反向齒輪器箱體夾具設(shè)計說明書.docx

反向齒輪器箱體夾具設(shè)計說明書第一部分：加工工藝規(guī)程設(shè)計一 反向齒輪箱的用途該反向齒輪箱用途非常廣泛。常用于加速減速，就是常說的變速齒輪箱；改變傳動方向，例如我們用兩個扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個轉(zhuǎn)動軸；改變轉(zhuǎn)動力矩，同等功率條件下，速度轉(zhuǎn)的越快的齒輪，軸所受的力矩越小，反之越大；離合功能，我們可以通過分開兩個原本嚙合的齒輪，達(dá)到把發(fā)動機(jī)與負(fù)載分開的目的，比如剎車離合器等；分配動力，例如我們可以用一臺發(fā)動機(jī)，通過齒輪箱主軸帶動多個從軸，從而實現(xiàn)一臺發(fā)動機(jī)帶動多個負(fù)載的功能。二 反向齒輪箱的工藝特點和技術(shù)要求按表1的形式將反向齒輪器的主要技術(shù)要求列于表1中。表1 反向齒輪箱零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差mm表面粗糙度Raum形位公差mm上蓋接合面2001.6平行度0.05上蓋接合面12孔126.316mm沉頭孔166.3吊耳上凸臺面6.3左右軸承凸臺端面6.347mm軸承孔47-0.008+0.018 1.6同軸度0.0135mm軸承孔35-0.008+0.0181.6前端面12mm孔120+0.0191.635mm吊耳孔350+0.0273.2軸線與上蓋結(jié)合面平行度0.05為了實現(xiàn)改變方向、力矩等功能，其軸承孔與軸承有很高的配合要求，因此尺寸加工精度要求較高，而且要求較高的同軸度。上蓋結(jié)合面作為設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)，要求較高的平面度。為了保證齒輪箱有較高的裝配精度，上蓋面采用銷定位，因此需要與上蓋進(jìn)行配作。吊耳孔雖然尺寸精度要求不高，但要求對上蓋面有很好的平行度。綜上所述，該反向齒輪箱的各項技術(shù)要求比較合理，符合零件在實際工作中的功用。三 定位基準(zhǔn)的選擇1粗基準(zhǔn)的選取原則（1）、若工件必需首先保證某重要加工表面的加工余量均勻，則應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)（2）、在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個表面都要加工，則應(yīng)以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以使這個表面在加工中不致因加工余量不足造成加工后仍有部分毛面。（3）、在沒有要求保證重要表面加工余量的情況下，若零件有的表面不需要加工時，則應(yīng)以不加工表面與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。（4）、選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整和光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以便定位準(zhǔn)確，裝夾可靠。（5）、粗基準(zhǔn)在同一方向上通常只允許使用一次，否則定位誤差太大。本箱體零件選用下底面作為粗基準(zhǔn)。以下底面作為粗基準(zhǔn)加工上蓋接合面和前端面，然后加工上蓋結(jié)合面的螺栓孔可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。2.精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)該箱體零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇上蓋結(jié)合面和上蓋結(jié)合面螺栓孔為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工。選擇上蓋接合面和上蓋結(jié)合面螺栓孔，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。選用上蓋結(jié)合面作基準(zhǔn)時，采用一面兩銷的方式定位，夾緊穩(wěn)定可靠。四 加工順序的安排1. 機(jī)械加工順序（1） 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)上蓋接合面和前端面。（2） 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。