擺線齒輪泵外轉(zhuǎn)子加工工藝及主要工裝設(shè)計(jì)【含5張CAD圖紙、說(shuō)明書】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問(wèn)可加】 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名： 任務(wù)下達(dá)日期： 年 12月 19 日 設(shè)計(jì)開題日期： 年 04 月 13 日 設(shè)計(jì)開始日期： 年 04 月 16 日 中期檢查日期： 年 05 月 18 日 設(shè)計(jì)完成日期： 年 06 月 04 日 一、設(shè)計(jì)題目：擺線齒輪泵外轉(zhuǎn)子加工工藝及主要工裝設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：確定設(shè)計(jì)方案——綜合運(yùn)用知識(shí)，全面考慮有關(guān)科學(xué)的、經(jīng)濟(jì)的及社會(huì)的情況，進(jìn)行多種方案比較，確定最優(yōu)方案。設(shè)計(jì)計(jì)算——這是設(shè)計(jì)過(guò)程中工作量最大的階段， 它包括設(shè)計(jì)計(jì)算與工程圖繪制和技術(shù)文件的編制。 已知外轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=7，表面粗糙度Ra=1.6，主要完成加工工藝及主要工裝的設(shè)計(jì)。 三、設(shè)計(jì)目標(biāo)：完成A0號(hào)圖紙2~3張。1、成形拉刀設(shè)計(jì)圖。2、修整砂輪工具圖。3、磨削裝置總裝圖。4、徒手畫零件圖。按照工程技師規(guī)范，整理技術(shù)資料，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。 指 導(dǎo) 教 師： 院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 12 月 19 日 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目： 外轉(zhuǎn)子加工工藝及主要工裝設(shè)計(jì) 院 （系）： 機(jī)械工程學(xué)院 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 黑龍江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目 擺線齒輪泵外轉(zhuǎn)子加工工藝及主要工裝設(shè)計(jì) 來(lái)源 工程實(shí)際 1、研究目的和意義 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的發(fā)展對(duì)泵的條件越來(lái)越特殊，對(duì)特殊泵的需求越來(lái)越多，發(fā)展特殊泵是泵類產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。近年來(lái)，為了提高齒輪泵的性能，國(guó)內(nèi)外正在進(jìn)行一些特殊齒形齒輪泵的研究，并已取得了一定的進(jìn)展。但目前我國(guó)石化行業(yè)使用的高粘度齒輪泵多屬于國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，為了研究開發(fā)適合我國(guó)石化生產(chǎn)條件的高粘度齒輪泵，對(duì)此類泵的進(jìn)一步研究成為當(dāng)前齒輪泵技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要課題。 國(guó)外對(duì)特種齒輪泵及高參數(shù)聚合物輸送用鹵輪泵進(jìn)行了大量的研究開發(fā)工作。美國(guó)、瑞士、德國(guó)、日本等國(guó)家先后開發(fā)出了各自的系列產(chǎn)品，特種齒輪泵以美國(guó)Viking內(nèi)嚙合齒輪泵和日本大晃株式會(huì)社的外嚙合齒輪泵比較著名。高參數(shù)聚合物輸送用齒輪泵以美國(guó)的聚合物設(shè)備公司(POLYMER EQUIPMENT CO．)和瑞士瑪格公司(MAAG)的不帶同步齒輪的產(chǎn)品居國(guó)際領(lǐng)先水平[1]。這些聚合物齒輪泵應(yīng)用于高溫、高壓、高粘度的液體物料的輸送[2][3]。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的特殊齒輪泵主要有NCB-T型內(nèi)嚙合齒輪泵、TC七型特殊齒形高粘度齒輪泵以及CB-T型外嚙合齒輪泵[4]。但國(guó)內(nèi)產(chǎn)品性能與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，還有不小的差距。 開發(fā)新的齒輪泵，以提高齒輪泵的性能，更好的滿足嚙合和輸送介質(zhì)的要求，也是促進(jìn)齒輪泵的發(fā)展、滿足現(xiàn)代工業(yè)的需要。而我國(guó)特殊齒形齒輪泵轉(zhuǎn)子的型線設(shè)計(jì)原則、嚙合特性的分析、制造加工技術(shù)等還沒有建立較為完善的理論體系。所以這些方面的研究對(duì)提高我國(guó)齒輪泵設(shè)計(jì)制造水平具有重要意義。 2、國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況(文獻(xiàn)綜述) 齒輪技術(shù)的歷史可追溯到3000～5000年前，而作為齒輪在工業(yè)中應(yīng)用的一種重要裝置——齒輪泵的雛形只能追溯到16世紀(jì)，但它是所有類型泵中最古老的一種[5][6]。通常將抽吸、輸送液體和使液體壓力增加的機(jī)器統(tǒng)稱為泵[7]，齒輪泵是其中容積式回轉(zhuǎn)泵的一種，它是一種使用非常廣泛的流體機(jī)械。 齒輪泵的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、自吸性能好、轉(zhuǎn)速范圍大、不容易咬死、對(duì)污染不敏感、使用可靠、壽命較長(zhǎng)、便于制造、便于維修，成本低。齒輪泵在高速、低速甚至手搖時(shí)，都能可靠地進(jìn)行抽吸液體[8]，因此它廣泛應(yīng)用于機(jī)床、輕工、農(nóng)林、冶金、礦山、建筑、船舶、飛機(jī)、汽車、石化機(jī)械等行業(yè)，特別是輸送粘度較大的液體，例高粘度聚合物、潤(rùn)滑油、燃燒油等。例如齒輪泵在液壓泵中占78．2％[9]。而且齒輪泵的使用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大，許多過(guò)去用軸向柱塞泵的液壓設(shè)備也已改用齒輪泵(如工程起重機(jī)等)[10]。 齒輪泵借助于一對(duì)齒輪副輪齒脫開嚙合側(cè)和進(jìn)入嚙合側(cè)在密封殼體內(nèi)形成的工作容積的周期性變化來(lái)實(shí)現(xiàn)液體的輸送。根據(jù)齒輪傳動(dòng)形式的不同，可以把齒輪泵分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩大類；按齒輪泵的用途不同分為普通泵和特殊泵，普通泵大多用于輸送油類液體或用于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，常稱為油泵或液壓泵，特殊泵則多用于石油、化工等輸送粘稠物料的行業(yè)；按齒輪泵轉(zhuǎn)予型線不同可分為普通漸開線型線和特殊型線齒輪泵。 典型齒輪泵的結(jié)構(gòu)如圖1-1、1-2所示，主要由兩轉(zhuǎn)子，以及容納它們的泵體和前后泵蓋所組成。特殊結(jié)構(gòu)的泵有非對(duì)稱漸開線多齒泵[11][12]、三齒輪外嚙合齒輪泵[13]、復(fù)合齒輪泵[14-25]等，這些泵克服了普通齒輪泵的流量和壓力脈動(dòng)大、噪聲大、徑向力不平衡、軸承磨損嚴(yán)重等缺點(diǎn)，使泵的流量成倍增加，壽命大幅度提高，具有設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)越、效率高等優(yōu)點(diǎn)，為變革傳統(tǒng)的二齒輪式齒輪泵提供了一種創(chuàng)新思路。 近十幾年來(lái)，齒輪泵行業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。很多新型齒廓齒輪泵的相繼出現(xiàn)使齒輪泵的性能得到了很大的改善，齒輪泵的工作壓力有了很大提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有了不少改進(jìn)，變量泵的研究也在進(jìn)行。齒輪泵技術(shù)正朝著設(shè)計(jì)多樣化、進(jìn)一步推廣CAD／CAM技術(shù)和發(fā)展無(wú)密封泵等方向發(fā)展；生產(chǎn)朝多品種、小批量發(fā)展；產(chǎn)品發(fā)展以控制泄漏、減少污染、減少能耗和降低成本為方向[26]。 目前各國(guó)一般用途泵的比重下降，而特殊用途的泵大量發(fā)展，比例逐年增加。據(jù)估計(jì)，目前國(guó)外特殊泵的比例已占80％左右[26]。而我國(guó)石化行業(yè)用來(lái)傳輸高粘度介質(zhì)的大模數(shù)，大螺旋角，少齒數(shù)的特殊泵還處于研究開發(fā)階段，國(guó)內(nèi)使用的高粘度齒輪泵多屬于國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品[27]，這使企業(yè)投資成本大大增加，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力減弱。 與國(guó)外同類產(chǎn)品相比國(guó)產(chǎn)齒輪泵的效率、可靠性與使用壽命還相差甚遠(yuǎn)。