離合器齒輪零件的工藝規(guī)程及夾具設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 機械加工技術課程設計 題目 ： 離合器齒輪零件的工藝規(guī)程及夾具設計 班級： 組長： 組員： 指導老師： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 1 前言 . 1 2 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 . 1 零件的作用 . 1 零件的工藝性分析 . 1 零件的生產(chǎn)類型 . 2 3 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯 . 2 選擇毛坯 . 2 確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差 . 2 確定機械加工余量 . 3 確定毛坯尺寸 . 3 確定毛坯尺寸公差 . 3 繪制毛坯圖 . 4 4 選擇加工方法，制定工藝路線 . 5 定位基準的選擇 . 5 零件表面加工方法的選擇 . 5 制訂工藝路線 . 5 5 工序設計 . 6 選擇加工設備與工藝裝備 . 6 確定工序尺寸 . 7 6 確定切削用量及基本時間 . 8 工序切削用量及基本時間的確定 . 8 工序第 、第、第、第切削用量及基本時間的確定 . 13 7 夾具設計 . 13 具的定位方案 . 13 緊機構 . 13 差分析 . 13 緊力的計算 . 15 8 小結 . 16 9 參考文獻 . 16 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 前言 機械加工工藝與裝備課程設計是我學完了大學的全部基礎課、專業(yè)技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能 力，為今后參加工作打下一個良好的基礎。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 2 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 零件的作用 題目所給定的零件是 床主軸箱中運動輸入軸軸上的一個離合器齒輪，如圖 7示。它位于軸上，用于接通或斷開主軸的反轉傳動路線，與其他零件一起組成摩擦片正反轉離合器，如圖 7側）所示。主運動傳動鏈由電機經(jīng)過帶輪傳動副 130 230 至主軸箱中的軸。在軸上裝有雙向多片摩擦離合器 主軸正轉、反轉或停止。當壓 緊離合器左部的摩擦片時，軸的運動經(jīng)齒輪副 56/38 或 51/43 傳給軸，使軸獲得 2 種轉速。壓緊右部摩擦片時，經(jīng)齒輪 50、軸上的空套齒輪 34 傳給軸上的固定齒輪 30。這時軸至軸間多一個中間齒輪 34，故軸的轉向相反，反轉轉速只有 1 種。當離合器處于中間位置時，左、右摩擦片都沒有被壓緊，軸運動不能傳至軸，主軸停轉。此零件借助兩個滾動軸承空套在軸上，只有當裝在軸上的內摩擦片和裝在該齒輪上的外摩擦片壓緊時，軸才能帶動該齒輪轉動。該零件 68K7 孔與兩個滾動軸承的外圈相配合， 71 槽 為彈簧擋圈卡槽， 94 孔容納內、外摩擦片， 4 16 口與外摩擦片的翅片相配合使其和該齒輪一起轉動， 6 1.5 槽和 4 5 孔用于通入冷卻潤滑油。 零件的工藝性分析 1、左端 68圓表面精度等級為 面粗糙度為 且槽相對 68的軸線成 90 度均勻分布。 2、 16 槽口相對 68的軸線成 90均勻分布，其徑向設計基準是68K7 的軸線，軸向設計基準是 106.5 圓柱的左端平面。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3、 45 在 61.5 槽內，孔中心線距溝槽一側面的距離為 3 錐角度為 90 度 。 4 個 5 分別與 16寬錯開 45 度均勻分布。 4、 由于加工時不能選用溝槽的側面為定位基準，故要精確地保證上述要求比較困難，但這些小孔為油孔，位置要求不高，只要鉆到溝槽之內接通油路就可，加工不難。 5、 90 外圓表面 精度等級為 面粗糙度為 6、 左端外圓表面 度等級為 面粗糙度為 7、 94 外圓 表面 精度等級為 面粗糙度為 8、 71 內孔槽 內圓表面 精度等級為 面粗糙度為 9、 117輪外圓表面 面 10、右端面 端面 11、倒（圓）角。 零件的生產(chǎn)類型 根據(jù)設計題目可知： Q = 2 000 臺 /年， n = 1 件 /臺；結合生產(chǎn)實際，備品率 b 分別取為 5%和 2%。