内齿圈工艺加工工艺及夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 I 学 课程设计论文 内齿圈 工艺加工工艺及夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 要 内齿圈 零件加工工艺及 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 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 V 目 录 摘 要 . 录 . 1 章 序 言 . 1 第 2 章 零件的分析 . 2 . 2 . 2 第 3 章 工艺规程设计 . 3 定毛坯的制造形式 . 3 面的选择 . 3 定工艺路线 . 3 艺路线方案一 . 4 艺路线方案二 . 4 艺方案的比较与分析 . 5 择加工设备和工艺装备 . 5 床选用 . 5 择刀具 . 6 择量具 . 6 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 6 定切削用量及基本工时 . 7 第 4 章 夹具设计 . 15 计要求 . 15 具设计 . 15 定位基准的选择 . 15 切削力及夹紧力的计算 . 15 定位误差的分析 . 16 具设计及操作的简要说明 . 16 设计心得体会 . 18 参考文献 . 19 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 1 第 1 章 序 言 内齿圈 零件加工工艺及 钻床夹具设计 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 的基础下，进行的一个全面的考核 。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， 保证尺寸 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。 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。 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。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 2 第 2 章 零件的分析 件的形状 题目给的零件是 内齿圈 零件 ，主要作用是 起连接作用。 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单 。 具体尺寸，公差如下图所示 。 件的工艺分析 由零件图可知 内齿圈 零件主要加工表面为： 面粗糙度 m 。 面粗糙度.2 m 。 ，表面粗糙度 m 。 表面粗糙度.2 m 。 .3 m 、12.5 m ，法兰面粗糙度.3 m 。 内齿圈 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1) 左端的加工表面： 这一组加工表面包括： 左端面， 180 外圆 ， 倒角 钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。 (2) 这一组加工表面包括：右端面；并带有倒角 ；其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 3 第 3 章 工艺规程设计 假设 年产量为 10 万台，每台车床需要该零件 1个，备品率为 19%，废品率为 每日工作班次为 2班。 该零件材料为 45，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=100000 件 /年， n=1 件 /台；结合生产实际，备品率和 废品 率分别取19%和 入公式得该工件的生产纲领 N=2+ )（ 1+ )=238595件 /年 定 毛坯 的制造形式 零件材料为 45，考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用 45，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量 得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像 内齿圈 这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 4 艺路线方案一 工序号 工序名称 工 序 内 容 10 开料 型材开料 20 车端面 夹毛坯外圆，车 180端面 30 粗车 夹毛坯外圆，粗车 180 外圆，留 1工余量 40 精车 精车 180 外圆，达到图纸尺寸公差要求 50 车端面 掉头，夹 180 外圆，车另一端面 60 钻孔 钻中心孔 70 车内孔 车内孔 129 80 钻底孔 钻 6纹孔底孔 0 攻丝 攻丝 6纹孔 100 插 内 齿轮 插 内 齿轮 110 热处理 热处理 20 钳 去毛刺，清洗 130 终检 入库 艺路线方案二 工序号 工序名称 工 序 内 容 10 开料 型材开料 20 车端面 夹毛坯外圆，车 180端面 30 粗车 夹毛坯外圆，粗车 180 外圆，留 1工余量 40 精车 精车 180 外圆，达到图纸尺寸公差要求 50 车端面 掉头，夹 180 外圆，车另一端面 60 钻孔 钻中心孔 70 车内孔 车内孔 129 80 钻底孔 钻 6纹孔底孔 0 攻丝 攻丝 6纹孔 100 插 内 齿轮 插 内 齿轮 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 5 110 热处理 热处理 20 钳 去毛刺，清洗 130 终检 入库 艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 工序号 工序名称 工 序 内 容 10 开料 型材开料 20 车端面 夹毛坯外圆，车 180端面 30 粗车 夹毛坯外圆，粗车 180 外圆，留 1工余量 40 精车 精车 180 外圆，达到图纸尺寸公差要求 50 车端面 掉头，夹 180 外圆，车另一端面 60 钻孔 钻中心孔 70 车内孔 车内孔 129 80 钻底孔 钻 6纹孔底孔 0 攻丝 攻丝 6纹孔 100 插 内 齿轮 插 内 齿轮 110 热处理 热处理 20 钳 去毛刺，清洗 130 终检 入库 择加工设备和工艺装备 床 选用 工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 6 生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 钻孔，选用 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 ( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群） 表 12择双斜边二号砂轮。 