车床离合齿轮的工艺规程设计及五槽铣夹具设计设计说明

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1、本科生毕业论文题 目：车床离合齿轮的工艺规程设计 及五槽铣夹具设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 目 录中文摘要4英文摘要5第一章 绪论1.1课题的目的及意义61.2设计要求6第二章 工艺规程设计2.1 计算生产纲领、确定生产批量82.2选择毛坯82.3工艺规程设计82.3.1定位基准的选择82.3.2零件表面加工方法的选择92.3.3制订工艺路线102.4确定机械加工余量和毛坯尺寸142.4.1机械加工余量的确定142.4.2工序尺寸的确定142.4.3刀具的选择162.4.4量具的选择172.4.5毛坯尺寸的确定182.5确定切削用量及基本工时182.6切削液的

2、选择30第三章 夹具设计3.1. 问题的提出313.2. 夹具设计 313.2.1定位基准的选择313.2.2切削力及加紧力算313.2.3定位误差分析313.2.4夹具设计及操作的简要说明32第四章 总结35参考文献36致谢37中文摘要及关键词摘要：分析了车床离合齿轮的工艺性，对车床离合齿轮从毛坯到成品进行了详细的工艺规程设计,并对其加工要求设计了五槽铣夹具。该夹具由两部分组成，上部分用与加工齿轮的五个结合槽，而下部分为分度工作台，加工五槽时用来快速定位。该夹具的特点是在一个夹具上加工全部的五个槽，夹紧装置采用偏心轮手动夹紧，操作简单，快捷，且能方便的自锁，这种装置具有定位精度高，夹紧可靠及

3、工作效率高等优点。关键词：车床离合齿轮；铣床夹具；工艺规程；分度装置英文摘要及关键词Abstract: Analysis of the lathe-off of technology gear, the gear brake lathe from the rough to the finished product in detail the design of a point of order, and its processing designed a five-slot milling fixture. The fixture was composed of two parts, on t

4、he part of gear used and the processing of the five slot, while the part of the table for hours, when the trough of processing five to rapid positioning. The fixture is characterized by processing all in one of the five slot, clamping device used manual wheel clamping eccentric, simple, fast, and ca

5、n facilitate the self-locking, such devices have a high positioning accuracy, reliability and work clamping Higher efficiency advantages.Keywords：Lathe-off gear，Milling fixture, process design, Spacing device. 第一章 绪论1.1 课题的目的及意义通过全面复习、巩固机械制造工艺学、机械制造装备设计以及相关课程的基本知识，并运用所学知识解决实际设计问题，完成了毕业设计。同时提高了分析问题、解

6、决问题的能力，进一步加强了机械制图的能力。掌握各种手册、文献资料在工艺工装设计中的运用。查阅各种国标，提高了对标准件的认识。通过文献检索、英文翻译，提高运用计算机和英语的能力，提高综合素质。机械制造业是国民经济的基础和支柱，是向他个部门提供工具、仪器和各种机械设备的技术装备部。据西方工业国家统计，是机械制造业创造了社会60%的社会财富，完成了45%的国民经济收入。如果没有机械制造业提供质量优良、技术先进的技术装备，那么信息技术、新材料技术、海洋工程技术、生物工程技术以及空间技术等新技术群的发展将会受到严重的制约。因此，一个国家的经济竞争归根到底是机械制造业的竞争，机械制造业的发展水平是衡量一个

7、国家的经济实力和科学技术水平的重要标志之一。我国的机械制造业已经得到了长足的发展，一个自立的机械工业体系基本形成。但与发达国家相比，工业水平还存在阶段性差距。中国的机械制造业任道而重远，我们必须不断开拓进取，尽早赶上世界先进制造技术水平。对一般机械加工说来，大批、大量生产类型要求有细致和严密的组织工作，因此要求有比较详细的机械加工工艺规程。不论生产类型如何，都必须有章可循，即必须有机械加工工艺规程。它是生产的计划、调度、工人操作、质量检查、机床布置和动力配置的依据。但机械加工工艺规程是在实践中不断的修改与补充才得以完善，只有这样才能不断的吸收先进经验保持其合理性。这对我们机械制造人员要求有了解

