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汽车 变速箱 齿轮 专用 夹具 设计 加工 工艺 非标 CAD

资源描述：

汽车变速箱齿轮的滚齿专用夹具设计及加工工艺含非标7张CAD图,汽车,变速箱,齿轮,专用,夹具,设计,加工,工艺,非标,CAD

内容简介：

任务： 对零件进行结构和工艺分析 确定工艺的基本特征 按照粗、精基准的选择原则来确定各工序合理的定位基准 选择表面加工方法 选择机床加工装备、工艺装备 绘制cad图 将前面工作编写设计说明书材料选择20CrMnTi提交材料：1、 齿轮零件图2、 齿轮毛坯图3、 齿轮机械加工工艺过程卡片4、 齿轮工序卡片5、 夹具装配图6、 夹具体7、 夹具非标零件图开题报告设计（论文）题目汽车变速箱齿轮加工工艺及夹具设计一、 选题的背景和意义：选题背景：齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一。汽车同步器变速箱齿轮起着改变输出转速传递扭矩的作用，所以加工齿轮的要求相对要严格-些。变速箱齿轮应具有经济精度等级高，耐磨等特点，以提高齿轮的使用寿命和传动效率，齿轮在工作时传动要平稳而且噪声要小，结合时冲击不宜过大。齿轮的经济指标主要表现为运动精度、工作平稳性、接触精度和齿侧间隙四个方面。一般，汽车的齿轮采用的是6到7级精度，根据齿轮不同的技术要求选择不同的加工路线。本次研究的对象是汽车变速箱齿轮零件，材料选择20CrMnTi。包括如何去选取毛坯的锻造方法，和毛坯的加工余量及毛坯的公差。工艺线路的制定，相关工序的机床夹具量具的选取，工艺尺寸公差，位置公差，以及粗糙度的选取，同轴度，圆度及垂直度的选取。选题意义：机床夹具设计是现代机械零件制造和加工过程中，不能缺少的组成部分。机床夹具依据其类型不同分成不同种类，以适应不同复杂程度的零件和不同的加工工序和工步等。所以，对其进行研究有意义。1.机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品质、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品生产在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求，企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。2.材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。3.机械制造业历来是应用科学技术的主要领域，是应用最新科技推动社会、经济发展的主导产业。改革开放以来，我国的机械制造业不断走大走强，形成品种繁多、门类齐全、布局基本合理的机械制造工业体系。但我国目前只能称为机械大国，还不是机械强国。与先进的国家相比仍有一定的差距。为了迎接世界的挑战，我们必须认清制造技术的发展趋势，缩短与先进国家的差距，使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平。同时，就目前国内的机械制造技术，但是设备升级单靠买发达国家的设备也是不行的，必须量体裁衣，才可能实现投入小、高效益。自2008年以来，中国出口企业多数都会面临如下几个问题：世界范围的经济危机至订单锐减、原材料成本上涨、劳动力成本不断的攀高、人民币升值等，令实力较弱的中小企业连连亏损，甚至倒闭。转型升级已经成了中国民营企业发展的必经之路。我们应该在软件和硬件两个方面着手，一方面给企业和产品更多更广阔的展示平台；另一方面应该根据国情研究生产适合的生产工具。4、机械制造技术发展的趋势当今世界机械加工工艺发生了深刻变化，对制造业产生了深刻的影响，制造过程和制造工艺也有了新的内涵。传统制造业不断吸收机械、信息、材料等方面的最新成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程。二、 课题研究的主要内容：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。汽车变速箱齿轮加工工艺及夹具设计，包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具设计三部分。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。三、 主要研究（设计）方法论述：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。工序的划分和定位基准的选择，在开始的时候，要认真分析零件图，了解拨叉的结构特点和技术要求。加工表面的粗糙度、平行度、垂直度，注意零件各孔系自身精度（同轴度，圆度，粗糙度等）和它们的相互位置精度，采用AutoCAD软件绘制零件图，一方面可以使我们对其零件有进一步了解与认识，另一方面可以增强我们对AutoCAD软件的熟悉和运用。工序的划分确定加工顺序和工序内容，安排工艺的加重和分散程度，划分工序阶段，与生产纲领有密切联系，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。定位基准的选择根据粗基准的选择原则：遵循基准同意，基准重合。夹具设计要确定工件定位是否正确，定位精度是否满足要求，工件夹紧是否可靠等等。工件在夹具中的定位精度，主要是定位基准是否与工序基准重合，定位基准与定位元件的配合状况等因素有关，可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，夹具中出现过的定位时，可通过撤销多余定位元件，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，一面工件或夹具产生过大变形，可采用多点夹紧或在工件刚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的机构合理，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加工的夹具来解决这些问题。四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工 作 内 容第1周学习查找毕业设计相关资料，查阅文献，搜集有关资料。第2周了解汽车变速箱齿轮零件的结构特点及分析零件工艺设计方案，编写毕业设计（论文）开题报告。 第3周查找数据并绘制零件图及毛坯图。第4-5周制定加工工艺路线，并制作工艺工序卡片。第6-7周夹具方案的确定和夹具的设计。第8-9周绘制夹具体、夹具非标和夹具装配图。第10-11周编写毕业设计（论文）说明书。第12周检查、打印、提交。