双联齿轮零件机械加工工艺及滚齿夹具设计开题报告.doc

1毕业设计(论文)开题报告题目：双联齿轮零件机械加工工艺及其典型夹具设计系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师2012年12月24日21.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1题目背景机械工业素有“工业的心脏”之称。它是其他经济部门的生产手段，也可说是一切经济部门发展的基础。它的发展水平是衡量一个国家工业化程度的重要标志。机器制造业是工业的心脏，它为工业、农业、交通运输业、国防等提供技术装备，是整个国民经济和国防现代化的物质技术基础，因此，机器制造工业的发达与否及机器装备的自给水平是衡量一国经济发展水平与科学技术水平的真正标志。机械制造工艺对产品的质量控制起着重要作用，夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测，展示、运输等。齿轮机构是在各种机构中应用最广泛的一种传动机构。它依靠齿轮齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有传递功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作可靠等优点。1.2研究意义工件的工艺分析及夹具设计是工艺工程师必备的专业素质，本课题的目的通过完成毕业设计，使学生掌握机械加工的流程，对培养学生尽早成为和各工艺工程师具有重要的实践意义。通过设计，培养学生理论联系实际的工作作风，提高分析问题、解决问题的独立工作能力，加深学生对专业的理解和认识，为进一步开拓专业知识创造条件，锻炼动手动脑能力，通过实践运用巩固了所学知识，加深了解其基本原理。1.3国内外相关研究情况建国初期，当时基本上没有齿轮产品的生产能力。经过第一、二个五年计划的建设，我国初步形成了一套包括机床、汽车、重型机械、电站设备，石油化工与通用设备等机械制造能力。同时，相应的齿轮制造业也随着发展起来，到1963年左右，我国已不仅能成批生产齿轮及其装置，而且普通规格的齿轮机床、刀具、量仪也能由国内制造。1970年后，国家为了上水平，新建与改建一批生产齿轮及齿轮箱的专业厂与车间，并从国外引进一批关键设备，使齿轮产品的生产能力和水平上了一个台阶。到1980年初，当时结合发展硬齿面齿轮制造技术与齿轮产品的更新换代，进一步装备了一批齿轮制造企业，这就基本上形成了我国齿轮制造业的完整体系。齿轮传动在我国的发展是从渐开线齿廓起步的。渐开线齿轮在技术上最成熟，应用最具备条件，因而使用也最普遍，并在机械传动设计中，占有主导地位。70年代末，随着国外机械产品的引进与齿轮制造水平的提高，齿面经渗碳淬火、氮化或感应淬火处理的所谓硬齿面渐开线齿轮开始为人们所重视。这种齿轮由于齿面硬度高与轮齿精度好而大大提高承载能力和使用寿命，并因结构尺寸小使齿轮装置的成本大为降低。目前，我国已颁布各项齿轮国家标准88项，齿轮行业标准283项。其中大多数齿轮技术标准，均已与国际接轨，达到了国际通用技术水平。32.本课题研究的主要内容和拟采用的工艺路线、研究方法或措施2.1主要内容（1）对所给零件进行工艺分析，并建立该零件的三维模型，设计该零件毛坯。（2）所给零件的工艺分析，计算、编写加工工艺，有数控工序的并编写数控代码。（3）设计12个工序的机床夹具，有定位分析（自由度）、夹具的定位误差计算等内容。（4）绘制各夹具的装配图及部分零件图，要求各夹具设计合理，符合工程实际。（5）各工件具体参数见所给参考图纸。42.2拟定的工艺路线工艺路线一：工艺路线二锻造、正火锻造、正火1粗车外圆及端面1粗车外圆及端面2拉花键孔2拉花键孔3去毛刺3去毛刺4精车外圆、端面4精车外圆及端面5检验5检验6滚齿6滚齿7插齿7倒角8倒角8去毛刺9去毛刺9剃齿10剃齿10齿部高频淬火11齿部高频淬火11推孔12推孔12衍齿13衍齿13总检14总检两个工艺方案中除第七道工序不同外，其他的工序都相同，这二道工序都是为了获得Z=21的切削加工。方案一是对Z=33的齿形进行滚齿加工后再对Z=21的齿轮进行插齿加工，这样能保证切削加工顺利地进行下去。方案二是对Z=33的齿坯进行滚齿加工后继续对Z=21的齿轮进行滚齿加工，由于该零件是双联齿轮，两齿轮间隔很小，若再对Z=21的齿坯进行滚齿加工需得有专门的设备，增加了成本和加工难度，另外，选择方案时还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工、夹、量具等、本次设计选择工艺路线方案一。根据工序方案一制定出详细的工序划分如下所示:1毛坯锻造2正火3粗车外圆及端面，留余量1.52mm，钻、镗花键底孔至尺寸28H124拉花键孔5钳工去毛刺6上心轴，精车外圆，端面及槽至要求7检验8滚齿（Z=33）留余量0.070.1mm9插齿（Z=21）留余量0.040.0610倒角511钳工去毛刺12剃齿（Z=33）公法线长度至尺寸上限13剃齿（Z=21）采用螺旋角度为5度的剃齿刀，剃齿后公法线长度至尺寸上限14齿部高频淬火15推孔16衍齿17总检入库2.3研究方法或措施（1）综合运用机械设计基础课程及其它先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，使理论和产生实际知识密切地结合起来，从而使这些知识得到进一步巩固、加深和扩展。（2）学习和掌握通用零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法，培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。2.4确定定位方案如图所示的双联齿轮，滚齿时从基准重合原则和定位的稳定性出发，选择齿轮花键孔为主要定位基准。为了保证齿轮的齿圈与内孔同轴，装夹方便，采用花键心轴定位，为了保证切出的轮齿与大齿轮端面垂直，需将大齿轮端面靠在垫圈上。3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作3.1重点及难点本课题的重点是：双联齿轮的机械加工工艺与夹具设计。通过此次设计，全面复习巩固机械制造工程学、机械设计、互换性与技术测量以及其它相关课程的知识，并运用所学知识解决机械加工中的工艺、工艺装备等实际设计问题，提高分析问题、解决问题的能力。难点包括：机械制造工艺规程的设计方法，切削用量的确定、刀具与机床的选用、热处理方法的确定，夹具设计的基本原理和方法，用CAD、PROE等软件进行二维绘图和建模，镗模夹具装配图与零件图设计等等。3.2前期已开展的工作理解课题的内涵，搜集国内外相关的文献资料，进行学习和研究，了解国内外双联齿轮的现状，借阅相关书籍，对这次设计将要