8、工艺规程的编制和修改。机械制造中广泛采用能迅速把工件固定在准确位置或同时能确定加工刀具位置的一种辅助装置，这种装置统称夹具。可使工艺过程中保证工序质量，提高生产效率、减轻工人劳动强度及工作安全。随着产品要求越来越高和产品更新越来越快，这样夹具广泛用于机械加工，夹具在制造过程中占有越来越重要的地位。对夹具的要求也会提高，专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以满足加工要求。1.2设计要求：1.了解零件的主要功用并根据简图画出详细零件图；2按照年生产量为5000件的要求对其进行结构分析后拟定其加工路线及详细工艺规程，确定各工序尺寸、工序加工余量、

9、加工工时等；3确定12道典型工序的切削用量、时间定额，校核功率；4. 对零件的加工进行工艺分析，设计车床离合齿轮五槽铣家具一套，绘制夹具装配总图和夹具零件图；5撰写设计说明书壹份，字符数不少于1.5万个，并有中英文摘要及关键词。 6图纸工作量不少于3张A0幅面。7翻译本专业外文资料: A model for the take-back of discarded consumer electronics products by J .M .Cramer and A. L. N. Stevels第二章工艺规程设计2.1 计算生产纲领，确定生产类型零件图所示为车床离合齿轮零件，根据年生产量5000件

10、，现知道该零件为中型机械，查参考文献13表1.1-2生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大量生产。2.2 选择毛坯车床离合齿轮位于车床的主轴上，在工作时经常承受交变载荷，需要较好的力学性能及较高的强度，该零件形状复杂，又属于大量生产，故该零件的材料可选用45钢，采用锻造，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，故可采用模锻成型。此外锻造后应安排退火处理，消除残余应力，改善毛坯机械加工性能。2.3 工艺过程设计在确定零件加工的工艺规程过程中，选择正确的粗、精基准是非常重要的。因而选择粗基准的原则和精基准的原则是不容忽视的。2.3.1 定位基准的选择(1) 粗基准的选择粗基准的选择原则

11、：如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。如果必须保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作为粗基准。如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作为粗基准。选作粗基准的表面应该平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。根据以上原则，选137内孔和一侧面为粗基准。 (2) 精基准的选择精基准的选择原则：用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。当

12、工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽量可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免产生基准转换误差。当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。根据以上原则：精车和精镗时选用花键内孔作为精基准。铣两槽和五槽时以花键内孔和两端面作为精基准。具体各工序基准参见工序卡。2.3.2 零件表面加工方法的选择本零件的加

13、工表面有：外圆，内孔，端面，花键，槽等。材料为45钢。零件加工表面、形位精度要求和加工方法如下： 1)115mm外圆，表面粗糙度为6.3，根据加工的经济性，采用车削即可实现。2)128mm外圆，表面粗糙度为6.3，车削加工。3)102mm外圆，表面粗糙度为6.3，同样也采用车削4)110mm外圆，表面粗糙度为6.3，22mm槽的两侧的表面的粗糙度为3.2，车削加工。5)137mm外圆，表面粗糙度为3.2，车削。6)110mm内孔，表面粗糙度为3.2，采用镗削加工方法。7)96mm内孔，表面粗糙度为6.3，采用镗削。8)82mm花键底孔，表面粗糙度为6.3，采用镗、拉加工。9)82mm内花键，表

14、面粗糙度为6.3，采用拉削的加工方法。10)115mm的端面，表面粗糙度为6.3，采用车削。11）137mm外圆的端面。表面粗糙度为6.3，端面对中心线的圆跳度为0.02，采用车削。12）分度圆为125mm的齿轮，齿面的表面粗糙度为6.3，采用滚齿、剃齿加工。此外，齿部倒角采用车削完成。13）38mm的两槽，槽两侧的表面粗糙度为3.2，采用车削。14）五槽的加工，槽两侧的表面粗糙度分别为3.2和1.6，采用铣、磨可达到加工要求。2.3.3 制定工艺路线本体的加工工艺路线一般遵循先面后孔，先主要后次要表面，先加工基准面及粗精分开的原则。由于生产纲领为大量生产，所以尽量使用通用机床及专用夹具，量具

