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夾具定位規(guī)劃中完整性評(píng)估和修訂
CAM實(shí)驗(yàn)室，機(jī)械工程學(xué)系，伍斯特理工學(xué)院研究院，100路，伍斯特，碩士01609，美國(guó)
2004年9月14日收稿;2004年11月9日修訂;2004年11月10日發(fā)表
摘 要
幾何約束是夾具設(shè)計(jì)中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達(dá)。然而，如何分析和修改在實(shí)際夾具設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中的一個(gè)非確定性的定位計(jì)劃尚未深入研究。在本文中，提出了一種方法來(lái)描述在限制約束下的重點(diǎn)夾具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài)。一種限制約束下?tīng)顟B(tài)，如果它存在，可以識(shí)別給定定位計(jì)劃?？梢宰詣?dòng)識(shí)別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案。這有助于改善逆差定位計(jì)劃，并為修訂提供指引，以最終實(shí)現(xiàn)確定性的定位。
關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計(jì);幾何約束;確定性定位;限制約束;過(guò)約束
1.介紹
夾具是用于制造工業(yè)進(jìn)行工件牢固定位的一種機(jī)制。在零件加工過(guò)程中規(guī)劃一個(gè)關(guān)鍵的第一步，夾具設(shè)計(jì)需要，以確保定位精度和三維工件的精度。 3-2-1原則，在一般情況下，是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計(jì)劃。 V型塊和銷孔定位原則也常用。
一個(gè)加工夾具定位方案必須滿足一些要求。最基本的要求是，必須提供工件確定的位置。這種觀點(diǎn)指出，定位計(jì)劃生產(chǎn)的確定位置，工件不能移動(dòng)，而至少有一個(gè)定位不會(huì)失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計(jì)的最根本的準(zhǔn)則之一，許多研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明，工件在任何定位計(jì)劃分為以下三個(gè)類別：
1、良好的約束（確定性）：工件在一個(gè)獨(dú)特的位置進(jìn)行配合，工件表面與6個(gè)定位器取得聯(lián)系。
2、限制約束：不完全約束工件的自由度。
3、過(guò)約束：工件自由度超過(guò)6定位的制約。
在1985年,淺田[1]提出了滿秩為準(zhǔn)則雅可比矩陣的約束方程,基于分析形成了調(diào)研后,確定定位。周等[2]在1989年制定了在確定性定位問(wèn)題上使用螺旋理論。結(jié)果表明,定位矩陣的定位需要壓力滿秩達(dá)到確定的位置。該方法的確定通過(guò)無(wú)數(shù)的研究。王等[3]考慮定位工件的接觸的影響，而采用點(diǎn)接觸面積。他們介紹了接觸矩陣，并指出，兩個(gè)接觸的機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有平等的，但在接觸點(diǎn)曲率相反?？柹璠4]認(rèn)為，可能沒(méi)有足夠的應(yīng)用，如一些不是非棱柱的表面或相對(duì)誤差近似的非小線性。他提出一個(gè)二階泰勒展開(kāi)，其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費(fèi)雷拉[5]應(yīng)用周對(duì)3-2-1的位置擬訂，制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃。盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置。
在淺田的擬定方案中,他們假設(shè)工件夾具元件和點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)無(wú)阻力。理想的位置q*,而應(yīng)放置工件表面和分片，可微函數(shù)是gi(見(jiàn)圖1)。
表面函數(shù)定義為:gi(q*)=0是確定的,應(yīng)該有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的解決方案為下列所有定位方程組。
gi(q)=0,i=1,2,...,n (1)
其中n是定位器的位置與方向,代表了工件的定位和方向。
只有考慮到目標(biāo)位置q*附近在處:
淺田表明
(2)
hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣，矩陣式所示（3）。確定定位
如果雅可比矩陣滿秩，可滿足要求。 (2)只有q=q*一個(gè)解決辦法
(3)
在1個(gè)3-2-1定位計(jì)劃中，一個(gè)約束方程的雅可比矩陣的滿秩的約束狀態(tài)如表1所示。如果定位是小于6，工件是限制約束的，即存在至少有一個(gè)工件自由定位議案不受限制的。如果矩陣滿秩，但定位大于6定位，工件是過(guò)約束，這表明存在至少一個(gè)定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個(gè)模型除了3-2-1,可以建立基準(zhǔn)框架提取等效的定位點(diǎn)。胡等[6]已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對(duì)這個(gè)用途。因此,這則能適用于所有的定位方案。
圖1 .夾具系統(tǒng)模型。
表1
等級(jí) 數(shù)量的定位 地位
<6 - Under-constrained
=6 =6 Well-constrained
=6 >6 Over-constrained
康等[7]遵循這些方法和他們實(shí)施制定的幾何約束分析模塊其自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計(jì)算出雅可比矩陣和它的排名來(lái)確定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯(cuò)誤。熊等人[8]提出的等級(jí)檢查方法的定位矩陣WL(見(jiàn)附件)。他們還介紹了左/右邊的定位矩陣廣義逆理論,分析了工件的幾何誤差。結(jié)果表明,定位及發(fā)展方向誤差ΔX和位置誤差Δr的工件定位相關(guān)如下:
Under-constrained:ΔX=WLΔr, (4)
Well-constrained :ΔX=(WTLWL)-1WLTΔr, (5)
Over-constrained:ΔX=WLT(WTLWL)-1Δr+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL)λ, (6)
λ是任意一個(gè)向量。
他們還介紹了從這些矩陣的幾個(gè)指標(biāo)，評(píng)價(jià)定位配置，其次是通過(guò)約束非線性規(guī)劃的優(yōu)化。然而，他們的研究分析，不涉及非確定性定位的修訂。目前，還沒(méi)有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究。
