齿轮轴加工工艺及钻Φ8mm孔专用夹具设计
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摘 要
本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
齿轮轴零件的工艺规程及其钻Φ8孔的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
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Abstract
This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.
Process design, process of gear shaft parts and Φ 8 hole drilling fixture design is including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later
Keywords : the process, procedure, cutting dosage, clamping, positioning, error
目录
摘 要 I
Abstract II
目 录 1
第1章 绪论 2
1.1 引言 2
1.2 研究内容 2
1.3 机械加工工艺规程 3
1.4 机械加工工艺规程的设计原则 3
1.5 机床夹具的工作原理及设计步骤 3
1.5.1 机床夹具的工作原理 3
1.5.2 机床夹具的设计步骤 3
第2章 工艺规程设计 5
2.1毛坯的制造形式 5
2.2零件分析 5
2.3 基面选择 5
2.3.1 粗基准的选择 5
2.3.2精基准的选择 6
2.4制定工艺路线 6
2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 7
2.6确定切削用量及基本工时 9
第3章 齿轮轴的专用夹具设计 17
3.1问题的提出 17
3.2定位基准的选择 17
3.3切削力和夹紧力的计算 17
3.4定位误差分析 18
3.5夹具设计及操作简要说明 20
结论 21
参考文献 22
致 谢 23
第一章 绪论
1．1 引言
制造技术的重要性是不言而喻的，它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题，特别是在市场经济的今天，它更占有十分重要的地位。人类的发展过程是一个不断制造的过程，在人类发展的初期，为了生存，制造了石器以便于狩猎，此后，出现了陶器，铜器，铁器，和一些简单的机械，如刀，剑，弓，箭等兵器，锅，壶，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水车等农用工具，这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程，主要围绕生活必需和存亡征战，制造资源，规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展，制造技术的范围，规模的不断扩大，技术水平的不断提高，向文化，艺术，工业发展，出现了纸张，笔墨，活版，石雕，珠宝 ，钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会，出现了大工业生产，使得人类的物质生活和文明有了很大的提高，对精神和物质有了更高的要求，科学技术有了更快更新的发展，从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产，内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车，火车和舰船，喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展，集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平，纳米技术的出现开创了微创机械的先河，因此，人类的活动与制造密切相关，人类活动的水平受到了限制，宇宙飞船，航天飞机，人造飞机，人造卫星以及空间工作站等技术的出现，使人类活动走出了地球，走向太空 。
1．2 研究内容
机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。
制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。
制订工艺规程的程序：
1、 计算生产纲领，确定生产类型
2、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查
3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度
4、 制订工艺路线
5、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。）
1．3 机械加工工艺规程
制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。
制订工艺规程的程序：
1、计算生产纲领，确定生产类型
2、分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查
3、确定毛坯种类、形状、尺寸及精度
4、制订工艺路线
5、进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。）
1．4 机械加工工艺规程的设计原则
设计机械加工工艺规程应遵循如下原则：
1） 可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。在设计机械加工工艺规程时，如果发现图样上某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改图样或不按图样上的要求去做。
2） 必须能满足生产纲领的要求。
3） 在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要求工艺成本最低。
4） 尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。
1．5 机床夹具的工作原理及设计步骤
1．5．1 机床夹具的工作原理
工件通过定位元件在夹具中占有正确位置；工件和夹具通过连接元件在机床上占有正确位置；工件和夹具通过对刀、引导元件相对刀具占有正确位置，从而保证工件相对机床位置正确、工件相对刀具位置正确，最终保证满足工件加工要求。
1．5．2 机床夹具的设计步骤
1、明确设计任务，收集研究设计的原始资料
2、确定夹具结构方案，绘制结构草图
3、绘制夹具总图
4、标注总图尺寸、公差与配合和技术条件
5、编写零件明细表
6、绘制夹具零件图
第2章 工艺规程设计
2．1毛坯的制造形式
零件材料为40钢，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用棒料，棒料精度为7级，能保证棒料的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。
2. 2零件分析
要对该零件的外圆面、端面、键槽、齿轮和孔进行加工。具体加工要求如下：
Φ60外圆面 粗糙度1.6
Φ60端面 粗糙度12.5
Φ45外圆面 粗糙度12.5
