中間軸齒輪畢業(yè)論文

1、西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文摘要在機(jī)械設(shè)計(jì)中，采用各種機(jī)械加工方法將毛培加工成零件，再將這些零件裝配成機(jī)器。其中使各種材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程，則稱為工藝。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課程是中間齒輪加工工藝，主要內(nèi)容如下：首先，進(jìn)行零件的分析，主要是零件作用的分析和工藝分析。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛胚的制造形式和尺寸的確定。第二步，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的第一種工序。第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工

2、時(shí)，并選擇合適的機(jī)床和刀具。對于粗加工，還要校核機(jī)床功率。提出設(shè)計(jì)問題，再選擇定位基準(zhǔn)，然后開始切削力、夾緊力的計(jì)算和定位誤差分析。然后把設(shè)計(jì)的過程整理為圖紙。通過上述，整個(gè)基本設(shè)計(jì)完成。關(guān)鍵詞：中間軸齒輪 工藝設(shè)計(jì) 夾具AbstractThrough using the gearbox，all kinds of mechanical processing method will gross-pui processed into parts, then these parts assembled into the machine. Method of making all kinds of m

3、aterials, semi-finished products and processes, it is called a process. The course of this graduation design is the intermediate gear processing technology, the main contents are as follows First of all, on the analysis of the parts, mainly the parts function analysis and process analysis. According

4、 to part drawing processing requirements, determine the determination of hair embryo shape and size of manufacturing. The second step, select the base surface, determine the crude benchmark in the process of machining and fine benchmark. According to choose good benchmark, make two or more of the pr

5、ocess route, through the comparison and analysis of technological scheme, then choose can make the parts of the accuracy of the geometric shape, size and the location precision technology for the first step of reasonable assurance. The third step, according to the already selected process route, det

6、ermine the cutting parameter and basic man-hour of each step, and choose the suitable machine tools and cutting tools. For rough machining and checking machine power. Design questions, and then select locating datum, and then start cutting force, clamping force calculation and the analysis of positi

7、oning error. Then the design process for drawings. Through the above, the basic design completedKey words: intermediate gear, process design, fixture 目 錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)42 零件圖分析42.1零件的功用42.2零件工藝分析43 確定毛胚43.1 確定毛胚制造方法43.2 確定總余量53.3 繪制毛胚圖54 制定零件工藝規(guī)程64.1、選擇表面加工方法64.2 選擇定位基準(zhǔn)84.3 擬定零件加工工藝路線84.4選擇各個(gè)工序所用機(jī)床、夾具、刀具、量具和

8、輔具（由表s-5 s-6可知）104.6 機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)134.6.1 工序02134.6.2 工序6154.6.3 工序09164.6.4 工序13185夾具的設(shè)計(jì)195.1功能分析與夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)195.2 夾具設(shè)計(jì)計(jì)算205.3 夾具制造與操作說明21總 結(jié)22參考文獻(xiàn)23致 謝241 設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)的功用及分析零件圖紙，設(shè)計(jì)中間軸齒輪機(jī)械加工工藝，并填寫工藝規(guī)程卡片及設(shè)計(jì)其中某一重要工序的專用夾具。2 零件圖分析（圖1）2.1零件的功用本零件為減速器中的中間軸齒輪，其作用是傳遞扭矩和改變輸出軸的轉(zhuǎn)運(yùn)方向。2.2零件工藝分析本零件為回轉(zhuǎn)體零件，其最主要加工表面是67H7孔和齒面，且兩者

9、有較高的同軸度要求，是加工工藝需要重點(diǎn)考慮的問題。其次兩輪轂端面由于裝配要求，故對62H7孔也有端面跳動(dòng)要求。這些要求在安排加工工藝時(shí)也需注意。3 確定毛胚3.1 確定毛胚制造方法本零件的主要功用是傳遞扭矩，其工作時(shí)需承受較大的沖擊載荷，要求有較高的強(qiáng)度和韌性，故毛胚應(yīng)選擇鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷。又由于年產(chǎn)量為5000件，達(dá)到了批量生產(chǎn)的水平，且零件形狀較簡單，尺寸也不大，故應(yīng)采用模鍛。3.2 確定總余量由下圖確定直徑上總余量為6mm，高度（軸向）方向上總余量為5mm。3.3 繪制毛胚圖4 制定零件工藝規(guī)程4.1、選擇表面加工方法（1）、62H7孔參考下表考慮：（1）生產(chǎn)批量大，應(yīng)采用

