圆柱齿轮的加工工艺及插齿夹具设计说明书.doc

40课程设计说明书圆柱齿轮加工工艺及夹具设计专业：机械设计与制造班级：姓名：指导教师：40目录序言.3一、零件的工艺分析.3（一）零件的作用.3（二）零件的工艺分析.3二、工艺规程设计.4（一）确定毛坯的制造形式.4（二）基面的选择.4（二）确定工艺路线.4（三）确定切削用量及基本工时.7三、夹具设计.183.1夹具的定位方案.183.2夹紧机构.183.3误差分析.183.4夹紧力的计算.19四、总结.20五、参考文献.20机械加工工艺过程综合卡片.错误!未定义书签。附件图纸40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、零件的工艺分析（一）零件的作用题目所给定的零件是车床主轴上的圆柱齿轮，是圆柱齿轮的一部分，该圆柱齿轮是一个外齿轮，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=5mm、z=63、B=00.256mm的圆柱齿轮及两端112的倒角，32504.0外圆，5.30204.0mm外圆和宽222.00mm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，3254.00mm的孔，5.302mm孔和80mm。3)左、右端面。这一组加工表面主要是右表面85mm的槽面。二、以上加工表面的主要技术要求：（1）齿轮三个公差组精度等级为7-6-6，轮齿表面粗糙度为Ra0.8，齿面要求淬硬到HRC4550，并且齿面与孔中心轴线要保证同轴度0.015mm，齿轮倒角112。（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Rz1.6。40（3）右端宽85、22mm的槽，与齿轮有相对位置精度要求。（4）中间拔叉槽宽222.00mm，深9mm，侧壁粗糙度为Rz3.2。（5）除两端面的粗糙度为Rz12.5，其余表面粗糙度为Rz6.3。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)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。对于圆柱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80+0.0350mm的内圆表面，所以精基准为内孔80+0.0350mm的内圆表面，选择花键孔和一个端面作为精基面，加工齿轮，32504.0mm，11004.0mm外圆和宽222.00mm的槽以花键孔和右端面作为定位基面；加工85.4mm的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40虑。该工件毛坯经模锻成型，孔已铸出。其各表面加工方法如下：左、右端面：粗车各外圆表面和宽222.00mm的槽：粗车半精车1104.00mm等孔：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84.5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，该圆柱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84.5mm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。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84.5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