汽車變速器齒輪工藝規(guī)程

1、汽車變速器齒輪工藝規(guī)程設(shè)計PAGE PAGE 24 三峽大學機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計 汽車同步器變速器第四速齒輪零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 姓名 學號梅月媛 2010800454 胡 瓊 2011105329 柯雙焱 2011105326 楊 文 覃乾城 指導教師吳海華 日 期 2013 年 12月目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc314076464 第1章齒輪零件的分析 PAGEREF _Toc314076464 h 2 HYPERLINK l _Toc314076465 1.1齒輪的結(jié)構(gòu)分析 PAGEREF _Toc31407

2、6465 h 2 HYPERLINK l _Toc314076466 1.2齒輪的工作狀態(tài)分析及工作條件 PAGEREF _Toc314076466 h 2 HYPERLINK l _Toc314076467 1.3齒輪技術(shù)條件分析 PAGEREF _Toc314076467 h 2 HYPERLINK l _Toc314076468 1.3.1齒輪表面精度與粗糙度 PAGEREF _Toc314076468 h 2 HYPERLINK l _Toc314076469 1.3.2表面間的位置精度 PAGEREF _Toc314076469 h 3 熱處理工序的安排 HYPERLINK l _T

3、oc314076470 1.3.3齒輪的其他技術(shù)要求 PAGEREF _Toc314076470 h 3 HYPERLINK l _Toc314076473 1.6齒輪的加工工藝分析 PAGEREF _Toc314076473 h 4圖 生產(chǎn)類型，工藝的基本特征 生產(chǎn)類型機床選擇 HYPERLINK l _Toc314076474 第2章齒輪毛坯的設(shè)計 PAGEREF _Toc314076474 h 5 HYPERLINK l _Toc314076475 2.1毛坯種類的確定 PAGEREF _Toc314076475 h 5 HYPERLINK l _Toc314076476 2.2毛坯的工

4、藝要求 PAGEREF _Toc314076476 h 5 HYPERLINK l _Toc314076477 2.2.1毛坯加工余量與公差 PAGEREF _Toc314076477 h 5 HYPERLINK l _Toc314076478 2.2.2拔模斜度 PAGEREF _Toc314076478 h 6 HYPERLINK l _Toc314076479 2.2.3圓角半徑 PAGEREF _Toc314076479 h 6 HYPERLINK l _Toc314076480 第3章齒輪工藝規(guī)程設(shè)計 PAGEREF _Toc314076480 h 8 HYPERLINK l _To

5、c314076481 3.1工藝路線的制定 PAGEREF _Toc314076481 h 8 HYPERLINK l _Toc314076482 3.1.1定位基準的選擇 PAGEREF _Toc314076482 h 8 HYPERLINK l _Toc314076483 3.1.2各表面加工方法的選擇 PAGEREF _Toc314076483 h 8 HYPERLINK l _Toc314076484 3.1.3加工階段的劃分 PAGEREF _Toc314076484 h 9 HYPERLINK l _Toc314076487 3.2工藝規(guī)程的設(shè)計 PAGEREF _Toc31407

6、6487 h 10 HYPERLINK l _Toc314076488 3.3進行某一工序設(shè)計和工藝計算 PAGEREF _Toc314076488 h 12 HYPERLINK l _Toc314076489 3.3.1機床的選擇 PAGEREF _Toc314076489 h 12 HYPERLINK l _Toc314076490 3.3.2切削刀具的選擇 PAGEREF _Toc314076490 h 12 HYPERLINK l _Toc314076491 3.3.3量具的選擇 PAGEREF _Toc314076491 h 12 HYPERLINK l _Toc314076492

7、3.3.4夾具的選擇 PAGEREF _Toc314076492 h 12 HYPERLINK l _Toc314076493 3.3.5各工序機床、夾具、刀具、量具匯總 PAGEREF _Toc314076493 h 13 HYPERLINK l _Toc314076494 第4章磨內(nèi)孔及端面夾具設(shè)計 PAGEREF _Toc314076494 h 15 HYPERLINK l _Toc314076499 4.2磨內(nèi)孔及端面夾具的選擇 PAGEREF _Toc314076499 h 17 HYPERLINK l _Toc314076500 4.3磨內(nèi)孔及端面夾具工作原理簡介 PAGEREF