Φ30外圆面 粗糙度1.6
Φ29外圆面 粗糙度12.5
Φ26外圆面 粗糙度1.6
Φ24外圆面 粗糙度1.6
Φ24端面 粗糙度12.5
z=18、m=3、a=20°齿轮 粗糙度3.2
830键槽 粗糙度12.5
Φ8孔 粗糙度12.5
技术要求：
齿轮表面淬火56HRC
2．3 基面的选择
定位基准有粗基准和精基准，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。
2．3．1 精基准的选择
选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。
1） 用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。
2） 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。
3） 当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。
4） 为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。
5） 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。
根据该齿轮轴零件的技术要求和装配要求，选择齿轮轴的Φ60外圆面作为定位精基准，零件上有很多表面都可以采用它作为基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。
2．3．2 粗基准的选择
1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。
2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。
3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。
4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。
此设计选择Ø60外圆毛坯作为定位粗基准。
2．4制定工艺路线
制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。
工序01：棒料
工序02：调质处理
工序03：车Φ60右端所有端面、钻中心孔；粗车除Φ60以外的所有外圆面；车Φ29外圆面保证尺寸57；半精车Φ30、Φ26、Φ24外圆面
工序04：车Φ60左端面、钻中心孔；粗车、半精车Φ60
工序05：精车Φ30、Φ26、Φ24外圆面
工序06：滚齿z=18、m=3、a=20°
工序07：钻Φ8孔
工序08：铣830键槽
工序09：齿轮表面淬火56HRC
工序10：磨齿z=18、m=3、a=20°
工序11：检验至图纸要求
工序12：入库
2．5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
1. Φ60外圆面及其端面的加工余量
已知棒料基本尺寸Φ60，车削长度42，车削长度与基本尺寸之比小于4，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-36得，棒料的毛坯直径为Φ64,粗糙度Ra=1.6，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-6知，三步车削即粗车——半精车——精车方可满足其精度要求。
粗车 单边余量Z=1.5mm
半精车 单边余量Z=0.4mm
精车 单边余量Z=0.1mm
2. Φ45外圆面的加工余量
已知棒料基本尺寸Φ45，车削长度18，车削长度与基本尺寸之比小于4，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-36得，棒料的毛坯直径为Φ47,粗糙度Ra=12.5，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-6知，一步车削即可满足其精度要求。
3. Φ30外圆面的加工余量
已知棒料基本尺寸Φ30，车削长度28，车削长度与基本尺寸之比小于4，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-36得，棒料的毛坯直径为Φ33,粗糙度Ra=1.6，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-6知，三步车削即粗车——半精车——精车方可满足其精度要求。
粗车 单边余量Z=1.0mm
半精车 单边余量Z=0.4mm
精车 单边余量Z=0.1mm
4. Φ29外圆面的加工余量
已知棒料基本尺寸Φ29，车削长度57，车削长度与基本尺寸之比小于4，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-36得，棒料的毛坯直径为Φ33,粗糙度Ra=12.5，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-6知，一步车削即可满足其精度要求。
5. Φ26外圆面的加工余量
已知棒料基本尺寸Φ26，车削长度79，车削长度与基本尺寸之比小于4，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-36得，棒料的毛坯直径为Φ29,粗糙度Ra=1.6，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-6知，三步车削即粗车——半精车——精车方可满足其精度要求。
粗车 单边余量Z=1.0mm
半精车 单边余量Z=0.4mm
精车 单边余量Z=0.1mm
6. Φ24外圆面 的加工余量
已知棒料基本尺寸Φ24，车削长度76，车削长度与基本尺寸之比小于4，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-36得，棒料的毛坯直径为Φ27,粗糙度Ra=1.6，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-6知，三步车削即粗车——半精车——精车方可满足其精度要求。
粗车 单边余量Z=1.0mm
半精车 单边余量Z=0.4mm
精车 单边余量Z=0.1mm
7. z=18、m=3、a=20°齿轮的加工余量
采用实心棒料，齿轮粗糙度Ra3.2，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-17知，一步滚削即可满足其精度要求。
8. 830键槽的加工余量
采用实心棒料，齿轮粗糙度Ra12.5，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-22知，一步铣削即可满足其精度要求。
9.Φ8孔的加工余量
采用实心棒料，Φ8孔粗糙度Ra12.5，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7知，一步钻削即可满足其精度要求。
10.棒料端面加工余量
齿轮轴总长为300，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-35知，直径小于或等于Φ30时，端面加工余量Z=2.0;直径大于30小于或等于50时，端面加工余量Z=2.0；直径大于50小于或等于60时，端面加工余量Z=2.0.