主要存在以下問(wèn)題：齒輪泵的流量和壓力脈動(dòng)大，排量小，出口壓力小，噪聲高，困油現(xiàn)象嚴(yán)重，強(qiáng)度低。 3、研究/設(shè)計(jì)的目標(biāo)： 設(shè)計(jì)參數(shù)：外轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z2=7，表面粗糙度Ra1.6，主要完成加工工藝及主要工裝的設(shè)計(jì)。完成A0號(hào)圖紙2-3張。1、成形拉刀設(shè)計(jì)圖。2、夾具（磨削擺線齒輪夾具）圖。3、修整砂輪工具圖。4、磨削裝置總裝圖。其中1張圖必須徒手畫。按照工程技術(shù)規(guī)范，整理技術(shù)資料，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。 4、設(shè)計(jì)方案（研究/設(shè)計(jì)方法、理論分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方法和步驟等）： 加工工藝過(guò)程 毛坯加工 擺線內(nèi)轉(zhuǎn)子材料為20CrMo。 剪床下長(zhǎng)料后，內(nèi)孔 ，車成西 粗糙度1.6然后以一刀下端面為基準(zhǔn)，修磨兩端面，作為粗切齒的定位基準(zhǔn)。滲碳、淬火等熱處理后，再重新修磨定位基準(zhǔn)。內(nèi)孔 磨成中 作為最后精切齒工藝基準(zhǔn)。 粗加工 工件從毛坯到產(chǎn)品的加工過(guò)程中，材料去除量較大，為保證加工精度，防止變形，粗切齒使用成形銑刀加工，半徑方向余量取為0．25～0．30mm，將大部分加工余量切除，并為下道工序作好定位基準(zhǔn)準(zhǔn)備。 精加工 擺線內(nèi)轉(zhuǎn)子材料為20CrMo，熱處理后，合適的磨削參數(shù)如下：砂輪轉(zhuǎn)速=1700r／min；粗磨徑向進(jìn)給 =0．010～0．015mm(半徑)，精磨徑向進(jìn)給 =0．005～0．010mm(半徑)。 當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)角速度(公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn))一定時(shí)，位于曲線拐點(diǎn)處范圍的速度較齒頂處為高，因?yàn)檫@部分齒面為主要受壓區(qū)，進(jìn)給速度選擇以此處為準(zhǔn)。當(dāng)砂輪直徑和轉(zhuǎn)速一定時(shí)(切削速度按30m／s選擇)，工件的最佳回轉(zhuǎn)速度為1．736r／min。 5、方案的可行性分析： 通過(guò)對(duì)機(jī)械原理機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械制造工程學(xué)等專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及相關(guān)課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐，同時(shí)經(jīng)過(guò)張文生老師的講解和指導(dǎo)我堅(jiān)信能把畢業(yè)設(shè)計(jì)做好，綜合分析以上設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)制造難度，方案可行。 6、該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處 7、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域： 本型齒輪油泵適用于輸送介質(zhì)粘度不大于150mm2/S ，溫度不高于120°C，無(wú)腐蝕性，不含硬質(zhì)顆粒雜質(zhì)和纖維的重油、柴油、機(jī)械油、植物油以及性質(zhì)類似的其它液體。 　　本型齒輪油泵主要用于石油、化工、冶金、礦山、電站等行業(yè)油類介質(zhì)的轉(zhuǎn)輸、增壓、燃油噴射等以及大型機(jī)械設(shè)備中稀油循環(huán)中，在各類機(jī)械設(shè)備中均可做潤(rùn)滑泵使用。在輸油系統(tǒng)中可用作傳輸、增壓泵； 在燃油系統(tǒng)中可用作輸送、加壓、噴射的燃油泵； 在一切工業(yè)領(lǐng)域中，均可作潤(rùn)滑油泵用。 8、時(shí)間進(jìn)程 3月28號(hào)-4月06號(hào) 整理實(shí)習(xí)日記、撰寫實(shí)習(xí)總結(jié)和開題報(bào)告 4月07號(hào)-5月04號(hào) 設(shè)計(jì)計(jì)算、總體結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì) 5月05號(hào)-5月25號(hào) 總體圖和部件圖設(shè)計(jì) 5月26號(hào)-5月31號(hào) 零件圖設(shè)計(jì) 6月01號(hào)-6月05號(hào) 整理、撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書和設(shè)計(jì)圖紙 6月10號(hào)-6月20號(hào) 答辯. 9、參考文獻(xiàn)： [1]、甘學(xué)輝．聚合物齒輪泵特性理論研究及數(shù)值模擬：[博士學(xué)位論文]．鄭州機(jī) 械研究所，2002 [2]、Keiichi OONISHI．Shimacloid齒輪泵，島津評(píng)論，1968，25(4) [3]、孟繼安等．內(nèi)嚙合擺線齒輪泵齒廓特征參數(shù)化設(shè)計(jì)探討．化工機(jī)械，1990 (3)：145—150 [4]、機(jī)械工業(yè)部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)，中國(guó)齒輪專業(yè)協(xié)會(huì)編．中國(guó)齒輪產(chǎn)品目錄．北 京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [5]、[美]Igor J．Karassik編，陳允中，曹占友，鄧國(guó)強(qiáng)，黃紅梅譯．泵手冊(cè)(第三版)．北京：中國(guó)石化出版社，2003 [6]、Darle W．Dudley．Gear Technology?Past，Present And Future，Proceedings of International Conference On Gearing，Volume I，5一i0 November 1988，Zhengzhou，China [7]、李文治．泵的結(jié)構(gòu)與維修．重慶：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1988 [8]、嵇光國(guó)．液壓泵故障診斷與排除．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 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2.通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)，以及閱讀、消化所設(shè)計(jì)設(shè)備的圖紙，掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)。 3.通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備和觀察，找出生產(chǎn)和設(shè)備和薄弱環(huán)節(jié)，和現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)人員討論改進(jìn)措施，為醞釀設(shè)計(jì)方案打下基礎(chǔ)。 4. 了解有關(guān)生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、維修制度、經(jīng)濟(jì)效益等工程師基本的實(shí)際知識(shí)。5通過(guò)拆裝來(lái)分析擺線齒輪泵的構(gòu)造。 在實(shí)習(xí)老師的帶領(lǐng)下去單位，車間的相關(guān)技術(shù)人員帶領(lǐng)我們進(jìn)行實(shí)地參觀，經(jīng)技術(shù)人員大致介紹，這個(gè)車間有很多種型號(hào)的掘進(jìn)機(jī)設(shè)備，主要參觀了 KBC系列和BCB系列兩種類型的齒輪泵。其中KCB型系列齒輪泵(輸油泵，潤(rùn)滑油泵)適用于輸送不含固體顆粒和纖維，無(wú)腐蝕性，溫度不高于80℃，粘度為5×10-6～1.5×10-3m2/s (5-1500cSt)的潤(rùn)滑油或性質(zhì)類似潤(rùn)滑油的其他液體，在一切工業(yè)領(lǐng)域中，均可作潤(rùn)滑油泵用；BCB系列擺線內(nèi)嚙合齒輪泵適用于輸送不含固體顆粒和纖維，無(wú)腐蝕性、溫度不高于120oC，粘度為5～1500cst的潤(rùn)滑油或其它性質(zhì)類似的液體。EBH-90 型掘進(jìn)機(jī)體積較小一些，主要用作小型工作面的開采，我的實(shí)習(xí)目標(biāo)是參觀擺線齒輪泵，經(jīng)過(guò)整體的觀察從表面只能看到擺線齒輪泵的一少部分：由配油盤(前、后蓋)、外轉(zhuǎn)子(從動(dòng)輪)和偏心安置在泵體內(nèi)的內(nèi)轉(zhuǎn)子(主動(dòng)輪)。 由于設(shè)計(jì)擺線齒輪泵需要了解其內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)及其裝配情況，技術(shù)人員又帶領(lǐng)我們進(jìn)入相應(yīng)的裝配車間進(jìn)行實(shí)地參觀學(xué)習(xí)，此車間空間面積不算太大，經(jīng)過(guò)工作人員的大致介紹了解到，這個(gè)車間主要從事擺線齒輪泵的裝配。