8、_Toc314076500 h 18圖 HYPERLINK l _Toc314076501 4.4填寫工藝文件 PAGEREF _Toc314076501 h 18 HYPERLINK l _Toc314076502 4.4.1機械加工工藝過程卡 PAGEREF _Toc314076502 h 18 HYPERLINK l _Toc314076503 4.4.2機械加工工藝工序卡 PAGEREF _Toc314076503 h 19 HYPERLINK l _Toc314076504 總結(jié) PAGEREF _Toc314076504 h 21 HYPERLINK l _Toc314076505

9、 參考文獻 PAGEREF _Toc314076505 h 22摘要齒輪是機械傳動中應(yīng)用極為廣泛的零件之一。汽車同步器變速器齒輪起著改變輸出轉(zhuǎn)速傳遞扭矩的作用，所以加工齒輪的要求相對要嚴格一些。變速器齒輪應(yīng)具有經(jīng)濟精度等級高，耐磨等特點，以提高齒輪的使用壽命和傳動效率，齒輪在工作時傳動要平穩(wěn)而且噪聲要小，結(jié)合時沖擊不宜過大。齒輪的經(jīng)濟指標主要表現(xiàn)為運動精度、工作平穩(wěn)性、接觸精度和齒側(cè)間隙四個方面。一般，汽車的齒輪采用的是6到7級精度，根據(jù)齒輪不同的技術(shù)要求選擇不同的加工路線。包括如何去選取毛坯的鍛造方法，和毛坯的加工余量及毛坯的公差。工藝線路的制定，相關(guān)工序的機床夾具量具的選取，工藝尺寸公差，

10、位置公差，以及粗糙度的選取，同軸度，圓度及垂直度的選取。第1章齒輪零件的分析1.1齒輪的工作狀態(tài)分析及工作條件 變速器齒輪轉(zhuǎn)速較高，溫度和壓力也很大。負責著發(fā)動機動力輸出的重任，是變速器中非常重要的部分，還需要承受較大的外力，必須有一定的抗沖擊能力，正由于變速器齒輪這種特殊的工作狀態(tài)，變速器的齒輪必須有較高的強度剛度，而且在高速工作中，需要能承受循環(huán)載荷的能力。為了適應(yīng)這種特殊的工作環(huán)境，需要在齒輪加工過程中，需要進行滲碳淬火與表面磷化等處理工序，以達到表面硬而心部韌的效果。還因為變速器齒輪齒齒面強度要求較高，必須對齒面進行強力噴丸處理，通過冷作硬化的效果，從而提高了變速器齒輪的疲勞強度，消除

11、了表面的缺陷的問題。1.2齒輪的結(jié)構(gòu)分析 分析零件，該齒輪為變速器第四齒輪，分別由兩個單齒復合而成，各表面并不是十分復雜，但是為了保證工作過程中有潤滑劑減磨，在大齒的一端的有四個油槽在圓周方向均布，這是在鑄造過程中完成的。內(nèi)孔為光孔，表面粗糙度要較高，而且要求有一定的光潔度，變速器盡量在滿足強度要求的前提下，具有較小的體積與質(zhì)量，以便于減小變速器自身的重量與體積，同時也要強度足夠。1.3齒輪技術(shù)條件分析1.3.1齒輪表面精度與粗糙度 如零件圖所示： A齒面的粗糙度Ra0.8精度IT5IT6; 內(nèi)孔尺寸中70有配合要求，故其表面糧糙度要求也比較高Ra0.4，精度等級IT7; 油槽頂面也有粗糙度R

