985-齒輪架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì)

985-齒輪架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì),齒輪,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,專用,夾具,設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)已經(jīng)通過(guò)答辯，如果需要圖紙請(qǐng)聯(lián)系QQ 251133408 另專業(yè)團(tuán)隊(duì)代做畢業(yè)設(shè)計(jì)，質(zhì)量速度有保證湖南工學(xué)院1畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目：齒輪架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專業(yè) 2004 級(jí) 三一 班學(xué)生姓名： 羅 志 華 起訖日期： 2007、4~2007、5 指導(dǎo)老師： 鄧生明 職稱 教授 日期： 2007 年 5 月 20 日目 錄一 設(shè)計(jì)目的及要求 …………………………………………… 1 2二 設(shè)計(jì)任務(wù) …………………………………………………… 1 三 對(duì)零件工作圖的分析 ……………………………………… 2 四 選擇毛坯 …………………………………………………… 3 五 確定表面加工方案 ………………………………………… 4 六 選擇定位基準(zhǔn) ……………………………………………… 6 七 擬訂加工工藝路線 ………………………………………… 6 八 確定加工余量 ……………………………………………… 8 九 選擇工藝裝備 ……………………………………………… 9十 夾具設(shè)計(jì)要求 …………………………………………… 11 十一 夾緊力的計(jì)算 ………………………………………… 11 十二 夾具零件的選擇 ………………………………………… 12 十三 選擇切削用量及切削力 ………………………………… 14 十四 確定工時(shí)定額 ……………………………………………… 15 十五 小結(jié) ………………………………………………………… 15 十六 參考書 ……………………………………………………… 17 一 設(shè)計(jì)目的及要求1、目的：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是以機(jī)械制造工藝技術(shù)設(shè)備為主要內(nèi)容的技3術(shù)科學(xué)，是機(jī)械類專業(yè)的一門主要課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。因此在完成了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)后，還需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械零件加工工藝設(shè)計(jì)的實(shí)際訓(xùn)練，使學(xué)生通過(guò)工藝設(shè)計(jì)獲得綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的全部相關(guān)課程（如機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，互換性及技術(shù)測(cè)量，金屬學(xué)與熱處理學(xué)）進(jìn)行零件工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步具備設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力，培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。2、 要求：掌握編制機(jī)械加工工藝規(guī)程的方法，能正確解決中等復(fù)雜程度○ 1零件在加工中的工藝問(wèn)題。根據(jù)已學(xué)的知識(shí)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，○ 2根據(jù)被加工零件要求，設(shè)計(jì)出能保證加工技術(shù)要求，經(jīng)濟(jì)、高效的工藝裝備。認(rèn)真復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)，并查閱有關(guān)的資料，手冊(cè)讓學(xué)生會(huì)○ 3使用與機(jī)械加工工藝和工裝設(shè)計(jì)有關(guān)的手冊(cè)及圖紙資料。