在此車間既有裝配完整的擺線齒輪泵，也有擺線齒輪泵的各種零件，這些零件大部分是備用件。幾個(gè)小時(shí)的參觀實(shí)習(xí)很快結(jié)束了，雖然時(shí)間很短，但是也初步認(rèn)識(shí)了擺線齒輪泵，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了一定的實(shí)際基礎(chǔ)。 通過(guò)實(shí)習(xí)和圖書館查閱的資料得到了齒輪泵轉(zhuǎn)子的幾種制造技術(shù)： 若把轉(zhuǎn)子齒面看作螺旋齒輪，加工齒輪的方法同樣可以用來(lái)加工齒輪泵的轉(zhuǎn)子。切齒加工正向高速、高效、高精度方向發(fā)展。目前轉(zhuǎn)子的加工方法主要有如下幾種： 1）銑削加工法：大部分齒輪泵轉(zhuǎn)子是采用銑削加工進(jìn)行的，刀具軸線與轉(zhuǎn)子軸線空間交錯(cuò)，盤形銑刀繞其自身軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子則作螺旋運(yùn)動(dòng)。 2）磨削加工法：為了進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)子的加工速度和精度，同時(shí)降低加工刀具的制造費(fèi)用，磨削加工法獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。轉(zhuǎn)子專用數(shù)控磨床自備砂輪修正器，可快速加工出新型線的轉(zhuǎn)子，大大加快了新產(chǎn)品的開發(fā)速度。值得指出的是，磨削加工法常常和滾削加工和銑削加工配合使用，記在轉(zhuǎn)子的粗加工和半精加工中，采用滾削加工法或銑削加工法，而在精加工中，則采用磨削加工法。磨齒是獲得高精度齒輪最可靠的方法，在齒輪加工中的比重日益增大。特別是成型砂輪對(duì)工件的模數(shù)沒有限制，可以用來(lái)加工大模數(shù)的齒輪泵轉(zhuǎn)子。國(guó)外工業(yè)先進(jìn)國(guó)家磨齒機(jī)數(shù)量在齒輪加工機(jī)床中所占比重都較大，美國(guó)一些公司磨齒機(jī)數(shù)量超過(guò)其它齒輪機(jī)床數(shù)總和。 擺線類齒輪泵轉(zhuǎn)予端面齒廓圖 3）滾削加工法：大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)子是常用滾切加工法，滾齒是應(yīng)用最廣泛的切齒方法，某些國(guó)家的滾齒機(jī)擁有量占所有齒輪機(jī)床總數(shù)的50%左右。滾削加工法在切削速度、加工精度方面都較銑削加工法優(yōu)越，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)子齒面用滾刀進(jìn)行加工時(shí)，其分齒是在切削齒面的同時(shí)連續(xù)進(jìn)行的，因而齒距誤差較小，生產(chǎn)率高。 4）其它加工法：（1）指形加工法；（2）飛刀加工法；（3）涂層法；(4)精密鑄造法；(5)數(shù)控加工法。 從上述加工方法可以看出，盤形砂輪(或銑刀) 加工齒輪泵轉(zhuǎn)子不受模數(shù)限制，適合用來(lái)加工大模數(shù)、大螺旋角的特殊齒輪泵，且費(fèi)用較低。而滾刀是加工齒輪泵轉(zhuǎn)子最常用的方法，精度較高。 加工特殊型線轉(zhuǎn)子的刀具屬于復(fù)雜刀具，需要根據(jù)已知的轉(zhuǎn)子型線來(lái)設(shè)計(jì)。為提高轉(zhuǎn)子制造技術(shù)水平、滿足轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)要求、提高轉(zhuǎn)子質(zhì)量，對(duì)轉(zhuǎn)子加工方法及刀具設(shè)計(jì)的研究是必要的。 擺線齒廓的形成 擺線齒廓的形成原理? 當(dāng)一個(gè)圓，沿一條直線做純滾動(dòng)時(shí)，圓上任一點(diǎn)的軌跡稱為擺線。同樣當(dāng)1個(gè)小圓沿另一個(gè)大圓做純滾動(dòng)時(shí)，小圓上任一點(diǎn)的軌跡就是擺線齒輪的齒廓軌跡。如圖3所示，擺線的參數(shù)方程可表示如下： 圖-3 擺線的形成 X=a(t-sint) Y=a(1-cost) 由此可知擺線齒輪的齒廓面是由一條光滑的擺線齒廓曲面組成。要發(fā)揮擺線齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，關(guān)鍵是要加工出符合要求的齒廓形狀。 外嚙合擺線轉(zhuǎn)子齒輪油泵的齒形對(duì)泵的加工、性能(如:流量、脈動(dòng)、噪聲)等有很大的影響。針對(duì)其缺點(diǎn),提出了利用包絡(luò)原理得到的齒形的方案,得到了基于包絡(luò)原理的大轉(zhuǎn)子齒根過(guò)渡曲線,以改善泵的性能。在此基礎(chǔ)上,給出了避免出現(xiàn)根切的外轉(zhuǎn)子齒形圓的最大半徑公式,并對(duì)吸壓油腔的位置和大小進(jìn)行確定,提高了泵的效率,減少了噪聲。利用上面的原理,對(duì)BB-B80油泵進(jìn)行齒形設(shè)計(jì),同時(shí)以“單位體積排量最大”為目標(biāo)對(duì)此泵進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 在加工方面,針對(duì)擺線轉(zhuǎn)子齒形的特殊性,提出了一套加工方案。 擺線外轉(zhuǎn)子加工過(guò)程，從選毛坯到粗加工和精加工以及磨削加工，需要經(jīng)過(guò)這些過(guò)程才能成形。 毛坯加工 擺線內(nèi)轉(zhuǎn)子材料為20。 剪床下長(zhǎng)料后，內(nèi)孔，車成西粗糙度1.6然后以一刀下端面為基準(zhǔn)，修磨兩端面，作為粗切齒的定位基準(zhǔn)。滲碳、淬火等熱處理后，再重新修磨定位基準(zhǔn)。內(nèi)孔磨成中作為最后精切齒工藝基準(zhǔn)。 粗加工 工件從毛坯到產(chǎn)品的加工過(guò)程中，材料去除量較大，為保證加工精度，防止變形，粗切齒使用成形銑刀加工，半徑方向余量取為0．25～0．30mm，將大部分加工余量切除，并為下道工序作好定位基準(zhǔn)準(zhǔn)備。 精加工 擺線內(nèi)轉(zhuǎn)子材料為20，熱處理后，合適的磨削參數(shù)如下：砂輪轉(zhuǎn)速=1700r／min；粗磨徑向進(jìn)給=0．010～0．015mm(半徑)，精磨徑向進(jìn)給=0．005～0．010mm(半徑)。 當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)角速度(公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn))一定時(shí)，位于曲線拐點(diǎn)處范圍的速度較齒頂處為高，因?yàn)檫@部分齒面為主要受壓區(qū)，進(jìn)給速度選擇以此處為準(zhǔn)。當(dāng)砂輪直徑和轉(zhuǎn)速一定時(shí)(切削速度按30m／s選擇)，工件的最佳回轉(zhuǎn)速度為1．736r／min。 畢業(yè)生實(shí)習(xí)總結(jié)大學(xué)生涯就在這最后的畢業(yè)實(shí)習(xí)總結(jié)劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)。我曾經(jīng)以為時(shí)間是一個(gè)不快不慢的東西，但現(xiàn)在我感到時(shí)間過(guò)的是多么的飛快，感覺就在一眨眼之間結(jié)束了我的大學(xué)生涯。畢業(yè)實(shí)習(xí)是最重要的一個(gè)過(guò)程，最能把理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中的過(guò)程就數(shù)畢業(yè)實(shí)習(xí)了。這也是我們從一個(gè)學(xué)生走向社會(huì)的一個(gè)轉(zhuǎn)折，一個(gè)生命歷程的開始。作為剛踏入社會(huì)的年輕人來(lái)說(shuō)，什么都不懂，沒有任何社會(huì)經(jīng)驗(yàn)。但是通過(guò)這次的畢業(yè)實(shí)習(xí)學(xué)到了很多，這對(duì)我今后踏入新的工作崗位是非常有益的。它不僅使我在理論上對(duì)機(jī)械行業(yè)這個(gè)領(lǐng)域有了全新的認(rèn)識(shí)，而且在實(shí)踐能力上也得到了提高，真正地做到了學(xué)以致用。在一次次理論與實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程中，在師傅們悉心指導(dǎo)下，我不但對(duì)機(jī)械行業(yè)有了全新的認(rèn)識(shí) 從無(wú)數(shù)次的失敗中吸取了寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。在畢業(yè)實(shí)習(xí)的過(guò)程中，雖然遇到的問(wèn)題也非常多，但在經(jīng)過(guò)思索問(wèn)題到解決問(wèn)題的過(guò)程中收獲頗豐。 四年的時(shí)間我們收獲很多，但這僅僅是個(gè)開始，我們依舊任重道遠(yuǎn)。匆匆四載，一路的艱辛與歡笑，雖有所收獲，然所學(xué)是伊始，新的考驗(yàn)和抉擇，仍要自己奮斗不息、磨礪前行。 摘 要 本文就擺線的基本概念作了介紹，并闡述擺線齒輪泵中，外轉(zhuǎn)子的加工工藝過(guò)程、工裝設(shè)備以及成形拉刀的設(shè)計(jì)計(jì)算。擺線齒輪泵中以內(nèi)轉(zhuǎn)子為主動(dòng)輪，外轉(zhuǎn)子為從動(dòng)輪，在設(shè)計(jì)中要求外轉(zhuǎn)子精度高，同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)成本，在設(shè)計(jì)加工工藝時(shí)，盡量采用既高精度又經(jīng)濟(jì)的方式。