畢業(yè)設(shè)計（論文）-離合齒輪機械加工工藝規(guī)程及滾齒輪夾具設(shè)計

湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）前言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。離合齒輪的加工工藝規(guī)程及滾齒夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。1.緒論1.1機床夾具的概念在機械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機床上占有正確的位置，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機床夾具，簡稱夾具。夾具最早出現(xiàn)在1787年，至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機械制造的精度較低，機械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機床、汽車、飛機等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機床的緊密結(jié)合。1.1.1夾具的現(xiàn)狀幾生產(chǎn)對其提出新的要求現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈競爭，盡管國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明中不批，多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具有只能感等生產(chǎn)的能力工廠中約擁有13000~15000套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量只有15%左右，特別最近年來柔性制造系統(tǒng)（FMS）、數(shù)控機床（NC），加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求；（1）、能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；（2）、能裝夾一組相似性特征的工件；（3）、適用于精密加工的高精度的機床；（4）、適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)；（5）、采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進一步提高勞動生產(chǎn)率。1.1.2現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個方面：精密化隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必也相應(yīng)提高對其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達正負0.1，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5um，又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓讀可達0.2~0.5um。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的機動時的和輔助時的，以提高勞動生產(chǎn)率，減少工人勞動強度，常見的高效化夾具有：自動化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動力模塊的夾具等。例如使用電動虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了5倍左右；而高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速9000r/min的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大幅度提高。柔性化夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是通過調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等，在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。標(biāo)準(zhǔn)化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面，在制造典型夾具，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和不見的形成：舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前，我國已有夾具零件、部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB2148~2249-80，GB2262~2269-80以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn)，組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ)，作為發(fā)展趨勢，這類夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。1.2機床夾具的組成1.2.1機床夾具的基本組成部分(1)定位裝置該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。(2)夾具裝置該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工的過程中正確位置不變。(3)夾具體夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構(gòu)成一個整體。1.2.2機床夾具的其他特殊元件或裝置(1)連接元件根據(jù)機床的特點，夾具在機床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機床上的位置。如機床夾具所使用的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。(2)對刀元件常用在普通銑床夾具中，用對刀快調(diào)整銑刀加工前的位置。對刀時，銑刀不與對刀快直接接觸，而用塞尺進行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀快工作表面。