[摘要] 双联齿轮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并在以后设计中注意改进。
[关键词] 工艺,工序,切削用量
Double gear machining technology and three-dimensional design
[abstract] Double gear parts and fixture design process includes parts machining process design, process design part. In the process of designing the parts to be the first analysis to understand the parts of the process re-design the structure of the blank, and select the machining datum good parts, the design process route parts; then the part of each step of the process to calculate the size of a key is to determine the technical equipment and cutting the amount of each process and attention to improving the design in the future.
[Key words] technology, processes, cutting the amount of
目 录
第1章 序 言 1
第2章 零件的分析 2
2.1零件的形状 2
2.2零件的工艺分析 3
第3章 工艺规程设计 5
3.1 确定毛坯的制造形式 5
3.2定位基准的选择零件表面加工方法的选择 5
3.3 制定工艺路线 5
3.4 选择加工设备和工艺装备 7
3.4.1 机床选用 7
3.4.2 选择刀具 8
3.4.3 选择量具 8
3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 8
第4章 确定切削用量及基本时间 10
4.1 工序Ⅰ切削用量的及基本时间的确定 10
4.2 工序Ⅱ切削用量的及基本时间的确定 12
4.3 工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定 12
4.4 工序Ⅳ切削用量及基本时间的确定 14
总 结 16
致 谢 17
参 考 文 献 18
第1章 序 言
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。
双联齿轮零件加工工艺及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。
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。
第2章 零件的分析
2.1零件的形状
题目给的零件是双联齿轮零件,主要作用是起连接作用。它主要用于轴与轴之间的连接,以传递动力和转矩。 双联齿轮主要用于一些机械设备变速箱中,通过与操作机构的结合,滑动齿轮从而实现变速。圆柱齿轮一般分为齿圈和轮体两部分,根据齿轮轮体的结构形状来划分可知上图中的双联齿轮为盘类齿轮,有两个齿圈,在齿圈上切出直齿齿形。
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。
2.2零件的工艺分析
由零件图可知,具有较高强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力和要求耐磨零件。
该零件属于齿轮类零件,形状规则,尺寸精度和形位精度要求均较高,零件的主要技术分析如下:
(1)齿轮端面对准A的圆跳动公差不超过0.018mm,主要是保证端面平整光滑,双联是利用轴和孔进行配合定位,因此必须保证孔的尺寸精度。
双联齿轮之间啮合要求严格,要保证双联齿轮的齿形准确及同轴度较高。
(2)由于零件是双联齿轮,轴向距离较小,根据生产纲领是选择合理的加工工艺。
(3)齿轮要求加工精度高,要严格控制好定位
(4)Φ38H7孔是一比较重要的孔,也是以后机械加工各工序中的主要定位基准。因此加工孔的工序是比较重要的。要在夹具设计中考虑保证到此孔精度及粗糙度要求。
双联齿轮零件主要加工表面为:1.车外圆及端面,表面粗糙度值为3.2。2.车外圆及端面,表面粗糙度值3.2。3.镗装配孔,表面粗糙度值3.2。4.半精车侧面,及表面粗糙度值3.2。5.两侧面粗糙度值1.6。
第3章 工艺规程设计
本双联齿轮假设年产量为10万台,每台需要该零件1个,备品率为111%,废品率为0.25%,每日工作班次为2班。
考虑到零件在工作时要有高的耐磨性,所以选择锻造。依据设计要求Q=100000件/年,n=1件/台;结合生产实际,备品率α和 废品率β分别取111%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领
N=2XQn(1+α)(1+β)=23134115件/年
3.1 确定毛坯的制造形式
由于零件结构简单,尺寸较小,且有台阶轴,力学性能要求较高,精度较高且要进行大量生产所以选用模锻件,其加工余量小,表面质量好,机械强度高,生存率高。工件材料选用40Cr钢,毛坯的尺寸精度要求为IT11—12级
3.2定位基准的选择零件表面加工方法的选择
待加工的两零件是盘状零件,孔是设计基准(也是装配基准和测量基准),为避免由于基准不重合而产生的误差,应选孔为定位基准,即遵循“基准重合”的原则。具体而言,即选一端面作为精基准。
由于待加工的两零件全部表面都需加工,而孔作为精基准应先进行加工,对主动端而言,应选面积较大的外圆及其端面为粗基准;对从动端而言,应选面积较大?190mm的外圆及其端面为粗基准。
3.3 制定工艺路线
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。
工艺路线一:
010 锻造 锻造
020 热处理 正火,去应力退火
030 粗车 三爪装夹左端毛坯,车右端面以及?72外圆,留精加工余量
040 粗车 掉头,三爪装夹右端外圆,车左端面以及?84外圆,留精加工余量
050 精车 车右端面以及?72外圆及倒角,达到图纸尺寸
060 精车 车车左端面以及?84外圆及倒角,达到图纸尺寸
070 扩 扩?30的通孔至?36
080 镗 镗?38H7孔,达到图纸尺寸
090 镗 镗?50孔
100 滚齿 滚齿(Z=26)
110 滚齿 滚齿(Z=22)
120 钳 去毛刺
130 检验
140 入库
工艺路线二:
010 锻造 锻造
020 热处理 正火,去应力退火
030 粗车 三爪装夹左端毛坯,车右端面以及?72外圆,留精加工余量
040 粗车 掉头,三爪装夹右端外圆,车左端面以及?84外圆,留精加工余量
050 精车 车右端面以及?72外圆及倒角,达到图纸尺寸
060 精车 车车左端面以及?84外圆及倒角,达到图纸尺寸
070 滚齿 滚齿(Z=26)
080 滚齿 滚齿(Z=22)
090 扩 扩?30的通孔至?36
100 镗 镗?38H7孔,达到图纸尺寸
110 镗 镗?50孔
120 钳 去毛刺
130 检验
140 入库
工艺方案一与方案二的比较:方案二把滚齿加工放到钻中心孔的加工之前,这样就导致加工时夹具的定位和加紧不好确定,也不好保证一个对A基准线的圆跳动误差。
最终确定的工艺方案:
010 锻造 锻造
020 热处理 正火,去应力退火
030 粗车 三爪装夹左端毛坯,车右端面以及?72外圆,留精加工余量
040 粗车 掉头,三爪装夹右端外圆,车左端面以及?84外圆,留精加工余量
050 精车 车右端面以及?72外圆及倒角,达到图纸尺寸
060 精车 车车左端面以及?84外圆及倒角,达到图纸尺寸
070 扩 扩?30的通孔至?36
080 镗 镗?38H7孔,达到图纸尺寸
090 镗 镗?50孔
100 滚齿 滚齿(Z=26)
110 滚齿 滚齿(Z=22)
120 钳 去毛刺
130 检验
140 入库





