离合齿轮五槽铣夹具分度工作台设计.doc

全套设计包括设计说明书+CAD图纸。购买请联系qq：541937254离合齿轮五槽铣夹具分度工作台设计摘 要离合齿轮的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命。本次设计旨在提高离合齿轮的加工效率，由此我们首先对离合齿轮的结构和工艺进行了仔细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单，操作方便，并能保证零件的加工质量。在制定加工工艺规程的顺序如下：1 分析零件；2 选择毛坯；3 设计工艺规程：包括制定工艺路线，选择基准面等；4 工序设计：包括确定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，确定切削用量；5 编制工艺文件；此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具，本次设计选择了第六道工序铣五爪槽的夹具分度工作台设计，以满足加工过程的需要。关键词：离合齿轮；工艺规程；夹具分度工作台设计The design of Clutch gear five troughs milling fixture indexing workbenchABSTRACTGear wheel processing quality directly will affect the machine the performance and the service life. This design is for the purpose of enhancing the Gear wheel the processing efficiency, first has carried on the careful analysis from this us to the Gear wheel structure characteristic and the craft, then had determined set of reasonable processing plans, the processing plan request are simple, the ease of operation, and can guarantee the components the processing quality. In formulation processing technological process order as follows:1 analysis the components;2 choices materials;3 designs technological process: Including division Craft route, preferred orientation datum and so on;4 working procedures designs: Including the determination processing remainder, the computation working procedure size and its the materials size, the determination cutting specifications and so on;5 establishments technological document.In addition, in order to enhance the labor productivity, reduces the labor intensity, guaranteed the processing quality, must design the unit clamp, this design chose the six working procedure to The mill breaks Catamaran Special-purpose jig design, by satisfied the processing process the need.Key words: gear wheel, technological process，clamping apparatus design.13目录前 言 1第1章 零件的工艺分析21.1零件的作用21.2零件的工艺分析2第2章 工艺规程的设计32.1确定毛坯的制造形式42.2基面的选择42.3确定工艺路线52.4零件各表面加工顺序的确定5第3章 确定切削用量8第4章 分度工作台设计154.1机床夹具的作用及组成154.2 工件的定位和定位装置的设计164.3 工件定位方案分析与设计174.4 定位误差的分析和计算184.4.1定位误差及其产生的原因184.4.2定位误差的计算方法194.5 工件的夹紧及夹紧机构设计204.5.1 夹紧装置的基本要求204.5.2 夹紧力的确定214.5.3 夹紧方案的确定214.5.4 夹紧元件的确定224.5.5 夹紧力的计算234.6 工作台底座设计234.6.1 材料选择234.6.2 壁厚选择254.7 分度工作台分度原理25结 论26致 谢27参 考 文 献28外文资料翻译29 前 言 制造业是国民经济各部门科学技术进步的基础，而机械加工工艺直接制约着机器制造业的发展。机器制造工艺及其组织形式的发展趋势，在很大程度上取决于机器结构的发展方向及其技术应用特性。机器制造业的科学技术进步又将反过来 促进建立在计算机和生产综合自动化基础上的、操作简单、资源消耗少得新工艺的开发和应用。夹具也在机械制造加工中起着十分重要的作用，是工艺装备的主要组合部分，使用夹具可以有效的保证工件的加工质量，扩大机床的工艺范围，夹具的发展是各种机械安全、稳定运转的前提。 机械制造工艺学的毕业设计是我们学完机械专业所有的基础课程和专业课程之后进行的。这是我们对所学知识一次深入的综合复习和应用，也是对我们在大学所学知识的一次综合考察，因此我们要充分重视这次毕业设计实践。 就我个人而言，我希望通过这次机械工艺夹具设计实践更深得巩固所学知识，将理论与实践结合起来，从实际运用中提升自己的分析问题和解决问题的能力，进一步提高计算、绘图能力，能比较熟练地查阅和使用各种技术资料等，并养成严谨的工作作风和独立的工作能力，为将来从事的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计中尚存在很多不足地方，希望各位老师给予指导。第1章 零件的工艺分析1.1零件的作用题目所给定的零件是车床主轴上的离合齿轮，是离合器的一部分，该离合齿轮是一个外齿轮，它与心轴套在一起，传递动力。