代入公式（ 4該零件的生產(chǎn)綱領： N = 2 000 1（ 1 + 5%）（ 1 + 2%） = 2 142 件 /年 零件是機床上的齒輪，質量為 表 4知其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 3 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯 選擇毛坯 該零件材料為 45 鋼，而且屬于薄壁的圓盤類中小型零件，考慮加工工序較多，會經(jīng)常承受交變載荷及沖擊載荷，因此應該選用鍛件，可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織，保證零件工作可靠。又由于零件年產(chǎn)量為 2 142 件，屬中批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成形，可獲得較好的尺寸精度和較高的生產(chǎn)率。 確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差 查金屬機械加工工藝人員手冊，可知 鋼質模鍛的公差及機械加工余量按123622003 確定。要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，先確定如下參數(shù)。 （ 1）鍛件公差等級。由該零件的功用和技術要求，確定其鍛件公差等級為普通級。 （ 2）鍛件質量 m。根據(jù)零件成品質量 算為 2.5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 由于該零件為圓形，假設其最大直徑為 121 為 68 由圓形鍛件計算質量公式 （ 為鋼材密度， g/知：鍛件外廓包容體質量 1212 68 106 = 所以， S = mf/ 由于 于 間，故該零件的形狀復雜系數(shù) S 屬 。 （ 4）零件表面粗糙度。由零件圖知，除 68K7 為 外，其余各加工表面為 確定機械加工余量 根據(jù)鍛件質量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數(shù)查金屬機械加工工藝人員手冊中鍛件內外表面加工余量表，查得單邊余量在厚度方向為 2.2 平方向為 2.2 件中心兩孔的單面 余量按手冊中鍛件內孔直徑的單面機械加工余量表，可查得為 2.5 確定毛坯尺寸 根據(jù)查得的加工余量適當選擇稍大點即可，只有 68K7 ，因為表面粗糙度要求達到 慮磨削孔前的余量要大，可確定精鏜孔單面余量為0.5 他槽、孔隨所在平面鍛造成實體。具體加工余量的選擇大小如表 7 確定毛 坯 尺寸公差 毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質量、材質系數(shù)、形狀復雜系數(shù)從手冊中查鍛件的長度、寬度、高度、厚度公差表可得。具體如表 7示。 表 7件尺寸 單面加工余量 鍛件尺 寸 偏差 117 121 110 94 2 89 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 90 2 94 68 62 640 68 94 孔深 31 20 1 21 12 繪制毛坯圖 根據(jù)確定的毛坯尺寸和加工余量，可繪制毛坯 圓角半徑為 圓角半徑為 、外模鍛斜度分別為 7、 5。如圖 3 所示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 選擇加工方法 ，制定工藝路線 定位基準的選擇 本零件是帶圓盤狀齒輪，孔是其設計基準（亦是裝配基準和測量基準） ，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應選孔為定位基準，即遵循 “基準重合 ”的原則，即精基準選 68孔及其端面。 由于離合器齒輪所有表面都要加工，而孔作為精基準應先進行加工，因此應選 94 外圓及其端面為粗基準。但因為外圓 121有分模面，表面不平整，有飛邊等缺陷，定位不可靠，故不能選為粗基準。 零件表面加工方法的選擇 該零件的主要加工表面有外圓、內孔、端面、齒面、槽及孔，其加工方法選擇如表 2 所示 。 表 2 位置 公差等級 粗糙度 （ Ra/ 加工方法 90 車 半精車 117車 半精車 0 車 半精車 68 鏜 半精 鏜 精鏜 94 鏜 端面 3 粗車 齒面 2 粗車 半精車 槽 2 粗銑 半精銑 5 小孔 鉆 制訂工藝路線 齒輪的加工工藝路線一般是先進行齒坯的加工，再進行齒面加工。