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1、 此處文檔有重要部分刪減摘要：機械制造設(shè)計運用了“機械制造技術(shù)”、“金屬工藝學”、“互換性與測量技術(shù)”、“機械加工手冊”等課程。本次設(shè)計注重理論和實踐相結(jié)合，通過假期生產(chǎn)實習積累地經(jīng)驗與先前所修課程理論知識結(jié)合在一起來完成減速器中星輪的設(shè)計，再將設(shè)計成果和過程細細地記錄下來。本次設(shè)計通過分析課程設(shè)計存在的問題，然后經(jīng)過各種途徑解決，從中鍛煉自己。本次星輪設(shè)計的加工工藝方法和裝備部分包括機床、夾具、車、銑、鉆、鏜、擴、鉸等裝配和加工方法。零件的工藝性分析包括零件表面粗糙度、零件加工工藝規(guī)程設(shè)計等。設(shè)計結(jié)尾附有設(shè)計規(guī)程卡片。序言機械制造課程設(shè)計是在學完了機械制造技術(shù)課程后，綜合運用以前所學有關(guān)機械

2、專業(yè)知識，進行零件加工工藝過程設(shè)計。其目的在于鞏固、加深擴展機械制造技術(shù)及其他有關(guān)先修課程的理論知識，把理論知識和生產(chǎn)實踐相結(jié)合，能夠獨立分析問題、解決問題，以及初步具備中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。本設(shè)計包括兩個部分內(nèi)容：第一部分為生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、工藝性分析和零件圖的審查。第二部分為毛坯的選擇，根據(jù)圖紙具體地闡明了毛坯選擇類型以及尺寸。零件加工工藝規(guī)程設(shè)計是設(shè)計的核心部分，具體地列出了設(shè)計思路以及整個零件加工工藝過程。它包括定位基準的選擇、確定表面的加工方法、確定機械加工余量、工序尺寸及公差、機床設(shè)備及工藝設(shè)備的選擇、確定切削用量與基本工時。第三部分是為了提高生產(chǎn)率而設(shè)計的夾具。該部分

3、包括原始資料的分析，定位-加緊分析，夾具精度的分析與計算，夾具總體結(jié)構(gòu)分析與夾具使用說明。設(shè)計從還存在許多的不足，懇請老師批評指正。1 零件分析1.1 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 所給任務(wù)的零件是某機器上一個減速器上的零件，假定該機器年產(chǎn)量為5000臺，且每臺機器上僅有一件，若取其備品為5%，機械加工廢品 為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為 N=Qm(1+5%+1%)=100(1+5%+1%)=5000件/年由上式可知，該零件的年產(chǎn)量為5000件，由零件的特在征可知，它屬于機體類小零件，因此可以確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)1.2 零件的工藝性分析和零件圖的審查 零件視圖正確，足夠表達直觀、清楚、繪制

4、符合國家標準，尺寸公差及技術(shù)要求的標注齊全、合理 主要加工表面及要求 星輪外圓40K6,45f7,其形狀公差均遵守包容要求,表面粗糙度均為Ra1.6m; 星輪內(nèi)孔28H7,其形狀公差遵守包容要求,表面粗糙度為Ra0.8m,其外形尺寸14 端面與孔28軸心線垂直度誤差為0.025,其左端面對孔28軸心線圓跳動誤差為0.025; 外圓45軸心線對外圓40軸心線的同軸度誤差為0.06,外形尺寸610.15右端面對尺寸17的圓跳動誤差為0.02； 鍵槽寬度為8H9,長度為16mm，軸槽深為40.5h11,表面粗糙度Ra5.2m，在64的外圓上離它的軸心線24.3的平面與孔28H7軸心線的平行度誤差為0

5、.012表面粗糙度為Ra0.8m,3 -4H9孔相對于對稱分布三個。2.過程工藝分析2.1選擇毛坯：根據(jù)零件材料確定毛坯材料，由于星輪是用于超越離合器上的關(guān)鍵零件，需要結(jié)構(gòu)比較硬，故材料選為45鋼件，已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，通過計算，該零件質(zhì)量為2.7kg，由參考文獻（5）表22，23可知，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。毛坯的類型為型材（圓制棒料）。由于45鋼的經(jīng)濟性比較高，由簡明機械加工手冊知毛坯的精度應(yīng)該選IT12級，其規(guī)格為68.L=64,牌號為60Si2Mn。查機械加工工藝與夾具及相關(guān)機械設(shè)計手冊確定個加工表面的加工余量如下表所示：加工表面基本尺寸加工余量數(shù)值說明外圓表面68 mm