2.定位完整性評(píng)價(jià)
如果不確定性的位置達(dá)到夾具系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)師知道約束狀態(tài)是什么，以如何改善設(shè)計(jì)是非常重要的條件。如果夾具系統(tǒng)是過(guò)度約束，是理想定位需要的不必要的信息。而下約束時(shí)，所有有關(guān)知識(shí)約束工件的議案，可以引導(dǎo)設(shè)計(jì)師選擇額外的定位或使得修改定位計(jì)劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計(jì)劃表征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2。
在本文中,定位矩陣秩的幾何約束的施加評(píng)價(jià)狀態(tài)(見(jiàn)附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個(gè)定位器定位提供矩陣的滿秩定位WL:
如圖3所示,在給定的定位器數(shù)量n,定位法向量[ai,bi,ci]和定位的位置[xi,yi,zi]
每一個(gè)定位器,i=1,2,.....,n,n*6定位矩陣可以確定如下:
（7）
當(dāng)?shù)燃?jí)（WL）=6，n=6時(shí)，是工件良好約束。
當(dāng)?shù)燃?jí)（WL）=6，n>6時(shí);是工件過(guò)約束。
這意味著（n-6）有不必要的定位在定位方案上。工件將不存在限制（n-6）定位器。這種狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示方法,那就是（n-6）在定位向量矩陣,可表示為線性組合的其他六行向量。
圖2 幾何約束狀態(tài)描述
圖3一個(gè)簡(jiǎn)化的定位方案。
定位方案，提供了確定性的位置。發(fā)達(dá)國(guó)家的算法使用下列方法確定不必要的定位：
1、找到所有的（n-6）組合定位的。
2、為每個(gè)組合,從（n-6）定位器確定定位方案。
3、重新計(jì)算矩陣秩的定位為左六個(gè)定位器。
4、如果等級(jí)不變,被刪除的(n-6)定位器是負(fù)責(zé)過(guò)約束狀態(tài)。
這種方法可能會(huì)產(chǎn)生多種解決方案，并要求設(shè)計(jì)師來(lái)決定哪一套不必要的定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能。
當(dāng)?shù)燃?jí)（WL）<6,工件的限制約束。
參考文獻(xiàn)
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傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)說(shuō)明書
摘要：
隨著科技技術(shù)的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)都向著自動(dòng)化、專業(yè)化和大批量化的方向發(fā)展。這就要求企業(yè)的生產(chǎn)在體現(xiàn)人性化的基礎(chǔ)上降低工人的生產(chǎn)強(qiáng)度和提高工人的生產(chǎn)效率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本?，F(xiàn)代的生產(chǎn)和應(yīng)用設(shè)備多數(shù)都采用機(jī)電一體化、數(shù)字控制技術(shù)和自動(dòng)化的控制模式。在這種要求下齒輪零件越發(fā)體現(xiàn)出其廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)前景。特別是近年來(lái)與微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合后，使齒輪零件進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。在齒輪零部件是最重要部分，因需求的增加，所以生產(chǎn)也步入大批量化和自動(dòng)化。
為適應(yīng)機(jī)械設(shè)備對(duì)齒輪加工的要求，對(duì)齒輪加工要求和技術(shù)領(lǐng)域的拓展還需要不斷的更新與改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝設(shè)計(jì) 齒輪零件 齒輪傳動(dòng)
abstract:
Preface technology with the progress toward the production of automation, specialization and a large number of quantization direction. This requires the production of the human embodiment of the workers on the basis of reducing the intensity of production and enhance worker productivity. lower their production costs. Modern production and application of the majority of equipment used electromechanical integration, digital control technology and automation control mode. In such a request Gear institutions increasingly reflects its broad application areas and market prospects. Especially in recent years and microelectronics, computer technology integration, make technology gear drive has entered a new stage of development. Gear drive gear parts is the most important part, Gear by the relative movement of the drive to promote change in direction. Gear result of the design requirements are relatively strict, in order to adapt to the type of gear increasing and updating. Because of the increase in demand, production has entered a large number of quantitative and automation. To meet the mechanical equipment to gear machining requirements, Gear on the design requirements and technical fields is also expanding the need to constantly update and improve.
