1、目 录1. 前言-1一.工艺设计1.零件加工工艺设计-11.11 审查零件的工艺性-11.12 主要技术要求-11.13 加工表面的尺寸及要求-21.14 零件的材料-21.2 选择毛坯的形状、尺寸、公差-21.3 定位基准的选择-31.4 零件表面加工方法的选择-31.5 制订工艺路线-41.6 确定工序机械加工余量、工序尺寸及公差-61.7 选择机床设备及工艺装备-82.填写工艺文件-9二. 夹具的设计1.设计任务-102.确定定位方案、选择定位元件-103.夹紧机构的选择与设计-104.对刀装置的选择-105.夹具在机床上的定位与夹紧-10三小结-11四.参考文献-11专题论文13附录1
2、 中文译文20附录2 外文文献26前言课程设计是在等专业课程所学的理论知识，发展专业知识解决时间生产问题的依次实践训练。通过这次设计以巩固我们所学的理论知识和专业技能，提高自己解决实际生产问题的能力。在设计中能逐步掌握查阅手册，查阅有关书籍的能力。在设计中逐步培养了我们一丝不苟的工作态度，严谨的工作作风，对我们今后参加工作有极大的帮助。第一部分 工艺设计1.零件加工工艺设计1.11 审查零件的工艺性齿轮零件的图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。但基准孔 68K7mm 要求 Ra0.8m 有些偏高。本零件各表面的加工并不困难。关于 4 个 5mm 的小孔，其位置是在外圆柱面上6mmX
3、1.5mm 的沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面距离为 3mm。由于加工时不能选用沟槽的侧面为定位基准，故要较精确地保证上述要求比较困难。分析该小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要钻到沟槽之内，即能使油路畅通，因此 4 个 5mm 的孔加工亦不成问题。1.12 主要技术要求零件图上的主要技术要求为：精 度：766FL JB17983热处理：齿部 G52 4 槽内侧G48 淬硬 2mm 1.13 加工表面的尺寸及要求90mm 外圆面： 表面粗糙度 Ra3.2m106.5mm 外圆面： 表面粗糙度 Ra6.3m齿圈外圆面： 表面粗糙度 Ra3.2m68K7mm 内孔： 表面粗糙度 Ra0.8m94
4、mm 内孔： 表面粗糙度 Ra6.3m端面： 表面粗糙度 Ra3.2m 及 Ra6.3m齿面： 表面粗糙度 Ra1.6m 精度 766FL 槽： 表面粗糙度 Ra3.2m 和 Ra6.3m5mm 小孔： 表面粗糙度 Ra2.5m 1.14 零件的材料零件的材料为 45 钢1.2 选择毛坯的形状、尺寸、公差齿轮是最常用的传动件，要求具有一定的强度。该零件的材料为 45 钢，轮廓尺寸不大，形状亦不复杂，又属成批生产，做毛坯可采用模锻成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近。即外形做成台阶形，内部孔锻出。1.3 定位基准的选择本零件是带孔的盘状齿轮，孔是其设计基准（亦是装配基准和
5、测量基准） ，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，即选 68K7mm 孔及一端面作为精基准。由于本齿轮全部表面都需加工，而孔作为精基准应选进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。外圆 117h11 表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准。1.4 零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆、内孔、端面、齿面、槽及小孔等，材料为 45 钢。参考有关资料，其加工方法选择如下：（1）90mm 外圆面：为未标注公差尺寸，根据 GB180079规定其公差等级为 IT14，需进行粗车及半精车（见1表 1.4-6） 。（2）齿圈外圆面：公差等级
6、为 IT11，粗车、精车即可（见1表1.4-6） 。 （3）106.5mm 外圆面：公差等级为 IT12，粗车即可（见1表 1.4-6） 。（4）68K7mm 内孔：公差等级为 IT7，毛坯孔已锻出，为未淬火钢，根据1表 1.4-7，又是大批量生产，故加工方法采用粗镗、半精镗、拉孔。（5）94mm 内孔：为未标注公差尺寸，公差等级按 IT14，毛坯孔已锻出，只需粗镗即可（见1表 1.4-7） 。（6）端面：本零件的端面为回转体端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度有两种要求。要求 Ra3.2m 的端面经粗车和半精车，要求 Ra6.3m 的端面，经粗车即可。 （1表 1.4-8） （7）齿面：齿轮
