正時齒輪加工設計畢業(yè)設計

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常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計常州信息職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文）報告系別：機電工程學院專業(yè)：機電一體化班號機電135學生姓名：周超學生學號：1304053520設計（論文）題目：170F-06010正時齒輪加工設計指導教師：許志榮設計地點：常州信息職業(yè)技術學院起迄日期：2015.06-2015.113 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計畢業(yè)設計（論文）任務書專業(yè)機電一體化班級機電135姓名周超一、課題名稱：170F-06010正時齒輪加工設計二、主要技術指標：1、年后產量綱十萬件2、正時齒輪應經正火處理，其硬度HB160-2203、正時齒輪表面應光潔，不允許有裂縫、銳邊、毛刺，齒的表面不允許有銹蝕、凹坑和碰傷的缺陷4、正時齒輪應打正時記號“0”，記號所在的齒中心線與鍵槽中心線的偏差不大于±3.05、去毛刺、銳邊為0.2（m為模數(shù)）（1）三、工作內容和要求：1、對齒輪加工有一個完整的了解，對夾具設計的定位元件的選擇、夾緊裝置的設計有一個系統(tǒng)的了解。2、要求鉆6個Φ25的孔,以Φ26孔定心，小端面定位，鉆Φ25孔，工件材料45#鋼。四、主要參考文獻：____1、張龍勛.機械制造工藝學課程設計指導書[M].機械工業(yè)出版社.19942、劉守勇.機械制造工藝與機床夾具[M].2版.北京：機械工業(yè)出[M].2005.93、蘇建修.機械制造基礎.2版.北京：機械工業(yè)出版社[M].2006.3.251—353頁4、史新民.機械設計基礎.南京：南京大學出版社[M].2007.3.275—306頁5、《齒輪制造手冊》編輯委員會.齒輪制造手冊[M].機械工業(yè)出版社.1997.12.3—251頁6、劉思寧.《大學生畢業(yè)設計全程指導》[M].西南交通大學出版社.全書學生（簽名）年月日指導教師（簽名）年月日教研室主任（簽名）年月日系主任（簽名）年月日3 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計畢業(yè)設計（論文）開題報告設計（論文）題目題目：170F-06010正時齒輪加工設計一、選題的背景和意義：機器裝備中有著關鍵的一種元件，那就是齒輪，齒輪在生活中可以說是無處不在，大到我們乘坐的交通工具，大型的加工機器，小到我們手表，齒輪行業(yè)是機械制造中基本的一環(huán)，且它的制造技術相對密集，資金也粘稠，以及規(guī)模非常大的一種行業(yè)，目前國際市場中，歐美發(fā)達國家占據(jù)主要地位，以中高端齒輪為代表，同時，齒輪產業(yè)也是我國機器行業(yè)中最重要的一行，我國的齒輪大致分為三種：工業(yè)齒輪，車輛齒輪，以及齒輪裝備，但我國的工業(yè)基礎也相對薄弱，產品的質量，產品的技術含量，生產工藝過程，以及研制費用相比于發(fā)達國家相差甚遠，中低端齒輪占據(jù)主要，研發(fā)周期相對于發(fā)達國家的2倍多，但壽命也相對較短，可見未來我國的齒輪行業(yè)還有一段路要走，齒輪的發(fā)展仍對全國的機器行業(yè)有至關重要的作用。而作為本課題研究的170F-06010正時齒輪，它主要的作用是在機械裝置中對完成相關控制功能起到時間尺度定位，它的原廠地是常州飛天齒輪廠，對于正時齒輪的加工設計，不僅要知道它的加工工藝的過程、正確的加工工藝路線的擬定、更要深度了解工藝加工過程中的規(guī)格，要求、選擇及每部工序的作用及意義，不僅能夠宏觀的了解如何去加工零件，更能掌握加工過程中的知識及正確的方法。本課題的研究設計的知識面比較廣，加工之前的毛培的選擇，大小是否合適，用夾具設計進行定位的合理性，工序的細節(jié)掌握，及成型之后后續(xù)工作。都是要一一了解和掌握的。通過本課題的設計能夠知道工藝加工規(guī)程的具體安排，知道工藝加工規(guī)程的制定要做到高質量，高效率，底能耗。能夠掌握齒輪的設計要按照具體齒輪的等級，以及規(guī)格，精度，以及生產量來進行設計制定，做到齒輪設計的嚴謹性。二、課題研究的主要內容：1、了解齒輪的發(fā)展以及參數(shù)。2、擬定機械加工工藝過程。3、了解設計的基準選擇與應用。4、掌握零件表面加工的處理方法。5、知道鉆孔夾具的選擇與應用。3 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計一、主要研究（設計）方法1.進行對比法（比如零件生產類型的工藝特征，有單件生產、成批生產、也有大量生產，對于不同的生產類型的對比和要求，要做到不同的對待）。2.查閱相關資料進行收集和解答。四、設計（論文）進度安排：時間（迄止日期）工作內容2015.05.29選擇題目。2015.06.01-2015.06.15完成開題報告。2015.06.16-2015.06.17擬定好畢業(yè)設計的目錄部分，以確定接下來的工作安排。