CA6140車床齒輪加工工藝與夾具設(shè)計(jì)【鉆φ5孔】【說明書+CAD】
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CA6140車床齒輪加工工藝與夾具設(shè)計(jì)1 引言CA6140車床齒輪加工工藝與夾具設(shè)計(jì)是在等專業(yè)課程所學(xué)的理論知識,發(fā)展專業(yè)知識解決時(shí)間生產(chǎn)問題的依次實(shí)踐訓(xùn)練。通過這次設(shè)計(jì)以鞏固我們所學(xué)的理論知識和專業(yè)技能,提高自己解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力。在設(shè)計(jì)中能逐步掌握查閱手冊,查閱有關(guān)書籍的能力。在設(shè)計(jì)中逐步培養(yǎng)了我們一絲不茍的工作態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),對我們今后參加工作有極大的幫助.2 課題背景中國齒輪傳統(tǒng)現(xiàn)狀綜述中國齒輪傳統(tǒng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀綜述2008年是中國的奧運(yùn)年。借著這股東風(fēng),中國制造業(yè)發(fā)展迅猛,汽車,工程機(jī)械,機(jī)床,化工等行業(yè)實(shí)現(xiàn)了迅速發(fā)展。而作為這些行業(yè)的基礎(chǔ)支持齒輪傳動(dòng)行業(yè)也加快了自己發(fā)展的步伐。齒輪及其齒輪產(chǎn)品是機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件,絕大部分機(jī)械成套設(shè)備的主要傳動(dòng)部件都是齒輪傳動(dòng)。因此從某種程度上說,中國的齒輪行業(yè)是中國機(jī)械業(yè)的基礎(chǔ),齒輪行業(yè)的發(fā)展對中國機(jī)械行業(yè)有著至關(guān)重要的作用。齒輪及其齒輪產(chǎn)品是機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件,絕大部分機(jī)械成套設(shè)備的主要傳動(dòng)部件都是齒輪傳動(dòng)。因此從某種程度上說,中國的齒輪行業(yè)是中國機(jī)械業(yè)的基礎(chǔ),齒輪行業(yè)的發(fā)展對中國機(jī)械行業(yè)有著至關(guān)重要的作用。一齒輪傳動(dòng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的問題中國齒輪行業(yè)基本由三部分組成:工業(yè)齒輪、車輛齒輪和齒輪裝備。其中,車輛齒輪其市場份額達(dá)到60%;工業(yè)齒輪由工業(yè)通用、專用、特種齒輪構(gòu)成,其市場份額分別為18%、12%和 8%;齒輪裝備占市場份額的2%。經(jīng)過近20年的發(fā)展,中國齒輪行業(yè)已經(jīng)形成100億元產(chǎn)值的配套規(guī)模,進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期,再次成為國民經(jīng)濟(jì)的熱點(diǎn)和亮點(diǎn)。預(yù)計(jì)今后10年,中國齒輪傳動(dòng)產(chǎn)品市場需求將翻一番。就市場需求與生產(chǎn)規(guī)模而言,中國齒輪行業(yè)在全球排名已超過意大利,居世界第四位。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模躋身世界前列,中國已成為名副其實(shí)的齒輪制造大國,但整體技術(shù)水平與先進(jìn)國家相比差距仍大。離齒輪傳動(dòng)裝置模塊化設(shè)計(jì)尚遠(yuǎn),齒輪傳動(dòng)裝置技術(shù)性能趕不上先進(jìn)國家,齒輪動(dòng)力學(xué)分析軟件水平不高,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還沒有和國際接軌,國產(chǎn)鋼材質(zhì)量不穩(wěn)定,企業(yè)工藝裝備落后,信息化水平低、低水平生產(chǎn)過剩、無序競爭激烈、重復(fù)引進(jìn)和對外國技術(shù)依靠嚴(yán)重等諸多問題。