(3)導(dǎo)向元件常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導(dǎo)刀具加工中的正確位置。(4)其他元件或裝置根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、預(yù)出器個平衡快等。這些元件或裝置需要專門設(shè)計。隨行夾具1.3機床夾具的分類根據(jù)機床夾具的通用化程度，可將夾具氛圍以下幾種：通用夾具，專用夾具，成組夾具，組合夾具，隨行夾具。其中專用夾具是針對某一種工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計的夾具。所以結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計與制造。專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動強度，節(jié)省工時，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴大機床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個工件某道工序的加工需要而專門設(shè)計的，所以它的適用范圍較窄。此外、專用夾具的設(shè)計制造周期較長。當(dāng)產(chǎn)品更換時，往往因無法再使用而報廢，因此，專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。1.3.1機床夾具的分類如下（1）、系統(tǒng)元件（2）、夾緊元件（3）、夾具體（4）、連接元件（5）、對刀與導(dǎo)向裝置（6）、其他元件或裝置一．機床夾具的基本組成部分雖然各類機床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。1.定位元件定位元件是夾具的主要功能元件之一，通常當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。2.夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。3.夾具體通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定位元件，夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。二、幾夾具的其他組成部分為滿足夾具的餓其他功能要求，各種夾具好要設(shè)計其他的元件個裝置。1.連接元件根據(jù)機床的工作特點，夾具在機床上的安裝。連接常有的兩種方式：一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上，連接元件用于確定夾具本身在機床上的位置。2.對刀與導(dǎo)向裝置對刀裝置常見在銑床夾具中，用以對刀塊調(diào)銑刀對刀前的位置，對刀時，銑刀不能與對刀塊直接相連，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀塊工作表面。導(dǎo)向裝置鉆模板、鉆套、鏜模的鏜模支架。鏜套，它們能確定刀具的位置，并引導(dǎo)刀具進行切削。3.其他元件和裝置根據(jù)加工的需要，有些夾具分別采用分度裝夾，靠模裝置上下料加工工藝機器人等。1.3.2機床夾具的分類1、按夾具的通用特性分類這是一種基本的分類方法，主要反應(yīng)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，故也是選擇夾具主要依據(jù)。目前，我國常用的夾具有通用夾具、專用夾具和自動化生產(chǎn)夾具等五大類。（1）、通用夾具通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，具有一定通用性的夾具、如三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸盤等。其特點是使用性強，不需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件，這類夾具以商品化，且成為機床附件，采用這種夾具可減少生產(chǎn)周期，減少夾具品種從而降低生產(chǎn)成本，其缺點是夾具的精度不高，生產(chǎn)效率也較低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故使用與單件小批量生產(chǎn)中。（2）、專用夾具專用夾具是針對一個工序的要求而專門設(shè)計和制造夾具，其特點是針對性極強，沒有通用性，在產(chǎn)品相對穩(wěn)定批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較長，隨著現(xiàn)代多品種中小批量的發(fā)展專用夾具在專用性和經(jīng)濟性等方面已多生許多問題。（3）、可調(diào)夾具可調(diào)夾具是針對通用夾具專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的異類新型夾具對不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。它一般又稱為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種，前者的通用范圍比通用夾具更大，后者則是一種可調(diào)夾具，它按成組原理設(shè)計并能加工一組相似零件，故在多品種中，中小批生產(chǎn)中上午有較好的經(jīng)濟效應(yīng)。（4）、組合夾具組合夾具是一種模塊化的夾具，標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件有較高的精度和耐磨性，可組裝成各種夾具夾具用具既可拆除，留用組裝新的夾具，由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用，并且有可減少專用家句數(shù)量的優(yōu)點，因此、組合夾具在單件中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟的夾具，組合夾具也已商品化。（5）、自動化生產(chǎn)專用夾具自動化生產(chǎn)專用夾具主要分為線夾具和數(shù)控機床專用夾具兩大類，自動線夾具有兩種：一種是固定完成夾具，一種是隨行夾具，數(shù)控機床夾具還包括加工中心夾具和柔性制造系統(tǒng)專用夾具，隨著制造的現(xiàn)代化，在企業(yè)中數(shù)控機床的夾具比例正在增加，得以滿足數(shù)控機床的加工要求，數(shù)控幾傳呼的典型結(jié)構(gòu)是平裝夾具，它是利用標(biāo)準(zhǔn)的模塊組裝的夾具。2、按夾具使用的機床分類這是專用夾具設(shè)計使用的分類方法，如車床、銑床、刨床、鉆床、數(shù)控車床等夾具。設(shè)計專用夾具時機床的類別、組別、型別主要參數(shù)均以確定。