二 設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)齒輪架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì)。生產(chǎn)綱領(lǐng)：一般為 500-5000 件(中批)4具體設(shè)計(jì)工作內(nèi)容：1、 抄繪，分析零件的工作圖，圖幅為 A3。繪圖時(shí)應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)的功能，準(zhǔn)確、迅速地繪制圖形；2、 編制機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫機(jī)械加工工藝及指定工序的工序卡，畫工序流程圖，圖幅為 A1；3、 設(shè)計(jì)、繪制夾具零件圖，圖幅為 A3；4、 設(shè)計(jì)、繪制指定工序的夾具裝配圖，圖幅為 A2；5、 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。三 對(duì)零件工作圖的分析：1、 抄繪零件圖通過(guò)抄繪工作圖，了解零件的尺寸、結(jié)構(gòu)和精度、粗糙度、熱處理、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等技術(shù)要求，結(jié)合分析零件所在部件的裝配圖，深入了解零件的功用和工作條件，找出主要加工表面和關(guān)鍵技術(shù)要求；2、 齒輪架材料為 QT60-2，生產(chǎn)類型為中批，毛坯用鑄造加工，初步即可形成外圓角。齒輪架零件中對(duì) 圓柱面的粗糙度，精度最高。對(duì)該圓柱面加工應(yīng)為粗車——半精車——精車。同時(shí)加工該圓柱左部-加工要求為 的平面。需要銑的平面有一圓面和一平面。精度要求均為 ，都要求精銑，另有一鍵槽，加工要求為 ，只需粗銑（圖如工序簡(jiǎn)圖） 。鉆孔較多，工孔 要與氣缸體配較要求 ，鉆孔均采用立式鉆床。另有一車床平面跳動(dòng)要5求 和一垂直度要求 。如下圖：四 選擇毛坯：機(jī)械加工常用的毛坯有鑄件，鍛件，型材件，焊接件等。選用時(shí)應(yīng)考慮以下因素：1， 零件的材料及其力學(xué)性能.2， 零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸.3， 生產(chǎn)類型.64， 車間的生產(chǎn)能力.5， 充分注意應(yīng)用新工藝，新技術(shù)，新材料.零件材料已給定為 QT60-2，工藝設(shè)計(jì)按照零件的已知條件如材料，批量，尺寸，形狀，精度及粗糙度要求等確定。QT60-2 表示球墨鑄鐵抗拉強(qiáng)度 60 公斤力/㎜ 2，延伸率為△=2%，其硬度為HRC197-269，具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但塑性、韌性較差。熱加工采用淬火，以減小內(nèi)應(yīng)力，毛坯只鑄造出大致外形，反映凸臺(tái)、圓臺(tái)及一些外倒角，精度低，毛坯要留出加工余量（毛坯圖如零件毛坯圖） 。五 確定表面加工方案：按照零件各表面的技術(shù)要求，查詢資料，選擇各表面的加工方案，確定各表面的粗、半精及精加工等方法，以及有關(guān)的熱處理方式。1、 加工圓柱面：圓柱面精度要求為 ，精度要求非常高，所以所需工序?yàn)榇周嚒刖嚒嚾拦ば?，以達(dá)到所需精度要求?？紤]夾具在車削圓柱面時(shí)，順帶加工圓柱左面加工精度要求也較高的平面（此時(shí)采用臥式車床） ；2、 銑平面：由于精度要求為 ，則也要求粗銑→半精銑→精銑 ；如下圖： 73、 銑圓面：根據(jù)精度對(duì)照表 為精度要求的 3.2~1.6，則該圓面也需經(jīng)過(guò)精銑，考慮到零件結(jié)構(gòu)，采用立式銑床；如下圖：4、鉆孔 3 個(gè)，鉆后刮平 ，采用立式鉆床;5、鉆工螺孔 M10 鉆 22 攻 18鉆孔 15 攻 12鉆孔 5以上三種都用立式鉆床;86、銑鍵槽。六 選擇定位基準(zhǔn)：在最初的零件加工工序中，只能選用毛坯的表面進(jìn)行定位，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。在以后各工序的加工中，可以采用已經(jīng)加工的表面進(jìn)行定位，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。由于粗，精基準(zhǔn)用途不同，在選擇時(shí)所考慮的側(cè)重點(diǎn)也不同。