15、，并考虑工序集中1）制订工艺路线方案一： 表1工艺路线序号 工序内容05锻造毛坯10正火处理15粗车外圆，端面20粗镗各内孔25调质处理30半精车外圆，端面35半精镗各内孔，花键底孔并倒角40拉内孔和花键45精车外圆137mm，110mm和大端面50滚齿55粗，精铣两个38mm的槽60齿部倒角65粗，精铣五槽70五槽热处理75磨五槽80校正花键孔85剃齿90轮齿热处理95校正花键孔100 去毛刺105清洗110终检方案二： 表2工艺路线序号工序内容05锻造毛坯10正火处理15粗车外圆，端面20调质处理25半精车外圆，端面30粗镗各内孔35半精镗各内孔，花键底孔并倒角40拉内孔和花键45精车外圆

16、137mm，110mm和大端面50滚齿55粗，精铣两个38mm的槽60齿部倒角65粗，精铣五槽70五槽热处理75磨五槽80校正花键孔85剃齿90轮齿热处理95校正花键孔100 去毛刺105清洗110终检方案三表3工艺路线序号工序内容05锻造毛坯10正火处理15粗车外圆，端面20钻通花键孔25调质处理30半精车外圆，端面35粗镗各内孔和花键底孔40精镗各内孔和花键孔45拉内孔和花键50精车外圆137mm，110mm和大端面55滚齿60粗，精铣两个38mm的槽65齿部倒角70粗，精铣五槽75五槽热处理80磨五槽85校正花键孔90剃齿95轮齿热处理100校正花键孔105去毛刺110清洗115检验上述

17、前两个工艺方案的特点在于：方案一与方案二相比，区别在于方案一的粗镗在调质处理之前进行，这是因为在粗加工之前进行调质处理能够消除应力，改善切削条件，提高工作效率。方案一与方案三相比，最主要的区别在于零件的毛坯锻造的方法的不同，方案一所采用的是模锻，能减少毛坯重量，节约原材料，同时也减少了加工余量，从而缩短加工时间，提高工作效率。所以，综上所述，方案一是最佳的方案2)确定装夹基准和机床车削外圆及两端面 表4工序名称装夹基准定位原理机床粗车137mm外圆及端面137外圆：端面： C6201半精车137mm外圆及端面137外圆：端面： C6201精车137mm外圆及端面137外圆：端面： C6201镗

18、各内孔，拉花键底孔和花键表5工序名称装夹基准定位原理机床粗镗专用夹具137外圆：端面：C6201精镗专用夹具137外圆：端面：C6201拉花键底孔和花键专用夹具137外圆：端面：C6201铣38mm的槽表6工序名称装夹基准定位原理机床粗铣专用夹具花键心轴：底面：X62精铣专用夹具花键心轴：底面：X62铣五槽表7工序名称装夹基准定位原理机床粗铣专用夹具花键心轴：底面：X62精铣专用夹具花键心轴：底面：X62 磨五槽表8工序名称装夹基准定位原理机床磨专用夹具花键心轴： 底面：M2202.4确定机械加工余量和毛坯尺寸2.4.1机械加工余量的确定1）加工外圆表面 加工表面到加工基准的尺寸为137，其单

19、边加工余量为2.5mm2）加工内孔表面 其单边的加工余量为2mm3）加工38mm的槽 4）加工端面 其加工余量为5mm2.4.2工序尺寸及毛坯尺寸的确定车床离合齿轮的材料为45钢，毛坯重量约为9Kg，生产类型为大批生产，毛坯用模锻成型。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1）外圆表面加工余量137mm外圆工序名称 单边加工余量（mm）粗车 1.5半精车 0.75精车 0.25128mm外圆 工序名称 单边加工余量（mm）粗车 1.5 半精车 0.5 115mm外圆 工序名称 单边加工余量（mm）粗车 1.5半精车 0.5110mm外圆工序名称

