正时齿轮加工设计毕业设计

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常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：机电工程学院专业：机电一体化班号机电135学生姓名：周超学生学号：1304053520设计（论文）题目：170F-06010正时齿轮加工设计指导教师：许志荣设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：2015.06-2015.113 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计毕业设计（论文）任务书专业机电一体化班级机电135姓名周超一、课题名称：170F-06010正时齿轮加工设计二、主要技术指标：1、年后产量纲十万件2、正时齿轮应经正火处理，其硬度HB160-2203、正时齿轮表面应光洁，不允许有裂缝、锐边、毛刺，齿的表面不允许有锈蚀、凹坑和碰伤的缺陷4、正时齿轮应打正时记号“0”，记号所在的齿中心线与键槽中心线的偏差不大于±3.05、去毛刺、锐边为0.2（m为模数）（1）三、工作内容和要求：1、对齿轮加工有一个完整的了解，对夹具设计的定位元件的选择、夹紧装置的设计有一个系统的了解。2、要求钻6个Φ25的孔,以Φ26孔定心，小端面定位，钻Φ25孔，工件材料45#钢。四、主要参考文献：____1、张龙勋.机械制造工艺学课程设计指导书[M].机械工业出版社.19942、刘守勇.机械制造工艺与机床夹具[M].2版.北京：机械工业出[M].2005.93、苏建修.机械制造基础.2版.北京：机械工业出版社[M].2006.3.251—353页4、史新民.机械设计基础.南京：南京大学出版社[M].2007.3.275—306页5、《齿轮制造手册》编辑委员会.齿轮制造手册[M].机械工业出版社.1997.12.3—251页6、刘思宁.《大学生毕业设计全程指导》[M].西南交通大学出版社.全书学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日3 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目题目：170F-06010正时齿轮加工设计一、选题的背景和意义：机器装备中有着关键的一种元件，那就是齿轮，齿轮在生活中可以说是无处不在，大到我们乘坐的交通工具，大型的加工机器，小到我们手表，齿轮行业是机械制造中基本的一环，且它的制造技术相对密集，资金也粘稠，以及规模非常大的一种行业，目前国际市场中，欧美发达国家占据主要地位，以中高端齿轮为代表，同时，齿轮产业也是我国机器行业中最重要的一行，我国的齿轮大致分为三种：工业齿轮，车辆齿轮，以及齿轮装备，但我国的工业基础也相对薄弱，产品的质量，产品的技术含量，生产工艺过程，以及研制费用相比于发达国家相差甚远，中低端齿轮占据主要，研发周期相对于发达国家的2倍多，但寿命也相对较短，可见未来我国的齿轮行业还有一段路要走，齿轮的发展仍对全国的机器行业有至关重要的作用。而作为本课题研究的170F-06010正时齿轮，它主要的作用是在机械装置中对完成相关控制功能起到时间尺度定位，它的原厂地是常州飞天齿轮厂，对于正时齿轮的加工设计，不仅要知道它的加工工艺的过程、正确的加工工艺路线的拟定、更要深度了解工艺加工过程中的规格，要求、选择及每部工序的作用及意义，不仅能够宏观的了解如何去加工零件，更能掌握加工过程中的知识及正确的方法。本课题的研究设计的知识面比较广，加工之前的毛培的选择，大小是否合适，用夹具设计进行定位的合理性，工序的细节掌握，及成型之后后续工作。都是要一一了解和掌握的。通过本课题的设计能够知道工艺加工规程的具体安排，知道工艺加工规程的制定要做到高质量，高效率，底能耗。能够掌握齿轮的设计要按照具体齿轮的等级，以及规格，精度，以及生产量来进行设计制定，做到齿轮设计的严谨性。二、课题研究的主要内容：1、了解齿轮的发展以及参数。2、拟定机械加工工艺过程。3、了解设计的基准选择与应用。4、掌握零件表面加工的处理方法。5、知道钻孔夹具的选择与应用。3 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计一、主要研究（设计）方法1.进行对比法（比如零件生产类型的工艺特征，有单件生产、成批生产、也有大量生产，对于不同的生产类型的对比和要求，要做到不同的对待）。2.查阅相关资料进行收集和解答。四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工作内容2015.05.29选择题目。2015.06.01-2015.06.15完成开题报告。2015.06.16-2015.06.17拟定好毕业设计的目录部分，以确定接下来的工作安排。2015.06.18-2015.06.20制订机械加工工艺的规程与规定并设定好工艺路线。