12、a0.8的要求，故在設(shè)計時要加入光整加工工序（公差等級參考幾何量工公差的與測量技術(shù)P17）； 一般載貨汽車變速器和拖拉機變速箱齒輪的精度不低于8級，表面粗糙度不大于Ra3.2（汽車制造工藝學（第三版）P120）； 其他表面粗糙度要求Ra3.2。為IT10-IT12級精度，精車加工表面即可保證。1.3.2表面間的位置精度平面間的位置精度就是指平面內(nèi)獲取位置與其真實位置的符合程度，即形狀位置達到一定的精度。如零件圖所示，零件圖D面、E面和F面三處具有形位公差要求：D面對于齒輪中70內(nèi)孔軸線垂直度要求為0.010，平面對要求為0.01，從零件圖的情況分析，D面作為有結(jié)合工作面的可能，故表面精度及其形

13、位公差要求都比較高，必須達到精度。E面：該面對于齒輪中70內(nèi)孔軸線垂直度公差要求為0.05，由于端面平面度要求為0.01，則此工件端面在工作過程中可能要與同步器結(jié)合，若形位偏差過大，將導致齒輪傾斜，結(jié)合不牢。工作不穩(wěn)定等后果。F面：該面對齒輪中70內(nèi)孔軸線線垂直度要求為0.03，這足為了防止工件在工作過程中齒輪傾斜度過于嚴重而于其他部位發(fā)生撞擊，影響工作正常。1.3.3齒輪的其他技術(shù)要求1零件表面要進行滲碳淬火，使表面硬度達到650-800HV;2以A齒根部為準，滲碳層深度為0.4-1.0mm;3心部硬度為513HV;4強力噴丸處理（磨齒后）；5表面電鍍磷化處理；6A齒面上加工成鼓形，必須修整

14、鼓形量5-20um；7加工D面油槽產(chǎn)生的毛刺，尖角平滑；1.4齒輪材料的切削加工性在設(shè)計汽車變速器傳動齒輪時，常用的加工材料有：20CrMnTi、20CrMo、20CrMnVB，40Cr、40MnB、45號鋼等，在本次課程設(shè)計中選用20CrMnTi。20CrMnTi是滲碳鋼，滲碳鋼通常為含碳量為0.17%到0.24%的低碳鋼。汽車上多用其制造傳動齒輪。其淬透性較高，在保證淬透情況下，具有較高的強度和韌性，特別是具有較高的低溫沖擊韌性。20CrMnTi表面滲碳硬化處理用鋼。良好的加工性，特加工變形微小，抗疲勞性能相當好。硬度低但切削變形小，屬于易加工材料。從材料角度看，符合此零件加工的基本要求，

15、切削加工性好。 20CrMnTi是一種應(yīng)用廣泛、用量很大的合金鋼，是性能良好的滲碳鋼，淬透性較高，經(jīng)滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅韌的心部，具有較高的低溫沖擊韌性，焊接性中等，正火后可切削性良好。用于制造截面 30mm的承受高速、中等或重載荷、沖擊及摩擦的重要零件，如齒輪、齒圈、齒輪軸十字頭等。用于制造汽車、拖拉機中的截面積尺小于30mm的中載或重載、沖擊耐磨且高速的各種重要零件 20CrMnTi材料抗拉強度b=1080Nmm.1.5齒輪零件圖尺寸標注分析 畫圖和計算尺寸時，各面之問可以互相確定關(guān)系。但在工件上各面的形成卻是有嚴格的先后順序，尺寸的形成有嚴格的方向性、跟蹤性。此零件圖的標注多

16、為軸孔類零件標注，對于有重要配合處，工件定位部分有較高的精度及形位公差要求。 為了明確的表達各個加工面，我們對各加工面進行命名，如大端端面為E面，小端端面為H面。1.6齒輪的加工工藝分析 1)零件的內(nèi)腔與外形應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸尤其是加工面轉(zhuǎn)接處的凹圓弧半徑，一根軸上直徑差不大的各軸肩處的退刀槽寬度等最好統(tǒng)一尺寸。 2)內(nèi)槽及緣板之間的轉(zhuǎn)接圓角半徑不應(yīng)過小這是因為此處圓角半徑大小決定了刀的直徑，而刀具直徑的大小與被加工工件輪廓的高低影響著工件加工工藝性的好壞。 3)銑削零件底平面時，槽底圓角半徑r不應(yīng)過大，圓甬半徑r越大，銑刀端刃銑削平面的能力就越差，效益也越低。 零件結(jié)構(gòu)相對較為復

