齿轮架夹具设计说明书Word格式.docx

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2007年5月20日

目录

一设计目的及要求……………………………………………1

二设计任务……………………………………………………1

三对零件工作图的分析………………………………………2

四选择毛坯……………………………………………………3

五确定表面加工方案…………………………………………4

六选择定位基准………………………………………………6

七拟订加工工艺路线…………………………………………6

八确定加工余量………………………………………………8

九选择工艺装备………………………………………………9

十夹具设计要求……………………………………………11

十一夹紧力的计算…………………………………………11

十二夹具零件的选择…………………………………………12

十三选择切削用量及切削力…………………………………14

十四确定工时定额………………………………………………15

十五小结…………………………………………………………15

十六参考书………………………………………………………17

一设计目的及要求

1、目的：

机械制造技术基础是以机械制造工艺技术设备为主要内容的技术科学，是机械类专业的一门主要课程，具有很强的实践性。

因此在完成了理论教学和实践教学后，还需要对学生进行机械零件加工工艺设计的实际训练，使学生通过工艺设计获得综合运用所学过的全部相关课程（如机械制造技术基础，互换性及技术测量，金属学与热处理学）进行零件工艺及结构设计的基本能力，能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力，培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力，进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

2、要求：

掌握编制机械加工工艺规程的方法，能正确解决中等复杂程度零件在加工中的工艺问题。

根据已学的知识，提高结构设计的能力，通过设计夹具的训练，根据被加工零件要求，设计出能保证加工技术要求，经济、高效的工艺装备。

认真复习设计有关的知识，并查阅有关的资料，手册让学生会使用与机械加工工艺和工装设计有关的手册及图纸资料。

二设计任务：

设计题目：

设计齿轮架零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计。

生产纲领：

一般为500-5000件（中批）

具体设计工作内容：

1、抄绘，分析零件的工作图，图幅为A3。

绘图时应充分利用计算机的功能，准确、迅速地绘制图形；

2、编制机械加工工艺规程，填写机械加工工艺及指定工序的工序卡，画工序流程图，图幅为A1；

3、设计、绘制夹具零件图，图幅为A3；

4、设计、绘制指定工序的夹具装配图，图幅为A2；

5、撰写设计说明书一份。

三对零件工作图的分析：

1、抄绘零件图

通过抄绘工作图，了解零件的尺寸、结构和精度、粗糙度、热处理、设计基准等技术要求，结合分析零件所在部件的装配图，深入了解零件的功用和工作条件，找出主要加工表面和关键技术要求；

2、齿轮架材料为QT60-2，生产类型为中批，毛坯用铸造加工，初步即可形成外圆角。

齿轮架零件中对

圆柱面的粗糙度，精度最高。

对该圆柱面加工应为粗车——半精车——精车。

同时加工该圆柱左部-加工要求为

的平面。

需要铣的平面有一圆面和一平面。

精度要求均为

，都要求精铣，另有一键槽，加工要求为

，只需粗铣（图如工序简图）。

钻孔较多，工孔

要与气缸体配较要求

，钻孔均采用立式钻床。

另有一车床平面跳动要求

和一垂直度要求

。

如下图：

四选择毛坯：

机械加工常用的毛坯有铸件，锻件，型材件，焊接件等。

选用时应考虑以下因素：

1，零件的材料及其力学性能.

2，零件的结构形状和尺寸.

3，生产类型.

4，车间的生产能力.

5，充分注意应用新工艺，新技术，新材料.

零件材料已给定为QT60-2，工艺设计按照零件的已知条件如材料，批量，尺寸，形状，精度及粗糙度要求等确定。

QT60-2表示球墨铸铁抗拉强度60公斤力/㎜2，延伸率为△=2%，其硬度为HRC197-269，具有较高的强度、硬度和耐磨性，但塑性、韧性较差。

热加工采用淬火，以减小内应力，毛坯只铸造出大致外形，反映凸台、圆台及一些外倒角，精度低，毛坯要留出加工余量（毛坯图如零件毛坯图）。

五确定表面加工方案：

按照零件各表面的技术要求，查询资料，选择各表面的加工方案，确定各表面的粗、半精及精加工等方法，以及有关的热处理方式。

1、加工圆柱面：

圆柱面精度要求为

，精度要求非常高，所以所需工序为粗车→半精车→精车三道工序，以达到所需精度要求。

考虑夹具在车削圆柱面时，顺带加工圆柱左面加工精度要求也较高的平面（此时采用卧式车床）；

2、铣平面：

由于精度要求为

，则也要求粗铣→半精铣→精铣；

3、铣圆面：

根据精度对照表

为精度要求的3.2~1.6，则该圆面也需经过精铣，考虑到零件结构，采用立式铣床；

4、钻孔

3个，钻后刮平

，采用立式钻床;

5、钻工螺孔M10钻22攻18

钻孔15攻12

钻孔5

以上三种都用立式钻床;

6、铣键槽。

六选择定位基准：

在最初的零件加工工序中，只能选用毛坯的表面进行定位，这种定位基准称为粗基准。

在以后各工序的加工中，可以采用已经加工的表面进行定位，这种定位基准称为精基准。

由于粗，精基准用途不同，在选择时所考虑的侧重点也不同。

确定基准时除了考虑满足有关的基准选择原则外，还要考虑怎实现所选择的基准，要确定各工序的定位及夹紧方式，夹压位置和夹紧力作用方向；

要考虑定位精度要求，当工序定位基准与工序基准不重合时，要进行工序尺寸换算，分析定位误差。

1、确定粗基准：

在粗铣上平面时，圆端面作为加工时的粗基准。

2、确定精基准：

在加工

圆柱面时，由于表面精度要求高，须进行精车，此时选择左平面为精基准，进行平面定位，限制三个自由度，下圆柱面用V形块定位，限制2个自由度。

七拟定加工工艺路线：

工艺路线的拟订是制定工艺规程的总体布局，包括：

选择定位基准，确定加工方法，划分加工阶段，决定工序的集中与分散，加工顺序的安排，以及安排热处理，检验及其他辅助工序（去毛刺，倒角等）。

它不但影响加工的质量和效率，而且影响到工人的劳动强度，设备的投资，车间面积，生产成本等。

因此，拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上，提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。

一般要拟定2-3种备选工艺路线进行比较，至少要对重要工序提出几种方案进行分析比较，选定比较合理的路线。

具体做法和要求：

定位基准的使用，变换顺序大致确定了各表面的加工顺序，注意基面先行等原则；

划分加工阶段，不能一次完成一个表面的全部加工；

适当选择热处理工序和检验工序；

划分加工工序、工步；

选择工序集中或工序分散，说明选择时遵循的原则；

各工序的节拍要基本平衡。

齿轮架加工工序如下：

粗铣平面

粗车圆柱面

半精铣，精铣平面

半精车，精车圆柱面

铣圆台面

钻3孔

钻孔M10钻22攻18

钻孔M10钻15攻12

铣键槽

钻孔

。