它們不同點是機床切削成型運動不同、故夾具與機床的連接方式不同它們的加工精度要求也各不相同。1.4機床夾具在機械加工中的作用1.4.1機床夾具夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工，熱處理裝配，焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床工件是使用的夾具稱為機床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度，勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機床夾具的設(shè)計在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工件。1.4.2機床夾具的功能在機床上應(yīng)用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。1.機床夾具的主要功能機床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件裝夾中的定位和夾緊。（1）、定位確定工件在夾具中占有正確的位置的過程，定位是通過工件定位基準(zhǔn)而與夾具定位元件的定位面接觸成配合實現(xiàn)的正的定位可以保證加工面的尺寸和位置的精度要求。（2）.夾緊工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不錯的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用若不將其固定，則工件會松動、脫離，因此夾緊為工件提高了安全和可靠的加工條件。2．機床夾具的特殊功能機床夾具的特殊功能主要是對刀與導(dǎo)向。1）、對刀調(diào)整刀具切削相對工件或夾具的正確位置如銑床夾具中餓對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。2）、導(dǎo)向如銑床夾具中的鉆模板與鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進行鉆削，導(dǎo)向元件制成模板形成故鉆床夾具長稱為鉆模、鏜床夾具（鏜模）也是具有導(dǎo)向的功能的。3.夾具是機械加工中的一種工藝裝備，它在生產(chǎn)中起的作用很大，所以在機械加工中的應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用：（1）保證工件的加工精度由于采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，所以在機械加工中，可以保證工件各個表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。（2）提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個找正對刀所花費的時間，因此可以縮短輔助時間。另外，采用夾具裝夾或，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，對操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低，有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。（3）擴大機床工藝范圍和改變機床用途使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能。這是在生產(chǎn)條件有限的也器中常用的一種技術(shù)改造措施。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜摸夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工，一充分發(fā)揮通用機床的作用。（4）改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全使用專用機床夾具可減輕工人的勞動強度、改善勞動條件，保證安全生產(chǎn)。2.零件的分析2.1零件的作用齒輪的作用，齒輪用于變速箱中，主要起傳遞動力和扭矩的作用圖2.1離合齒輪零件圖2.2零件的工藝分析齒輪有2組加工面他們有位置度要求。這2組加工面的分別為一外圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，外圓自身和端面，和內(nèi)圓一個是以內(nèi)圓為基準(zhǔn)的加工面，這個主要是齒輪的加工。3.工藝規(guī)程設(shè)計3.1確定毛坯的制造形式零件的材料為45鋼生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用模鍛。3.2基面的選擇的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。粗基準(zhǔn)的選擇：對離合齒輪這樣的回轉(zhuǎn)體零件來說，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。對回轉(zhuǎn)體零件我們通常以外圓作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn)的選擇要考慮基準(zhǔn)重合的原則，設(shè)計基準(zhǔn)要和工藝基準(zhǔn)重合。因此我們采用內(nèi)孔做為定位基準(zhǔn)。3.3工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：表3.1工藝方案一1鍛造鍛造2處理淬火3車粗精車右端面4車粗精車左端面5車粗精車外圓6車粗精車內(nèi)孔7銑粗精銑4-16的槽8鉆鉆4-Φ5的錐孔9滾滾齒10檢驗檢驗11入庫入庫表3.2工藝方案二1鍛造鍛造2處理淬火3車車右端面4車車左端面5車車外圓6車車內(nèi)孔7銑銑4-16的槽8鉆鉆4-Φ5的錐孔9滾滾齒10檢驗檢驗11入庫入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一粗加工-精加工，保證了加工精度，而方案二則很難保證，因此我們選用方案一具體的工藝路線如下表3.3工藝方案一1鍛造鍛造2處理淬火3車粗精車右端面4車粗精車左端面5車粗精車外圓6車粗精車內(nèi)孔7銑粗精銑4-16的槽8鉆鉆4-Φ5的錐孔9滾滾齒10檢驗檢驗11入庫入庫3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定齒輪零件材料為45，類型為大批量生產(chǎn)，采用模鍛。齒輪的外圓和端面因離合齒輪的外圓和端面的精度要求都不是很高，其加工余量為2mm。