2015.06.18-2015.06.20制訂機械加工工藝的規(guī)程與規(guī)定并設定好工藝路線。2015.06.26-2015.07.01完成170-06010齒輪的大致設定與過程。2015.07.02-2015.07.15關于該齒輪的設計及論述以基本結束。2015.07.16-2015.08.01對齒輪進行最優(yōu)化的處理，熱處理，表面進行整潔處理，后續(xù)進行打記號處理。2015.08.02完成論文的全部過程。2015.08.03進行保存電子稿工作，并做好再次修改的準備工作。2015.09.01-2015.11．01發(fā)送給老師，進行意見提問與修改工作。2015.11.15準備進行答辯。五、指導教師意見：　　　　　　　　　　　　指導教師簽名：年月日3 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計六、系部意見：　　　　　　　　　　　系主任簽名：年月日3 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計170F-06010正時齒輪加工設計目錄摘要..............................................................................................................................IAbstract……………………………………………………………………………..II第1章前言………………………………………………………………………..1第2章齒輪的基本概述…………………………………………………………..32.1齒輪的分類和傳動要求...................................................................................32.2漸開線齒輪的基本參數(shù)……………………………………………………...32.2.1漸開線的形成……………………………………………………………32.2.2漸開線型標準齒輪的基本符號和參數(shù)………………………………….32.3齒坯的加工方法……………………………………………………………...4第3章零件的結構分析…………………………………………………………..53.1170F-06010正時齒輪的作用.........................................................................53.2170F-06010正時齒輪的結構分析................................................................5第4章170F-06010正時齒輪工藝編制的概念與要求…………………………...64.1編制工藝規(guī)程的主要要求及依據(jù)…………………………………………..64.2工藝規(guī)程編制的一般步驟..............................................................................6第5章170F-06010正時齒輪加工工藝規(guī)程……………………………………75.1生產綱領與加工方案………………………………………………………...75.2齒輪毛坯的選擇……………………………………………………………...75.3基準的選擇…………………………………………………………………...85.3.1基準的分類……………………………………………………………….85.3.2定位基準的選擇要求…………………………………………………….8第6章夾具的定位與選擇………………………………………………………,106.1夾具的發(fā)展與作用…………………………………………………………..106.2鉆床夾具的類型……………………………………………………………..116.3定位方式與常見的定位元件的選取...............................................................136.4夾具的夾緊…………………………………………………………………..156.4.1夾緊裝置的組成…………………………………………………………15 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計6.4.2夾緊力的作用及確定……………………………………………………16第7章170F-06010正時齒輪加工過程…………………………………………177.1零件表面加工方法………………………………………………………….....177.2工序的確立…………………………………………………………………....17第8章結論與展望……………………………………………………………….24參考文獻…………………………………………………………………………….25答謝辭……………………………………………………………………………….26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計摘要現(xiàn)代社會科技和技術的發(fā)展，人們也相繼的發(fā)明了一系列產品，尤其在機械設計上，發(fā)展更是突飛猛進，作為機械的代表齒輪也是日益崛起，本設計產品170F-06010正時齒輪的精度等級為6-7級，加工工藝也相對復雜，通過這個工藝設計，知道齒輪的概念，以及如何制定好一個完美的加工工藝流程，詳細的介紹了加工過程中的規(guī)定，內容,方法和步驟。