工装夹具类——星轮零件的加工工艺规程及夹具设计

1、XXXX大学毕业设计说明书学生姓名：学专题院：业：学号：目：星轮零件的加工工艺规程及夹具设计指导教师：职称:职称:20*年*月*日-1-目录概述.2第一章1.1零件的分析.4零件的工艺性分析.41.1.1加工方法的选择.41.1.2保证星轮表面位置精度的方法.4第二章2.12.2工艺规程的设计.4确定毛坯的制造形式.4基准的选择.52.2.1粗基准的选择.52.2.2精基准的选择.52.32.4制定工艺路线.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定.52.4.1两端外圆表面.62.4.2工件内孔加工.72.5确定切削用量及基本工时.72.5.1工序12.5.2工序22.5.3工序32.5.4工序4

2、2.5.5工序5锻造毛坯.7车削工艺外圆.7镗孔.11滚压孔.11精车外圆.11第三章钻三个4阶梯斜孔专用夹具计.143.1工件的加工工艺.143.2定位元件的选择与设计.143.3星轮在夹具中定位夹紧.143.3.1夹紧装置的组成.143.3.2夹紧力的确定.153.3.3夹紧机构的选择与设计.15设计体会.16参考文献.17-2-概述一零件的功用和结构特点我国自行研发的“星轮传动”技术，可以使装备机械上的加速器、减速器、调速器、变速器的体积变小、功能增强，并减少进口。这一新技术得到中国星轮传动协会和机械工业部有关专家的认定。专家们认为，“星轮传动”技术的原理为我国独创，可应用在煤矿、石油开

3、采、风力发电重型机械、建材水泥等储多领域，应用空间巨大。据机械专家介绍，我国传统装备机械沿用的减、变速器品种繁杂，体积巨大。一台轧钢机的减速器达到22吨重，而大型水泥设备的减速器重达60吨，安装费力，又耗费巨大电能和热能，且国内有数千家减速器厂家，产品规模很不相同。经过三年的不断试验，哈尔滨国海星轮传动有限公司首次将新的“星轮传动”技术应用在生产领域，并获得成功。这项独创的星轮传动技术的核心是，将一个减、变速器内部170个单元，按用户要求任意组合，制出的部件标准化、系列化、通用化，有很强的互换性，到哪都能用得上。而且可以任意改变扭距，增大拉动能力，使一个很小的减速器带动庞大的装备机械。也就是说

4、，原来22吨的减速器，应用新技术后，重量能够减少14.5吨，真正达到“以小带大”。不仅如此，由于不同的排列组合，只要客户对减、变速器有不同的要求，需要不同形状的产品，这项新技术都能完成它。目前，我国独创的“星轮传动”技术已经应用到三峡水电站、秦皇岛码头、山西部分大煤矿，并已形成为“上海路桥”“神华集团”等国家大型企业配套的能力。而其中最重要的零件便是星轮,它在其中作用是无与能比,现在就来探讨一下它作用与结构.二星轮零件的技术要求该零件的主要表面是内孔和外圆，其主要技术要求如下：1、内孔内孔是起支承作用或导向作用最主要的表面，它通常与运动着的轴、刀具或活塞相配合。内孔直径的尺寸精度一般为2级，精

5、密轴套有时取1级.内孔的形状精度，一般应控制在孔径公差以内，有些精密轴套控制在孔径公差的11，甚至更严。对于长的套筒除了圆柱度和同轴度外，还应注意孔轴线直线度的要23求。为保证零件的功能和提高其耐磨性，内孔表面粗糙度一般为Ra3.2Ra0.2，有的高达Ra0.05以上。2、外圆外圆表面一般是套筒零件的支承表面，常以静配合或过渡配合同箱体或机架沙锅内的孔相连接。外径的尺寸精度通常为23级；形状精度控制在外径公差以内；粗糙度一般为Ra6.3Ra0.8。1）内外圆之间的同轴度当内径的最终加工系将套筒装入机座后进行时，套筒内外圆间的同轴度要求较低；如果最终加工是在装配前完成时要求较高，一般为0.010