五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日六、二级学院意见： 院长(系主任)签名： 年 月 日XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称 汽车零（部件）名称变速箱齿轮共14页第1页车间工序号工序名材料牌号锻造05锻造40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液乳化液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1按毛坯图锻造毛坯；描校底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称 汽车零（部件）名称变速箱齿轮共14页第2页车间工序号工序名材料牌号热处理10调制处理40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液乳化液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1按零件图要求进行调制处理；描校底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称 汽车零（部件）名称变速箱齿轮共14页第3页车间工序号工序名材料牌号金工15粗车40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1粗车40右端面；合金车刀、游标卡尺20052.80.21.510.30.152粗车46外圆及左端面；33047.70.21.520.310.09描校3粗车32H7孔；50050.20.21.510.440.06底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称汽车 零（部件）名称变速箱齿轮共14页第4页车间工序号工序名材料牌号金工20粗车40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1粗车40左端面；合金车刀、游标卡尺20052.80.21.510.740.152粗车84h11外圆；20052.80.21.510.750.15描校底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称汽车 零（部件）名称变速箱齿轮共14页第5页车间工序号工序名材料牌号金工25半精车40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1半精车40左端面；合金车刀、游标卡尺28073.90.250.8510.40.092半精车84h11外圆；28073.90.250.8510.420.09描校底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称 汽车零（部件）名称变速箱齿轮共14页第6页车间工序号工序名材料牌号金工30半精车40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1半精车40右端面；合金车刀、游标卡尺28073.90.250.8510.130.092半精车46外圆及左端面；450650.250.8520.170.05描校3半精车32H7孔；55055.30.250.8510.290.04底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称 汽车零（部件）名称变速箱齿轮共14页第7页车间工序号工序名材料牌号金工35精车40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1精车40右端面；合金车刀、游标卡尺28073.90.30.1510.090.072精车46外圆及左端面；50072.20.30.1520.130.04描校3精车32H7孔；62062.30.30.1510.220.03底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称汽车 零（部件）名称变速箱齿轮共14页第8页车间工序号工序名材料牌号金工40精车40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1精车40左端面；合金车刀、游标卡尺28073.90.30.1510.310.072精车84h11外圆；28073.90.30.1510.330.07描校底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称汽车 零（部件）名称变速箱齿轮共14页第9页车间工序号工序名材料牌号金工45插键槽40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数普通插床B50321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1插10JS9键槽；插刀、游标卡尺25031.40.23.310.80.12描校底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称汽车 零（部件）名称变速箱齿轮共14页第10页车间工序号工序名材料牌号金工50滚齿40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数滚齿机Y3150E1夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1滚齿加工齿轮齿形；滚刀、齿形量规35085.70.3310.270.06描校底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称 汽车零（部件）名称变速箱齿轮共14页第11页车间工序号工序名材料牌号热处理55高频淬火40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液乳化液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1齿部高频淬火50-55HRC；描校底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称汽车零（部件）名称变速箱齿轮共14页第12页车间工序号工序名材料牌号清洗60清洗40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1对加工后的零件进行清洗；1描校底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称汽车零（部件）名称变速箱齿轮共14页第13页车间工序号工序名材料牌号质检65终检40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1对清洗后的零件进行终检；1描校底图号装订号设计(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XX机 械 加 工 工 序 卡 片产品型号零（部件）图号产品名称 汽车零（部件）名称变速箱齿轮共14页第14页车间工序号工序名材料牌号仓库70入库40Cr毛坯种类毛皮外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 