2015.06.26-2015.07.01完成170-06010齿轮的大致设定与过程。2015.07.02-2015.07.15关于该齿轮的设计及论述以基本结束。2015.07.16-2015.08.01对齿轮进行最优化的处理，热处理，表面进行整洁处理，后续进行打记号处理。2015.08.02完成论文的全部过程。2015.08.03进行保存电子稿工作，并做好再次修改的准备工作。2015.09.01-2015.11．01发送给老师，进行意见提问与修改工作。2015.11.15准备进行答辩。五、指导教师意见：　　　　　　　　　　　　指导教师签名：年月日3 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计六、系部意见：　　　　　　　　　　　系主任签名：年月日3 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计170F-06010正时齿轮加工设计目录摘要..............................................................................................................................IAbstract……………………………………………………………………………..II第1章前言………………………………………………………………………..1第2章齿轮的基本概述…………………………………………………………..32.1齿轮的分类和传动要求...................................................................................32.2渐开线齿轮的基本参数……………………………………………………...32.2.1渐开线的形成……………………………………………………………32.2.2渐开线型标准齿轮的基本符号和参数………………………………….32.3齿坯的加工方法……………………………………………………………...4第3章零件的结构分析…………………………………………………………..53.1170F-06010正时齿轮的作用.........................................................................53.2170F-06010正时齿轮的结构分析................................................................5第4章170F-06010正时齿轮工艺编制的概念与要求…………………………...64.1编制工艺规程的主要要求及依据…………………………………………..64.2工艺规程编制的一般步骤..............................................................................6第5章170F-06010正时齿轮加工工艺规程……………………………………75.1生产纲领与加工方案………………………………………………………...75.2齿轮毛坯的选择……………………………………………………………...75.3基准的选择…………………………………………………………………...85.3.1基准的分类……………………………………………………………….85.3.2定位基准的选择要求…………………………………………………….8第6章夹具的定位与选择………………………………………………………,106.1夹具的发展与作用…………………………………………………………..106.2钻床夹具的类型……………………………………………………………..116.3定位方式与常见的定位元件的选取...............................................................136.4夹具的夹紧…………………………………………………………………..156.4.1夹紧装置的组成…………………………………………………………15 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计6.4.2夹紧力的作用及确定……………………………………………………16第7章170F-06010正时齿轮加工过程…………………………………………177.1零件表面加工方法………………………………………………………….....177.2工序的确立…………………………………………………………………....17第8章结论与展望……………………………………………………………….24参考文献…………………………………………………………………………….25答谢辞……………………………………………………………………………….26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计摘要现代社会科技和技术的发展，人们也相继的发明了一系列产品，尤其在机械设计上，发展更是突飞猛进，作为机械的代表齿轮也是日益崛起，本设计产品170F-06010正时齿轮的精度等级为6-7级，加工工艺也相对复杂，通过这个工艺设计，知道齿轮的概念，以及如何制定好一个完美的加工工艺流程，详细的介绍了加工过程中的规定，内容,方法和步骤。