二齒輪傳動(dòng)各細(xì)分行業(yè)發(fā)展概況(1)在當(dāng)今齒輪傳動(dòng)行業(yè)里,最弱的是汽車自動(dòng)變速箱。直到今天,中國汽車自動(dòng)變速箱市場仍然完全被外國公司壟斷,核心技術(shù)在別人手里,我們沒有發(fā)言權(quán)。(2)工業(yè)通用變速箱則是我們與外國公司競爭最激烈的領(lǐng)域。美、德等知名跨國公司均已在中國建廠設(shè)點(diǎn),德國SEW更是雄心勃勃。據(jù)了解,SEW已在中國建立了3個(gè)生產(chǎn)基地,今年將完成10億元的銷售收入,并向著40億元目標(biāo)邁進(jìn)。以萬杰公司為代表的一批江浙民營企業(yè)不畏強(qiáng)手,已把目光瞄準(zhǔn)SEW,準(zhǔn)備在向其學(xué)習(xí)的過程中發(fā)展壯大自己。隨著差距逐漸縮短,競爭也將加劇。(3)工業(yè)專用變速箱領(lǐng)域雖然中國企業(yè)目前占據(jù)著百分之七八十的市場,但國外公司一直虎視眈眈。這一領(lǐng)域以國企為主,他們有的經(jīng)過幾十年的積淀,掌控著行業(yè)最優(yōu)的技術(shù)、人力、市場資源,他們下一步的改制至關(guān)重要,既關(guān)系到企業(yè)的命運(yùn),也關(guān)系到行業(yè)的安危。(4)在高速重載齒輪傳動(dòng)制造方面,我國有已南京高精齒輪股份有限公司(南京高速齒輪箱廠)、重慶齒輪箱廠、杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)、鄭州機(jī)械研究所、洛陽中重減速機(jī)公司、沈陽礦山減速機(jī)公司為代表的企業(yè)。這些企業(yè)在引進(jìn)技術(shù)的過程中,為我國大型成套裝備配套與船舶工業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。(5)減速機(jī)作為齒輪傳動(dòng)機(jī)械里的一個(gè)重要的類型,是重大裝備制造業(yè)應(yīng)用廣泛的傳動(dòng)與調(diào)速設(shè)備,在現(xiàn)代科研、國防、交通、冶金、化工以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等國民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化步伐的迅猛發(fā)展,國際傳動(dòng)裝備領(lǐng)域的競爭日趨激化。由于競爭手段的不斷升級,迫使這些產(chǎn)品的更新周期加快,也促進(jìn)了產(chǎn)品質(zhì)量和個(gè)性化服務(wù)的不斷提高,這一全球化動(dòng)向在我國市場的表現(xiàn)尤為突出?,F(xiàn)階段我國具有一定規(guī)模的減速機(jī)制造企業(yè)尚有數(shù)百家,但是其產(chǎn)品檔次卻很難跳出中低端領(lǐng)域,于是德國SEW公司、佛蘭德公司、日本住友公司等處于國際領(lǐng)先水平的減速機(jī)巨頭紛紛搶灘中國,占據(jù)中高端市場。隨著國產(chǎn)裝備技術(shù)的不斷提高,消費(fèi)者越來越看重減速機(jī)的性能,近兩年我國高端減速機(jī)產(chǎn)品的市場份額已占到市場總額的 1/41/3。從發(fā)展趨勢看,近幾年我國中高端減速機(jī)產(chǎn)品的市場份額將會以每年5左右的速度遞增,正是看好這一發(fā)展前景,才會有諸如泰隆布雷維尼公司等中外合資公司的成功范例。近幾年,國內(nèi)大型減速機(jī)廠家還針對建筑工程機(jī)械設(shè)備配套所需,開發(fā)研制出壓路機(jī)、打夯機(jī)、路面開鑿機(jī)等設(shè)備配套的大功率、同軸式齒輪減速機(jī);適應(yīng)礦山和井下作業(yè)運(yùn)輸需要的Y系列齒輪減速機(jī);適應(yīng)高溫高壓應(yīng)用設(shè)備所需的行星系列減速機(jī);適應(yīng)工程變速范圍大的轉(zhuǎn)臂行星無級變速減速機(jī)等20多個(gè)大類,數(shù)百種規(guī)格的系列產(chǎn)品。