KCSJ-12蝸桿工藝及夾具設(shè)計(jì)（全套設(shè)計(jì)及CAD圖紙）
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蝸桿工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
專 業(yè)：自動(dòng)化
班 級(jí)：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)老師：
目錄
第一部分 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第二部分 第35道工序夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第三部分 第25道工序刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第四部分 第80道工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第五部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)
第六部分 參考資料
一、.零件圖工藝性分析
1.零件結(jié)構(gòu)功用分析：
蝸桿主要是起傳遞垂直方向上的動(dòng)力作用，制造工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)要求比較高，它的應(yīng)用范圍很廣，該零件左端是離合器，它是用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)距和動(dòng)力，技術(shù)要求一般。
2.零件圖紙分析：
1 . 由零件圖可知，該零件形狀簡(jiǎn)單、剛性一般，為直齒廓蝸桿。主要面為蝸桿的工作面、內(nèi)孔和凸爪，各部加工工藝性較好。
2 . 主要技術(shù)條件：
(1).尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度分析：
蝸桿大徑： φ77h8 尺寸精度IT8表面粗糙度Ra0.8；
螺牙： 55.33 尺寸精度IT5表面粗糙度Ra0.4 ；
內(nèi)孔： φ45H6 尺寸精度IT6表面粗糙度Ra1.6；
其它表面的尺寸精度為自由公差，表面粗糙度為Ra6.3。
上述蝸桿、外圓和孔的表面加工難度不是很大，工藝性良好,其余零件表面的粗糙度為Ra6.3。
(2).位置精度分析：
φ77h8與基準(zhǔn)A（中心軸線）在零件水平方向上有同軸度要求，其偏差大小為0.012mm。
左端孔φ77的臺(tái)階面和有端面與基準(zhǔn)A在工件的垂直方向上有垂直度要求，其偏差大小分別為0.03mm和0.02mm。
零件內(nèi)孔的倒角為1x45°。
(3).其他技術(shù)要分析：
由于該零件的凸爪部分在工作時(shí)受到交變載荷力較大對(duì)零件表面磨損較大，故零件要進(jìn)行淬火熱處理，提高零件表面的耐用品耐磨性和使用壽命，同樣零件有端面也應(yīng)進(jìn)行淬火熱處理，才能達(dá)到零件的使用要求。
由于蝸桿與蝸輪的初始嚙合比較困難，所以要修整蝸桿螺旋線尾端。
二.毛坯選擇
1.毛坯類型確定
考慮到零件蝸桿的外型和在使用時(shí)所受載荷的大小，且為中批量生產(chǎn)，故選用鍛件毛坯，材料為45鋼，為了提高零件加工效率將φ45H6孔直接鍛造出來(lái)。
1）、蝸桿的主要特點(diǎn)是螺旋線的尺寸精度高，表面粗糙度Ra值高，難于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化。
2）、由于該工件是中批量生產(chǎn)，工件尺寸不大，為了鍛造方便所以采用壁厚較合適的管材進(jìn)行鍛造。
3）、由于該工件左端的凸爪不易鍛造，可以將其直接鍛造成實(shí)體，通過(guò)機(jī)械加工獲得。
2.確定機(jī)械加工余量
鋼質(zhì)鍛件的機(jī)械加工余量按JB3835-85確定，確定時(shí)根據(jù)估算鍛件的質(zhì)量、加工精度及鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25可查得除孔以外各內(nèi)外表面的加工余量，孔的加工余量由表2.2-24查得，表中余量值為單邊余量。
（1）鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件成品的質(zhì)量2.89kg估算為3kg。
（2）加工精度 零件除蝸桿和右端面以外各表面為一般加工精度。
（3）鍛件復(fù)雜系數(shù)S
S=
假設(shè)鍛件的最大直徑為φ83mm，長(zhǎng)為135mm，內(nèi)孔的最小直徑為φ39mm。
3.14×6.1×2.2×13.5×7.85
=4300g=4.3kg
S==0.628
按表2.2-10可定形狀復(fù)雜系數(shù)為,屬于一般級(jí)別。
（4）機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件重量、、查表2.2-25。由于表中的復(fù)雜系數(shù)只列有和，則參考定，參考定。由此查得直徑方向?yàn)?.2-2.5mm，水平方向?yàn)?.0-2.5mm，即鍛件各經(jīng)向的單邊余量為2.5mm,各軸向余量為2.5mm.鍛件中心孔的單邊余量按表2.2-24查得為3.0mm.
