CA6140車床離合器齒輪零件的工藝流程及夾具設(shè)計(jì)-課程設(shè)計(jì)

1、-目錄222334455-.-word 資料-.一 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)課程所學(xué)的理論知識，開展專業(yè)知識解決時間生產(chǎn)問題的依次實(shí)踐訓(xùn)練。作風(fēng)，對我們今后參加工作有極大的幫助。二 一零件的作用題目所給定的零件是 CA6140 車床主軸箱中的運(yùn)動輸入軸軸上的一個離合器齒輪，如圖7-1所示。它位于軸上，用于接通或斷開圖 7-2M 右側(cè)所示。主運(yùn)動傳動鏈由電機(jī)經(jīng)過帶輪傳動副1130mm/230mm傳至主軸箱中的軸。在軸上裝有雙向多片摩擦離合器M 1軸的運(yùn)動經(jīng)齒輪副56/43或51/43 2種傳速。壓緊右部摩擦片時，經(jīng)齒輪50，軸上的空套齒輪34 傳給軸上的固定齒輪 30.這是

2、軸至軸間多一個中間齒輪34，故軸的轉(zhuǎn)向相反，反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速只有1 種。當(dāng)離合器處于中間位置時，左、右摩擦片都.v.外摩擦片壓緊時，軸才能帶動該齒輪轉(zhuǎn)動。該零件68K7mm 的孔 的孔容納內(nèi)，外摩擦片，46mm 槽口與外摩擦片的翅片相配合使其 溝槽和45mm 的孔用于通入冷入冷卻潤滑油。二審查零件的工藝性齒輪零件的圖樣的視圖正確、完整、尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。但基準(zhǔn)孔68K7mm 要求 Ra0.8m 有些偏高。本零件各外表的加工并不困難。關(guān)于 4 個5mm 的小孔，其位置是在外圓柱面上 6mmX1.5mm析該小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要鉆到溝槽之內(nèi)，即能使油路暢通，因此4 個5mm的孔

3、加工亦不成問題。三零件的工藝性分析 68K7外圓外表精度等級為IT7,外表粗糙度為并且槽相對68K7孔的軸線成90 度均勻分布。2、16mm 寬槽口相對 68K7 孔的軸線成 90 度均勻分布，其徑向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是 68K7mm 孔的軸線，軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是 106.5mm 外.v.圓的左端平面。 孔在 61.5mm溝槽內(nèi)，孔中心線距溝槽一側(cè)面的距離是 3mm。圓錐角度為 90 個 5mm 孔分別與 16mm 槽寬錯開45 度均勻分布。證上述要求比較空難，但這些小孔為油孔，位置要求不高，只要鉆到溝槽之內(nèi)接通油路就可，加工不難。5、90外圓外表精度等級為IT14，外表粗糙度為Ra3.2.6、左端外圓外表

4、106.50 精度等級為IT12，外表粗糙度為Ra6.3。7、94外圓外表精度等級為IT14，外表粗糙度為Ra6.3。8、71內(nèi)孔槽內(nèi)圓外表IT11 Ra6.3，齒面Ra0.8。9、117h11齡輪外圓外表IT11 Ra3.2 , 齒面Ra0.8。10、右端面Ra3.2，左端面Ra6.3。11、倒圓角。三 一確定毛坯的制造形式該零件材料為45 .v.屬于批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故采用模鍛成形，可獲得較好的尺寸精度和較高的生產(chǎn)率。二零件外表加工方法的選擇該零件主要加工外表有外圓、內(nèi)孔、端面、齒面、槽及孔，其加工方法選擇如下表位公差等 粗糙度Ra/um90IT143.23.26.30.8

5、6.36.33.23.2粗車-半精車粗車-半精車粗車-半精車粗鏜-半精鏜-精鏜粗鏜106.5068K794IT12IT7-4IT14IT14IT11IT13粗車粗車-半精車粗銑-半精銑鉆5 小孔 IT14三制訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及.v.中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)本錢盡量下降。那么，該零件加工工藝路線如以下圖所示序號1工序內(nèi)容粗車右端 117 和 90 68 孔 C620-1 型臥式車內(nèi)外表和 71 圓槽內(nèi)外表23掉頭粗車左端 106.5 及端面，粗鏜左端94 內(nèi)孔外表 C620-1 型臥式車床半精車右端 117 和 90

6、 外圓及其端面，半精鏜右端 C620-1 型臥式車68床內(nèi)孔外表和 71 圓槽內(nèi)外表。倒右端的角4掉頭半精車左端 106.5 及端面，半精鏜左端94 內(nèi)孔 C620-1 型臥式車床，倒左端的角滾齒輪567Y3159 型滾齒機(jī)Z525 型立式鉆床C620-1 型臥式鉆床89銑槽X62W 臥式車床鉗工去毛刺.v.終檢四機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，可知鋼制模鍛的公差及機(jī)械加工余量按 GB/T12362-2003 確定。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，先確定如下參數(shù)。（1）差等級為普通級。（2）鍛件質(zhì)量 m。根據(jù)零件成品質(zhì)量1.36kg，估算為 mf=2.5k

