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陕西理工学院课程设计说明书第1页共22页课程设计说明书题目空心齿轮轴右边键槽的加工工艺及工装设计学生姓名狄小康学号115033035所在学院陕西理工学院机械工程学院专业班级机自专1101班指导教师刘菊蓉____完成地点学校___2014年3月19日陕西理工学院课程设计说明书第2页共22页空心齿轮轴右边键槽的加工工艺及工装设计作者:狄小康(陕理工机械工程学院(系)机自专业1101班级,陕西汉中723000)指导教师:刘菊蓉【摘要】本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。空心齿轮轴加工工艺规程及其铣右端键槽的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。【关键词】:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。【ABSTRCT】Thisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetalcuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessing¢140holejigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitclampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,likelocatesthepart,clampsthepart,guidesthepart,toclampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswellasotherparts;Positionerrorwhichcalculatesthejiglocateswhenproduces,analyzesthejigstructuretherationalityandthedeficiency,andwilldesigninlaterpaysattentiontotheimprovement.【Keywords】Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,clamp,thelocalization,theerror陕西理工学院课程设计说明书第3页共22页目录序言………………………………………………………………………41零件分析………………………………………………………………51.1零件作用……………………………………………………………51.2零件的工艺分析……………………………………………………52工艺规程设计…………………………………………………………52.1确定毛坯的制造形式………………………………………………72.2基面的选择…………………………………………………………82.3制定工艺路线………………………………………………………82.4确定切削用量及基本工时…………………………………………83夹具设计……………………………………………………………163.1问题的提出………………………………………………………163.2定位基准的选择…………………………………………………163.3切削力及夹紧力计算……………………………………………163.4定位误差分析……………………………………………………183.5定向键和对刀装置设计…………………………………………183.6夹具设计及操作简要说明………………………………………20陕西理工学院课程设计说明书第4页共22页序言经过三年的专业理论课的学习,使我们系统的掌握了专业基础知识,为了综合运用所学的理论知识,培养自己独立分析问题、解决问题的能力,让自己在实践中获得真知,为以后胜任工作岗位奠定一定的基础。机械制造业是制造具有一定形状、位置、尺寸、精度的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。空心齿轮轴的加工工艺规程及其铣右端齿轮轴的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等课程之后的下一个教学实践环节。正确地解决一个零件在加中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工序设计,工艺尺寸以及加工程序的确定等问题,并设计出专用的夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。陕西理工学院课程设计说明书第5页共22页1零件的分析1.1零件的作用狄小康狄小康空心齿轮轴此零件的名称是空心齿轮轴,作用是通过轴来传递扭矩。1.2零件的工艺分析从空心齿轮的零件图上可以看出,它有两组加工表面,这两组加工面之间也有一定的位置要求,现将这两组加工面分述如下:1.以Φ20mm外圆为中心的加工面这一组加工面包括:两端Φ20mm,Φ25mm的外圆,Φ30mm的外圆,加工齿轮退刀槽的外圆Φ20mm及齿轮的外圆。2.左右两端槽及齿轮这一组加工面包括:铣右端键槽,铣左端槽及滚齿其中滚齿和基准A和基准B端面跳动公差0.018mm3.加工里面的Φ10以及Φ12的孔二.工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为45{牌号:45(锻造)化学成分(质量分数)(%)|C:0.42~0.50化学成分(质量分数)(%)|Si:0.17~0.37化学成分(质量分数)(%)|Mn:0.50~0.80化学成分(质量分数)(%)|Cr:≤0.25化学成分(质量分数)(%)|Ni:≤0.25陕西理工学院课程设计说明书第6页共22页化学成分(质量分数)(%)|Mo:-化学成分(质量分数)(%)|V:-化学成分(质量分数)(%)|S:≤0.035化学成分(质量分数)(%)|P:≤0.035化学成分(质量分数)(%)|Cu:≤0.25热处理状态:调质截面尺寸(直径或厚度)/mm:≤100试样方向:纵向力学性能|σb/MPa≥:630力学性能|σs/MPa≥:370力学性能|σ5/%≥:17力学性能|ψ/%≥:40力学性能|Aku/J≥:31硬度HBS:207~302--------------------------------------------(资料来自《机械设计手册2008》新编版)牌号:ZG45Mn2(铸造)热处理:正火+回火截面尺寸/mm:392力学性能最小值|屈服强度σs或σ0.2/MPa:330力学性能最小值|抗拉强度σb/MPa:650力学性能最小值|伸长率δ(%):30力学性能最小值|断面收缩率ψ(%):—力学性能最小值|冲击吸收功J|AKU:—力学性能最小值|冲击吸收功J|AKV:—力学性能最小值|冲击吸收功J|AKDM:179力学性能最小值|硬度HBS:用于模块、齿轮等--------------------------------------------(资料来自《机械设计手册2008》新编版)牌号:45试样毛坯尺寸/mm:25推荐热处理/℃|正火:850推荐热处理/℃|淬火:840推荐热处理/℃|回火:600力学性能|σb/MPa≥:600力学性能|σs/MPa≥:355力学性能|δ5(%)≥:16力学性能|ψ(%)≥:40力学性能|AKU/J≥:39钢材交货状态硬度HBS10/3000,≤|未热处理钢:229钢材交货状态硬度HBS10/3000,≤|退火钢:197--------------------------------------------(资料来自《机械设计手册2008》新编版)}零件在工作过程中经常受到冲击性载荷,要采用这种材料要使得零件的强度也能保证。而且零件的轮廓尺寸不大,在solidworks中通过有限元分析(分析文本)以及查询的各种条件下得出结论是应该使用锻造的方式加工毛坯,空心齿轮轴的粗糙度为6.3以及3.2加工精度为Φ(公差范围为0.036-0=0.036,查询机械设计手册软件版2008知道0.036属于IT3级(要达到IT3级精度有两种陕西理工学院课程设计说明书第7页共22页加工方法:○1外圆磨○2研磨)。现在确定个加工表面的毛坯的设计空心齿轮轴零件材料为45,硬度选用55~58HRC。生产类型为成批生产,采用锻造,3级精度组。根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量,对毛坯初步设计如下:1.两端Ø20的外圆面查《机械加工工艺手册R1.0软件版》,(锻件加工余量查询)得单边余量Z=1.5-2.0mm在这里考虑成本选用Z=1.5mm2.两个Ø25的外圆面查《机械加工工艺手册R1.0软件版》,(锻件加工余量查询)单边余量Z=1.5-2.0mm在这里考虑成本选用Z=1.5mm3.Ø30的外圆面查《机械加工工艺手册R1.0软件版》,(锻件加工余量查询)单边余量Z=1.5-2.0mm在这里考虑成本选用Z=1.5mm4.Ø39的外圆面(及齿轮的齿顶圆所在面)查《机械加工工艺手册R1.0软件版》,(锻件加工余量查询)单边余量Z=1.5-2.0mm在这里考虑成本选用Z=1.5mm5.两端Ø10mm的内孔查《机械加工工艺手册R1.0软件版》,(锻件加工余量查询)单边余量Z=1.5-2.0mm在这里考虑成本选用Z=1.5mm渗碳深度,淬火~。锐边倒圆。2.基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报陕西理工学院课程设计说明书第8页共22页废,使生产无法进行。粗基准的选择:对于零件的加工而言,粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以
本文标题:空心齿轮轴右边键槽加工工艺
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