Keywords:Gear Gear drive
目錄
1畢業(yè)設(shè)計(jì)工藝要求的基本任務(wù)和要求--------------------------------------1
1.1基本任務(wù)----------------------------------------------------------------------------------1
1.1.1工藝設(shè)計(jì)的基本任務(wù)---------------------------------------------------------------- 1
1.1.2夾具設(shè)計(jì)的基本任務(wù)-----------------------------------------------------------------2
1.2設(shè)計(jì)要求----------------------------------------------------------------------------------3
1.2.1工藝設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求-----------------------------------------------------------------3
1.2.2夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求-----------------------------------------------------------------3
2畢業(yè)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)的方法和步驟 -------- -------------------- ------- ------3
2.1生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定-------------------------------------------------4
2.2分析零件圖-------------------------------------------------------------------------------4
2.3確定生產(chǎn)類型----------------------------------------------------------------------------4
2.4確定毛坯------------------------------------------------------------------------------- --5
2.5機(jī)械加工工藝過(guò)程--------------------------------------------------------------------- -5
2.6選擇機(jī)床和工藝設(shè)備---------------------------------------------------------------- ---6
2.7確定加工余量-------------------------------------------------------------------------- -7
2.8制作工藝卡片------------------------------------------------------------------------ ---7
3夾具設(shè)計(jì)--------------------------------------------------------------------------8
3.1夾具設(shè)計(jì)的目的和要求-------------------------------------------------------------- -8
3.2夾緊力的計(jì)算------------------------------------------------------------------------- -9
3.3夾具零件圖------------------------------------------------------------------------ -----10
致謝
參考文獻(xiàn)
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)工藝要求的基本任務(wù)和要求
1.1、基本任務(wù)
1.1.1、工藝設(shè)計(jì)的基本任務(wù)
(1)繪制零件工作圖一張
(2)繪制毛坯-零件合圖一張
(3)編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片一套
(4)編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份
1.1.2、夾具設(shè)計(jì)的基本任務(wù)
(1)收集資料,為夾具設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備
(2)繪制草圖,進(jìn)行必要的理論計(jì)算和分析以及夾具的結(jié)構(gòu)方案
(3)繪制總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖,編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書
(4)編制夾具的使用說(shuō)明或技術(shù)要求
1.2、設(shè)計(jì)要求
1.2.1、工藝設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求
(1)保證零件加工質(zhì)量,達(dá)到圖紙的技術(shù)要求
(2)在保證加工質(zhì)量的前提下,盡可能提高生產(chǎn)效率
(3)要盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,生產(chǎn)安全
(4)在立足企業(yè)的前提下,盡可能采用國(guó)內(nèi)技術(shù)和裝備
(5)工藝規(guī)程應(yīng)正確.清晰,規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化的要求
1.2.2、夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求
(1)保證工件的加工精度
(2)提高生產(chǎn)效率
(3)工藝性好
(4)使用性好
(5)經(jīng)濟(jì)性好
2、畢業(yè)設(shè)計(jì)工藝課程設(shè)計(jì)的方法和步驟
2.1、生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定
生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過(guò)程起著重要的作用.它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備.
零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算.
