【正文】 16 但是滾傘齒的時候要用到格里森滾齒機(jī)；量具選用游標(biāo)卡尺即可。 工序尺寸是工件在加工過程中各工序應(yīng)保證的加工尺寸。工序尺寸的計算要根據(jù)零件圖上的設(shè)計尺寸、已確定的各工序的加工余量及定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換關(guān)系來進(jìn)行。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序的加工余量有關(guān)。關(guān)于軸向工序尺寸的確定，由于軸向尺寸的尺寸精度要求不高，精車加工余量 ，半精車留加工余量2mm，粗車留加工余量 。 選擇切削用量主要應(yīng)根據(jù)工件的材料、精度要求以及刀具的材料、機(jī)床的功率和剛度等情況，在保證工序質(zhì)量的前提下，充分利用刀具的切削性能和機(jī)床的功率、轉(zhuǎn)矩等特性，獲得高生產(chǎn)率和低加工成本 。粗加工時，加工精度和表面粗糙度要求不高，毛坯余量大。因此選擇切削用量是應(yīng)著重保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。由于粗加工時是以提高生產(chǎn)率為主要目標(biāo)，所以在留出半精加工、精加工余量后，應(yīng)盡量將粗加工余量一次 切除。當(dāng)遇到斷續(xù)切削、加 a 工余量太大或不均勻時，則應(yīng)考慮多次走刀，而此時的背吃刀量應(yīng)一次遞減，即 ap1ap2 ap3…… .。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 17 （ 2）進(jìn)給量 f 的選擇 粗加工時對表面粗糙度要求不高，在工藝系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度好的情況下，可以選用大一些的進(jìn)給量；精加工時，應(yīng)主要考慮工件表面粗糙度要求，在一般表面粗糙度數(shù)值越小，進(jìn)給量也要相應(yīng)減小。粗加工時， 主要 受刀具壽命和機(jī)床功率的限制。 切削用量選定后，應(yīng)根據(jù)已選定的機(jī)床，將進(jìn)給量 f 和切削速度 v 修定成機(jī)床所具有的進(jìn)給量 f和轉(zhuǎn)速 n，并計算出實際的切削速度 v。 轉(zhuǎn)速 n（ r/min）的計算公式如下： 1000?? dvn ? ,式中 d —— 刀具（或工件）直 徑（ mm）； v—— 切削速度（ m/min ）。所以實際切削速度 1000dnV ??=100012656???=(m/min) 粗車外圓φ 46 時 按機(jī)床選取 n =287r/min。所以實際切削速度 1000dnV ?? = 100040038??? =(m/min) 粗 車外圓φ 30 時 按機(jī)床選取 n =630r/min。所以實際切削速度 1000dnV ?? = 100080024??? =(m/min) 半精車加工外圓φ 56 時 按機(jī)床選取 n =126r/min。所以實際切削速度 1000dnV ?? = 100012646??? =(m/min) 半精車加工外圓φ 38時 按機(jī)床選取 n =126r/min。所以實際切削速度 1000dnV ??=100012630???=(m/min) 半精車加工外圓φ 24時 按機(jī)床選取 n =126r/min。所以實際切削速度 1000dnV ?? = 100028756??? =(m/min) 精車加工外圓φ 46 時 按機(jī)床選取 n 287r/min。所以實際切削速度 1000dnV ?? = 100028738??? =(m/min) 精車加工外圓φ 30 時 按機(jī)床選取 n =287r/min。所以實際切削速度 1000dnV ?? = 100028724??? =(m/min) **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 20 2 軸夾具系統(tǒng)設(shè)計 手動夾具設(shè)計 明確設(shè)計要求、收集設(shè)計資料 選擇工序 9 滾傘齒進(jìn)行夾具設(shè)計。零件材料為 45 鋼，毛坯為模鍛件，但是由于該齒是傘齒，一般的滾齒機(jī)加工不出來，選用格里森滾齒機(jī)加工。由機(jī)床夾具和機(jī)床、刀具、工件組成的加工工藝系統(tǒng)，能夠根據(jù)工藝要求，迅速實現(xiàn)工件的定位和夾緊，并在加工過程中保持它們之間的正確相對位置。 