中间轴齿轮的加工工艺及及车床夹具设计毕业设计

2012届毕业设计（论文）

中间轴齿轮的加工工艺及及车床夹具

设计

系、部：机械工程学院

学生姓名：刘伟

指导教师：隆文革

职称：副教授

专业：机械制造与自动化

班级：机制0901 班

学号：09200230117号

2012年5月

摘要

在机械设计中，采用各种机械加工方法将毛坯加工成零件，再将这些零件装配成机器。其中使各种材料、半成品成为产品的方法和过程，则称为工艺。本次毕业设计的课题是中间轴齿轮加工工艺，主要内容如下：

首先，进行零件的分析，主要是零件作用的分析和工艺分析。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。

第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。

第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。

提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。

通过以上的概述，整个设计基本完成。

目录

1.设计任务 (4)

2.零件图分析 (5)

2.1、零件的功用 (5)

2.2、零件功用分析 (5)

3.确定毛坯 (6)

3.1、确定毛坯制造方法 (6)

3.2、确定总余量 (6)

3.3、绘制毛坯图 (7)

4.制定零件工艺规程 (8)

4.1、选择表面加工方法 (8)

4.2、选择定位基准 (12)

4.3、拟定零件加工工艺路线 (12)

4.4、选择各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具 (13)

4.5、填写工艺过程卡片 (16)

4.6、机械加工工序设计 (17)

4.7、机械加工工序设计（续） (21)

5.夹具设计 (30)

5.1、功能分析与夹具总体结构设计 (30)

5.2、夹具设计计算 (30)

5.3、夹具制造与操作说明 (32)

6.小结 (33)

参考文献 (34)

致谢 (35)

1、设计任务

"中间轴齿轮"零件（图1）机械加工工艺规程及某一重要工序的夹具。年产5000件

图S0-1 中间轴齿轮

2.零件图分析

2.1、零件的功用

运动方向。

2.2、零件工艺分析

φ62H7孔和齿面，且两者有较高的同轴度要求，是加工工艺需要重点考虑的问题。其次两轮毂端面由于装配要求，对φ62H7孔有端面跳动要求。最后，两齿圈端面在滚齿时要作为定位基准使用，故对φ62H7孔也有端面跳动要求。这些在安排加工工艺时也需给予注意。

3确定毛坯

3.1、确定毛坯制造方法

高的强度和韧性，故毛坯应选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断。又由于年产量为5000件，达到了批量生产的水平，且零件形状较简单，尺寸也不大，故应

采用模锻。

3.2、确定总余量

表S-1确定直径上总余量为6mm，高度（轴向）方向上总余量为5mm。

3.3、绘制毛坯图（图2）

图2 中间轴齿轮毛坯图

4、制定零件工艺规程 4.1、选择表面加工方法

1）φ62H7孔参考表S-7

为保证φ62H7孔的精度及齿面对φ62H7孔的同轴度，热处理后需对该孔再进加

工。故确定热前采用扩孔－拉孔的加工方法，热后采用磨孔方法。

2）齿面根据精度8-7-7的要求，并考虑生产批量较大，故采用滚齿－剃齿

的加工方法（表S-3）。

3）大小端面采用粗车－半精车－精车加工方法（参考表S－4）。

4）环槽采用车削方法。

4.2、选择定位基准

1）精基准选择齿轮的设计基准是φ62H7孔，根据基准重合原则，并同时考虑统一精基准原则，选φ62H7孔作为主要定位精基准。考虑定位稳定可靠，选一大端面作为第二定位精基准。

在磨孔工序中，为保证齿面与孔的同轴度，选齿面作为定位基准。

在加工环槽工序中，为装夹方便，选外圆表面作为定位基准。

2）粗基准选择重要考虑装夹方便、可靠，选一大端面和外圆作为定位粗基准。

4.3、拟定零件加工工艺路线

方案1：

1）扩孔（立式钻床，气动三爪卡盘）；

2）粗车外圆，粗车一端大、小端面，一端内孔倒角（多刀半自动车床，气动可胀心轴）；

3）半精车外圆，粗车另一端大、小端面，另一端内孔倒角（多刀半自动车床，气动可胀心轴）；

4）拉孔（卧式拉床，拉孔夹具）；

5）精车外圆，精车一端大、小端面，一端外圆倒角（普通车床，气动可胀心轴）；

6）精车另一端大、小端面，另一端外圆倒角（普通车床，气动可胀心轴）；

7）车槽（普通车床，气动三爪卡盘）；

8）中间检验；

9）滚齿（滚齿机，滚齿夹具）；

10）一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；

11）另一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；

12）剃齿（剃齿机，剃齿心轴）；

13）检验；

14）热处理；

15）磨孔（内圆磨床，节圆卡盘）；

16）最终检验。

方案2：

1）粗车一端大、小端面，粗车、半精车内孔，一端内孔倒角（普通车床，三爪卡盘）；

2）粗车、半精车外圆，粗车另一端大、小端面，另一端外圆、内孔倒角（普通车床，三爪卡盘）；

3）精车内孔，车槽，精车另一端大、小端面，另一端外圆倒角（普通车床，三爪卡盘）；

4）精车外圆，精车一端大、小端面（普通车床，可胀心轴）；

5）中间检验；

6）滚齿（滚齿机，滚齿夹具）；

7）一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；

8）另一端齿圈倒角（倒角机，倒角夹具）；

9）剃齿（剃齿机，剃齿心轴）；

10）检验；

11）热处理；

12）磨孔（内圆磨床，节圆卡盘）；

13）最终检验。

方案比较：

2工序相对集中，便于管理，且由于采用普通机床，较少使用专用夹具，易于实现。方案1则采用工序分散原则，各工序工作相对简单。考虑到该零件生产批量较大，工序分散可简化调整工作，易于保证加工质量，且采用气动夹具，可提高加工效率，故采用方案1较好。

4.4 选择各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具（表S－5，表S－6）