东风汽车后轮驱动从动盘角齿轮工艺及及钻孔夹具设计-[机械毕业设计论文A1091]
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东风汽车
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工艺
钻孔
夹具
设计
机械
毕业设计
论文
a1091
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,21页,10500字左右.
任务书一份.
开题报告一份.
文献综述一份.
翻译一份.
图纸共11张:
A0-盘齿钻孔夹具总装图.dwg
A1-齿轮零件图.dwg
A2-车钻工序图.dwg
A2-定位盘.dwg
A3-定位心轴.dwg
A3-手柄.dwg
A3-钻模板.dwg
A4-单键.dwg
A4-固定支钉.dwg
A4-固定钻套.dwg
A4-开口垫圈.dwg
- 内容简介：
-
1 （论文）任务 论文题目 盘角齿轮钻孔 夹具设计 1、课题基本内容目标 ： （包括原始数据、资料、技术参数、工作要求等） 根据零件图的要求 及年产量为 5000 件的生产规模 ，设计钻孔 夹具一套。要求如下： 1） 查阅相关资料，分析所给题目的零件结构工艺性， 编制零件的加工工艺规程， 填写零件的加工工艺卡片。 绘制钻孔 工序零件图； 2） 设计钻孔 夹具一套，包括总装配图、零件图； 3） 提交 设计说明书及精度分析等相关设计分析结果。 2、课题成果的基本要求： （包括毕业设计（论文 ）、图表、实物样品等） 1）产品零件的加工工艺规程卡一套； 2）总装配图一张（ 纸），零件图全套（ 纸二份，其余不限）； 3） 编写夹具的设计说明书，字数在 12000 字以上。 4） 翻译有关机械制造方面 10000 个字符以上的外文资料，字数不得少于三千。 2 3、学生完成课题具备的条件： 具备金属切削机床、金属切削原理与刀具、机械加工工艺与夹具 工程材料等方面的专业知识。 4、 主要参考文献、资料和参考书 机械加工工艺 人员手册； 夹具设计手册； 机械设计手册。 机床夹具图册。 5、毕业设计（论文）工作进度计划 序号 起止日期 设计各阶段名称或工作内容 1 生选课题 ,指导教师与学生见面 ,指导教师填写“毕业设计任务书” ,（一题一份）发给学生。 2 导学生撰写开题报告（包括资料收集、外文献翻译、文献综述写作、撰写开题报告等）。 3 专业小组为单位，对开题报告进行交流评审，确定是否同意开题。 4 交开题报告。 5 生完成毕业论文（设计）的撰写，并交指导教师。 6 导教师对毕业论文写出有针对性的评语，给出评分，并建议提交答辩。 7 业论文答辩 8 业论文文挡整理上交教务处对毕业论文进行复评。 学生 开始执行任务书日期 :2008 年 12 月 12 日 教研室主任 : 学生 送交毕业设计（论文）日期 :2009 年 5 月 10 日 系主任 : 注 : 此毕业论文（设计）任务书由指导教师负责填写 ,系主任审核后下发学生执行 . 盘角齿轮加工工艺及钻孔夹具设计 （ 外文翻译 ） M. 1991 in In by as in to in by of to of be no or be up be in of of of 1. of is by a as in as a of so it 2. to of of of 1) to of as to as 2) of as so 3)as as of in of of to of as in of to of as as of so of be 1. of It is to in of so 2. is of be to of to be to 3. of be a to in by of of (A) as or of as of a In to a a = 6 8 . or do it is to a = 15 35 . is in by as it is (B) as to as of as a of of on a 1. as a of of so to of or So in as a of is is a of To 2. in of is of of a to (C) or as of of to a is to is is to of in is no of of 1. of 2. 3. of 2e / D f = 0.1 e / D 20, f = e / D 14 is by of in to to of to be as is a of of to is on so in to as as is of or to as a as 1. at to it in to of or of up is or of of 2. of in to or by is by it is so on or 3. in so to of on to be to in of 拢 to of 4. in of to so a of of in In to of as as as 1. 