机械制造技术课程设计-进给箱齿轮轴加工工艺及钻Φ8孔夹具设计.docx

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1、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。齿轮轴零件的工艺规程及其钻中8孔的工装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，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。

2、关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。AbstractThisdesigninvo1vesthemachinerymanufacturingprocessandfixturedesign,meta1cuttingmachinetoo1,to1eranceandmeasurementandotheraspectsofknow1edge.Processdesign,processofgearshaftpartsand8ho1edri11ingfixturedesignisinc1udingthepartsprocessingprocessdesignandfixturethree.Int

3、heprocessofdesignshou1dfirstofa11partsforana1ysis,tounderstandthepartsoftheprocesstodesignb1ankstructure,andchoosethegoodpartsmachiningdatum,designapartoftheprocessroute;thenthepartsofeachstepoftheprocessdimensionca1cu1ation,isthekeytodeterminetheprocessequipmentandcuttingtheamountofeachworkingproce

4、duredesign;thenthespecia1fixturefixturedesign,se1ectionofthevariouscomponents,suchastheconnectingpartpositioninge1ement,c1ampinge1ements,guidinge1ements,fixtureandmachinetoo1sandothercomponents;thepositioningerrorsca1cu1atedfixturepositioning,ana1ysistherationa1ityandshortcomingofthefixturestructure

5、,payattentiontoimproveanddesignin1aterKeywords:theprocess,procedure,cuttingdosage,c1amping,positioning,error目录摘要IAbstractII目录1第1章绪论21.1 引言21.2 研究内容21.3 机械加工工艺规程31.4 机械加工工艺规程的设计原则31.5 机床夹具的工作原理及设计步骤31.5.1 机床夹具的工作原理31.5.2 机床夹具的设计步骤3第2章工艺规程设计52.1 毛坯的制造形式52.2 零件分析52.3 基面选择52.3.1 粗基准的选择52.3.2 精基准的选择62.4

6、制定工艺路线62.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.6 确定切削用量及基本工时9第3章齿轮轴的专用夹具设计173.1 问题的提出173.2 定位基准的选择173.3 切削力和夹紧力的计算173.4 定位误差分析183.5 夹具设计及操作简要说明20结论21参考文献22致谢23第一章绪论1.1引言制造技术的重要性是不言而喻的，它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题，特别是在市场经济的今天，它更占有十分重要的地位。人类的发展过程是一个不断制造的过程，在人类发展的初期，为了生存，制造了石器以便于狩猎，此后，出现了陶器，铜器，铁器，和一些简单的机械，如刀，

7、佥Ij,弓，箭等兵器，锅，壶，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水车等农用工具，这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程，主要围绕生活必需和存亡征战，制造资源，规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展，制造技术的范围，规模的不断扩大，技术水平的不断提高，向文化，艺术，工业发展，出现了纸张，笔墨，活版，石雕，珠宝，钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会，出现了大工业生产，使得人类的物质生活和文明有了很大的提高，对精神和物质有了更高的要求，科学技术有了更快更新的发展，从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产，内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车，火车

8、和舰船，喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展，集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平，纳米技术的出现开创了微创机械的先河，因此，人类的活动与制造密切相关，人类活动的水平受到了限制，宇宙飞船，航天飞机，人造飞机，人造卫星以及空间工作站等技术的出现，使人类活动走出了地球，走向太空。1. 2研究内容机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。制订工艺规程的程序：1、计算生产纲领，确定生产类型2、分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查3、确定毛

9、坯种类、形状、尺寸及精度4、制订工艺路线5、进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。）1. 3机械加工工艺规程制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。制订工艺规程的程序：1、计算生产纲领，确定生产类型2、分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查3、确定毛坯种类、形状、尺寸及精度4、制订工艺路线5、进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。）1. 4机械加工工艺规程的设计原则设计机械加工工艺规程应遵循如下原则：D可靠地保证零件图样上所有技

10、术要求的实现。在设计机械加工工艺规程时，如果发现图样上某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改图样或不按图样上的要求去做。2）必须能满足生产纲领的要求。3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要求工艺成本最低。4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。1.5机床夹具的工作原理及设计步骤1.5.1机床夹具的工作原理工件通过定位元件在夹具中占有正确位置；工件和夹具通过连接元件在机床上占有正确位置；工件和夹具通过对刀、引导元件相对刀具占有正确位置，从而保证工件相对机床位置正确、工件相对刀具位置正确，最终保证满足工件加工要求。1.5.2机床夹具的设计步骤K明确设计任务，收集

11、研究设计的原始资料2、确定夹具结构方案，绘制结构草图3、绘制夹具总图4、标注总图尺寸、公差与配合和技术条件5、编写零件明细表6、绘制夹具零件图第2章工艺规程设计2.1毛坯的制造形式零件材料为40钢，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用棒料，棒料精度为7级，能保证棒料的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2零件分析要对该零件的外圆面、端面、键槽、齿轮和孔进行加工。具体加工要求如下:60二瞠外圆面粗糙度R,J660二牌端面粗糙度R,12.545外圆面粗糙度（12.5300035外圆面粗糙度&1629外圆面粗糙度412.5中26%2外圆面粗糙度Ra1624o.o2i

12、外圆面粗糙度Ra1624，。四端面粗糙度段12.5z=18m=3a=20o齿轮粗糙度（3.28x30键槽粗糙度（12.58孔粗糙度（12.5技术要求：齿轮表面淬火56HRC2.3基面的选择定位基准有粗基准和精基准，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。2.3.1精基准的选择选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时

13、，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4）为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。根据该齿轮轴零件的技术要求和装配要求,选择齿轮轴的60外圆面作为定位精基准，零件上有很多表面都可以采用它作为基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。2.3.2粗基准的选择1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高

14、的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。此设计选择060外圆毛坯作为定位粗基准。2.4制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本

15、尽量降下来。工序O1棒料工序02：调质处理工序03：车中60右端所有端面、钻中心孔；粗车除中60以外的所有外圆面；车29外圆面保证尺寸57；半精车中30、26、24外圆面工序04：车60左端面、钻中心孔；粗车、半精车60工序05：精车30、26、24外圆面工序06：滚齿Z=I8、m=3、a=20o工序07：钻8孔工序08：铳8x30键槽工序09：齿轮表面淬火56HRC工序10：磨齿Z=I8、m=3、a=20o工序11：检验至图纸要求工序12：入库2. 5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1 .60二图外圆面及其端面的加工余量已知棒料基本尺寸中60,车削长度42,车削长度与基本尺寸之比小于4,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-36得，棒料的毛坯直径为64,粗糙度Ra=16,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-6知，三步车削即粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=15mm半精车单边余量Z=0.4mm精车单边余量Z=0.Imm2 .45外圆面的加工余量已知棒料基本