进给箱齿轮轴加工工艺及钻8mm孔专用夹具设计【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 - 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。 齿轮 轴 零件的工艺规程及 其 钻 8 孔 的工装夹具设计 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。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - of of 8 is In of of to of to a of of of is to of of as of to in 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 目录 摘 要 . I . 录 . 1 第 1 章 绪论 . 2 言 . 2 究内容 . 2 械加工工艺规程 . 3 械加工工艺规程的设计原则 . 3 床夹具的工作原理及设计步骤 . 3 床夹具的工作原理 . 3 床夹具的设计步骤 . 3 第 2 章 工艺规程设计 . 5 坯的制造形式 . 5 件分析 . 5 面选择 . 5 基准的选择 . 5 基准的选择 . 6 定工艺路线 . 6 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 7 定切削用量及基本工时 . 9 第 3 章 齿轮 轴 的 专用夹具设计 . 17 题的提出 . 17 位基准的选择 . 17 削力和夹紧力的计算 . 17 位误差分析 . 18 具设计及操作简要说明 . 20 结论 . 21 参考文献 . 22 致 谢 . 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 第一章 绪论 1 1 引言 制造技术的重要性是不言而喻的，它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题，特别是在市场经济的今天，它更占有十分重要的地位。人类的发展过程是一个不断制造的过程，在人类发展的初期，为了生存，制造 了石器以便于狩猎，此后，出现了陶器，铜器，铁器，和一些简单的机械，如刀，剑，弓，箭等兵器，锅，壶，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水车等农用工具，这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程，主要围绕生活必需和存亡征战，制造资源，规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展，制造技术的范围，规模的不断扩大，技术水平的不断提高，向文化，艺术，工业发展，出现了纸张，笔墨，活版，石雕，珠宝 ，钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会，出现了大工业生产，使得人类的物质生活和文明有了很大的提高，对精神和物质有了更高的要 求，科学技术有了更快更新的发展，从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产，内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车，火车和舰船，喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展，集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平，纳米技术的出现开创了微创机械的先河，因此，人类的活动与制造密切相关，人类活动的水平受到了限制，宇宙飞船，航天飞机，人造飞机，人造卫星以及空间工作站等技术的出现，使人类活动走出了地球，走向太空 。 1 2 研究内容 机械加工工艺规程是 指规定产 品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。 制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。 制订工艺规程的程序： 1、 计算生产纲领，确定生产类型 2、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查 3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度 4、 制订工艺路线 5、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 艺装备，计算时间定额等。） 1 3 机械加工工艺规程 制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好 。 制订工艺规程的程序： 1、 计算生产纲领，确定生产类型 2、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查 3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度 4、 制订工艺路线 5、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。） 1 4 机械加工工艺规程的设计原则 设计机械加工工艺规程应遵循如下原则： 1） 可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。在设计机械加工工艺规程时，如果发现图样上某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改图样或不按图样上的要求去做。 2） 必须能满足生产纲领的要求。 3） 在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要求工艺成本最低。 4） 尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。 1 5 机床夹具的工作原理及 设计步骤 1 5 1 机床夹具的工作原理 工件通过定位元件在夹具中占有正确位置；工件和夹具通过连接元件在机床上占有正确位置；工件和夹具通过对刀、引导元件相对刀具占有正确位置，从而保证工件相对机床位置正确、工件相对刀具位置正确，最终保证满足工件加工要求。 1 5 2 机床夹具的 设计步骤 1、明确设计任务，收集研究设计的原始资料 2、确定夹具结 构方案，绘制结构草图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 3、绘制夹具总图 4、标注总图尺寸、公差与配合和技术条件 5、编写零件明细表 6、绘制夹具零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 第 2 章 工艺规程设计 2 1 毛坯的制造形式 零件材料为 40钢 ， 由于零件 成批生产 ，而且零件的轮廓尺寸不大，选用 棒料 ， 棒料精度为 7级，能保证 棒料 的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 2. 2 零件分析 要对该零件的 外圆面 、 端面 、键槽、齿轮 和 孔进行加工。