机械加工工艺手册第 1 卷 M 机械工业出版社， 1991 工件在夹具中的夹紧 在机械加工过程中，工件受到切削力、离心力、惯性力等的作用，为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持已由定位元件确定的加工位置，而不致发生振动或位移、夹具结构中应设置夹紧装置将工件可靠夹牢。 一、夹紧装置的组成 夹紧装置的种类很多，但其结构均由两部分组成。 1动力装置 夹紧力的来源，一是人力；二是某种装置所产生的力。能产生力的装置称为夹具的动力装置。常用的动力装置有：气 动装置、液压装置、电动装置、电磁装置、气 液联动装置和真空装置等。由于手动夹具的夹紧力来自人力，所以它没有动力装置。 2夹紧部分 接受和传递原始作用力使之变为夹紧力并执行夹紧任务的部分，一般由下列机构组成： 1）接受原始作用力的机构。如手柄、螺母及用来连接气缸活塞杆的机构等。 2）中间递力机构。如铰链、杠杆等。 3）夹紧元件。如各种螺钉压板等。 其中中间递力机构在传递原始作用力至夹紧元件的过程中可以起到诸如改变作用力的方向、改变作用力的大小以及自锁等作用。 二、夹紧装置的基本要求 在不破坏工件定位精度，并 保证加工质量的前提下，应尽量使夹紧装置做到： 1夹紧力的大小适当。既要保证工件在整个加工过程中其位置稳定不变、振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。 2工艺性好。夹紧装置的复杂程度应与生产纲领相适应，在保证生产效率的前提下，其结构应力求简单，便于制造和维修。 3使用性好。夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。 三、基本夹紧机构 原始作用力转化为夹紧力是通过夹紧机构来实现的。在众多的夹紧机构中以斜楔、螺旋、偏心以及由它们组合而成的夹紧机构应用最为普遍。 （一）斜楔夹紧机构 采用斜楔作为传力元件或夹紧 元件的夹紧机构称为斜楔夹紧机构。 直接采用斜楔夹紧时，斜楔的自锁条件是：斜楔的升角小于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 即： 1 + 2 为保证自锁可靠，手动夹紧机构一般取 =68。用气压或液压装置驱动的斜楔不需要自锁，可取 =1535。 斜楔夹紧具有结构简单，增力比大，自锁性能好等特点，因此获得广泛应用。 （二）螺旋夹紧机构 采用螺杆作中间传力元件的夹紧机构统称为螺旋夹紧机构。由于它结构简单、夹紧可靠、通用性好，而且由于螺旋升角小，螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力 和夹紧行程都较大，是手动夹具上用得最多的一种夹紧机构。 1简单螺旋夹紧机构 最简单的螺旋夹紧机构由于直接用螺钉头部压紧工件，易使工件受压表面损伤，或带动工件旋转。因此常在头部装有摆动的压块。由于压块与工件间的摩擦力矩大于压块与螺钉间的摩擦力矩，压块不会随螺钉一起转动。 夹紧动作慢、工件装卸费时是单个螺旋夹紧机构的另一个缺点。为克服这一缺点，可采用快速夹紧机构。 2螺旋压板夹紧机构 在夹紧机构中，螺旋压板的使用非常普遍，常见的螺旋压板典型结构其结构尺寸均已标准化，设计者可参考有关国家标准和夹具设计手册进 行设计。 （三）偏心夹紧机构 用偏心件直接或间接夹紧工件的机构，称为偏心夹紧机构。偏心件有两种形式，即圆偏心和曲线偏心，其中，圆偏心机构因结构简单、制造容易而得到广泛应用。 偏心夹紧加工操作方便、夹紧迅速，缺点是夹紧力和夹紧行程都小。一般用于切削力不大、振动小、没有离心力影响的加工中。 1圆偏心轮的工作原理 2圆偏心轮的夹紧行程及工作段 3偏心轮的自锁条件 1 + 2 推导得： 2e D 当 f = e D 20当 f = ， e D 14 四、定心夹紧机构 当工件被加工面以中心要素（轴线、中心平面等）为工序基准时，为使基准重合以减少定位误差，需采用定心夹紧机构。 定心夹紧机构具有定心和夹紧两种功能，如卧式车床的三爪自定心卡盘即为最常用的典型实例。 定心夹紧机构按其定心作用原理有两种类型，一种是依靠传动机构使定心夹紧元件等速移动，从而实现定心夹紧，如螺旋式、杠杆式、楔式机构等；另一种是利用薄壁弹性元件受力后产生均匀的弹性变形（收缩或扩张），来 实现定心夹紧，如弹簧筒夹、膜片卡盘、波纹套、液性塑料等。 1螺旋式定心夹紧机构 螺杆两端的螺纹旋向相反，螺距相同。当其旋转时，使两个 而实现对工件的定心夹紧或松开。 