2．6确定切削用量及基本工时
工序01：棒料
工序02：调质处理
工序03：车Φ60右端所有端面、钻中心孔；粗车除Φ60以外的所有外圆面；车Φ29外圆面保证尺寸57；半精车Φ30、Φ26、Φ24外圆面
工步一：车Φ60右端所有端面
1） 车削深度， ap=2.0mm。
2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》表3.5-12， f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》表3.6-18，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据C650车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》表4.3-2，Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=2.0mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）计算基本工时
t=i ;其中l=（13.5+1+2+7+8.5）mm; =2.0mm; =0mm;
t=i==0.243min
工步二：钻中心孔
工步三：粗车除Φ60以外的所有外圆面
1） 车削深度， ap=1.0mm。
2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6） 计算基本工时
t=i ;其中l=（18+85+79+76）mm; =1.0mm; =0mm;
tm＝L/ Vf=(18+85+79+76+1.0) /（4750.16）min=3.763min。
工步四：车Φ29外圆面保证尺寸57
1） 车削深度， ap=1.0mm。
2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
7） 计算基本工时
t=i ;其中l=57mm; =1.0mm; =0mm;
tm＝L/ Vf=(57+1.0+0) /（4750.16）min=0.763min。
工步五：半精车Φ30、Φ26、Φ24外圆面
1） 车削深度， ap=0.4mm。
2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6） 计算基本工时
t=i ;其中l=（28+79+76）mm; =0.4mm; =0mm;
tm＝L/ Vf=(28+79+76+1.0) /（4750.16）min=2.408min。
工序04：车Φ60左端面、钻中心孔；粗车、半精车Φ60外圆面
工步一：车Φ60左端面
1） 车削深度， ap=2.0mm。
2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》表3.5-12， f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》表3.6-18，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据C650车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》表4.3-2，Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=2.0mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）计算基本工时
t=i ;其中l=30mm; =2.0mm; =0mm;
t=i==0.421min
工步二：钻中心孔
工步三：粗车Φ60外圆面
1） 车削深度， ap=1.5mm。
2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
7） 计算基本工时
t=i ;其中l=42mm; =1.5mm; =0mm;
t=i==0.572min
工步四：半精车Φ60外圆面
1） 车削深度， ap=0.5mm。
2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
8） 计算基本工时
t=i ;其中l=42mm; =0.5mm; =0mm;
t=i==0.559min
工序05：精车Φ30、Φ26、Φ24外圆面
1） 车削深度， ap=0.1mm。
2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
9） 计算基本工时
t=i ;其中l=（28+79+76）mm; =0.1mm; =0mm;
tm＝L/ Vf=(28+79+76+0.1) /（4750.16）min=2.409min。
工序06：滚齿z=18、m=3、a=20°
选择刀具
刀具选取滚刀，模数m=3.0，齿数n=18，齿形角a=20°
2. 决定滚削用量
1）决定滚削深度
2）决定每次进给量及切削速度
根据Y38型滚床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。
根据表查出 ，则
按机床标准选取＝800
当＝800r/min时
按机床标准选取
3)计算工时
切削工时： ，，，则机动工时为
工序07：钻Φ8孔
选用高速钢锥柄麻花钻（《工艺》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得
v=20m/min（《切削》表2.15）
796r/min
按机床选取
=20.1m/min
基本工时：=0.036min
工序08：铣830键槽
立式铣床
选择刀具
刀具选取键槽铣刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 决定铣削用量
1） 决定铣削深度
2） 决定每次进给量及切削速度
根据立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。
根据表查出 ，则
按机床标准选取＝500
当＝500r/min时
按机床标准选取
3） 计算工时
切削工时： ，，则机动工时为
工序09：齿轮表面淬火56HRC
工序10：磨齿z=18、m=3、a=20°
机床 MB8318A轻型磨床
1)选择砂轮。见《机械加工工艺手册》第三章中磨料
A46KV6P 35040127
其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为35040127
2)切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有
工件速度 ＝18m/min
纵向进给量 ＝0.5B＝20mm(双行程)
切削深度 ＝0.0157mm/st
3)切削工时
式中 D---被加工直径
b----加工宽度
Z--单边加工余量
K---系数
V---工作台移动速度
--工作台往返一次砂轮轴向进给量
--工作台往返一次砂轮径向进给量
＝0.55(min)
