离合齿轮机械加工工艺规程设计及两槽铣夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 离合齿轮两槽铣夹具 摘 要 为了提高加工效率，在加工设备上搞高速化和高性能化是一方面，缩短安装时间，降低消耗是另一重要方面。夹具作为一种方便安装的机构而被广泛用于现代的制造业，特别是机器加工过程中。铣床夹具主要是为了铣槽时方便加工，便于工件的定位，并能保证一定的加工精度。 本次设计主要关于离合齿轮上与拨叉相连的两槽的夹具设计，主旨是希望设计的铣槽夹具更实用更轻便。由于需要加工的两个槽彼此相隔 180 ，且该孔的精度较高，所以用定位齿辅助限制定位。最终的定位采用 常见的“两面一销”，工件的夹紧靠手工拧紧螺母，通过力臂放大后作用在压板上，与定位基面共同实现对工件的夹紧。采用联动压板的形式，可以缩短更换工件的时间，提高工作效率。定位时选择的是以花键轴的形式定位，提供定位的准确度，同时也减少了在安装夹具时不必要的工时。 关键词： 离合齿轮，工艺规程，夹具设计，两槽 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 n to to in is is as an to in in is to of to of a is of is to to by 80, of so a on of a of to on of to in of of is to to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 前 言 . 1 第 1 章 零件工艺分析 . 3 件的作用 . 3 件的工艺分析 . 3 要加工表面的尺寸 . 3 上加工表面的主要技术要求 ： . 5 第二章 工艺规程的设计 . 6 定毛坯的制造形式 . 6 面的选择 . 6 定工艺路线 . 7 件各表面加工顺序的确定 . 7 第三章 确定切削用量 . 8 第四章 夹具设计 . 10 床夹具的作用及组成 . 10 床夹具的作用 . 10 床夹具的组成 . 10 床夹具的分类 . 错误 !未定义书签。 第五章定位方案的确定 . 12 件定位的基本原理 . 12 由度的概念 . 12 点定位原理 . 12 位中的几种情况 . 错误 !未定义书签。 用定位元件及选用 . 错误 !未定义书签。 位中的基本要求 . 错误 !未定义书签。 用定位元件所能限制的自由度 错误 !未定义书签。 件定位方案分析与设计 . 错误 !未定义书签。 位误差的分析和计算 . 错误 !未定义书签。 位误差及其产生的原因 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 定位误差的计算方法 . 错误 !未定义书签。 第六章工件的夹紧及夹紧家机构设计 . 14 紧方案的确定 . 14 紧装置的基本要求 . 14 紧要则 . 14 夹紧元件的要求 . 错误 !未定义书签。 紧方案的确定 . 错误 !未定义书签。 紧力的确定 . 错误 !未定义书签。 紧力方向的确定 . 错误 !未定义书签。 紧力作用点的确定 . 错误 !未定义书签。 紧力的计算 . 错误 !未定义书签。 紧元件的确定 . 错误 !未定义书签。 结 论 . 16 谢 辞 . 17 参考文献 . 18 外文翻译 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 前 言 机械工业肩负着为公民经济各个部门提供技术装备的重要任务。机械工 业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。夹具是机械加工不可缺少的部件，是机床和工件之间的连接装置，能使工件相对于加床和刀具获得正确位置，以保证零件和产品的质量，并提高生产率。机床夹具的性能好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，因此机床夹具设计是机械制造业、机械制造装备设计中一项重要工作，也是加工过程中最活跃的因素之一。 在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具的设计正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。按夹具的适用范围分类，夹具可分为：通用夹具、专用夹具、 可调夹具、组合夹具、随行夹具。已经标准化的、可加工一定范围内不同工件的夹具成为通用夹具，通用夹具可以充分的朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展，绝大部分可以作为机床附件有专门工厂供应制造。而专用夹具是专为某一工件的某到工序设计制造的，所以它的设计不仅要朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展，并且更要朝着实用和简捷方面发展。 机床夹具的主要作用：（ 1）稳定地保证工件的加工精度：工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的的影响 2）提高生产率：工件不需要划线正，可显著地减少辅 助工时；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚度，因此可加大切削用量；可实用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效加紧机构，进一步提高劳动生产率 （ 3）扩大机床的使用范围和功能 （ 4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 本次毕业设计正是一个专用夹具的设计。综合所学习的机械专业所有的基础课程和专业课程，认为：当前在中小批量的生产中，夹具的设计在实用性和可操作性方面可以有适当的改进。