1.2零件的工艺分析图1-1离合齿轮零件图从零件图上可以看出，该零件的结构比较复杂，加工表面比较多，且轮齿的加工精度比较高。其主要表面可以分为三个部分：1、主要加工表面的尺寸：（1）以外圆柱齿轮为中心的一组加工面。这一组加工表面包括:m=2.5mm、z=75、B=50mm的圆柱齿轮,115-0.4 0mm的外圆。（2）以孔为中心的一组加工面。这一组加工面包括：89.8H7mm的孔，102 0+0.4mm的孔。（3）上、下端面。 这一组加工表面主要是上端面五个深8 0+0.2mm依次相隔36o槽。2、以上加工表面的主要技术要求： （1）齿轮三个公差组精度等级为7-7-6，轮齿表面粗糙度为Ra0.8,齿面要求淬硬到HRC4550。（2）通孔，内径定心，保证孔壁粗糙度为Ra3.2。（3）上端面宽511.5mm、深8 0+0.2mm的槽，两侧壁的粗糙度为 Ra3.2,并与齿轮有相对位置精度要求。（4）除两端面的粗糙度为Ra12.5,其余表面粗糙度为Ra6.3。由以上分析可知，对于这三组加工表面来讲，可以先选择其中一组加工表面进行加工，然后以加工过的表面为基面，加工其他两组表面，并保证它们之间的相互位置。 第2章 工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式由生产计划可知，该零件为成批生产。零件材料为45钢，由于零件本身的作用，考虑到其在运行过程中会经常的正、反向运行，并经常“离”、“合”，故零件在工作过程中经常承受交变及冲击性载荷，齿轮面也应该有较强的硬度，因此应该选用锻件，以便金属纤维不被切断，保证零件的工作可靠性。由于零件为大批生产，而且零件的尺寸不大，可以采用模锻成型，从而提高生产率，保证加工精度。2.2基面的选择定位基准的选择是拟定零件加工路线的、确定加工方案钱的重要工作。基准选择的合理、可靠，直接影响到加工质量和生产效率。对于保证零件的尺寸精度和位置精度有着决定性的作用，同时可以使生产率得以提高。反之，就会出现各种问题，更有甚者还会造成大批废品零件，使生产无法正常进行。在选择基准是通常要考虑下面几个问题：（1）哪一个表面作为精基准面或统一基准，可以保证加工精度和高生产效率；（2）为加工精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基准；（3）是否有特殊表面需要采用统一基准以外的精基面。在选择基准时，应尽量做到设计基准和定位基准重合。对于离合齿轮这的套类零件，根据该零件的工作特点和加工要求，选择定位基准如下： 粗基面：以外圆和一个端面作为粗基面，镗、拉内孔。精基面：齿轮基园的基准是内孔89.8H7mm的内圆表面，所以精基面为内孔89.8H7mm的内圆表面，选择内孔和一个端面作为精基面，加工齿轮，115-0.4 0mm外圆以内孔和下端面作为定位基面；加工511.5mm的槽以内孔和下端面作为主要定位基面。2.3确定工艺路线制定工艺路线是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。尤其在这种大批量生产纲领时，采用合理的工艺路线可以大大提高生产效率，使生产成本降低，并获得可观的经济效益。加工方法的确定零件各表面加工方法的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度要求，然后需要考虑生产率和经济性方面的要求，在选择时，应该根据各种加工方法的特点及经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求综合考虑。该工件毛坯经模锻成型，孔已铸成。其各表面加工方法如下：上、下端面： 粗车外圆端面： 粗车半精车89.8H7mm、102 0+0.4mm内孔： 粗镗半精镗齿轮： 滚齿剃齿铣五爪槽： 精铣半精铣2.4零件各表面加工顺序的确定1、工序阶段的划分 第3章 确定切削用量切削用量合理选择是指在加工质量的前提下使生产率提高、生产成本降低切削用量。选择切削用量数值合理与否，对于切削加工的生产率、加工质量和生产成本都具有非常重要的作用。生产中切削用量确定的方法是，根据加工要求和加工条件，选用生产实践中总结的资料，在必要时可进行工艺试验来获得。由于切削速度对切削加工影响最大，其次为进给量，影响最小的是背吃刀量，因此，选择切削用量步骤是：先定背吃刀量，在选进给量，最后确定切削速度。确定各加工工序的切削用量（1）粗车上端面外圆车刀代替端面车刀，刀具YT15，Kr=45，Kr=0。根据加工余量和机床刚度，选择吃刀深度ap=2mm，一次走刀，进给量f=0.6mm/r。刀具耐用度t=45min=2700s。理论切削速度：V=CvtmapvxfYvKv=292450.1820.150.60.30.810.81.54=2921.9841.110.85790.99=2.55ms确定机床的主轴转速：nW=1000Vdw=10002.551203.14=6.76rs选择机床主轴转速：ns=500rmin所以实际切削速度：Vc=dn100060=3.14120500100060=3.14ms（2） 粗车外圆从120mm切至116mm，采用外圆车刀YT15， Kr=45，Kr=0；加工余量 2z=120-116=4mm，所以 z=2mm，因此选择吃刀深度ap=2mm，一次走刀，进给量 f=0.6mmr。理论切削速度： V=CvtmapvxfYvKv=292450.1820.150.60.30.810.81.54 =2921.9841.110.85790.99=2.55ms确定机床主轴转速: nw=1000Vdw=10002.551203.14=6.76rs=405.8rmin 为了加工工人操作方便，依然选择机床转速：ns=500rmin所以实际切削速度： Vc=dn100060=3.14120500100060=3.14ms（3） 粗车下端面外圆从108mm切至103.4mm，采用外圆车刀YT15， Kr=45，Kr=0；加工余量2z=108-103.4=4.6mm，所以z=2.3mm，第4章 分度工作台设计本设计中的分度工作台就是一个变型的夹具，因此可按夹具的设计过程对其进行设计在机械加工中，在机床上用来确定工件并将其压紧夹牢的工艺装备称为机床夹具。不仅单件小批量生产中需要它，成批大量生产更不可缺少。机床夹具是机床和工件之间的连接装置，能使工件相对于机床和刀具获得正确位置，以保证零件和产品的质量，并提高生产率。机床夹具的性能好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，因此机床夹具设计是机械制造装备设计中一项重要的工作，也是加工过程中最活跃的因素之一。