锻造89X4511设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序时间 / s准终单件工步号工 步 内 容工艺装备主轴转速/ rmin-1切削速度/ mmin-1进给量/ mmmin-1被吃刀量/ mm进给次数同步工时 / s机动辅助描图1对终检合格的零件入库；1描校底图号装订号设计(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附录一 机械加工工艺过程卡片XX机械加工工艺过程卡片零件图号共1页零件名称汽车变速箱齿轮第1页材料牌号40Cr毛坯种类锻造毛坯外形尺寸89X45每件毛坯可制件数1每台件数1工序号工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件05锻造；锻造10热处理，调制处理；热处理15粗车40右端面、46外圆及左端面及32H7孔；金工CA6140专用夹具、合金车刀、游标卡尺20粗车40左端面、84h11外圆；金工CA6140专用夹具、合金车刀、游标卡尺25半精车40左端面、84h11外圆；金工CA6140专用夹具、合金车刀、游标卡尺30半精车40右端面、46外圆及左端面及32H7孔；金工CA6140专用夹具、合金车刀、游标卡尺35精车40右端面、46外圆及左端面及32H7孔；金工CA6140专用夹具、合金车刀、游标卡尺40精车40左端面、84h11外圆；金工CA6140专用夹具、合金车刀、游标卡尺45插10JS9键槽；金工B5032专用夹具、插刀、游标卡尺50滚齿加工齿轮齿形；金工Y3150E专用夹具、滚刀、齿形量规55热处理，齿部高频淬火50-55HRC；热处理60清洗；清洗65终检；质检70入库。仓库XXX(设计)说明书论文题目：汽车变速箱齿轮加工工艺及夹具设计学院： 年级： 专业(班）： 学号： 学生姓名： 指导教师： 20XX年 10月 17日摘要夹具是零件加工的夹紧装置，是加工零件的一种必不可少的装置。夹具利用率高，经济性好，对功能组件的使用和数量少。随着零件的尺寸变化，越来越多的夹具被淘汰了，因此，设计一套专用夹具是十分有必要的。在设计专用夹具时要考虑工件的定位方案，工件的夹紧方案和设计夹紧机构，夹具的其他组成部分，夹具的结构形式等。此次设计是对汽车变速箱齿轮加工工艺及夹具设计，其零件为锻件，在看懂零件图的同时对零件的结构和工艺进行分析，明确粗基准和精基准的选择，确定零件的加工余量与毛坯的尺寸、从而确定零件的加工工艺过程、计算各工序的切削用量及工时。绘制零件图及毛坯图，填写加工工艺卡及工序卡。本次设计滚齿加工齿轮齿形专用夹具，在减少停机时间的同时，还提高生产效率。设计内容包括定位方案以及夹紧方案的确定，定位元件和夹紧元件的选择，设计与机床连接零件夹具体等。本次设计的夹具结构简易、紧凑，操作起来也比较方便灵活。更重要的是它在提高生产效率方面所起的作用尤为突出，体现了这次设计的主旨。关键词：汽车变速箱、齿轮、加工工艺、滚齿、专用夹具IIIAbstractThe clamp is a clamping device for the machining of parts and is an indispensable device for machining parts. The fixture has high utilization rate, good economy, and low use and quantity of functional components. As the size of the part changes, more and more fixtures are eliminated, so it is necessary to design a special fixture. When designing a special fixture, the positioning scheme of the workpiece, the clamping scheme of the workpiece and the design of the clamping mechanism, other components of the fixture, and the structural form of the fixture should be considered.This design is for the gear processing technology and fixture design of the automobile gearbox. The parts are forgings. The structure and process of the parts are analyzed while the parts drawing is understood. The selection of the rough reference and the fine reference is determined, and the machining allowance of the parts is determined. The amount and the size of the blank, to determine the machining process of the part, calculate the cutting amount and working hours of each process. Draw the part drawing and blank drawing, fill in the processing card and process card.This design of the hobbing machine gear tooth profile special fixture, while reducing downtime, but also improve production efficiency. The design includes the positioning scheme and the determination of the clamping scheme, the selection of the positioning and clamping components, the design and the machine connection parts - the clamp specific. The fixture structure of this design is simple and compact, and the operation is also convenient and flexible. More importantly, its role in improving production efficiency is particularly prominent, reflecting the main purpose of this design.Keywords: