減速器直齒圓柱齒輪的滾齒專用夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備-工裝含4張CAD圖,減速器,圓柱齒輪,專用,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,工裝,CAD 文獻(xiàn)綜述 【摘要】:在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，齒輪裝置的使用已經(jīng)十分普遍。齒輪傳動是機(jī)械傳動的重要裝置，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞動力大、效率高、壽命長、可靠性好和傳動比準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛的應(yīng)用于汽車、機(jī)床以及各種儀表當(dāng)中，它幾乎適用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍。目前齒輪傳動技術(shù)已經(jīng)成為世界各國機(jī)械傳動發(fā)展的重點(diǎn)之一。對于直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)和加工工藝的設(shè)計(jì)，首先對直齒圓柱齒輪材料及其參數(shù)合理選取進(jìn)行總結(jié)，然后根據(jù)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)公式及校核公式確定其齒輪類型、熱處理方法、精度等級及齒面硬度。又對直齒圓柱齒輪夾具及毛坯的選取進(jìn)行分析確定。通過計(jì)算數(shù)據(jù)及對CAD課本的知識的掌握畫出直齒圓柱齒輪簡圖。最后根據(jù)對直齒圓柱齒輪加工工藝內(nèi)容和過程分析及齒輪加工方案的選取對直齒圓柱齒輪進(jìn)行加工。 關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工作原理，熱處理；分析；直齒圓柱齒輪； 【前言】：使用夾具的最根本目的是獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。所以設(shè)計(jì)夾具也和其它技術(shù)工作一樣，不僅是一個技術(shù)問題，而且是個經(jīng)濟(jì)問題。每當(dāng)設(shè)計(jì)一套夾具之前，都要進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，使所設(shè)計(jì)的夾具獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。 對設(shè)計(jì)夾具進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析時，應(yīng)從精度設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面考慮。精度設(shè)計(jì)技術(shù)分析：一般來說，夾具的精度都應(yīng)比工件要求的精度高，才能加工出合格的工件。但是盲目的提高夾具精度會造成人力的浪費(fèi)，所以夾具精度的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：應(yīng)使夾具的設(shè)計(jì)精度與工件的加工精度要求相適應(yīng)，不可盲目地提高夾具的精度要求。 零件的作用： 齒輪廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和儀表中，其作用是按規(guī)定的傳動比傳遞運(yùn)動和功率。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖2-1所示： 圖2-1 圓柱齒輪零件圖 直齒圓柱齒輪的工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)主要內(nèi)容： 1. 根據(jù)零件圖，對零件進(jìn)行工藝分析； 2. 確定零件生產(chǎn)類型 3. 確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖； 4. 擬訂零件的機(jī)械加工工藝路線，確定加工余量和工序尺寸，選擇各工序加工設(shè)備及工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定各工序切削用量，計(jì)算工序的工時定額； 5. 填寫工藝文件：工藝過程卡片、工序卡片； 6. 設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具，繪制夾具配圖； 7. 結(jié)合本課題查閱并翻譯不少于8000個印刷符號的英文資料； 8. 編寫設(shè)計(jì)說明書。 1、零件分析： 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。對于某個具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實(shí)可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。 2、毛胚選擇： 在選擇毛坯時應(yīng)考慮以下因素: (1)零件的材料及機(jī)械性能要求 ?? 零件材料的工藝特性和力學(xué)性能大致決定了毛坯的種類。例如鑄鐵零件用鑄造毛坯；鋼質(zhì)零件當(dāng)形狀較簡單且力學(xué)性能要求不高時常用棒料，對于重要的鋼質(zhì)零件，為獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)選用鍛件，當(dāng)形狀復(fù)雜力學(xué)性能要求不高時用鑄鋼件；有色金屬零件常用型材或鑄造毛坯。 ?? (2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸 ?? 大型且結(jié)構(gòu)較簡單的零件毛坯多用砂型鑄造或自由鍛；結(jié)構(gòu)復(fù)雜的毛坯多用鑄造；小型零件可用模鍛件或壓力鑄造毛坯；板狀鋼質(zhì)零件多用鍛件毛坯；軸類零件的毛坯，若臺階直徑相差不大，可用棒料；若各臺階尺寸相差較大，則宜選擇鍛件。 ?? (3) 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小 ?? 大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率都較高的毛坯制造方法。鑄件采用金屬模機(jī)器造型和精密鑄造，鍛件用模鍛或精密鍛造。在單件小批生產(chǎn)中用木模手工造型或自由鍛來制造毛坯。 ?? (4) 現(xiàn)有生產(chǎn)條件 ?? 確定毛坯時，必須結(jié)合具體的生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)的可能性等，否則就不現(xiàn)實(shí)。 ?? (5) 充分利用新工藝、新材料 ?? 為節(jié)約材料和能源，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮精密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用，這樣，可大大減少機(jī)械加工量，甚至不需要進(jìn)行加工，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。 零件的材料為45鋼，為提高材料的利用率，提高生產(chǎn)率，提高齒輪的機(jī)械性能，因此進(jìn)行鍛造。 3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)： （1）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可 以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出， 更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （2）粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序 提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量。