20、单边加工余量（mm）粗车 2半精车 1.25精车 0.25大端面 单边加工余量（mm）粗车 1.25半精车 1精车 0.5小端面 单边加工余量（mm）粗车 1.25半精车 1 2）内孔的镗、拉花键底孔82mm工序名称 单边加工余量（mm）粗镗 1.25精镗 0.5拉削 0.25102mm的孔工序名称 单边加工余量（mm）粗镗 1精镗 0.596mm的孔工序名称 单边加工余量（mm） 粗镗 2精镗 1110mm的孔工序名称 单边加工雨量（mm）粗镗 2精镗 1 3）铣两槽工序名称 单边加工余量（mm）粗铣 2精铣 14）铣五槽工序名称 单边加工余量（mm）粗铣 2精铣 12.4.3刀具的选择1）

21、外圆表面加工刀具的选择 查参考文献11表1.1粗车时刀具采用YT5硬质合金，刀杆尺寸为BH=16mm25mm.刀片的厚度为4.5mm. 半精车时刀具采用YT15硬质合金, 刀杆尺寸为BH=16mm25mm.刀片的厚度为4.5mm. 精车时刀具采用YT30硬质合金，刀杆尺寸为BH=16mm25mm.刀片的厚度为4.5mm. 2）内孔面加工刀具的选择查参考文献11表1.1和参考文献13表3.124粗镗时刀具采用YT5硬质合金，刀杆的直径为25mm的圆形镗刀。精镗时刀具采用YT15硬质合金，刀杆的直径为25mm的圆形镗刀。拉削时采用的刀具为圆孔拉刀，刀具的直径为82mm，长度为680mm拉花键孔采用

22、的刀具为矩形齿花键拉刀，刀具的尺寸为Ddb=888212，长度L为1365mm3）38mm两槽的加工刀具的选择查参考文献13表3.139粗铣和精铣时的刀具为直齿三面刃铣刀，刀具的尺寸为dDL=2004026,齿数为30。4）五槽加工刀具的选择查参考文献13表3.140和参考文献13表3.210铣五槽时刀具为错齿三面刃铣刀，刀具的尺寸为dDL=1003220，齿数为16。磨五槽时刀具为平行砂轮，其代号为WA46KV6P35040127其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平行砂轮，其尺寸为350401272.4.4量具的选择查查参考文献11表5.2-1，孔

23、d50选椎柄圆柱塞规，d50选三牙锁紧式塞规，外圆表面量具采用游标卡尺。表9 量具的选择基本尺寸D(mm)单头通端塞规（）单头止端塞规（）82173165961731651021731651251811682.4.5毛坯尺寸的确定零件尺寸(mm)单边加工余量(mm)铸造尺寸(mm)137 2.5142108 5113822781021.599表10毛坯尺寸2.5确定切削用量及基本工时1）外圆及端面的粗车车削用量与基本工时的确定机床为为C6201卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金可转位车刀，选刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片的厚度为4.5。查参考文献11表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒

24、菱形前刀面，前角=12，后角6，主偏角90，副偏角10，刃倾角0刀尖圆弧半径mm。确定切削深度mm确定进给量f，根据参考文献11，在粗车钢料，刀杆尺寸为16mm25mm，mm，工件直径为100400mm时，f=0.61.2mm/r按C6201机床的进给量参考文献13表4.29选择： f=0.65mm/r确定的切削进给量尚需满足机床进给强度的要求，故需进行校验。根据参考文献11表1.30，C6201机床进给机构允许的进给力。根据参考文献11表1.21，当钢料，=65m/min时，进给力，的修正系数为，（参考文献11表1.292）故实际进给力为。由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所

25、选的f=0.65mm/r可用。选择车刀磨钝标准及耐用度，根据参考文献11表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min确定切削速度v，切削速度v可根据公式计算，也可直接由表中直接查出。现在采用查表法确定切削速度。根据参考文献11表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工钢料，切削速度v=109m/min。查参考文献11表1.28，切削速度的修正系数为，故v=1090.80.650.811.15m/min=52.8m/min按C6201机床的转速参考文献13表4.28选择n=120r/min=2.0r/s则实际切削速度v=45.6m/min效验机床功率，由参考文献11表1