7、g。68mm，那么由圓形鍛件計(jì)算質(zhì)量公式為鋼件密度，7.85g/cm可知：鍛件外廓包容體質(zhì)量S=mf/mN=2.5/6.135=0.407由于 0.407 介于 0.32 和 0.63 之間，故該零件的形狀復(fù)雜系數(shù) S 屬S2 級。 孔為 Ra0.8以外，其余各加工外表確定機(jī)械加工余量根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件外表粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊中鍛件內(nèi)外外表加工余量表，查得單邊余量在厚度方向?yàn)榈膯蚊鏅C(jī)械加工余量表，可查得為2.5mm.v.加工面工序 余量 精度等級 工序尺寸 工序尺寸公差粗鏜 2.5 IT119470IT11IT969精鏜 1IT768確定毛坯尺寸公差零件尺寸117H1

8、1106.594.v.90232094孔深31mm1.829.20.1020121121.813.8毛坯圖如下、選擇加工設(shè)備與工藝裝備根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床、刀具、檢驗(yàn)兩具，如下表所示。工步設(shè)備選擇刀具選擇YT15粗車半精車粗鏜YT30YT15半精鏜滾齒YT30Y3150滾齒機(jī) A 級單頭滾刀 分法線千分尺銑槽游標(biāo)卡尺鉆孔Z525 立式鉆復(fù)合鉆床機(jī)床的選擇.v.要求很高，選用C620-1型臥式車床滾齒 先用 Y3150型滾齒機(jī)較適宜三面刃銑刀粗銑及精銑槽。用專用夾具加工，選用 X62W 臥式銑床鉆5小孔 采用專用分度夾具在立式鉆床上加工 選用Z525型立式鉆床刀具的選擇加工鋼制零件采用 YT

9、類硬質(zhì)合金。粗加工用 YT15，精加工用YT30.選用轉(zhuǎn)為車刀。切槽刀宜用高速鋼。滾齒采用A級單頭滾刀達(dá)8 級精度，選模數(shù)為2.25mm銑刀選用三面刃銑刀，銑刀直徑為160mm鉆小孔用復(fù)合鉆一次鉆出。量具的選擇 117的尺寸公差為0.22最小要用到外徑千分尺外，其他均可用游標(biāo)卡尺68K7 內(nèi)徑百分表精鏜67K7孔時，用三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)軸向游標(biāo)卡尺五確定切削用量及根本工時 45 鋼，鍛件，有外皮；機(jī)床為CA6140臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡.v.盤中切削用量包括背吃刀量a 進(jìn)給量 f和切削速度vp 確定進(jìn)給量 a100-400mm時，查書得：f=0.60mm/r 確定切削速度V 粗車速度

10、取n=130r/min，根據(jù)公式=得0c =45.5m/minc車削時間：= =25sT1L 為車削路程33mm圓 118.50的刀具 加工這 些外表 。車外圓 91.5mm 的a=1.25mm，端面及臺階面的 a=1.3mm.車外圓 =91.5mm 的.v.c =0.623m/sc粗車 91.5 時間= =15.4sT23）確定粗鏜 mm 孔的切削用量。所用刀具為 YT5 硬質(zhì)合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。 確定背吃刀量a，雙邊余量為3mm，顯然ap為單邊余量：a= =1.5mm確定定進(jìn)給量f 根據(jù)表得，當(dāng)粗鏜料、鏜刀直徑為20mm、鏜刀出長度為 100mm 是，f=0.15-0.3mm/

11、r按 C620-1 車床的進(jìn)給量，選擇f=0.2mm/r確定切削速度 v，根據(jù)公式：V=查表的系數(shù)為：C =291，m=2， =0.15， =0.2=60min，v=0.9所以經(jīng)查C620-1車床的轉(zhuǎn)速，選擇n=370r/min確定粗鏜孔的根本時間，選鏜刀的主偏角其 中 ， l=35.4mm ， l =3.5mm ， l =4mm ， l =0 ，123f=0.2mm/r,n=6.17r/s,.v.i=1。所以：確定粗車端面的根本時間：，式中，d=94mm，d =62mm，l =2mm，l =4mm，l =0，1123f=0.52mm/r,4）確定粗車臺階面得根本時間：L=其中 d=121mm

12、，d =91.5mm，l =0，l =4mm，l =0，f=0.112352mm/r，n=2r/s, i=1i12345各工序參數(shù)見下表工序內(nèi)容 車床轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 背吃刀量 加 工 時 間nr/s vm/s f a p Ti/smm2.1521.251.251.5250.615.4350.20.521.322.v.粗車臺階端面20.760.521.3182、工序切削用量及根本時間確實(shí)定一樣。根本時間見下表：工序內(nèi)容車床轉(zhuǎn)速 背吃刀量 進(jìn)給量 切削速度 加工時間nr/s a pmm f Ti/smm/r粗車端面21.70.520.650.690.6916251.75粗車臺階面鏜孔942