17、雜，零件的部分加工面精度要求較高，所以此零件的加工有一定難度。從零件的尺寸和形狀位置要求來看主要保證工件的表面粗糙度。 對于端面及齒面的加工，采用數(shù)控車床進行粗車和精車可以達到加工要求； 粗糙度要求較高的加工表面在粗車和精車之后通過精磨達到最終加工要求； 內(nèi)孔的光潔度及尺寸公差要求均較高，可以用先粗車，后精車，最后精磨,從而達到加工要求；最后采用強力噴丸機及電鍍磷化處理提高工件的使用性能及耐磨性。第2章齒輪毛坯的設(shè)計2.1毛坯種類的確定 毛坯種類的不同，決定零件的材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)及生產(chǎn)中獲得的可能性。此零件毛坯外形比較簡單，只有四個沿中84mm圓周均布的油槽，另外作為變速器齒輪在工作過程中

18、要承受較大力的作用，要提高材料的強度，所以使毛坯內(nèi)部纖維對稱于軸線，故采用模鍛毛坯，工件中的四個油槽可以在鍛造過程中直接鍛造成型。2.2毛坯的工藝要求2.2.1毛坯加工余量與公差 加工余量是指加工過程中，所切去的金屬層厚度。加工余量有工序余量和加工總余量（毛坯余量）之分。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差；加工總余量（毛坯余量）是毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計尺寸之差。對于本次課程設(shè)計零件,軸向毛坯余量選取4mm。2.2.2拔模斜度 模鍛斜度是為了便于拔模，塑件壁在出模方向上應(yīng)具有傾斜角度。 模鍛斜度的要求如下： (1)制品精度要求越高，拔模斜度應(yīng)越小。(2)尺寸大的制品，應(yīng)采用較小的拔模斜度。(3

19、)制品形狀復雜不易拔模的，應(yīng)選用較大的斜度。(4)制品收縮率大,斜度也應(yīng)加大。(5)增強塑料宜選大斜度，含有自潤滑劑的塑料可用小斜度。(6)制品壁厚大，斜度也應(yīng)大。(7)斜度的方向，內(nèi)孔以小端為準，滿足圖樣尺寸要求，斜度向擴大方向取得；外形則以大端為準，滿足圖樣要求，斜度向偏小方向取得。一般情況下拔模斜度?？刹皇苤破饭顜У南拗?，高精度塑件的拔模斜度則應(yīng)當在公差帶內(nèi)。 在此零件中，在有頂出裝置模具內(nèi)鍛造時，模鍛外部斜度3，內(nèi)部拔模斜度為5（拔模斜度查機械加工工藝設(shè)計實用手冊表6 9查得）。2.2.3圓角半徑鑄造圓角是不可忽視的工藝要求，因尖角砂在澆注時容易造成沖砂、砂限和粘砂等缺陷，而且轉(zhuǎn)角沒

20、有圓角過渡的鑄件，會因容易產(chǎn)生較大的鑄造應(yīng)力而裂開。所以為了便于金屬在型槽內(nèi)流動和考慮模鍛強度，在模鍛件的轉(zhuǎn)角處，應(yīng)當帶有適當?shù)膱A角。經(jīng)查表，外圓角半徑選取R2，內(nèi)圓角半徑選取R4（相關(guān)內(nèi)外圓角根據(jù)機械加工工藝設(shè)計實用手冊表6 12查得）。毛坯圖參考A2圖紙齒輪毛坯。第3章齒輪工藝規(guī)程設(shè)計3.1工藝路線的制定3.1.1加工方法的選擇 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法加工經(jīng)濟精度、零件材料可加工性、工件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，生產(chǎn)類型及工廠現(xiàn)有身產(chǎn)條件。 加工表面技術(shù)要求是決定表面加工方法最重要因素。這些技術(shù)要求零件設(shè)計圖樣上所規(guī)定以外，還包括基準不重合而提高對某些表面加工要求，以及選擇作為精基準而可能對

