二：车大端外圆 选择硬质合金车刀
1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可
完成所需长度。 2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V
c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校
验合格。 最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）计算基本工时
tm＝L/ Vf=(12+20)/475=0.067min。
工序III：钻 扩 铰孔
钻孔
确定进给量 ：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的 ， 时， 。由于本零件在加工 孔时属
于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则
根据Z525机床说明书，现取
切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度 所以
根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为
切削工时： ， ， ，则机动工时为
2、扩孔
利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量
选取
根据机床说明书，选取
则主轴转速为 ，并按车床说明书取 ，实际切削速度为
切削工时： ， ， ，则机动工时为
2、铰 孔
根据参考文献Ⅳ表2-25， ， ，得
查参考文献Ⅴ表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取 ， ，实际切削速度 。
切削工时： ， ， ，则机动工时为
工序IV：
拉7x28x32x8的花键 卧式内拉床L6120 工序切削用量及基本工时的确定：拉6x22x25x6的花键
单面升齿，根据有关手册，确定拉花键孔时的花键拉刀的单面升齿为0.06mm，拉削
速度为0.06m/m
切削工时 式中： 单面余量为3.5 L---------拉削长度61
--------考虑校准部分 的长度系数取1.2 K----------考虑机床反行程系数 ，取1.4
V-----------拉削速度 ----------拉刀单面升齿 Z-----------拉刀同时工作齿数
P-----------拉刀齿距
所以拉刀同时工作齿数z=l/p=42/10.5=5.8
拉削工时 工序VII：滚齿轮
1) 已知毛坯长度方向的加工余量为3+0..8 -0。7mm,考虑的模铸拔模斜度， =4mm 2) 进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25 mm
>3~5mm,以及工件直径为39时，f =0.7~1.0mm/r 按滚齿机说明书（见切削手册）取 f =0.9mm/r
3) 计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)
(m/min)
其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见《切削手册》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)
4)确定机的主轴转速
ns= = 504r/min
按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及
600r/min。现选取 =480r/min。
所以实际切削速度v=110r/min/。 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1
L= =40mm , =2mm, =0, =0
tm= = =0.098(min)
三、 夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
由指导老师的分配，决定设计第七道工序拉键槽夹具
拉键槽的夹具设计 1：定位基准的选择
花键的定心方式有大径定心，小径定心，键宽定心，三种，为了提高精度我们一般采用小径定心，因此我们采用28D7为定位精基准，为了防止旋转把底面用V型块作为辅
助定位基准。
2：问题的提出
本夹具主要用于拉6x22x26x6的键槽，定位要求较高，因此我们在提高生产效率的同时也要着重保证工件的加工质量，因为拉削时工件的拉削力和夹紧力在同一周线上，因此不
需要夹紧，靠拉削力压紧工件。因此夹紧力和切削力不予计算。
定位误差的分析查不到相关资料
总 结
课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，
为我们踏入设计打下了好的基础。
课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。
致 谢
这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇
到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。 这次课程设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响
我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
参 考 文 献
1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年 2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年 3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，
1983年
4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上
海科学技术出版社出版，1990年
5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月 6.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年
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