(6)齒輪專用裝備方面,近五年來民營企業(yè)發(fā)展較快,國有企業(yè)發(fā)展比較慢。大多數(shù)國有齒輪裝備制造企業(yè)的裝備可靠性指標(biāo)進(jìn)步較慢,致使齒輪行業(yè)的大部分主導(dǎo)精加工裝備仍是以進(jìn)口為主。部分齒輪企業(yè)裝備國產(chǎn)化的希望主要有:秦川機(jī)床廠的蝸桿砂輪磨齒機(jī);重慶機(jī)床廠、南京二機(jī)長的數(shù)控機(jī)床;螺旋錐齒輪磨齒機(jī)床的研制成功;天津元昊公司數(shù)控螺旋錐齒輪切齒機(jī)床的批量供貨;杭州天辰精密齒輪檢具、量具、夾具;長城潤滑油對齒輪行業(yè)的潤滑市場服務(wù)。這些都讓我國齒輪行業(yè)看到了自立創(chuàng)新、自主發(fā)展的希望。三.中國齒輪傳動(dòng)行業(yè)發(fā)展,路在何方?為縮小差距,越來越多的中國企業(yè)選擇與國外公司進(jìn)行合資合作,希望借此學(xué)習(xí)、引進(jìn)人家先進(jìn)的技術(shù)與管理,提升自己。而德國SEW公司等一批國外獨(dú)資企業(yè)的進(jìn)入,就激活了中國工業(yè)通用變速箱市場,形成了國際品牌與國內(nèi)品牌激烈競爭的格局,推動(dòng)了我國工業(yè)變速箱產(chǎn)品較快發(fā)展,部分產(chǎn)品達(dá)到了國際水平,并出口歐美市場;促進(jìn)了一大批以浙江萬杰為代表的江浙民營企業(yè)的迅速崛起。另外,現(xiàn)階段,齒輪行業(yè)應(yīng)通過市場競爭與整合,提高行業(yè)集中度,形成一批擁有幾十億元、5億元、1億元資產(chǎn)的大、中、小規(guī)模企業(yè);通過自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā),形成一批車輛傳動(dòng)系(變速箱、驅(qū)動(dòng)橋總成)牽頭企業(yè),用牽頭企業(yè)的配套能力整合齒輪行業(yè)的能力與資源;實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化配套,形成大批有特色的工藝、有特色的產(chǎn)品和有快速反應(yīng)能力的名牌企業(yè);通過技改,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化齒輪制造企業(yè)轉(zhuǎn)型。當(dāng)前,中國齒輪傳動(dòng)行業(yè)也開始充分利用信息技術(shù)來提升自己行業(yè)的發(fā)展和競爭力。例如,利用計(jì)算機(jī)能對各種可能的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行計(jì)算、分析和比較,并通過優(yōu)選,取得較為理想的結(jié)果;在分析齒面接觸區(qū),求嚙合線與相對速度夾角中,對彈流潤滑計(jì)算以及幾何參數(shù)計(jì)算等方面編制了程序;還有,在齒輪修形計(jì)算與齒輪承載能力計(jì)算方面都編有程序。目前,我國已編制了GB3480-83漸開線圓柱齒輪承載能力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的程序軟件,供生產(chǎn)應(yīng)用。在齒輪加工方面,已可以利用計(jì)算機(jī)控制整個(gè)切齒過程使制造質(zhì)量穩(wěn)定可靠。目前,國內(nèi)在研究應(yīng)用微機(jī)對弧齒錐齒輪的切齒調(diào)整卡進(jìn)行計(jì)算,可對加工偏差及時(shí)調(diào)整。使齒面接觸達(dá)到比較理想的位置,并大大提高了工效。此外,根據(jù)數(shù)控原理,應(yīng)用微機(jī)對環(huán)面蝸桿螺旋齒面進(jìn)行拋物線修形,已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)。雖然這方面的工作在國內(nèi)還處于起步階段,但它對提高齒輪制造質(zhì)量和技術(shù)水平具有重要意義。