21、其提出更高加工要求。 加工表面技術(shù)要求，首先選擇能保證該要求最終加工方法，然后依次向前選定各預(yù)備工序加工方法。 主要加工表面工藝路線安排如下： 大齒：粗車-精車-滾齒-磨齒小齒：粗車-精車-插齒齒輪內(nèi)孔：粗車-半精-精車-磨削3.1.2加工階段的劃分對于那些加工質(zhì)量要求較高或較復雜的零件，通常將整個工藝路線劃分為以下幾個階段：1)粗加工階段：主要任務(wù)是切除各表面上的大部分余量，其關(guān)鍵問題是提高生產(chǎn)率，可進行幾次粗加工。2)半精加工階段：完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做準備。3)精加工階段：保證各主要表面達到圖樣要求，其主要發(fā)問題是如何保證加工質(zhì)量。4)光整加工階段：對于表面粗糙度要求

22、很細和尺寸精度要求很高的表面質(zhì)量，還需要進行光整加工階段。這個階毀的主要目的是提高表面質(zhì)量，一般不能用于提高形狀精度和位置精度。3.1.3定位基準的選擇定位基準包括粗基準和精基準：粗基準：用未加工過的毛坯表面做基準。精基準：用已加工過的表面做基準。 粗車右端面以大端外圓軸線作為基準夾緊，以左端面作為軸向的定位基準；粗車左端面以大端外圓軸線作為基準央緊，以右端面作為軸向的定位基準；精車左右各個面選擇同上；滾A齒，插B齒以內(nèi)孔軸線作為定位基準；磨削內(nèi)孔及端麗止口以A齒分度圓圓心作為定位基準。3.1.4熱處理工序的安排 為了提高硬度和加工性便于切削，減少工件材料中的內(nèi)應(yīng)力故采用證火處理。為了便于加工

23、，正火處理應(yīng)該安排存粗加工之前，毛坯鍛造之后。為了保證零件工作正常，應(yīng)該使外部較硬而心部較韌，因此采用滲碳淬火，為了粗車和半精車時方便加工，保證滲碳深度的均勻，將滲碳安排在粗加工之后，磨削加工之前。3.1.5輔助工序的安排 1.檢驗丁序分別有：中間檢查、熱處理前檢查、最終檢查。中問檢驗安排在滾齒在粗加工之后，熱前加工安排在滲碳淬火之前，最終檢驗放在所有工序都完成之后。 2.加工后對A齒噴丸處理集磷化處理，以改變工件的表面物理化學性能，使齒輪外部較硬而心部較韌。 3.為了保證齒輪的加工要求，熱前檢驗及對A齒進行噴丸處理之前要對工件進行清理。3.3有關(guān)工序機床、夾具、量具的選擇說明3.3.1機床的

24、選擇 數(shù)控機床主要規(guī)格的尺寸應(yīng)與工件的輪廓尺寸相適應(yīng)。即小的工件應(yīng)當選擇小規(guī)格的機床加工，而大的工件則選擇大規(guī)格的機床加工，做到設(shè)備的合理使用。機床結(jié)構(gòu)取決于機床規(guī)格尺寸、加工工件的重量等因素的影響。下表列出了數(shù)控設(shè)備最常見的重要規(guī)格和性能指標。具體選擇見3.3.53.3.2切削刀具的選擇 20CrMnTi屬于易加工合金鋼，硬度較低，各種機床所帶有的通用刀具就可以滿足加工需求。具體選擇見3.3.53.3.3量具的選擇 正確合理的選用量具是保證產(chǎn)品零件質(zhì)量的重要條件之一。但選擇量具要考慮多方面的因素。例如，測量誤差和加工誤差之間的分配，被測對象的精度要求，結(jié)構(gòu)尺寸的大小、形狀、重量和所用的材料，