并清楚的了解齒輪加工工藝過程，對夾具設計的定位元件的選擇、夾緊裝置的設計也有一個系統(tǒng)的了解，以及制定出合理可取的工藝規(guī)程文件。本次設計的170F-06010正時齒輪常作為裝配元件存在于柴油機中，主要用途為調節(jié)氣門開關的時間，保證了配氣系統(tǒng)的正常的工作。為了滿足不同的生產綱領需求，加工的方案也是存在差異的。另一方面，為了保證正時齒輪的零件合格，必須防止飛邊、毛刺、裂痕。關鍵詞：170F-06010正時齒輪；工藝規(guī)程；設計I 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計AbstractDevelopmentofmodernsocietyandtechnology,peoplehavealsoinventedarangeofproducts,especiallyinthemechanicaldesign,developmentisrapid,asarepresentativeofamechanicalgearisarising,thedesignoftheproduct170F-06010Timingaccuracyclassgear6-7grade,processingtechnologyisrelativelycomplex,throughthisprocessdesign,knowtheconceptofgear,aswellashowtodevelopagoodaperfectprocessflow,adetaileddescriptionoftheprocessoftheprovisions,contents,methodsandprocedures.Andaclearunderstandingofgearmachiningprocess,thepositioningofthefixturedesigncomponentselection,fixturedesignalsohasanunderstandingofasystem,aswellasdesirabletodevelopareasonableprocessplanningdocuments.Thedesignofthe170F-06010timinggearisoftenusedasassemblycomponentsinadieselengine,themainpurposeofregulatingvalveswitchtime,toensurethenormalworkofthegasdistributionsystem.Inordertomeetthedifferentneedsofproductionprogramandprocessingprogramsalsoexistdifferences.Ontheotherhand,inordertoensureconformitytiminggearparts,youmustpreventflash,burrs,cracks.Keywords:170F-06010timinggear；processplanning,；designI 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計第一章前言齒輪的發(fā)展在生活的應用非常廣泛，汽車上、飛機上、自行車上。同時作為機械中最基本的設計也被衡量出國家制造業(yè)的水平，從目前國來看，我國的機械制造水平還比較薄弱，齒輪的發(fā)展也相對緩慢，與發(fā)達國家相比，國內的齒輪不論在質量，壽命上都不及發(fā)達國家，我國的齒輪大致分為三種：工業(yè)齒輪，車輛齒輪，以及齒輪裝備，但我國的工業(yè)基礎也相對薄弱，產品的質量，產品的技術含量，生產工藝過程，以及研制費用相比于發(fā)達國家相差甚遠，中低端齒輪占據(jù)主要，研發(fā)周期相對于發(fā)達國家的2倍多，但壽命也相對較短，可見未來我國的齒輪行業(yè)還有一段路要走。國內市場的發(fā)展面臨著兩難的局面，一方面，國內中高端的齒輪市場基本被國外占據(jù)。另一方面，我國的齒輪的發(fā)展速度緩慢，技術落后，同時又缺乏創(chuàng)新能力。因此，國內要想提高制造業(yè)水平，必須從基本的制造業(yè)開始。本文結合專業(yè)知識，就對齒輪基本的加工工藝進行一系列的研究。齒輪傳動是機械傳動中最主要的一種傳動方式，應用非常廣泛。根據(jù)兩齒輪軸線相對位置的不同主要分成三大類（平行軸齒輪傳動，交錯軸齒輪傳動，相交軸齒輪傳動）。為了滿足傳動的需要，齒輪傳動必須要準確平穩(wěn)，承載能力要強。所謂正時齒輪就是在規(guī)定的時間空間里完成傳動指令，因此，正式齒輪的設計就要做到精度高。下圖為正時齒輪的表達圖。