减速器齿轮夹具设计

1、1、 零件结构工艺性分析 （1）零件的作用大齿轮是动力机械中的重要零件之一，它主要功能是传递动力和运动。（2）确定零件的生产类型生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度以及所选用的工艺方法和工艺装备11。零件的生产纲领可按下式计算： N=Qn（1+a%）（1+b%）式中：N-零件的生产纲领（件/台） Q-产品的年产量（台/年） n-每台产品中，该零件的数量（件/台） a%-零件的备用率 b%-零件的平均废品率本零件年产量Q300（件/年），该零件在每台产品中的数量n=1（件/台），废品率1，备品率1。 所以 N306查表（机制工艺生产实习及

2、课程设计中表58）确定的生产类型为小批量生产。2、 毛坯的选择（1） 选择毛坯齿轮是最常用的传动件，要求具有一定的强度。该零件的材料为45钢，轮廓尺寸不大。形状亦不复杂，故毛坯可采用模锻成型。（2） 确定机械加工余量、毛坯的尺寸和公差钢质模锻件的机械加工按GB12361-90确定。确定时，根据估算的锻件质量、加工精度及锻件形状复杂系数，由机械制造工艺设计简明手册表2.2-25可查得除孔以外各内外圆的加工余量。孔的加工余量由表2.2-24查得，表中余量为单面余量。（1）锻件质量 零件成品质量初步计算其质量约为4kg,估算锻件质量m为4.5kg。（2）加工精度 零件除孔以外的各表面为一般加工精度F

3、1（3）锻件形状复杂系数S S=m锻件/m外廓包容体假设锻件的最大直径为Ø230mm，长为68mm m外廓包容体 =3.14×（23/2）²×6.8×7.8g=5.647kg；m锻件=4.5kgS=4.5/5.647=0.797按表查2.2-10查得，可定形状复杂系数为S1，属于简单级别。（4）机械加工余量 根据锻件重量、F1、S1查表2.2-25。由此查得直径方向1.7-2.2mm，水平方向亦为1.7-2.2mm.即锻件个外径的单边余量为1.7-2.2mm，各轴向尺寸的单面余量亦为1.7-2.2mm。孔的单面余量为2mm和2.6mm。上面查得

4、的加工余量适用于机械加工表面粗储度Ra1.6m。Ra16m的表面，余量要适当增大。分析本零件，表面粗糙度Ra1.6m，故可直接使用加工余量。零件尺寸单面加工余量锻件尺寸2262.2230.4632.267.4772.281.4202.016572.651.8本零件锻件重量4.5kg，形状复杂系数，45钢含碳量为0.420.50，其最高含碳量为0.5，按表2.2-11，锻件材质系数为M1，采取平直模线，锻件为普通精度等级锻件尺寸偏差根据230.4+1.9-0.9表2.2-1367.4+1.4-0.681.4+1.5-0.716+1.2-0.851.8+1.4-0.620+1-0.4表2.2-16

5、因加工需要，齿轮毛坯厚度应增加15mm，故其内孔无法直接锻造出。3.定位基准的选择平右端面，以右端面为基准加工外圆，再加工孔、槽，掉头以刚加工的外圆为基准调整同轴度定总长。4.工艺路线的拟定（1） 各表面加工方法的选择加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/加工方案226mm外圆面IT113.2粗车、半精车内孔IT71.6钻孔、粗镗、半精镗。20mm内孔IT113.2钻孔齿面IT83.2滚齿槽宽，槽深IT9，IT123.2,1.6插槽端面IT113.2粗车、半精车226mm外圆面：为末注公差尺寸，表面粗糙度为Ra32m，需进行粗车及半精车。内孔：公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6m，为未淬火

6、钢，加工方法可采钻孔、粗镗、半精镗。20mm内孔：为未注公差尺寸，只需钻孔、即可端面：本零件的端面为回转体端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度为Ra32m。要求Ra32m的端而经粗车和半精车。齿面：齿轮模数为2，齿数为111，精度为8级，表面粗糙度为见3.2m，采用A级单头滚刀滚齿即能达要求槽：槽宽和槽深的公差等级分别为IT9和ITl2，表面粗糙度分别为Ra32m和Ra1.6m，采用三面刃铣刀，粗铣、半精铣（2） 加工顺序的安排1) 切削加工顺序的安排基面先行 先加工齿轮的左端面，内孔。先粗后精 先安排粗加工，后安排半精加工和精加工先主后次 先安排加工主要表面齿轮右端面，后加工226mm外圆面

7、。先面后孔 先加工齿轮的左右端面，后加工20mm内孔。2) 热处理工序的安排该45号圆钢下料后先进行正火，然后进行机械加工，粗车齿坯后进行调质处理，滚齿之后，进行齿面高频淬火。3) 辅助工序的安排半精加工后安排去毛刺和中间检验工序，精加工后安排去毛刺、清洗和终检工序。确定工艺路线工序号工序名称机床设备刀具量具1车齿轮二端面游标卡尺2粗车226mm外圆面3钻孔、粗镗57mm和钻孔20mm内孔游标卡尺4调质处理5中检6半精镗57mm和20mm内孔7精车齿轮226mm外圆面8车齿轮至63mm9滚齿滚齿机A级单头滚刀滚齿10插齿轮内槽插床11去毛刺平搓12清洗13终检5、工序内容的拟定(1)工序尺寸和