確定基準(zhǔn)時(shí)除了考慮滿足有關(guān)的基準(zhǔn)選擇原則外，還要考慮怎 實(shí)現(xiàn)所選擇的基準(zhǔn)，要確定各工序的定位及夾緊方式，夾壓位置和夾緊力作用方向；要考慮定位精度要求，當(dāng)工序定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，要進(jìn)行工序尺寸換算，分析定位誤差。1、 確定粗基準(zhǔn)：在粗銑上平面時(shí)，圓端面作為加工時(shí)的粗基準(zhǔn)。2、 確定精基準(zhǔn)：在加工 圓柱面時(shí)，由于表面精度要求高，須進(jìn)行精車，此時(shí)選擇左平面為精基準(zhǔn)，進(jìn)行平面定位，限制三個(gè)自由度，下圓柱面用 V 形塊定位，限制 2 個(gè)自由度。七 擬定加工工藝路線：工藝路線的擬訂是制定工藝規(guī)程的總體布局，包括：選擇定位基準(zhǔn)，確定加工方法，劃分加工階段，決定工序的集中與分散，加工順序的安排，以及安排熱處理，檢驗(yàn)及其他輔助工序（去毛刺，倒角等） 。它不但影響加工的質(zhì)量和效率，而且影響到工人9的勞動(dòng)強(qiáng)度，設(shè)備的投資，車間面積，生產(chǎn)成本等。因此，擬訂工藝路線是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵性一步，必須在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出工藝方案，并加以分析比較，最終確定一個(gè)最經(jīng)濟(jì)合理的方案。一般要擬定 2-3 種備選工藝路線進(jìn)行比較，至少要對(duì)重要工序提出幾種方案進(jìn)行分析比較，選定比較合理的路線。具體做法和要求：定位基準(zhǔn)的使用，變換順序大致確定了各表面的加工順序，○ 1注意基面先行等原則；劃分加工階段，不能一次完成一個(gè)表面的全部加工；○ 2適當(dāng)選擇熱處理工序和檢驗(yàn)工序；○ 3劃分加工工序、工步；○ 4選擇工序集中或工序分散，說(shuō)明選擇時(shí)遵循的原則；○ 5各工序的節(jié)拍要基本平衡?！?6齒輪架加工工序如下：粗銑平面○ 1粗車圓柱面○ 2半精銑，精銑平面 ○ 3半精車，精車圓柱面○ 4銑圓臺(tái)面○ 5鉆 3 孔○ 6鉆孔 M10 鉆 22 攻 18○ 710鉆孔 M10 鉆 15 攻 12○ 8銑鍵槽○ 9鉆孔 ?！?0八 確定加工余量：在切削加工時(shí)，為了保證零件的加工質(zhì)量，從某加工表面上所必須切除的金屬層厚度，稱為加工余量。加工余量分為總余量和工序余量?jī)煞N。在由毛坯加工成成品的過(guò)程中，毛坯尺寸與成品零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差，稱為總余量（毛坯余量） ，既某加工表面上切除的金屬層厚度。完成一道工序時(shí)，從某一表面上所必須切除的金屬層厚度，稱謂該工序的工序余量，既上工序的工序的工序尺寸與本工序的工序尺寸之差。確定工序尺寸、工序余量、公差及毛坯尺寸1、 查閱資料，確定各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度，基本余量；2、 對(duì)與其它尺寸無(wú)關(guān)聯(lián)的獨(dú)立工序尺寸，可以從零件圖的設(shè)計(jì)尺寸起，依次加上（對(duì)外尺寸）或減去（對(duì)內(nèi)尺寸）各工序余量得到工序尺寸，公差值按經(jīng)濟(jì)精度確定，公差帶帶位置按“入體原則”確定；3、 對(duì)相互關(guān)聯(lián)，存在基準(zhǔn)換算的工序尺寸要解算工藝尺寸鏈，保證各工序的加工余量既滿足，又最??；114、 最后確定各表面的總加工余量及毛坯尺寸，經(jīng)查表計(jì)算得加工余量如圖：銑平面：○ 1銑圓面： ○ 2九 選擇工藝裝備：確定工序所用設(shè)備及工藝裝備1、根據(jù)零件加工精度、表面質(zhì)量、零件的外形輪廓及夾具尺寸、12零件的生產(chǎn)類型等因素選擇機(jī)床 ；2、 優(yōu)先選用通用夾具，必要時(shí)要選用專用夾具；3、 根據(jù)被測(cè)參數(shù)、生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件精度等選擇量具及測(cè)量方法，量具要以規(guī)格和精度兩方面滿足測(cè)量要求，一般采用單項(xiàng)測(cè)量，當(dāng)批量大時(shí)可以采用相對(duì)測(cè)量；齒輪架零件加工中，銑削加工都是采用立式鉆床；在車削圓柱面時(shí)，考慮定位及夾緊利于車削，采用臥式車床。