工序11：检验至图纸要求
工序12：入库
第3章 齿轮轴的夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
由指导老师的分配，决定设计工序07：钻Φ8孔的钻床夹具。
3.1 问题的提出
本夹具主要用于钻Φ8孔，精度没有太高的要求，因此本道工序加工精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。
3.2 定位基准的选择
拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。Φ26外圆面 Φ30外圆面已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的Φ26外圆面 Φ30外圆面作为定位基准，来设计本道工序的夹具。
3.3切削力和夹紧力的计算
1． 切削力和夹紧力计算
由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由《切削手册》得：
钻削力 式（5-2）
钻削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
（2）夹紧力的计算
选用夹紧螺钉夹紧机 由
其中f为夹紧面上的摩擦系数，取
F=+G G为工件自重
夹紧螺钉： 公称直径d=10mm，材料45钢 性能级数为6.8级
螺钉疲劳极限：
极限应力幅：
许用应力幅：
螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
满足要求
经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，
3.4定位误差分析
定位误差是指采用调整法加工一批工件时，由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。
当采用夹具加工工件时，由于工件定位基准和定位元件的工作表面均有制造误差使定位基准位置变化，即定位基准的最大变动量，故由此引起的误差称为基准位置误差，而对于一批工件来讲就产生了定位误差。如图1所示
图1用V型块定位加工时的定位误差
当定位基准与工序基准不重合时，就产生了基准不重合误差。基准不重合误差即工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量。
定位误差指一批工件采用调整法加工，仅仅由于定位不准而引起工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。定位误差主要由尺寸位置误差和基准不重合误差组成。
根据相关公式和公差确定具体变动量。如图2，两个极端情况：情况1：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地"高"得加工尺寸；情况2：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地"低"得加工尺寸。且该工序定位误差
图2 定位误差
=O1O2+(d2-（d2-Td2))/2
=Td1/(2sina/2)+Td2/2
=0.043/2sin45+0.03/2
0.392
3.5 夹具设计及操作简要说明
如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了铰链压板夹紧工件。本工序为钻切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。
钻夹具装配图如下
总 结
毕业设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入社会打下了好的基础。
毕业设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们踏入社会的关键一步。
致 谢
本次毕业设计受到了院系各级领导的高度重视，得到了全校教师的大力支持与帮助。在此，我衷心的向你们道一声：你们辛苦了。
通过毕业设计，是对我们四年来所学知识的综合的检测，更是一个对所学知识的回顾及综合复习的过程；对机械绘图、工程材料、机械设计、夹具设计等过程等都有了更进一步的认识。
感谢院系领导给了我足够时间来完成整套夹具设计，在设计过程中，得到了老师和同学的帮助与指导，在此表示感谢；也对做相关题目的同学的资助表示感谢，感谢他们在模具设计过程中对我的帮助和指导，尤其对担任本次设计的指导老师表示深深敬意，在设计过程中遇到一些困难，在老师的帮助下我才顺利的完成了该夹具的设计，他对我设计过程中出现的疏忽与不足之处提出批评与修改建议，使我的设计的夹具最终更加的完善。
这次设计我深知有很多不足，在此恳请大家给予指导
参 考 文 献
1， 邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京： 机械工业出版社 2004，8
2， 赵志修 主编 机械制造工艺学 北京： 机械工业出版社 1984，2
3， 孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京：冶金工业出版社 2002，12
4， 李洪 主编 机械加工工艺手册 北京： 北京出版社 1990，12
5， 邓文英 主编 金属工艺学 北京： 高等教育出版社 2000
6， 黄茂林 主编 机械原理 重庆： 重庆大学出版社 2002，7
7， 丘宣怀 主编 机械设计 北京： 高等教育出版社 1997
8， 储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆： 重庆大学出版社 1997，12
9， 廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京： 中国计量出版社 2000，1
10，乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京： 机械工业出版社 1992，12
11，李庆寿 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1983，4
12，陶济贤 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1986，4
13， 机床夹具结构图册 贵州：贵州人民出版社 1983，7
14，龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西：陕西科技出版社，1981,7
15，李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江： 哈儿滨工业大学出版社 1984, 7
16, 周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京： 中国建材工业出版社 2002,12
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