而且還介紹了在單件生產(chǎn)綱領(lǐng)下，進(jìn)行擺線齒輪泵外轉(zhuǎn)子曲面磨削的方法。確定了磨削參數(shù)及工藝裝備。本加工方法具有傳動(dòng)鏈短，砂輪修磨簡(jiǎn)單，可穩(wěn)定的保持加工精度。 關(guān)鍵詞：擺線齒輪外轉(zhuǎn)子；工藝；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；工裝設(shè)備；成形拉刀。 Abstract This article introduced the basic concept of cycloid and cycloid gear pump described, the outer rotor of the machining process, tooling equipment and design calculation of forming broach. Within the rotor cycloidal gear pump for the driving wheel, outer rotor to the driven wheel, the rotor in the design requirements of high precision, taking into account economic costs, in the design process, try to use the high-precision and economical way. But also introduced the program in the single production under the cycloid gear pump outer rotor surface grinding method. Determine the parameters and processes of grinding equipment. This processing method has a short transmission chain, grinding wheel simple, steady and precision Keywords: cycloidal gear outer rotor; process; structural design; tooling equipment; forming broach 目 錄 摘 要 I 第1章 緒論 1 1.1 齒輪泵概述 1 1.2 齒輪泵發(fā)展趨勢(shì) 1 1.3 外轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的基本要求 3 第2章 外轉(zhuǎn)子的加工工藝設(shè)計(jì) 4 2.1 零件的分析 4 2.1.1 零件的作用 4 2.1.2 零件工藝分析 4 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 2.2.1 確定毛坯的制造形式 4 2.2.2 基面的選擇 4 2.2.3 制定工藝路線 5 2.2.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確定 7 第3章 夾具設(shè)計(jì) 18 3.1 拉胎 18 3.1.1 問(wèn)題的提出 18 3.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇 18 3.1.3 定位誤差分析 18 3.1.4 夾緊力 18 3.1.5 胎具結(jié)構(gòu) 18 3.2 磨胎 18 3.2.1 問(wèn)題的提出 18 3.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 18 3.2.3 夾具結(jié)構(gòu) 19 3.3 磨頭 21 3.4 打磨砂輪工具 22 第4章 內(nèi)曲面成形拉刀設(shè)計(jì) 23 4.1 粗拉刀設(shè)計(jì) 23 4.1.1 切削部設(shè)計(jì) 23 4.1.2 校準(zhǔn)部設(shè)計(jì) 28 4.1.3 其它部分及拉刀總長(zhǎng)度 29 4.1.4 拉刀強(qiáng)度計(jì)算及拉削力的校驗(yàn) 32 4.2 精拉刀設(shè)計(jì) 33 4.2.1 參數(shù)選擇 33 4.2.2 校核最大拉削力 36 4.2.3 拉刀強(qiáng)度校驗(yàn) 36 4.2.4 拉刀總長(zhǎng)度 37 結(jié)束語(yǔ) 39 致 謝 40 參考文獻(xiàn) 41 CONTENTS Abstract II Chapter One Introduction 1 1.1 Gear Pump Overview 1 1.2 Development Trend of gear pump 1 1.3 The basic requirements of external rotor design 3 Chapter Two External rotor design process 4 2.1 Parts of the analysis 4 2.1.1 Parts of the role 4 2.1.2 Parts Process Analysis 4 2.2 Process planning 4 2.2.1 Determine the form of blank manufacturing 4 2.2.2 The choice of the base surface 4 2.2.3 Development of process routes 5 2.2.4 Machining allowance, process to determine the size and rough size 7 Chapter Three Fixture Design 18 3.1 Pull tire 18 3.1.1 Proposed of the problems 18 3.1.2 The choice of locating datum 18 3.1.3 Orientation error 18 3.1.4 Clamping force 18 3.1.5 Mold structure 18 3.2 Tire wear 18 3.2.1 Proposed of the problems 18 3.2.2 The choice of locating datum 18 3.2.3 Fixture Structure 19 3.3 Grinding head 21 3.4 Tool grinding wheel 22 Chapter Four Broach the surface forming the design 23 4.1 Rough broach design 23 4.1.1 Department of Design Cutting 23 4.1.2 Department of Design Calibration 28 4.1.3 Other parts and the total length of broach 29 4.1.4 Broach broaching force strength calculation and validation 32 4.2 Essence broach design 33 4.2.1 Parameter selection 33 4.2.2 Checking the maximum broaching force Fmax 36 4.2.3 Broach strength check 36 4.2.4 The total length of broach 37 Conclusion 39 Thanks for 40 References 41 41 第1章 緒論 1.1 齒輪泵概述 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的發(fā)展對(duì)泵的條件越來(lái)越特殊，對(duì)特殊泵的需求越來(lái)越多，發(fā)展特殊泵是泵類產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。近年來(lái)，為了提高齒輪泵的性能，國(guó)內(nèi)外正在進(jìn)行一些特殊齒形齒輪泵的研究，并已取得了一定的進(jìn)展。但目前我國(guó)石化行業(yè)使用的高粘度齒輪泵多屬于國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，為了研究開發(fā)適合我國(guó)石化生產(chǎn)條件的高粘度齒輪泵，對(duì)此類泵的進(jìn)一步研究成為當(dāng)前齒輪泵技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要課題。 國(guó)外對(duì)特種齒輪泵及高參數(shù)聚合物輸送用鹵輪泵進(jìn)行了大量的研究開發(fā)工作。美國(guó)、瑞士、德國(guó)、日本等國(guó)家先后開發(fā)出了各自的系列產(chǎn)品，特種齒輪泵以美國(guó)Viking內(nèi)嚙合齒輪泵和日本大晃株式會(huì)社的外嚙合齒輪泵比較著名。高參數(shù)聚合物輸送用齒輪泵以美國(guó)的聚合物設(shè)備公司(POLYMER EQUIPMENT CO．)和瑞士瑪格公司(MAAG)的不帶同步齒輪的產(chǎn)品居國(guó)際領(lǐng)先水平[1]。這些聚合物齒輪泵應(yīng)用于高溫、高壓、高粘度的液體物料的輸送[2][3]。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的特殊齒輪泵主要有NCB-T型內(nèi)嚙合齒輪泵、TC七型特殊齒形高粘度齒輪泵以及CB-T型外嚙合齒輪泵[4]。但國(guó)內(nèi)產(chǎn)品性能與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，還有不小的差距。 開發(fā)新的齒輪泵，以提高齒輪泵的性能，更好的滿足嚙合和輸送介質(zhì)的要求，也是促進(jìn)齒輪泵的發(fā)展、滿足現(xiàn)代工業(yè)的需要。