automobile gearbox, gear, machining process, hobbing, special fixture目 录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1 本课题研究的意义11.2 生产过程与工艺过程的概述11.3 机械加工工艺过程的组成21.4 提高机械加工生产率的途径31.5 机床夹具的概述4第二章 零件的分析62.1 零件作用的分析62.2 零件材料的分析72.3 零件组成表面的分析82.4 零件加工要求的分析82.5 零件形位公差的分析8第三章 零件加工工艺规程的设计93.1 确定零件的生产类型93.2 确定零件的制造形式93.3 确定零件的加工基准113.4 选择和确定加工工艺路线113.4.1 表面加工方案的选择113.4.2 选择加工工艺路线123.4.3 确定加工工艺路线133.5 确定机床加工的工艺装备143.6 确定零件的加工余量143.7 选择切削用量及计算加工工时15第四章 专用夹具的设计264.1 设计定位方案264.2 确定定位元件264.3 设计夹紧方案274.4 选择夹紧元件284.5 设计夹具体284.6 计算切削力294.7 计算夹紧力294.8 分析定位误差30结论31致谢32参考文献33第一章 绪论1.1 本课题研究的意义夹具是零件加工的夹紧装置，是加工零件的一种必不可少的装置。夹具利用率高，经济性好，对功能组件的使用和数量少。随着零件的尺寸变化，越来越多的夹具被淘汰。因此，设计一套专用夹具是十分有必要的。在设计专用夹具时要考虑工件的定位方案，工件的夹紧方案和设计夹紧机构，夹具的其他组成部分，夹具的结构形式等。对套图纸的分析，对零件的加工工艺建立初步的方案；也可以培养自己树立正确的对产品的加工能力，完成加工及组装工艺。它一方面可使自己进一步加深对所学理论的认识，并在老师的指导下，学会运用所学知识去分析和解决一些实际问题。通过本设计，掌握复杂零件的加工过程分析、工艺卡片的编制、专用夹具的方法和步骤。学会应用手册、标准、规范等资料。认识到工艺在机械制造中的重要性。了解夹具的设计和刀具的选用规则，产品质量、精度、寿命等属性和节约材料，降低成本，最重要的是提高生产经验。同时加深对本专业知识的了解。其目的是使学生能融会贯通掌握所学习的专业知识，提高学生的动手能力，做一个合格的应用型工程师。1.2 生产过程与工艺过程的概述1、生产过程生产过程是指把原材料转变为成品的全过程。机械产品的生产过程，一般包括：（1）生产与技术的准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制，生产资料的准备；（2）毛坯的制造，如铸造、锻造、冲压等；（3）零件的加工，如切削加工、热处理、表面处理等；（4）产品的装配，如总装，部装、调试检验和油漆等；（5）生产的服务，如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等。机械产品的生产过程一般比较复杂，目前很多产品往往不是在一个工厂内单独生产，而是由许多专业工厂共同完成的。例如：飞机制造工厂就需要用到许多其他工厂的产品，相互协作共同完成一架飞机的生产过程。因此，生产过程即可以指整台机器的制造过程，也可以是某一零部件的制造过程。2、工艺过程工艺过程是指在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。如毛坯的制造，机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。在工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称为机械加工工艺过程。同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称为装配工艺过程。机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项。1.3 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品。1、工序工序是指一个或一组工人，在一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。区分工序的主要依据，是工作地点是否变动和完成的那部分工艺内容是否连续。如果将整批工件都是先进行钻孔，然后整批工件再进行铰孔，这样钻孔和铰孔就分成两个工序了。工序不仅是组成工艺过程的基本单元，是制订工时定额，配备工人，安排作业和进行质量检验的依据。通常把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为工艺路线。2、安装与工位工件在加工前，在机床或夹具上先占据一正确位置，然后再夹紧的过程称为装夹。工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺内容称为安装。在一道工序中可以有一个或多个安装。工件加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹就多一次装夹误差，而且增加了辅助时间。因此生产中常用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具等，以便在工件一次装夹后，可使其处于不同的位置加工。为完成定的工序内容，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每一个位置，称为工位。3、工步与走刀（1）工步工步是指被加工表面和切削工具不变的情况下所连续完成的那一部分工序。一个工序可以包括几个工步，也可以只有一个工步。一般来说，构成工步的任一要素改变后，即成为一个新工步。但下面指出的情况应视为一个工步。（2）走刀在一个工步内，若被加工表面切去的金属层很厚，需分几次切削，则每进行一次切削就是一次走刀。一个工步可以包括一次走刀或几次走刀。1.4 提高机械加工生产率的途径劳动生产率是指工人在单位时间内制造的合格产品的数量或制造单件产品所消耗的劳动时间。劳动生产率是一项综合性的技术经济指标。提高劳动生产率，必须正确处理好质量，生产率和经济性三者之间的关系。1、缩短基本时间在大批大量生产时，由于基本时间在单位时间中所占比重较大，因此通过缩短基本时间即可提高生产率。缩短基本时间的主要途径有以下几种：（1）提高切削用量增大切削速度、进给量和背吃刀量，都可缩短基本时间，但切削用量的提高受到刀具耐用度和机床功率、工艺系统刚度等方面的制约。（2）采用多刀同时切削每把车刀实际加工长度只有原来的三分之一；每把刀的切削余量只有原来的三分之一；用三把刀具对同一工件上不同表面同时进行横向切入法车削。显然，采用多刀同时切削比单刀切削的加工时间大大缩短。（3）多件加工这种方法是通过减少刀具的切入、切出时间或者使基本时间重合，从而缩短每个零件加工的基本时间来提高生产率。（4）减少加工余量采用精密铸造、压力铸造、精密锻造等先进工艺提高毛坯制造精度，减少机械加工余量，以缩短基本时间，有时甚至无需再进行机械加工，这样可以大幅度提高生产效率。