锥齿轮加工工艺和夹具设计

具设计专 业班 级姓 机电工程系制--录45-6（）零件的分析-6-1-6-2零件的工艺分析-6--7-（三）锥齿轮加工定位基准的选择-7-1 粗基准的选择-7-2 精基准的选择-7-（四）锥齿轮加工主8（五）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定-（六）选择加工设备及刀、量具-（七）确定切削用量及基本工时（机动时间）-二、钻Φ34孔夹具设计-（）研究原始质料-（二）定位、夹紧方案的选择-（三）切削力及夹紧力的计算-（四）误差分析与计算-、衬、六七结论参考文献中文摘要、流水线上能够满足求。关键词 类摘要Thedesignofspecialprocessingprocedureofbevelgearpartsandprocessdesignbasedon.Themainprocessingsurfaceofbevelgearpartsoftheoutercircleandholes.Ingeneral,ensurethemachiningaccuracyofplanethantoguaranteetheaccuracyoftheprocessingTherefore,thedesignfollowstheprincipleofthesurfaceafterthefirsthole.Andtheholeandtheplaneprocessingclearlydividedintoroughingandfinishingstagesofprocessingtoensureaccuracyofholeprocessing.Themainprocessingprocessesarrangementsafterthefirstseriesofsupportingholepositioningandprocessingthetopplane,inadditiontothefollow-upprocessesareindividualprocesseswiththetopplanepositioningtechnologyandotherprocessingKongandplane.Usespecialclampingmeansmorechoiceofmanualclamping,clampingreliable,agenciescannotself-locking.Therefore,theproductionefficiencyishigh.Suitableforlargebatch,ontheprocessingline.Canmeetthedesignrequirements.Keywords：bevelgearparts,processing,specialfixture,design、加工工艺规程设计、使性寿命。图1 艺由图可知个类它外表面上有个平面需进外表面上需系列孔可将为三组表面它们相互间有定位置求现如下：1以外圆面为表面面这组φ56、φ88.035外圆面中表面粗糙求为R3.2m。2φ34 孔为表面孔这组表面包括φ34 孔为表面孔粗糙R3.2m。--PAGE21-（二）锥齿轮加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该锥齿轮零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于锥齿轮来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。锥齿轮孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。（三）锥齿轮加工定位基准的选择基准的选择基准选择应当满足以下要求：（1）保证重要的加工量（2）保证锥齿轮的零件一定的间。了满足上要求，应选择的主要孔主要基准。以锥齿轮的和的孔基准。也是以面上平面最的孔主要基准以工件的由度，以一主要孔定位由度。由于是以孔基准加工精基准面。因此，以后精基准定位加工主要孔，孔加工量一定是的。精基准的选择选择应能保证锥齿轮在整加工过程中基本上都能统一的基准定位。从锥齿轮零件图分析可知，它的平面主要孔平行而且占的面积较大，适于精基准使。但一平面定位仅仅能工件的三由度，如果使典型的一面两孔定位方法，则可以满足整加工过程中基本上都采统一的基准定位的要求。至于面，虽然它是锥齿轮的配基准，但因它锥齿轮的主要孔系垂直。如果来精基准。（四）锥齿轮加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。锥齿轮加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到锥齿轮加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。对于锥齿轮，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀定位来加工端面，这样易保证零件上定的。加工工序完成以后，工件。是在0.4%—1.1%0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中的。后用压缩空气吹干。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。根据以上分析过程，现锥齿轮加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10锻造锻造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30铣粗铣Φ56端面40铣精铣Φ56端面50 钻扩铰 钻扩Φ34H7孔，并倒角Φ6Φ88.035各60

Φ5808090100101020 3040Φ56Φ5650 Φ34H760Φ6Φ88.035各车Φ5车809010010102030Φ铣 铣Φ面铰 铰ΦΦ外圆Φ88.035左70

侧粗车各外圆台阶倒角掉头装夹粗车精车Φ88.035侧粗车各外圆台阶倒角80 铣铣铣齿90钳去刺清洗100终检终检入库454HB170—242面合面粗精铣各步粗铣参照第1卷2.2.23其值规~。。CT7再2.2.9可得公差。～—采卧—钻孔扩孔攻丝见第 序10序 .铣Φ：T5D0m ，Z5：a ：ap p

