減速器齒輪夾具設(shè)計

1、1、 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 （1）零件的作用大齒輪是動力機(jī)械中的重要零件之一，它主要功能是傳遞動力和運(yùn)動。（2）確定零件的生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備11。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計算： N=Qn（1+a%）（1+b%）式中：N-零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/臺） Q-產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年） n-每臺產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量（件/臺） a%-零件的備用率 b%-零件的平均廢品率本零件年產(chǎn)量Q300（件/年），該零件在每臺產(chǎn)品中的數(shù)量n=1（件/臺），廢品率1，備品率1。 所以 N306查表（機(jī)制工藝生產(chǎn)實(shí)習(xí)及

2、課程設(shè)計中表58）確定的生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。2、 毛坯的選擇（1） 選擇毛坯齒輪是最常用的傳動件，要求具有一定的強(qiáng)度。該零件的材料為45鋼，輪廓尺寸不大。形狀亦不復(fù)雜，故毛坯可采用模鍛成型。（2） 確定機(jī)械加工余量、毛坯的尺寸和公差鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工按GB12361-90確定。確定時，根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-25可查得除孔以外各內(nèi)外圓的加工余量?？椎募庸び嗔坑杀?.2-24查得，表中余量為單面余量。（1）鍛件質(zhì)量 零件成品質(zhì)量初步計算其質(zhì)量約為4kg,估算鍛件質(zhì)量m為4.5kg。（2）加工精度 零件除孔以外的各表面為一般加工精度F

3、1（3）鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S S=m鍛件/m外廓包容體假設(shè)鍛件的最大直徑為Ø230mm，長為68mm m外廓包容體 =3.14×（23/2）²×6.8×7.8g=5.647kg；m鍛件=4.5kgS=4.5/5.647=0.797按表查2.2-10查得，可定形狀復(fù)雜系數(shù)為S1，屬于簡單級別。（4）機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件重量、F1、S1查表2.2-25。由此查得直徑方向1.7-2.2mm，水平方向亦為1.7-2.2mm.即鍛件個外徑的單邊余量為1.7-2.2mm，各軸向尺寸的單面余量亦為1.7-2.2mm?？椎膯蚊嬗嗔繛?mm和2.6mm。上面查得

4、的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗儲度Ra1.6m。Ra16m的表面，余量要適當(dāng)增大。分析本零件，表面粗糙度Ra1.6m，故可直接使用加工余量。零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸2262.2230.4632.267.4772.281.4202.016572.651.8本零件鍛件重量4.5kg，形狀復(fù)雜系數(shù)，45鋼含碳量為0.420.50，其最高含碳量為0.5，按表2.2-11，鍛件材質(zhì)系數(shù)為M1，采取平直模線，鍛件為普通精度等級鍛件尺寸偏差根據(jù)230.4+1.9-0.9表2.2-1367.4+1.4-0.681.4+1.5-0.716+1.2-0.851.8+1.4-0.620+1-0.4表2.2-16

5、因加工需要，齒輪毛坯厚度應(yīng)增加15mm，故其內(nèi)孔無法直接鍛造出。3.定位基準(zhǔn)的選擇平右端面，以右端面為基準(zhǔn)加工外圓，再加工孔、槽，掉頭以剛加工的外圓為基準(zhǔn)調(diào)整同軸度定總長。4.工藝路線的擬定（1） 各表面加工方法的選擇加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/加工方案226mm外圓面IT113.2粗車、半精車內(nèi)孔IT71.6鉆孔、粗鏜、半精鏜。20mm內(nèi)孔IT113.2鉆孔齒面IT83.2滾齒槽寬，槽深I(lǐng)T9，IT123.2,1.6插槽端面IT113.2粗車、半精車226mm外圓面：為末注公差尺寸，表面粗糙度為Ra32m，需進(jìn)行粗車及半精車。內(nèi)孔：公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra1.6m，為未淬火