圖1-1170F-06010正時齒輪的結構圖26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計下表表達了該齒輪的設計參數(shù)標準及要求。表1-2齒輪設計參數(shù)模數(shù)m2.5齒數(shù)z48齒頂角a20°齒頂高系數(shù)ha*1公法線長度及公差w42.273（其中上偏差-0.08下偏差-0.16）齒跨數(shù)k6齒輪副極限距及極限偏差A±fa90±0.027公差組檢驗項目代號公差值齒圈徑向跳動公差Fv0.05共法線長度變動公差Fw0.028齒型公差Ff0.014周節(jié)極限偏差Fpt±0.020齒向公差F0.018配對齒輪170f-0500126 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計第2章齒輪的基本概述2.1齒輪的分類和傳動要求齒輪按照不同的分類要求有不同分類方法。如果按照齒輪表面的硬軟度來分的話，可以將齒輪分為硬齒輪和軟齒輪，如果齒輪的硬度達到350HB以上時，這樣的齒輪稱之為硬齒輪。相反的話，稱之為軟齒輪。本文設計的正時齒輪表面硬度小于350HB，因此，正時齒輪按照硬軟的標準來分的話，屬于軟齒輪。按照齒輪的形狀來分的話，可以將齒輪分為圓柱齒輪，圓錐齒輪，直齒輪，以及一些非規(guī)則的齒輪。根據(jù)兩齒輪軸線相對位置的不同主要分成三大類：行軸齒輪傳動、交錯軸齒輪傳動、相交軸齒輪傳動。齒輪作為生活中的必需品，必須做到如下幾個要求：（1）傳動必須要穩(wěn)定，并且要準確無誤。不能夠在傳動的過程中由于不穩(wěn)定，傳動比不恒定，而產生沖擊和一系列的噪音。需確保人身的使用安全。（2）齒輪必須要有一定的承載能力且有長的使用壽命。齒輪要保證傳動，首先承載能力要好。2.2漸開線齒輪的基本符號和參數(shù)2.2.1漸開線的形成假定有一半徑為r的基圓，沿直線AB。圓上有一點D，在某個時間內從D滾到N，一開始D與直線上K點重合，那么在這段時間內，弧D為漸開線。如圖2-1所示。圖2-1漸開線的形成通過理論知識知道，弧DN與直線KN相等。同時，決定弧DK大小的因素是基圓的半徑，如果基圓越大的話，那么漸開線就越小，這時的漸開線無限趨近與直線了，如果基圓很小的話，那么這時的漸線就顯得格外的彎曲，無限接近于圓了。2.2.2漸開線型標準齒輪的基本符號和參數(shù)26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計圖2-2齒輪各部分名稱與符號齒輪的齒數(shù)用z表示，模數(shù)用m表示（m的引入和分度圓和齒數(shù)及齒距存在關聯(lián)）分度圓d和模數(shù)與齒數(shù)存在如下關系：d=mz壓力角為圖2-2上ON與OK夾角，一般統(tǒng)稱為20度。2.3齒輪的加工方法齒輪的加工方法具有多重性。有冷軋法，熱軋法，鑄造，鍛造法。但這些加工辦法適用于精度不高的齒輪加工中，對于生產高精度的齒輪來說有一定的困難。因此，生產齒輪通常采用成型法和展成法。成型法：主要根據(jù)與齒槽形狀形同的刀具進行銑切，一般不需要配合專門的機床進行加工，這種加工法適用于精度要求不高的齒輪中，并且它的生產率也不高，適合小批量生產.機床進行配合混合使用。這種加工方法加工出來的齒輪的精度往往較高，適合大量生產，且效率又高。一般的有滾齒加工，插齒加工。如圖2-3所示（a）滾齒加工（b）插齒加工圖2-3齒輪加工方法26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計第3章零件的結構分析3.1170F-06010正時齒輪的作用170F-06010正時齒輪屬于腹式齒輪，一般存在于發(fā)動機上，該齒輪存在于170柴油機的配氣系統(tǒng)中。如圖3-1所示圖3-1170柴油機中各部件結構21為正時齒輪，主要用途為調節(jié)氣門開關的時間，配氣系統(tǒng)是在工作中，有準確無誤的開啟以及關閉進氣口和出氣口。用來控制汽缸的吸收空氣以及排除廢氣的一種機構。包括正時齒輪21、推桿10、搖臂13、以及進氣門和排氣門等。3.2170F-06010正時齒輪的結構分析齒輪的傳動一般來說，分為開式和閉式兩種，本文設計的齒輪由于不能單獨使用，只能配合軸承使用，是完全封閉于箱體中，因此屬于閉式齒輪。并且能夠保證很好的嚙合與潤滑作用。另一方面，正時齒輪按照硬度上屬于軟齒輪，屬于輕載或中載的一般傳動的齒輪，常采用45號鋼材作為材料，后期經過正火或調制處理后，可改善組織和加工性能.26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計第4章170F-06010正時齒輪工藝編制的概念與要求4.1編制工藝規(guī)程的主要要求及依據(jù)為了便于生產，保證產品的質量要求，通常采用專業(yè)化生產，有利于提高生產率。并且盡可能的節(jié)約成本，避免浪費。結合國內外先進的相關技術以及專業(yè)素養(yǎng)進行設計與加工。由于工藝規(guī)程是直接決定生產的重要技術文件，在制定時避免誤差的出現(xiàn)，做到結構緊湊，且在專業(yè)符號，及術語上做到統(tǒng)一，做到符合國家標準。