7、模数为 2.2，齿数为 50，采用 AA 级单头滚刀滚齿（1表 1.4-16、表 1.4-17） 。（8）槽：槽宽和槽深的公差等级分别为 IT13 和 IT14，采用三面刃铣刀，粗铣、半精铣（参考1表 1.4-8） 。（9）5mm 小孔：采用复合钻头一次钻出即可。1.5 制订工艺路线齿轮的加工工艺路线一般是先进行齿坯的加工，再进行齿面加工。齿坯加工包括各圆柱表面及端面加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则，齿坯加工按下述工艺路线进行： 工序 10：以外圆 106.5mm 及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆 90mm 及台阶面，粗车外圆 117mm,粗镗孔 68mm工序 20：以粗车后的外圆 9
8、0mm 及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆 106.5mm 及台阶面，车 6mmX1.5mm 沟槽，粗镗孔94mm，倒角。工序 30：以粗车后的外圆 106.5mm 及端面定位，半精车另一端面，半精车外圆 90mm 及台阶面，半精车外圆 117mm，半精镗孔 68K7,倒角。工序 40：以外圆 90mm 及端面定位，拉 68K7 孔，镗孔内的沟槽，倒角。工序 50：以 68K7 孔及端面定位，滚齿，齿部淬火 G52。4 个槽与 4 个小孔的加工安排在最后，考虑定位方便，应先铣槽后钻孔。工序 60：以孔 68K7 及端面定位，粗铣 4 个槽，4 槽内侧淬火 G48 淬硬 2mm。工序 70：以孔
9、 68K7、端面及粗铣后的一个槽定位，半精铣 4 个槽。工序 80：以孔 68K7、端面及一个槽定位，钻 4 个小孔。工序 90：钳工去毛刺。工序 100：终检。1.6 确定工序机械加工余量、工序尺寸及公差本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差 工序双边余量/mm 工序尺寸及公差/mm加工表面粗 半精 精 粗 半精 精117h11 外圆2.5 1.5 118.5 0-0.54117 0-0.22106.5 0-0.4外圆3.5 106.5 0-0.4 90 外圆 2.5 1.5 91.5 90 94 孔 5 94 68K7 孔 3 2 1 65 +0.19067 +0.074068 +
10、0.009-0.021确定轴向工序尺寸。本零件各工序的轴向尺寸如下图：a.确定各加工表面的工序加工余量工序 加工表面 总加工余量 工序加工余量1 2 Z11=1.32 2 Z12=1.33 1.7 Z32=1.74 1.7 Z42=1.75 1.7 Z52=1.71 2 Z13=0.72 2 Z23=0.7b.确定工序尺寸 L13、L 23、L 5 及 L6。该尺寸在工序 20、工序 30 中应达到零件图样的要求，L 13=64+0.50mm, L5=6mm，L 6=2.5mm，L 23=20mm。c.确定工序尺寸 L12、L 11、L 21。这些尺寸只与加工余量有关，则L12=L13+Z13
11、=(66+0.7)mm=64.7mmL11=L12+Z32=(64.7+1.7)mm=66.4mmL21=L23+Z13-Z23=(20+0.7-0.7)=20mmd.确定工序尺寸 L3。尺寸 L3 需解工艺尺寸链才能确定，工艺尺寸链如下图所示。图中 L7 为未标注公差尺寸，其公差等级按 IT14，查公差表得公差值为 0.27mm，则 L7=120-0.43mm。根据尺寸链计算公式有L7=L13-L23-L3L3=L13-L23-L7=(64-20-12)mm=32mmT7=T13+T23+T3(L7 为封闭环)由于 T13=0.5mm，T 7=0.43mm，不能满足尺寸公差的关系式，必须减小
12、其公差。现按加工方法的经济精度确定偏差，则L13=64mm， L23=20mm，L 3 作调整尺寸，L 7=120-0.43mm 求得L3=32+0.250mm.e.确定工序尺寸 L4。 工序尺寸 L4亦需解工艺尺寸链才能确定。工艺尺寸链如下图所示。图中 L8为零件图样上要求保证的尺寸 33。其公差值按公差等级IT13 查表为 0.39mm ,L8=32mm。解工艺尺寸链，其中 L13=64mm，L 8为封闭环。得 L4=31mm。f.确定工序尺寸 L11、L 12、L 21。按加工方法的经济精度 IT12 及偏差入体原则，得 L11=66.4mm，L 12=64.7mm，L 21=20mm。
13、g.确定铣槽的工序尺寸。半精铣可达到零件图样的要求，则该工序尺寸：槽宽 16+0.280mm，槽深 15mm。粗铣时，为半精铣留有加工余量：槽宽双边余量为 2mm，槽深余量为 2mm。则粗铣的工艺尺寸：槽宽为13mm，槽深 13mm。1.7 选择机床设备及工艺装备工序 机床设备夹具 量具 切削刀具工序10CA6140 三爪自定心卡盘游标卡尺YT5900偏刀 YT5 镗刀工序20CA6140 三爪自定心卡盘YT5900偏刀 YT545 0外圆车刀 YT5 镗刀 切槽刀工序30CA6140 三爪自定心卡盘游标卡尺 深度百分尺外径百分尺内径百分尺YT15900偏刀 YT5 镗刀 倒角刀工序40卧式内拉床CA6140三爪自定心卡盘圆柱塞规拉刀 切槽刀 倒角刀