6、鋼，加工方法可采鉆孔、粗鏜、半精鏜。20mm內(nèi)孔：為未注公差尺寸，只需鉆孔、即可端面：本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度為Ra32m。要求Ra32m的端而經(jīng)粗車和半精車。齒面：齒輪模數(shù)為2，齒數(shù)為111，精度為8級，表面粗糙度為見3.2m，采用A級單頭滾刀滾齒即能達(dá)要求槽：槽寬和槽深的公差等級分別為IT9和ITl2，表面粗糙度分別為Ra32m和Ra1.6m，采用三面刃銑刀，粗銑、半精銑（2） 加工順序的安排1) 切削加工順序的安排基面先行 先加工齒輪的左端面，內(nèi)孔。先粗后精 先安排粗加工，后安排半精加工和精加工先主后次 先安排加工主要表面齒輪右端面，后加工226mm外圓面

7、。先面后孔 先加工齒輪的左右端面，后加工20mm內(nèi)孔。2) 熱處理工序的安排該45號圓鋼下料后先進(jìn)行正火，然后進(jìn)行機(jī)械加工，粗車齒坯后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，滾齒之后，進(jìn)行齒面高頻淬火。3) 輔助工序的安排半精加工后安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序，精加工后安排去毛刺、清洗和終檢工序。確定工藝路線工序號工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具1車齒輪二端面游標(biāo)卡尺2粗車226mm外圓面3鉆孔、粗鏜57mm和鉆孔20mm內(nèi)孔游標(biāo)卡尺4調(diào)質(zhì)處理5中檢6半精鏜57mm和20mm內(nèi)孔7精車齒輪226mm外圓面8車齒輪至63mm9滾齒滾齒機(jī)A級單頭滾刀滾齒10插齒輪內(nèi)槽插床11去毛刺平搓12清洗13終檢5、工序內(nèi)容的擬定(1)工序尺寸和

8、公差的確定孔：半精鏜余量1.2mm，IT8，單邊余量為2.6，即總余量為5.2，粗糖余量為,4mm，IT11。 公差為226mm外圓：精車余量1.1mm,IT8，粗車余量3.3mm，IT10，總余量為4.4mm 公差為端面切削余量0.8mm半精銑加工余量1.5mm，公差0.5mm(2)機(jī)床、刀具、夾具及量具的選擇1)機(jī)床的選擇不同類型的機(jī)床有著不同的用處，在選用機(jī)床的之前，因?qū)ζ漕愋汀⒁?guī)格、性能特點(diǎn)和應(yīng)用范圍進(jìn)行深入細(xì)致的研究，才能選擇最合適的加工該零件的機(jī)床。零件的精加工和生產(chǎn)效率在很大程度上是由機(jī)床的使用性能決定的在設(shè)計工藝規(guī)程時，主要是選擇機(jī)床的類型和型號，選擇時參照相關(guān)手冊，產(chǎn)品樣品，

9、遵循以下原則：（1） 機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外輪廓尺寸相適應(yīng)；（2） 機(jī)床生產(chǎn)類型應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)；（3） 機(jī)床的精度應(yīng)與工件的精度要求相適應(yīng)；因此，通過對減速器大齒輪的結(jié)構(gòu)以及功用的分析得知用CA6140車床，Z37鉆床，X62臥式銑床，YM3608滾齒機(jī)就能完成。2)刀具的選擇由于刀具材料的切削直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度和表面質(zhì)量，所以正確選擇刀具材料是加工工藝的一個重要的部分。刀具應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和韌性，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性等，刀具的選擇取決于各工序的加工方法及所用機(jī)床的性能。8選擇刀具時應(yīng)滿足以下要求：（1） 良好的切

10、削性能（2） 精度高（3）可靠性高（4）斷屑及性能好 （5）刀具的長度在滿足使用要求的前提下盡可能的短（6）同一把刀具多次插入機(jī)床主軸錐孔內(nèi)時刀刃的位置重復(fù)不變綜上所述加工減速器大齒輪應(yīng)選用90°外圓車刀、45°端面車刀、麻花鉆、鏜刀、內(nèi)孔車刀、20立銑刀、滾齒刀等。(3)切削用量的選擇及工序時間計算工序1車端面1） 背吃刀量的確定：工件的右端即為端面切削余量2.2mm。2）進(jìn)給量的確定：根據(jù)刀寬和刀的種類，查表可得進(jìn)給量為0.4mm/r3）車削速度的確定：根據(jù)工件材料，硬度和刀具類型可查出切削速度30m/min。根據(jù)公式 注d可取刀具或工件直徑。 可算出工件轉(zhuǎn)速42r/m