13、1.72.50.520.20741.1383.8369工序切削用量及根本時間確實(shí)定（1）切削用量 本工序?yàn)殂@孔，刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=5mm；鉆 4 個通孔；使用切削液。 確定進(jìn)給量f。由于孔徑和深度均很小，宜采用手動進(jìn)給。 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)表 5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm；耐用度 確定切削速度 V。由表 5-132，V。=670MPa的 45 鋼加工屬性 5 類。根據(jù)表5-127，暫定進(jìn)給量f=0.16mm/r。由表可查.v.得 V=17m/min，n=18r/s工序內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量加工時間Ti/s20鉆孔手動4、工序切削用量及根本時間確

14、實(shí)定1切削用量 本工序?yàn)殂姴?，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀。機(jī)床選用X62型臥式車床。共銑4 個槽。確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量f查表得公式：z間，根據(jù)表T=式l=7.5；l =+(13)；1i=4T=.v.四 一定位基準(zhǔn)的選擇本零件是帶孔的盤狀齒輪，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)亦是裝配基準(zhǔn)和測 孔及一端面作為精基準(zhǔn)。由于本齒輪全部外表都需加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)選進(jìn)展加工， 外表不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，故不能選為粗基準(zhǔn)。二夾具的定位方案以端面及68K7mm 孔為定位基準(zhǔn)，采用平面在定位盤的短圓柱45開孔用于固定工件孔與 x、y 軸方向 45偏差。其中臺階平面限制 3 個自由度，短圓柱臺限制2 個自

15、由度。三夾緊機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔行夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)等。該孔加工為鉆孔加工，鉆孔的沖擊力較大，震動較大，所以不適合偏心夾緊機(jī)構(gòu)、斜楔行夾緊機(jī)構(gòu)。聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)的構(gòu)造比較復(fù)雜，這里選擇螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。.v.四夾緊力的計(jì)算應(yīng)對所需的夾行計(jì)算。因素有關(guān)。采用估算法確實(shí)夾緊力的大小，根據(jù)工件所受切削力、夾緊力、摩擦力等作用的情況，實(shí)際夾緊力 Fs 等于計(jì)算出的切削力 F 乘以安會系數(shù)Fs=F*K平安系數(shù)K的選擇應(yīng)根據(jù)切削的具體情況和所用夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)來選取，一般粗加工或繼續(xù)力切削時取 K=2.53；精加工和連續(xù)切削時取 K=1.52；如果夾緊力的方向

16、和切削力方向相反，為了保證夾緊K 值可取2.53。計(jì)算切削力的指數(shù)公式：F=C a f a Kezp =0.75eezea =12.5mm；z=6 ；d=16；qe=-0.87；p帶 入 計(jì) 算 得 ： F=96.6 0.08 12.5 6 0.08=985.95N.v.實(shí)際切削力為：Fs=985.952.5=2464.875N五定位誤差分析1、定位盤的直徑與孔68 配合間隙誤差分析：間隙誤差計(jì)算定位盤加工直徑尺寸為68 。內(nèi)孔 68K7 經(jīng)查表得68 ，公差值為 0.009-0.021=0.03mm。定0.0090.021們盤68f7經(jīng)查表得 68，公差值為0.03mm。 0.03 0 .0

17、6它們的最大間隙為：68.009-67.94=0.069mm。最小間隙為：67.979-67.97=0.009mm.其間隙范圍為：0.0090.069mm。間隙是孔的尺寸減去相配合軸的尺寸之差為正，所以68為間隙配合：誤差分析該工件的定位基準(zhǔn)圓心將由于配合狀態(tài)的不同可能在最 0.069是工件圓心的變動范圍而形成了定位誤差。其理想定位及準(zhǔn)備為 O 點(diǎn)，那么它們的間隙為 0.009mm，由于安裝工件后，在工件套上壓力板，并鎖上螺母，這樣把工件裝在夾具上的傾斜度減的很小，幾乎為0。所以不需要考慮工件的傾斜度隙越大誤差值那么越大.v.：誤差計(jì)算對于間隙范圍尺寸0.009-0.069誤差計(jì)算：e= (T

18、 +T +C )= C = 0.03+0.03+0.0691212128Dd0.065mmee= T = 0.03=0。015mm1212=0.065+0.015=0.08mm在銑床上加工，其平均經(jīng)濟(jì)精度為9級，查表得=0.05。2、定位銷與工件角度誤差分析：角度與間隙分析串動，串動為 0.069mm，或在銷與工件孔的間隙變動，而其它變得范圍很小，大小主定位銷與工件配合間隙來定的。：計(jì)算兩者的間隙配合的間隙誤差為了它們的角度更準(zhǔn)，在能加工與配個的情況下它們的間隙應(yīng)盡量的小，由表查得定位銷的尺寸為 56 比較適合，5 6 為sgmm,公差為D為0.012mm，50.0040.012最小間隙為0.004mm，間隙范圍為：0.004-0.012mm：角度計(jì)算它們的偏移的最大角度為：a