（3） 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面上蓋接合面和前端面，后加工次要面。 （4） 遵循“先面后孔”原則，先銑削上蓋接合面，再鉆接合面上的孔，先銑削吊耳凸臺面，再鉆孔。五 確定加工方案在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表2列出了反向齒輪箱的工藝路線。表2 反向齒輪箱工藝路線、設(shè)備及工裝的選用加工表面表面粗糙度Ra/um加工方案上蓋結(jié)合面1.6粗銑-半精銑-精銑前端面6.3粗銑-半精銑吊耳上凸臺面6.3粗銑-半精銑左右側(cè)面6.3粗銑-半精銑上蓋接合面12mm孔6.3鉆16mm沉頭孔6.3锪47mm軸承孔1.6粗鏜-半精鏜-精鏜35mm軸承孔1.6粗鏜-半精鏜-精鏜前端面12mm孔1.6擴(kuò)鉸35mm吊耳孔3.2粗鏜-精鏜六 確定加工路線1. 粗銑上蓋結(jié)合面2. 粗銑前端面3. 鉆上蓋結(jié)合面12連接螺栓孔4. 粗銑兩側(cè)軸承凸臺端面5. 粗鏜兩側(cè)個軸承孔6. 粗銑吊耳上凸臺端面7. 粗鏜吊耳孔8. 半精銑上蓋結(jié)合面9. 絞上蓋結(jié)合面12的螺栓孔10. 半精鏜兩側(cè)軸承孔11. 半精銑前端面12. 半精銑兩側(cè)軸承凸臺端面13. 半精銑吊耳上凸臺面14. 精鏜吊耳孔15. 鉆前端面12的孔16. 鉆前端面210的孔17. 鉆底面M12的螺紋底孔，锪20的孔18. 鉆兩側(cè)軸承凸臺端面上6個M6的螺紋底孔19. 絞前端面12的孔20. 锪前端面10的孔為M12的螺紋底孔21. 在上蓋結(jié)合面上鉆4M8的螺紋底孔22. 在上蓋結(jié)合面上鉆4個5的油孔23. 鉆右側(cè)凸臺面上5深30的油孔24. 鉆左側(cè)凸臺面上5深35的油孔25. 攻前端面M12螺紋26. 攻兩側(cè)軸承凸臺端面上6個M6螺紋27. 攻上蓋結(jié)合面上4個M8的螺紋28. 攻底面M12的螺紋29. 精銑上蓋結(jié)合面30. 精鏜兩側(cè)軸承孔31. 锪16的沉頭孔32. 去毛刺33. 清洗34. 與7065裝配35. 鉆2個配作的5錐銷孔底孔36. 絞2個配作的5錐銷孔37. 與7076裝配38. 鉆吊耳上配作8的銷孔底孔39. 絞吊耳上配作的8銷孔40. 清洗41. 終檢第二部分 粗鏜兩側(cè)軸承孔加工工序卡注意事項：1.切削液的選擇在選用切削液時，要考慮硬質(zhì)合金對驟熱的敏感性，盡可能使刀具均勻受熱，否則會導(dǎo)致崩刃。在加工一般的材料時，經(jīng)常采用干切削，但在干切削時，工件溫升較高，使工件易產(chǎn)生熱變形，影響工件加工精度，而且在沒有潤滑劑的條件下進(jìn)行切削，由于切削阻力大，使功率消耗增大，刀具的磨損也加快。硬質(zhì)合金刀具價格較貴，所以從經(jīng)濟(jì)方面考慮，干切削也是不合算的。在選用切削液時，一般油基切削液的熱傳導(dǎo)性能較差，使刀具產(chǎn)生驟冷的危險性要比水基切削液小，所以一般選用含有抗磨添加劑的油基切削液為宜。2工序時間確定金剛鏜床的轉(zhuǎn)速范圍53840r/min，所以粗加工選擇轉(zhuǎn)速為400r/min；主軸進(jìn)給范圍為0.02-0.20mm/r,所以選擇0.2mm/r.軸承孔的深度為38mm，所以進(jìn)給時間為38（4000.2）=0.475min。進(jìn)給次數(shù)設(shè)為1次，每次進(jìn)給深度1mm.第三部分 粗鏜兩側(cè)軸承孔夾具設(shè)計一 專用夾具設(shè)計的具體要求1、保證工件的加工精度2、提高生產(chǎn)率，降低制造成本3、操作方便、省力和安全4、便于排屑5、有良好的結(jié)構(gòu)工藝性二 擬定夾具定位方案1定位方式和定位元件的選擇 由于上蓋結(jié)合面已經(jīng)粗加工，且是設(shè)計基準(zhǔn)，故根據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則可以設(shè)為精基準(zhǔn)，利用上蓋結(jié)合面上有4個孔中的兩個孔，采用一面兩銷定位方式進(jìn)行加工。 一面兩孔組合定位常用于加工箱體、杠桿、蓋板等零件，易做到基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的位置精度，又有利于夾具的設(shè)計與制造。工件的定位平面一般是加工過的精基面，兩孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，也可以是為定位需要而專門設(shè)置的工藝孔。