并清楚的了解齿轮加工工艺过程，对夹具设计的定位元件的选择、夹紧装置的设计也有一个系统的了解，以及制定出合理可取的工艺规程文件。本次设计的170F-06010正时齿轮常作为装配元件存在于柴油机中，主要用途为调节气门开关的时间，保证了配气系统的正常的工作。为了满足不同的生产纲领需求，加工的方案也是存在差异的。另一方面，为了保证正时齿轮的零件合格，必须防止飞边、毛刺、裂痕。关键词：170F-06010正时齿轮；工艺规程；设计I 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计AbstractDevelopmentofmodernsocietyandtechnology,peoplehavealsoinventedarangeofproducts,especiallyinthemechanicaldesign,developmentisrapid,asarepresentativeofamechanicalgearisarising,thedesignoftheproduct170F-06010Timingaccuracyclassgear6-7grade,processingtechnologyisrelativelycomplex,throughthisprocessdesign,knowtheconceptofgear,aswellashowtodevelopagoodaperfectprocessflow,adetaileddescriptionoftheprocessoftheprovisions,contents,methodsandprocedures.Andaclearunderstandingofgearmachiningprocess,thepositioningofthefixturedesigncomponentselection,fixturedesignalsohasanunderstandingofasystem,aswellasdesirabletodevelopareasonableprocessplanningdocuments.Thedesignofthe170F-06010timinggearisoftenusedasassemblycomponentsinadieselengine,themainpurposeofregulatingvalveswitchtime,toensurethenormalworkofthegasdistributionsystem.Inordertomeetthedifferentneedsofproductionprogramandprocessingprogramsalsoexistdifferences.Ontheotherhand,inordertoensureconformitytiminggearparts,youmustpreventflash,burrs,cracks.Keywords:170F-06010timinggear；processplanning,；designI 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计第一章前言齿轮的发展在生活的应用非常广泛，汽车上、飞机上、自行车上。同时作为机械中最基本的设计也被衡量出国家制造业的水平，从目前国来看，我国的机械制造水平还比较薄弱，齿轮的发展也相对缓慢，与发达国家相比，国内的齿轮不论在质量，寿命上都不及发达国家，我国的齿轮大致分为三种：工业齿轮，车辆齿轮，以及齿轮装备，但我国的工业基础也相对薄弱，产品的质量，产品的技术含量，生产工艺过程，以及研制费用相比于发达国家相差甚远，中低端齿轮占据主要，研发周期相对于发达国家的2倍多，但寿命也相对较短，可见未来我国的齿轮行业还有一段路要走。国内市场的发展面临着两难的局面，一方面，国内中高端的齿轮市场基本被国外占据。另一方面，我国的齿轮的发展速度缓慢，技术落后，同时又缺乏创新能力。因此，国内要想提高制造业水平，必须从基本的制造业开始。本文结合专业知识，就对齿轮基本的加工工艺进行一系列的研究。齿轮传动是机械传动中最主要的一种传动方式，应用非常广泛。根据两齿轮轴线相对位置的不同主要分成三大类（平行轴齿轮传动，交错轴齿轮传动，相交轴齿轮传动）。为了满足传动的需要，齿轮传动必须要准确平稳，承载能力要强。所谓正时齿轮就是在规定的时间空间里完成传动指令，因此，正式齿轮的设计就要做到精度高。下图为正时齿轮的表达图。