上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度為≥1.6um，≤1.6um的表面余量要適當(dāng)加大。分析零件，除φ77h8和右端面以外，其余各表面的粗糙度均大于1.6um，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件尺寸加上所查得的加工余量值即可，φ77h8的單邊余量增加到3.0mm，右端面2.5mm,其表面粗糙度均為=0.8um，所以在精車之后還必須進(jìn)行磨削加工。
3.設(shè)計(jì)毛坯圖
（1）確定毛坯尺寸公差
毛坯尺寸
零件尺寸
單邊加工余量
鍛件尺寸
φ77h8
3.0
φ83
φ45H6
3.0
φ39
130
2.5
135
（2）確定毛坯的熱處理方式
鋼質(zhì)蝸桿毛坯經(jīng)鍛造后應(yīng)安排正火處理，以消除殘留的鍛造應(yīng)力，并使均勻的金相組織通過(guò)重新結(jié)晶而得到細(xì)化、均勻的組織，從而改善切削加工性能。
（3）本零件的毛坯圖：
三．機(jī)械工藝路線確定
1.工方案確定
主要表面的加工方法：
外圓φ77h8 Ra0.8： 粗車IT12 Ra12.5----半精車IT9 Ra3.2----磨削 IT7 Ra0.8；
端面Ra0.8： 粗車IT12 Ra12.5----半精車IT9 Ra3.2----磨削 IT7 Ra0.8 ；
內(nèi)孔φ45H6 Ra1.6： 粗車IT12 Ra12.5----半精車IT9 Ra3.2----精車IT7 Ra1.6 -----磨削IT6 Ra1.6
φ56的臺(tái)階面Ra1.6： 粗車IT12 Ra12.5----半精車 IT9 Ra3.2----精車IT7 Ra1.6；
30°的錐面Ra3.2： 粗車IT12 Ra12.5----半精車 IT9 Ra3.2
凸爪面Ra0.8： 銑IT8 Ra0.8
蝸桿Ra0.4： 粗車IT12 Ra12.5----精車IT8 Ra1.6----磨削 IT7 Ra1.6 ----拋光 IT7 Ra0.4；
φ5孔和m6螺紋Ra12.5、 Ra3.2： 鉆孔IT12 Ra12.5----攻絲IT8 Ra3.2
2.加工階段劃分
由于零件的蝸桿螺旋線和內(nèi)孔精度要求較高，故應(yīng)劃分階段加工，各外圓、端面、孔粗車和凸爪的粗銑為粗加工階段，其半精車、半精銑和半精鏜為半精加工階段，外圓、端面、蝸桿和孔的磨削和精鏜為精加工階段。
3. 加工順序確定；
4.定位基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇： 以外圓作為粗基準(zhǔn)加工內(nèi)孔和部分外圓。
精基準(zhǔn)的選擇： 選擇右（左）端面和內(nèi)孔作為精基準(zhǔn)，因?yàn)橥鈭A和右（左）端面與基準(zhǔn)A(中心軸線)有同軸度和垂直度要求，這樣可以用加工好的平面定位再次進(jìn)行加工φ77H7
和右（左）端面，這樣既能保證φ77H7和右端面的位置度要求。
5. 工序集中與分散：
根據(jù)該工件生產(chǎn)批量是中批生產(chǎn)，工件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，技術(shù)要求較高等特點(diǎn)，該工件的工序應(yīng)適當(dāng)集中，使工件的裝夾次數(shù)減少，縮短了生產(chǎn)周期。
6. 工序尺寸及其公差確定
6 車切削用量、工時(shí)定額確定
1、切削用量確定：
= 8+3+3+3+4=21（sec）
以下計(jì)算基本時(shí)間。
由圖中可以看出，切入過(guò)程有3次；切出過(guò)程有2次。切入、切出長(zhǎng)度均取為3 mm ，則總長(zhǎng)度為15 mm
由上可知：
基本時(shí)間：0.43（sec）
故作業(yè)時(shí)間：0.43+31=31.43（sec）
取布置工作地時(shí)間：5% =31.431.571.6（sec）
取休息及生理需要時(shí)間：（sec）
取準(zhǔn)備、終結(jié)時(shí)間：2h=23600=7200 (sec)
故單件時(shí)間定額：31.43+2.5+1+7200/400034.5（sec）
四． 畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們這幾年來(lái)在學(xué)校所學(xué)知識(shí)的總結(jié)，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以檢驗(yàn)我們?cè)谶@三年內(nèi)的學(xué)習(xí)情況，從中也可以學(xué)習(xí)到很多東西，老師的細(xì)心指導(dǎo)也使我成長(zhǎng)了很多。
通過(guò)設(shè)計(jì)我知道了，機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械行業(yè)里是質(zhì)關(guān)重要的，從中我也明白了，做事情一定要細(xì)心、塌實(shí)和認(rèn)真。只有如此才能做好任何事情。最后我要衷心的感謝我們的輔導(dǎo)老師，是他們讓我認(rèn)識(shí)到了 這些，謝謝！
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〔5〕刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)： 主編：袁哲俊 劉華明
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〔7〕機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)：編委會(huì)編制
〔8〕光面量規(guī)及技術(shù)條件：中華人民共和國(guó)第五工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)
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十二
蝸桿
工藝
夾具
設(shè)計(jì)
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