2：端面采用銑一次走刀完表面加工，表面粗糙度為3.2，根據(jù)參考文獻，其余量為Z=2.5mm3.5確定切削用量及基本工時工序：車左端端面1）車削深度，可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min4）計算切削速度按《切削手冊》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm＝L/Vf=(287-145)/475x2=0.149473min工序：車外圓選擇硬質(zhì)合金車刀1）車削深度，選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min4）計算切削速度按《切削手冊》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm＝L/Vf=(18)/475=0.03789min工序：滾齒1)滾齒機，采用滾刀1)已知毛坯長度方向的加工余量為2.57mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm2)進給量f根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16×25mm>3~5mm,以及工件直徑為112.5/r按滾齒機說明書（見切削手冊）取f=0.9mm/r3)計算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min)(m/min)其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速ns==504r/min按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與504r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1L==40mm,=2mm,=0,=0tm===0.098(min)4.夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計工序為滾齒輪夾具設(shè)計4.1問題的提出本夾具主要用來滾齒，同時對孔的同軸度及加工精度有一定的要求。且在滾齒時還要保證其對中心線精度要求，為了使其誤差減小，在工序工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度、提高加工質(zhì)量。4.2定位基準(zhǔn)的選擇我們采用Φ68內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，因為我們滾齒的時間，工作臺和滾刀是同時旋轉(zhuǎn)的，且我們所加工齒輪，可以從任何地方入刀，齒輪加工在定位正確的情況下，全靠工作臺和滾刀的運動決定，因此我們只要工件放好定好位置，然后壓緊既可以，因此我們采用Φ68內(nèi)孔和端面定位，采用U型壓板壓緊即可滿足要求，使用Φ68內(nèi)圓定位我們用的是一個定位盤。定位盤和工件過度配合來定位工件。4.3切削力和夾緊力計算切削力和夾緊力計算確定夾緊力就是確定夾緊力的方向、作用點和大小。夾緊力方向的確定。夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)面。只有一個力對零件作用，那就是夾緊力，或者受其他幾個方向的力，定位基準(zhǔn)的方向應(yīng)該主要的對著夾緊力的方向。夾緊作用點的選擇。夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形對加工精度的影響。夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近加工表面。在加工過程中，切削力一般容易引起工件的轉(zhuǎn)動和震動。作用點靠近加工表面，使切削力對夾緊作用點的力矩變小，以減小工件轉(zhuǎn)動趨勢或變形。夾緊力的方向應(yīng)有助于定位，不應(yīng)破壞定位。工件以左端面與定位元件的面接觸，限制工件的三個自由度；底面與面接觸，限制工件的二個自由度；夾緊力朝向主要定位面，有利于保證孔與左端面的垂直度要求。夾緊力朝向Ｖ形塊的Ｖ形面，使工件裝夾穩(wěn)定可靠。理論上，夾緊力應(yīng)與工件受到切削力、離心力、慣性力及重力等力的作用平衡；實際上。估算夾緊力時，應(yīng)找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，略去次要因素，考慮主要因素在力系中的影響。通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)，建立切削力、夾緊力、（大型工件）重力、（高速運動工件）慣性力、（高速旋轉(zhuǎn)工件）離心力、支承力以及摩擦力靜力平衡條件，計算出理論夾緊力。與加工性質(zhì)（粗、精加工）、切削特點（連續(xù)、斷續(xù)切削）、夾緊力來源（手動、機動夾緊）、刀具情況有關(guān)。(1)刀具：滾刀機床：滾齒機由[3]所列公式得查表9.4—8得其中：修正系數(shù)z=24代入上式，可得F=889.4N因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=其中：為基本安全系數(shù)1.5為加工性質(zhì)系數(shù)1.1為刀具鈍化系數(shù)1.1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1所以(2)夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機由其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+GG為工件自重夾緊螺釘：公稱直徑d=16mm，材料45鋼性能級數(shù)為6.8級螺釘疲勞極限：極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為[s]=3.5~4取[s]=4得滿足要求經(jīng)校核：滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力4.4定位誤差分析由于用Φ68內(nèi)孔和端面定位，齒輪設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。式中——定位副間的最小配合間隙（mm）；——工件圓孔直徑公差（mm）；——定位銷外圓直徑公差（mm）。4.5夾緊誤差分析和計算因為本道工序的夾具靠內(nèi)孔定位，我們只要保證定位內(nèi)孔的軸的尺寸精度，我們的加工精度就可以保證，因為我們靠內(nèi)孔定位，開口壓板直接壓緊，壓緊力是垂直的，不存在壓緊誤差。因此壓緊誤差不予考慮。4.6夾具設(shè)計及操作說明如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用U型壓板,以便裝卸,夾具體底面上的止口定位可以精確保證齒頂圓和分度圓相對于中心線的跳動，從而保證了精度。便于滾齒加工，本夾具總體的感覺是操作比較簡單，結(jié)構(gòu)