25、加工的工藝條件、批量、使用測量器具的精確度和經(jīng)濟性等等。因此選擇量具是一個比較復雜的問題。要正確合理地選用量具，必須根據(jù)實際情況進行具體分析。本文以保證測量精度為前提，并考慮經(jīng)濟，操作使用方便等問題。具體選擇見3.3.53.3.4夾具的選擇 數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求，一是保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定；二是要能防調(diào)零件與機床坐標系的尺寸。除此之外，重點考慮以下幾點。 1.單件小批量生產(chǎn)時，優(yōu)先選用組合夾具、可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間和節(jié)省生產(chǎn)費用。 2.在成批生產(chǎn)時，才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。 3.零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機床的停

26、頓時問。 4.夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機床對零件各表面的加工，即夾具要敞開，其定位、關(guān)緊機構(gòu)元件不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞等）。 5.為提高數(shù)控加工的效率，批量較大的零件加工可以采用多工位、氣動成液壓夾具。 此外，為了提高數(shù)控加工的效率，在成批生產(chǎn)中還可以采用多位、多件夾具。例如存數(shù)控銑床或立式加工中心的工作臺上，可以安裝組合夾具。 在此零件的加工過程中，除了滾齒，插齒與各個面的磨削加工需要設(shè)計專用的夾具外，其他加工工序只需要通用夾具即可（如三爪卡盤）。具體選擇見3.3.53.3.5各工序機床、夾具、刀具、量具匯總 00毛坯鍛造： 央具：毛坯型模 5-15齒坯加工： 機床：S3-242數(shù)控

27、車床 央具：通用三爪卡盤 刀具：車刀（具體型號見標準） 量具：長度測量用游標卡尺，角度測量用角度樣板20齒坯加工： 機床：LB-157數(shù)控車床 央具：通用三爪卡盤 刀具：車刀（具體型號見標準） 量具：長度測量用游標卡尺，角度測量用角度樣板25J中間檢查： 量具：游標卡尺、角度樣板、專用量具30滾齒： 機床：YBA3132高效滾齒機 央具：專用夾具35齒端倒角： 機床：YA9320齒輪倒角機 夾具：通用夾具 刀具：車刀 量具：角度儀器40加工小端結(jié)合齒： 機床：YS5120高速插齒機 央具：通用夾具 刀具：插齒刀 量具：萬能測齒儀45鉆油孔： 機床：ZF047液壓半自動機床 夾具：通用夾具 刀具

28、：麻花站 量具：內(nèi)徑千分尺50清洗： 機床：QXLB-80噴淋式清洗機55J熱處理前檢查：量具：游標卡尺、角度尺、萬能測齒儀60滲碳處理： 機床：CJ4462雙排滲碳機65磨內(nèi)孔及大端端面： 機床：F115內(nèi)孔端面磨床 央具：專用央具 刀具：砂輪 量具：游標卡尺、內(nèi)徑千分尺70磨小端端面： 機床：MG7340高精度臥軸圓臺平面磨床 夾具：通用夾具 刀具：砂輪 量具：游標卡尺（用樣板法測量表面粗糙度）75磨齒： 機床：FKP3261蝸桿砂輪磨床 央具：通用夾具 刀具：砂輪 量具：萬能測齒儀80清洗： 機床：通過性清洗機85噴丸： 機床：HC-34強力噴丸機90磷化處理： 機床：磷化95J最終檢查

29、： 量具：萬能測齒儀、游標卡尺、角度樣板、專用量具（檢查形狀位置公差等）第4章磨內(nèi)孔及端面夾具設(shè)計4.1專用機床夾具設(shè)計的基本要求和步驟4.1.1對專用機床夾具設(shè)計的要求 專用機床夾具設(shè)計必須滿足的各項技術(shù)要求：1)央具設(shè)計應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求。保證工件加工的各項技術(shù)要求是設(shè)計專用機床夾具的最基本要求，包括正確確定定位方案、關(guān)緊方案，正確確定的對刀、導向方式和合理制定專用機床央具的技術(shù)要求等。2)夾具元件應(yīng)滿足通用化、標準化、系列化的“三化”要求。盡量采用結(jié)構(gòu)成熟的標準夾具元件、標準的夾緊結(jié)構(gòu)等減少非標準零件，以提高興具的標準化程度，縮短央具的設(shè)計和制造周期，提高夾具設(shè)計質(zhì)量和降低夾具