N=Qn(1+a%)(1+b%)
式中：N-----零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/臺(tái)）
Q-----產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）
n-----每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）
a%----零件的備品率
b% ---零件的平均廢品率
2.2分析零件圖
1、零件的作用
傳動(dòng)齒輪,，它是齒輪的一個(gè)主要一種，其功用是傳遞運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)方向，以適應(yīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的需要。
2、零件的工藝分析
傳動(dòng)齒輪零件如圖所示，該零件主要加工表面及技術(shù)要求分析如下。
（1）同軸孔φ35H7，φ49H7和同軸外圓φ92.55k7, φ66的同軸度、徑向圓跳動(dòng)公差等級(jí)為8～9級(jí)，表面粗糙度為Ra≤1.6μm.。加工時(shí)最好在一次裝夾下將兩孔或兩外圓同時(shí)加工。
（2）與基準(zhǔn)孔有垂直度要求的端面，其端面圓跳動(dòng)公差等級(jí)為7級(jí)，表面粗糙度為Ra≤3.2μm。工藝過(guò)程安排時(shí)應(yīng)注意保證其位置精度。
（3）距中心平面74.5mm的兩側(cè)面,表面粗糙度為Ra≤6.3μm。
（4）φ35孔的尺寸精度要保證，但孔軸線的同軸度共差等級(jí)為9級(jí)及兩孔公共軸線對(duì)基準(zhǔn)孔（A1-A2）位置度公差值為0.06μm，應(yīng)予以重視。
（5）各外圓位置度公差為，齒輪輪齒輪的跳動(dòng)公差要保證。
（6）該零件選用材料為20CrMnTi，這種材料具有低碳合金鋼的特性，切削性能和工藝性均較好。
由各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的精度可知，該零件沒(méi)有很難加工的表面，各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可達(dá)到。但是在加工過(guò)程中應(yīng)注意齒輪端面的加工。
3零件圖
4熱處理工序的安排
熱處理工序主要用來(lái)改善材料的性能及消除應(yīng)力。熱處理的方法．次數(shù)和在工藝路線中的位置，應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理的目的而定。
熱處理安排為 毛坯→粗加工（粗車）→半精加工（半精）→精加工（精車）
↑
（去應(yīng)力退火或者時(shí)效去應(yīng)力）
齒輪加工工藝過(guò)程:
毛坯的選擇---熱處理1---齒坯加工---齒面加工---齒端的加工---熱處理2---精基準(zhǔn)的修正
2.3確定生產(chǎn)類型
已知零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件，零件質(zhì)量約為3.6kg，查表1-1可知其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本思路為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主；大量采用專用工裝。這樣安排，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作投資較少，生產(chǎn)效率較高，且轉(zhuǎn)產(chǎn)容易。
2.4確定毛坯
1、確定毛坯種類
根據(jù)零件材料確定毛坯為鍛件。根據(jù)其桔構(gòu)形狀、尺寸大小、生產(chǎn)類型和材料性能，毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。
2、確定鍛件及形狀
根據(jù)表1-6取加工余量等級(jí)為MA-G級(jí)。根據(jù)表1-7確定各表面的鍛件機(jī)械加工余量（查表前必須先選擇定位基準(zhǔn)，以便確定基本尺寸）。
2.5機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)
1、選擇定位基準(zhǔn)
（1）選擇粗基準(zhǔn)
選擇內(nèi)孔和端面定位元件.先加工外圓，按“基準(zhǔn)先行”的原則，采用外圓及端面為粗基準(zhǔn)先加工內(nèi)孔。
（2）選擇精基準(zhǔn)
為了保證圓跳動(dòng)要求，各主要圓柱表面均互為基準(zhǔn)加工，并盡量遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。其余表面加工采用“一孔一端面的定位方式，即以端面及φ35H7內(nèi)孔為精基準(zhǔn)。這樣，基準(zhǔn)統(tǒng)一，定位穩(wěn)定，夾具結(jié)構(gòu)及操作也較簡(jiǎn)單。 但必須提高這個(gè)內(nèi)孔的精度，以保證定位精度。
2、擬定工藝過(guò)程
（1）選擇表面加工方法
查表1-19~表1-21，根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，選技零件主要表面的加工方法與方案如下：
φ35H7內(nèi)孔加工：粗車）—半精車—精車。
φ92.55外圓加工：粗車—半精車—精車
齒輪端面加工: 滾齒—磨齒—精基準(zhǔn)修正
(2) 選擇加工機(jī)床
外圓和端面的加工采用CA6140車床,包括內(nèi)孔的加工;
齒輪端面的粗加工采用滾齒機(jī)加工,精加工采用磨齒機(jī)加工;
內(nèi)孔的磨削加工采用普通的磨床加工;
鍵槽加工采用拉車加工;
(3)加工刀具的選擇
高速鋼是含有較多的W 、Mo 、Gr 、V的的高合金工具鋼，與碳素工具鋼和合金工具鋼相比，高速鋼具有較高的熱穩(wěn)定性（500℃～650℃時(shí)仍能切削），故高速鋼刀具允許使用切削速度較高。
高速鋼還具有良好的綜合性能。其強(qiáng)度和韌性是現(xiàn)有刀具材料中最高的（其抗彎強(qiáng)度是強(qiáng)硬質(zhì)合金的2～3倍，韌性是硬質(zhì)合金的9～10倍），具有一定的硬度和耐磨性，切削性能能滿足一般加工要求，高速鋼刀具制造工藝簡(jiǎn)單，刃磨易獲得鋒利的切削刃，能鍛造，熱處理變形小，所以適合加工本零件。
車床上用硬質(zhì)的合金刀;
滾齒機(jī)是用專用的齒輪滾刀;
磨齒機(jī)上用專用的齒輪磨刀;
拉床上用矩形拉刀;
（4）確定工藝過(guò)程方案
1）擬定方案。各表面加工方法及粗、精基準(zhǔn)已基本確定，現(xiàn)按照“先粗后精”、“先主后次”、“基準(zhǔn)先行”等原則，初步擬定工藝過(guò)程方案.
