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【工装夹具类】双联齿轮的加工工艺及插齿夹具设计【3张图纸】【课设】,工装,夹具,齿轮,加工,工艺,设计,图纸

内容简介：

西安航空职业技术学院 课程设计任务书 课题名称 : 双联齿轮 的加工工艺及 夹具 设计 设计任务 : 依据给定零件的技术要求、结构尺寸、生产批量、热处理工艺，编制机械加工工艺，设计某工序的夹具一套，绘零件图。 技术条件或要求： 1、机械加工工艺路线复合零件生产要求，保证零件各项要求 2、夹具设计原理正确，结构简单安全，操作方便，符合另加加工技术要求。 指导老师（签名）： 崔彦斌 教研室主任（签名）： 开题日期： 年 月 日 完成日期： 年 月 日 西安航空职业技术学院 机械制造基础 课程 课程设计说明书 设计题目： 双联齿轮 的加工工艺及其夹具设计 专 业： 计算机辅助设计与制造 班级学号： 姓 名： 指导老师 ： 2012 年 5 月 15 日 2 目 录 1、设计技术要求及参考 3 2、零件的分析 4 3、工艺规程的设计 4 4 4 分析 4 6 序尺寸及毛坯尺寸的确定 7 7 4、零件检测 8 5、主要参考文献 9 3 1 设计技术要求及参考 双联齿轮如下图所示，中小生产批量，材料为 40部要求高频感应淬火、硬度达到 52度 等级均为 7 级，大小齿模数均为 2，小齿轮齿数为28，大齿轮齿数为 42。编制此双联齿轮的工艺规程并为加工设计夹具。 要求： 1、绘制零件毛坯图 2、夹具装配图（ 3、设计说明书（附有工艺卡和工序卡） 4、机械设计工艺规程 2、零件工艺分析 件的作用 4 双联齿轮是一些机械设备变速箱中，通过操作机构相结合，滑动齿轮，从而实 现变速。 件的工艺分析 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）齿轮端面对基准 A 的圆跳动公差不超过 要是保证端面平整光滑，双联是利用花键轴和花键孔进行配合定位，因此必须保证花键孔的尺寸精度。 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） 35 的花键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。因此加工花键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 3、工艺规程的设计 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 40坯的尺寸精度要求为 13 级 准的选择 根据零件图纸及零件的使用情况分析。知 35 花键孔，端面圆跳动，平行度等均应通过正确的定位才能保证，故对基准的选择应 欲与分析 (1)粗基准的选择 按照粗基准的选择原则，为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故应分别选择 面为粗基准。 （ 2）精基准的选择 在加工完 35 花键孔以后各工序则分别花键孔为定位精基准，这样就满足了基准重合的原则。 3 艺路线的拟定 为保证达到零件的几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。 由于生产纲领为中小批量生产，所以采用通用机床配以专用的工、夹、量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生 产成本下降。 Z=42 的齿形进行滚齿加工后再对 Z=28 的齿轮进行插齿加工，这样能保证切削加工顺利地进行下去。若对 Z=42 的齿坯进行滚齿加工后继续对 Z=28 的齿轮进行滚齿加工，由于该零件是双联齿轮，两齿轮间隔很小，若再对 Z=28 的齿坯进行滚齿加工需得有专门的设备，增加了成本和加工难度。 毛坯为锻件，清理后进行正火处理，以消除内应力机械切削加工性能，在毛坯车间，对其认真检验分析，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工 5 机械加工工艺过程卡 零件名称 双联齿轮 锻造 每件毛坯制坯数 第 一 页 零件生产批量 100 45件外形尺寸 工序号 工种 工序名称 机床型号 夹具名称 刀具名称 辅助名称 量 具 10 车 粗车外圆及端面留余量 夹具 高速钢车刀 游标卡尺 150 0 车 钻镗花键孔至尺寸 306136（专） 车 30 孔夹具 钻扩复合钻 28 40 1径千分尺 30 拉 拉花键孔至规格 拉夹具 矩形花键拉刀 拉夹头 花键量规 40 钳 去毛刺 50 车 上芯轴，精车外圆 ，端面及槽至要求 芯轴装夹 高速钢外圆，端面及车槽刀 游标卡尺 150 0 铣 滚齿（ Z=42)3150E 上芯轴装夹 高速钢剃前齿轮滚刀 栅式多能单面啮合检查仪 70 铣 插齿（ Z=28)5132 上芯轴装夹 盘形直齿插齿刀 栅式多能单面啮合检查仪 80 车 倒角（ 1,2 齿 15 芯轴装夹 75o 外圆车刀 90 钳 去毛刺 100 铣 剃齿（ Z=42)公法线长度至尺寸上限 芯轴装夹 盘形剃齿刀 栅式多能单面啮合检查仪 110 铣 剃齿（ Z=28)公法线长度至尺寸上限 芯轴装夹 盘形剃齿刀 栅式多能单面啮合检查仪 根据此工序安排，编出机械加工工艺过程卡及工序卡。见附表 1：机械工艺 加工过程卡 ,附表 2 机械加工工艺卡 6 齿轮夹具示意图 夹具设计 （ 1） 确定定位方案 滚齿时从基准重合原则和定位的稳定性出发，选择轮齿键孔为主要定位基准。为保证轮齿的齿圈与内孔同轴，装夹方便，采用花键心轴定位，为了保证切出的轮齿与大齿轮端面垂直，需将大齿轮的端面靠在垫圈上。 （ 2） 确定定位元件 对于吃双联齿轮的定位采用花键心轴定位，根据零件图纸齿轮花键的大径 精度比小径的高，因此，花键心轴的花键部分主要保证大径的精度，精度等级为 5或 6 级，花键心轴采用合金 结构钢 20热处理渗碳淬硬至5055键心轴的主要技术要求是同轴度和垂直度等。 （ 3） 确定夹紧方案 （ 4） 滚齿时各支撑面上受力良好。采用螺母夹具，夹紧力方向指向垫圈。该夹紧机构操作方便，通用性好，加紧可靠。 序尺寸及毛坯尺寸的确定 7 双联齿要求配合精度较高，力学性能较好，且生产纲领是成批生产，所以毛坯选用模锻件，再给以正火处理，以消除锻件在锻造过程中的内应力。 由文献 1，该种锻件的差等级为 级，故取 9 级。 由文献 1 可用查表法确定各表面的总余量，但由于用查表法所确定的总余 量与生产实际情况有些差距，故还应根据工厂具体情况进行适当的调整。 