齒坯加工包括各圓柱表面及端面的加工。按照先基準及先粗后精的原則，該零件加工工藝路線如表 3 所示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 表 3 序號 工序內容 設備 1 粗車右端 117 和 90 外圓及其端面，粗鏜右端 68 孔內表面和 71 圓槽內表面。 2 掉頭粗車左端 端面，粗鏜左端 94 內孔表面 3 半精車右端 117 和 90 外圓及其端面，半精鏜右端 68內孔表面和 71 圓槽內表面。倒右端的角（圓角）。 4 掉頭半精車左端 臺階面，半精鏜左端 94 內孔表面，倒左端的角（圓角）。 5 滾齒輪 。 滾齒機 6 鉆 5 孔，锪沉頭孔。 立式鉆床 7 精鏜 68 內孔表面 8 銑槽 式銑床 9 鉗工去毛刺 10 終檢 5 工序設計 選擇加工設 備與工藝裝備 根據(jù)不同的工序選擇機床、刀具、檢驗量具，如 下 表所示。 工步 設備選擇 刀具選擇 量具選擇 粗車 床 標卡尺 半精車 床 標卡尺 粗鏜 床 徑千分尺 半精鏜 床 徑千分尺 滾齒 齒機 A 級單頭滾刀 公法線千分尺 銑槽 式銑床 160面刃銑刀 游標卡尺 鉆孔 式鉆床 復合鉆 機床的選擇 工序 3、 4、 6、 7， 粗車和半精車 又或者粗鏜和半精鏜 。 各工序的加工步數(shù)不多，且不要求很高的生產(chǎn)率，精度要求不高， 選 用 臥式車床 滾齒 先用 滾齒機較合適 三面刃銑刀粗銑及精銑槽。 用專用夾具加工，選用 式銑床 鉆 5 小孔 采用專用分度夾具在立式鉆床上加工 選用 立式鉆床 刀具的選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 加工鋼質零件采用 硬質后金 。粗加工用 加工用 用轉位車刀。 切 槽 刀 宜用高速鋼。 滾齒采用 A 級單頭滾刀達 8 級精度，選 模數(shù)為 銑刀選用三面刃銑刀，銑刀直徑為 160 鉆小孔用復合鉆一次鉆出。 量具的選擇 外圓表面的測量中，除 117 的尺寸公差為 小要用到外徑千分尺外，其它均可用游標卡尺 68 內徑百分表 精鏜 67時，用三牙鎖緊式圓柱塞規(guī) 軸向游標卡尺 確定工序尺寸 （ 1）確定圓柱面的工序尺寸。圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應將毛坯余 量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。 該零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如 書中表 7示。 加工面 工序 余量 精度等級 工序尺 寸 工序尺寸公 差 117面 粗 車 2 5 18 5 0 精車 1 5 17 0 外圓 粗車 3 5 08 0 精車 90 外圓 粗車 2 5 精車 1 5 0 0 94 孔 粗 鏜 94 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 68 粗鏜 3 0 + 半精 鏜 2 9 + 精 鏜 1 8 + 6 確定切削用量及基本時間 切削用量包括背吃刀量 給量 f、和切削速度 定順序是先確定 f 再確定 工序切削用量及基本時間的確定 本工序為粗車（車端面、外圓及鏜孔）。已知加工材料為 45 鋼，鍛件，有外皮；機床為 式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 切削用量包括背 吃刀量 量 f 和切削速度 v。 1、 工序切削用量及基本時間的確定 切削用量 本工序為粗車（車端面、外圓及鏜孔）。己知加工材料為 45 鋼。 1） 確定粗車外圓 的切削用量。選用刀的刀杠尺寸 B H=1625確定背吃刀量 a p ，粗些車雙邊余量為 然 a p 為單邊余量： 確定進給量 f ，根據(jù)背吃力量 =3工件的直徑為 100，查表 書本附表 1 得： f=r 確定切削速度 v。粗車速度取 n=130r/據(jù)公式 1000c 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 得 5 號鋼為 優(yōu)質碳素結構用鋼 ，根據(jù) 699準規(guī)定 45 鋼抗拉強度為 600當加工 600料、 =3f=r 時，切削速度v=109m/ 確定的切削用量為： f=r,n=130r/v= 車削時間： 1 =25s L 為車削路程 332)確定粗車外圓 端面及臺階面的切削用量。