一面兩孔定位時相應(yīng)的定位元件是一面兩銷，兩定位銷可以有以下兩種：(1)兩個圓柱銷，上蓋結(jié)合面限制3個自由度（），定位銷1限制x和y方向的移動，定位銷2限制y方向移動和z方向的轉(zhuǎn)動，所以y方向的移動被重復(fù)限制產(chǎn)生了過定位，由于一批工件中兩孔及兩銷之間的中心距都在一定公差范圍內(nèi)變動，所以在極限情況下可能會存在使工件兩孔無法套入兩個定位銷中。(2)一個圓柱銷和一個削邊銷，采用這種方法的情況下就避免了在y的移動方向上的過定位。上蓋結(jié)合面限制3個自由度，12定位銷限制3個自由度。（1） 確定兩定位銷中心距尺 及其偏差，Lx=L=176mm，由于兩個螺栓孔的中心距為1760.25mm，Lg=0.25mm，即由螺栓孔確定中心距偏差為銷孔中心距偏差的1/31/5，所以取=0.250.2=0.05mm，定位銷的中心距尺寸為1760.05mm（2） 確定圓柱銷直徑及其公差Td1，d1=D1=12mm，圓柱銷與螺栓孔之間的配合為間隙配合，選用H8/f7。故孔徑120+0.022mm，公差為TD1=0.022mm；圓柱銷銷徑12-0.034-0.016 mm公差為Td1=0.018mm；最小間隙為1=0.016mm。（3） 削邊銷的寬度a、b和B （由機(jī)床夾具設(shè)計手冊a=1， （4） 確定削邊銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙=24（0.05+0.25-0.0162）12=0.195mm（5） 削邊銷的直徑d2=D2-2=12-0.195=11.805mm，選用公差帶h6，則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為11.8050-0.009mm（6） 移動時基準(zhǔn)誤差jy=Td1+TD1+1min=0.018+0.022+0.016=0.056mm（7） 轉(zhuǎn)角誤差=arctan（TD1+Td1+1min+Td2+TD2+2min）2Ltan=（0.018+0.022+0.016+0.009+0.022+0.195）（2176）=0.0008011，=0.04592 夾緊力作用方向的選擇由螺母、螺桿等帶有螺旋結(jié)構(gòu)的元件與墊圈、壓板等組成的夾緊機(jī)構(gòu)稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是目前夾具上用得最多的一種。我們選擇了通過螺紋套來夾緊，使力量沖上面向下，從而達(dá)到夾緊的目的，并且方便加工，能有效的控制成本。原本是選用氣缸作為夾緊的動力元件，但考慮成本和一般加工的需求，以及設(shè)計的復(fù)雜度，所以用螺紋來夾緊，實現(xiàn)夾緊的功能作用。并且考慮到了快換的效果，來提高生產(chǎn)的效率和操作的方便性。對于夾緊力作用點及作用力方向的選擇，夾緊力應(yīng)落在工件剛性較好的部件上，故選擇作用在箱體邊緣剛性很高處。夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位也和工件受力方向一致。由于是通過從上面的壓力來夾緊的，所以夾緊力的作用方向是從上向下的。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊可查得：切削力計算公式為FZ=9.81CFz。apxFzfyFz.(60v)nFz.KFz ；Fx=9.81CFx。apxFxfyFx.(60v)nFx.KFx查表可得：CFz=92, ap=2mm, xFz=1, f=0.2mm/r, yFz=0.75,大軸承孔切削速度V=Dn/60000=0.98m/s,小軸承孔切削速度v=0.73m/s,nFz=0,KFz= (170190)0.41111=0.956，CFx=46，xFx=1， yFx=0.4，nFx=0，KFx=(170190)0.81111=1.647，所以Fz=516N，F(xiàn)x=434N,夾具的夾緊力F一部分平衡Fz，和F-Fz產(chǎn)生的摩擦力平衡Fx，查表可得摩擦因數(shù)u取0.5，所以夾緊力F=516+4340.5=1384N，計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力F，即： 取k=1.5，F(xiàn)=2076N,三 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計1鏜套類型的選擇由于為粗鏜，鏜孔的速度為400r/min，所以選擇固定式鏜套，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，軸線位置準(zhǔn)確。2.鏜套的布置方式根據(jù)零件形狀和加工的軸承孔的孔徑60mm，所以選擇單支撐后導(dǎo)引的方式。鏜套幾何尺寸及公差的確定根據(jù)