3 車床齒輪特點(diǎn) 齒輪加工機(jī)床廣泛應(yīng)用汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、石油、儀表、飛機(jī)航天器等各種機(jī)械制造業(yè)。 齒輪加工機(jī)床加工各種圓柱齒輪、錐齒輪其他帶齒零件齒部機(jī)床。齒輪加工機(jī)床品種規(guī)格繁多,有加工幾毫米直徑齒輪小型機(jī)床,加工十幾米直徑齒輪大型機(jī)床,還有大量生產(chǎn)用高效機(jī)床加工精密齒輪高精度機(jī)床。 古代齒輪用手工修銼成形。1540年,意大利托里亞諾制造鐘表時(shí),制成一臺使用旋轉(zhuǎn)銼刀切齒裝置;1783年,法國勒內(nèi)制成了使用銑刀齒輪加工機(jī)床,并有切削齒條內(nèi)齒輪附件;1820年前后,英國懷特制造出第一臺既能加工圓柱齒輪又能加工圓錐齒輪機(jī)床。具有這一性能機(jī)床到19世紀(jì)后半葉又有發(fā)展。 1835年,英國惠特沃思獲得蝸輪滾齒機(jī)專利;1858年,席勒取得圓柱齒輪滾齒機(jī)專利;以后經(jīng)多次改進(jìn),至1897年德國普福特制成帶差動(dòng)機(jī)構(gòu)滾齒機(jī),才圓滿解決了加工斜齒輪問題。制成齒輪形插齒刀后,美國費(fèi)洛斯于1897年制成了插齒機(jī)。 20世紀(jì)初,由于汽車工業(yè)需要,各種磨齒機(jī)相繼問世。1930年左右美國制成剃齒機(jī);1956年制成珩齒機(jī)。60年代以后,現(xiàn)代技術(shù)一些先進(jìn)圓柱齒輪加工機(jī)床上獲得應(yīng)用,比如大型機(jī)床上采用數(shù)字顯示指示移動(dòng)量切齒深度;滾齒機(jī)、插齒機(jī)磨齒機(jī)上采用電子伺服系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)代替機(jī)械傳動(dòng)鏈交換齒輪;用設(shè)有故障診斷功能可編程序控器,控制工作循環(huán)變換切削參數(shù);發(fā)展了數(shù)字控制非圓齒輪插齒機(jī)適應(yīng)控制滾齒機(jī);滾齒機(jī)上用電子傳感器檢測傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)誤差,并自動(dòng)反饋補(bǔ)償誤差等。 1884年,美國比爾格拉姆發(fā)明了采用單刨刀按展成法加工直齒錐齒輪刨齒機(jī);1900年,美國比爾設(shè)計(jì)了雙刀盤銑削直齒錐齒輪機(jī)床。 由于汽車工業(yè)需要,1905年美國制造出帶有兩把刨刀直齒錐齒輪刨齒機(jī),又于1913年制成弧齒錐齒輪銑齒機(jī);1923年,出現(xiàn)了準(zhǔn)漸開線齒錐齒輪銑齒機(jī);30年代研制成能把直齒錐齒輪一次拉削成形拉齒機(jī),主要用于汽車差動(dòng)齒輪制造。 40年代,為適應(yīng)航空工業(yè)需要,發(fā)展了弧齒錐齒輪磨齒機(jī)。1944年,瑞士厄利康公司制成延長外擺線齒錐齒輪銑齒機(jī);從50年代起,又發(fā)展了用雙刀體組合式端面銑刀盤,加工延長外擺線齒錐齒輪銑齒機(jī)。 齒輪加工機(jī)床主要分為圓柱齒輪加工機(jī)床錐齒輪加工機(jī)床兩大類。圓柱齒輪加工機(jī)床主要用于加工各種圓柱齒輪、齒條、蝸輪。常用有滾齒機(jī),插齒機(jī)、銑齒機(jī)、剃齒機(jī)等。滾齒機(jī)用滾刀按展成法粗、精加工直齒、斜齒、人字齒輪蝸輪等,加工范圍廣,可達(dá)到高精度或高生產(chǎn)率;插齒機(jī)用插齒刀按展成法加工直齒、斜齒齒輪其他齒形件,主要用于加工多聯(lián)齒輪內(nèi)齒輪;銑齒機(jī)用成形銑刀按分度法加工,主要用于加工特殊齒形儀表齒輪;剃齒機(jī)用齒輪式剃齒刀精加工齒輪一種高效機(jī)床;磨齒機(jī)用砂輪,精加工淬硬圓柱齒輪或齒輪刀具齒面高精度機(jī)床;珩齒機(jī)利用珩輪與被加工齒輪自由嚙合,消除淬硬齒輪毛刺其他齒面缺陷機(jī)床;擠齒機(jī)利用高硬度無切削刃擠輪與工件自由嚙合,將齒面上微小不平碾光,以提高精度光潔程度機(jī)床;齒輪倒角機(jī)對內(nèi)外嚙合滑移齒輪齒端部倒圓機(jī)床,生產(chǎn)齒輪變速箱其他齒輪移換機(jī)構(gòu)不可缺少加工設(shè)備。 