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(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)的重要裝置，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞動(dòng)力大、效率高、壽命長、可靠性好和傳動(dòng)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(dòng)技術(shù)已經(jīng)成為世界各國機(jī)械傳動(dòng)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(gè)技術(shù)問題，而且是個(gè)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(shí)，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(dòng)比傳遞運(yùn)動(dòng)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(shí)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(gè)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(gè)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)，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(bào)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(gè)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(gè)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(shí)，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(shí)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(shí)，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(gè)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(shí)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(shí)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(shí)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(gè)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(gè)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(shí)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(shí)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. 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