择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择； 二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 内齿圈 ” 零件材料为 45，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），种 45 的性能比较， 45 的硬度 143 269，表 物理性能， 45密度 =3，计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 51 101 表 3用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 （ ） d ( 2 f 0 118 12 40 60 表 3头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 13 （ 1）后刀面最大磨损限度 具材料 加工材料 钻头 直径 20 高速钢 铸铁 2）单刃加工刀具耐用度 T 具类型 加工材料 刀具材料 刀具直径 11 20 钻头（钻孔及扩孔） 铸铁、铜合金及合金 高速钢 60 钻头后刀面最大磨损限度为 = 60 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表 速钢钻头钻孔的进给量为 f=根据表 中可知，进给量取 f= 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 墨铸铁 （ 190钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得， V=12 参考机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 V=12 = （ 3 则 n = =131 （ 3 查表 可知， 取 n = 150 则实际切削速度 = =11.8 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 孔时加工机动时间计算公式： （ 3 其中 2 5 2 3则： t= =定钻孔的切削用量 钻孔选用机床为 臂机床，刀具选用 柄短麻花钻，机械加工工艺手册第 2卷。 25 1000 1000 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 14 根据机械加工工艺手册第 2卷表 得钻头直径小于 10钻孔进给量为 则取 确定切削速度，根据机械加工工 艺手册第 2卷表 削速度计算公式为 m 3 查得参数为 , 具耐用度 T=35则 v = =1.6 所以 n =72 选取 所以实际切削速度为 1000 v =确定切削时间（一个孔） t = 28 6） 滚齿 由艾兴，肖诗纲主编 . 切削用量简明手 册 机械工业出版社表 10=312/= 又由文献 2表 100=T=240m=4 代入上式得 V=N=买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 15 第 4 章 夹具设计 为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。下面即为钻 6夹具将用于 臂钻床。 计要求 本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，面精度不 是主要考虑的问题。 具设计 定位基准的选择 由零件图可知， 6孔中， 6 设计基准为两对称孔中心距，由于难以使工艺基准与设计基准统一，只能以 129内孔面作为定位基准。 为了提高加工效率及方便加工，决定钻头材料使用高速钢，用于对 6孔进行加工，准备采用手动夹紧。 切削力及夹紧力的计算 刀具：高速钢麻花钻头，尺寸为 则轴向 力：见工艺师手册表 =CF 1 式中： 420， f=( 90200()190 20 )(2 1 2 N 转矩 T=CT 式中 : =( 功率 7 2 在计算切削力时 ,必须考虑安全系数 ,安全系数 K=2 式中 基本安全系数， 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 16 加工性质系数， 刀具钝化系数 , 断续切削系数 , F/ =( 钻削时 T= M 切向方向所受力 : 671065 取 1.0f 416 )( 所以 ,钻削时工件不会转动 ,故本夹具可安全工作。 定位误差的分析 定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的主要定位元件为孔销配合，而该定位元件的尺寸公差为，而孔径尺寸为自由尺寸精度要求，可满足加工要求。 定位误差分析 129H7/ 根据配合公差 129以上可知 1 2析定位误差： 基准不重合误差： 因钻孔时，定位基准为心轴的中心线，工序基准也为心轴的中心线。 故： 具设计及操作的简要说明 由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用平面定位三个自由度，短心轴定位两个自由度，用键槽定位最后一个转动自由度。手动螺旋夹紧 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 17 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 18 设计心得体会 紧张而辛苦的课程设计结束了。当我快要完成老师下给我的任务的时候，我仿佛经过一次翻山越岭，登上了高山之巅，顿感心旷神怡，眼前豁然开朗。 毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程。“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真地进行课程设计，学会脚踏实地地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。 说实话，毕业设计真是很累人。然而，当我一着手清理自己的设计成果，仔细回味这一周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使我倦意顿消。虽然这是我刚学会走完的第一步，是我人生中的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟了许多，令我有了一种“春眠方觉晓”的感悟。 通过课