4 齒輪加工機(jī)床和齒輪加工方法在金屬切削機(jī)床中,用來加工齒輪輪齒的機(jī)床稱為齒輪加工機(jī)床。齒輪加工機(jī)床分為:圓柱齒輪加工機(jī)床主要由滾齒機(jī)、插齒機(jī)等。圓錐齒輪加工機(jī)床有加工直齒錐齒齒輪的刨齒機(jī)、銑齒機(jī)、拉齒機(jī)和加工弧齒錐齒齒輪的銑齒機(jī)。用來精加工齒輪齒面的機(jī)床有珩齒機(jī)、剃齒機(jī)和磨齒機(jī)等。成形法:是用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具切削輪齒.盤狀齒輪銑刀:為鏟齒成形銑刀,其加工精度,生產(chǎn)率都較低,但結(jié)構(gòu)簡單,成本低.刀具是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);銑刀眼齒輪坯的軸向移動(dòng).指狀齒輪銑刀:加工模數(shù)較大齒輪.(m=10-100mm),如:直齒,斜圓柱齒,人字齒.范成法(包絡(luò)法或展成法):是利用齒輪的嚙合原理進(jìn)行切削的,只需一把刀具就能加工出模數(shù)相同而齒數(shù)不同的齒輪,其加工精度和生產(chǎn)率比成形法高,因而應(yīng)用也最廣泛.采用范成法的加工齒輪的機(jī)床有滾齒機(jī),插齒機(jī),磨齒機(jī),剃齒機(jī)和珩齒機(jī)等.齒輪精加工方法:剃齒,珩齒,磨齒,研齒齒輪粗加工方法:銑齒,滾齒,插齒5 零件加工工藝設(shè)計(jì)5.1選擇毛坯的尺寸5.1.1審查零件的工藝性 齒輪零件的圖樣的視圖正確、完整、尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。但基準(zhǔn)孔68K7mm要求Ra0.8m有些偏高。本零件各表面的加工并不困難。關(guān)于4個(gè)5mm的小孔,其位置是在外圓柱面上6mmX1.5mm的溝槽內(nèi),孔中心線距溝槽一側(cè)面距離為3mm。由于加工時(shí)不能選用溝槽的側(cè)面為定位基準(zhǔn),故要較精確地保證上述要求比較困難。分析該小孔是做油孔之用,位置精度不需要太高,只要鉆到溝槽之內(nèi),即能使油路暢通,因此4個(gè)5mm的孔加工亦不成問題。5.1.2主要技術(shù)要求零件圖上的主要技術(shù)要求為: 精 度: 766FL JB17983 熱處理:齒部G52 4槽內(nèi)側(cè)G48 淬硬2mm 5.1.3加工表面的尺寸及要求90mm外圓面: 表面粗糙度Ra3.2m106.5mm外圓面: 表面粗糙度Ra6.3m齒圈外圓面: 表面粗糙度Ra3.2m68K7mm內(nèi)孔: 表面粗糙度Ra0.8m94mm內(nèi)孔: 表面粗糙度Ra6.3m端面: 表面粗糙度Ra3.2m及Ra6.3m齒面: 表面粗糙度Ra1.6m 精度766FL 槽: 表面粗糙度Ra3.2m和Ra6.3m5mm小孔: 表面粗糙度Ra2.5m 5.1.4零件的材料零件的材料為45鋼。5.2選擇毛坯的形狀、尺寸、公差.見下圖1-1 圖1-1毛坯的形狀尺寸公差圖5.3定位基準(zhǔn)的選擇 本零件是帶孔的盤狀齒輪,孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)),為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn),即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言,即選68K7mm孔及一端面作為精基準(zhǔn)。 由于本齒輪全部表面都需加工,而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)選進(jìn)行加工,因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。外圓117h11表面不平整有飛邊等缺陷,定位不可靠,故不能選為粗基準(zhǔn)。5.4零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、齒面、槽及小孔等,材料為45鋼。