編制出一份工藝規(guī)程的依據(jù)通常有：（1）零件的結構分析和圖紙分析。（2）產品的生產類型以及生產綱領。（3）已有的技術條件及生產能力。（4）專業(yè)的知識。4.2工藝規(guī)程編制的一般步驟（1）分析零件的結構圖及裝配圖。（2）毛坯的正確選擇。（3）選擇定位基準。（4）工藝路線的擬定。（5）確定加工余量和工序尺寸。（6）確定每個工序設備及工藝裝備。（7）切削用量的確定和工時定額。（8）技術要求和檢驗方法。（9）完成工藝文件。26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計第5章170F-06010正時齒輪加工工藝規(guī)程5.1生產綱領與加工方案企業(yè)在制定零件機械加工工藝前，常常需要看清產品的生產類型，以免造成浪費或產品不夠，當然這些都跟后面的生產組織類型有關，即生產綱領。生產綱領存在下列公式N=Qn（1+a%）（1+b%）其中N=年生產件數(shù)Q=年生臺數(shù)n=每臺產品中該零件的數(shù)量a%=零件備用率b%=零件廢品率產品的生產類型存在三種類型，即單件生產，成批生產，和大量生產。一般來說不同的生產類型對一系列的加工要求也會有所不同，比如來說，它會間接地影響毛坯的制造方法以及加工余量、機床設備即排列方式、夾具。以及對工人的要求也會不同，成本也有會所不同了，因此，分清產品的生產類型很重要。一般來說，不同的生產綱領會直接導致定位基準面的加工方案。本次設計正時齒輪也會出現(xiàn)不同的加工方案。（1）大批量生產時，常采用“鉆→車→拉→車”加工方案，毛坯經過熱處理后先放到鉆床上進行打孔，再經過車床經行粗車后到拉床上進行拉孔，然后再以內控為基準、端面定位經行車床精加工。（2）中批量生產時，采用“車→拉→車”的加工方案。（3）單件小批量生產時，通常一端經行打孔以及粗精加工，然后再加工另一端。5.2齒輪毛坯的選擇毛坯的選擇是根據(jù)零件具體規(guī)定的。正確的選擇毛坯有重要的經濟意義與現(xiàn)實意義，毛坯的正確選擇決定著工件的使用壽命與性能，能影響后續(xù)的加工方案。常見的毛坯有鑄件、鍛件、型材以及焊件等。（1）鑄件：適用與形狀復雜的零件。（2）鍛件：適用零件的強度要求高時，且零件的形狀比較簡單時。（3）焊接件：適用于零件結構復雜且大量生產時，適合單件小批量生產。（4）26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計型材：常見的有棒料、板材、管材等。常用型鋼有角鋼、槽鋼、工字鋼等。（1）其他：沖壓件、粉末冶金等。毛坯在選擇時需要考慮的是：（1）生產時，這時候的精度往往要求比較高，采用鑄件會更加的可觀。（2）生產條件。（3）根據(jù)零件的機械性能。對于承載能力要求高、精度要求很高的齒輪適用于沖壓件，這些毛坯在生產的過程中要經過多重的力學測驗，才有了較強的力學性能。（4）零件的形狀和尺寸。5.3基準的選擇5.3.1基準的分類在進行零件的加工時，要遵循先定位夾緊，后再經行切削加工。這其中正確的找對，找準基準就顯得尤為重要了?；鶞示褪窃诩庸み^程中用以確定某些點面關系的設計方法。按照基準的分類?；究梢苑殖蓛深?，設計基準和工藝基準了。但就作用上工藝基準的種類比設計基準的更加多。（1）設計基準：在零件上用以標注及不同位置關系的一種準則。通常，設計基準可以表示某條軸線，也可以表示為某個面，線，點。就如何選擇應具體根據(jù)經濟，誤差，綜合選擇。常常選擇相對位置較近的點，面，線為基準。（2）工藝基準：包括工序、定位、測量、裝配基準。5.3.2定位基準的選擇要求定位基準在零件加工的過程中起著決定性的作用，會直接影響零件的表面精度，加工精度。（1）定位基準分為粗基準和精基準兩類。當加工零件選擇基準是未加工的表面時，這時的定位基準稱之為粗基準。反之，就是精基準了。那么，粗精基準的選擇又是如何選擇的呢？在不同的加工精度中，使用上又會有那些不同的要求。如果在加工零件的過程中要求切削大量的加工余量，而且還要保證加工之后的零件的剩余余量均勻，此時應該讓這塊表面選擇當粗基準。如果要求加工中相關表面有足夠的余量，那么選擇余量小的表面做粗基準，相同情況下，應遵循“選小不選大”的原則。選擇時要統(tǒng)一做到有剩余的加工余量，還有就是選擇粗基準時避免選擇有缺口，飛邊的地方，以免造成刀具磨損和加工精度的偏差。（2）機械加工過程中應遵循“先粗后精”的定位準則。精基準的要求比粗基準的要求要高，應進一步高的減少誤差的存在。一般而言，存在如下幾個原則。當某個加工表面的基準可以更加方便的為其他的表面做選擇時，那此時采用“26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計基準統(tǒng)一”是一種可行的方案。它的選擇可以節(jié)省許多不必要的過程，大大的節(jié)省了材料并且提高了生產效率。另外選擇時還遵循基準重合、互為基準、自為基準的原則。26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計第6章夾具的定位與選擇6.1夾具的發(fā)展與作用加工零件過程中，要保證零件的完整加工，合理的選擇夾具的定位以及夾緊的步驟是必不可少的一步，它直接影響零件加工的成功與否，以及加工之后的精度的大小。