10、高效加工方法；（2）零件熱處理會引起較大變型，為保證62H7孔的精度及齒面對62H7孔的同軸度，熱處理后需對該孔再進(jìn)加工。故確定熱前處理采前用擴(kuò)孔-拉孔的加工方法，熱處理后采用磨孔加工的方法。（2） 齒面 根據(jù)精度要求，并考慮生產(chǎn)批量大，故采用滾齒-剃齒的加工方法（3） 大小端面 采用粗車-半精車=精車加工方法，參考下表（4）環(huán)槽，采用車削方法。4.2 選擇定位基準(zhǔn)（1）精基準(zhǔn)選擇：齒輪的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為62H7孔，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，并同時(shí)考慮統(tǒng)一精基準(zhǔn)原則，選62H7孔作為主要定位精基準(zhǔn)?？紤]定位穩(wěn)定可靠，選一大端面作為第二定位精基準(zhǔn)。在磨孔加工工序中，為保證齒面與孔軸線的同軸度，選齒面作為定位基

11、準(zhǔn)。（2）在加工環(huán)槽工序中，為使工件的裝夾方便、可靠，選一大端面和外圓作為定位粗基準(zhǔn)。4.3 擬定零件加工工藝路線方案1：（1）擴(kuò)孔（立式鉆床，氣動(dòng)三爪卡盤）；（2）粗車外圓，粗車一端大、小端面，一端內(nèi)孔倒角（多刀半自動(dòng)車床，氣動(dòng)可脹心軸）；（3）半精車外圓，粗車另一端大、小端面，另一端內(nèi)孔倒角（多刀半自動(dòng)車床，氣動(dòng)可脹心軸）；（4）拉孔（臥式拉床，拉孔夾具）；（5）精車外圓，精車一端大、小端面，一端外圓倒角（普通車床，氣動(dòng)脹心軸）；（6）精車另一端大、小端面，另一端外圓倒角（普通車床，氣動(dòng)脹心軸）；（7）車槽（普通車床，氣動(dòng)三爪卡盤）；（8）中間檢驗(yàn)；（9）滾齒（滾齒機(jī)，滾齒夾具）；（10）

12、一端齒圈倒角（倒角機(jī)，倒角夾具）；（11）另一端齒圈倒角（倒角機(jī)，倒角夾具）；（12）剃齒（剃齒機(jī)，剃齒心軸）；（13）檢驗(yàn)；（14）熱處理；（15）磨孔（內(nèi)磨圓床，節(jié)圓卡盤）；（16）最終檢驗(yàn)。方案2：（1）粗車-端大、小端面，粗車、半精車內(nèi)孔，一端面內(nèi)孔倒角（普通車床，三爪卡盤）；（2）粗車、半精車外圓，粗車另一端大、小端面，另一端外圓、內(nèi)孔倒角（普通車床，三爪卡盤）；（3）精車內(nèi)孔，車槽，精車另一端大、小端面，另一端外圓倒角（普通車床，三爪卡盤）；（4）精車外圓，精車一端大、小端面（普通車床，可脹心軸）；（5）中間檢驗(yàn)；（6）滾齒（滾齒機(jī)，滾齒夾具）；（7）一端齒圈倒角（倒角機(jī)，倒角夾具

13、）；（8）另一端齒圈倒角（倒角機(jī)，倒角夾具）；（9）剃齒（剃齒機(jī)，剃齒心軸）；（10）檢驗(yàn)；（11）熱處理；（12）磨孔（內(nèi)圓磨床，節(jié)圓卡盤）；（13）最終檢驗(yàn)。方案比較：方案2工序相對集中，便于管理，且由于采用普通機(jī)床，較少使用專用夾具，易于實(shí)現(xiàn)。方案1則采用工序分散原則，各個(gè)工序工作相對簡單?？紤]到該零件生產(chǎn)批量較大，工序分散可簡化調(diào)整工作，易于保證加工質(zhì)量，且采用氣動(dòng)夾具，可提高加工效率，故采用方案1較好。 4.4選擇各個(gè)工序所用機(jī)床、夾具、刀具、量具和輔具（由表s-5 s-6可知）4.5 機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)4.6.1 工序02（1）刀具安裝，由于采用多刀半自動(dòng)車床，可在縱向刀架上安裝一把

14、左偏刀（用于車削外圓）和一把45°彎頭刀（用于車倒角）；可在橫刀架上安裝兩把45°彎頭刀（用于車削大、小端面）。加工時(shí)兩刀架同時(shí)運(yùn)動(dòng)，可以減少加工時(shí)間，由下圖可知：（2）走刀長度與走刀次數(shù)，以外圓車削為例，若采用75°偏刀，則表可以確定走刀程度為25+1+2=28mm；一次走刀可以完成切削（考慮到模角及飛邊的影響，最大切深為34mm）。（3）切削用量選擇 首先確定背吃刀兩：考慮到毛胚為模鍛件，尺寸一致性較好，且留出半精車和精車余量后（直徑留3mm），加工余量不是很大，一次切削可以完成。?。篴=（140-133）/2-12.5Xtan（7°）=3mm；考慮