例如：鉆 M8 孔選擇立式鉆床由于齒輪架是中批生產(chǎn)，故應(yīng)選用外徑直接壓入鉆模的固定鉆套，而鉆模也應(yīng)選用固定鉆模，其直徑很小，鉆削力扭矩不大，可用人力擋住鉆模，介于以上原因，鉆模板也應(yīng)選擇固定鉆模板，其選擇原則是：當(dāng)鉆套直接裝在整體鉆模上致使夾具體內(nèi)部加工不方便時(shí)，應(yīng)采用單獨(dú)制造的安裝在夾具體上的固定鉆模板，為防止在使用過(guò)程中移動(dòng)，除用螺釘聯(lián)接外，還要用定位銷以保持鉆套對(duì)定位元件的準(zhǔn)確位置。4、 夾具的選擇夾具體使用鑄造的方法制成盒式結(jié)構(gòu)，其夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)用單螺旋夾緊。十.夾具設(shè)計(jì)的要求：夾具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足以下的主要幾點(diǎn)：1） 夾具應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求。特別對(duì)于精加工13工序，應(yīng)適當(dāng)提高夾具的精度，以保證工件的尺寸公差和形狀位置公差等。2） 夾具應(yīng)達(dá)到加工生產(chǎn)率的要求。3） 夾具的操作要方便，安全。4） 能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。5） 要適當(dāng)提高夾具元件的通用化合乎標(biāo)準(zhǔn)化程度。6） 具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于夾具的制造，使用和維修。十一.夾緊力的計(jì)算： FF如上圖：F z ×19－ F×19≠G×3＝0＝>F=3G/19+F z 其中 Fz 為鉆削力，F(xiàn) 為夾緊力，G 為工件的重量 十二 夾具零件的選擇：經(jīng)查資料得以下零件的技術(shù)要求：141、 固定鉆套 GB2262-80材料：T10A熱處理：20 滲碳深度 0.8~1.2㎜ HRC58-642、 鉆套用襯套 GB2263-80材料：T10A熱處理：20 滲碳深度 0.8-1.2㎜ HRC58-643、 活節(jié)螺栓 GB798-76材料：35螺栓 M10×704、 圓頭螺釘 GB65-76材料：A3螺釘 M8×50 螺釘 M8×30 表面處理：氧化5、 墊圈 GB97-76材料：A3墊圈 10 熱處理：HRC44-506、 彈簧墊圈 GB93-76材料：65M n熱處理：HRC44-50表面處理：氧化7、 平壓板 GB2183-80材料：45熱處理：HRC35-4015壓板 20×2008、 六角頭支承 GB2227-80材料：45熱處理：全部 HRC40-50 M10×259、 六角頭螺栓 GB21-76 M10×2510、 V 形塊 GB2208-80材料：20熱處理：滲碳深 0.8-1.2㎜ HRC58-64N=42㎜ V 形塊11、 定位銷材料：T8熱處理：淬火、回火 HRC58-6412、 六角頭螺母 GB51-76材料：A3螺母 M10 表面氧化熱處理：HRC30-3513、 夾具體：外框 196×130×140內(nèi)框 166×100×110 十三 選擇切削用量及切削力：1、 切削用量的選擇：16選擇切削用量是要選擇切削用量三要素的最佳組合，在保持刀具合理耐用度的前提下，使 ap 、f 、v 三者的乘積值最大，以獲得最高的生產(chǎn)率，故首先要選取盡可能大的背吃刀量，其次根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性限制條件或已加工表面粗糙度的要求，選取盡可能大的進(jìn)給量，最后利用切削用量手冊(cè)選取或者用公式計(jì)算確定切削速度。2、 切削力的合力及分力切削力的合力及分力○ 1Fz ——主切削力或切向力Fy ——切深抗力，或稱軸向力、吃刀力Fx ——進(jìn)給抗力，或稱軸向力、走刀力Fr =切削功率○ 2P m=（F z V+ Fxnw f/1000）×10 -3 KW≈ F zV ×10-3 KW切削力的經(jīng)驗(yàn)公式：Fz=CFz·apxFz·fyFz·VnFz·KFzFy=CFy·apxFy·fyFy·VnFy·KFyFx=CFx·apxFx·fyFx·VnFx·KFxCFx、C Fy、C Fz 為決定于被加工材料和切削條件的系數(shù)KFx、KF y、 KFz 為修正系數(shù)xFz、yF z、nF z 等為 ap、f 、V 的指數(shù)。17十四 確定工時(shí)定額：時(shí)間定額是在一定的技術(shù)、組織、條件下制定出來(lái)的完成單件產(chǎn)品或某項(xiàng)工作所需的時(shí)間；時(shí)間定額是計(jì)算產(chǎn)品成本和企業(yè)經(jīng)濟(jì)核算的依據(jù)之一，也是新建或擴(kuò)建時(shí)決定設(shè)備和人員數(shù)量的重要依據(jù)。