夾具是重要的機(jī)械制造工藝裝備，其主要作用包括： （ 1）提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本。 （ 3）擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。 工件在夾具中的定位與夾緊 （ 1）工件的定位 在機(jī)械加工中，為了保證工件各加工表面間的相互位置精度，工藝系統(tǒng)的各要素，即機(jī)床、刀具、組合夾具及工件之間，要有正確的相對位置關(guān)系。工件在夾具上定位的任務(wù)是，既要保證單個工件相對于已經(jīng)調(diào)整好刀具位置的準(zhǔn)確性，又要保證一批工件相對于刀具位置的一致性。定位的準(zhǔn)確性和可靠性，除了與工件定位基準(zhǔn)面的制造精度有關(guān)外，還取決于夾**理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 21 具元件定位精度和定位結(jié)構(gòu)的合理性。 （ 2）基準(zhǔn) 基準(zhǔn)就是人們在評價或衡量某一事物時，所采用的出發(fā)點或參照物。根據(jù) 基準(zhǔn)的性質(zhì)和作用，可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。與夾具關(guān)系較大的是工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。在工藝規(guī)程中的工序簡圖上，要表示出被加工表面本道工序基準(zhǔn)的尺寸（稱為加工尺寸）和相互位置要求（如平行度、垂直度等）。 工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不同，設(shè)計基準(zhǔn)是零件圖上所用的基準(zhǔn)、設(shè)計尺寸經(jīng)過最終加工才能達(dá)到。所以工序基準(zhǔn)可能是設(shè)計基準(zhǔn)，也可能不是設(shè)計基準(zhǔn)，這要根據(jù)工件的加工過程來決定。 用來確定工件相對于夾具位置的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。在機(jī)械加工過程中，一般將工件視為剛體，剛體上各質(zhì)點的相對位置是固定不變的。因此，工件的定位也就是使定位基準(zhǔn)獲得確定 的位置。設(shè)工件為一理想的剛體，并以一個空間直角坐標(biāo)系作為參照來觀察剛體的位置變**理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 22 動。這六種位置變動是基本的變動形式，工件在空間的任何位置狀態(tài)，都可由這六種基本位置變動的組合來得到。從自由度的數(shù)量來看，自由狀態(tài)下的工件有六個自由度。使輸出軸只能繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 23 圖 工序 9 滾傘齒 。 設(shè)計兩種不同的夾緊方案： 一．軸上下 2 端用頂尖頂住，在φ 24 外圓用螺栓進(jìn)行夾緊。 比較這兩種夾緊方案：兩種方案都能把工件夾緊，但是第一種方案采取了上下頂尖能達(dá)到更好的定心作用，加工出來的軸精度更高。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 24 確定夾具總體結(jié)構(gòu)和尺寸 根據(jù)上述分析繪出手動夾具總裝配圖，如圖 圖 夾具總轉(zhuǎn)配圖 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 25 圖 夾具體 圖 下頂尖 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 26 夾具使用說明 安裝工件時，將變速器 2 軸垂直放入夾具體中，下頂尖將軸頂起，然后手動將上頂尖搖下來，對著中心孔壓緊工件，最后，用扳手將 2螺栓和螺紋孔配合的同時，保持變速器 2軸定心，這樣就把變速器 2軸固定好了。加工完傘齒后，將上頂尖搖上去，松開螺栓就可以取出工件了 自動夾具的設(shè)計 4． 自動夾具方案的確定 自動夾具是在加工的整個過程中，工人只負(fù)責(zé)上下零件，沒有其他多余的操作 。本次設(shè)計的自動夾具是在手動夾具設(shè)計基礎(chǔ)上把它改自動夾具。手動夾具的設(shè)計當(dāng)中，工人是通過搖動使上頂尖往下壓和螺栓壓緊軸外圓來使工件固定的，在自動夾具的設(shè)計中就要把這 2 個操作代替，第一個操作可以改變夾緊外圓的位置來取消上頂尖，讓起夾緊外圓在滾齒位置下面，即夾具位置在 φ 38 處。