张家界航空工业职业技术学院
机械设计与制造专业
毕 业 设 计 任 务 书
届次 姓名 班级 学号
一、设计题目：
齿轮 零件工艺规程编制及指定工序的夹具设计。
二、产品零件图及要求：见零件图。 三、生产条件：自定。 四、生产纲领：大批量生产。
五、设计内容：
1．补充设计产品零件图：1份
CAD文档，打印并提交电子文档。 2．产品零件的工艺规程：1套
CAD文档，打印并提交电子文档。 2．指定工序夹具设计：1套
CAD文档，打印并提交电子文档。 3．设计说明书：1份
Word文档，打印并提交电子文档。
发题日期：20 10年 3 月 1 日 完成日期：2010 年 5 月 20 日
指导教师：
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机械制造工艺毕业设计说明书
目 录
前言 一：零件的分析 二：工艺规程的设计
（一） 确定毛坯的制造形式 （二） 基准的选择
（三） 工艺路线的拟定及工艺方案的分析 （四） 机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 （五） 各工序的定位夹紧方案及工序内容 三：工装设计分析 四：总结 五：主要参考文献
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前言
机械制造工艺及机床夹具毕业设计是在以前所学所有专业基础课程及专业课程的基础上进行的一次系统且全面的实践。它让我对课程设计有了更清楚的认识，看到了曾经在进行课程设计时，对知识的生疏以及缺乏解决问题的能力。由于这次毕业设计有了以前各种课程设计的实践基础，所以在开始时就有了一定的准备，作起来时也较以前有了一些把握，此过程让我又对知识的不足与漏洞，进行了补充与完善。
通过这次毕业设计，锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，为不久的将来的进厂实习打下了一个良好的基础，同时也让我有了更强的责任感。
虽然毕业设计中弥补了漏洞，但也会存在许多不足，由于能力有限，设计尚有许多不足之处，希望老师给予批评指正。
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一、零件的分析
（一）零件的工艺分析
该零件属于盘类零件，零件的主要技术要求分析如下：
一:根据零件图所用的材料20CrMnTi及要使渗碳淬火热处理，为盘类零件而尺寸精度较高、形位精度也较高、零件技术要求如下： 〈1〉 齿部渗碳淬火、渗碳深度0.4~0.7硬度HRC58~63，芯部硬
度HRC28~43。
〈2〉 齿轮齿面两端沿齿廓磨圆R0.3~0.5。 〈3〉 齿顶沿齿楞磨圆R0.2~0.5。
〈4〉 Φ35孔是一个很重要的孔，端面及外圆机械加工各工序中
主要定位基准。
〈5〉 在夹具设计中保证孔达到精度和粗糙度要求。
〈6〉 未注倒角1×45°，未注公差尺寸公差按GB／T1804-m。 （1） 此齿轮强度要求高，耐磨性、耐冲击，根据零件技术要求选用
模锻。
齿轮零件图
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二、工艺规程的设计
（一）确定毛坯的制造形式
由于零件属于盘类，大批生产，其受力较大，形状比较简单，直径适合锻模，所以选择锻料，获得良好的力学性能。毛坯材料为20CrMnTi。（二）基准的选择：
根据零件图纸及零件的使用情况，对基准的选择进行分析。 〈1〉 根据零件图给出的各项参数查资料得出该零件精度等级为7
级。经过渗碳淬火齿部变形较大、选择磨齿做最终处理。 〈2〉基准选择：以另一端面和外圆为粗基准加工外圆及端面。精基准选择以已加工端面及外圆为精基准加工中心孔及另一端外圆、端面、再以中心孔为精基准：滚齿→磨齿。
〈3工艺路线的拟定：保证达到零件几何形状、尺寸精度、位置精度及表面粗糙度的技术要求。
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（三）工艺路线的拟定及工艺方案的分析 （1） 工艺路线的方案如下:
一：工艺路线方案如下：
锻模，粗车 热处理
1、半精车 2、精车 3、粗车 4、粗镗 5、半精镗 6、划线 7、钻孔 8、铰孔 9、钳工 10、平磨 11、钳工 12、滚齿 13、拉键槽 14、齿倒角 15、粗磨 16、精磨孔
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17、磨齿 18、检验 19、入库
二: 确定加工余量及加工工序尺寸、毛坯尺寸 （1） 如下表所示: 工序余量 工序经济表面粗糙公差 精度 工序名称 0.5 精车 半精车 毛坯 精磨 粗磨 半精镗 粗镗 毛坯 铰孔 钻孔 毛坯
工序尺寸 度 0.8 3.2 12.5 12.5 —— 0.1 0.3 1.6 6.3 —— 1.6 12.5 0.3 0.115 0.46 —— —— 0.022 0.054 0.084 0.22 —— 0.043 0.11 Φ189 Φ189.5 Φ191.5 Φ195 —— 35 34.6 33.8 32.3 30.6 —— Φ20 Φ19.9 —— —— h8 h9 H12 —— —— H6 H8 H9 H11 —— H9 H11 —— —— 2.0 3.5 6.0 —— 0.4 0.8 1.5 1.7 4.4 —— 0.1 0.3 实心 —— —— —— —— —— 8