15、到毛胚誤差，取a=4mm； 確定進(jìn)給量：參考下f=0.6mm/r; 最后確定切削速度：參考表s-8，有V=1.5m/s，n=212r/min。（4）工時(shí)計(jì)算 計(jì)算基本時(shí)間：t=28/(212X0.6)=0.22min(參照式s-3)Tm=L+L1+L2n×f×k式中：L為工件切削部分長度（mm）； L1為切入長度（mm） L2為切出長度（mm） n為每分鐘轉(zhuǎn)速（r/min） f為每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r） k為走刀次數(shù)考慮多刀半自動(dòng)車床加工特點(diǎn)（多刀加工，基本時(shí)間較短，每次更換刀具后均需進(jìn)行調(diào)整，即調(diào)整時(shí)間所占比重較大等），不能簡單用基本時(shí)間乘系數(shù)的方法確定工時(shí)?？筛鶕?jù)實(shí)際情況

16、加以確定：Ts=2.5min。4.5.2 工序6（1）刀具安裝由于在普通車床上加工，盡量減少刀具更換次數(shù)，可采用一把45°彎頭刀（用于車削大、小斷面）和一把75°左偏刀（用于倒角），見下圖：（2）走刀長度與走刀次數(shù)，考慮大斷面，采用45°彎頭刀，由下表可確定走刀長度為27.5+1+130mm；因?yàn)槭蔷?，加工余量只?.5mm，一次走刀可以完成切削。小斷面和倒角也一次走刀完成。（3）切削用量選擇首先確定背吃刀量：精車余量0.5mm，一次切削可以完成。取：a=0.5mm；確定進(jìn)給量:參考表s-10，有f=0.2mm/r；最后確定切削速度：參考表s-8，有：v=1.8

17、m/s，n=264r/min。（4）工時(shí)計(jì)算計(jì)算基本時(shí)間：t=（30+8+3）/(264×0.2)0.8min（參考式s-3）考慮到該工序基本時(shí)間較短，在采用基本時(shí)間乘系數(shù)的方法確定工時(shí)，系數(shù)應(yīng)取較大值( 或輔助時(shí)間單獨(dú)計(jì)算)?？傻玫剑篢=2×t=1.6min。4.5.3 工序09（1）工件安裝由于滾齒加工加工切入和切出行程較大，為減少切入，切出行程時(shí)間，采用2件一起加工方法（見圖）（2）走刀長度與走刀數(shù)滾刀直徑120mm，則由圖s0-5可確定走刀長度為：L=2×60+60-12.52+62=140走刀次數(shù)：1（3）切削用量選擇確定進(jìn)刀量：參考表s-11?。篺=1

18、.2mm/r；確定切削速度：參考表s-12，有v=0.6m/s，計(jì)算求出n=96r/min；確定工時(shí)轉(zhuǎn)速：滾刀頭數(shù)為1，工件齒數(shù)為25，工件轉(zhuǎn)速為：n=96/254r/min。（4）工時(shí)計(jì)算計(jì)算基本時(shí)間：t=140/（4×1.2）×2 14min（參考式s-3）考慮到該工件基本時(shí)間較長，在采用基本時(shí)間乘系數(shù)的方法確定工時(shí)，系數(shù)應(yīng)取較小值（或輔助時(shí)間單獨(dú)計(jì)算）?？傻茫篢=1.4×t20min4.5.4 工序13（1）走刀長度與走刀次數(shù)：走刀長度取:L=I=40mm；走刀次數(shù)：0.2/0.01=20(雙行程)（2）切削用量選擇（參考表s-13）確定砂輪速度：取砂輪直徑

19、d=50mm，砂輪轉(zhuǎn)速n=100000r/min，可求出砂輪線速度：V=26m/s確定工件速度;v=0.2m/s；可計(jì)算工件轉(zhuǎn)數(shù)n=36r/min確定縱向進(jìn)給量：取f=3m/min；確定橫向進(jìn)給量：f=0.01mm/雙行程；確定修磨次數(shù)：4次/雙行程；（3）工時(shí)計(jì)算計(jì)算基本時(shí)間：t=（40×2/（3×1000）×(20+4) ×kK 是加工精度系數(shù)，取k=2，得到：t=1.28min；考慮到該工序基本時(shí)間較短，在采用基本時(shí)間乘系數(shù)的方法確定工時(shí)，系數(shù)應(yīng)取較大值（或輔助時(shí)間單獨(dú)計(jì)算）?？傻玫剑篢=2.4×t=3min。5夾具的設(shè)計(jì)5.1功能分析與