夾具沒有具體的定義，只要是能夠在零件加工過程中保證零件處于一個合理的位置使之能夠繼續(xù)加工的一種裝置，都可以稱之為夾具。夾具主要由以下工作元件組成：(1)定位元件。(2)夾緊元件。(3)引導裝置。(4)連接體。(5)夾具本體。(6)其他附件。按加工零件的針對性來分：(1)有專門針對某種形狀加工的專用型夾具。(2)有加工某種零件的通用性夾具。(3)也用作為組合使用的組合型夾具。(4)及可調夾具和隨行夾具。一般來說，它們適用于不同的生產綱領中，例如，專用型夾具就適合于大批量生產中。在現(xiàn)代高速發(fā)展的今天，夾具主要配合機床進行一系列的加工。夾具的發(fā)展經歷了幾個階段，從一開始只作為輔助器件逐步演變?yōu)闄C床加工過程必不可少的裝置，目前國際上夾具按技術來說發(fā)達國家的夾具比較先進，在加工工藝上的效率上，加工精度上都是先進的。我國的夾具大部分來自于國外的進口，國內夾具的發(fā)展還不太高效與精致。26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計另一方面我國如果長期過分依賴國外進口將對我國的機械產業(yè)造成負擔。目前國際市場上夾具正走向綠色化、高效化、精致化的方向發(fā)展。另外，夾具的柔性化發(fā)展已經越來越受到國際上的注視了，普通夾具作為加工裝置不能適用于零件的變化而變化，而夾具的柔性化就打破了這一點。零件的形狀發(fā)生變化夾具也能夠隨之適應。世界各國正在努力研究這一領域，我國也應抓住這個機遇，研究創(chuàng)新，爭取突破。夾具作為一種定位與夾緊的裝置能大大節(jié)省了人力的浪費，并且大大的提高了生產力，減少了人工在裝置上的定位與夾緊的時間。由于夾具的出現(xiàn)相關的機床的加工范圍也隨之的擴大，加工并不再屬于單一，枯燥的格局了。6.2鉆床夾具的類型鉆床也稱鉆模，主要應用于孔的加工以及螺紋的加工等。鉆床夾具的種類有固定式、回轉式、移動式、翻轉式、蓋板式和滑柱式等。（1）固定式鉆模：主要特點是夾具和工件在使用的過程中的位置保持不變。下圖就是個固定式鉆模，定位精度高，結構簡單，但裝卸的時候不便。圖6-3固定式鉆模1-定位鞘2-螺釘3-鉆模板4-夾具體（2）回轉式鉆模：加工過程中的使用頻率較高的一種鉆模，一般加工同一圓周上的平行孔系以及徑向孔。如下圖所示，工件以內孔和端面定位，螺母進行夾緊，加工徑向分布的孔，完成后拔出對定位鞘的分度，繼續(xù)加工下一個孔。26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計圖6-4回轉式鉆模1-螺母2-分度盤3-定位軸4、螺母5-分度鞘（3）翻轉式鉆模：應用于加工中、小型工件分布不同表面的孔。如下圖所示加工4個徑向孔，工件在1上定位，用快換墊圈2和螺母夾緊，鉆完后，翻轉60°繼續(xù)鉆下個孔。圖6-5翻轉式鉆模1-定位鞘2-快換墊圈3-螺母(4)蓋板式鉆模：沒有夾具體的一種鉆模夾具，鉆模板上還存在定位元件和夾緊裝置，適合于體積大而笨重的的小孔加工。同時生產效率低，不適用于大批量生產。26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計圖6-6蓋板式鉆模1-鉆模蓋板2-定位鞘3-定位鞘4-支承釘(5)移動式鉆模：用于立式鉆床上屬于小型夾具。分為自由移動和定向移動兩種。另外還有滑柱式鉆模，170F-06010正時齒輪在結構上來看，除了中心圓外，端面分布6個25的圓，各成60°角，因此適合回轉式鉆模。6.3定位方式與常見的定位元件的選取零件在加工之前先要針對加工表面進行合理的定位元件的選取，這是非常重要的一步。在加工領域里，定位元件可以分成以平面定位基準，圓孔定位基準、外圓定位基準、以及組合定位基準。平面定位基準的定位元件有以下幾種：固定支承、可調支承、自位支承、輔助支承。固定支承又可分為支承釘和支承板兩大類。顧名思義，固定支承就是在定位的過程中高度保持不變，無法進行調整。常見的支承釘和支承板如圖所示：圖6-7支承釘與支承板的分類26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計（1）平面定位基準的定位元件如果過程定位選擇已經加工過的表面定位時，采用平頭支承釘是最為合適的。網(wǎng)紋支承釘?shù)闹饕饔檬菫榱嗽龃蟊砻娴哪Σ烈蛩?，以增大摩擦力，防止工件的滑落。球頭支承釘主要針對選擇一粗糙的表面作為定位基準面時的應用。相反的，支承釘?shù)母叨热绻梢赃M行調節(jié)，那就叫做可調支承。自位支承釘?shù)南喈斢谝粋€固定支承釘，但區(qū)別在于它能過接觸工件的某些表面，其作用是達到限制自由度，但在接觸的同時它能夠隨著定位基準位置的改變而進行系統(tǒng)自動的調節(jié)。輔助支承可分為螺旋式輔助支承、自動調節(jié)支承、推引式輔助支承。（2）圓孔定位基準的定位元件選擇圓孔定位基準的定位元件實際上就是把定位孔與元件進行相互配合的一個過程，常見的主要用定位鞘和定位心軸。定位鞘又可包括圓柱、圓錐定位鞘。圓柱定位鞘和平面定位元件一樣，有固定式的和可調式的。圓錐定位主要用于粗精基準的定位，如下圖6-8所示：圖6-8圓錐定位鞘定位于粗精基準另一方面，定位鞘已經開始進行組合使用，這對零件精度的提高有很大的幫助。