机械制造技术课程设计-齿轮架机械加工工艺规程及车φ40外圆夹具设计.docx

设计说明书设计题目：齿轮架的工工艺规程及夹具设计设计者:指导教师: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。齿轮架加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，r解卷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：接者对零件各个工步的工序进行尺寸计竟,关键是决定出各个工序的工艺装番及切削用量：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。关键词：工艺、工序、切削用量、夹索、定位、误差。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvo1.vedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themeta1.-cuttingmachinetoo1.,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknow1.edge.There<1.uctiongearboxbodycomponentstechno1.ogica1.processanditstheprocessingho1.ejigdesignisinc1.udesthecomponentsprocessingthetechno1.ogica1.design,theworkingproceduredesignaswe1.1.astheunitc1.ampdesignthreeparts.MustfirstCanryontheana1.ysisinthetechno1.ogica1.designtothecomponents,understoodtheCompOnentSthecraftredesignsthesemifinishedmateria1.sthestructure,andchscsthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute:Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseach1.aborstepofworkingprocedure,ihckeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications:Thencarriesontheunitc1.ampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,1.ike1.ocateshepart,c1.ampsthepart,guidesthepart,toc1.ampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswe1.1.asotherpans;Positionerrorwhichca1.cu1.atesthejig1.oca1.eswhenproduces,ana1.yzesthejigstructuretherationa1.ityandthedeficiency,andwi1.1.designin1.aterpaysattentiontotheimprovement.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,c1.amp,the1.oca1.ization,theerrorBSTRCT3序宫I-零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析2二工艺规程的设计32.1 确定毛坯的的制造形式32.2 基准的选择42.3 制订工艺路线42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.5 确定切削用量及基本工时82.6 夹具的设计173.1 问鹿提出173.2 机床夹具的现成173.3 定位基准的选择193.4 工件定位的基本原理193.5 常见定位方式及定位元件203.6 定位元件的设计213.7 切削力和夹紧力的计舞223.8 定位误差分析243.9 夹具设计及简要操作说明253.10 结263.11 283.12 29机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械:装备的行业.机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供奘省,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。齿轮架的加工工艺规程及其车夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的卜一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力°因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点钳误，敬请老师们批评指正。-零件的分析1.1 零件的作用齿轮架的作用主要起固定作用.1.2 零件的工艺分析齿轮架的加工共有3组加工表面，它们相互之间有一定的要求。