具体加工要求如下： 60 外 圆面 60 端面 45外圆面 圆面 29外圆面 圆面 圆面 面 z=18、 m=3、 a=20齿轮 8 30键槽 8孔 术要求： 齿轮表面淬火 56 3 基面的选择 定位基准有粗基准和精基准，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 2 3 1 精基准的选择 选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 靠、方便。 1） 用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。 2） 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一 ” ，以免生产基准转换误差。 3） 当精加工 或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。 4） 为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。 5） 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。 根据该 齿轮 轴 零件的技术要求和装配要求，选择 齿轮 轴 的 60外圆面 作为 定位 精基准，零件上有很多表面都可以采用它作为基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。 2 3 2 粗基准的选择 1）如果必须首先保证 工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。 2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。 3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。 4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。 此设计选择 60 外圆毛坯 作为 定位 粗基准。 2 4 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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 工序 01： 棒料 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 工序 02：调质处理 工序 03： 车 60 右端所有端面、钻中心孔；粗车除 60 以外的所有外圆面；车29外圆面保证尺寸 57；半精车 30、 26、 24外圆面 工序 04：车 60 左端面、钻中心孔；粗车、半精车 60 工序 05：精车 30、 26、 24外圆面 工序 06：滚齿 z=18、 m=3、 a=20 工序 07：钻 8孔 工序 08：铣 8 30 键槽 工序 09：齿轮表面淬火 56序 10：磨齿 z=18、 m=3、 a=20 工序 11：检验至图纸要求 工序 12： 入库 2 5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1. 60 外圆面 及其端面 的加工余量 已知 棒料基本 尺寸 60， 车削长度 42， 车削长度与基本尺寸之比小于 4， 查机械制 造工艺设计简明手册表 棒料 的 毛坯直径为 64,粗糙度 机械制造工艺设计简明手册 表 三 步 车 削即 粗车 半精车 精车方 可满足其精度要求。 粗车 单边余量 Z=精车 单边余量 Z=车 单边余量 Z=. 45外圆面 的加工余量 已知棒料基本 尺寸 45， 车削长度 18，车削长度与基本尺寸之比小于 4， 查机械制造工艺设计简明手册表 棒料 的 毛坯直径为 47,粗糙度 机械制造工艺设计简明手册 表 步 车 削即可满足其精度要求。 3. 圆面 的加工余量 已知棒料基本 尺寸 30， 车削长度 28，车削长度与基本尺寸之比小于 4， 查机械制造工艺设计简明手册表 棒料 的 毛坯直径为 33,粗糙度 机买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 械制造工艺设计简明手册 表 步 车 削即 粗车 半精车 精车方 可满足其精度要求。 粗车 单边余量 Z=精车 单边余量 Z=车 单边余量 Z=. 29外圆面 的加工余量 已知棒料基本 尺寸 29， 车削长度 57，车削长度与基本尺寸之比小于 4， 查机械制造工艺设计简明手册表 棒料 的 毛坯直径为 33,粗糙度 机械制造工艺设计简明手册 表 步 车 削即可满足其精度要求。 5. 圆面 的加工余量 已知棒料基本 尺寸 26， 车削长度 79，车削长度与基本尺寸之比小于 4， 查机械制造工艺设 计简明手册表 棒料 的 毛坯直径为 29,粗糙度 机械制造工艺设计简明手册 表 步 车 削即 粗车 半精车 精车方 可满足其精度要求。 粗车 单边余量 Z=精车 单边余量 Z=车 单边余量 Z=. 圆面 的加工余量 已知棒料基本 尺寸 24， 车削长度 76，车削长度与基本尺寸之比小于 4， 查机械制造工艺设计简明手册 表 棒料 的 毛坯直径为 27,粗糙度 机械制造工艺设计简明手册 表 步 车 削即 粗车 半精车 精车方 可满足其精度要求。 粗车 单边余量 Z=精车 单边余量 Z=车 单边余量 Z=. z=18、 m=3、 a=20齿轮 的加工余量 采用实心棒料，齿轮 粗糙度 查机械制造工艺设计简明手册表 步 滚 削即可满足其精度要求。 8. 8 30键槽的加工余量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 采用实心棒料，齿轮粗糙度 查机械制造工艺设计简明手册表 步铣削即可满足其精度要求。 孔的加工余量 采用实心棒料， 8 孔粗糙度 查机械制造工艺设计简明手册表 步钻削即可满足其精度要求。 齿轮轴总长为 300，查 机械制造工艺设计简明手册表 径小于或等于 30时，端面加工余量 Z=径大于 30小于或等于 50时，端面加工余量 Z=径大于 50小于 或等于 60时，端面加工余量 Z=2 6 确定切削用量及基本工时 工序 01：棒料 工序 02：调质处理 工序 03： 车 60 右端所有端面、钻中心孔；粗车除 60 以外的所有外圆面；车29外圆面保证尺寸 57；半精车 30、 26、 24外圆面 工步一： 车 60 右端所有端面 1） 车削深度， 2）机床功率为 切削手册表 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册表 得 98mm/s， n=439r/f=490mm/s 据 择 75r/75mm/s, 则实际切削速度 V c=80 475/1000=实际进给量为 f fc/75/(300 10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册表 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/V c=f z=z。 6）计算基本工时 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - tm=i ;其中 l=（ +2+7+1l = 2l =0tm=i= 10 . 