这种定心夹紧机构的特点是：结构简单、工作行程大、通用性好，但定心精度不高，主要适用于粗加工或半精加工中需要行程大而定心精度要求不高的场合。 2杠杆式定心夹紧机构 杠杆式三爪自定心卡盘中，滑套作轴向移动时，圆周均布的三个钩形杠杆便绕轴转动，拨动三个滑块沿径向移动，从而带动其上 卡爪将工件定心并夹紧或松开。 这种定心夹紧机构具有刚性大、动作快、增力倍数大、工作行程也比较大等特点，但其定心精度较低。一般为 右，它主要用于工件的粗加工。由于杠杆机构不能自锁，所以这种机构自锁要靠气压或其它机构。 3楔式定心夹紧机构 机动的楔式夹爪自动定心机构中，当工件以内孔及左端面在夹具上定位后，汽缸通过拉杆使六个夹爪左移，由于本体上斜面的作用，夹爪左移的同时向外胀开，将工件定心夹紧；反之，夹爪右移时，在弹簧卡圈的作用下使夹爪收拢，将工件松开。 这种定心夹紧机构的结构紧凑，定心精度一般可达 较适用于工件内孔作定位基面的半精加工工序。 4弹簧筒夹式定心夹紧机构 这种定心夹紧机构常用于安装轴套类工件。 弹性定心夹紧机构的结构简单、体积小、操作方便迅速，因而应用十分广泛。其定心精度可稳定在 上述介绍的定心夹紧机构外，常用的还有膜片卡盘机构、波纹套定心夹紧机构以及液性塑料夹紧机构等。 s 2007 is an in to by is in to of up 5m, of 300up to 00m 2m of of to in m; up 5m; of up 5m. to s of is It is in to of as as of to of in to of as of up 2 to to In to in in R, to s 1 be to in of of of of is of of of of a of in a of of in of a AD of of of of to of is in of eb of of of of a on of of a of on in to of s of a be a of 床夹具发展趋势分析 报告 具是 机械 加工不可缺少的部件，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，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 一、高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达 5m ，夹具支承面的垂直度达到 00行度高达 00国 美乐）公司制造的 42等高误差为 精密平口钳的平行度和垂直度在 5m 以内；夹具重复安装的定位精度高达5m ；瑞士 性夹具的重复定位精度高达 2 5m 。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密 机械 制造企业。诚然，为 了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 二、高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用 1 2 秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典 3分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国金斯）公司的球锁装夹系统， 1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。 三、模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用 建立元件库、典型夹具库、标准 和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营 电子 商务 化。 四、通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性 投资 比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回 投资 快，才能体现出经济性好。德国 美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。 开题报告 开 题 报 告 题 目： 盘角齿轮 加工工艺及 钻孔 夹具设计 开题报告 第 1 页 共 7 页 1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 东风汽车后轮驱动 的 盘角齿轮 加工工艺及 钻孔 夹具设计为本课题的研究内容，对此研究查阅的大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。 