图1-1170F-06010正时齿轮的结构图26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计下表表达了该齿轮的设计参数标准及要求。表1-2齿轮设计参数模数m2.5齿数z48齿顶角a20°齿顶高系数ha*1公法线长度及公差w42.273（其中上偏差-0.08下偏差-0.16）齿跨数k6齿轮副极限距及极限偏差A±fa90±0.027公差组检验项目代号公差值齿圈径向跳动公差Fv0.05共法线长度变动公差Fw0.028齿型公差Ff0.014周节极限偏差Fpt±0.020齿向公差F0.018配对齿轮170f-0500126 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计第2章齿轮的基本概述2.1齿轮的分类和传动要求齿轮按照不同的分类要求有不同分类方法。如果按照齿轮表面的硬软度来分的话，可以将齿轮分为硬齿轮和软齿轮，如果齿轮的硬度达到350HB以上时，这样的齿轮称之为硬齿轮。相反的话，称之为软齿轮。本文设计的正时齿轮表面硬度小于350HB，因此，正时齿轮按照硬软的标准来分的话，属于软齿轮。按照齿轮的形状来分的话，可以将齿轮分为圆柱齿轮，圆锥齿轮，直齿轮，以及一些非规则的齿轮。根据两齿轮轴线相对位置的不同主要分成三大类：行轴齿轮传动、交错轴齿轮传动、相交轴齿轮传动。齿轮作为生活中的必需品，必须做到如下几个要求：（1）传动必须要稳定，并且要准确无误。不能够在传动的过程中由于不稳定，传动比不恒定，而产生冲击和一系列的噪音。需确保人身的使用安全。（2）齿轮必须要有一定的承载能力且有长的使用寿命。齿轮要保证传动，首先承载能力要好。2.2渐开线齿轮的基本符号和参数2.2.1渐开线的形成假定有一半径为r的基圆，沿直线AB。圆上有一点D，在某个时间内从D滚到N，一开始D与直线上K点重合，那么在这段时间内，弧D为渐开线。如图2-1所示。图2-1渐开线的形成通过理论知识知道，弧DN与直线KN相等。同时，决定弧DK大小的因素是基圆的半径，如果基圆越大的话，那么渐开线就越小，这时的渐开线无限趋近与直线了，如果基圆很小的话，那么这时的渐线就显得格外的弯曲，无限接近于圆了。2.2.2渐开线型标准齿轮的基本符号和参数26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计图2-2齿轮各部分名称与符号齿轮的齿数用z表示，模数用m表示（m的引入和分度圆和齿数及齿距存在关联）分度圆d和模数与齿数存在如下关系：d=mz压力角为图2-2上ON与OK夹角，一般统称为20度。2.3齿轮的加工方法齿轮的加工方法具有多重性。有冷轧法，热轧法，铸造，锻造法。但这些加工办法适用于精度不高的齿轮加工中，对于生产高精度的齿轮来说有一定的困难。因此，生产齿轮通常采用成型法和展成法。成型法：主要根据与齿槽形状形同的刀具进行铣切，一般不需要配合专门的机床进行加工，这种加工法适用于精度要求不高的齿轮中，并且它的生产率也不高，适合小批量生产.机床进行配合混合使用。这种加工方法加工出来的齿轮的精度往往较高，适合大量生产，且效率又高。一般的有滚齿加工，插齿加工。如图2-3所示（a）滚齿加工（b）插齿加工图2-3齿轮加工方法26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计第3章零件的结构分析3.1170F-06010正时齿轮的作用170F-06010正时齿轮属于腹式齿轮，一般存在于发动机上，该齿轮存在于170柴油机的配气系统中。如图3-1所示图3-1170柴油机中各部件结构21为正时齿轮，主要用途为调节气门开关的时间，配气系统是在工作中，有准确无误的开启以及关闭进气口和出气口。用来控制汽缸的吸收空气以及排除废气的一种机构。包括正时齿轮21、推杆10、摇臂13、以及进气门和排气门等。3.2170F-06010正时齿轮的结构分析齿轮的传动一般来说，分为开式和闭式两种，本文设计的齿轮由于不能单独使用，只能配合轴承使用，是完全封闭于箱体中，因此属于闭式齿轮。并且能够保证很好的啮合与润滑作用。另一方面，正时齿轮按照硬度上属于软齿轮，属于轻载或中载的一般传动的齿轮，常采用45号钢材作为材料，后期经过正火或调制处理后，可改善组织和加工性能.26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计第4章170F-06010正时齿轮工艺编制的概念与要求4.1编制工艺规程的主要要求及依据为了便于生产，保证产品的质量要求，通常采用专业化生产，有利于提高生产率。并且尽可能的节约成本，避免浪费。结合国内外先进的相关技术以及专业素养进行设计与加工。由于工艺规程是直接决定生产的重要技术文件，在制定时避免误差的出现，做到结构紧凑，且在专业符号，及术语上做到统一，做到符合国家标准。编制出一份工艺规程的依据通常有：（1）零件的结构分析和图纸分析。（2）产品的生产类型以及生产纲领。（3）已有的技术条件及生产能力。（4）专业的知识。