1 6754 =步二：钻中心孔 工步三： 粗车除 60以外的所有外圆面 1） 车削深度， 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s， n=439r/f=490mm/s 据 择 75r/75mm/s, 则实际切削速度 V c=80 475/1000=实际进给量为 f fc/75/(300 10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 6） 计算基本工时 tm=i ;其中 l=（ 18+85+79+76） 1l = 2l =0L/ 18+85+79+76+（ 475 工步四： 车 29外圆面保证尺寸 57 1） 车削深度， 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s， n=439r/f=490mm/s 据 择 75r/75mm/s, 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 则实际切削速度 V c=80 475/1000=实际进给量为 f fc/75/(300 10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 7） 计算基本工时 tm=i ;其中 l=571l = 2l =0L/ 57+) /（ 475 工步五： 半精车 30、 26、 24外圆面 1） 车削深度， 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s， n=439r/f=490mm/s 据 择 75r/75mm/s, 则实际切削速度 V c=80 475/1000=实际进给量为 f fc/75/(300 10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 6） 计算基本工时 tm=i ;其中 l=（ 28+79+76） 1l = 2l =0L/ 28+79+76+（ 475 工序 04：车 60 左端面、钻中心孔；粗车、半精车 60外圆面 工步一： 车 60 左端面 1） 车削深度， 2）机床功率为 切削手册表 f=z。选较小量 f=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册表 得 98mm/s， n=439r/f=490mm/s 据 择 75r/75mm/s, 则实际切削速度 V c=80 475/1000=实际进给量为 f fc/75/(300 10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册表 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/V c=f z=z。 6）计算基本工时 tm=i ;其中 l=301l = 2l =0tm=i= =步二：钻中心孔 工步三： 粗车 60 外圆面 1） 车削深度， 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s， n=439r/f=490mm/s 据 择 75r/75mm/s, 则实际切削速度 V c=80 475/1000=实际进给量为 f fc/75/(300 10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - 7） 计算基本工时 tm=i ;其中 l=421l = 2l =0tm=i= =步四：半精车 60外圆面 1） 车削深度， 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s， n=439r/f=490mm/s 据 择 75r/75mm/s, 则实际切削速度 V c=80 475/1000=实际进给量为 f fc/75/(300 10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 8） 计算基本工时 tm=i ;其中 l=421l = 2l =0tm=i= =序 05：精车 30、 26、 24外圆面 1） 车削深度， 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s， n=439r/f=490mm/s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 据 择 75r/75mm/s, 则实际切削速度 V c=80 475/1000=实际进给量为 f fc/75/(300 10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 9） 计算基本工时 tm=i ;其中 l=（ 28+79+76） 1l = 2l =0L/ 28+79+76+（ 475 工序 06：滚齿 z=18、 m=3、 a=20 选择刀具 刀具选取滚刀，模数 m=数 n=18，齿形角 a=20 2. 决定滚削用量 1）决定滚削深度 p 2）决定每次进给量及切削速度 根据 滚床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 966015010001000 rd vn s 按机床标准选取800 r m 0 0 800601 0 0 0 w 当800r/ 6 4 08 0 按机床标准选取 6003)计算工时 切削工时： 21 ， 2 ， 3 ， 则机动工时为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - m i 642321 7：钻 8孔 选用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 6） 由切削表 工艺表 16查得 0 /f m m r机v=20m/切削表 m 201 0 0 01 0 0 0 rD vn 796r/机床选取 00 m 0 0 0 8 0 081 0 0 0 mD nv =本工时： m 004421 序 08：铣 8 30 键槽 立式铣床 选择刀具 刀具选取 键槽铣刀 ，刀片采用 ， 00 ， 0 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 2） 决定每次进给量及切削速度 根据 立式 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 3130 501 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取500 r m 0 0 500301 0 0 0 w 当500r/ 按机床标准选取 400买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - 3） 计算工时 切削工时： 01 ， 2 ， 2 则机动工时为 m i i 440321 fn 9：齿轮表面淬火 56序 10：磨齿 z=18、 m=3、 a=20 机床 型磨床 1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 50 40 127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350 40 127 2)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33 工件速度 18m/向进给量 20行程 ) 切削深度 3)切削工时 0002式中 9102 t 工序 11：检验至图纸要求 工序 12：入库 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339