的刀具加工這些表面。車外圓車外圓 面及臺階面的 a p = f= r,車端面及臺階面的f=r。主軸轉速與車外圓 同。 切削速度： 1000c s 粗車 間： 2 =)確定粗鏜 65 的切削用量。所用刀具為 質合金、直徑為20圓形鏜刀。 確定背吃力量 雙邊余量為 3然 單邊余量： 23 = f 根據(jù)表得，當粗鏜料、鏜刀直徑為 20=2刀出長度為 100， f=r 按 床的進給量，選擇 f=r 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 確定切削速度 v，根據(jù)公式： V= v 查表得系數(shù)為： 291,m=2, =60所以 V= m 91 m m 8265 781 00 01 00 rd 經(jīng)查 床的轉速，選擇 n =370r/ 確定粗鏜 65 孔的基本時間，選鏜刀的主偏角 45 j 3215 其中， ， ， 2 ， 03l ， ， ，1i 。所以： sT j 確定粗車端面的基本時間： ,3 32112 式中， 4 ， 21 ， 1 ， 2 ， 03l ， ，2 ， 1i 所以： sT 216 4)確定粗車臺階面的基本時間： 4 ， 32112 其中d=121 , 01l , 2 , 03l ,f=r,n=2r/s,i=1 所以： sT j 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 確 定工序的時間： i 5351822171554321 各工序參數(shù)見下表 工序內容 車床轉速（n ）r / v)m/f)mm/a p ）m i)/ 5車外圓 65 5粗車端面 2 2粗車臺階面 2 82、工序切削用量及基本時間的確定 本工序還是為粗車（車端面、外圓、臺階面、鏜孔和車溝槽），己知與工序相同。 采用工序確定切削用量和切削時間的方法，得本工序的切削用量及基本時間見下表 ： 工序內容 車床轉速（n ）r / s 背吃刀量（ a p ）m m 進給量(f)mm/r 切削速度 (v)m/s 加工時間 (Ti) 6粗車外圓 1 0 6 . 5 m m 2 5粗車臺階面 2 鏜孔 94 9 3、 工序 切削用量及基本時間的確定 （ 1）切削用量 本工序為鉆孔，刀具選用高速鋼復合鉆 頭，直徑 d=54 個通孔；使用切削液。 確定進給量 f。由于孔徑和深度均很小，宜采用手動進給。 選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度。根據(jù)表 5用度 T=15 確定切削速度 V。由表 5=670 45 鋼加工性屬 5 類。根據(jù)表5定進給量 f=r。 由表 5查得 V=17m/n=18r/s。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 2）基本時間 鉆 4 個直徑為 5 12通孔，基本時間約為 20s。 工序內容 主軸轉速（n ）r / s 切削速度 m/s 進給量 加工時間 (孔 18 動 204、工序 切削用量及基本時間的確定 切削用量 本工序為 銑槽，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀。機床選用 臥式機床。共銑 4 個槽。 確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 查表得公式： v= 查表得： ( 56； 25.0 1.0 2.0 3.0 1.0m=13z ; 13mm;z=20;d=125v= 0 1 2 556 =n=s 根據(jù)銑床工作臺進給量表，選擇 s， 75mm/本時間，根據(jù)表 T= 式中：l=l = )( ee +(13); 13mm;d=125l =452l =4mm;i=4 T= 60475 =166s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 工序內容 車床轉速（n ）r / s 進給量(mm/v)mm/i)/工序第、第、第、第 切削用量及基本時間的確定 將前面進行的工作所得的結果，填入工藝文件。 (見附表 ) 7 夾具設計 本夾具是工序用三面刃 銑刀 縱向進給粗銑 16 口的專用夾具，在式銑床上加工離合器齒輪一個端面上的兩條互成 90的十字槽。 具的定位方案 以端面及 68為定位基準，采用平面在定位盤的短圓柱面及臺階面上定位。中間圓柱用夾緊工件，圓柱于臺階面上方處沿夾具 45開孔用于固定工件孔與 x、 y 軸方向 45偏差。