參考有關(guān)資料,其加工方法選擇如下: (1)90mm外圓面:為未標(biāo)注公差尺寸,根據(jù)GB180079規(guī)定其公差等級為IT14,需進(jìn)行粗車及半精車。 (2)齒圈外圓面:公差等級為IT11,粗車、精車即可。 (3)106.5mm外圓面:公差等級為IT12,粗車即可。 (4)68K7mm內(nèi)孔:公差等級為IT7,毛坯孔已鍛出,為未淬火鋼,根據(jù)1表又是大批量生產(chǎn),故加工方法采用粗鏜、半精鏜、拉孔。 (5)94mm內(nèi)孔:為未標(biāo)注公差尺寸,公差等級按IT14,毛坯孔已鍛出,只需粗鏜即可。 (6)端面:本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面,尺寸精度都要求不高,表面粗糙度有兩種要求。要求Ra3.2m的端面經(jīng)粗車和半精車,要求Ra6.3m的端面,經(jīng)粗車即可。 (7)齒面:齒輪模數(shù)為2.2,齒數(shù)為50,采用AA級單頭滾刀滾齒。 (8)槽:槽寬和槽深的公差等級分別為IT13和IT14,采用三面刃銑刀,粗銑、半精銑。 (9)5mm小孔:采用復(fù)合鉆頭一次鉆出即可。5.5制訂工藝路線 齒輪的加工工藝路線一般是先進(jìn)行齒坯的加工,再進(jìn)行齒面加工。齒坯加工包括各圓柱表面及端面加工。按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則,齒坯加工按下述工藝路線進(jìn)行: 工序1:以外圓106.5mm及端面定位,粗車另一端面,粗車外圓90mm及臺階面,粗車外圓117mm,粗鏜孔68mm.見圖1圖1齒輪工序2:以粗車后的外圓90mm及端面定位,粗車另一端面,粗車外圓106.5mm及臺階面,車6mmX1.5mm溝槽,粗鏜孔94mm,倒角。見圖2圖2齒輪工序3:以粗車后的外圓106.5mm及端面定位,半精車另一端面,半精車外圓90mm及臺階面,半精車外圓117mm,半精鏜孔68K7,倒角。見圖3圖3齒輪工序4:以外圓90mm及端面定位,拉68K7孔,鏜孔內(nèi)的溝槽,倒角。見圖4圖4齒輪工序5:以68K7孔及端面定位,滾齒,齒部淬火G52。見圖5圖5齒輪 4個(gè)槽與4個(gè)小孔的加工安排在最后,考慮定位方便,應(yīng)先銑槽后鉆孔。 工序6:以孔68K7及端面定位,粗銑4個(gè)槽,4槽內(nèi)側(cè)淬火G48 淬硬2mm。見圖6圖6齒輪工序7:以孔68K7、端面及粗銑后的一個(gè)槽定位,半精銑4個(gè)槽。見圖7 圖7齒輪 工序8:以孔68K7、端面及一個(gè)槽定位,鉆4個(gè)小孔。見圖8圖8齒輪工序9:鉗工去毛刺。見圖9圖9齒輪工序10:終檢。見圖10圖10齒輪5.6確定工序機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差.見表1表1加工表面工序雙邊余量/mm工序尺寸及公差/mm粗半精 精粗 半精精117h11外圓2.51.5 118.50-0.541170-0.22106.5 0-0.4外圓3.5 106.5 0-0.4 90 外圓2.51.591.5 9094孔5 94 68K7孔32165+0.19067+0.074068+0.009-0.021確定軸向工序尺寸。本零件各工序的軸向尺寸見下圖2-1:圖2-1零件的軸向尺寸圖a. 確定各加工表面的工序加工余量.見表2表2工序加工表面總加工余量工序加工余量12Z11=1.322Z12=1.331.7Z32=1.741.7Z42=1.751.7Z52=1.712Z13=0.722Z23=0.7b.確定工序尺寸L13、L23、L5及L6。該尺寸在工序20、工序30中應(yīng)達(dá)到零件圖樣的要求,L13=64+0.50mm, L5=6mm,L6=2.5mm,L23=20mm。c.確定工序尺寸L12、L11、L21。這些尺寸只與加工余量有關(guān),則 L12=L13+Z13=(66+0.7)mm=64.7mm L11=L12+Z32=(64.7+1.7)mm=66.4mm L21=L23+Z13-Z23=(20+0.7-0.7)=20mmd.確定工序尺寸L3。尺寸L3需解工藝尺寸鏈才能確定,工藝尺寸鏈如下圖3-1所示。