而我國(guó)特殊齒形齒輪泵轉(zhuǎn)子的型線設(shè)計(jì)原則、嚙合特性的分析、制造加工技術(shù)等還沒有建立較為完善的理論體系。所以這些方面的研究對(duì)提高我國(guó)齒輪泵設(shè)計(jì)制造水平具有重要意義。 1.2 齒輪泵發(fā)展趨勢(shì) 齒輪技術(shù)的歷史可追溯到3000～5000年前，而作為齒輪在工業(yè)中應(yīng)用的一種重要裝置——齒輪泵的雛形只能追溯到16世紀(jì)，但它是所有類型泵中最古老的一種[5][6]。通常將抽吸、輸送液體和使液體壓力增加的機(jī)器統(tǒng)稱為泵[7]，齒輪泵是其中容積式回轉(zhuǎn)泵的一種，它是一種使用非常廣泛的流體機(jī)械。齒輪泵的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、自吸性能好、轉(zhuǎn)速范圍大、不容易咬死、對(duì)污染不敏感、使用可靠、壽命較長(zhǎng)、便于制造、便于維修，成本低。齒輪泵在高速、低速甚至手搖時(shí)，都能可靠地進(jìn)行抽吸液體[8]，因此它廣泛應(yīng)用于機(jī)床、輕工、農(nóng)林、冶金、礦山、建筑、船舶、飛機(jī)、汽車、石化機(jī)械等行業(yè)，特別是輸送粘度較大的液體，例高粘度聚合物、潤(rùn)滑油、燃燒油等。例如齒輪泵在液壓泵中占78．2％[9]。而且齒輪泵的使用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大，許多過(guò)去用軸向柱塞泵的液壓設(shè)備也已改用齒輪泵(如工程起重機(jī)等)[10]。 齒輪泵借助于一對(duì)齒輪副輪齒脫開嚙合側(cè)和進(jìn)入嚙合側(cè)在密封殼體內(nèi)形成的工作容積的周期性變化來(lái)實(shí)現(xiàn)液體的輸送。根據(jù)齒輪傳動(dòng)形式的不同，可以把齒輪泵分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩大類；按齒輪泵的用途不同分為普通泵和特殊泵，普通泵大多用于輸送油類液體或用于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，常稱為油泵或液壓泵，特殊泵則多用于石油、化工等輸送粘稠物料的行業(yè)；按齒輪泵轉(zhuǎn)子型線不同可分為普通漸開線型線和特殊型線齒輪泵。 典型齒輪泵的結(jié)構(gòu)如圖1-1、1-2所示，主要由兩轉(zhuǎn)子，以及容納它們的泵體和前后泵蓋所組成。特殊結(jié)構(gòu)的泵有非對(duì)稱漸開線多齒泵[11][12]、三齒輪外嚙合齒輪泵[13]、復(fù)合齒輪泵[14-25]等，這些泵克服了普通齒輪泵的流量和壓力脈動(dòng)大、噪聲大、徑向力不平衡、軸承磨損嚴(yán)重等缺點(diǎn)，使泵的流量成倍增加，壽命大幅度提高，具有設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)越、效率高等優(yōu)點(diǎn)，為變革傳統(tǒng)的二齒輪式齒輪泵提供了一種創(chuàng)新思路。 近十幾年來(lái)，齒輪泵行業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。很多新型齒廓齒輪泵的相繼出現(xiàn)使齒輪泵的性能得到了很大的改善，齒輪泵的工作壓力有了很大提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有了不少改進(jìn)，變量泵的研究也在進(jìn)行。齒輪泵技術(shù)正朝著設(shè)計(jì)多樣化、進(jìn)一步推廣CAD／CAM技術(shù)和發(fā)展無(wú)密封泵等方向發(fā)展；生產(chǎn)朝多品種、小批量發(fā)展；產(chǎn)品發(fā)展以控制泄漏、減少污染、減少能耗和降低成本為方向[26]。 目前各國(guó)一般用途泵的比重下降，而特殊用途的泵大量發(fā)展，比例逐年增加。據(jù)估計(jì)，目前國(guó)外特殊泵的比例已占80％左右[26]。而我國(guó)石化行業(yè)用來(lái)傳輸高粘度介質(zhì)的大模數(shù)，大螺旋角，少齒數(shù)的特殊泵還處于研究開發(fā)階段，國(guó)內(nèi)使用的高粘度齒輪泵多屬于國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品[27]，這使企業(yè)投資成本大大增加，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力減弱。 與國(guó)外同類產(chǎn)品相比國(guó)產(chǎn)齒輪泵的效率、可靠性與使用壽命還相差甚遠(yuǎn)。主要存在以下問(wèn)題：齒輪泵的流量和壓力脈動(dòng)大，排量小，出口壓力小，噪聲高，困油現(xiàn)象嚴(yán)重，強(qiáng)度低。 1.3 外轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的基本要求 擺線齒輪泵結(jié)構(gòu)緊湊，自吸能力強(qiáng)，傳動(dòng)平穩(wěn)。在采煤機(jī)液壓回路中，主要應(yīng)用在輔助供油系統(tǒng)回路中。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子(擺線齒輪泵)工作時(shí)最高壓力為25kg／cm，屬低壓工作。考慮瞬時(shí)啟動(dòng)及停車等情況產(chǎn)生的液壓沖擊，對(duì)內(nèi)、外轉(zhuǎn)子造成一定的短時(shí)高壓力。所以擺線齒輪在工藝上應(yīng)在提高齒形表面硬度的同時(shí)提高內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的綜合機(jī)械性能。 第2章 外轉(zhuǎn)子的加工工藝設(shè)計(jì) 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目所給定的零件是（擺線齒輪泵）的外轉(zhuǎn)子。在油泵中，內(nèi)轉(zhuǎn)子為主動(dòng)輪，外轉(zhuǎn)了為從動(dòng)輪，內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速比=Z1/Z2=6/7，在油泵的工作過(guò)程中內(nèi)轉(zhuǎn)子的每一個(gè)齒每轉(zhuǎn)過(guò)一周時(shí)，出現(xiàn)一個(gè)工作循環(huán)，即吸排油一次，對(duì)于六個(gè)齒的內(nèi)轉(zhuǎn)子將出現(xiàn)六個(gè)工作循環(huán)，即吸排油六次，外轉(zhuǎn)子的作用主要是與內(nèi)轉(zhuǎn)子配合完成吸油、排油，其齒間粗糙度為，外圓柱面與偏心套接觸，其表面粗糙度也很高，外轉(zhuǎn)子兩端面與兩側(cè)泵的腔壁之間保持很小的間隙，保證外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)不受阻礙，同時(shí)防止吸油腔與排油腔相通，達(dá)不到吸排油的作用，因此兩側(cè)的尺寸精度較高，表面粗糙度為。由此可見整個(gè)外轉(zhuǎn)子的尺寸精度、位置精度（七圓弧面與兩端面及外圓柱面的位置精度）、形狀精度（七圓弧的一致性精度）及表面質(zhì)量的要求都比較高。 2.1.2 零件工藝分析 擺線泵的外轉(zhuǎn)子在進(jìn)行齒形加工時(shí)要以外圓及端面定位，因?yàn)橥廪D(zhuǎn)子的齒形與外圓及端面定位，有很高的位置要求，即： 1、曲面母線的端面不垂直度允差。 2、曲面對(duì)的不平行度允差為。 因此在加工齒形時(shí)要先加工基準(zhǔn)面，在精加工齒形時(shí)要借助于專用夾具來(lái)保證尺寸位置精度。 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為低碳合金鋼，考慮零件的作用及功能，毛料均選釓制棒料，對(duì)于提高生產(chǎn)率，保證加工精度來(lái)說(shuō)也是應(yīng)該的。 2.2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，否則會(huì)使加工工藝過(guò)程中問(wèn)題百出，更有甚者還會(huì)造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 通過(guò)對(duì)上述分析，粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于外轉(zhuǎn)子，選用外圓為粗基準(zhǔn)于車外圓、內(nèi)孔及端面，符合粗基準(zhǔn)的選擇原則；若零件上每個(gè)表面都要加工，則應(yīng)該以加工余量最小的表面作為粗基面，使這個(gè)表面在以后的加工中不會(huì)留下毛坯表面而造成報(bào)廢。 精基準(zhǔn)的選擇：選用外轉(zhuǎn)子一端面及外圓為精基準(zhǔn)，在加工齒形時(shí)可保證位置精度，而精加工外圓本身時(shí)，按外圓本身找正。 2.2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)時(shí)，可以考慮用通用機(jī)床配以專用夾具，并使工序盡量集中，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)效果，使生產(chǎn)成本盡量降低。 1. 工藝路線方案一 工序Ⅰ：切斷。 工序Ⅱ：車外圓斷面、內(nèi)孔。 工序Ⅲ：磨削，做記號(hào)面，再磨另一面。 工序Ⅳ：拉齒形。 工序Ⅴ：精車外圓及一端面。 工序Ⅵ：磨兩面。 工序Ⅶ：切單個(gè)車端面 工序Ⅷ：熱處理，滲碳、淬火、清理。 工序Ⅸ：粗、精磨兩端面 工序Ⅹ：按外圓找正磨外圓 工序Ⅺ：磨齒形 工序Ⅻ：表面處理鉗工倒棱、去毛刺。 2. 工藝路線方案二 工序Ⅰ：車外圓、內(nèi)孔、一端面 工序Ⅱ：拉齒形 工序Ⅲ：切單個(gè)車端面 工序Ⅳ：熱處理、滲碳、淬火、清理 工序Ⅴ：磨齒形 工序Ⅵ：磨外圓 工序Ⅶ：粗、精磨兩端面 工序Ⅷ：表面處理，去毛刺、倒棱。 