为了能具体确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工艺规程 的意义与作用就是本课题研究目的。 在整个设计过程中 ,我们将学习到更多的知识。 （ 1）我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图 ,培养我们独立识图能力 ,增强我们对零件图的认识和了解 ,通过对零件图的绘制 ,不仅能增强我们的绘图能力和运用 件的能力。 （ 2）制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的 ,通过这些设计 ,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定 ,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定 ,必须与工厂实际的机床相适应。 这对以前学 习过的知识的复习 ,也是以后工作的一个铺垫。 （ 3）在这个设计过程中 ,我们还必须考虑工件的安装和夹紧 安装是否方便和迅速 ,又会影响辅助时间的长短 ,从而影响生产率 ,夹具是加工工件时 ,为完成某道工序 ,用来正确迅速安装工件的装置 高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。这是整个设计的重点 ,也是一个难点 近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。 比如， 应用人工智能选择零件的工艺规程 。因为 特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其 加工机理的理论研究极其困难 ,通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面 质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其限制，目前特种加工的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式加工工艺，它在占电火花成形机床总数 95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其 理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的 开题报告 第 2 页 共 9 页 系统问世。通常只能采用手工的方法或部分借助于 型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型，并得到了初步的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和加工 经验作为知识存储起来，建立描述特种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。 同时，在机械加工过程中，夹具占有 非常 重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等分析），精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。 我们 都知道减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项重要因 素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量的关键。譬如柔性加工中心的产生就是为了减少产品循环周期。 目前中国制造业发展迅猛，以前的 我国 制造业普遍使用刚性专 用 机 床 加工 各种各样的 零部件，导致 改型和单件、小批生产 零 、 部件 周期较长。随着 我国制造业发展 和 各种各种零件 的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换 化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要，现在，柔性专 用 机 床 、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额 使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和装卸工件时所花的大量 时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省 90%95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。 