由文献 1 可查出锻件主要尺寸的公差，先将调整后的主要毛坯尺寸及公差，如下表所示 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 88外圆 88 7 95 56外圆 56 4 60 46 46 4 50 35长 35 5 40 14厚 14 6 20 14厚 14 6 20 花键孔 30 5 35 由此可绘出零件毛坯图（略） 毛坯尺寸： 40 95 1粗车外圆及端面，钻镗花键底孔至尺寸 30 （ 1）已 知 88 外圆长度方向上的加工余量为 7际加工余量为 2分两次加工，长度加工公差为 取 2） 进给量切削简明手册当刀杆尺寸为 1625 以及工件直径为 88时， = 按 车床说明书 取 = mm/n。 由于存在间歇加工所以进给量乘以 k= 所以：实际进给量 f= 按 车床说明书 （ 3）计算切削速度。按切削简明手 册表 切削速度的计算公式为（寿命选 T=60 刀具材料 V=ap f 中： 58 M=正系数 削手册表 158/( 46.9(m/（ 4）确定机床主轴转速 000r/ 按 车床说明书 200 r 以实际切削速度 V=、按机床进给强度决定进给量：根据表 当 b 210 0 可确定 f= 8 按 床说明书 取 f=n. 所以实际切削速度 V=、决定钻头磨钝标准及寿命当 8 钻头最大磨损量取 命 T=45、切削速度 由切削用量简明手册得 =21m/n=1000V/ D=由机床技术资料得和 80n/m 400n/取 280n/ n=280m/实际 =17 m/、基本工时， (42+6)/ 入切量及超切量由表 查出 + =6 所以 (42+6)/2齿部高频淬火 3珩齿 精磨工件，砂轮宽度 b=2向进给量： 工作台单行程的横向进给量 4、零件的检验 间检测 齿坯加工后应注意检查基准孔的尺寸精度和端面圆跳动；滚插齿后检查留剃量（或留磨量）和齿圈径向圆跳动以及检查公法线长度变动量；剃齿后检查公法线长度及其变动量，抽查齿形和齿向精度；基准孔修正后检查孔径和端面圆跳动等。 终检验 齿轮最终检验项目可根据齿轮的用途、工作要求、生产条件、精度等级、加工方法和实际检验条件，按国家标准对各公差组规定的检验组，检验齿轮误差。 查仪器的选用 根据齿轮的工艺检验要求，常用的检测仪器有齿轮综合检测仪，龙双面啮合法或单面啮合法，测量齿轮精度的长度测量工具。齿轮综合检查仪分为啮合检测仪和单面啮合检测仪两种。 齿轮双面啮合检测仪用于测量径向综合误差和齿轮副中心距变动等。 齿轮单面啮合检测仪用于检测切向综合误差等。 齿轮侧隙合理性的检测齿厚偏差可用齿厚游标卡尺测量。 公法线平均长度偏差和公法线长度变动可用公法线千分尺或公法线千分表卡规进行检查。 9 5、主要参考文献 1 李洪主编 北京出版社 艾兴，肖诗纲主编 量简明手册 机械工业出版社 3 东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工大学编 上海 1994 4 赵如福主编 上海 1990 5 郑修本，冯冠大主编 北京 1992 6机械设计基础 7公差测量技术与配合 8金属切削用量与刀具 9机械加工设备 10机床工艺学 11机械制造基础 粗车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 1 产品名称 变速箱 零件名称 双联花键 共 12 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 3 粗车 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 （ 1） 三爪卡盘 ,钻 28孔夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 三爪卡盘自定心卡盘夹小端，粗车大端面及外圆至尺寸 92 车夹具 ,高速钢车刀 750 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 2 粗车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 2 产品名称 变速箱 零件名称 双联花键 共 12 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 3 粗车 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 （ 1） 三爪卡盘 ,钻 30孔夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 2 调夹大端，粗车小端面保证总长 37夹具 ,高速钢车刀 750 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文 件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 3 粗车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 3 产品名称 变速箱 零件名称 双联花键 共 12 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 3 粗车 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 （ 1） 三爪卡盘 ,钻 28孔夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 3 钻镗花键底孔至尺寸 37夹具 , 矩形花键拉刀 750 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 4 拉 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 4 产品名称 变速箱 零件名称 双联花键 共 12 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 4 拉 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 拉床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 拉夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 拉花键孔 30形花键拉刀，花键量规 280 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件 号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 5 精车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 5 产品名称 变速箱 零件名称 双联齿轮 共 12 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 6 精车 