時(shí)間定額必須正確確定，應(yīng)該具有平均先進(jìn)水平，過(guò)高或過(guò)低的定額都不利于促進(jìn)生產(chǎn)。單件時(shí)間定額的計(jì)算公式：Td=Tj+Tf+Tfw1+Tfw2+Tx基本時(shí)間 Tj 和輔助時(shí)間 Tf 之和為工序時(shí)間 TgTg=Tj+Tf輔助時(shí)間可由定額表中查出。工作地點(diǎn)技術(shù)服務(wù)時(shí)間 Tfw1 與工序時(shí)間百分比為 1-7%；工作地點(diǎn)組織服務(wù)時(shí)間 Tfw2 與工序時(shí)間百分比為 1-1.7%；休息及身體需要時(shí)間與工序時(shí)間的百分比約為 2%。綜上所述，單件時(shí)間定額的公式可寫成如下形式：Td=Tj+Tf+(Tj+Tf)a/100+(Tj+Tf)B/100+(Tj+Tf)r2/100=(Tj+Tf)(1+(a+b+r2)/100)18成批生產(chǎn)時(shí)加工一批零件的總時(shí)間為：TP=TdP+Tz單件總時(shí)間定額 Th 則為：Th= TP/P=Td+Tz/P十五 .小結(jié)：通過(guò)這為期半個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我收獲良多?；叵脒@段時(shí)間的作，簡(jiǎn)直可以用一個(gè)字來(lái)形容，那就是“累” 。首先，我所設(shè)計(jì)的零件很復(fù)雜而且形狀也不規(guī)則，這使本來(lái)就很大的工作量變得更大了，以致于我每天都要看書，查閱大量的資料，毫不懈怠，希望能按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)。不過(guò)，任何事物都具有兩面性，雖然我們工作很累很辛苦，但是我們從中學(xué)到了很多東西，查漏補(bǔ)缺，也彌補(bǔ)了過(guò)去所學(xué)知識(shí)的缺陷和不足，更加完善了自己，提高了自己。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)的涉及面廣，牽扯到的知識(shí)很多，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中必然要翻閱很多的資料和工具書，這就需要我們到圖書館去借閱資料，再一次鍛煉了我們查閱資料和自覺學(xué)習(xí)的能力。更重要的是，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中綜合運(yùn)用了以前所學(xué)的相關(guān)知識(shí)，這是一次很好的復(fù)習(xí)機(jī)會(huì)。通過(guò)對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用，融會(huì)貫通，鞏固和加深了知識(shí)，19也到了溫故知新的目的。同時(shí)，這次設(shè)計(jì)也給了我一個(gè)實(shí)踐的機(jī)會(huì)。以前我們所學(xué)得知識(shí)都來(lái)源于書本上的條條框框，學(xué)得是前人的經(jīng)驗(yàn)，不是自己切身體會(huì)的東西，枯燥無(wú)味?，F(xiàn)在運(yùn)用到實(shí)踐中去，指導(dǎo)實(shí)踐，學(xué)以致用，覺得很有意義，也使我對(duì)學(xué)習(xí)和探索新知識(shí)、新領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚的興趣?？傊?，這次設(shè)計(jì)我收益匪淺，很好地得到一次鍛煉。作為我人生中的一次重要經(jīng)歷，我會(huì)永遠(yuǎn)銘記于心。十六 參考書目：1、 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》2、 《機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》3、 《機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》4、 《機(jī)械制造工藝過(guò)程》5、 《機(jī)床夾具手冊(cè)》6、 《機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》7、 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》8、 《制圖標(biāo)準(zhǔn)》9、 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》