26、.24，当，时， 切削功率的修正系数，（参考文献11表1.28）故实际切削时的功率为根据参考文献11表1.30，当n=120r/min时，机床主轴允许功率。，故所选的切削用量可在C6201上进行。最后的切削用量为：，加工时间如下： 粗车137mm的基本时间，根据参考文献13表6.21，车外圆的基本时间为： 其中：,， 大端面加工工时： 其中： 外圆128mm的加工工时： 外圆115mm的加工工时：外圆110mm的加工工时： 小端面的加工工时： 2）外圆及端面的半精车车车削用量与基本工时的确定半精车外圆所选机床与粗车时一样，所选用的刀具为YT15硬质合金可转位车刀。其余的参数与粗车时相同切削深度

27、确定进给量，查参考文献11表1.6及参考文献13表4.29选择=0.3mm/r选择车刀磨钝标准及耐用度根据参考文献11表1.9，选择车刀后刀面最大磨损量为0.4mm，耐用度T=30min确定切削速度，根据参考文献11表1.10，可知切削速度v=156m/min乘以修正系数以后v=145.3m/min，因此可得： 按C6201机床的转速，选择n =370r/min=6.12r/s 则实际切削速度 最后的切削用量为：， 外圆137mm的加工工时： 大端面的加工工时： 外圆128mm的加工工时： 外圆115mm的加工工时： 外圆110mm的加工工时： 小端面的加工工时： 3）137mm、110mm及

28、大端面精车的切削用量与基本工时的确定机床为：C616A 137mm的加工工时： 110mm的加工工时： 大端面的加工工时： 4）粗镗各内孔、花键底孔的切削用量与基本工时的确定 机床为C6201切削深度确定进给量，根据参考文献11表1.5可知：，按机床的进给量查参考文献13表4.29选取确定切削速度 根据参考文献11表1.27中的公式可得 式中 代入上式得： 则： 按机床C6201的转速选择82mm加工工时：102mm加工工时： 96mm加工工时： 110mm加工工时： 5）精镗各内孔的切削用量与基本工时的确定： 机床为C6201，所选刀具为YT15硬质合金，主偏角进给量，根据参考文献11表1.

29、27中的公式可得 则 取 82mm加工工时： 102mm加工工时： 96mm加工工时： 110mm加工工时： 倒角采用手动进给，加工时间为12s6）拉花键底孔和花键的切削用量与基本工时的确定拉花键底孔的工时为 选取的机床为L6140A，单面齿升：确定拉花键时的花键拉刀的单面齿升为0.06mm，拉削速度(3.6m/min)切削工时 式中 单面余量3mm； 拉削表面长度，64mm； 考虑校准部分的长度系数，取1.2； 考虑机床返回行程系数。取1.4； 拉削速度（m/min/）； 拉刀单面齿升； 拉刀同时工作齿数； 拉刀齿距。所以 拉刀同时工作的齿数所以拉花键的工时为 7）滚齿的切削用量与基本工时的

30、确定 选用标准的高速钢单头滚刀，模数m=2.5mm,直径为13mm采用一次起刀切至全深。工件齿面要求表面粗糙度为，根据参考文献11表4.2，选择工件每转滚刀轴向进给量。按Y3150型滚齿机进给量选取。 根据参考文献11表4.10中的公式确定齿轮滚刀的切削速度 式中 代入式中得 则 根据Y3150型滚齿机主轴转速查参考文献13表4.250， 选 则实际的切削速度 加工时底册切削功率按下式计算（参考文献11表4.15） 式中 代入上式得 查参考文献13表4.249，Y3150型滚齿机的主电动机功率，因为，故所选择的切削用量可在该机床上使用。滚齿的加工工时：根据参考文献13表6.213，用滚刀滚圆柱