液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变。从而确 保了同一道工序下的加工质量一致性。由于变形造成的废品率将会微乎其微 夹具是机械加工不可缺少的部件，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，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济 的 方向发展 2、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 本课题的基本内容： 盘角齿轮 加工工艺及 钻孔 夹具设计 开题报告 第 3 页 共 9 页 1、 盘角齿轮 加工工艺 1、 制订 盘角齿轮的 加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。 在设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图， 盘角齿轮是典型的盘类零件 ,了解其 盘类零件的结构特点和相关的技术要求，对盘类零件的每一个细节，都应仔细的分析，如盘类零件 加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是盘类 零件 的内孔和基准端面是齿轮加工、检验和安装的基准 ， 齿坯加工的精度对齿轮加工和传动的精度均有很大的影响 。 齿坯公差主要包括基准孔的直径公差和基准端面的端面跳动等需要我们在制定加工工艺规程时给于足够的重视。 工序的划分 确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工 艺过程的工序次数；如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备，按工序集中原则组织生产。 定位基准的选择 根据粗基准，精基准的选择原则；遵循基准统一、基准重合。由零件图具体分析可得： 盘角齿轮首先以一个平面和内孔为粗基准，对另一 平面 和内孔进行精加工，再以已加工 平面 和内孔为基准加工其它尺寸 至要求 。 2、夹具设计可能遇到的问题： 工件定位是否正确，定位精度是否满足要求，工件夹紧牢固是否可靠等等。 工件在夹具中的定位精度，主要与定位基准是否与 设计基 准、工序基准重合、定位基准与定位元件的配合状况等因素有关。 提高夹具的制造精度，减少配合间隙，就能提高夹具在机床上的定位精度，夹具中出现过定位时，可通过撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。 夹紧必须可靠，但夹紧力不可过大，以免工件或夹具产生过大变形。可采用多点夹紧或在工件钢性薄弱部位安放适当的辅助支撑。 夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理 ,考虑夹具的定位误差和安装误差。我们将通过对工件与夹具的认真分析 ,结合一些夹具的具体设计事例 ,查 阅相关的夹具设计资料 ,联系在工厂看到的一些盘类 零件加工的夹具来解决这些问题 . 上述即为遇到困难的解决措施 3、 本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析 根据不同的研究对象拟采用不同的研究手段（途径），本课题包括两方面内容： 盘角齿轮 加工工艺的设计 和 钻孔 夹具设计 制定工艺规程的研究途径和可行性分析 开题报告 第 4 页 共 9 页 毛坯的选择 ： 根据生产纲领和零件结构选择毛坯，毛坯的类型一般在零件图上已有规定。对于铸件和锻件应了解其分模面、浇口、冒 口位置和拔模斜度 ，以便在选择定位基准和计算加工余量时有所考虑。如果毛坯是棒料或型材，则按其标准确定 尺寸规格，并决定每批加工件数。 毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有密切的关系。同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。 盘角齿轮 毛坯材料为 低合金钢（ 20 ，硬度范围在 156 207受重载荷。采用模锻 精化毛坯。并作喷丸处理， 以便进行切削加工。 拟订工艺路线 ： 表示零件的加工顺序及加工方法，分出工序，安装或工位及工步等。并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。拟订工艺路线从实际出发，理论联系实际和工人结合起来。常常需要提出几个方 案，进行分析比较后再确定。 计算切削用量、加工余量及工时定额 ： 查阅金属机械加工工艺人员 手册等资料并进行计算确定。目前，对单件小批量生产不规定切削用量，而是由操作工人根据经验自行选定，但对于自动线和流水线，为保证生产的节拍，必须规定切削用量，并不能随意改变。