6、3mm車削加工外圓表面65mm1mm車削加工內(nèi)圓表面30mm2mm內(nèi)圓車刀階梯軸部分45mm.40mm64mm4mm3mm外圓表面加工 零件圖2.2定位基準的選擇： 粗基準的選擇：在保證各加工面都有雨量的前提下，因為要保證圓柱面的中心線垂直于左端面，所以以60的外圓表面的粗基準。 精基準的選擇：星輪主要應(yīng)用于超越離合器上面，其性輪的軸心線既是定位基準也是設(shè)計基準，在車削時選他作為精基準，能使加工遵循基準重合原則，實現(xiàn)外圓柱面的圓跳動和同軸度（采用專用夾具夾緊機構(gòu)），這使得工藝路線基準統(tǒng)一原則。毛坯外表面加工余量大，定位時可以車一頭換向車另一頭，最后，兩頂一夾。其定位方法比較精確，加緊也比較簡單

7、快捷，使操作者方便省力。機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號C產(chǎn)品型號831003共 5 頁產(chǎn)品名稱機床零件名稱星輪第 1 頁材料牌號45鋼毛坯種類型材毛坯尺寸68毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè)備工 藝 裝 備工 時準終單件1車削 此處文檔有重要部分刪減 此處文檔有重要部分刪減車床車間6車床專用夾具、高速鋼車刀（W18Cr4V），游標卡尺480s2鏜孔鉸孔1.鏜孔26.52.鉸孔至28鏜床車間2鏜床專用夾具、可調(diào)整的鏜刀YT8），卡尺，塞規(guī)100s3倒角1. 倒角2*45車床車間1車床普通車刀，游標卡尺20s4銑鍵槽1.銑鍵槽銑床車間1銑床專用夾具、銑刀80s5銑削20

8、0s6銑削200s7 100s9檢驗檢驗車間塞規(guī)，卡尺等。設(shè)計（日期）2010.6.26審核（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期3、 確定各表面的加工方法，擬定加工工藝路線（1）工藝路線方案一：工序1.粗、精車端面，鉆頂尖孔、兩端45倒角,夾一端粗車另一頭，車好后，掉頭車削另一端。 以64mm圓柱面為粗基準。選C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。工序2.粗、精車B/C面。工序3.車如零件圖所示45mm40mm,的階梯軸。工序4.粗、精車28mm內(nèi)圓柱面。工序5.銑鍵槽。以A面為基準。工序6. 此處文檔有重要部分刪減工序8. 按零件圖所示，參照金屬機械加

9、工工藝人員手冊表3-59確定孔加工余量的分配。在水平方向上距軸心線26.9mm出攻鉆孔4mm，轉(zhuǎn)動萬能分度頭120加工三次。工序9.檢驗（2） 工藝路線方案二：工序1.粗、精車端面，鉆頂尖孔、兩端45倒角,夾一端粗車另一頭，車好后，掉頭車削另一端。以64mm圓柱面為粗基準。選用C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。工序2.粗、精車B/C階梯軸外圓面。工序3.車如零件圖所示45mm40mm,的階梯軸。工序4.銑鍵槽。以A面為基準。工序5.粗、精車28mm內(nèi)圓柱面。工序6. 此處文檔有重要部分刪減工序8.按零件圖所示，參照金屬機械加工工藝人員手冊表3-59確定孔加工余量的分配。在水平方向上距

10、軸心線26.9mm出攻鉆孔4mm，轉(zhuǎn)動萬能分度頭120加工三次。工序9.檢驗方案對比： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一在于直接用銑床銑出平面、外圓，且先把鍵槽銑出來在銑平面最后鉆孔：方案二則與其相反，鍵槽被放置平面后，且采用磨床使精度達到更高，并且方案二的經(jīng)濟消費低，適合大批量生產(chǎn)。綜合比較，方案二更好，所以最終選擇方案二。四.夾具設(shè)計一.本夾具的主要零部件有：中心轉(zhuǎn)軸、軸承座、軸承3副、分度盤、分度銷座、銷套、定位銷、M24螺母、墊片二.各個零部件作用：1. 中心轉(zhuǎn)軸：左側(cè)段主要是負責定位星輪內(nèi)孔方便左側(cè)螺母夾緊，右側(cè)段主要是負責定位軸承內(nèi)孔，安裝分度盤及相關(guān)螺母2. 軸承座：軸承座是主