4.2工艺规程编制的一般步骤（1）分析零件的结构图及装配图。（2）毛坯的正确选择。（3）选择定位基准。（4）工艺路线的拟定。（5）确定加工余量和工序尺寸。（6）确定每个工序设备及工艺装备。（7）切削用量的确定和工时定额。（8）技术要求和检验方法。（9）完成工艺文件。26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计第5章170F-06010正时齿轮加工工艺规程5.1生产纲领与加工方案企业在制定零件机械加工工艺前，常常需要看清产品的生产类型，以免造成浪费或产品不够，当然这些都跟后面的生产组织类型有关，即生产纲领。生产纲领存在下列公式N=Qn（1+a%）（1+b%）其中N=年生产件数Q=年生台数n=每台产品中该零件的数量a%=零件备用率b%=零件废品率产品的生产类型存在三种类型，即单件生产，成批生产，和大量生产。一般来说不同的生产类型对一系列的加工要求也会有所不同，比如来说，它会间接地影响毛坯的制造方法以及加工余量、机床设备即排列方式、夹具。以及对工人的要求也会不同，成本也有会所不同了，因此，分清产品的生产类型很重要。一般来说，不同的生产纲领会直接导致定位基准面的加工方案。本次设计正时齿轮也会出现不同的加工方案。（1）大批量生产时，常采用“钻→车→拉→车”加工方案，毛坯经过热处理后先放到钻床上进行打孔，再经过车床经行粗车后到拉床上进行拉孔，然后再以内控为基准、端面定位经行车床精加工。（2）中批量生产时，采用“车→拉→车”的加工方案。（3）单件小批量生产时，通常一端经行打孔以及粗精加工，然后再加工另一端。5.2齿轮毛坯的选择毛坯的选择是根据零件具体规定的。正确的选择毛坯有重要的经济意义与现实意义，毛坯的正确选择决定着工件的使用寿命与性能，能影响后续的加工方案。常见的毛坯有铸件、锻件、型材以及焊件等。（1）铸件：适用与形状复杂的零件。（2）锻件：适用零件的强度要求高时，且零件的形状比较简单时。（3）焊接件：适用于零件结构复杂且大量生产时，适合单件小批量生产。（4）26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计型材：常见的有棒料、板材、管材等。常用型钢有角钢、槽钢、工字钢等。（1）其他：冲压件、粉末冶金等。毛坯在选择时需要考虑的是：（1）生产时，这时候的精度往往要求比较高，采用铸件会更加的可观。（2）生产条件。（3）根据零件的机械性能。对于承载能力要求高、精度要求很高的齿轮适用于冲压件，这些毛坯在生产的过程中要经过多重的力学测验，才有了较强的力学性能。（4）零件的形状和尺寸。5.3基准的选择5.3.1基准的分类在进行零件的加工时，要遵循先定位夹紧，后再经行切削加工。这其中正确的找对，找准基准就显得尤为重要了。基准就是在加工过程中用以确定某些点面关系的设计方法。按照基准的分类。基本可以分成两类，设计基准和工艺基准了。但就作用上工艺基准的种类比设计基准的更加多。（1）设计基准：在零件上用以标注及不同位置关系的一种准则。通常，设计基准可以表示某条轴线，也可以表示为某个面，线，点。就如何选择应具体根据经济，误差，综合选择。常常选择相对位置较近的点，面，线为基准。（2）工艺基准：包括工序、定位、测量、装配基准。5.3.2定位基准的选择要求定位基准在零件加工的过程中起着决定性的作用，会直接影响零件的表面精度，加工精度。（1）定位基准分为粗基准和精基准两类。当加工零件选择基准是未加工的表面时，这时的定位基准称之为粗基准。反之，就是精基准了。那么，粗精基准的选择又是如何选择的呢？在不同的加工精度中，使用上又会有那些不同的要求。如果在加工零件的过程中要求切削大量的加工余量，而且还要保证加工之后的零件的剩余余量均匀，此时应该让这块表面选择当粗基准。如果要求加工中相关表面有足够的余量，那么选择余量小的表面做粗基准，相同情况下，应遵循“选小不选大”的原则。选择时要统一做到有剩余的加工余量，还有就是选择粗基准时避免选择有缺口，飞边的地方，以免造成刀具磨损和加工精度的偏差。（2）机械加工过程中应遵循“先粗后精”的定位准则。精基准的要求比粗基准的要求要高，应进一步高的减少误差的存在。一般而言，存在如下几个原则。当某个加工表面的基准可以更加方便的为其他的表面做选择时，那此时采用“26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计基准统一”是一种可行的方案。它的选择可以节省许多不必要的过程，大大的节省了材料并且提高了生产效率。另外选择时还遵循基准重合、互为基准、自为基准的原则。26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计第6章夹具的定位与选择6.1夹具的发展与作用加工零件过程中，要保证零件的完整加工，合理的选择夹具的定位以及夹紧的步骤是必不可少的一步，它直接影响零件加工的成功与否，以及加工之后的精度的大小。夹具没有具体的定义，只要是能够在零件加工过程中保证零件处于一个合理的位置使之能够继续加工的一种装置，都可以称之为夹具。