3. 工序、工藝路線分析 工藝按工序方案一，雖然簡(jiǎn)潔，但不一定達(dá)到精度要求。方案二，雖然相對(duì)復(fù)雜，可達(dá)到精度要求。 方案一，在拉齒之前先磨端面，提高定位精度，以保證位置精度，這樣使兩件被切單位之間的位置精度進(jìn)一步提高，兩件一起加工更容易保證位置精度。 在熱處理之前，提高加工面的精度并進(jìn)行去毛刺，使得滲碳深度均勻，使工件的切削質(zhì)量更好，而且這兩個(gè)方案均是在熱處理之后去刺，因此滲碳深度不能完成，保證均勻。 方案一，最后工序，在磨端面和外外圓之后進(jìn)行磨齒，使得齒形位置精度得以保證，所以綜合以上兩工藝方案，最后確定工藝路線如下： 工序Ⅰ：切斷 工序Ⅱ：車外圓、內(nèi)孔及端面（外圓、內(nèi)孔及一端面一刀下，僅一個(gè)面做記號(hào)） 工序Ⅲ：先磨做記號(hào)面，再磨另一面。 工序Ⅳ：拉齒形 工序Ⅴ：車外圓、端面 工序Ⅵ：磨兩端面 工序Ⅶ：切斷，車端面 工序Ⅷ：磨平面 工序Ⅸ：鉗工去毛刺 工序Ⅹ：熱處理 工序Ⅺ：粗磨、精磨端面 工序Ⅻ：粗磨，精磨外圓 工序XIII：磨齒形 工序XIV ：倒棱 2.2.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確定 1. 外圓表面（）： 考慮其長(zhǎng)度為，為便于加工，先兩件一起加工，然后分別進(jìn)行精加工，又要用外圓表面做基準(zhǔn)且本身要加工達(dá)到5級(jí)精度，表面粗糙度為，參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)[27]：“表1-27”及工藝手冊(cè)表13-6制定工序尺寸及余量為： 毛坯： 粗車到： 半精車到： 精車至： 粗磨至： 精磨至： 2. 孔加工： 孔加工最后尺寸為 ，留磨量，最后確定各工序尺寸及余量分別為： 一次鉆孔至： 二次鉆孔至： 用車刀鏜孔至： 擴(kuò)孔至： 3. 齒形加工： 齒形加工用成形拉刀粗拉，精拉，最后留的弧面磨量 4. 兩端面： 參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)[27]表1-24，表1-39，表1-28，制訂工序尺寸及余量為： 棒料長(zhǎng)： 切斷： 粗車至： 磨： 車： 磨： 車至： 磨至： 粗磨至： 5. 確定切削用量： 工序Ⅰ：切斷成，斷口 刀具：硬質(zhì)合金車刀 YT5，刀頭長(zhǎng)度，刀寬，切削用量的計(jì)算查表： 1) 進(jìn)給量： 查手冊(cè)表3-16 取 2) 切削速度 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)[27]表3-20,選 3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 (2-1) 按機(jī)床C620-1選取 實(shí)際切削速度為 (2-2) 工序Ⅱ車削外圓、端面及內(nèi)孔 1) 加工條件 工件材料： 棒料直徑，長(zhǎng)65 mm 加工要求：外圓mm，達(dá)到mm， 端面達(dá)到mm 內(nèi)孔達(dá)到mm 機(jī)床： 刀具：端面車刀 刀片材料： 刀桿尺寸： 刀片參數(shù)： 2) 切削用量 a) 粗車外圓 切削深度：一次車出 進(jìn)給量： 切削速度查表3-19， 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： (2-3) 按機(jī)床： （附表8-3-1） 實(shí)際切削速度為： (2-4) b) 半精車外圓 切削深度： 切除 進(jìn)給量為： 切削速度： 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： (2-5) 按機(jī)床選?。? 實(shí)際切速： (2-6) c) 粗車端面 切削深度： 進(jìn)給量為： 切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： (2-7) 按機(jī)床選?。? 實(shí)際切速： (2-8) d) 一次鉆孔 進(jìn)給量： 按表3-88 切削速度：根據(jù) 查表3-42 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： (2-9) 按機(jī)床選： 所以實(shí)際切削速度為： (2-10) e) 二次鉆孔 查手冊(cè)3-54 吃刀深度： 進(jìn)給量： 切削速度： 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)數(shù)： (2-11) 按機(jī)床選： 實(shí)際切速： f) 車刀鏜孔 選擇刀桿尺寸為 ，伸出長(zhǎng)度為80mm 切削深度： 進(jìn)給量查表3-15： 切削速度選擇比加工外圓的切削用量略小，故選用機(jī)床主軸轉(zhuǎn)為： 實(shí)際切削速度： (2-12) g) 擴(kuò)孔鉆 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)[27]表8-54 根據(jù)鉆孔取參孔值 進(jìn)給量： 切削速度為： (2-13) 主軸轉(zhuǎn)速： (2-14) 按機(jī)床選： 實(shí)際切速： (2-15) 工序Ⅲ磨兩端面 1) 選擇砂輪 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)[27]表3-91、3-97及表4-15，選擇砂輪為 2) 切削用量的選擇 查表4-12要把機(jī)床選 查表3-107，軸向進(jìn)給量： 工件速度： 查表3-106，徑向進(jìn)給量： 工序IV拉齒形 拉削進(jìn)給量：，表3-86 拉削速度：查表3-87及表3-88選 工序V車外圓至mm，然后車另一個(gè)端面 刀具：端面車刀 1) 車外圓 切削深度： 進(jìn)給量： 切削速度： 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)數(shù)： (2-16) 按機(jī)床選： 實(shí)際切削速度為： (2-17) 2) 車端面 切削深度： 進(jìn)給量： 切削速度： 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： (2-18) 按機(jī)床選： 實(shí)際切速： (2-19) 工序Ⅵ磨兩面至54.2mm 1) 選擇砂輪 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)[27]表3-91、3-97及表4-13選砂輪型號(hào)為 2) 切削用量的選擇 查表4-13根據(jù)機(jī)床選 ， 查表3-107，軸向進(jìn)給量 ： 工件速度： 查表3-106，徑向進(jìn)給量： 工序Ⅶ切單個(gè)22mm 車成22.3mm（磨面、不車） 1) 切斷切削用量 進(jìn)給量： 切削速度： 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： (2-20) 按機(jī)床選： 實(shí)際切速： 2) 車端面 由于54.2切斷后斷口為5，則長(zhǎng)度平均為： 則發(fā)削深度按3?。? 選擇切削用量切下，查表3-13、3-9，進(jìn)給量： 切削速度： 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： (2-21) 按機(jī)床取： 則實(shí)際切削速度： 工序Ⅷ磨車面 1) 選擇砂輪 由表3-91、3-97及表4-13選砂輪型號(hào)為 2) 切削用量選擇： 查表4-13、3-107、3-106具體選擇如下： ， 軸向進(jìn)給量： 工件速度： 徑向進(jìn)給量： 工序XI粗精磨端面至尺寸 1) 選擇砂輪 由表3-91、3-97及表4-13選取 粗磨砂輪 精磨砂輪 2) 切削用量的選擇 查表4-15、表3-107、3-106 ， 軸向進(jìn)給量： 工件速度： 粗磨徑向進(jìn)給量： 精磨徑向進(jìn)給量： 工序XII磨外圓 1) 選擇砂輪 查表3-91、3-97及表4-10選取 粗磨砂輪 精磨砂輪 2) 切削用量 查表4-10 ， (2-22) 查表3-107，軸向進(jìn)給量： 工件速度： 查表3-106 粗磨徑向進(jìn)給量： 精磨徑向進(jìn)給量： 3、選擇砂輪 砂輪轉(zhuǎn)速為15000轉(zhuǎn)/分 第3章 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度因此需要設(shè)計(jì)專用夾具。 3.1 拉胎 3.1.1 問(wèn)題的提出 為保證外轉(zhuǎn)子七圓弧齒齒形的位置精度和形狀精度，在拉床上使用拉胎進(jìn)行加工。 3.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇 為保證齒面與外圓柱面及兩端面的位置精度采用端面為主要定位面。外圓為輔助定位。 3.1.3 定位誤差分析 由于端面是靠平面定位，故定位誤差為0，而以外圓柱面為定位基準(zhǔn)的定位誤差為：。而同軸度、垂直度在本工序允差要求小于即可，可見滿足要求。 3.1.4 夾緊力 靠拉削力夾緊，在設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算出的拉刀拉削力，即為夾緊力。 3.1.5 胎具結(jié)構(gòu) 為防止端面與外圓柱面同時(shí)定位產(chǎn)生過(guò)定位，設(shè)計(jì)時(shí)采用球面墊來(lái)做適當(dāng)調(diào)整，清楚過(guò)定位，以防止損壞拉刀。 工人在加工時(shí)要注意，上刀時(shí)應(yīng)擺正球面墊，如果球面墊歪斜將會(huì)損壞拉刀，甚至使拉刀折斷。 