2、缩短辅助时间辅助时间在单件时间中也占有较大比重，尤其是在大幅度提高切削用量之后，基本时间显著减少，辅助时间所占比重就更高。此时采取措施缩减辅助时间就成为提高生产率的重要方向。缩短辅助时间有两种不同的途径，一是使辅助动作实现机械化和自动化，从而直接缩减辅助时间；二是使辅助时间与基本时间重合，间接缩短辅助时间。（1）直接缩减辅助时间采用专用夹具装夹工件，工件在装夹中不需找正，可缩短装卸工件的时间。大批大量生产时，广泛采用高效气动、液动夹具来缩短装卸工件的时间。单件小批生产中，由于受专用夹具制造成本的限制，为缩短装卸工件的时间，可采用组合夹具及可调夹具。（2）间接缩短辅助时间为了使辅助时间和基本时间全部或部分地重合，可采用多工位夹具和连续加工的方法。（3）缩短布置工作地时间布置工作地时间，大部分消耗在更换刀具上，因此必须减少换刀次数并缩减每次换刀所需的时间，提高刀具的耐用度可减少换刀次数。而换刀时间的减少，则主要通过改进刀具的安装方法和采用装刀夹具来实现。如采用各种快换刀夹，刀具微调机构，专用对刀样板或对刀样件以及自动换刀装置等，以减少刀具的装卸和对刀所需时间。（4）缩短准备与终结时间缩短准备与终结时间的途径有二：第一，扩大产品生产批量，以相对减少分摊到每个零件上的准备与终结时间；第二，直接减少准备与终结时间。扩大产品生产批量，可以通过零件标准化和通用化实现，并可采用成组技术组织生产。1.5 机床夹具的概述机械工业是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消耗品的产业，国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低在很大程度上取决于它所采用装备的性能和质量。所以机械工业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。通过对引进技术的消化吸收，又计划的推进了企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术机械产品的性能及企业的经济效益都发生了显著的变化，我国机械工业综合技术水平有了较大幅度的提高，一批先进的生产技术在生产中得到应用和普及，约有近10%的企业进入了高技术企业的行列，60%以上的企业建立了专门的技术开发机构，此外科技体制改革不断深化，绝大多数研究院、所已进入经济建设主战场，正发挥越来越大的作用。按照传统的专业划分，机械制造工艺学的研究范畴是零件的机械加工和装配的工艺过程。很长时间以来，机械加工工艺最广泛采用的方法是切削加工和磨削加工，即按照一定的顺序，采用硬度比工件高的切削刀具实现机械加工。改革开放以来，机械工业充分利用国内外的技术资源，进行技术改造，依靠科技进步，已经取得了长足的发展。但与世界先进水平相比，我国的机械制造业的产品在功能、质量等方面还有较大的差距，产品构成落后，精度保持性差、科研开发能力较薄弱、人员技术素质还跟不上现代机械制造业飞速发展的需要。因此，我国机械制造业必须不断增强技术力量，培养高水平的人才和提高现有人员的素质，学习和引进国外先进科学技术，使我国的机械制造工业早日赶上世界先进水平。用的比较多的夹具有通用的夹具，还有专用的夹具，还有可以调整的夹具，还有组合夹具，以及自动线的夹具这五种类型。1、通用夹具这种夹具的构造和大小都已经按照固定的规格，并且这种类型的夹具是可以通用的，它的好处就是可以适应的地方非常多，在用的时候基本上不需要进行调整，或者有的时候只要调整一点，就可以对需要加工的零件进行装夹。这种夹具现在在市面上销售的很多。2、专用夹具这种类型的夹具是用来对某一个，或者是某一个工序来进行使用的。这种夹具针对性是非常高的。一般是生产数量比较多，对稳定性要求高的时候使用，不管是生产效率还是生产时候的精度都是非常高的。3、可调夹具这种类型的夹具，它的一些零部件是可以更换，或者是可进行调整，在很多产品的夹具上都是用了，它有两种类型，一种是通用的，还有一种是成组的。4、组合夹具组合夹具的组成部分是可以来回进行使用的标准夹具，它是可以用来进行连接，也可以用来拆装的。按照需要生产产品的工艺需求，在最快的速度将专用夹具组装起来，夹具用好了之后，可以非常便利的将夹具拆下来。这种夹具一般都是用在数量不多，产品不大的生产过程中，这种夹具的成本不是很高。5、自动线夹具对这种类型的夹具进行分类，一类是固定式的，这种夹具跟专用夹具是比较像的；还有一类夹具是随行的，就算是在进行生产加工的时候，夹具跟产品一起进行动作，产品顺着自动线，从一个工位移动到另一个工位。34第二章 零件的分析2.1 零件作用的分析汽车变速箱在汽车中常称为“变速箱”；在工业机械中常称为“变速机”，是进行机械动力转换的机械或液压设备。变速器是汽车传动系统的主要组成之一。汽车的实际使用情况非常复杂，如起步、怠速停车、低速或高速行驶、加速、减速、爬坡和倒车等，这就要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，而目前广泛采用的活塞式发动机的输出转矩和转速变化范围较小。为了适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下(功率较高、油耗较低)工作，在传动系统中设置了变速器。每个档位都有不同传动比，相当于小齿轮与大齿轮的啮合能产生不同的转速，低速行驶时用低传动比，大轴转速低于发动机转速，根据公式P=FV，可获得更大的驱动力，高速时用高传动比，大轴转速高于发动机转速，降低牵引力获得更高速度，切档位即选择不同尺寸的齿轮和大轴的齿轮啮合。其主要作用如下：（1）改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利(速度较高而油耗较低)的工况下工作；（2）在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；（3）利用空挡，中断动力传递，使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。本次设计的齿轮其零件图见图2-1。图2-1 汽车变速箱齿轮零件图2.2 零件材料的分析本次设计的汽车变速箱齿轮其材料选择40Cr，该材料的分析如下：40Cr是我国GB的标准钢号，40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好，水淬时可淬透到2860mm，油淬时可淬透到1540mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。切削性能较好，当硬度为174229HB时，相对切削加工性为60%。该材料为中碳调质钢。该钢价格适中，加工容易，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。正火可促进组织细化，接近平衡状态，可改进毛坯的切削性能。在温度550570进行回火，该钢具有最佳的综合力学性能。该钢的淬透性高于45钢，适合于高频淬火，火焰淬火等表面硬化处理等。