夹具主要由以下工作元件组成：(1)定位元件。(2)夹紧元件。(3)引导装置。(4)连接体。(5)夹具本体。(6)其他附件。按加工零件的针对性来分：(1)有专门针对某种形状加工的专用型夹具。(2)有加工某种零件的通用性夹具。(3)也用作为组合使用的组合型夹具。(4)及可调夹具和随行夹具。一般来说，它们适用于不同的生产纲领中，例如，专用型夹具就适合于大批量生产中。在现代高速发展的今天，夹具主要配合机床进行一系列的加工。夹具的发展经历了几个阶段，从一开始只作为辅助器件逐步演变为机床加工过程必不可少的装置，目前国际上夹具按技术来说发达国家的夹具比较先进，在加工工艺上的效率上，加工精度上都是先进的。我国的夹具大部分来自于国外的进口，国内夹具的发展还不太高效与精致。26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计另一方面我国如果长期过分依赖国外进口将对我国的机械产业造成负担。目前国际市场上夹具正走向绿色化、高效化、精致化的方向发展。另外，夹具的柔性化发展已经越来越受到国际上的注视了，普通夹具作为加工装置不能适用于零件的变化而变化，而夹具的柔性化就打破了这一点。零件的形状发生变化夹具也能够随之适应。世界各国正在努力研究这一领域，我国也应抓住这个机遇，研究创新，争取突破。夹具作为一种定位与夹紧的装置能大大节省了人力的浪费，并且大大的提高了生产力，减少了人工在装置上的定位与夹紧的时间。由于夹具的出现相关的机床的加工范围也随之的扩大，加工并不再属于单一，枯燥的格局了。6.2钻床夹具的类型钻床也称钻模，主要应用于孔的加工以及螺纹的加工等。钻床夹具的种类有固定式、回转式、移动式、翻转式、盖板式和滑柱式等。（1）固定式钻模：主要特点是夹具和工件在使用的过程中的位置保持不变。下图就是个固定式钻模，定位精度高，结构简单，但装卸的时候不便。图6-3固定式钻模1-定位鞘2-螺钉3-钻模板4-夹具体（2）回转式钻模：加工过程中的使用频率较高的一种钻模，一般加工同一圆周上的平行孔系以及径向孔。如下图所示，工件以内孔和端面定位，螺母进行夹紧，加工径向分布的孔，完成后拔出对定位鞘的分度，继续加工下一个孔。26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计图6-4回转式钻模1-螺母2-分度盘3-定位轴4、螺母5-分度鞘（3）翻转式钻模：应用于加工中、小型工件分布不同表面的孔。如下图所示加工4个径向孔，工件在1上定位，用快换垫圈2和螺母夹紧，钻完后，翻转60°继续钻下个孔。图6-5翻转式钻模1-定位鞘2-快换垫圈3-螺母(4)盖板式钻模：没有夹具体的一种钻模夹具，钻模板上还存在定位元件和夹紧装置，适合于体积大而笨重的的小孔加工。同时生产效率低，不适用于大批量生产。26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计图6-6盖板式钻模1-钻模盖板2-定位鞘3-定位鞘4-支承钉(5)移动式钻模：用于立式钻床上属于小型夹具。分为自由移动和定向移动两种。另外还有滑柱式钻模，170F-06010正时齿轮在结构上来看，除了中心圆外，端面分布6个25的圆，各成60°角，因此适合回转式钻模。6.3定位方式与常见的定位元件的选取零件在加工之前先要针对加工表面进行合理的定位元件的选取，这是非常重要的一步。在加工领域里，定位元件可以分成以平面定位基准，圆孔定位基准、外圆定位基准、以及组合定位基准。平面定位基准的定位元件有以下几种：固定支承、可调支承、自位支承、辅助支承。固定支承又可分为支承钉和支承板两大类。顾名思义，固定支承就是在定位的过程中高度保持不变，无法进行调整。常见的支承钉和支承板如图所示：图6-7支承钉与支承板的分类26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计（1）平面定位基准的定位元件如果过程定位选择已经加工过的表面定位时，采用平头支承钉是最为合适的。网纹支承钉的主要作用是为了增大表面的摩擦因素，以增大摩擦力，防止工件的滑落。球头支承钉主要针对选择一粗糙的表面作为定位基准面时的应用。相反的，支承钉的高度如果可以进行调节，那就叫做可调支承。自位支承钉的相当于一个固定支承钉，但区别在于它能过接触工件的某些表面，其作用是达到限制自由度，但在接触的同时它能够随着定位基准位置的改变而进行系统自动的调节。辅助支承可分为螺旋式辅助支承、自动调节支承、推引式辅助支承。（2）圆孔定位基准的定位元件选择圆孔定位基准的定位元件实际上就是把定位孔与元件进行相互配合的一个过程，常见的主要用定位鞘和定位心轴。定位鞘又可包括圆柱、圆锥定位鞘。圆柱定位鞘和平面定位元件一样，有固定式的和可调式的。圆锥定位主要用于粗精基准的定位，如下图6-8所示：图6-8圆锥定位鞘定位于粗精基准另一方面，定位鞘已经开始进行组合使用，这对零件精度的提高有很大的帮助。常见的有圆柱圆锥组合使用，两圆锥定位鞘组合使用等。