4mm精铣该单边余：铣削深a ：ap p

1.0mm每齿进给a 取af

/Z

2.8m/sa 取af

/Z根据n：

2.47m/sVVn d

3.14100

r/取n5r/nv：100v 2.49m/sV f

aZn5/f f

mm/s

f f Vm m

7.12mm/s427.5mm/aa

60mmll：1

lml

68mml0.5(D1

D2a2)(1~ 1002602)(1~

ll 2 2lll 141122

t t j1 j1

1 2 0.36f 427.5mlll 68122

't 'j1 j1

1 2 0.19f 427.5m.ΦX52K

tj

t j1

0.55minT5D0m Z5。a ap p

1.0mma af

/Z

2.8m/sa af

/Zn：

2.47m/s1000Vn d

100

471.97r/minn5r/v：100v 2.49m/sV f

aZn5/f f

mm/s

f f Vm m

7.12mm/s427.5mm/aa

60mmll：1

lml

68mml0.5(D1

D2a2)(1~ 1002602)(1~

ll 2 2lll 141122

t t j1 j1

1 2 0.36f 427.5mlll 68122

't 'j1 j1

1 2 0.19f 427.5m

tj

t j1

0.55minΦ34H7Z525Φ34H7先采的是27再到33.7D。a ap

13.5mmff0.3m/r。V

/s。n：1000vn d

539.53r/，n0r/dn 27v

0.56m/sll2l：1D l 1 2

~

ctg12015.9mm2ll 12 2

l 2

L 4263t t 0.25minj1⑵扩孔

j1 fn

0.33根据头。片型号：深a ap

1.35mmff6m/r。VVn：

0.44m/s。1000vn D

19.7

426.78r/n0r/dn 19.7v

0.52m/sll2

l：1Ddl 11 2

~

172

ctg12022.86mm3mmll 12 2

l 2

L 33t t 6j2⑶铰孔

j2 fn

0.6500根据参照参考文献 表 ～ 选择硬质合金锥柄用铰。削深a ap p

0.15mmD。进给量f根据参考文献 表 ～ f2.0mm/r。

1.0

2.0mm/r取V献 表 ～ n：

0.32m/s。1000Vn D

305.73r/献 表 ～ n/20v时l

/s42mml，1Ddl1 2

ctgkr

~

19.72

ctg12022.09mmll 12 2

l 2

L 2.093t t 7j3 j3 nf

2315是tt 0.250.160.070.48minj j60Φ6Φ5于 mB

4.5mmV0

1200

60Kv

900K'v

100，

00rs

0.8mm。ap

2.5

1.25mmap 25map

4mm100f mr械制造艺设计f r尚需满足构强要求需行校验— ，构允许力F N。max当强SapK 450向力F N。r R

4m

mmr，Ff

修正系数KroFf

KsFf

K krFf—际力Ff

1.17 N力小构允许力所f

0.7mmr可使最大磨损取为命T 60。V0。YT15Sap

4m

r

min。K K K K ，mvK Kv

sv V' V0 t

K 0024.00 ）vV'

100048

48mminn

127

rn ）

n0Vc

rV cc 1000

1271251000

m

n ）。表S 1605ap

，fmmrVP 1.7kw

C功率kkrPc

Kr0Pc

间功率P kwC

125r

机主轴允许功率PE

5.9kw，P P所可在 机上进行最后决定C Ea 5mf=07p⑥.

rn=5

r

sV=0

mint l ）nf式中L l y l 7由入及超y L 1

128mm127t

1.4m 1250.7Φ于 mB

V0

1200

60Kv

900Kv

100，

00rs

0.8mm。ap

2.5mm2.5

1.25mmap 25map

4mm100f mr械制造艺设计f r尚需满足构强要求需行校验— ，构允许力F N。max当强SapK 450向力F N。r R

4m

mmr，Ff

修正系数KroFf

KsFf

K krFf—际力Ff

1.17 N力小构允许力f

0.7mmr可③选择刀具磨钝标准及耐用度根据《切削用量简明使用手册》表 ，车刀后刀面最大磨损量取为命T 60。④确定切削速度V0切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。表 当YT15硬质合金刀加工硬度～ p

4mm，

r

min。切削速度的修正系数为K ，K ，K ，K ，mvK 表 Kv

sv V' V0 t

K 1.01.01.01.0 （ ）vV'

100048

48mminn

127

r（ ）据

n0Vc

rV cc 1000

1271251000

50m

（ ）⑤校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。表 ，160～245，ap

3mm，fr度VP 1.7kw

min时，C切削功率的修正系数kkrPc为：

，Kr0Pc

，故实际切削时间的功率P kwC根据表 ，当

125r

min时，机床主轴允许功率为PE

5.9kw，P P故所选切削用量可在 机床上进行最后决定的切削用量为：C Ea =1.25，f=0.7p

r，n

r

s，V=

min⑥.计算基本工时t l （ ）nf式中L l y ，

127mm由《切削用量简明使用手册》表 ，车削时的入切量及超切量y 则L 1

128mm127t

1.4m 1250.7工序80 .铣齿机铣齿1）加工条件工件材料：45量 具：游标卡尺（量程0～300精度0.02）加工要求：Ra3.2刀 具：旋风铣刀盘2）计算切削用量背吃刀量ap=0.3mm由表5-2查得取fz=0.3mm/r5-2