3.2 磨胎 3.2.1 問(wèn)題的提出 由于外轉(zhuǎn)子需加工出均布圓周上的七個(gè)圓弧齒形，這就要求設(shè)計(jì)分度裝置，并且要保證齒形精度，因而提高精度是主要問(wèn)題。 3.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，曲面母線對(duì)端面的不垂直度允差，對(duì)的不平行度允差。因而，為保證位置精度，將外圓柱面及端面作為定位基準(zhǔn)，所以在磨齒以前先保證定位基準(zhǔn)之間的精度，防止過(guò)定位影響加工質(zhì)量，并采用自動(dòng)定心的彈性?shī)A具進(jìn)一步保證精度，這樣在理論上講定位誤差為0。位置誤差由夾具精度及工件定位基準(zhǔn)的位置精度決定。 3.2.3 夾具結(jié)構(gòu) 1. 定位裝置 端面及外圓柱面均采用七個(gè)均布定位銷來(lái)定位，在安裝之后在磨床上磨一刀保證精度。 2. 夾緊裝置 采用膜片夾盤自動(dòng)定心裝置。該裝置的主要元件是彈性薄圓板，在外緣部分有卡爪，其工件原理如圖3-1 圖3-1 夾緊裝置 我所設(shè)計(jì)的磨胎就是符合上述原理的膜片卡盤以左方端面和外圓為定位基準(zhǔn)，在七個(gè)等支承釘和膜片的七個(gè)卡爪上夾緊螺釘，使用時(shí)先正轉(zhuǎn)螺釘，使頂塊頂住膜片中心處，使膜片產(chǎn)生彈性變形，從而使七個(gè)卡爪同時(shí)張開，以便放入工件。膜片恢復(fù)，使七個(gè)卡爪同時(shí)收縮將工件定心夾緊?？ㄗι系穆葆斂梢哉{(diào)節(jié)以適應(yīng)直徑尺寸不同的工件。支承釘在每次調(diào)節(jié)之后要用螺母鎖緊，并在磨床上將定位表面（由諸支承釘組成）“就地”再磨一次，目的是保證該定位表面與機(jī)床回轉(zhuǎn)軸線的問(wèn)題，為了使卡爪在彈性恢復(fù)后具有足夠的夾緊力。這種“就地”加工必須在卡爪有一定預(yù)緊量下進(jìn)行。 生產(chǎn)實(shí)踐證明，使用膜片卡盤有以下優(yōu)點(diǎn)： 1) 定心精度高。若調(diào)整工作的定心精度可達(dá)，這樣可以滿足工件位置精度，齒形對(duì)的不平度，允差，又由于端面與外圓柱面一刀下，也就保證了對(duì)端面的不垂直度允差。 2) 由于磨削力不大，所以使用膜片卡盤能承受切削力產(chǎn)生扭矩。 在設(shè)計(jì)膜片卡盤時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題： 1) 膜片應(yīng)有合適而均勻的厚度，以保證必要的剛性和穩(wěn)定的定心精度，同時(shí)要使工件裝卸方便省力，膜片厚度不小于，設(shè)計(jì)時(shí)可參考表3-1，其厚度不均勻性應(yīng)不大于，否則影響定心精度，取膜片直徑為，厚度為。 2) 卡爪數(shù)目越多時(shí)，每一個(gè)卡爪所承受的負(fù)荷就越小，薄壁工件受壓局部變形就小，有利于提高精度，參考[Ⅳ]取卡爪數(shù)目為七個(gè)。 3) 卡爪的外伸高度應(yīng)根據(jù)膜片大小和工件尺寸來(lái)決定，一般取為膜片外徑的1/3到1/4，這里取，為了使夾持的穩(wěn)定性良好，卡爪應(yīng)能保持在工件寬度1/2到2/3處為宜。 4) 膜片材料宜用65Mn鋼，熱處理硬度為HRC45-50. 3. 分度裝置 各種分度裝置的精度較低，是以其分度誤差來(lái)衡量，分度誤差是指工件在分度中所得到的實(shí)際轉(zhuǎn)角與理想轉(zhuǎn)角的差值。本工件要求等分允差為±3′影響分度誤差的主要因素。 1) 分度裝置主要元件間的配合間隙，如分度銷與分度孔之間的配合間隙，分度銷與導(dǎo)套之間的間隙. 2) 有關(guān)元件工作表面的相互位置誤差，如分度盤上各孔槽之間的角度誤差。另外還有一些位置誤差，因?qū)Ψ侄日`差影響量很小或無(wú)影響可不予以考慮。例如分度銷本身誤差，只要分度銷不轉(zhuǎn)動(dòng)，屬于固定因素，不影響分度誤差；導(dǎo)套內(nèi)外圓的同軸度誤差也是固定因素，他們只影響分度銷能否順利插入分度孔，并且不影響分度誤差。 上述各主要因素凡處于分度孔部位的將直接影響工作的分度誤差，影響量也大，而處于轉(zhuǎn)軸部位的影響較小，通過(guò)工件的加工部件距轉(zhuǎn)軸之半徑，以及距分度銷之距離來(lái)計(jì)算，就拿轉(zhuǎn)軸兩軸間的跳動(dòng)量的影響來(lái)說(shuō)由于間隙會(huì)使轉(zhuǎn)軸繞分度銷轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差，因而兩工位之間的弧線就會(huì)有的變化，這對(duì)于工件中心來(lái)說(shuō)，分度誤差就近似為，因所致的誤差較小，所以當(dāng)精度達(dá)到秒時(shí)應(yīng)加以考慮。 考慮上述因素在設(shè)計(jì)夾具時(shí)采用直拉式單斜槽分度裝置。 1) 安裝后通過(guò)修整分度銷保證分度銷與分度盤結(jié)合簡(jiǎn)單接觸精度不小于80%，減小分度銷的間隙。 2) 通過(guò)楔塊彈簧裝置消除分度銷與導(dǎo)套之間間隙。 3) 增大分度盤直徑可以使分度誤差大大減小。 4) 正確安排分度銷的位置，因考慮轉(zhuǎn)軸與軸承間隙的影響，分度銷就應(yīng)與被加工表面位于轉(zhuǎn)軸的同側(cè)。 3.3 磨頭 砂輪：熱處理后在MA2110磨床上采用微型磨頭，成型砂輪磨圓弧齒性如下圖3-2 圖3-2 磨頭 專用微型磨頭：為結(jié)構(gòu)緊湊制造簡(jiǎn)單采用10000g·5超微型軸承，規(guī)格為 D級(jí)精度并選用砂輪，硫磺粘結(jié)，砂輪轉(zhuǎn)數(shù)約為15000轉(zhuǎn)/分。 3.4 打磨砂輪工具 用測(cè)量套調(diào)整金剛石點(diǎn)距轉(zhuǎn)軸中心的距離使其半徑為，調(diào)整其高度并掰轉(zhuǎn)一定角度即可修整砂輪。 第4章 內(nèi)曲面成形拉刀設(shè)計(jì) 4.1 粗拉刀設(shè)計(jì) 4.1.1 切削部設(shè)計(jì) 切削部擔(dān)負(fù)著拉刀的切削工作，切除工作上全部加工余量。它是由粗切齒、過(guò)度齒和精切齒組成，是拉刀結(jié)構(gòu)中最重要的部分，這部分設(shè)計(jì)是否合理將直接影響拉削質(zhì)量及拉削生產(chǎn)率。 1. 拉削方式的確定 成形拉刀是采用成形分層拉削方式，各刀齒的廓形為不同半徑的圓弧，采用這種拉削方式可獲得較高的工作表面粗糙度。 2. 拉削余量的確定 拉削余量的大小應(yīng)保證把前道工序所造成的加工誤差、表面不平度及其破壞層的厚度全部拉長(zhǎng)，拉削余量過(guò)小無(wú)法達(dá)到這些要求；拉削量過(guò)大則必然使拉刀長(zhǎng)度增加，一般拉削余量的選取是根據(jù)拉削長(zhǎng)度、孔徑的大小以及拉削需達(dá)到的精度等情況而定。 成形拉削的余量不等，對(duì)于工件采用粗拉、精拉兩部拉齒，保證磨削余量mm，拉削余量mm，其中是拉削后孔的最大直徑，是拉削后孔的最小直徑。 3. 齒升量 設(shè)計(jì)拉刀時(shí)，在一定拉削余量下，齒升量留取的大，切下全部余量所需的刀齒數(shù)就小，則制造拉刀的工藝性好，拉削生產(chǎn)率高，但是齒升量過(guò)大，切削力也隨之增大，可能因拉刀強(qiáng)度不夠而使拉刀折斷或機(jī)床超負(fù)荷而停頓工作，因此只有拉刀強(qiáng)度和機(jī)床負(fù)荷允許及表面質(zhì)量得到保證的情況下，齒升量才能取大些。 齒升量最小不應(yīng)低于0.05mm，因?yàn)辇X升量太小切削厚度太薄，要求刀齒非常鋒利不然刀齒很難切下，薄薄的金屬層則容易造成擠刮現(xiàn)象，加速刀具的磨損，降低拉刀的耐用度，同時(shí)使加工表面惡化。 齒升量一般根據(jù)被加工材料、拉刀類型及工件剛性等因素選取。 粗切法過(guò)度齒及精切齒的齒升量是不同的，通常粗切齒應(yīng)該切去拉削余量的%左右，每齒的齒升量均相等,為了使拉削負(fù)荷逐漸下降，過(guò)渡齒升量，是按粗切齒齒升量逐漸遞減至精切的齒升量。 齒升量一般可按[Ⅲ]表18-2， 選取粗切齒：mm 過(guò)度齒：mm 4. 齒距 兩個(gè)相鄰刀齒間的軸間的距離就是拉刀的齒距，見圖4-1 圖4-1 拉刀的齒距 齒距大，則拉刀長(zhǎng)，拉削生產(chǎn)率低。齒距小，同時(shí)工作齒數(shù)多，則拉刀工作平穩(wěn)，加工表面質(zhì)量提高，但若齒距過(guò)小，使容削空間減小，造成切削擠塞，會(huì)導(dǎo)致拉刀折斷或刀齒崩裂現(xiàn)象，且因同時(shí)工作齒數(shù)增多，拉削邊也相應(yīng)的增加會(huì)造成拉刀負(fù)荷超載，拉刀同時(shí)工作齒數(shù)一般為個(gè)。 同時(shí)工作齒數(shù)可用下式計(jì)算： 所得之值應(yīng)略去小數(shù)成整數(shù) 拉刀的齒距可用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 (4-1) 式中為拉削長(zhǎng)度，單位為mm 計(jì)算所得的值取成0.5的倍數(shù) 拉刀上的齒距一般不規(guī)定公差 則 = 由于成形拉齒余量不變，所以去標(biāo)準(zhǔn)值 圓整后取 過(guò)度齒的齒距數(shù)值與粗切齒相同，取 精切齒的齒距與標(biāo)準(zhǔn)齒的齒距一樣。 可按下式計(jì)算： 取mm 5. 容屑槽 容屑槽是形成刀齒的前刀面和容納切屑的拉削是屬于封閉容削形式的，切削必須全部容納在拉刀的容削形成槽中，如果容屑槽不夠大，切削會(huì)在槽內(nèi)擠塞，輕而影響加工表面質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使拉刀損壞，因此容屑槽的形狀與尺寸對(duì)整個(gè)拉削過(guò)程有很大影響，理想的容屑槽的形狀保證切削能順利地卷成較緊密的螺卷并保證刀齒有足夠的強(qiáng)度和重磨次數(shù)，常用的容屑槽有三種形式， 直線齒背形 這種容屑槽形式是由一段直線，一段圓弧和前刀面組成槽型簡(jiǎn)單、制造容易、適用成形拉削脆性材料（鑄鐵黃銅，青銅等），以及加工普遍鋼材時(shí)適用成形拉削方式的拉刀。 