其中臺階平面限制 3 個自由度，短圓柱臺限制 2個自由度。 緊機構 旋緊上部螺母，運用手動夾緊可以滿足。采用螺母壓緊壓板夾緊工件，壓板夾緊主要防止工件在銑銷力下產(chǎn)生傾覆和振動，手動螺旋夾緊可。 差分析 定位盤的直徑與內孔 68配合間隙誤差分析。 ：間隙計算 定位盤加工直徑尺寸為 68其與孔的配合為 68 77內孔 68查表得 ，公差值 為 =們盤 68查表得 68 ，公差值為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 它們的最大間隙為： 最小間隙為： 其間隙范圍為： (間隙是孔的尺寸減去相配合軸的尺寸之差為正，所以 6877 ：誤差分析 該工件的定位基準圓心將由于配合狀態(tài)的 不同可能在最大范圍內變動，如圖所示為 工件圓心的變動范圍而形成了定位誤差。其理想定位基準為 它們的間隙為 于安裝工件后，在工件套上壓力板，并鎖上螺母，這樣把工件裝在夾具上的傾斜度減得很小，幾乎為 0。所以不需要考慮工件的傾斜度誤差。定位誤 差是由于工件定位不準或定位盤與工件配合有間隙。 （間隙越大誤差值則越大） ：誤差計算 對于間隙范圍尺寸 差計算： 在銑床上加工，其平均經(jīng)濟精度為級，查表得 定位銷與工件角度誤差分析 ：角度 與間隙分析 在工件與夾具間套上一根定位銷，此時工件只沿定位銷直線串動，串動范圍為 在銷與工件孔的間隙變動，而其它變動范圍很小，大小主要由定位銷與工件配合間隙來定的。 :計算兩者的間隙配合的間隙誤差 為了它們的角度更準，在能加工與配合的情況下它們的間隙應盡量的小，由表查得定位銷的尺寸為 5較適合， 5 差為 以它們配合最大間隙為 小間隙為 隙范圍為：角度計算 它們的偏移的最大角度為： =r 查表夾具上 45角公差取 (是定位誤差的一部分 )。銑床平均加工經(jīng)濟精度 10 級，查表得 所以 角的定位誤差為： 121)(2188m a xm i n)8(1）定（）不（基買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 減少誤差的方法： 這些誤差影響差工件加工的精度，我們應該盡量減少這些誤差 。 若不能滿足加工精度要求時，可采用下述方法解決： ：減小銷子與孔的配合間隙，銷子直徑選 6 6 ：采用活動錐形定位銷，使孔與銷無間隙配合。 ：底板的平面度精度要高。 ：定位盤與工件孔 68 配間隙應盡量的小。 ：定位盤與工件孔 68 的同軸度允值應最小。 緊力的計算 夾緊力的作用點位置和方向確定以后，還需要合理地確定夾緊力的大小，夾緊力不足便會使工件在切削過程中產(chǎn)生位移并容易引起振動，夾緊力過大又會造成工件或夾具不應有的變型或表面損傷，因此，應對所需的夾行計算。 理論上，夾 緊力的大小應與作用在工緊力進件上的其他力相平衡；實際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機構的傳遞效率等因素有關。 采用估算法確定夾緊力的大小，根據(jù)工件所受切銷力、夾緊力、摩擦力等作用的情況，實際夾緊力 于計算出切銷力 F 乘以安會系數(shù) K： *K 安全系數(shù) K 的選擇應根據(jù)切削的具體情況和所用夾緊機構的特點來選取，一般粗加工或斷續(xù)力切削時取 K=；精加工和連續(xù)切削時取 K=；如果夾緊力的方向和切削力的方向相反，為了保證夾緊 K 值可取 。 計算切削力的指數(shù)公式： F= 6 f z =r; z=6 ;d=16; 代入計算得： F=16 6 16 際切削力為： 摩擦系數(shù)只在夾緊機構有足夠剛性時才考慮 ) 參考文獻金屬切削手冊 2 2m a m a n ）定（定買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 小結 此刻我們懷著輕松有點激動的心情在這里寫這些東西。也許說的有些過分有些夸張但是我們總算可以松口氣啦！兩個星期好多同學都在抱怨忙。一個字“忙”真的很難概括一直在忙。在這每一科都在張羅密鼓要考試的時候要搞課程設計就算有分身術我們也很難應付。我們專業(yè)是計算機設計輔助與制造所以老師根據(jù)我們專業(yè)要求定下來的課程設計。 課程設 計目：使學生在機械繪圖、機械制造工藝、夾具設計等方面進行一次較為全面的系統(tǒng)性訓練，使學生掌握各種機床裝備應用技能，加強對機械制造技術的認識，熟悉機械零件的從毛胚到成品的生產(chǎn)過程 內容包括：編制零件繪制機械加工工序簡圖、機械加工工藝規(guī)程、備選擇機床工藝裝、確定切削用量及工時定額、填寫機械加工工藝工序卡片