31、齿轮的基本时间为 式中 B=56mm 代入上式得： 8）铣38mm两槽切削用量与基本工时的确定本工序为粗铣两槽。所选刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，铣刀直径d=200mm，宽度L=26mm，齿数Z=30，根据参考文献11表3.2选择铣刀的几何形状，由于加工钢料的在6001000Mpa范围内，故选前角，后角（圆齿），（端齿） 已知铣削宽度，铣削深度，机床选用X62型卧式铣床，共铣两个槽。 确定每齿进给量 根据参考文献11表3.3，X62卧式铣床的功率为7.5KW，工艺系统刚性为中等，细齿盘铣刀加工钢料，查参考文献13表4.238，每齿进给量，现取。 选择铣刀磨钝标准及耐用度。根据参考文献11表3.7

32、和3.8，用高速钢盘铣刀粗铣加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm，铣刀直径d=200mm，耐用度T=180min。确定切削速度和工作台每分钟进给量，根据参考文献113.27中的公式计算 式中： 代入上式得： 转速： 根据参考文献13表4.239选X62卧式铣床主轴转速为n=47.5r/min实际切削速度 v=29.83m/min=0.5m/s工作台每分钟进给量为 根据X62型铣床工作台进给量参考文献13表4.240选择 则实际的每齿进给量为效验机床功率，根据参考文献11表3.28的计算公式，铣削时的功率为 式中 代入上式得： 由得：X62铣床主电动机的功率为7.5Kw。故所选的切削用

33、量可以使用所确定的切削用量为： 基本加工时间，根据参考文献13表6.27，三面刃铣刀铣槽的基本时间为 式中： 精铣两槽，所选刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，d=200mm，L=38mm，D=40mm，z=30。机床亦选用X62型卧式铣床。确定每齿进给量，本工序要求保证槽两侧的表面粗糙度为，根据参考文献11表3.3，每转进给量，现取则： 选择铣刀磨钝标准及耐用度，根据参考文献11表3.7和3.8，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.25mm，耐用度T=180min确定切削速度 和工作台每分钟进给量，根据参考文献113.27中公式计算得： 于是得到 实际切削速度，选择工作台每分钟进给量为查参考文献13表4.

34、240，取则实际的每齿进给量为切削工时： 9）铣五槽切的削用量与基本工时的确定粗铣时选取机床同样为X62卧式铣床，刀具为错齿三面刃铣。d=100mm，D=32，L=20，z=16。所确定的切削用量为： 粗铣五槽的基本切削时间为：精铣时亦选用X62卧式铣床，刀具为错齿三面刃铣刀。所确定的切削用量为： 精铣五槽的基本切削时间为： 10）磨五槽的切削用量与基本工时的确定选择砂轮。见参考文献13第三章中磨料选择各表，结果为 WA46KV6P35040127其含义为；砂轮磨料为白钢玉，粒度为46，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平行砂轮，其尺寸为35040137（DBd）。切削用量的选择。砂轮的转

35、速为n=1500r/min,v=27.5m/s.轴向的进给量（双行程）工件速度径向进给量切削工时 所以磨削加工工时为 11）剃齿的切削用量与基本工时的确定选用机床为Y4236，刀具为盘形剃齿刀，公称分度圆直径为180mm，=20 。所确定的切削用量为： 。根据参考文献13表6.213，剃齿的计算公式为： 其中： 为单面剃齿余量（mm）；为工件每转工作台的纵向进给量（mm/r）；为剃齿刀每分钟转数（r/mm）；为剃齿刀的齿数；为径向进给量（mm/双行程）代入数据得：各工序所用工时具体见下表。表11：各工序工时序号工序内容切削工时（min）15粗车外圆、端面3.3820粗镗各内孔3.3525半精车