4.1机床夹具的作用及组成1、机床夹具的作用（1）稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，因此可使一批工件的加工精度保持一致。（2）提高生产率 使用夹具装备工件方便、快速，工件不需要划线、找正，可显著地减少辅助工时；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚度，因此可加大切削用量；可使用多件、多工位装夹的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。（3）扩大机床的使用范围 有些机床夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。（4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。2、机床夹具的组成虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上市相同的。将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的几个组成部分如下，这些组成部分既相互独立，又相互联系。（1）定位元件及定位装置 用于确定工件正确位置的元件或装置。结 论离合齿轮五槽铣夹具分度工作台的设计，主要是对离合齿轮的加工工艺和夹具及其回转工作台进行设计。离合齿轮的加工工艺设计主要是确定加工工艺路线，机械加工余量和切削用量、基本工时的确定，夹具分度工作台的设计主要是要设计出正确的定位夹紧机构。在本设计中工件的加工工艺路线正确合理，夹具分度工作台的定位夹紧机构也能达到定位夹紧的目的，能保证加工工件的精度。在设计中遇到了很多问题，如出现工艺路线的不合理，甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。在进行夹具分度工作台设计时，因定位基准选择不合理，出现过定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保证。在选择夹紧机构时由于机构的大小，尺寸等不合理，而达不到夹紧的目的，也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。不过在指导老师的悉心认真的指导下，经过三个多月自身的不断努力，这些问题都一一解决。在这个过程中，对机械加工工艺和夹具设计有关的知识有了更深的理解，增强了对本专业综合知识运用的能力，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为今后的工作打下了坚实的基础。 致 谢自从来到洛阳理工学院学习至今已经有两年了，毕业在即，自己在这两年里到底有了多大的提高，应该说毕业设计是对自己学习的最参 考 文 献1 李旦等，机床专用夹具图册，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.2 孙已德，机床夹具图册，北京：机械工业出版社，1984.3 何玉林，机械制图，重庆：重庆大学出版社，20001983.4 机械工程基础与通用标准实用丛书编委会，形状和位置公差，北京：中国计划出版社，2004.5 淘济贤等，机床夹具设计，北京：机械工业出版社，1986.6 李洪，机械加工工艺师手册，北京：机械工业出版社，1990.7 机械设计手册编委会，机械设计手册卷4，北京：机械工业出版社，1998.8 东北重型机械学院，机床夹具设计手册，上海：上海科学技术出版社，1979.9 贺光谊等，画法几何及机械制图，重庆：重庆大学出版社，1994.10 丁骏一，典型零件制造工艺，北京：机械工业出版社,1989.11 孙丽媛，机械制造工艺及专用夹具设计指导，北京：冶金工业出版社，2002.12 东北重型机械学院等，机床夹具设计手册，上海：上海科学技术出版社，1979.13 孟少龙，机械加工工艺手册第1卷，北京：机械工业出版社，1991.14 金属机械加工工艺人员手册修订组，金属机械加工工艺人员手册，上海：上海科学技术出版社，1979.16 马贤智，机械加工余量与公差手册，北京：中国标准出版社，1994.17 上海金属切削技术协会，金属切削手册，上海：上海科学技术出版社，1984.18 周永强，高等学校毕业设计指导，北京：中国建材工业出版社，2002.外文资料翻译 New Trends and Problems in Material Processing Machine Design TheoryAbstract :Based on reviewing the historical background, prospecting for the development trend ,analyzing the complicacy and mechanism and summing up some achievements and experiences in scientific research , several new problems and the possible direction of development in material processing technology and machine are proposed ,such as ,producing new concept materials possessing some specific and extraovdinary properties by means of integrating and coalescing conelative frontier science and technology ;and thereafter a brief discussion is given.Keywords: interface; extraordinary physical field; procession machine; function material1The Time Background of Material Processing Machine材料制备机械设计理论中的新趋势和新问题摘 要:在全面综述材料制备机械技术及设备发展动态的基础上,提出了研究领域的几个新问题和发展方向,如通过集成和融合现代相关前沿科学和技术，生产具有超常和特殊性能的新概念材料等,并进行了简要分析和讨论.关键词:界面;超常物理场;制备机械;功能材料1机械材料加工的时代背景在人类进步的一段长时间范围内，许多工具、机械和方法被提出来；不同的原料用不同的工具来加工。原料及其处理过程已经变成了推动人类进步不可缺的一部份。在当前世界中日益激烈的竞争和人们追求