对于盘套类工件的定位一般使用定位心轴，常见的有四种形式。即间隙配合心轴、过盈配合心轴、花键心轴、小锥度心轴。26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计图6-9常见的四种定位心轴间隙配合心轴的结构较为简单，在进行装卸工件的时候也比较方便，但不足的是定心精度低。为了减小误差。一般来说要求高的垂直度。体现在工件的定位孔与定位端面、心轴限位孔与限位端面。对于小锥度心轴主要依靠弹性变形产生摩擦力的作用进行工作，它的定心精度比较高。（3）外圆定位基准的定位元件常见的外圆定位基准有：V型块、定位套筒、半圆孔以及锥套。V型块的种类多种多样，常常以两斜面的夹角进行分类。常常有60、90、120度的。但在生产中以90度的应用最为广泛。它的对称平面主要用于使工件的定位基准保持统一与重合。V型块按使用方式来分有两种一种是固定式，另一种是活动式，达到限制自由度的作用并同时带有夹紧作用的功能。定位套筒是一种结构简单、生产简单。同时定心的精度不高。常常配合端面联合定位。如下图所示的定位套。面对大型轴类零件以及难以装夹的零件，应该采用半圆孔支承座。它的精度要求一般不是太低，如下图所示是半圆孔支座承。图6-10半圆孔支承座（4）组合定位基准的定位基准所谓组合定位通常情况下就是采用零件的多个表面作为定位基准，即组合使用。一般情况下，有“一面两孔”组合形式。组合使用定位基准往往零件的复杂性较高，对于精度要求较高。6.4夹具的夹紧零件在加工的过程中，一方面伴随着基准的定位。另一方面，随着零件定位过后需要进行夹紧装置，同时也是为了防止零件加工过程中由于震动，晃动，以及一些力的作用而产生误差。因此，夹紧装置的存在至关重要。6.4.1夹紧装置的组成及要求26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计夹紧装置的组成主要有动力源、传动机构、夹紧元件。动力源的来源多种多样，可以使电能、液压等。当然还有人工力的作用。传动机构就是把动力源传给夹紧元件的，当然都是通过改变力的大小，方向来得以实现的。当然为了起到保险作用，一般传力机构还需要进行自锁设置。对于夹紧装置的存在需要做到夹紧作用的准确性，力的作用不能太大也不能太小。另外夹紧时要迅速，不可慢慢吞吞，以免产生误差。6.4.2夹紧力的作用及确定零件一旦要进行夹紧时，夹紧力就显得很重要了，但夹紧力的大小必须要根据零件具体的加工类型进行夹紧，比如零件的形状、尺寸、以及加工要求等。通常情况下，夹紧力选取有三要素：夹紧力的方向、大小和作用点。具体选择时应遵循以下几点：(1)夹紧力的方向应垂直指向定位基准面(2)在方向选取上面，夹紧力的作用方向应是夹紧力更加的小，越小越好。并且夹紧力的分布应尽可能地均匀，防止局部受力不均导致局部变形。(3)夹紧力的作用点应靠近加工面，并且落在支承面内。这样做的目的可以提高夹紧力的刚性，减少工件产生振动。关于夹紧力的大小有以下公式，即：Fk=KFFk表示夹紧力。K是安全系数，一般取K=1.5~3。F表示在静力平衡下的的夹紧力。26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计第7章齿轮加工工艺规程7.1零件表面加工方法零件在加工过程中，由多步共同作用，每步都需要确定相应的加工方法。对于不同的加工表面要求，有不同的加工方法。齿轮在加工过程中，应遵循4点原则：基准先行、先粗后精、先主后次、先面后孔。一般按照工序性质来说要经过粗加工、半精加工以及精加工阶段。对于正时齿轮的加工工艺过程大体要进行以下步骤：毛坯锻造→毛坯热处理→齿形加工→齿端加工→齿面热处理→以及基准修正。另外，正时齿轮的精度属于中级等级，因此可以在齿形加工出来以后进行剃齿这一步骤，以消除齿形加工出来以后的误差。7.2齿轮工序的确立表7-1170F-06010正时齿轮的工序工序号工序内容备注01毛坯锻造02正火处理，消除内应力，提高刚性03粗端面、留下加工余量、经行半精镗孔（比直径25大点，以便后面的精镗孔，）单边余量为0.2-0.3mm，精车作用于端面，精镗孔作用于中心圆04精车进行切削、外圆部分经行精镗孔（打出直径为26的圆）精车作用于端面，精镗孔作用于中心圆05滚齿对齿形经行加工06打印记“0”26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计07剃刺08钻外圆6个孔专业型钻模进行打孔09去毛刺10拉单键11检验入库齿坯的锻造与加工之前的正火处理是零件加工的基础，关于毛坯的选择还要根据具体的加工零件的性能与要求进行选择。接下来就是要进行半精镗加工。170F-06010正时齿轮属于腹板式齿轮，所以在结构上来说相对复杂些，往往来说是加强材料强度而帮助承受弯曲力的，下图表达了该齿轮的基本左视图。图7-2（此图没有进行钻孔设计）工序1：半精镗孔26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计图7-3半精镗孔由上图可知：半精镗孔时第一次钻直径为25.4mm，上偏差为0.15.