计算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工质量以保证最终加工质量。工时定额一般按各工厂的实际经验积累起来的统计资料来估算。随着生产的发展，工艺的改进，新工艺，新技术的不断出现，工时定额应进行相应的修改。 对机械加工工艺规程基本要求可归结为质量、生产率和经济性。虽然有时互相矛盾，但只要把它们处理好，就会成为一个统一体。在三个要求中，质量是首要的。质量表现在机械产品的各项技术性能指标，质量不能保证，根本谈不上数量；质量和生产率之间是密切联系的，在保证质量的前提下，应该不断地最大限度地提高生产率，满足生产量的要求。如果两者矛盾，则生产率要服从于质量，应在保证质量的前提下解决生产率问题。在保证质量的前提下，应尽可能的节约耗费，减少投资，降低制造成本，这就是经济性。 因此， 盘角齿轮 的工艺规程研究途径应该体现质量、生产 率和经济性的统一，达到经济合理及可行的最优方案。 夹具设计的研究途径和可行性分析 钻孔夹具是盘角齿轮在 钻 孔 工序使用的专用夹具，此类夹具的特点是针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。 夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决此问题，首先得了解影响定位精度的因素。然后采取措施解决具体的问题。如定位基准与定位 开题报告 第 5 页 共 9 页 元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。 除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部 件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。 开题报告 第 6 页 共 9 页 四、毕业设计（论文）工作进度计划 序号 起止日期 设计各阶段名称或工作内容 1 受指导老师毕业设计课题 , 做撰写开题报告的前期准备工作（包括资料收集、外文献翻译、文献综述写作等）。 2 写开题报告初稿。 3 指导老师的指导下，修改开题报告并定稿打印。 4 交开 题报告。 5 工厂参观、实习，收集毕业设计和毕业论文的有关资料。 6 业设计图纸绘制，撰写毕业论文。 7 指导老师指导下，对毕业设计图纸和毕业论文进行修改、定稿和打印。 8 交毕业论文。 五、毕业论文 撰写提纲 （一）、摘要 （二）、关键词 （三）、目录 （四）、正文 1 盘角齿轮 加工工艺 角齿轮 的工艺分析 角齿轮 的工艺要求及工艺分析 角齿轮 的技术要求 工工艺过程 定各表面加工方案 选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 面的加工 的加工方案 1 4 齿形 的加工方案 定定位基准 基准的选择 开题报告 第 7 页 共 9 页 基准选择的原则 艺路线的拟订 序的合理组合 序的集中与分散 工阶段的划分 角齿轮的毛坯尺寸及机械加工工艺过程的确定 坯的结构工艺要求 角齿轮的机械加工工艺过程的确定 2 、 专用夹具设计 工零件的工艺分析 工零件的原始工艺资料 齿坯的机械加工工艺分析 钻孔夹具设计分析 钻孔夹具总体结构方案的设计构思 钻孔夹具零件的公差和技术要求的确定 夹具设计及操作的简要说明 （五） 结 论 （六） 参考文献 （七） 致谢 （八） 外语文献翻译 六、论文参考文献 简明机械零件设计使用手册 机械工业出版社 现代机械制图 械工业出版社 简明机械设计手册 机械工业出版社 机械制造工艺学 机械工业出版社 1995 机械设计 高等教育出版社 机械工程英语 机械工业出版社 开题报告 第 8 页 共 9 页 华南理工大学学报 2005 8.金属机械加工工艺人员手册增订组编 . 金属机械加工工艺人员手册 科学技术出版社 王章中编 .机械工业出版社 0 王先逵 编 机械工业出版社 1995 11 机械设计手册编委会编 机械工业出版社 2 李昌年编 机械工业出版社 2007 13 扬叔 子编 机械工业出版社 2006 14 贾亚洲编 机械工业出版社 2008 开题报告 第 9 页 共 9 页 七 、指导教师意见（ 对 本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测） 罗仕龙 同学在毕业设计选题后，能综合运用所学的专业知识研究、分析设计内容，明确所要完成的设计任务和要求。对该设计课题即“ 盘角齿轮 加工工艺及 钻孔 夹具设计 ”以及与之相关的机械制造技术当今的发展方向、发展水平的认识基本正确，对该毕业设计的初步解决方法，思路基本正确。