如下表所示:
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
01
鍛
鍛造毛坯
02
熱處理
對(duì)毛坯進(jìn)行正火處理
03
車
粗車Φ35內(nèi)孔，留磨削余量0.4mm
04
車
粗車Φ92.55外圓，端面
05
車
半精車外圓。留磨削余量0.4mm
06
車
齒端的加工倒圓，倒尖，倒棱
07
滾齒
輪齒齒形的滾齒加工
08
熱處理
齒面的滲碳淬火熱處理58~64HRC
09
插鍵槽
插8*3.3的鍵槽。保證和A0.035的平行度與0.05的對(duì)稱度
10
倒角
倒角1×45°，1.5×45°
11
磨
外圓至尺寸
12
磨
磨內(nèi)孔至Φ35mm公差要求0~+0.027
13
磨
齒面磨削
14
鉗
去毛刺
15
檢
檢驗(yàn)
2.7確定各工序切削用量
在單件小批生產(chǎn)中，各工序的切削用量一般由操作工人根據(jù)具體情況自己確定，以簡(jiǎn)化工藝文件。
在大批大量生產(chǎn)中則應(yīng)科學(xué)地．嚴(yán)格地選擇切削用量，以充分發(fā)揮高效率設(shè)備的潛力和作用。切削用量的選用與下列因素有關(guān)：生產(chǎn)率，加工質(zhì)量（主要是表面粗糙），切削力所收起的工藝系統(tǒng)彈性變形，工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，刀具耐用度，機(jī)床功率等。在綜合考慮上述因素的基礎(chǔ)上，使背吃刀量ap，進(jìn)給量f ，切削速度v的積最大。一般應(yīng)先盡量取在的ap，其次盡量取大的進(jìn)給量f，最后取合適的切削速度
2.8加工工序綜合卡
浙江紡織服裝學(xué)院
傳動(dòng)齒輪加工工序卡片
產(chǎn)品類型
共1頁(yè)
零件名稱
傳動(dòng)齒輪
第1頁(yè)
毛坯材料
20CrMnTi
毛坯種類
鍛件
每毛坯件數(shù)
1
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
加工設(shè)備
夾具
備注
01
鍛
鍛造毛坯
鍛
02
熱處理
對(duì)毛坯進(jìn)行正火處理
熱
03
車
粗車Φ35內(nèi)孔，留磨削余量0.4mm
機(jī)加
車床
三爪卡盤
04
車
粗車Φ92.55外圓，端面
機(jī)加
車床
專用夾具
05
車
半精車外圓。留磨削余量0.4mm
機(jī)加
車床
專用夾具
06
車
齒端的加工倒圓，倒尖，倒棱
機(jī)加
車床
專用夾具
07
滾齒
輪齒齒形的滾齒加工
機(jī)加
滾齒機(jī)
專用夾具
08
熱處理
齒面的滲碳淬火熱處理58~64HRC
熱
09
插鍵槽
插8*3.3的鍵槽。保證和A0.035的平行度與0.05的對(duì)稱度
機(jī)加
插床
三爪卡盤
10
倒角
倒角1×45°，1.5×45°
11
磨
外圓至尺寸
機(jī)加
磨床
心棒
12
磨
磨內(nèi)孔至Φ35mm公差要求0~+0.027
機(jī)加
磨床
三爪卡盤
13
磨
齒面磨削
機(jī)加
磨齒機(jī)
專用夾具
14
鉗
去毛刺
15
檢
檢驗(yàn)
16
油封
清理，入庫(kù)
`
編制（日期）
審核（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
文件號(hào)
簽字
日期
3、夾具設(shè)計(jì)
1.確定夾具的類型
由齒輪零件的加工比較簡(jiǎn)單, 主要是齒輪端面的加工,故可采用心軸定位,再用螺栓緊固零件來(lái)定位夾緊工件.夾具的簡(jiǎn)圖如下:
1.確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)
工件的定位方式主要取決于工件的加工要求和定位基準(zhǔn)的形狀．尺寸。分析加工工序的技術(shù)條件和定位基準(zhǔn)選擇的合理性，遵循六點(diǎn)定位原則，按定位可靠．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的原則，確定定位方式。常見(jiàn)的定位方式有平面定位．內(nèi)孔定位．外圓定位和組合定位（一孔一端面）定位等。在確定了工件的定位方式后，即可根據(jù)定位基面的形狀，選取相應(yīng)的定位元件及結(jié)構(gòu)。
2.工件的夾緊方式，計(jì)算夾緊力并設(shè)計(jì)夾緊裝置
夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠．安全．不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和粗糙度。在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)必須合理選擇夾緊力的方向和作用點(diǎn)，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行夾緊力的估算。