这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件，如汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等；经淬火及中温回火后用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件，如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等；经淬火及低温回火后用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等；经调质并高频表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴等。2.3 零件组成表面的分析模数为3mm，齿数为26，齿顶圆直径84h11，分度圆直径78齿轮外形，所在的表面及端面；46外圆和32H7孔，所在的表面及端面；10JS9键槽，所在的表面及端面；未注倒角C1，所在的表面及端面。2.4 零件加工要求的分析齿轮78分度圆所在表面，其表面粗糙度公差为Ra3.2um；32H7孔所在表面，其表面粗糙度公差为Ra3.2um；84h11左端面，其表面粗糙度公差为Ra6.3um；尺寸28右端面，其表面粗糙度公差为Ra6.3um；10JS9键槽两侧面，其表面粗糙度公差为Ra6.3um；零件图上其他为标注加工要求的表面及端面，其表面粗糙度公差为Ra12.5um。2.5 零件形位公差的分析84h11齿顶圆直径相对于“32H7孔所在轴线”的直线度公差为0.018；尺寸40左右两端面相对于“32H7孔所在轴线”的直线度公差为0.018。第三章 零件加工工艺规程的设计3.1 确定零件的生产类型生产类型是按工业产品生产工艺技术过程的连续程度或生产产品的重复程度划分的类型。按工业产品生产工艺技术过程的连续程度不同，可以分为连续生产和间断生产。连续生产的工艺技术过程连续程度高，不允许有任何间断出现，一般没有在产品、半成品和其它中间产品，如发电、化工、冶炼生产等。间断生产的工艺技术过程可以分阶段间断进行，产品整个生产过程既可以由一个企业单独完成，也可以由若干个企业分工协作完成，生产过程中一般都需要有一定的在制品和半成品储备，如机械、电器产品的生产等。生产纲领的大小决定了产品（或零件）的生产类型，而各种生产类型下又有不同的工艺特征，制定工艺规程必须符合其相应的工艺特征。根据表3-1确定其生产类型属于大批生产。表3-1 生产类型与生产纲领的关系生产类型零件的生产纲领（单位为件/年）重型机械中型机械轻型机械单件生产520100小批生产510020200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产10005000500003.2 确定零件的制造形式毛坯的确定，不仅影响毛坯制造的经济性，而且影响机械加工的经济性。所以在确定毛坯时，既要考虑热加工方面的因素，也要兼顾冷加工方面的要求，以便从确定毛坯这一环节中，降低零件的制造成本。毛坯种类选择中应注意的问题：1、零件材料及其力学性能零件的材料大致确定了毛坯的种类。例如材料为铸铁和青铜的零件应选择铸件毛坯；钢质零件形状不复杂，力学性能要求不太高时可选型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻件毛坯。2、零件的结构形状与外形尺寸形状复杂的毛坯，一般用铸造方法制造。薄壁零件不宜用砂型铸造；中小型零件可考虑用先进的铸造方法；大型零件可用砂型铸造。一般用途的阶梯轴，如各阶梯直径相差不大，可用圆棒料；如各阶梯直径相差较大，为减少材料消耗和机械加工的劳动量，则宜选择锻件毛坯。尺寸大的零件一般选择自由锻造；中小型零件可选择模锻件；一些小型零件可做成整体毛坯。3、生产类型大量生产的零件应选择精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻、精锻；型材采用冷轧或冷拉型材；零件产量较小时应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。4、现有生产条件确定毛坯的种类及制造方法，必须考虑具体的生产条件，如毛坯制造的工艺水平，设备状况以及对外协作的可能性等。5、充分考虑利用新工艺、新技术和新材料随着机械制造技术的发展，毛坯制造方面的新工艺、新技术和新材料的应用也发展很快。如精铸、精锻、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等在机械中的应用日益增加。采用这些方法大大减少了机械加工量，有时甚至可以不再进行机械加工就能达到加工要求，其经济效益非常显著。我们在选择毛坯时应给予充分考虑，在可能的条件下，尽量采用。通过对零件图的分析，确定其制造方式为锻造，锻造余量为2mm。图3-1为汽车变速箱齿轮毛坯图。图3-1 汽车变速箱齿轮毛坯图3.3 确定零件的加工基准确定粗基准的时候，一定要对每一个面的生产余量进行确定，这样需要生产的面跟不需要生产的面之间所处地点，都是符合图纸的修的，并且精基面要很快确定下啦。在确定的时候要注意下面几点：1、选择重要表面；2、选择不加工表面；3、选择加工余量最小表面；4、用的面是非常光整的；定位产品的时候可靠性很高；5、在同一尺寸方向上只能使用一次。本次设计的零件选择84外圆及端面为粗基准，具体见工序图。零件在选择精基准的时候，应该满足下面5个原则：1、基准重合；2、基准统一；3、自为基准；4、互为基准；5、便于装夹。本次设计的零件选择32内孔及端面为精基准，具体见工序图。3.4 选择和确定加工工艺路线3.4.1 表面加工方案的选择1、各种加工方法所能达到的经济精度及表面粗糙度为了正确选择表面加工方法，首先应了解各种加工方法的特点和掌握加工经济精度的概念。任何一种加工方法可以获得的加工精度和表面粗糙度均有一个较大的范围。例如，精细的操作，选择低的切削用量，可以获得较高的精度，但又会降低生产率，提高成本；反之，如增大切削用量提高生产率，虽然成本降低了，但精度也降低了。所以对一种加工方法，只有在一定的精度范围内才是经济的，这一定范围的精度是指在正常的加工条件下所能保证的加工精度。这一定范围的精度称为经济精度。相应的粗糙度称为经济表面粗糙度。各种加工方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度，以及各种典型表面的加工方案在机械加工手册中都能查到。这里要指出的是，加工经济精度的数值并不是一成不变的，随着科学技术的发展，工艺技术的改进，加工经济精度会逐步提高。2、选择表面加工方案时考虑的因素选择表面加工方案，一般是根据经验或查表来确定，再结合实际情况或工艺试验进行修改。表面加工方案的选择，应同时满足加工质量、生产率和经济性等方面的要求，具体选择时应考虑以下几方面的因素：（1）选择能获得相应经济精度的加工方法例如加工精度为IT7，表面粗糙度为Ra0.4m的外圆柱面，通过精细车削是可以达到要求的，但不如磨削经济。（2）零件材料的可加工性能例如淬火钢的精加工要用磨削，有色金属圆柱面的精加工为避免磨削时堵塞砂轮，则要用高速精细车或精细镗。（3）工件的结构形状和尺寸大小例如对于加工精度要求为IT7的孔，采用镗削、铰削、拉削和磨削均可达到要求。