36、外圆、端面1.4730精镗各内孔和花键底孔，倒角2.6835拉内孔和花键0.7540精车137、110和大端面1.845 滚齿23.3350粗、精铣两个38mm的槽2.365齿部倒角0.275粗、精铣五槽7.9785磨五槽4.6595剃齿10.272.6切削液的选择 查参考文献13知，粗加工时，主要要求冷却，也希望降低一些切削力及切削功率，一般选用冷却作用较好的切削液，如低浓度的乳化液。乳化液具有良好的冷却和清洗性能，并具有一定的润滑性能。精加工时，主要希望提高工件的表面质量和减少刀具的磨损，一般选用润滑作用较好的切削液，如高浓度的乳化液或切削油。切削油主要是矿物油，其润滑性能好，但冷却性能差

37、。第三章夹具设计3.1 问题的提出 车床离合齿轮五个槽进行铣夹具设计，这五个槽对花键孔都有一定的技术要求。由于本次设计属于大量生产，因而可以设计一个专用夹具。能方便有效的加工，因此可采用手动夹紧，这样能有效的进行加工，还能节约能源。3.2 夹具设计 定位基准的选择由零件图可知，各个外圆表面和各内孔表面以及槽有尺寸公差和表面粗糙度要求，同时端面中心线有圆跳度要求。根据六点定位原理设计夹具，其定位方案是：以零件的底面定位，限制工件的三个自由度，其最大的优点是可以获得较大的支撑面积，使工件稳定，且基准重合；定位元件选定位花键心轴的端面，以零件的花键孔定位，限制了工件的五个自由度，定位元件为花键心轴，

38、此次定位采用了过定位，但可满足加工要求。具体形状见零件图。3.2.2切削力及夹紧力的计算该夹具用来加工五个槽，根据工序内容知，粗铣五槽时夹具所承受的切削力最大，所需的夹紧力最大。铣五槽时刀具为错齿三面刃铣刀，刀具直径d=100mm，宽度L=20mm，D=32mm.齿数Z=16，查参考文献11表3.28 其中： 代入求得： 该夹具采用偏心轮夹紧方式，查参考文献2可得偏心轮的夹紧力Q为： 式中 螺旋所受的动力源，单位为N； 手柄长度，单位为mm； 偏心轮回转轴中心到夹紧点P的距离，单位为mm; 分别为偏心轮转轴处与作用点处的摩檫角，单位为（）代入数据可求得Q= 3516 N 因此加工时能完全满足要

39、求。3.2.3定位误差分析1)定位元件尺寸及公差的确定 夹具的主要定位元件为花键心轴，该花键心轴的尺寸与其相配的花键心轴的尺寸与公差相同2）零件图样规定花键孔与键槽宽为12H9，而花键心轴的键宽为12d10，并且五槽中心线的误差为已知花键孔键槽宽为mm，夹具中定位花键轴键宽为，在夹具中时，键槽处的最大侧向间隙为由此而引起的零件的最大转角为所以 既最大侧隙能满足零件的精度要求。3.2.4对夹具装置的说明1)夹紧装置采用一个偏心轮为动力源，该偏心轮与压板相连，通过转动手柄，带动压板压紧工件，为了方便拆卸，用球头螺栓与球面垫圈与压板相联接。本工件的五槽加工的步骤是先加工五槽的同一侧面，然后上圆盘转过

40、的角度为36度，此次定位采用定位销进行准确的定位。为了提高加工效率，所以还需要一个分度装置，分度装置为一个分度工作台。夹具上部均利用工作台面及套定位，并用联动压板压紧，压板的销轴可以抽出，以便使压板后撤，分度工作台底座利用定位键在铣床工作台上定位，并用螺栓压紧，用手柄带动定位销依次插入夹具上部的五个套的孔，便可实现分度。2）夹具上装有对刀块。可使夹具在一批零件的家之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；使用时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以利于铣削加工。3）为了使零件在夹具体上实现定位精确，要求保证装配达到一定的要求。查参考文献7表239，得尺寸公差等级为I

41、T7、8、9级，对应的平行度公差等级为8、9级查参考文献7表2324，可知定位心轴定位端面与下圆盘底部平行度公差为0.02mm ，查参考文献7表2319，得尺寸公差等级为IT7、8、9级，对应的垂直度公差等级为5、6级，可知定位销的30h7的轴线与下圆盘底面垂直度公差等级为0.01mm，五个套的18H7孔轴线与下圆盘底面垂直度公差为0.01mm，定位轴的定位轴径81.8f6轴线与定位端面的垂直度公差为100：0.014）各加工方法达到的平行度、垂直度公差等级查参考文献7得表12各加工方法能达到的平行度和垂直度公差等级加工方法公差等级铣粗精9，10，117，8，9镗粗精10，117，8，9，10