20、夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本工序要求以61.6H8孔（限制4個(gè)自由度）和已加工好的大端面（限制1個(gè)自由度）定位，精車另一大、小端面及外圓倒角（5×15°），并要求保證尺寸20±0.2和10±0.2以及大、小端面對61.6H8孔的跳動(dòng)不大于0.05mm。其中端面跳動(dòng)時(shí)加工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是夾具設(shè)計(jì)需要著重考慮的問題。夾具方案設(shè)計(jì)工件以孔位主要定位基準(zhǔn)，采用用芯軸。而要實(shí)現(xiàn)孔4點(diǎn)定位和端面1點(diǎn)定位，應(yīng)采用徑向夾緊。可有以下幾種不同的方案：（1） 采用脹塊式自動(dòng)定心心軸；（2） 采用過盈配合心軸；（3） 采用小錐度心軸；（4） 采用彈簧套可脹式心軸；（5） 采用液塑心軸

21、。根基經(jīng)驗(yàn)，方案1定位精度不高，難以滿足工序要求。方案2和3雖可滿足工序要求，但工件裝夾不方便，影響加工效率。方案4可行，即可滿足工序要求，裝夾又很方便。方案5可滿足加工工序要求，但夾具制造較困難，故決定采用方案4。 夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)車間條件（壓縮空氣管路），為減少裝夾時(shí)間和減輕裝夾勞動(dòng)強(qiáng)度，宜采用氣動(dòng)夾緊。（2）夾具體與機(jī)床主軸采用過度法蘭連接，以便與夾具制造與夾具安裝。（3）為便于制造，彈簧套采用分離形式。5.2 夾具設(shè)計(jì)計(jì)算切削力計(jì)算（參考切削用量手冊）主切削力： 進(jìn)給抗力（軸向切削力）：最大扭矩：夾緊力計(jì)算（參考夾具設(shè)計(jì)手冊）式中：1彈簧套與夾具體錐面間的摩擦角，取： 2彈簧

22、套與工件間的摩擦角，?。?彈簧套半錐角， =6°； D工件孔徑； Fd彈性變形力，按下式計(jì)算： 式中：C彈性變形系數(shù)，當(dāng)彈簧套瓣數(shù)為3、4、6時(shí)，其值分別為300、100、20； D彈簧套外徑； L彈簧套變形部分長度； t彈簧套彎曲部分平均厚度； 彈簧套（未脹開時(shí)）與工件之間的間隙。將有關(guān)參數(shù)代入，得到：將Fd及其他參數(shù)代入，得到： 選擇氣缸形式，確定氣缸規(guī)格（參考夾具設(shè)計(jì)手冊） 選擇單活塞回轉(zhuǎn)式氣缸，缸徑100mm即可。5.3 夾具制造與操作說明夾具制造的關(guān)鍵是夾具體與彈簧套。夾具體要求與彈簧套配合的錐面與安裝面有嚴(yán)格的位置關(guān)系，彈簧套則要求與夾具體配合的錐面與其外圓表面嚴(yán)格同軸。

23、此外。彈簧套錐面與夾具體錐面應(yīng)配做，保證接觸面而均勻。夾具使用時(shí)必須先安裝工件，再進(jìn)行夾緊，嚴(yán)格禁止在不安裝工件的情況下操作氣缸，以防止彈簧套的損壞。夾具裝配見圖：（圖2）總 結(jié)通過這么長時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我收獲良多。首先，我所設(shè)計(jì)的東西工作量特別大，以至于我每天都要看書，查閱大量的資料，不敢有絲毫的懈怠，希望能夠按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。不過任何事物都是具有兩面性的，雖然工作的辛苦累，但是我從中學(xué)到了很多東西，查漏補(bǔ)缺，也彌補(bǔ)了過去所學(xué)知識的缺陷與不足，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，牽扯的知識很多，在設(shè)計(jì)的過程中必然要翻越很多的資料和工具書，這就需要我到圖書館借閱很多資料，再一次鍛煉了我查閱資料和自覺學(xué)習(xí)的能力。更重要的是，在設(shè)計(jì)的過程中綜合運(yùn)用了以前所學(xué)的相關(guān)知識，這是一次很好的復(fù)習(xí)機(jī)會。通過對知識的綜合運(yùn)用，融會貫通，鞏固和加深了知識，也達(dá)到了溫故知新的目的。同時(shí)，這次設(shè)計(jì)業(yè)給了