有关设计所需要 的参考资料、手册等的查阅、收集基本就绪，根据已具备的条件，可以进行零件的机械加工艺工规程设计、并依据所优选的零件机械加工规程进行夹具的方案设计等工作。在进行过程中，希望该同学注意保留有关方案构思、计算等有关材料，以便后续工艺卡填写及设计说明书的整理。 指导教师： 熊 建 南 2009 年 2 月 25 日 八 、教研室主任意见 教研室负责人 ： 2009 年 月 日 说明： 1、开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独 立撰写，在毕业设计开始后两周内完成。 2、“课题的研究意义、现状、发展趋势”应不少于 1200 字，“课题的基本内容及研究手段和可行性分析”应不少于 1000 字。 3、本页不够，请加 页 第 1 页 共 23 页 盘角齿轮加工工艺及钻孔夹具设计 摘 要 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 关键词 ： 工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力 第 2 页 共 23 页 in of of on of if is it In of is it of to of of of of of a of of a of of of of ： s of 盘角齿轮加工工艺及钻孔夹具设计 （ 文献综述 ） 1M，上海金属切削技术协会 编 ：上海科学技术出版社， 1984 切削用量的合理选择 在确定了刀具几何参数后，还需选定切削用量参数才能进行切削加工。目前许多工厂是通过切削用量手册，实践总结或工艺实验来选择切削用量。制定切削用量时应考虑加工余量，刀具耐用度、机床功率、表面粗糙度、刀具刀片的刚度和强度等因素。 粗车切削用量的选择 对于粗加工，在保证刀具一定耐用度前提下，要尽可能提高在单位时间内的金属切除量，提高切削用量都能提高金属切削量，但 是考虑到切削用量对刀具耐用度的影响程度，所以，在选择粗加工切削用量时，应优先选用大的背吃刀，其次选较大的进给量，最后根据刀具耐用度选定一个合理的切削速度，这样选择可减少切削时间，提高生产率。背吃刀量应根据加工余量和加工系统的刚性确定。 精加工切削用量的选择 选择精加工或半精工切削用量的原则是在保证加工质量的前提下，兼顾必要的生产率。进给量根据工件表面粗糙度的要求来确定。精加工时切削速度的切削速度应避开积屑瘤区，一般硬质合车刀采用高速切削。 孔加工刀具的种类和用途 孔加工刀具按其用途可分为两大类：一类是 钻头，它主要用于在实心材料上钻孔 (有时也用于扩孔 )。根据钻头构造及用途不同，又可分为麻花钻、扁钻、中心钻及深孔钻等；另一类是对已有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻、铰刀及镗刀等。 （一）麻花钻 麻花钻是一种形状复杂的孔加工刀具，它的应用较为广泛。常用来钻精度较低和表面较粗糙的孔。用高速钢钻头加工的孔精度可达 面粗糙度可达 25；用硬质合金钻头加工时则分别可达 （二）中心钻 中心钻用于加工中心孔。有三种形式：中心钻、无护锥 60复合中心钻及带护锥 60复合中心钻。中心钻在结构上与麻花钻类似。为节约刀具材料，复合中心钻常制成双端的。钻沟一般制成直的。复合中心钻工作部分由钻孔部分和锪孔部组成。钻孔部与麻花钻同样，有倒锥度及钻尖几何参数。锪孔部制成 60锥度，保护锥制成 120锥度。复合中心钻工作部分的外圆须经斜向铲磨，才能保证锪孔部和锪孔部与钻孔部的过渡部分具有后角。 （三）深孔钻 一般深径比 (孔深与孔径比 )为 5 10 的孔即为深孔。加工深径比较大的深孔可用深孔钻。深孔钻的结构有多种形式，常用的主要有外排屑深孔钻、内排屑深孔钻、喷吸钻等等。 （四）扩孔钻 扩 孔钻用于已有孔的扩大，一般加工精度可达 面粗糙度可达 常作为孔的半精加工刀具。扩孔钻的类型主要有两种，即整体锥柄扩孔钻和套式扩孔钻。 （五）锪钻 锪钻用于加工各种埋头螺钉沉头座、锥孔、凸台面等。 2 机械加工工艺手册第 1 卷 M 机械工业出版社， 1991 一、基准的概念及分类 零件上用以确定其它点、线、面的位置所依据的那些点、线、面称为基准。根据其功用的不同，可分为设计基准、工艺基准两大类。 (一 )设计基准 在零件图上用以确定其它点、线、 面的基准，称为设计基准。 (二 )工艺基准 零件在加工、测量、装配等工艺过程中使用的基准统称工艺基准。工艺基准又可分为： 1装配基准 在零件或部件装配时用以确定它在机器中相对位置的基准。 2测量基准 用以测量工件已加工表面所依据的基准。例如以内孔定位用百（千）分表测量外圆表面的径向跳动，则内孔就是测量外圆表面径向跳动的测量基准。 3工序基准 在工序图中用以确定被加工表面位置所依据的基准。所标注的加工面的位置尺寸称工序尺寸。工序基准也可以看作工序图中的设计基准。