常見的有圓柱圓錐組合使用，兩圓錐定位鞘組合使用等。對于盤套類工件的定位一般使用定位心軸，常見的有四種形式。即間隙配合心軸、過盈配合心軸、花鍵心軸、小錐度心軸。26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計圖6-9常見的四種定位心軸間隙配合心軸的結構較為簡單，在進行裝卸工件的時候也比較方便，但不足的是定心精度低。為了減小誤差。一般來說要求高的垂直度。體現(xiàn)在工件的定位孔與定位端面、心軸限位孔與限位端面。對于小錐度心軸主要依靠彈性變形產生摩擦力的作用進行工作，它的定心精度比較高。（3）外圓定位基準的定位元件常見的外圓定位基準有：V型塊、定位套筒、半圓孔以及錐套。V型塊的種類多種多樣，常常以兩斜面的夾角進行分類。常常有60、90、120度的。但在生產中以90度的應用最為廣泛。它的對稱平面主要用于使工件的定位基準保持統(tǒng)一與重合。V型塊按使用方式來分有兩種一種是固定式，另一種是活動式，達到限制自由度的作用并同時帶有夾緊作用的功能。定位套筒是一種結構簡單、生產簡單。同時定心的精度不高。常常配合端面聯(lián)合定位。如下圖所示的定位套。面對大型軸類零件以及難以裝夾的零件，應該采用半圓孔支承座。它的精度要求一般不是太低，如下圖所示是半圓孔支座承。圖6-10半圓孔支承座（4）組合定位基準的定位基準所謂組合定位通常情況下就是采用零件的多個表面作為定位基準，即組合使用。一般情況下，有“一面兩孔”組合形式。組合使用定位基準往往零件的復雜性較高，對于精度要求較高。6.4夾具的夾緊零件在加工的過程中，一方面伴隨著基準的定位。另一方面，隨著零件定位過后需要進行夾緊裝置，同時也是為了防止零件加工過程中由于震動，晃動，以及一些力的作用而產生誤差。因此，夾緊裝置的存在至關重要。6.4.1夾緊裝置的組成及要求26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計夾緊裝置的組成主要有動力源、傳動機構、夾緊元件。動力源的來源多種多樣，可以使電能、液壓等。當然還有人工力的作用。傳動機構就是把動力源傳給夾緊元件的，當然都是通過改變力的大小，方向來得以實現(xiàn)的。當然為了起到保險作用，一般傳力機構還需要進行自鎖設置。對于夾緊裝置的存在需要做到夾緊作用的準確性，力的作用不能太大也不能太小。另外夾緊時要迅速，不可慢慢吞吞，以免產生誤差。6.4.2夾緊力的作用及確定零件一旦要進行夾緊時，夾緊力就顯得很重要了，但夾緊力的大小必須要根據(jù)零件具體的加工類型進行夾緊，比如零件的形狀、尺寸、以及加工要求等。通常情況下，夾緊力選取有三要素：夾緊力的方向、大小和作用點。具體選擇時應遵循以下幾點：(1)夾緊力的方向應垂直指向定位基準面(2)在方向選取上面，夾緊力的作用方向應是夾緊力更加的小，越小越好。并且夾緊力的分布應盡可能地均勻，防止局部受力不均導致局部變形。(3)夾緊力的作用點應靠近加工面，并且落在支承面內。這樣做的目的可以提高夾緊力的剛性，減少工件產生振動。關于夾緊力的大小有以下公式，即：Fk=KFFk表示夾緊力。K是安全系數(shù)，一般取K=1.5~3。F表示在靜力平衡下的的夾緊力。26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計第7章齒輪加工工藝規(guī)程7.1零件表面加工方法零件在加工過程中，由多步共同作用，每步都需要確定相應的加工方法。對于不同的加工表面要求，有不同的加工方法。齒輪在加工過程中，應遵循4點原則：基準先行、先粗后精、先主后次、先面后孔。一般按照工序性質來說要經過粗加工、半精加工以及精加工階段。對于正時齒輪的加工工藝過程大體要進行以下步驟：毛坯鍛造→毛坯熱處理→齒形加工→齒端加工→齒面熱處理→以及基準修正。另外，正時齒輪的精度屬于中級等級，因此可以在齒形加工出來以后進行剃齒這一步驟，以消除齒形加工出來以后的誤差。7.2齒輪工序的確立表7-1170F-06010正時齒輪的工序工序號工序內容備注01毛坯鍛造02正火處理，消除內應力，提高剛性03粗端面、留下加工余量、經行半精鏜孔（比直徑25大點，以便后面的精鏜孔，）單邊余量為0.2-0.3mm，精車作用于端面，精鏜孔作用于中心圓04精車進行切削、外圓部分經行精鏜孔（打出直徑為26的圓）精車作用于端面，精鏜孔作用于中心圓05滾齒對齒形經行加工06打印記“0”26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計07剃刺08鉆外圓6個孔專業(yè)型鉆模進行打孔09去毛刺10拉單鍵11檢驗入庫齒坯的鍛造與加工之前的正火處理是零件加工的基礎，關于毛坯的選擇還要根據(jù)具體的加工零件的性能與要求進行選擇。接下來就是要進行半精鏜加工。170F-06010正時齒輪屬于腹板式齒輪，所以在結構上來說相對復雜些，往往來說是加強材料強度而幫助承受彎曲力的，下圖表達了該齒輪的基本左視圖。圖7-2（此圖沒有進行鉆孔設計）工序1：半精鏜孔26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計圖7-3半精鏜孔由上圖可知：半精鏜孔時第一次鉆直徑為25.4mm，上偏差為0.15.