C=223 T=60minvvc

CvT0.2a0.15fp

m/min1000v

100070由机床转速表n 0

r/min

n =900rw

min

d0n

21900

59.3m/c 1000 1000时间定额的计算:4-2查得Tj

lifn

96.50.3

辅助时间Tf=0.072min作Tz=Tj+Tf=0.432minΦ 孔夹具设计Φ、机床元件。实际生产中使都是些组合。（一）以平面．支承钉支承钉如图 图 图 图 产生较大摩擦力但网槽中切屑易清除在以粗准且要求产生较大摩擦力侧面场合。一个支承钉相当于一个支承点，限制一个自由度；在一个平面内两个支承钉限制二个自由度；在一直 线 上 三 个 支 承 钉 限 制 三 个 自 由 度 。图 支承钉．支承板支承板如图 所示。平面型支承板（图）简单但沉头螺钉处清理切屑比较困难适于作侧面和顶面；带斜槽型支承板（在带有螺钉孔斜槽中允许容纳少许切屑适于作底面。当平面较大时块支承板组合成一个平面。一个支承板相当于两个支承点限制两个自由度；两个（或多个）支承板组合相当于一个平面可以限制三个自由度。图 支承板．可调支承可调支承于支承粗准面支承高度可以根据需要进行调整调整到后螺母锁紧。一个可调支承限制一个自由度。图 可调支承二 以孔．定位销图 是几种常用固定式定位销的结构形式。当工件的孔径尺寸较小时，可选用图 所示的结构；当孔径尺寸较大时，选用图 所示的结构；当工件同时以圆孔和端面组合定位时，则应选用图 所示的带有支承端面的结构。用定位销定位时，短圆柱销限制二个自由度；长圆柱销可以限制四个自由度；短圆锥销（图）限制三个自由度。图 固定式定位销的结构形式（二）定位、夹紧方案的选择由零件图可知：在对加工前，平面进行了粗、精铣加工，底面进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有：为了使定位误差达到要求的范围之内，该夹具以一底面一固定V型块，和一个活动V型块定位，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。（三）切削力夹紧力的具：钻φ34。则力：工zF 0 F

yF F……式中： F ， F FHB)n190 F

(190

)1.3

1.07F341.00.350.81.072123(N)转矩Z yT 0 T T T中 T T T13.52.00.81.0717.34(NM)

TV30d0

8

0.726KW1 2 3 41—基本，2—加工性质，3—刀具钝化4—断续则

1.11.11.14239(N)M力T 17.341L 651031

267N取f0.10.1441.6(N)ff 1工作。根据工件受、夹紧的作用情况，找出加工过程对夹紧最不利的瞬间状态，按静平衡原理出理论夹紧。最后为保证夹紧可靠，再乘以作为实际所需夹紧的值。即：W KFK可按下KKKKKKKK0 1 2 3 4 5 6：K ~K为各种因素的，查参文献 表121可0 6得： K 1.21.01.01.01.31.01.01.56CK 1.21.21.051.21.31.01.0PK 1.21.21.01.21.31.01.02.25f

W K F N)K C CW K F 766.37(N)K P PW K F 1359.90(N)K f f； 系 ＝ （：MC dM 0

fK 10M

340948303

11.93K

KKK1 2 3127：切削力公式Ff（ ）

412D1.2

K 式P式Df/r查表1

28

(

)0.6

0.95Ff

p.69(N

190由参考文献 《机床夹具手册表12：W F KK f安全系数 可按下式算由式（ ）：KKKKKKKK0 1 2 3 4 5 6式K ~K各种因素安全系数见参考文献 《机床0 6夹具1

2

可得：K1.21.21.01.21.31.01.0WK

KFf

4456.55(N)由算可知需际夹紧力不是很大了使其夹具结构简单、操作方便决选用螺旋夹紧机构。VV j w gj j j W

D

DW

jj

jM[5]⑴销： DW D d1 1

1min

2 arctg D2

d 1mi

D

2min其

1 2JL 0.052mm D1 D 0.011mm d1 d2

0mm0.023mm1min

0mm 2min

0.034mmDWJ.W

0.00.002⑵j

(

max

ymin

)cos其接触变形移值：k N (k Ry

c1

Z )nl查[5]1～2～15

0.004,KRaz

0.0016,C1

n0.7。jj

cosy

0.0028mm⑶磨损造成j

通常不超过0.005mm

取 D取

mm0.3mmjwj、衬、模板与选用艺孔只需切削就故选用换其结构如下图示减少更换辅助时间。图3.5 换--PAGE29-基本基本极基极限本限偏偏差差＞～＞ ～＞～＞～＞ ～＞～表＞～＞～＞～＞～＞～＞～＞～＞～＞～～～～～～。（六）确结构和总结构对的设计的基本要求（）应该保持精度和稳性在表面要的面如安装接触置安装表面的刀块紧安装，（切削力等外力