图6示为钻孔工序的工序图 ，图 a、 b 分别表示两种不同的工序基准和相应的工序尺寸。 4定位基准 用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所依据的基准。如轴类零件的中心孔就是车、磨工序的定位基准。如图 6示的齿轮加工中，从图 a 可看出，在加工端面 E 及内孔 F 的第一道工序中，是以毛坯外圆面 A 及端面B 确定工件在夹具中的位置的，故 A、 B 面就是该工序的定位基准。图 b 是加工齿轮端面 B 及外圆 A 的工序，用 E、 F 面确定工件的位置，故 E、 F 面就是该工序的定位基准，由于工序尺寸方向的不同，作为定位基准的表面也就不同。 作为基准的点、线、面有时在工件上并不 一定实际存在（如孔和轴的轴线、某两面之间的对称中心面等），在定位时是通过有关具体表面起定位作用的，这些表面称定位基面。例如在车床上用顶尖拨盘安装一根长轴，实际的定位表面（基面）是顶尖的锥面，但它体现的定位基准是这根长轴的轴线。因此，选择定位基准，实际上既选择恰当的定位基面。 二、定位基准的选择原则 根据定位基面表面状态，定位基准又可分为粗基准和精基准。凡是以未经过机械加工的毛坯表面作定位基准的，称为粗基准，粗基准往往在第一道工序第一次装夹中使用。如果定位基准是经过机械加工的，称为精基准。精基准和粗基准的选择 原则是不同的。 (一 )粗基准的选择 粗基准的选择，主要考虑如何保证加工表面与不加工表面之间的位置和尺寸要求，保证加工表面的加工余量均匀和足够，以及减少装夹次数等。具体原则有以下几方面： 1如果零件上有一个不需加工的表面，在该表面能够被利用的情况下，应尽量选择该表面作粗基准。 2如果零件上有几个不需要加工的表面，应选择其中与加工表面有较高位置精度要求的不加工表面作第一次装夹的粗基准。 3如果零件上所有表面都需机械加工，则应选择加工余量最小的毛坯表面作粗基准。 4同一尺寸方向上，粗基准只能用一次。 5 粗基准要选择平整、面积大的表面。 (二 )精基准的选择 选择精基准时，主要应考虑如何保证加工表面之间的位置精度、尺寸精度和装夹方便，其主要原则是： 1基准重合原则 即选设计基准作本道加工工序的定位基准，也就是说应尽量使定位基准与设计基准相重合。这样可避免因基准不重合而引起的定位误差。 2基准统一原则 在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽可能采用同一个（或一组）定位基准来定位，称为基准统一原则。 3互为基准原则 若两表面间的相互位置精度要求很高，而表面自身的尺寸和形状精度又很高时，可以 采用互为基准、反复加工的方法。 4自为基准原则 如果只要求从加工表面上均匀地去掉一层很薄的余量时，可采用以加工表面本身作定位基准。 3 机床夹具设计手册 M，王光斗，王春福编 上海科学技术出版社， 2000。 第一节 专用夹具的设计方法 一、专用夹具的基本要求和设计步骤 1专用夹具的基本要求 （ 1）保证工件加工的各项精度要求 （ 2）提高生产效率 （ 3）工艺性好 （ 4）使用性好 2专用夹具的设计步骤 （ 1）明确设计任务，收集设计资料 （ 2）拟定夹具结构方案，绘制夹具草图 确定工件的定位及夹紧方案，设计定位及夹紧装置。 确定夹具的对刀或导向方案，并设计对刀或导向装置。 确定其他元件或装置的结构形式，如定位键、分度装置、预定位装置及吊装元件等。 确定夹具体结构形式及夹具在机床上的安装方式，绘制草图。 （ 3）进行必要的分析计算 如：工件加工精度高时应进行定位误差、加工精度分析。 （ 4）绘制夹具总图 （ 5）绘制夹具的零件图 绘制总图顺序： 用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面画在各视图相应位置上，待加工表面的加工余量可用网纹线或粗实 线表示。在总图中工件可看作透明体，不遮挡后面的线条。 依次画出定位、夹紧、对刀、导向元件或装置的具体结构，再画出夹具体，将各元件或装置连成一个整体。 标注尺寸、公差和技术要求。 编制夹具的明细表及标题栏。 夹具中的非标零件都要绘制零件图，并按总图要求确定零件的尺寸、公差及技术要求。 4 机床夹具设计手册 M，东北重型机械学院编 上海科学技术出版社， 1979。 二、夹具总图尺寸及技术要求的制订 1夹具总图上应标注的尺寸和公差 （ 1） 夹具外形的最大轮廓尺寸 （ 2） 影响定位精度的尺寸及公 差 （ 3） 影响对刀精度的尺寸及公差 （ 4） 影响夹具在机床上安装精度的尺寸及公差 （ 5） 影响夹具精度的尺寸和公差 （ 6） 其他装配尺寸和公差 2 夹具总图上公差值的确定 （ 1）直接影响工件加工精度的夹具公差 （ 2）与工件上未注公差的加工尺寸对应的夹具公差
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