11、要負責安裝軸承和中心轉(zhuǎn)軸的裝置，并且通過底部的U型槽進行固定整個夾具3. 軸承3副：軸承負責連接中心軸與軸承座，起到潤滑減小摩擦力的作用，減小磨損，保護軸承座的作用4. 分度盤：分度盤安裝于中心軸右端，盤上有120開角，起到分度作用，分度盤左端面壓緊軸承內(nèi)圈5. 分度銷座：分度座安裝于夾具頂部中心孔負責安裝插銷 此處文檔有重要部分刪減三.夾具夾緊工作過程夾緊機構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力大小的確定。 E; r O3 p) X7 C# | 對夾緊機構(gòu)的基本要求如下：+ K2 C H( z( N4 S4 6 G( f 、夾緊作用準確，處于夾緊狀態(tài)時應(yīng)能保持自鎖，保證夾緊

12、定位的安全可靠。8 P 1 O) T3 C $ L H# m 、夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量/ k8 l5 U5 P x, m、夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。+ E9 g ) A/ k# f+ N 、結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。1.將工件星輪右端對準中心軸孔穿入，肩面定位軸向，內(nèi)孔定位。2.中心軸左側(cè)套入墊片并用螺母M24進行鎖緊 此處文檔有重要部分刪減3. 立銑刀采用開角為30的成型銑刀，銑削星輪外圓3處分度為120的臺階及其15斜面4.銑削一側(cè)斜面臺階后，拉出分度銷釘，順時針轉(zhuǎn)動分度板，到下一個120分角，插入銷釘固定，繼續(xù)銑削，同理第三

13、處臺階也采用該方法分度進行銑削。5.拆卸時，轉(zhuǎn)動左側(cè)段外圓螺母M24，卸下墊片，即可拿出完成該部工序的星輪零件本設(shè)計采用普通螺母螺紋螺旋夾緊機構(gòu)夾緊，此機構(gòu)機構(gòu)簡單，容易制造，而且由于螺旋升角小，螺旋夾緊機構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都較大，從零件加工工序和受力分析，主要是少量切向力和軸向力，夾具定位了主要的軸向，并利用摩擦定位了切向受力。該夾具手動夾緊，是最多應(yīng)用的一種夾緊機構(gòu)。四.定位誤差自由物體在空間直角坐標系中有六個自由度，即沿OX,OY,OZ三個軸向的平動自由度和三個繞軸的轉(zhuǎn)動自由度。要使工件在夾具體中具有準確和確定不變的位置，則必須限制六個自由度。工件的六個自由度均被限制的定位

14、叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六個，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。在焊接生產(chǎn)中，為了調(diào)整和控制不可避免產(chǎn)生的焊接應(yīng)力和變形，有些自由度是不必要限制的，故可采用不完全定位的方法。在焊接夾具設(shè)計中，按加工要求應(yīng)限制的自由度而沒有被限制的欠定位是不允許的；而選用兩個或更多的支撐點限制一個自由度的方法稱為過定位，過定位容易位置變動，夾緊時造成工件或定位元件的變形，影響工件的定位精度，過定位也屬于不合理設(shè)計。: S6 h* b( m5 （1）定位誤差分析本夾具當中，中心軸直徑28的右側(cè)肩面進行了軸向定位，鎖緊螺母后也進行了軸向定位約束。工件內(nèi)孔與中心軸外圓進行了其余自由度定位，進行了限制

15、，由于上節(jié)中進行了受力簡單說明，故切向不需要再增加約束。工件定位主要依靠中心軸直徑28h6進行定位，經(jīng)查詢得到該公差28h6為（0，-0.013），而工件內(nèi)孔孔徑為（+0.013,0）。公差帶為0.026是間隙配合符合加工要求五、夾具優(yōu)缺點的分析及改進夾具優(yōu)點：1. 此機構(gòu)機構(gòu)簡單，容易制造2. 由于螺旋升角小，螺旋夾緊機構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都較大3. 可以加工其他類似的軸類分度零件，如果有其他分度要求可以更換分度板，增加了該夾具的應(yīng)用范圍4. 內(nèi)部采用軸承設(shè)計減小了摩擦力，增加了使用壽命，如果出現(xiàn)損壞更換容易且成本低廉夾具缺點1.夾緊動作慢，工件裝卸費時2.只能單件加工不能多件同時加工3.中心軸左端受力較多夾具改進措施1.可以增加氣缸裝置，利用氣缸頂緊，省去人力2.可以加長該中心定位軸，進行多件連續(xù)加工保證共面度3.多件加工時可以增加左端軸承裝置保持受力平衡穩(wěn)定六.主要參考資料：（1）機械制造工藝學（含機床夾具設(shè)計） 機械工業(yè)出版（2）幾何量公差與檢測 上?？茖W技術(shù)出版社（3）機械制圖 高等教育出版社（4）機床夾具設(shè)計課程設(shè)計參考資料 此處文檔有重要部分刪減