以便后面的精镗孔使用。还有就是倒角，倒角距离为2.25。角度为45度。工序2：精镗孔图7-4精镗孔26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计接下来是精镗孔，继续扩大孔的内径至设计的要求26，上偏差为+0.021.。精车齿宽至10.5，上偏差为+0.10.·工序3：精车图7-5精车把齿轮外轮廓直径经行扩大，直径为125，下偏差为-0.25.倒大外圆角0.5*45°工序4：继续精车图7-6精车26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计工序内容：精车齿宽上下偏差各为0.11，将齿轮的凹槽台阶精车到4，上偏差为0.18，将外圆进行倒角，倒角为0.5*45..如上图，端面圆跳动公差为0.02和0.025.倒孔口角1.5*45°。工序5：精车图7-7精车精车齿宽为20，上偏差为0.13。倒内侧角为1*45，端面圆跳动保持不变。工序6：滚齿图7-8滚齿如图所示，其中m=2.5a=20°z=40工序7：进行标记处理26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计图7-9标记处理如上图所示，对齿轮进行标记处理，采用国标字体，打上“0”标记。工序8：剃刺剃刺的作用在于进一步提高精度，通过剃齿刀与被切齿轮在啮合的过程中，通过滑行速度实现微小的切削，在这过程中，需存在交叉角（即轴线存在夹角）。一般来说，齿轮的模数与剃刺余量存在正相关趋势。工序9：钻孔图7-10钻孔钻上6个直径为25的圆孔，两孔倒角为1*45。工序10：去毛刺26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计齿轮去毛刺的一般采用倒角机或者是倒棱机进行去刺以及一些飞边。工序11：拉单键图7-11拉单键进行拉单键直径为28.3，平行度位0.025。工序12：检验入库这步算是齿轮的最终检测了，对齿轮的尺寸精度、形位精度、表面质量、齿形精度经行全面检查。在加工当中也存在着检验（粗车、精车的齿坯检测以及滚齿、剃刺的检查）26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计第8章展望与结论本次设计根据要求把理论与实际相结合，把设计当中应有的知识点以及各部分的选取方法编写出来，以及设计当中的注意点也都做到，把齿轮应有的精度做到，使之能够投入到生产生活当中，相信能够做到大批量生产。26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计参考文献1、张龙勋.机械制造工艺学课程设计指导书[M].机械工业出版社.19942、刘守勇.机械制造工艺与机床夹具[M].2版.北京：机械工业出[M].2005.93、苏建修.机械制造基础.2版.北京：机械工业出版社[M].2006.3.251—353页4、史新民.机械设计基础.南京：南京大学出版社[M].2007.3.275—306页5、《齿轮制造手册》编辑委员会.齿轮制造手册[M].机械工业出版社.1997.12.3—251页6、刘思宁.《大学生毕业设计全程指导》[M].西南交通大学出版社.全书_______________________26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计答谢辞通过这几个月的学习与不断查阅资料，毕业设计终于接近尾声了。通过这次的毕业设计能够加深对专业的知识点了解与熟悉，巩固了知识点。但由于经验缺乏，本次论文还存在不足的地方。在这里，我要衷心的感谢老师对我的检查与监督，感谢她认真负责的态度，使我不断地完善着本次设计。老师，谢谢您!当然还有感谢我的同学与专业课老师们，谢谢同学们一路的帮助着我，你们的热情使我感动。谢谢老师们这一路上对我的教导，你们无私的传授着知识给我，使我懂得了许多专业知识，学到了许多。在这里，我表示对你们的感谢!最后，要感谢我的母校，感谢母校给我提供一个这么好的平台，使我的大学生活丰富多彩，成为青春的一道难忘的风景。我祝愿母校越办越好！26 常州信息职业技术学院机电工程学院毕业设计毕业设计（论文）成绩评定表一、指导教师评分表（总分为70分）序号考核项目满分评分1工作态度与纪律102调研论证103外文翻译54设计（论文）报告文字质量105技术水平与实际能力156基础理论、专业知识与成果价值157思想与方法创新5合计70指导教师综合评语：指导教师签名：年月日二、答辩小组评分表（总分为30分）序号考核项目满分评分1技术水平与实际能力52基础理论、专业知识与成果价值53设计思想与实验方法创新54设计（论文）报告内容的讲述55回答问题的正确性10合计30答辩小组评价意见（建议等第）：答辩小组组长教师签名：年月日三、系答辩委员会审定表1．审定意见2．审定成绩（等第）________系主任签字：年月日26