现分述如下：I、以工件的左端面为基准加工右端面。2、以有端面为基准加工M1.o底孔，直径为12的通孔，直径为6的通孔。3：以端而和M1.O底孔和直径为6的通孔为基准加工上端面和左右2端面。铳2mm槽，铳8mn槽有以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中组表面，然后借助于夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。二工艺规程的设计1.1 确定毛坯的的制造形式机械加工常用的毛坯有铸件，锻件.型材件，焊接件等。选用时应考虑以下因素：h零件的材料及其力学性能.2, 零件的结构形状和尺寸.3, 生产类型.4, 车间的生产能力.5, 充分注急应用新工艺，新技术，新材料.零件材料已给定为QT60-2,工艺设计按照零件的已知条件如材料，批量，尺寸，形状，精度及粗糙度耍求等酶定。QT60-2表示球墨铸铁抗拉强度60公斤力三2,延伸率为Z=2%,其慷度为HRC1.97-269.具有较高的强度、硬度和耐磨性,但塑性、切性较差。热加工采用淬火，以减小内应力，毛坯只铸造出大致外形,反映凸台、倒台及西外倒角，精度低，毛坯要招出加工余量（毛坯图如零件毛坯图）。2.2基准的选择(1)粗基准的的选择根据粗基准的选择原则，要亦非加工表面为粗基准，且粗基准只能使用一次，对本工件来说选择左端面为粗基准是非常合理的。(2)精基准的选择主要考虑的是基准的中和问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。以加工的2端的2-<D17.5的孔作为精基准。2.3 制订工艺路线(I)、工艺路线方案一：铸造时效处理铳60x100Tiffi刮平3-36,钻3-7.5孔租车40外圆退力槽诜24咽1.钻MIO螺纹孔铳4x27键槽J5f1.-精车40外圆针240端面2-MI0媒蚊孔%iyi2-I4检脸(2)、工艺路线方案二:m时效处理铳60xI(X)下端面刮平3-36,3-7.5孔粗精车40外圆退刀槽诜24外制钻MIO螺纹孔铳4x27键槽¾5钻405Sifi2-MIO螺空I钻扩饺12孔钻2-14孔检验(3)、工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一先粗加工40外圆及其退刀槽，然后加工外圆上的键槽和孔加工完这些后开始精加工40外圆。这样可以很好的保证外圆的光洁度，从而能很好的保证了精度，方案二粗精车一起加工，虽然减少了工序，但是精加工后再钻40外圆上的孔和键槽容易留下毛刺和划痕,经比较可知，显然方案二比方案一的装夹次数减少了，同时也更好的保证/精度要求.具体的工艺过程如下：时效处理铳60x100下端面J3-36,3-17.5J1.40外圆退刀槽铳24外圆钻M1.O螺纹孔洗4x27键槽钻65孔精生40外圆钻40端面2-MI0螺纹孔钻扩较12孔钻2-14孔检验2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定在切削加工时，为了保证零件的加工版量，从某加工表面上所必须切除的金属层厚度，称为加工余量。加工余量分为总余量和工序余量两种。在由毛坯加工成成品的过程中，毛坯尺寸与成品零件图的设计尺寸之差，称为总余量（毛坯余量）,既某加工表面上切除的金属层厚度。完成一道工序时，从某一表面上所必须切除的金属层厚度，称谓该工序的工序余量，既上工序的工序的工序尺寸与本工序的工序尺寸之差.确定工序尺寸、工序余址、公差及毛坯尺寸I、查阅资料，确定各种加工方法的经济加工精度，基本余量：2、对与其它尺寸无美联的独立工序尺寸,可以从零件图的设计尺寸起，依次加上（对外尺寸）或诚去（对内尺寸）各工序余员得到工序尺寸，公差值按经济精度确定，公差带带位置按“人体原则”确定：3、对相互关联，存在基准换算的工序尺寸要解算工艺尺寸链，保证各工序的加工余房既满足，又最小：4,最后确定各表面的总加工余员及毛坯尺寸，经查表计算得加工余量如图:铳平面：2.5 确定切削用及基本工时工序：铳60x100下端面I.选择刀具刀具选取不重磨损硬侦合金套式湍铳刀，刀片采用YG8,ap=1.5nm,d«=60，"J，v=125wmin.Z=4。2.决定铳削用量I）决定铳削深度因为加工余量不大，故可在一次走刀内铳完，则<j,=1.5nv>i2）决定每次进给量及切削速度根据X515?铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表杳出/".=02m齿，则1.(X)(hI(XX)×125r60=663rmi按机床标准选取n1.t=675r/minv=1.100O“X6。X675Io(X)=125znmu当”“=675rnin时fm=fn=().2X4×675=540m/r按机床标潴选取=54O，皿"r切削工时：/=6(Ww,1.=5"则.2=3/wm.则机动工时为./+/.+/,A,&)+5+3、,tv=2x(!-)=2x()=0.2519min"J540工序：铳24端面1 .选择刀具刀具选取不揖磨损硬质合金套式端铳刀,刀片采用YG8,af,=.5mm.J0=35Im,v=125/）/min.z=4。2 .决定铳削用量4）决定铳削深度因为加工余量不大，故可在一次走刀内铳完，则at1.=1.5nun5）决定每次进给量及切削速度根据X51型铳床说明书，其功率为为Z5kw,中等系统刚度。根据表杳出f.=02nm，齿,则KMXh-/a1.1000x12511