·半精车 1 粗车 毛坯 2 3 IT9 IT12 —— 3.2 6.3 —— 0.22 0.6 —— 20 21 23 三: 确定毛坯的尺寸
〈三〉各工序的定位夹紧方案及工序内容
工序工序名称 工序内容 号 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 模锻 车工 车工 车工 车工 车工 精车 精车 检验 滚齿 钳工 划线 锻坯 车外圆与左端面 车外圆与右端面 车内孔 车外圆与左端面 车外圆与右端面 车外圆与左端面 车外圆与右端面 — — — 定位基准 设备名称 设备型号 锻床 — 外圆与右端面 普通车床 外圆与左端面 普通车床 — C620 C620 C620 普通车床 外圆与右端面 数控车床 外圆与左端面 普通车床 外圆与右端面 数控车床 外圆与左端面 普通车床 — — CKG620-IB C620-1 CKG620-IB C620 — 端面 — — 滚齿机 — YB3120 — — 去毛刺 划6-φ20孔位置线 划线仪器 120 钻孔 钻6-φ20均布孔 左端面和内孔 钻床 Z35
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130 140 150 160 170 180 铰孔 渗碳 车工 车工 淬火 磨工 铰6-φ20均布孔 — 左端面和内孔 钻床 — — Z35 — 车左端面 车右端面 — 右端面和内孔 普通车床 左端面和内孔 普通车床 — — C620-1 C620-1 — 磨左端面 右端面和内孔 矩台平面磨M7130H 床 190 磨工 磨右端面 内孔和左端面 矩台平面磨M7130H 床 200 210 220 230 240
磨工 磨工 拉工 钳工台 检验 磨内圆 磨齿 拉内圆两个键槽 钳工 — 外圆和端面 内孔河断面 外圆和端面 — — 内圆磨床 蜗杆磨齿机 拉床 — — M2110A FKA326-10 L6120C — —
第二部分: 夹具设计说明书
（一） 方案选择（确定方案）：
方案有：①有钻模的钻孔夹具（与摇臂钻床一起用）。
②带分度的钻孔夹具（与非摇臂钻床或立铣床一起用）。 ③不带分度的钻孔夹具（与数控铣床或钻床一起使用）。
在大家都能保证加工要求的情况：（大批量生产） ⑴从夹具的结构来看，方案①的最简单。
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⑵从生产的效率来看，方案①的最高。 ⑶从劳动的强度来看，方案①的最低。
⑷从夹具的磨损来看，方案①的最低—即稳定性好和寿命
长。
⑸并且方案①的成本不高。 (二)夹具草图
(1) 看图得知:此类夹具的组成是由:定位键 钻模板 垫圈 螺母 钻套螺钉 快换钻套 衬套 双头螺钉 工件 底座 六角螺钉。
(2) 根据上图分析加工齿轮上的孔需要钻模板,钻套,来加工Φ20均布孔,用螺栓8锁紧钻模板,钻套放在钻模板上由7钻套螺钉固定钻套防止钻套从钻模板弹出。 (3) 6为钻套 5为衬套
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4是双头螺栓 3齿轮 2底座 1底座螺钉
由1把底座固定在摇臂钻床工作台上,保证加工时稳定。 由6保证加工Φ20的孔的精度。
(三) 概念说明：
⑴该钻孔夹具在工作台上，AA′与工作台的纵向平行，BB′与工作台的横向平行，A1面与工作台平行，B1面与A1面或工作台垂直。
⑵该钻孔夹具在工作台安装好，然后以B段圆柱的中心为工件坐标系的原点（通过对刀获得），最后编写加工程序。
⑶该钻孔夹具的锁紧螺母的最大直径设计得比B段圆柱的直径稍小些，并且设计一个开口的厚垫片来保护工件不被螺母划伤和不用把整个螺母取出就可以装卸工件。因为工件定位孔的直径要比螺母的最大直径大，并且只要螺母一松开，比工件定位孔直径的厚垫片就可以从径向取出。 1， 经济效益的分析
该零件结构简单，操作方便安装零件时只要按照所规定的要求装上去，且其装卸也较简单，特别值得注意的是装夹时要压紧零件。
二、 参考文献：
1、 赵如福主编，《金属机械加工工艺人员手册》 上海科学技术出
版社 1990.10
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2、 孙桐章主编，《机械加工工艺学》航空工业出版社1990.1 3、 刘文剑，曹天句，赵维缓 编，《夹具工程师手册》 哈尔滨：
黑龙江科学技术出版社。1987
4、 何祖舜、蔡君亮主编，《机械设计与工艺手册》宁夏人民出版社
1989.10
5、 姜兴序 主编，《机械制造工艺学》。 华中理工大学出版社，
1988.10
6、 李云主编，《机械制造工艺及设备设计指导手册》机械工业出版
社 1996.12
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