圖3-1工藝尺寸鏈圖圖中L7為未標(biāo)注公差尺寸,其公差等級按IT14,查公差表得公差值為0.27mm,則L7=120-0.43mm。根據(jù)尺寸鏈計(jì)算公式有 L7=L13-L23-L3 L3=L13-L23-L7=(64-20-12)mm=32mm T7=T13+T23+T3(L7為封閉環(huán))由于T13=0.5mm,T7=0.43mm,不能滿足尺寸公差的關(guān)系式,必須減小其公差?,F(xiàn)按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定偏差,則L13=64mm,L23=20mm,L3作調(diào)整尺寸,L7=120-0.43mm求得L3=32+0.250mm.e.確定工序尺寸L4。 工序尺寸L4亦需解工藝尺寸鏈才能確定。工藝尺寸鏈如下圖所示。 圖中L8為零件圖樣上要求保證的尺寸33。其公差值按公差等級IT13查表為0.39mm ,L8=32mm。解工藝尺寸鏈,其中L13=64mm,L8為封閉環(huán)。得L4=31mm。f.確定工序尺寸L11、L12、L21。按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度IT12及偏差入體原則,得L11=66.4mm,L12=64.7mm,L21=20mm。g.確定銑槽的工序尺寸。半精銑可達(dá)到零件圖樣的要求,則該工序尺寸:槽寬16+0.280mm,槽深15mm。粗銑時(shí),為半精銑留有加工余量:槽寬雙邊余量為2mm,槽深余量為2mm。則粗銑的工藝尺寸:槽寬為13mm,槽深13mm。5.7選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備見下表3表3工序機(jī)床設(shè)備夾具量具切削刀具工序1CA6140三爪自定心卡盤游標(biāo)卡尺YT5900偏刀 YT5鏜刀工序2CA6140三爪自定心卡盤YT5900偏刀 YT5450外圓車刀 YT5鏜刀 切槽刀工序3CA6140三爪自定心卡盤游標(biāo)卡尺 深度百分尺外徑百分尺內(nèi)徑百分尺YT15900偏刀 YT5鏜刀 倒角刀工序4臥式內(nèi)拉床CA6140三爪自定心卡盤圓柱塞規(guī)拉刀 切槽刀 倒角刀工序5Y3150心軸公法線百分表AA級單頭滾刀滾齒工序6X6132銑床夾具游標(biāo)卡尺高速鋼錯(cuò)齒 三面刃銑刀(125)工序7X6132銑床夾具游標(biāo)卡尺高速鋼錯(cuò)齒 三面刃銑刀工序8Z518鉆床夾具高速鋼麻花鉆5 锪鉆6 填寫工藝文件按以上確定的工藝規(guī)程填寫機(jī)械加工工藝卡和工序卡6.1設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)加工孔5的鉆床夾具6.2確定定位方案、選擇定位元件孔5需要限制6個(gè)自由度,完全定位。見下圖5-1圖5-1尺寸鏈圖6.3夾緊機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì) 夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔行夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)等。該孔加工為鉆孔加工,鉆孔的沖擊力較大,震動(dòng)較大,所以不適合偏心夾緊機(jī)構(gòu)、斜楔行夾緊機(jī)構(gòu)。聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,這里選擇螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。6.4對刀裝置的選擇在加工中要確定孔的位置。選用鉆套對刀,選擇GB 2262-1991鉆套。6.5夾具在機(jī)床上的定位與夾緊夾具用支撐架可限制6個(gè)自由度,使用緊固螺旋夾緊。結(jié)論我完成了此次CA6140車床齒輪加工工藝與夾具畢業(yè)設(shè)計(jì),在這次設(shè)計(jì)過程當(dāng)中,我初步了解了日常生產(chǎn)工藝規(guī)程的整個(gè)流程,也能初步的運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識解決一些在制定工藝過程中所遇的問題。