二 要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是 不能兼顧的，但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對 本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加 工余量最小的面為粗基準(zhǔn) （3）精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，還要專門計(jì)算。該零件為小型零件，加工的部位較多且互相之間有較高的位置精度，故選擇精基準(zhǔn)時首先考慮基準(zhǔn)統(tǒng)一的方案。 4、工序順序的安排原則： （1）先基準(zhǔn)后其他原則：確定粗基準(zhǔn)后，首先應(yīng)將精基準(zhǔn)加工出來，然后再以該基準(zhǔn)定位，加工其他面 （2）先面后孔原則：當(dāng)零件上有較大的平面可以用來作為定位基準(zhǔn)時，總是先加工平面，再以平面定位加工，保證孔和平面之間的位置精度。這樣定位穩(wěn)定， 裝夾也方便，孔的加工條件也會大為改善。 （3）先主后次原則：位置精度要求較高的基準(zhǔn)面和工作表面應(yīng)先加工，便于及早發(fā)現(xiàn)毛胚缺陷；而次要表面如鍵槽、螺孔、緊固小孔等穿插在相應(yīng)階段中進(jìn)行。對于整個工藝過程而言次要表面加工一般安排在主表面最終加工之前。 （4）先粗后精原則：對于精度要求高的零件，劃分精加工階段應(yīng)越細(xì)。 5、齒輪加工工藝路線： 1、鍛造毛坯 2、正火 3、粗車加工 4、調(diào)質(zhì)熱處理 5、精車加工 6、制齒 7、齒面磨削 6、專用夾具設(shè)計(jì)： 夾具是加工零件時定位和夾緊可靠的重要保證。夾具設(shè)計(jì)的合理，才能保證零件的順利加工和滿足加工要求。以下是專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求： 1、保證工件的加工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 2、提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選用不同復(fù)雜程度的快速高效夾緊裝置，以縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。 3、工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。 4、使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 5、經(jīng)濟(jì)性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 7、專用夾具設(shè)計(jì)步驟： （1）研究原始資料、分析設(shè)計(jì)任務(wù)。 （2）確定夾具的結(jié)構(gòu)方案。 （3）繪制夾具總圖。 （4）確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸、配合和技術(shù)條件。 【總結(jié)】：到此為止，在自己努力下順利完成夾具設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)中，我覺得最大的收益就是對自己意志的磨煉，是對我實(shí)際能力的一次提升，也會對我未來的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助；在本次設(shè)計(jì)中也遇到了以下問題： 1、對機(jī)械工藝規(guī)程設(shè)計(jì)理論方面的知識還沒有十分扎實(shí)，對并沒有投入生產(chǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中的產(chǎn)品，還要根據(jù)生產(chǎn)部門的設(shè)備，要求等，考慮零件的結(jié)構(gòu)，精度和余量，難免會有我們現(xiàn)在沒有考慮周全的內(nèi)容。 2、夾具設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)中最大的難題，雖然課題只是設(shè)計(jì)一個齒輪，但是夾具設(shè)計(jì)過程中遇到的問題是最多的，特別是對各機(jī)構(gòu)的選用，既要達(dá)到局部要求，又要配合整體要求。因此我以后一定會在這個方向多加用心。 因此，在以后的學(xué)習(xí)工作中，我要多多關(guān)注本專業(yè)領(lǐng)域的前沿知識，同時對今后有可能用到的知識進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，以便今后設(shè)計(jì)時能夠在保證成本的前提下，較好地利用其本身。  參考文獻(xiàn) [1]呂明.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第3版）[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2015. [2]楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊[S].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002. [3]李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊[S].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994. [4]上海市金屬切削學(xué)會.金屬切削手冊[S].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2000. [5]艾興.切削用量簡明手冊[S].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999. [6]哈爾濱工業(yè)大學(xué).機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[S].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002. [7]陳立德.工裝設(shè)計(jì)[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,1999. [8]孫本緒,熊萬武.機(jī)械加工余量手冊[S].北京:國防工業(yè)出版社,1999. [9]馮辛安.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008. [10]教育部高等教育司.畫法幾何及機(jī)械制圖[M].北京:高等教育出版社,1999. [11]毛平淮.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007. [12]鄧文英.金屬工藝學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2000. [13]樊曉燕.車床主軸箱齒輪的材料選擇及熱處理工藝[J].機(jī)械管理開發(fā)，2009. [14]許自英.車床專用夾具設(shè)計(jì)的分析與加工[J].硅谷，2012. [15]賀毅.如何設(shè)計(jì)車床夾具[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013. [16]馬宏福.機(jī)械加工工藝知識本體及檢索方法研究[J].大連交通大學(xué)，2006 [17]水根．機(jī)械制造工藝學(xué)（第二版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004. [18] 成大先，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，單行本[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004. [19]張龍勛.機(jī)械制造工藝學(xué) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995. [20]朱心正.機(jī)械制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999. 8