机械制造技术课程设计-星轮加工工艺及铣键槽夹具设计.docx

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1、摘要Abstract442.2基面的选择4序言1第一章零件的分析第二章工艺规程设计确定毛坯的制造形式2.4机械加工余量的确定制定工艺路线2.5 确定切削用量及基本工时8第三章铳键槽夹具113.1 问题的提出113.2 切削力和夹紧力的计算113.3 定位误差的分析与计算123.4 定向键与对刀装置设计133.5 铳夹具的说明16总结17致谢18参考文献19.摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。星轮加工工艺规程及其专用夹具是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛

2、坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词:星轮、切削用量、定位误差AbstractThisdesigninvolvesthemechanicalmanufacturingprocessandmachinetoolfixturedesign,metalcuttingmachinetools

3、,toleranceandmeasurementandotheraspectsofknowledge.Starwheelprocessingproceduresandspecialfixtureisincludingthepartsprocessingprocessdesign,processdesignandfixturedesignofthreeparts.Intheprocessofdesignshouldfirstunderstandtheanalysisofparts,partsoftheprocesstodesignablankstructure,andchoosethegoodc

4、omponentstheprocessingdatum,designstheprocessroutesoftheparts;thenthepartsofeachlaborstepprocesssizecalculation,isthekeytodecidethecraftequipmentandthecuttingprocessofthevariousdesignparameters;thenaspecialfixture,thefixtureselectionforthevariouscomponentsofthedesign,suchasconnectingpartspositioning

5、elementsandclampingelements,guideelement,fixtureandmachinetoolandothercomponents;positioningerroriscalculatedwhenthefixture,analysistherationalityandshortcomingoffixturestructure,improveanddesigninlater.Keywords:wheel,cutting,positioningerror机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使

6、用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。星轮的加工工艺规程及其铳键槽、铳L面的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及

7、知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第一章零件的分析1.1零件的作用题目所给定的零件是汽车离合器上的星轮(见图1),其作用是依靠太阳轮和行星架的正时转动和逆时转动来实现方向的改变，按照类型又分为主动和被动行星轮，只要运用在汽车变速箱(AT)传动机构上，实现动力传递，能增加和递减传递的动力。图1星轮1.2 零件的工艺性分析星轮共有两组加工表面，它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：星轮外圆40K6,45f7,其形状公差均遵守包容要求,表面粗糙度

8、均为RaL6阿星轮内孔中28H7,其形状公差遵守包容要求,表面粗糙度为RaO.8即其外形尺寸14端面与孔中28轴心线垂直度误差为0.025,其左端面对孔中28轴心线圆跳动误差为0.025;外圆45轴心线对外圆山40轴心线的同轴度误差为0.06,外形尺寸610.15右端面对尺寸17的圆跳动误差为0.02；键槽宽度为8H9,长度为16mm,轴槽深为40.5hll,表面粗糙度Ra5.2Nm,在64的外圆上离它的轴心线24.3的平面与孔28H7轴心线的平行度误差为0.012表面粗糙度为RaO.8Mm,3个cD4H9孔相对于对称分布三个。1.3 保证星轮表面间位置精度的方法由星轮零件的技术要求知，星轮零

9、件内外表面间的同轴度以及端面与孔轴线的垂直度一般均有较高要求。为保证这些要求通常可采用下列方法：1 .在一次安装中完成内外表面及端面的全部加工。这种方法除了工件的安装误差，所以可获得很高的相对位置精度。但是，这种方法的工序比较集中，对于尺寸较大（尤其是长径比较大）套筒也不便与安装，故多用于尺寸较小轴套的车削加工。2 .星轮主要表面加工分在几次安装中进行，先加工外圆，然后以圆为精基准最终加工内孔。这种方法由于所用夹具机构简单,旦制造和安装误差小，因此可保证较高的位置精度，在星轮加工中一般多采用这种方法。第二章工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式星轮零件的毛坯选择与材料、机构和尺寸等因素有关还与

10、它在工作中所处的工作环境有关。孔径较小的星轮一般选择热轧或冷拉棒料，也可采实心铸件。孔径较大时，常采用无缝钢管或带孔的铸件和锻件。大量生产时可采用冷挤压和粉末冶金等先进的毛坯制造工艺，既提高生产率又节约金属材料。本零件为锻造件，材料为45钢，最终成品调质处理到硬度为22-27HRCo2.2 基面的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则,加工工艺过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。1 .粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面作为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面

11、要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。对于较长的套筒零件，为保证位置精度，往往以外圆定位，采用一端夹持，另一端用中心夹支托来最终加工内孔。根据这个原则，本零件选取星轮外圆645为粗基准。工件一端用三爪卡盘夹持一端，另一端则用大头顶尖顶住另一端。采用这种方法时工件装夹迅速可靠，但因一般卡盘安装误差较大，加工后工件的位置精度较低。为了获得较小的同轴度，须采用定心精度高的夹具，如弹性膜片卡盘、液体塑料夹头和经过修磨的三爪卡盘等。2 .精基准的选择星轮主要应用于超越离合器上面，其星轮的轴心线既是定位基准也是设计基准，在车削时选他作为精基准，能使加工遵循基准重合原则，实现外圆柱面的圆跳动和同轴度（采

12、用专用夹具夹紧机构），这使得工艺路线基准统一原则。毛坯外表面加工余量大,定位时可以车一头换向车另一头，最后，两顶一夹。其定位方法比较精确，加紧也比较简单快捷，使操作者方便省力。2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下工艺方案:工序00锻造工序10调质处理工序20粗车星轮64外圆面、45k6外圆面、64端面和45k6端面工序30掉头粗车、半精车星轮中45f7外圆面；粗车64端面；粗车、半精车中40k6端面工序40半精车中45k6外圆面和端面工序50扩、粗较、精钱28H7孔并孔口倒角工序6

13、0精车中45k6外圆面；45f7外圆面；粗车、半精车、精车40k6外圆面；车3x0.5退刀槽；车倒角1x45工序70钻中45k6端面上3-4孔深10工序80粗铳、精铳L面工序90钻3-中4孔深8工序100粗铳、半精铳键槽工序110去毛刺工序120检验至图纸要求并入库2.4 机械加工余量的确定星轮零件材料为45钢，生产类型为大批量，采用锻造毛坯。1、星轮45k6端面,表面粗糙度分别为Ra3.2,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8得，单边总余量Z=3.0,需要经过粗车一一半精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=2.5半精车单边余量Z=0.52、星轮中40k6端面，表面粗糙度Ra3.2,查机械

14、制造工艺设计简明手册表1.4-8得，单边总余量03.0,需要经过粗车半精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=2.5半精车单边余量Z=0.53、星轮中64端面，表面粗糙度分别为Ra6.3,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8得，单边总余量Z=3.0,一步粗车即可满足其精度要求。4、45k6外圆面，表面粗糙度RaL6,查机械制造工艺设计简明手册表L4-7得，单边总余量Z=2.5,三步车削即粗车半精车一一精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=2.0半精车单边余量Z=0.4精车单边余量Z=0.15、45f7外圆面，表面粗糙度RaL6,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7得，单边总余量Z=2.5,需要经过粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=2.0半精车单边余量Z=0.4精车单边余量Z=0.16、40K6外圆面，表面粗糙度RaL6,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7得，单边总余量Z=2.5,需要经过粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=2.0半精车单边余量Z=0.4精车单边余量Z=0.17、键槽，表面粗糙度分别为Ra3.2、Ra6.3,因键槽尺寸不大，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8得，需要经过粗铳一一半精铳方可满足其精度要求。8、L面，表面粗糙度Ra6.3,