机械制造技术课程设计-直齿圆柱高精度齿轮加工工艺及插22键槽夹具设计.docx

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1、直齿圆柱高精度齿轮的加工工艺及夹具设计摘要夹具是零件加工中必不可少的装置。夹具利用率高，经济性好，对功能组件的使用和数量少。随着零件种类、外形及尺寸的种类越来越多，设计一套专用夹具非常有必要。本次设计的主要内容是直齿圆柱高精度齿轮的加工工艺及夹具设计。设计之初查阅相关数据及国内外关于机床夹具的文献，在分析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。结合任务书决定设计插削22JS9键槽专用夹具。本次夹具设计的主要内容有：定位方窠、定位元件的选择与确定；夹紧方案、夹紧元件的选择与确定；夹具

2、体的设计与确定；切削力的计算；夹具定位误差的分析等。最后，通过CAD绘图零件完成零件图、毛坯图、夹具装配图、夹具体图的绘制。本次设计的夹具其结构简单、操作便捷、生产率高，为实际的生产提供一定的理论依据。关键词：齿轮、加工工艺、插削、22JS9键槽、专用夹具AbstractThefixtureisanindispensab1edeviceintheprocessingofparts.Theuti1ityrateofthefixtureishigh,theeconomyisgood,andtheuseandquantityofthefunctiona1componentsarefew.Asthet

3、ypes,shapesandsizesofpartsaremoreandmore,itisnecessarytodesignasetofspecia1fixture.Themaincontentofthisdesignistheprocessingtechno1ogyandfixturedesignofhighprecisiongearwithstraighttoothcy1inder.Atthebeginningofdesignandconsu1tingre1ateddataathomeandabroadonthefixtureof1iterature,structureandprocess

4、ofpartsinpartsoftheana1ysisandana1ysis,c1earcoarseandfinereferencebasese1ection,determinationofmachininga11owanceandb1ankpartssize,soastodeterminethepartsprocessingprocess,cuttingparametersandtheca1cu1ationoftheprocesstimethe.Incombinationwiththetaskbook,aspecia1fixtureforthedesignof22JS9keywayisdes

5、igned.Themaincontentsofthisfixturedesigninc1ude1ocationscheme,se1ectionanddeterminationofpositioninge1ements,c1ampingschemeandse1ectionanddeterminationofc1ampinge1ements,specificdesignanddeterminationofc1ips,ca1cu1ationofcuttingforceandana1ysisoffixture1ocationerrors.Fina11y,thedrawingofthepartsdraw

6、ing,theb1ankdrawing,thefixtureassemb1ydrawingandthespecificdrawingarecomp1etedthroughtheCADdrawingparts.Thefixturedesignedinthispaperissimp1einstructure,convenientinoperationandhighinproductivity,whichprovidesacertaintheoretica1basisforactua1production.Keywords:gear,processingtechno1ogy,cutting,22JS

7、9keyway,specia1fixture摘要IAbstractII引言11零件分析31.1 零件种类及结构分析31.2 零件主要技术要求分析41.3 零件结构工艺性分析42机械加工工艺规程设计52.1 毛坯选择52.2 定位基准选择52.2.1 粗基准选择52.2.2 精基准选择62.3 工艺路线拟定62.4 工序顺序安排72.5 加工余量的确定82.6 切削加工基本时间计算93插削22JS9键槽专用夹具设计223.1 定位方案223.1.1 定位方案的确定223.1.2 定位元件的选择223.1.3 分析计算定位误差223.2 夹紧方案223.2.1 夹紧方案的确定223.2.2 夹紧元

8、件的选择233.2.3 估算切削力和夹紧力233.3 对刀、导向元件243.4 其他元件243.5 夹具体243.6 装配图25结论27致谢28参考文献29引言1、机械加工工艺规程概述机械加工工艺规程需要根据生产产品加工流程跟加工办法等等的其中的一个工艺文件，在生产条件都实现的情况下，工艺流程要合理，操作办法也要合理，根据设定好的加工形式，这样就可以将工艺文件写出来，审批通过了之后就可以对生产进行生产。机械生产的流程按照下面这些内容来进行，生产工件流程，每个工序的详细内容，还有使用的机器，还有检验工件的羡慕，检验办法等等。2、机械加工艺规程的作用(1)指导生产的重要技术文件工艺流程按照工艺学原

9、理还有工艺试验，定下来的时候是通过生产验证来进行的，不仅是科技的结晶，也是生产经验的结晶。那么，它的技术就可以得到确保，产品也可以合格，它可以为企业指导生产。因为这种情况，生产的时候，要对工艺流程完全遵守，不然的话会导致产品质量变得更差，生产率也降低了很多，不然的话就会有不合格的产品出现。(2)生产组织和生产准备工作的依据制定生产计划，投入之前，原材料跟毛坯的供应，还有设计工艺装备，生产，还有购买，调整机器的载荷，编排工作计划，组织工人，制定工时还有对成本进行核算等等，这些都是工艺规程的最基础的根据。(3)新建和扩建工厂的技术依据新建设厂方和扩大厂方的时候，不仅要机床，还要别的机器，机器的数量