42、车粗细精8，9，107，86，7磨6，7，85)夹具元件的材料及热处理的确定查参考文献16附表13，得表13夹具元件的材料及热处理名称材料热处理套 20钢渗碳深0.81.2，淬火HRC5560定位轴20cr渗碳淬火HRC5864螺钉45钢淬火HRC3842螺母45钢淬火HRC3338压板45钢HRC3540定位销20cr渗碳淬火HRC58646）夹具体元件的公差配合的确定查参考文献16附表14，得表14夹具元件的公差配合元件名称部位及配合备注定位轴花键内孔与花键心轴上圆盘套内径与衬套定位销与衬套下圆盘孔内径与定位销下圆盘定位销定位销与衬套五个分度套定位销与衬套内径与衬套定位销定位销与孔第四章

43、总结经过三个月的毕业设计，通过毕业实习和参阅机械制造工艺学、公差与配合、机械工程材料、夹具设计手册等相关书籍。不仅提高了自己的专业水平，同时也是对大学四年所学知识的一次全面检查。在本次毕业设计中系统的了解掌握典型零件的加工工艺和一些夹具的基本常识。在指导老师杨老师的带领下进行毕业设计，在正确完全合理的前提下对车床离合齿轮进行了工艺规程设计和专用夹具设计。在设计方面有所改进，借鉴别人优秀成果和实际经验，加上自己合理的设计，积极完成此次设计任务。在夹具设计中，对夹具中的定位元件、夹紧元件和夹具体进行了合理的优化设计。结合生产实际条件，达到夹具加工精度高、操作方便、经济性好。在此期间自己存在许多不足

44、，对夹具零件设计其结构协调性和美观认识不足。因此这次设计锻炼分析和设计综合能力。由于实践经验不足、对车间环境和实际生产了解不足。在工艺设计中有些环节没有把握好。许多东西设计是经过自己的思考和经过杨老师指导下进行反复修改完成的，经过反复修改，使我对机械加工的实际有了更深的感性认识，对许多理论知识有了更深的理解。机械制造这领域的知识广而深，要学的东西很多，并受实际条件限制。这样使我深深认识到想要搞出好的设计，必须把脚迈到现场第一线去。本人在这次设计中最大的感受是：理论与实践必须相结合，只有将正确的理论应用于实践中，才能真正发挥理论的价值，才能更深刻地了解和掌握理论的真正内涵；要作到理论与实践相结合

45、必须有一定的理认基础和丰富的实践经验，在这方面，我很欠缺，还在待于在日后的进一步学习和工作中来弥补和提高，此外，设计工作是一项繁重的工作，必须具有严谨细致的工作作风和顽强的决心和毅力。由于本人水平有限，设计中难免有不少的错误和不足之处，恳请各位老师和同学批评指正。参考文献1 符炜,杨继荣，实用切削加工手册M湖南：湖南科技出版社，2004 2王先逵，机械制造工艺学M.北京： 机械工业出版社，2001 3倪小丹，杨继荣,机械制造技术基础M.北京：清华大学出版社，20074李庆寿，机床夹具设计M.北京：机械工业出版社，1984.65杨叔子，机械加工工艺手册M.北京：机械工业出版社, 2001 6廖念钊，互换性与测量技术基础M.北京：中国计量出版社, 1995 7成大先，机械设计手册-机械制图极限与配合M.北京:化学工业出版社,2005 8 成大先，机械设计手册-联结与紧固M.北京:化学工业出版社,2005 9赵家齐，机械制造工艺学课程设计指导书M.北京:机械工业出版社,2000 10东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工大学机床夹具设计手册M上海：上海科学技术出版社，1990 11艾兴,肖诗纲，切削用量简明手