在確定夾緊力的大小時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力，夾緊力（大型工件還需考慮重力，慣性力等等）的作用情況，找出加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不力的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)，
如下：
用拉桿壓板夾緊工件端面
2KM
Fwk=（d+D）f
Fwk為所需（實(shí)際）夾緊力；
M為切削轉(zhuǎn)矩；
K為安全系數(shù)(粗加工時(shí)取2.5～3，精加工時(shí)取1.5～2)；
d為工件直徑；
f為工件與支承面間的摩擦系數(shù)；
3.2夾緊力的計(jì)算
(1)夾緊力的計(jì)算
2KM
查表得Fwk=（d+D）f
取K=2，f=0.2
得Fwk=774.9(N)
(2)選擇夾緊螺栓直徑
根據(jù)夾緊力方向和作用點(diǎn)的選擇原則，選用兩只M16×60內(nèi)角夾緊螺栓，加工時(shí)縱向進(jìn)刀時(shí)，軸向力Fz與夾緊力Fwk方向相同，切削扭矩M切使得工件轉(zhuǎn)動(dòng)，為防止工件發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，夾具夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的摩擦力矩與之平衡,選用M16的螺栓作為夾緊螺栓，安全可靠。
3.3夾具設(shè)計(jì)圖
設(shè)計(jì)小結(jié)
通過(guò)傳動(dòng)齒輪畢業(yè)設(shè)計(jì)（包括工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)），它的全面性和系統(tǒng)性，使我對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)生了更進(jìn)一步的興趣，并讓我主觀上認(rèn)識(shí)了加工過(guò)程中如何找定位，從而為傳動(dòng)齒輪中重要尺寸（包括尺寸精度和位置精度）來(lái)滿足實(shí)際中與之相配套的用途。不僅是齒輪類的，還有其它類型，在設(shè)計(jì)時(shí)都為加工出更好使用的性能。在設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)查閱資料使得了解的知識(shí)面更廣、范圍更大，在查閱時(shí)了解有關(guān)機(jī)械方面的書，從而切實(shí)地感受到機(jī)械行業(yè)的范圍涉及面之廣，它能指導(dǎo)實(shí)際，理論知識(shí)有待實(shí)際的檢驗(yàn)，理論知識(shí)與實(shí)際操作是相輔相成。
. 致 謝
在這本設(shè)計(jì)即將完成之際,我要感謝一直幫助我的楊偉超、繆飛軍兩位導(dǎo)師，他們?cè)谖业脑O(shè)計(jì)中給了我很多的指導(dǎo)，在一些對(duì)我來(lái)說(shuō)比較艱深，比較把握不了方向的地方，給予了我指明，幫我除去了許多不必要的麻煩；在此我還要感謝我們公司技術(shù)課的同仁，是他們不遺余力的幫助，才使我有充足的時(shí)間來(lái)完成本設(shè)計(jì)。謝謝你們，因?yàn)橛心銈儾庞斜驹O(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。
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機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) /徐灝主編、—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991
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機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)/吳雄彪、—浙江大學(xué)出版社，2005
浙 江學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(jì)----傳動(dòng)齒輪工藝設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)人：
班 級(jí)：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)老師：