6、.05mm。2）孔轴线与端面的垂直度星轮的端面（包括凸缘端面）如工作中承受轴向载荷，或虽不承受载荷但加工中是作为定位面时，与孔轴线的垂直度要求较高，一般为0.020.05mm。三星轮零件的材料与毛坯齿轮零件一般都是用钢、铸铁、青铜或黄铜等材料制成。有些滑动轴承采用双金属机构，即用离心铸造法在钢或铸铁套的内壁上浇注巴氏合金等轴承合金材料，这样既可节省贵重的有色金属，又能提高轴承的寿命。星轮的毛坯选择与其材料、结构和尺寸等因素有关。孔径较小（如d20mm）的套筒一般选择热轧或冷拉棒料，也可以采用实心铸件。孔径较大时，采用无逢钢管或带孔的铸件和锻件。大量生产时可以采用冷挤压和粉末冶金等先进的毛坯制造

7、工艺，既提高生产率又节约金属材料。充值后就可以下载此设计说明书（不包含CAD图纸及word排版说明书）。我这里还有一个压缩包，里面有相应的word说明书和CAD图纸（共计4张夹具图纸及机械加工过程、工序卡片合计20张）。需要压缩包的朋友联系QQ客服1：1459919609或QQ客服2：1969043202。需要其他设计题目直接联系！第一章零件的分析1.1零件的工艺分析1.1.1加工方法的选择该零件的主要加工表面为孔和外圆表面。外圆表面加工根据精度要求可选择车削和磨削。孔加工方法的选择比较复杂，需要考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、精度和粗糙度要求以及生产规模等各种因素。对于精度要求较高的孔

8、往往还要采用几种不同的方法顺次进行加工。本次设计的星轮，为保证孔的精度和表面质量将先后经过粗镗、半精镗、精镗和滚压等四道加工1.1.2、保证星轮表面间位置精度的方法由星轮零件的技术要求知，星轮零件内外表面间的同轴度以及端面与孔轴线的垂直度一般均有较高要求。为保证这些要求通常可采用下列方法：1.在一次安装中完成内外表面及端面的全部加工。这种方法除了工件的安装误差，所以可获得很高的相对位置精度。但是，这种方法的工序比较集中，对于尺寸较大（尤其是长径比较大）套筒也不便与安装，故多用于尺寸较小轴套的车削加工。2.星轮主要表面加工分在几次安装中进行，先加工外圆，然后以圆为精基准最终加工内孔。这种方法由于

9、所用夹具机构简单，且制造和安装误差小，因此可保证较高的位置精度，在星轮加工中一般多采用这种方法。星轮主要表面加工在几次安装中进行，先终加工外圆，然后以外圆为精基准最终加工内孔。采用这种方法时工件装夹迅速可靠，但因一般卡盘安装误差较大，加工后工件的位置精度较低。若欲获得较小的同轴度，则必须采用定心精度高的夹具，如弹性膜片卡盘、液体塑料夹头和经过修磨的三爪卡盘等。对于较长的零件，为保证位置精度，往往以外圆定位，采用一端夹持，另一端用中心夹支托来最终加工内孔。对于本次设计加工零件的工艺不采用这种方法,是因为加工内孔时,安装工件需要45工艺外圆,只有当外圆加工完后,才可能车去加工内孔,进而车出与内孔有

10、较小的同轴度的外圆表面及加工出其它三个斜面与斜孔部分章节已省略.3.3星轮在夹具中的夹紧工件在夹具中的装夹是由定位和夹紧这两个过程紧密联系在一起的。仅仅定位好，在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件实行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务就是保持工件在定位中所获得的既定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和振动，确保加工质量和生产安全。3.3.1夹紧装置的组成一般夹紧装置由下面两个基本部分组成。1)动力源即产生原始作用力的部分。如果用人的体力对工件进行夹紧，称为手动夹紧；如果用气动、液压、气液联合、电动以及机床的运动