設(shè)計自動夾具方案如圖： **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 27 圖 自動夾具裝配圖 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 28 圖 夾具底座 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 29 圖 夾具底座 此設(shè)計通過液壓缸往下擠壓錐型夾套，夾套受到夾具底座的支頂，兩邊受到擠壓來把工件夾緊。 選擇的液壓缸參數(shù)： 寧波豐州機(jī)械有限公司是一家高新科技企業(yè)，專業(yè)生產(chǎn)各種型號的空、油壓轉(zhuǎn)角缸、薄型缸、杠桿缸等用于機(jī)械 零部件生產(chǎn)線的夾治具零組件，該公司夾具事業(yè)部專為各機(jī)械零部件生產(chǎn)廠家提供快速更換夾具，目前該公司產(chǎn)品已在國內(nèi)十幾個省上千家企業(yè)廣泛使用。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 31 機(jī)電控制系統(tǒng) ． 1 液壓系統(tǒng)設(shè)計布局 液壓系統(tǒng)工作原理 自動夾緊系統(tǒng)包含兩個傘位四通電磁換向閥及兩個 YZGBT 型普通液壓缸。滾齒機(jī)工作開始加工。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 32 液壓系統(tǒng)控制電路 繪制 PLC 接線圖，并進(jìn)行端口分配 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 33 系統(tǒng)動作循環(huán)表 液壓 系統(tǒng) 共有五個工步： 電機(jī)啟動 、 夾緊工件 、 松開工件 、原位停止，分別由開關(guān) SB SB SB3 和 ST1 及 ST2 來控制循環(huán)的起動和工步的切換 . 梯形圖的編制 將編制的程序輸入可編程序控制器，并模擬試驗，達(dá)到了工步的要求。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 34 5. 設(shè)計總結(jié) 時間過的真快， 畢業(yè)設(shè)計就快結(jié)束了，在整個設(shè)計過程，我感觸頗多。在這次設(shè)計過程中，我真正地認(rèn)識到自己的不足之處，以前上課沒有學(xué)到和自己平時忽略的知識，在這次設(shè)計當(dāng)中也涉及到了。這次設(shè)計將我以前學(xué)過的機(jī)械制造 工藝學(xué)、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學(xué)知識。 在這次畢業(yè)設(shè)計中，還有一個重點的就是工藝和夾具的設(shè)計。因此，在開始的設(shè)計過程中，存在這樣或那樣的問題。老師仔細(xì)分析我的工藝過程后提出了多點意見，我考慮了老師所說的意見后，我又開始查閱資料，幾經(jīng)修改終于完成工藝過 程卡和工藝卡片。對于夾具，我們機(jī)電專業(yè)的學(xué)生，都沒有怎么涉及，設(shè)計過程中遇到很多的問題，但是在楊老師的耐心指導(dǎo)下，自己在翻閱相關(guān)資料，最后還是設(shè)計出來自動夾具。而且，各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，查閱大量資料。親自上陣后我才知道，做每件事都不是那么簡簡單單就能完 成的，是要付出一定代價的。 在這次畢業(yè)設(shè)計中，對我來說有所收獲也存在著不足之處。 （ 2）學(xué)會了查閱文獻(xiàn)資料、手冊和圖冊以及進(jìn)行相關(guān)設(shè)計計算。 不足之處： （ 1）有些問題解決的方法不是很好，需在以后的學(xué)習(xí)、實踐中進(jìn)一步改進(jìn)。 （ 3）夾具設(shè)計部分存在夾具工作效率不是很高等問題。用實踐檢驗自己所學(xué)的知識，真正地讓知識在實踐中升值創(chuàng)造出更大的價值。在整個設(shè)計中，楊老師始終給予我熱情的幫助和積極的指導(dǎo)。在此畢業(yè)設(shè)計完成之際，向楊老師表示感謝！感謝陳老師在繁重的教學(xué)之余犧牲自己寶貴的休息時間給我指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計；感謝楊老師在整個畢業(yè)設(shè)計中給予我的支持和鼓勵。總之， 沒有他的幫助，我很難完成這次設(shè)計，再一次表示我對你們最真誠