11、in，即床主軸轉(zhuǎn)速 基本時間計算本時間計算輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為，2.69s其他時間其他時間為0.96總時間為17.1s車外圓1） 背吃刀量的確定：2） 進(jìn)給量的確定：根據(jù)刀寬和刀的種類，查表可得進(jìn)給量為0.4mm/r3） 車削速度的確定：根據(jù)工件材料，硬度和刀具類型可查出切削速度30m/min。根據(jù)公式 注d可取刀具或工件直徑。 可算出工件轉(zhuǎn)速42r/min，即為床主軸轉(zhuǎn)速 基本時間計算本時間計算根據(jù)公式式中 為單間小批生產(chǎn)時的試切附加長度 ； 取3； 查表可得取5 輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為，22.35s其他時間其他時間為10.2s總時間為181.5s鉆

12、孔工步1） 背吃刀量的確定：取51.8mm2） 進(jìn)給量的確定：查表可選取進(jìn)給量為0.6mm/r3） 車削速度的計算：工件材料為45號鋼，切削速度一般為20m/min。由公式，該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n。參考Z37鉆床主軸轉(zhuǎn)速，取最接近的轉(zhuǎn)速n=140。再通過公式，可計算出實(shí)際切削轉(zhuǎn)速22.7m/min?；緯r間計算根據(jù)公式 式中；當(dāng)鉆中心孔時。；64.2s輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為，9.63s其他時間其他時間為4.4s總時間為78.2s粗鏜工步1） 背吃刀量的確定：2） 進(jìn)給量的確定：查表可選取進(jìn)給量為0.65mm/r3） 車削速度的計算：切削速度一般為30m/min.由公式，該工序轉(zhuǎn)速

13、n參考Z37鉆床主軸轉(zhuǎn)速，取最接近的轉(zhuǎn)速n=180。再通過公式，可計算出實(shí)際切削轉(zhuǎn)速31.5m/min?；緯r間計算根據(jù)公式式中 為單間小批生產(chǎn)時的試切附加長度 ； 取3； 查表可得取5 輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為，5.55s其他時間其他時間為2.55s總時間為45.1s鉆孔20mm工步4） 背吃刀量的確定：取20mm5） 進(jìn)給量的確定：查表可選取進(jìn)給量為0.3mm/r6） 車削速度的計算：工件材料為45號鋼，切削速度一般為20m/min。由公式，該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n。參考Z37鉆床主軸轉(zhuǎn)速，取最接近的轉(zhuǎn)速n=455r/min。再通過公式，可計算出實(shí)際切削轉(zhuǎn)速22.6m/min?；?/p>

14、本時間計算根據(jù)公式 式中；當(dāng)鉆中心孔時。；31.6s輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為，4.74s其他時間其他時間為2s總時間為38.34s有二孔，時間為76.68s半精鏜57mm1） 背吃刀量的確定：2） 進(jìn)給量的確定：根據(jù)加工工序和工件材料查出進(jìn)給量為0.5mm。3）車削速度的計算：切削速度一般為40m/min.由公式，該工序轉(zhuǎn)速n參考Z37鉆床主軸轉(zhuǎn)速，取最接近的轉(zhuǎn)速n=235r/min。再通過公式，可計算出實(shí)際切削轉(zhuǎn)速42m/min?；緯r間計算根據(jù)公式式中 為單間小批生產(chǎn)時的試切附加長度 ； 取3； 查表可得取5 輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為，5.7s其他時間其他時間為2.6s總時間為46.3s精車齒輪226mm外圓面1） 背吃刀量的確定：2）進(jìn)給量的確定：根據(jù)刀寬和刀的種類，查表可得進(jìn)給量為0.2mm/r3）車削速度的確定：根據(jù)工件材料，硬度和刀具類型可查出切削速度40m/min。根據(jù)公式 注d可取刀具或工件直徑。 可算出工件轉(zhuǎn)速202r/min，即為床主軸轉(zhuǎn)速. 基本時間計算本時間計算根據(jù)公式式中 為單間小批生產(chǎn)時的試切附加長度 ； 取3； 查表可得取5 輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為，16.35s其他時間其他時間為7.521s總時間為132.8s車斷齒輪1） 背吃刀量的確定