30、的制造周期及制造成本。3)應(yīng)能提高加工生產(chǎn)率。在大批量生產(chǎn)中，專用機床夾具的主要功用是為保證工件的加工要求和具有一定的生產(chǎn)率。為保證較高的身產(chǎn)率，可以采用機動夾緊裝置，如氣動、液壓等機動關(guān)緊裝置。中小批生產(chǎn)中，由于受到生產(chǎn)條件的限制，為達到良好的經(jīng)濟性和發(fā)揮專用機床央具的功能，以保證工件的加工要求為主，應(yīng)盡可能使夾具結(jié)構(gòu)簡單，廣泛使用單件加工和手動加緊結(jié)構(gòu)；在條件允許的情況下，也可考慮采用可調(diào)整機床夾具、成組夾具和組合夾具等4)縣有良好的結(jié)構(gòu)工藝性：便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修。所設(shè)計的專用機床夾具應(yīng)便于制造、裝配、檢測、調(diào)整和維修。對于夾具上精度要求高的位置尺寸和位置公差，應(yīng)考慮能否在裝

31、配后以組合件的方式直接加工保證，或依靠裝配時用調(diào)整的方法得到保證。5)具有一定使用壽命和較低的夾具制造成本。為保證工件加工精度要求和夾具本身的精度不受破壞，以及加工中夾具不發(fā)生振動等，夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較高的剛度和強度。夾具安裝在機床工作臺上應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性為此需要注意夾具底面輪廓尺寸與夾具高度尺寸應(yīng)適當成一定比例。6)保證操作方便、省力、安全。為便于操作，夾緊機構(gòu)的操作手柄一般應(yīng)放在右側(cè)或前面。為便于夾緊工件，操縱夾緊手柄或扳手在操作范圍內(nèi)應(yīng)有足夠的活動空問。要防止央緊機構(gòu)的活動件與機床、刀具相碰撞。因此在設(shè)計時要認真查閱機床數(shù)據(jù)。同理，還要考慮清除切削方便、安全。4.1.2專用機床夾具的設(shè)計

32、步驟1)明確設(shè)計任務(wù)和收集設(shè)計資料在設(shè)計之前必須認真閱讀任務(wù)書等技術(shù)文件的內(nèi)容，認真研究有關(guān)資料，初步了解零件的功能、結(jié)構(gòu)特點、材料，分析本工序使用的機床和刀具，研究設(shè)計任務(wù)書中規(guī)定的定位基準和加工要求等內(nèi)容。2)擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具草圖確定工件的定位方式，刀具的對刀、導向方式，工件的央緊方案，夾具其他組成部分的結(jié)構(gòu)形式。并繪制夾具草圖。一般均應(yīng)按1：1繪制，以使所設(shè)計的夾具終行良好的直觀性。總圖的主視圖，應(yīng)選擇與操作者正對的位置。3)進行必要的分析計算根據(jù)零件的尺寸進行尺寸設(shè)計，和其他零件的計算。列出需要使用的標準件。4)審查方案與改進設(shè)計對零件圖進行審核，對不合理的地方進行改進，并且

33、重新設(shè)計。5)繪制夾具裝配總圖夾具裝配圖樣可按如下順序繪制：將工件視為透明體用雙點劃線畫出工件輪廓、定位基準、夾緊面和加工表面；畫出定位元件和導向元件；按夾緊狀態(tài)畫出夾緊裝置；畫出其他元件或機構(gòu)；最后畫出夾具體，把上述個組成部分聯(lián)結(jié)成一體，形成完整的夾具；標注必要的尺寸、配合和技術(shù)條件；對零件編序號，填寫零件明細表和標題欄等。6)編寫專用機床夾具設(shè)計說明書。4.1.3專用機床夾具的制造精度專用機床夾具裝夾工件的主要目的是為了保證位置公差等要求和工件被加工表面的位置尺寸。專用機床夾具制造精度主要包括以下內(nèi)容：夾具個定為元件本身的制造位置精度。央具定位元件之間的尺寸和位置精度。夾具定位元件和對刀元