但箱体上的孔，一般不宜选用拉孔或磨孔，而宜选择镗孔或铰孔。（4）生产类型大批量生产时，应采用高效率的先进工艺，例如用拉削方法加工孔和平面，用组合铣削或磨削同时加工几个表面，对于复杂的表面采用数控机床及加工中心等；单件小批生产时，宜采用刨削，铣削平面和钻、扩、铰孔等加工方法，避免盲目地采用高效加工方法和专用设备而造成经济损失。（5）现有生产条件充分利用现有设备和工艺手段，发挥工人的创造性，挖掘企业潜力，创造经济效益。3.4.2 选择加工工艺路线方案1：工序05、铸造；工序10、热处理；工序15、车40右端面、46外圆及左端面及32H7孔；工序20、车40左端面、84h11外圆；工序25、镗32H7孔；工序30、插10JS9键槽；工序35、滚齿加工齿轮齿形；工序40、清洗；工序45、终检；工序50、入库。方案2：工序05、锻造；工序10、热处理，调制处理；工序15、粗车40右端面、46外圆及左端面及32H7孔；工序20、粗车40左端面、84h11外圆；工序25、半精车40左端面、84h11外圆；工序30、半精车40右端面、46外圆及左端面及32H7孔；工序35、精车40右端面、46外圆及左端面及32H7孔；工序40、精车40左端面、84h11外圆；工序45、插10JS9键槽；工序50、滚齿加工齿轮齿形；工序55、热处理，齿部高频淬火50-55HRC；工序60、清洗；工序65、终检；工序70、入库。3.4.3 确定加工工艺路线方案1对零件的加工方法采用车加工、镗加工、插键槽和滚齿加工齿形，制造方式采用铸造。考虑到零件的外形比较简单，结合其用途采用铸造不合适，应该采用锻造的方式。零件的内孔采用车加工能够满足加工要求，不需要单独进行镗加工，还有未对零件进行粗精加工。方案2在方案1的基础上进行改进，加工方法采用车加工、插键槽和滚齿加工齿形，制造方式采用锻造。零件在加工时粗精加工分开。经过权衡加工本零件选择方案1，具体见加工工艺过程卡。3.5 确定机床加工的工艺装备汽车变速箱齿轮是设计专用夹具的零件，它的零件的材料是40Cr。需要完成车削、插削和滚齿。下面对其加工设备、加工刀具及量具进行选择，具体如下：1、车削加工的机床为CA6140卧式车床，装夹工具为三爪卡盘；加工的刀具为合金车刀；测量工具为游标卡尺。2、插削加工的机床为B5032普通插床，装夹工具为专用夹具。加工的刀具为插刀；测量工具为游标卡尺。3、滚齿加工的机床为Y3150E滚齿机，装夹工具为专用夹具。加工的刀具为滚刀；测量工具为齿形量规。3.6 确定零件的加工余量选择的加工余量见表3-2零件的加工余量。表3-2 零件的加工余量工序号工序名称工序内容加工余量（mm）5锻造89X4510热处理调制处理15粗车40右端面1.546外圆及左端面1.5（单边）32H7孔1.5（单边）20粗车40左端面1.584h11外圆1.5（单边）25半精车40左端面0.8584h11外圆0.85（单边）30半精车40右端面0.8546外圆及左端面0.85（单边）32H7孔0.85（单边）35精车40右端面0.1546外圆及左端面0.15（单边）32H7孔0.15（单边）40精车40左端面0.1584h11外圆0.15（单边）45插10JS9键槽3.350滚齿加工齿轮齿形3（单边）55热处理齿部高频淬火50-55HRC60清洗65终检70入库3.7 选择切削用量及计算加工工时工序05、锻造；工序10、热处理，调制处理；工序15、粗车40右端面、46外圆及左端面及32H7孔；工步1：粗车40右端面；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量0.2。6、初步取机床切削速度=50m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=200r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=12，则9、辅助时间 式中：，则工步2：粗车46外圆及左端面；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量0.2。6、初步取机床切削速度=50m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=330r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=20.5，则9、辅助时间 式中：，则工步3：粗车32H7孔；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量0.2。6、初步取机床切削速度=50m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=500r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=43.5，则9、辅助时间 式中：，则工序20、粗车40左端面、84h11外圆；工步1：粗车40左端面；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量0.2。6、初步取机床切削速度=50m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=200r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=29.5，则9、辅助时间 式中：，则工步2：粗车84h11外圆；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量0.2。6、初步取机床切削速度=50m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=200r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=30，则9、辅助时间 式中：，则工序25、半精车40左端面、84h11外圆；工步1：半精车40左端面；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.85mm；5、进给量0.25。6、初步取机床切削速度=60m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=280r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=28，则9、辅助时间 式中：，则工步2：半精车84h11外圆；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.85mm；5、进给量0.25。6、初步取机床切削速度=60m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=280r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=29.15，则9、辅助时间 式中：，则工序30、半精车40右端面、46外圆及左端面及32H7孔；工步1：半精车40右端面；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.85mm；5、进给量0.25。