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 （ 1） 三爪卡盘 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 用心轴定位，精车外圆、端面及槽至尺寸要求 高速钢 车刀 750 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 6 滚齿 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 6 产品名称 变速箱 零件名称 双联花键 共 12 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 8 滚齿 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 滚齿机 1 夹具编号 夹具名称 切削液 （ 2） 心轴 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 滚齿（ Z=42)留齿余量 速钢滚刀 64 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 7 插齿 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 7 产品名称 变速箱 零件名称 双联齿轮 共 12 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 9 插齿 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 插齿机 1 夹具编号 夹具名称 切削液 （ 2） 心轴 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 插齿（ Z=28)留齿余量 速钢插刀 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 8 车倒角 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 8 产品名称 变速箱 零件名称 双联齿轮 共 12 页 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 10 车倒角 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 （ 2） 三爪卡盘、心轴 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 车倒角（ 12o） 45标卡尺 750 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 9 剃齿 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 9 产品名称 变速箱 零件名称 双联齿轮 共 12 页 第 9 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 12 剃齿 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 剃齿机 4 1 夹具编号 夹具名称 切削液 （ 2） 心轴 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工 序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 剃齿（ Z=42），公法线长度至尺寸上线剃齿（ Z=28）公法线长度至尺寸上线 盘形剃齿刀 230 130 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签 （日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 10 淬火 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 10 产品名称 变速箱 零件名称 双联齿轮 共 12 页 第 10 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 热加工车间 13 淬火 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 电阻加热炉 1 夹具编号 夹具名称 切削液 （ 1） 淬火件挂钩 水 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 齿部高频淬火 温仪 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 11 推孔 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 11 产品名称 变速箱 零件名称 粗车外圆及端面 共 12 页 第 11 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 14 推孔 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 拉床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 （ 1） 拉夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 推孔 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 12 珩齿 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 12 产品名称 变速箱 零件名称 双联齿轮 共 12 页 第 12 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 15 珩齿 40 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 硬质合金 40 95 10 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 研磨机 5 1 夹具编号 夹具名称 切削液 （ 2） 心轴 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 珩齿 砂轮 280 20 0 0068 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更