為以后的學(xué)習(xí),工作打下了一定的基礎(chǔ),最重要的是培養(yǎng)了我們實(shí)際問題的能力。 通過完成這次課設(shè),我感覺到自己專業(yè)基礎(chǔ)知識還比較薄弱,將理論知識運(yùn)用到實(shí)際問題中的能力欠佳,在今后的學(xué)習(xí)中應(yīng)該繼續(xù)努力用知識充沛自己的頭腦;同時(shí),注意提高自己的動(dòng)手能力以及將理論知識運(yùn)用到實(shí)際中的能力。 參考文獻(xiàn)1 李益民 .機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2倪森壽.機(jī)械制造工藝與裝備習(xí)題集和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.3李云.機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社,2001.4王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社,1995.5周靜卿,張淑娟,趙鳳芹.機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2007.6 吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(第三版)M北京:高等教育出版社2007,117 中國機(jī)械工程學(xué)會鑄造專業(yè)學(xué)會.鑄造手冊第4卷造型材料第2版M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20038 中國機(jī)械工程學(xué)會鑄造專業(yè)協(xié)會.鑄造手冊第5卷鑄造工藝第2版M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20039 高澤遠(yuǎn),王金主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).沈陽:東北工學(xué)院出版社 198710 大連理工大學(xué)工程畫教研主編.機(jī)械制圖.北京:高等教育出版社 1993致 謝本設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的,他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,精益求精的工作作風(fēng),敏捷的思維以及不拘一格的教導(dǎo)方式,都讓我感到由衷的敬佩,讓我看到了作為一名教師以身作則教育學(xué)生的風(fēng)采特別是老師憨厚的笑容加上他那堅(jiān)持不懈的那股韌勁,又深深地感染和激勵(lì)著我。在設(shè)計(jì)的過程中王老師比我們每一位學(xué)生更辛苦,為了指導(dǎo)我們做好設(shè)計(jì)經(jīng)常性的加班熬夜,累了就喝杯茶水,繼續(xù)為我們耐心的指導(dǎo),在這里讓我深深的道一聲:老師,您辛苦了!我為我有您這樣的導(dǎo)師感到驕傲!是您的從嚴(yán)教導(dǎo)激勵(lì)我們不斷上進(jìn),克服設(shè)計(jì)中遇到的種種困難,學(xué)到更多的知識。同時(shí)我還要感謝跟我一組的同學(xué),是我們的互幫互助使我們進(jìn)步的更快,最后要感謝我宿舍的兄弟們和關(guān)心我的朋友、父母,感謝你們在我做設(shè)計(jì)是對我的關(guān)心!和其他同學(xué)在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予我的指導(dǎo)和幫助。由于個(gè)人能力所限,本設(shè)計(jì)難免存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤,以及許多不足之處,懇請老師批評指正。- 19 -
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