6、初步取机床切削速度=60m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=280r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=9，则9、辅助时间 式中：，则工步2：半精车46外圆及左端面；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.85mm；5、进给量0.25。6、初步取机床切削速度=60m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=450r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=19，则9、辅助时间 式中：，则工步3：半精车32H7孔；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.85mm；5、进给量0.25。6、初步取机床切削速度=60m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=550r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=40.3，则9、辅助时间 式中：，则工序35、精车40右端面、46外圆及左端面及32H7孔；工步1：精车40右端面；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.15mm；5、进给量0.3。6、初步取机床切削速度=70m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=280r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=7.3，则9、辅助时间 式中：，则工步2：精车46外圆及左端面；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.15mm；5、进给量0.3。6、初步取机床切削速度=70m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=500r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=19，则9、辅助时间 式中：，则工步3：精车32H7孔；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.15mm；5、进给量0.3。6、初步取机床切削速度=70m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=620r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=40.15，则9、辅助时间 式中：，则工序40、精车40左端面、84h11外圆；工步1：精车40左端面；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.15mm；5、进给量0.3。6、初步取机床切削速度=70m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=280r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=26.15，则9、辅助时间 式中：，则工步2：精车84h11外圆；1、加工机床及型号：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：合金车刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.15mm；5、进给量0.3。6、初步取机床切削速度=70m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=280r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=28，则9、辅助时间 式中：，则工序45、插10JS9键槽；1、加工机床及型号：普通插床，型号B5032；2、加工刀具：插刀；3、检查量具：游标卡尺；4、背吃刀量3.3mm；5、进给量0.2。6、初步取机床切削速度=30m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=250r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=40，则9、辅助时间 式中：，则工序50、滚齿加工齿轮齿形；1、加工机床及型号：滚齿机，型号Y3150E；2、加工刀具：滚刀；3、检查量具：齿形量规；4、背吃刀量3mm；5、进给量0.3。6、初步取机床切削速度=80m/min。7、选择主轴转速及计算实际切削速度，查CA6140卧式车床转速图，取n=350r/min；计算实际切削速度8、基本时间 式中：l=28，则9、辅助时间 式中：，则工序55、热处理，齿部高频淬火50-55HRC；工序60、清洗；工序65、终检；工序70、入库。第四章 专用夹具的设计本次设计的作用夹具加工齿轮的齿形，本章主要设计内容如下：4.1 设计定位方案要使工件完全定位，就必须限制工件在空间的六个自由度，此即为工件的“六点定位原则”。在定位设计中，会遇到以下几种情况：1、完全定位限制了工件全部的六个自由度，称为工件的“完全定位”。2、不完全定位在对工件的加工精度没有影响的情况下，允许少于六点定位称为“不完全定位。3、欠定位工件的定位支承点数少于应限制的自由度数，这种工件定位点不足的情况，称为“欠定位“，欠定位在实际生产中是不允许的。4、过定位工件的某一个自由度同时被两个或多个定位支承点重复限制，这种情况称为“过定位“，也叫”重复定位“。本次设计的夹具为滚齿加工齿轮齿形，分析零件图和工序图，确定Z向旋转自由度不需限制，具体设计如下：46右端面与芯轴46端面定位，限制3个自由度。32H7内孔与芯轴32外圆定位，限制2个自由度。4.2 确定定位元件对定位元件的基本要求1、足够的精度工件的定位可以通过定位副的接触或者通过定位副的配合予以实现定位，就定位元件而言，限位基面的精准程度将直接影响到零件的定位精确程度，所以，限位基面应该具有足够的精准程度来配合零件后期加工是的要求2、足够的强度和刚度定位元件在工作是不仅仅要满足对工件自由度的限制，而且，对工件还需要有支撑力、承受夹紧力、切削力的左右。3、耐磨性好因为加工零件在加工过程中需要安装和夹紧，这样很容易造成夹具的磨损，导致尺寸不精确等等其他相关因素的发生，所以，材料的抗摩擦损失的性能一定要好。4、工艺性好定位元件对结构的要求有结构简单明了，方便零件的安装、拆卸