11、等动力装置来代替人力进行夹紧，则称为机动夹紧。2)夹紧机构根据动力源的不同和工件夹紧的实际需要，一般中间递力机构在传递夹紧力的过程中，可以起到以下作用：a改变作用力的方向；b改变作用力的大小；c具有一定的自锁性能，以保证夹紧可靠，在手动夹紧时尤为重要。本次设计采用手动夹紧方式。3.3.2夹紧力的确定在使用夹具时，为尽量减少工件的夹紧变形，可采用增大工件受力面积的措施。采用具有较大弧面的夹爪来防止薄壁套筒变形；可在压板下增加垫圈，使夹紧力均匀地作用在薄壁计算夹紧力W0=KgW式中(2-6)W0实际所需要的夹紧力(N)；W按力平衡条件计算之夹紧力(N)；K安全系数，根据生产经验，一般取K1.53。

12、用于粗加工时，取K2.53；用于精加工时，取K1.52。夹紧工件所需夹紧力的大小，除与切削力的大小有关外，还与切削力对定位支撑的作用方向有关。3.3.3夹紧机构的选择及设计夹紧机构可分为斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构、定心对中夹紧机构等。斜楔夹紧机构中最基本的形式之一，螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构及定心对中夹紧机构等都是斜楔夹紧机构的变型。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把斜楔绕在圆柱体上因它的夹紧作用原理与斜楔时一样的。不过这里是通过转动螺旋，使绕在圆柱体上的斜楔高度发生变化来夹紧工件的。本次工件夹紧便采用螺旋夹紧机构设计体会课程设计的三个星期里，在指导师的指导和同学的帮助下已

13、顺利完成。在这几个星期里从对所设计产品市场需求情况的调查、目前研究现状的了解、相关资料的查阅、结构初步设计方案的提出、及最后总方案的确定，在这每一个环节中我都严格要求自己：一个从事机械专业的人员，既要熟悉设计，更要熟悉工艺和控制，也要有能预测市场的能力。在这个过程中，不但培养了我独立思考、分析问题的能力也培养了我的创新能力、解决实际问题的能力及理论与实践相结合的能力。在这短短三个星期的毕业设计里，也深感自己还存在很多不足，如理论知识的不扎实、实践经验的欠缺、理论与实践的优化结合等等。我将在以后的学习和工作中继续对专业理论知识的深入学习和对实践经验的认真总结，做到理论与实践有机结合，争做一名“有

14、志”、“有德”、“博学”适合当代社会发展所需要的优秀社会青年。参考文献参考文献1机械零件设计手册编写组.机械零件设计手册(下册)M.第三版.北京:冶金工业出版社,19942吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册(第二版)M.北京:高等教育出版社,19993刘鸿文.材料力学(第四版)M.北京:高等教育出版社,20044邱宣怀.机械设计(第四版)M.北京:高等教育出版社,19975哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学(第六版)M.北京:高等教育出版社,20026沈学勤.公差配合与技术测量M.北京:高等教育出版社,19987刘朝儒,彭福荫.机械制图(第四版)M.北京:高等教育出版社，20018胡宗武.非标准机械设备设计手册M.北京：机械工业出版社，20039兰建设主编.机械制造工艺与夹具.北京：机械工业出版社.2004.710董燕主编.公差配合与测量技术.北京：中国人民大学出版社.2001.311张普礼主编.机械加工设备.北京：机械工业出版社.2005.0812刘家平主编.机械制图.西安：西安电子科技大学出版社.2006.0213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.14切削用量手册15简明机械加工手册参考文献附件图纸星轮9参考文献定位轴参考文献夹具体参考文献夹具装配图参考文献过程卡片01参考