8、公差的确定孔：半精镗余量1.2mm，IT8，单边余量为2.6，即总余量为5.2，粗糖余量为,4mm，IT11。 公差为226mm外圆：精车余量1.1mm,IT8，粗车余量3.3mm，IT10，总余量为4.4mm 公差为端面切削余量0.8mm半精铣加工余量1.5mm，公差0.5mm(2)机床、刀具、夹具及量具的选择1)机床的选择不同类型的机床有着不同的用处，在选用机床的之前，因对其类型、规格、性能特点和应用范围进行深入细致的研究，才能选择最合适的加工该零件的机床。零件的精加工和生产效率在很大程度上是由机床的使用性能决定的在设计工艺规程时，主要是选择机床的类型和型号，选择时参照相关手册，产品样品，

9、遵循以下原则：（1） 机床的加工尺寸范围应与零件的外轮廓尺寸相适应；（2） 机床生产类型应与零件的生产类型相适应；（3） 机床的精度应与工件的精度要求相适应；因此，通过对减速器大齿轮的结构以及功用的分析得知用CA6140车床，Z37钻床，X62卧式铣床，YM3608滚齿机就能完成。2)刀具的选择由于刀具材料的切削直接影响着生产率，工件的加工精度和表面质量，所以正确选择刀具材料是加工工艺的一个重要的部分。刀具应该具有足够的强度和韧性，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳定性等，刀具的选择取决于各工序的加工方法及所用机床的性能。8选择刀具时应满足以下要求：（1） 良好的切

10、削性能（2） 精度高（3）可靠性高（4）断屑及性能好 （5）刀具的长度在满足使用要求的前提下尽可能的短（6）同一把刀具多次插入机床主轴锥孔内时刀刃的位置重复不变综上所述加工减速器大齿轮应选用90°外圆车刀、45°端面车刀、麻花钻、镗刀、内孔车刀、20立铣刀、滚齿刀等。(3)切削用量的选择及工序时间计算工序1车端面1） 背吃刀量的确定：工件的右端即为端面切削余量2.2mm。2）进给量的确定：根据刀宽和刀的种类，查表可得进给量为0.4mm/r3）车削速度的确定：根据工件材料，硬度和刀具类型可查出切削速度30m/min。根据公式 注d可取刀具或工件直径。 可算出工件转速42r/m

11、in，即床主轴转速 基本时间计算本时间计算辅助时间辅助时间 与基本时间 之间的关系为，2.69s其他时间其他时间为0.96总时间为17.1s车外圆1） 背吃刀量的确定：2） 进给量的确定：根据刀宽和刀的种类，查表可得进给量为0.4mm/r3） 车削速度的确定：根据工件材料，硬度和刀具类型可查出切削速度30m/min。根据公式 注d可取刀具或工件直径。 可算出工件转速42r/min，即为床主轴转速 基本时间计算本时间计算根据公式式中 为单间小批生产时的试切附加长度 ； 取3； 查表可得取5 辅助时间辅助时间 与基本时间 之间的关系为，22.35s其他时间其他时间为10.2s总时间为181.5s钻

12、孔工步1） 背吃刀量的确定：取51.8mm2） 进给量的确定：查表可选取进给量为0.6mm/r3） 车削速度的计算：工件材料为45号钢，切削速度一般为20m/min。由公式，该工序钻头转速n。参考Z37钻床主轴转速，取最接近的转速n=140。再通过公式，可计算出实际切削转速22.7m/min。基本时间计算根据公式 式中；当钻中心孔时。；64.2s辅助时间辅助时间 与基本时间 之间的关系为，9.63s其他时间其他时间为4.4s总时间为78.2s粗镗工步1） 背吃刀量的确定：2） 进给量的确定：查表可选取进给量为0.65mm/r3） 车削速度的计算：切削速度一般为30m/min.由公式，该工序转速

13、n参考Z37钻床主轴转速，取最接近的转速n=180。再通过公式，可计算出实际切削转速31.5m/min。基本时间计算根据公式式中 为单间小批生产时的试切附加长度 ； 取3； 查表可得取5 辅助时间辅助时间 与基本时间 之间的关系为，5.55s其他时间其他时间为2.55s总时间为45.1s钻孔20mm工步4） 背吃刀量的确定：取20mm5） 进给量的确定：查表可选取进给量为0.3mm/r6） 车削速度的计算：工件材料为45号钢，切削速度一般为20m/min。由公式，该工序钻头转速n。参考Z37钻床主轴转速，取最接近的转速n=455r/min。再通过公式，可计算出实际切削转速22.6m/min。基

14、本时间计算根据公式 式中；当钻中心孔时。；31.6s辅助时间辅助时间 与基本时间 之间的关系为，4.74s其他时间其他时间为2s总时间为38.34s有二孔，时间为76.68s半精镗57mm1） 背吃刀量的确定：2） 进给量的确定：根据加工工序和工件材料查出进给量为0.5mm。3）车削速度的计算：切削速度一般为40m/min.由公式，该工序转速n参考Z37钻床主轴转速，取最接近的转速n=235r/min。再通过公式，可计算出实际切削转速42m/min。基本时间计算根据公式式中 为单间小批生产时的试切附加长度 ； 取3； 查表可得取5 辅助时间辅助时间 与基本时间 之间的关系为，5.7s其他时间其他时间为2.6s总时间为46.3s精车齿轮226mm外圆面1） 背吃刀量的确定：2）进给量的确定：根据刀宽和刀的种类，查表可得进给量为0.2mm/r3）车削速度的确定：根据工件材料，硬度和刀具类型可查出切削速度40m/min。根据公式 注d可取刀具或工件直径。 可算出工件转速202r/min，即为床主轴转速. 基本时间计算本时间计算根据公式式中 为单间小批生产时的试切附加长度 ； 取3； 查表可得取5 辅助时间辅助时间 与基本时间 之间的关系为，16.35s其他时间其他时间为7.521s总时间为132.8s车断齿轮1） 背吃刀量的确定