此次的离合器齿轮两槽铣夹具设计，正是基于此指导思想，力图解决在实际加工过程中，夹具定位的方便有效，夹具安装的简易性，夹具本身的简易性。 利用专用夹具扩大机床买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 的工艺范围和改变机床用途，这种方法不仅在单间小批量生产条件下用来解决机床品种不足的矛盾，以充分发挥现有设备的潜力，这对于我国广大的中小企业的技术改造来说，很有现实意义的。 本文从实际零件的加工入手，分析了零件各个部分的加工对夹具的要求，进而展开了对专用夹具的设计，全文采用了零件的工艺分析、工艺规程设计、夹具设计的准备、夹具设计的方案设计、审核、总体设计、夹具零件设计、夹具转配、验证等步骤进行 这是对我们所学知识的一次深 入的综合复习与应用，也是对我们在大学期间所习技能的一次综合考察，因此我 们充分重视这次毕业毕业设计实践，重视理论结合实际，在实际运用中提升自己的分析问题和解决问题的能力，巩固所学知识，进一步的提高计算、绘图能力、能比较熟练地查阅和使用各种资料等，并养成严谨的工作作风和独立的工作能力，位将来工作的工作打下良好的基础。但是由于能力有限，设计中尚存在很多不足的地方，希望各位老师多多批评指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第 1 章 零件工艺分析 件的作用 题目所给给定的零件是车床主轴上的离合齿轮，是齿轮离合器的一部分，该离合齿轮是一个外齿轮，它与花键轴套在一起，通过右端的两个与拨叉相配合，然后和内齿 轮啮合组成齿轮副，从而传递动力：优势还可以利用脱开的外齿轮兼做齿轮传动用，且与不同齿数的齿轮啮合，可以得到不同的传动比，从而改变及其运行的转速，实现变速或换挡功能。传动比准确，结构简单，能够传递很大的负荷。但是传动比是固定的几组，不能实现无极调速， 不宜在高速轴上设置可调整位置的齿轮 ， 必须配合其他的离合器才能正常工作（实现变速）。也就是说，仅当离合器分开时，才能换挡。换挡后再把离合器合上，才能改变传动比，传递动力。直接将齿轮 “分离 ”或 “合上 ”，都会将轮齿打坏 。 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。其主要表面可以分为三个部分： 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 : 、 50z 、 00 的圆柱齿轮及两端 1 12 的倒角 的外圆， 外圆和宽 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， 的孔， 110的孔和 96的孔。 3. 上、下 端面。 这一组加工表面主要是 上表面 8 的槽面，两槽相隔 180 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 上加工表面的主要技术要求 ： 1. 齿轮三个公差组 度等级为 776 ，轮齿表面粗糙度为 齿面要求淬硬到 45 50 3. 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 4. 右端宽 8 深 14槽， 与齿轮有相对位置精度要求。 5. 中间拨叉槽宽度为 9 侧壁粗糙度为 6. 除两端面的粗糙度为 余表面粗糙度为 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 加工过的表面为基面，加工其他两组表面，并保证它们之间的相互 位置。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第二章 工艺规程的设计 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、反向运行，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。 面的选择 定位基准的选择 是拟定零件加工路线的、确定加工方案钱的重要工作。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。在选择基准是通常要考虑下面几个问题： （ 1)哪一个表面作为精基准面或统一基准，可以保证加工精度和高生产效率； （ 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。 在选择基准时，应尽量做到设计基准和定位基准重合。对于离合齿轮这 类盘 套类零件，根据该零件的工作特点和加工要求，选择定位基准如下： 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 的内圆表面，所以精基面为内孔 的内圆表面，选择 花键孔 和一个端面作为精基面，加工齿轮， 、 外圆 和宽 槽 以花键孔和上 端面作为定位基面；加工 8 的槽 以花键 孔和下端面作为主要定位基面。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 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效率，使生产成本 降低，并获得可观的经济效益。 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，应该根据各种加工方法的特点及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虑。 该工件毛坯经模锻成型，孔已铸成。其各表面加工方法如下： 上、下端面： 粗车 各外圆表 面 和宽 槽 ： 粗车 半精车 和 的 内孔： 粗镗 半精镗 齿轮： 滚齿 剃齿 花键 槽： 粗镗 半精镗 校正 8 的槽 精铣 半精铣 件各表面加工顺序的确定 为了达到规定的技术要求，该离合齿轮的加工可以分为以下几个加工阶段 (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 8 的槽 和剃齿； （ 3）校正花键孔，并以校正好的花键孔位精基准。 (1)机 械加工顺序的安排 根据机械加工顺序安排是应遵循的原则，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 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加工的主要精基准，所以接着安排花键的拉削。花键孔加工号以后，以花键孔为精基准，精车外圆，铣 8 的槽 和剃齿 ，然后安排花键的校正。 (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正火处理，消除锻造应力，降低硬度，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，最后安排终检工序，还有安排钳工去毛刺，安排清晰工序，在后还要将零件油封、库存。 第三章 确定切削用量 切削用量合理选择是指在加工质量的前提下使生产率提高、生产成本降低切削用量。选择切削用量数值合理与否，对于切削加工的生产率、加工质量和生产成本都具有非常重要的作用。生产中切削用量确定的方法是，根据加工要求和加工条件，选用生产实践中总结的资料，在必要时可进行工艺试验来获得。 由于切削速度对切削加工影响最大，其次为进给量，影响最小 的是背吃刀量，因此，选择切削用量步骤是：先定背吃刀量，在选进给量，最后确定切削速度。 确定各加工工序的切削用量 (1)粗车 上端 外圆 外圆车刀代替端面车刀，刀具 15 45， 0。 根据加工余量和机床刚度，选择吃刀深度3一次走刀，进给量 f mm r 。刀具耐用度 4 5 m i n 2 7 0 0。 理论切削速度： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 0 . 1 8 0 . 1 5 0 . 3292 0 . 8 1 0 . 8 1 . 5 44 5 3 0 . 6 a f 292 0 . 9 9 2 . 8 5 /1 . 9 8 4 1 . 4 1 0 . 8 5 7 9 确定机床的主轴转速： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 8 5 6 . 1 1 /1 3 5 3 . 1 4w r 选择机床主轴转速： 5 0 0 / m 所以实际切削速度： 3 . 1 4 1 3 5 5 0 0 3 . 8 8 /1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 6 0c m s (2)粗车下端外 圆 从 135切至 132，采用外圆车刀 15 45， 0；加工余量 2 1 3 5 1 3 2 3z m m ，所以 ， 因此选择吃刀深度 2pa 一次走刀，进给量 f mm r 。 理论切削速度： 0 . 1 8 0 . 1 5 0 . 3292 0 . 8 1 0 . 8 1 . 5 44 5 2 0 . 8 a f 292 0 . 9 9 2 . 8 9 /1 . 9 8 4 1 . 3 1 0 . 8 5 7 9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第四章 夹具设计 在机械加工中，在机床上用来确定工件并将其压紧夹牢的工艺装备称为机床夹具。不仅单件小批量 生产中需要它，成批大量生产更不可缺少。机床夹具是机床和工件之间的连接装置，能使工件相对于机床和刀具获得正确位置，以保证零件和产品的质量，并提高生产率。机床夹具的性能好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，因此机床夹具设计是机械制造装备设计中一项重要的工作，也是 加工过程中最活跃的因素之一。 床夹具的作用及组成 床夹具的作用 （ 1）稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，因此可使一批工件的加工精度保持一致。 （ 2）提高生 产率 使用夹具装备工件方便、快速，工件不需要划线、找正，可显著地减少辅助工时；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚度，因此可加大切削用量；可使用多件、多工位装夹的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。 （ 3）扩大机床的使用范围 有些机床夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。 （ 4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 床夹具的组成 虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是 相同的。将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的几个组 成部分如下，这些组成部分既相互独立，又相互联系。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 （ 1）定位元件及定位装置 用于确定工件正确位置的元件或装置。 （ 2）夹紧元件及夹紧装置 用于固定工件已获得的正确位置的元件或装置。 （ 3）对刀或导向装置 用于确定工件与刀具相互位置的元件。 （ 4）连接元件 用于确定夹具在机床上正确位置的元件。 （ 5）夹具体 用于将各种元件、装置连接成一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。 （ 6）其他装置或元件 根据加工需要而设置的装置或元件。 