带轮零件的加工工艺及夹具设计-斜楔滑块式定心夹紧三爪卡盘.docx

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1、常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作者：学号：系部：.专业：题目：带轮零件的加工工艺及夹具设计校内指导教师:企业指导教师评阅者：摘要本设计是基于带轮零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。带轮零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词：带轮类零件；工艺；夹具;ABSTRACTThedesignisbasedo

2、nthebodypartsoftheprocessingorderoftheprocessesandsomespecia1fixturedesign.Bodypartsofthemainp1aneofthesurfaceandporesystem.Ingenera1,thep1aneguaranteeprocessingprecisionthanthatofho1esmachiningprecisioneasy.Therefore,thisdesignfo11owsthesurfaceafterthefirstho1eprincip1e.P1anewithho1esandtheprocessi

3、ngc1ear1ydividedintoroughingandfinishingstagesofho1estoensuremachiningaccuracy.Datumse1ectionboxinputshaftandtheoutputshaftofthesupportingho1easaroughbenchmark,withtopwithtwoho1esasaprecisiontechno1ogyreference.Mainprocessesarrangementstosupportho1esforpositioningandprocessingthetopp1ane,andthenthet

4、opp1aneandthesupportingho1e1ocationho1eprocessingtechno1ogy.Inadditiontothefo11ow-upprocessesindividua1processesaremadeofthetopp1aneandtechno1ogica1ho1e1ocationho1eandp1aneprocessing.Supportedho1eprocessingusingthemethodofcoordinateboring.Thewho1eprocessofprocessingmachinecombinationswerese1ected.Se

5、1ectionofspecia1fixturefixture,c1ampingmeansmorechoiceofpneumaticc1amping,c1ampingre1iab1e,institutionscannotbe1ocked,sotheproductionefficiencyishigh,suitab1efor1argebatch,1ineprocessing,canmeetthedesignrequirements.Keywords:Ang1egearseatparts;fixture;目录摘要1ABSTRACTI1第1章加工工艺规程设计11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用

6、11.1.2 零件的工艺分析11.2 带轮加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施21.2.1 孔和平面的加工顺序21.2.2 加工方案选择21.3 带轮加工定位基准的选择31.3.1 粗基准的选择31.3.2 精基准的选择31.4 带轮加工主要工序安排41.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定61.6 选择加工设备及刀、量具61.7 确定切削用量及基本工时（机动时间）7第2章斜砌滑块式定心夹紧三爪卡盘182.1 车床夹具设计要求说明182.2 车床夹具的设计要点182.3 定位机构202.4 夹紧机构202.5 零件的车床夹具的加工误差分析212.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构

7、222.7 零件的车床专用夹具简单使用说明24结论25参考文献26致谢28第1章加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是带轮。带轮的主要作用传动系统，向外输出负载作用，并保证部件与其他部分正确安装。因此带轮零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图1带轮1.1.2 零件的工艺分析由带轮零件图可知。带轮是一个轴类零件，它的外表面上有平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：(1)以右端面以及外圆35mm为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括

8、：右端面以及外圆35mm面的加工；，其中表面粗糙度要求为RCB2m。(2)以左端面、粗车精车外圆160mm为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：左端面、粗车精车外圆160mm,内孔105mm,粗糙度为Ra32n。(3)其他各个孔的加工，20mm孔1.2 带轮加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该带轮零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于带轮来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。1.2.1 孔

9、和平面的加工顺序带轮类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工带轮上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。带轮的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。带轮零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。1.2.2 加工方案选择带轮孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济

10、因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据带轮零件图所示的带轮的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用馍模法镶孔较为适宜。（1）用坐标法像孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。链模法由于镀模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法像孔却能适应这种要求。此外，在采用镇模法镇孔时，镇模板的加工也需要采用坐标法镶孔。用坐标法镣孔，需要将带轮孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镇孔。1.3 带轮加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择

11、粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要孔的加工余量均匀；（2）保证装入带轮的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以带轮的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。1.3.2 精基准的选择从保证带轮孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证

12、带轮在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从带轮零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是带轮的装配基准，但因为它与带轮的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.4 带轮加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。带轮加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序

13、是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到带轮加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于带轮，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可

14、以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在80-90OC的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%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、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于20Omgo根据以上分析过程，现将带轮加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10铸造毛坯20时效处理，去应力30粗车右端面以及外圆35mm40掉头，粗车左端面、粗车精车外圆160mm50粗车精车内孔105mm60钻扩较孔20mm70粗车、精V带轮槽80去毛刺90清洗IOO检验I1O油封、入库工艺路线二：10铸造毛坯20时效处理，去应力30粗车右端面以及外圆35mm40掉头

15、，粗车左端面、粗车精车外圆160mm50粗车精车内孔105mm60粗车、精V带轮槽70钻扩较孔20mm80去毛刺90清洗IOO检验I1O油封、入库以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，采用互为基准的原则，先加工外圆，然后以外圆为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。综合选择方案一：10铸造毛坯20时效处理，去应力30粗车右端面以及外圆35mm40掉头，粗车左端面、粗车精车外圆160mm50粗车精车内孔1O5mm60钻扩较孔20mm70粗车、精V带轮槽80去毛刺90清洗IOO检验I1O油封、入库1.5 机械加工余、工序尺寸及毛坯尺寸的确定（1）毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为HT200、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择铸造成型。（2）确定毛坯的加工