34、件、導向元件問的位置尺寸和位置精度。夾具定位元件相對于機床夾具安裝基面間的位置精度。夾具對刀元件、導向元件相對于夾具安裝基面間的位置精度。銑床央具定位元件、對刀元件相對于央具定位鍵側(cè)面間的位置精度等。4.2磨內(nèi)孔及端面夾具的選擇 齒輪熱處理后的磨內(nèi)孔是齒輪加工常遇到的工藝問題,制作一個好而實用的夾具對于提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率,降低成本,顯得尤為重要,采用增力機構(gòu)可提高夾緊力并使結(jié)構(gòu)緊湊、使夾緊更可靠,具有較高的經(jīng)濟性。在機床上加工工件時，為使工件上加工出來的表面達到規(guī)定的尺寸與要求，在加工前必須使工件在機床上或央具中占有正確的位置。 本工序為磨內(nèi)孔及端面，以膜片彈簧和夾具卡銷進行定位，尺寸精度由夾

35、具保證。使用膜片彈性夾爪作為夾緊裝置，在插銷和壓緊卡爪的作用下進行加工。4.3磨內(nèi)孔及端面夾具工作原理簡介 當壓盤不工作狀態(tài)時，卡爪內(nèi)徑小于工件被夾持表面的外徑。薄壁盤在推力的作用下產(chǎn)生變形使卡爪向外張開，卡爪內(nèi)徑大于工件被央持表面的外徑，工件可以放入；推桿后退后，作用在薄壁盤上的推力消失后，由于工件被央持表面的外徑大于卡爪內(nèi)徑，所以薄壁盤沒用完全恢復到原來的位置，而是保持一定的殘余彈性變形，工件即被薄壁盤的彈性恢復力定心和興緊。殘余彈性變形越大，則夾緊力也越大。 彈性盤為定心和夾緊元件，用螺釘和螺母緊固在夾具體上，彈性盤有3個夾爪，爪上裝有可調(diào)整螺釘，用于對工件定心和關(guān)緊，螺釘位置調(diào)整好后用

36、螺母鎖緊，然后“就地”磨削螺釘頭部定位表面，以保證與機床主軸回轉(zhuǎn)中心同軸。磨削應(yīng)在夾爪有一定預(yù)張量的情況下進行，端面圓弧直徑磨到被夾緊表面的下限尺寸，裝上工件時，彈性盤在外力通過推桿額定作用下有生彈性變形，使夾爪張開，放入工件后去掉外力，靠彈性盤的彈性恢復力對工件進行定心和關(guān)緊。4.4夾具零件的設(shè)計與選擇4.4.1主要部件設(shè)計 彈性盤的設(shè)計： 彈性盤夾持直徑d=Dk=121.672mm（Dk為工件夾持表面直徑） 彈性盤安裝直徑D=(1.333) d=2d=250mm 卡爪懸伸長度H=(0.250.5) D=0.35D=70mm（為保證砂輪行程位置時，H小些對結(jié)構(gòu)有利） 卡爪斜角a=(045)=

37、45 彈性盤有效變形半徑rl=D/2-1.8D1=110mm（d1為螺栓安裝孔直徑） 卡爪位置半徑r2=(0.8-1.0) r1=0.9r1=l00mm 彈性盤厚度h=(0.050.09)r1=0.09rl=l0mm結(jié)構(gòu)草圖如圖4.1所示4.4.2其他部件的選擇推桿 40#鋼熱處理HRC:35-40直徑60mm夾具體 45#鋼熱處理HRC35-40直徑396mm定位銷 45#鋼套筒 45#鋼彈簧碳素彈簧鋼絲IIGB2089-80雙頭螺柱 35#鋼GB900-76墊圈 45#鋼CB93-76螺母 45#鋼GB2148-80螺釘 M6 35#鋼GB70-76鉤形壓板 45#鋼鉤形壓板座套45#鋼開槽盤頭螺釘M10 45#鋼 G