需要指出的是，并不是每台夹具都具备上述个组成部分， 但一般来说，定位元件 、夹紧装置和夹具体是夹具中不可缺少的三部分。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 第五章定位方案的确定 件定位的基本原理 由度的概念 由刚体运动学可知，一个自由刚体，在空间有且仅有六个自由度。它在空间的位置是任意的 ,即它既能沿 个坐标轴移动，称为移动自由度；又能绕 个坐标轴转动，称为转动自由度。 点定位原理 由上可知，如果要使一个自由刚体在空间有一个确定的位置，就必须设置相应的六个约束，分别限制刚体的六个运动自由度。在讨论工件的定位时，工件就是我们所指的自由刚体。如果 工件的六各自由度都加以限制了，工件在空间的位置也就完全被确定下来了。因此，定位实质上就是限制工件的自由度。 分析工件定位时，通常是用一个支承点限制工件的一个自由度。用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原则。 通过机械制造工艺学的学习，我们了解到六点定位原则的几个主要问题是： 夹具的实际结构中，定位支承点是通过具体的定位元件体现的，即支承点不一定用点或销的顶端，而常用面或线来代替。根据数学概念可知，两点决定一条直线，三 点决定一个平面，即一条直线可以代替两个支承点，一个平面可以代替三个支承点。在具体应用时还可以用窄长的平面（支承条）来代替直线，用较小的平面来代替点。 能起到限制自由度的作用。 考虑力的影响。工件的某一自由买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 度被限制，是指工件在某个坐标方向有了确定的位置，并不是指工件在受到使其脱离定位支承点的 外力时不能运动。使工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 第六章工件的夹紧及夹紧家机构设计 在机械加工中 ，工件的定位和夹紧是相 互联系非常密切的两个过程。工件定位后，必须采用一定的装置把工件压紧夹牢在定位元件上。从而使工件在加工过程中，不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而发生位置变化或产生振动，以保证加工精度，避免机床、刀具的损坏和发生人身安全事故。通常，吧工件夹紧压牢的装置称为夹紧装置。 紧方案的确定 紧装置的基本要求 夹紧装置除要求能将工件夹紧压牢之外，还对工件的加工质量、生产 率、生产成本及操作工人的劳动强度等均有较大的影响。因此，在设计夹紧装置时应满足一下要求。 （ 1）夹紧过程中， 必须保证定位准确可靠，即不破坏原有的定位。 （ 2）夹紧力要适当，既要保证工件在整个加工过程中位置稳定不变、振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。 （ 3）夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产类型相适应，在保证生产效率的前提下，其结构要力求简单，工艺性好，便于制造和维修。 （ 4）夹紧装置应具有良好的自锁性能，以保证在源动力波动或消失后，仍能保证夹紧状态。 （ 5）夹紧装置的操作应当方便、安全、省力、迅速，符合操作。 1 紧要则 至于因工件重力的影响而破坏正 确定位； 紧力不应使已经获得正确定位的工件脱离正确位置； 使工件不产生超出表面形状精度（如平行度，垂买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 直度，圆柱度等）允许范围的变形； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 结 论 本课题开发研制的是铣槽夹具，用于加工的离合齿轮端面上两槽。在开发过程中，针对加工过程中存在的难点进行了攻关。 在 夹具的设计上采取了一系列的措施，保证了被加工槽的加工精度。主要完成了以下工作： 确了两槽加工的技术要求和工艺要点。 定切削用量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 谢 辞 经过这几个月的努力，在各位老师的督促指导，以及一起学习的同学们的支持下，本次毕业设计已圆满结束，由于自身经验的匮乏和学习上的欠缺，整个设计中肯定还存在尚未发现的缺点和错误，设计上还有许多考虑不周全的地方，恳请评阅的各位老师，多予指正，不胜感激在我将在以后工作中一定会逐步改正。 首先，我要特别感谢指导老师这段时间对我的悉心指导。每次与导师见面的时候，指导老师总是会仔细询问我们的设计状况，我设计内容中遇到困难，指导在百忙之中通过邮件来给我指出错误并附加说明，细心的为我讲解设计中的疑惑，让我改正，让我能更 好的完成毕业设计。他严谨的治学和科研精神是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。 其次，我要感谢大学里所有给予我知识的老师。正是有了你们的教导，我学到了丰富的专业知识，使自己的知识储备得到了升华。你们无私的奉献促使我们尽早的成长起来，我们坚实的翅膀源于你们不懈的滋养。等到参加工作时，我们将去实现我们的伟大理想，将你们所授尽数回报社会。我还要感谢这段时间同学们对我的帮助，当我遇到不懂的题目时，他们也是尽自己所能来为我讲解。 最后，我要感谢我伟大的母校，感谢与我朝夕相伴四年的朋友。四年时光，如梭如梦 ，我们又要各自奔天涯。留恋学校的一草一木，怀念那平凡的每一天。四年的学习生活，酸甜苦辣一一饱尝，无论是开心时的愉悦，还是失落时的惆怅；无论是入校时的迷茫，还是毕业时的感伤，都将化作永久的记忆深深地镌刻在我心里。相信这份缘分，更要珍惜这份缘分。 再一次感谢所有给予我帮助的人，愿你们永远快乐！愿母校明天会更好！ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 参考文献 1 徐灏 （第二版、第三卷、第四卷），机械工业出版