10、还有机器的规格，这些数据的基础都是工艺规程，确定的时候是按照生产类型来进行。不仅要考虑这些，还要注意先进的工艺规程对它也起了不小的作用，对相同类型的产品生产的时候，对工艺规程进行指导。3、工艺规程制订的原则设定工艺流程的时候，要注意质量更高，产量更高，成本更低，也就是说加工产品的质量要符合要求，这样一来产品的利润就更高。在对工艺流程进行制定的时候，要对下面几点进行考虑：(1)技术上的先进性对工艺流程进行制定的时候，要对现在我们国家，还有国际上这个行业的现状,还有发展方向进行了解，实验一下工艺，要用先进的工艺，用先进的机器进行来对产品进行生产。（2）经济上的合理性生产条件设定好，加工零件的时候制

11、定的预备方案有好多种。这个时候就要对这些方案进行对比，不仅要对成本进行核算，还要对效率进行对比，这样选择比较合理的方案才可以。（3）良好的劳动条件及避免环境污染对工艺流程进行制定，要对工人操作时候的条件进行改善，所以说，制定工艺办法的时候要尽可能使用自动化装置，这样一来工人的劳动强度要降低很多。并且,这些制定的流程要满足国家规定，不能污染环境。1零件分析图1-1齿轮零件图1.1零件种类及结构分析1、零件种类本次设计的零件是齿轮，齿轮是用来传递转矩还有运动，它可以用来改变速度，用小轮将大轮带动，这样一来速度就慢了，还能将转动的方向改变。此次零件的种类是典型的盘类零件。2、结构分析（1）分度圆22

12、0.5所在的表面及端面；（2）齿顶圆227.5h11所在的表面及端面；（3）尺寸28所在是左右两端面；（4）尺寸60d11所在是左右两端面；（5）110外圆所在的表面及端面；（6） 85H5内孔所在的表面及端面；（7） 22JS9键槽所在的表面及端面；(8)模数3.5,齿数63齿形所在的表面及端面。1.2 零件主要技术要求分析1、227.5h11外圆所在的表面，其表面粗糙度公差为3.2um;2、220.5分度圆所在的齿形，其表面粗糙度公差为0.8um;3、60d11所在是左右两端面，其表面粗糙度公差为1.6um;4、85H5内孔所在的表面，其表面粗糙度公差为1.6um;5、其余未注表面粗糙度公

13、差的表面。其加工要求为Rz50um,及Ra12.5um06、60d11所在左端面相对于“85H5内孔所在轴线”的直线度公差为0.020；7、60d11所在右端面相对于“85H5内孔所在轴线”的直线度公差为0.014。1.3 零件结构工艺性分析审查齿轮零件的工艺性分析零件图可知，该齿轮形状、结构比较简单，通过铸造毛坯可以得到基本形状，减少了加工工序，又节约了材料。除了孔以外外，其余表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过车削和插削等车床的加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度较高，但也可以在正常的生产条件下，采用经济的方法保质保量的加工出来。由此可以见，该零件的工艺性较好。2机械

14、加工工艺规程设计2.1 毛坯选择图2-1齿轮毛坯图机械加工中毛坯的种类很多，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等，同一种毛坯又有可能有不同的制造方法。最常用的毛坯是铸件和锻件。选择零件材料为40Cro考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批大量生产，故选择模锻毛坯。具体结构见图2-1齿轮毛坯图。2.2 定位基准选择2.2.1 粗基准选择对于同时具有加工表面与不加工表面的工件，为了保证不加工面与加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为定位基准。若工件上有多个不加工表面,应选其中与加工表面位置精度要求高的表面为粗基准。如果首先要求保证工件某重要表面加

15、工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽可能选择光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次，应该尽量避免重复使用。因此，本零件将选择零件227.5h11外圆及端面作为粗基准；2.2.2 精基准选择1、要生产零件，一开始要确保重要的面加工余量要运城一些，那么粗基准就是这个重要的面。2、如果对重要的面加工余量的匀称性没有特别的要求，如果产品的每一个面都要生产，那么粗基准要选择加工余量最小的那个面。3、选定的面是粗基准的，它的表面一定要光滑，整齐，不能有任何的缺点,这样一来在进行定位的时候，准确性高，可靠性也好。4、大小一样的这个方向上，粗基准只能用一次，不然的话在进行定位的时候偏差就非常大了，不过，加工的产品精密度很高的时候，不管是铸造件还是锻造件，对于毛坯的要求都是很高的，不过在进行生产的时候，精度的要求没有多高，不管是哪一个粗基准都是可以来回用。因此，本零件将选择零件85H5圆柱孔及端面作为精基准；2.3 工艺路线拟定根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配