以便后面的精鏜孔使用。還有就是倒角，倒角距離為2.25。角度為45度。工序2：精鏜孔圖7-4精鏜孔26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計接下來是精鏜孔，繼續(xù)擴大孔的內徑至設計的要求26，上偏差為+0.021.。精車齒寬至10.5，上偏差為+0.10.·工序3：精車圖7-5精車把齒輪外輪廓直徑經行擴大，直徑為125，下偏差為-0.25.倒大外圓角0.5*45°工序4：繼續(xù)精車圖7-6精車26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計工序內容：精車齒寬上下偏差各為0.11，將齒輪的凹槽臺階精車到4，上偏差為0.18，將外圓進行倒角，倒角為0.5*45..如上圖，端面圓跳動公差為0.02和0.025.倒孔口角1.5*45°。工序5：精車圖7-7精車精車齒寬為20，上偏差為0.13。倒內側角為1*45，端面圓跳動保持不變。工序6：滾齒圖7-8滾齒如圖所示，其中m=2.5a=20°z=40工序7：進行標記處理26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計圖7-9標記處理如上圖所示，對齒輪進行標記處理，采用國標字體，打上“0”標記。工序8：剃刺剃刺的作用在于進一步提高精度，通過剃齒刀與被切齒輪在嚙合的過程中，通過滑行速度實現(xiàn)微小的切削，在這過程中，需存在交叉角（即軸線存在夾角）。一般來說，齒輪的模數(shù)與剃刺余量存在正相關趨勢。工序9：鉆孔圖7-10鉆孔鉆上6個直徑為25的圓孔，兩孔倒角為1*45。工序10：去毛刺26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計齒輪去毛刺的一般采用倒角機或者是倒棱機進行去刺以及一些飛邊。工序11：拉單鍵圖7-11拉單鍵進行拉單鍵直徑為28.3，平行度位0.025。工序12：檢驗入庫這步算是齒輪的最終檢測了，對齒輪的尺寸精度、形位精度、表面質量、齒形精度經行全面檢查。在加工當中也存在著檢驗（粗車、精車的齒坯檢測以及滾齒、剃刺的檢查）26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計第8章展望與結論本次設計根據(jù)要求把理論與實際相結合，把設計當中應有的知識點以及各部分的選取方法編寫出來，以及設計當中的注意點也都做到，把齒輪應有的精度做到，使之能夠投入到生產生活當中，相信能夠做到大批量生產。26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計參考文獻1、張龍勛.機械制造工藝學課程設計指導書[M].機械工業(yè)出版社.19942、劉守勇.機械制造工藝與機床夾具[M].2版.北京：機械工業(yè)出[M].2005.93、蘇建修.機械制造基礎.2版.北京：機械工業(yè)出版社[M].2006.3.251—353頁4、史新民.機械設計基礎.南京：南京大學出版社[M].2007.3.275—306頁5、《齒輪制造手冊》編輯委員會.齒輪制造手冊[M].機械工業(yè)出版社.1997.12.3—251頁6、劉思寧.《大學生畢業(yè)設計全程指導》[M].西南交通大學出版社.全書_______________________26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計答謝辭通過這幾個月的學習與不斷查閱資料，畢業(yè)設計終于接近尾聲了。通過這次的畢業(yè)設計能夠加深對專業(yè)的知識點了解與熟悉，鞏固了知識點。但由于經驗缺乏，本次論文還存在不足的地方。在這里，我要衷心的感謝老師對我的檢查與監(jiān)督，感謝她認真負責的態(tài)度，使我不斷地完善著本次設計。老師，謝謝您!當然還有感謝我的同學與專業(yè)課老師們，謝謝同學們一路的幫助著我，你們的熱情使我感動。謝謝老師們這一路上對我的教導，你們無私的傳授著知識給我，使我懂得了許多專業(yè)知識，學到了許多。在這里，我表示對你們的感謝!最后，要感謝我的母校，感謝母校給我提供一個這么好的平臺，使我的大學生活豐富多彩，成為青春的一道難忘的風景。我祝愿母校越辦越好！26 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計畢業(yè)設計（論文）成績評定表一、指導教師評分表（總分為70分）序號考核項目滿分評分1工作態(tài)度與紀律102調研論證103外文翻譯54設計（論文）報告文字質量105技術水平與實際能力156基礎理論、專業(yè)知識與成果價值157思想與方法創(chuàng)新5合計70指導教師綜合評語：指導教師簽名：年月日二、答辯小組評分表（總分為30分）序號考核項目滿分評分1技術水平與實際能力52基礎理論、專業(yè)知識與成果價值53設計思想與實驗方法創(chuàng)新54設計（論文）報告內容的講述55回答問題的正確性10合計30答辯小組評價意見（建議等第）：答辯小組組長教師簽名：年月日三、系答辯委員會審定表1．審定意見2．審定成績（等第）________系主任簽字：年月日26