精品论文]盘角齿轮加工工艺及钻孔夹具设计

精品论文]盘角齿轮加工工艺及钻孔夹具设计内容摘要：

下要求： ⑴． 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。 目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。 如果工件上表面有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。 以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 ⑵．选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。 例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。 因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。 这 样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 ⑶．应选择加工余量最小的表面作为粗基准。 这样可以保证该面有足够的加工余量。 ⑷．应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。 有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需粗加工。 ⑸．粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。 多次使用难以保证表面间的位置精度。 要从保证孔与孔、孔与平面、孔与齿形之间的位置，能保证盘角齿轮在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从盘角齿轮零件图 分析可知，选择端面为加工粗基准。 精基准选择的原则 ⑴．基准重合原则。 即尽可能选择设计基准作为定位基准。 这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 ⑵．基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。 基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。 例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。 车削、磨削都以顶针孔定位，这样，不但能在一次装夹中加工大多数表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 ⑶ ．互为基准的原则。 选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。 例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。 ⑷ .自为基准原则。 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表课件之家精心整理资料 欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料 欢迎你的欣赏 面本身为基准。 例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。 此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 此外，还应选择工件的精度高尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。 并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 要从保证孔与孔、孔与平面、内孔与齿形之间的 位置，能保证盘角齿轮在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从盘角齿轮零件图分析可知，它的端平面与齿形面平行而且占有的面积较大，故采用内孔和端面作为精基准使用。 则基本上可以满足整个加工过程中都采用统一基准定位的要求。 选择精基准考虑的原则，重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准确。 工艺路线的拟订 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。 盘角齿轮加工的第一个工序也就是加工统一的基准。 具体安排是先以端面定位 ,粗、精加工定位用端面和内孔。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。 工序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。 确定工序数的基本原则： ⑴．工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。 便于采用通用设备。 简单的机床工艺装备。 生产准备工作量少，产品更换容易。 对工人的技术要求水平不高。 但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 ⑵．工序集中原则 工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人和生产面积，也简化了生产管理，一次装夹能加工数个表面易于保证 这些表面间的相互位置精度。 使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。 但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。 但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。 结构简单的专用机床和夹具组织流水线生产。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。 清洗是在 80 90C 的含 %— %苏打及%— %亚硝酸钠溶液中进行的。 清洗后用压缩空气 吹干净。 保证零件内部杂质、铁课件之家精心整理资料 欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料 欢迎你的欣赏 屑、毛刺等的残留量不大于 200mg。 工序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。 所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。 加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。 由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可 将工序集中，而不至于花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。 加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： ⑴．粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多余的材料，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。 粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切削用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙 度值大。 一般粗加工的公差等级为 IT11~IT12。 粗糙度为 Ra80~100μ m。 ⑵．半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。 半精加工的公差等级为 IT9~IT10。 表面粗糙度为 Ra10~ m。 ⑶．精加工阶段 精加工阶段主要目的是保证零件的形状位置精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面达到图纸要求 .另外精加工工序安排在最后 ,可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床，小的切削用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工 精度一般为 IT6~IT7，表面粗糙度为 Ra10~ m。 ⑷．光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺寸精度改善很少。 课件之家精心整理资料 欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料 欢迎你的欣赏 一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为 IT5~IT6,表面粗糙度为~ m。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。 由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。 在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输、装夹麻烦的重型零件往往不严 格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。 必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。 例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小孔之类的粗加工。 盘角齿轮的毛坯尺寸及机械加工工艺过程的确定 盘角齿轮的制造，其材料是 20CrMnTi ，硬度 156～ 207HBS，生产类型为中批量生产，采用模锻精化毛坯。 毛坯的结构工艺要求 ⑴．盘角 齿轮为盘类零件，对毛坯的结构工艺有一定要求： ①、锻件的壁厚应合适、均匀，不得有突然变化。 ②、锻造圆角要适当，不允许出现锐角。 ③、铸件结构要尽量简化，并要有合理的模锻斜度，应尽量选用较小的模锻斜度 ,同时要注意充分利用锻件的固有斜度。 ④、锻件的选材要合理，应有较好的可锻性。 ⑤、连皮的厚度要适当 ,不可太薄或太厚。 ⑵．设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： ①、各加工面的几何形状应尽量简单。 ②、工艺基准以设计基准相一致。 ③、便于装夹、加工和检查。 ④、结构要统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定 毛坯时，要考虑经济性。 虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。 因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。 在毛坯的种类 课件之家精心整理资料 欢迎你的欣赏 课件之家精心整理资料 欢迎你的欣赏 形状及尺寸确定后，必要时绘出毛坯图。 盘角齿轮的机械加工工艺过程的确定 根据上述分析 ,列出如下机械加工作业指导过程卡 : 机械加工作业指导 过程卡 产品型号 零件名称 螺旋锥齿轮 产品名称 零件图号 毛坯 种类 模 锻 材 料 20CrMnTi 工序 号 工序名称 各零。