曲線齒背形 這種容屑槽形式是由兩段圓弧和前刀面組成，它的特點(diǎn)是容削空間較大，有利于切削的卷起和清除，適用于拉削韌性材料的大齒升量拉刀，輪切式拉刀大都采用這種形式的容屑槽。 加長(zhǎng)齒距形 這種容屑槽形成的底部是由兩段圓弧和一段直線組成，它的齒距較大，有足夠的容屑空間，適用于拉削深孔，由于拉削齒形時(shí)余量較多且不均勻，采用加長(zhǎng)齒距形的容屑槽，能保證有足夠的容屑空間，因而選用第三種加長(zhǎng)齒距形容屑槽形式作為我所設(shè)計(jì)拉刀的容屑槽形式其參數(shù)關(guān)系為： 切削法：由表18-4及18-5有 校準(zhǔn)齒： 容屑槽的尺寸必須經(jīng)過(guò)校驗(yàn)估計(jì)才能最后確定，否則所適的容屑槽可能會(huì)產(chǎn)生容屑槽空間過(guò)小，造成拉削時(shí)切屑擠塞，使刀齒或拉刀損壞。 顯然，切屑的體積在極限情況下只能等于容屑槽的有效容積，但實(shí)際上切屑在容屑槽中卷曲和填空是不完全緊實(shí)的，其中存在空間，為了保證有充分的空間容納切屑，則切屑體積必須小于容屑槽的有效容積，而后者與前者的比值就稱為容屑槽容屑系數(shù)k，即： 。 如果忽略切屑寬度方向的變形，那么容屑系數(shù)k就可以近似的用它們?cè)诶遁S向截面中面積比來(lái)表示，即：。所以在設(shè)計(jì)拉刀時(shí)，為了保證有充分的容屑空間，容屑系數(shù)的數(shù)值必須選擇適當(dāng)，顯然它是和切屑的類別卷曲程度有密切的關(guān)系。對(duì)于帶狀切屑，當(dāng)卷曲愈疏松時(shí)，空隙越大時(shí)，則容屑系數(shù)也要愈大。而崩碎切屑的容屑系數(shù)可比帶狀切屑小些，切屑的類別和卷曲程度受加工材料性質(zhì)齒升量和切屑寬度等許多因素的影響。因此對(duì)于不同的加工情況容屑系數(shù)k的大小也應(yīng)選用不同，通常由實(shí)驗(yàn)研究加以確定，計(jì)標(biāo)時(shí)查[Ⅲ]表18-6，取。 拉刀容屑槽的有效截面積可看作半徑的圓面積，即：，即 而拉刀切下的切屑截面積可近似地取為切屑層的斷面積。，其中為齒升量，為拉削長(zhǎng)度。 即，。因此設(shè)計(jì)拉刀﹥。 故容屑槽能滿足要求。 6. 前角，后角和刃帶 前角對(duì)切屑的形成和卷曲，對(duì)拉刀的耐用度和拉削刀的大小都有很大影響。前角數(shù)值一般根據(jù)工件材料的性質(zhì)來(lái)選取，加工韌性金屬時(shí)，前角宜取大些，加工脆性金屬時(shí)，前角宜取小些。參照[Ⅲ]表18-7，選γ0=15°。后角的作用是減少刀齒后刀面與被加工表面之間的摩擦，內(nèi)拉刀的后角較小，因?yàn)槿艉蠼沁^(guò)大，則拉刀磨后的直徑將減小很多，拉刀使用壽命大為縮短。 查表18-8取 刃帶的作用是便于在制造拉刀時(shí)控制刀齒直徑，刃帶不能太寬，否則會(huì)加劇摩擦，降低加工表面粗糙度， 查表18-8，取 7. 分屑槽 分屑槽的作用是減少切屑寬度，便于切屑容納在槽中，當(dāng)切削韌性金屬時(shí)如沒有分屑槽，則成形拉刀每齒切下的金屬層是圓中，切削經(jīng)受很大的變形才能卷起來(lái)，同時(shí)它會(huì)套在容屑槽中使切屑清除十分困難，對(duì)拉削過(guò)程十分不利。所以切削寬度較大的拉刀刀齒上，都有分屑槽將切削分成許多小段。如圖4-2；分屑槽的深度一定要不大于齒升量，否則將不起分屑作用。 圖4-2 分屑槽 分屑槽上沿整個(gè)刀齒的后刀面上的槽深應(yīng)做成相等以保證整個(gè)分屑槽底部產(chǎn)生了負(fù)后角，前后刀齒上分屑槽的位置，要相互錯(cuò)開，以便后一刀齒可以拉削前一個(gè)齒留下的金屬層。 分屑槽的形成如圖4-2所示 在分屑槽的尖角處槽側(cè)角ε要大于，改善散熱條件，應(yīng)避免b的情況。 在我所設(shè)計(jì)的拉刀中，第個(gè)齒按圓孔拉刀磨分屑槽，即一周磨個(gè)分屑槽，保證分屑后切削寬度為mm。第個(gè)齒奇數(shù)齒上磨一個(gè)分屑槽，交錯(cuò)排列。其尺寸，查工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)-刀具設(shè)計(jì)[26]表取，，. 8．切削齒的齒數(shù)和直徑尺寸 選定齒升量值，切削齒的齒數(shù)可按下式進(jìn)行估算： (4-2) 選取個(gè)齒 第一個(gè)齒的直徑尺寸為mm，第二切削齒開始，粗切齒、過(guò)渡齒的直徑為： 4.1.2 校準(zhǔn)部設(shè)計(jì) 校準(zhǔn)部用以提高孔的精度和表面粗糙度，校準(zhǔn)齒還可作為精切齒的后備齒。 校準(zhǔn)齒的功用是清除切削齒遺留下來(lái)的不平度，校準(zhǔn)孔的尺寸和形狀，校準(zhǔn)齒的直徑時(shí)相同的，沒有齒升量，因此它的主要參數(shù)與切削齒有所不同。 1. 校準(zhǔn)齒的直徑 由于是粗拉，不考慮拉孔徑的擴(kuò)大或收縮。因此，為了使拉刀的重磨次數(shù)增多，使用壽命增長(zhǎng)，拉刀校準(zhǔn)齒的直徑應(yīng)取為工件孔的最大尺寸，在所設(shè)計(jì)的拉刀中，取校準(zhǔn)齒的直徑為。 2. 校準(zhǔn)齒齒數(shù) 拉刀的校準(zhǔn)齒直徑重磨后一次補(bǔ)成精加工切齒，當(dāng)被加工孔精度要求高時(shí)，則校準(zhǔn)齒就應(yīng)取得多一些，反之，則少些。查表，取。 3. 校準(zhǔn)齒齒距 由于校準(zhǔn)齒不起切削作用，校準(zhǔn)齒齒距可以做的短些。當(dāng)切削齒齒距+mm時(shí)，取mm 在所設(shè)計(jì)的拉刀中取校準(zhǔn)齒齒距mm 4. 校準(zhǔn)齒的前角、后角和刃帶 校準(zhǔn)齒的前角γ可取為，有時(shí)為了制造方便，前角值與切削齒相同，在此。 校準(zhǔn)齒上的后角取得比切削齒的后角要小，因?yàn)樾?zhǔn)齒的直徑就是拉孔后所要求的尺寸。如果后角大，重磨前刀面后拉刀直徑會(huì)很快減小，使拉刀使用壽命縮短，一般圓孔拉刀的校準(zhǔn)齒后角，所設(shè)計(jì)拉刀為成形拉刀，故可取。 為了保證校準(zhǔn)齒尺寸不會(huì)很快減小，另一方面為了提高拉削過(guò)程的平穩(wěn)性，校準(zhǔn)齒上后刀面的刃帶做得比切削齒的刃帶寬很多，常取mm。在此，選校準(zhǔn)齒刃帶mm。 4.1.3 其它部分及拉刀總長(zhǎng)度 1. 拉刀頭部、頸部和過(guò)渡錐部的尺寸 1) 拉刀頭部的結(jié)構(gòu)形成 對(duì)于拉刀頭部結(jié)構(gòu)要求是能保證快速裝夾和承受最大拉力，快速裝夾拉刀的頭部尺寸可查工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)-刀具設(shè)計(jì)[26]表，如圖4-3， 圖4-3 拉刀頭部 選擇各參數(shù)尺寸如下 ，，,, 2) 拉刀頸部 拉刀頸部的直徑略小于頭部的直徑mm，也可以把頸部與頭部做成一樣粗細(xì)，拉刀頸部的長(zhǎng)度應(yīng)保證拉刀第一個(gè)刀齒尚未進(jìn)入工件以前，拉刀的頭部被拉床夾頭卡住。因此，頸部的長(zhǎng)度的情況確定，需考慮到拉床的檔避壁厚度，法蘭盤厚度，卡頭與擋壁的間隙等有關(guān)數(shù)值，由于此拉刀在L6140拉床上使用，故取mm。 為前導(dǎo)部長(zhǎng)度，其值等于工件長(zhǎng)度 —法蘭盤厚度，通常取mm —拉床擋壁厚度 —卡頭與拉床擋壁間隙，一般為mm —柄部長(zhǎng)度，其計(jì)算公式為 、為拉刀頭部尺寸 3) 過(guò)渡錐部的確定 過(guò)渡錐部的作用是便于把工件套前導(dǎo)部上，它的小端直徑是與頸部直徑相同，過(guò)渡錐長(zhǎng)度為、、mm三種，在此取mm。 2. 前導(dǎo)部、后導(dǎo)部及尾部 拉刀的前導(dǎo)部和后導(dǎo)部主要是在拉削時(shí)起主導(dǎo)向作用，它們的長(zhǎng)短和直徑數(shù)值要選擇的合適，否則將直接影響加工質(zhì)量。 1 前導(dǎo)部的長(zhǎng)度 此長(zhǎng)度是過(guò)渡錐大端到第一個(gè)刀齒（包括第一個(gè)刀齒的容屑槽長(zhǎng)度）之間的距離。通常取拉刀的前導(dǎo)部的長(zhǎng)度等于工件的長(zhǎng)度，即，在這里孔的拉削長(zhǎng)度較長(zhǎng)，較大，故取mm。長(zhǎng)度公差為自由公差，前導(dǎo)部的直徑等于工件拉前孔的最小直徑。 2 后導(dǎo)部的長(zhǎng)度 這一段長(zhǎng)度可取為工件長(zhǎng)度的，但不得小于mm，取長(zhǎng)度為mm。后導(dǎo)部的直徑等于拉削后工件孔的最小直徑，現(xiàn)取其值為 3 拉刀尾部 當(dāng)拉刀又長(zhǎng)又重時(shí)，尾部用來(lái)承推拉刀，防止拉刀下垂，一般拉刀則不需要，因此所設(shè)計(jì)拉刀沒有尾部。 3. 拉刀總長(zhǎng)L 拉刀總長(zhǎng)度是各部分長(zhǎng)度的總和（見圖4-4刀具圖） 、—拉刀頭部尺寸 —拉刀頸部長(zhǎng)度 —拉刀前導(dǎo)部長(zhǎng)度 —拉刀切削部分長(zhǎng)度 —拉刀校準(zhǔn)部分長(zhǎng)度 —拉刀后導(dǎo)部分長(zhǎng)度 確定拉刀總長(zhǎng)度時(shí)，要考慮到拉刀拉床的最大行程，拉刀的制造條件。 熱處理的變形和淬火設(shè)備等因素，一般其總長(zhǎng)度與直徑之比。如果設(shè)計(jì)的拉刀過(guò)長(zhǎng)，在不得已的情況下，可分開做成兩把以上的一套的拉刀。在此取拉刀總長(zhǎng)度為mm 4.1.4 拉刀強(qiáng)度計(jì)算及拉削力的校驗(yàn) 1. 拉削力的計(jì)算 拉削過(guò)程中產(chǎn)生的最大拉削力必須小于拉床允許的額定拉力，同時(shí)最大拉削力還受拉刀本身允許強(qiáng)度限制，所以還必須校驗(yàn)拉刀允許的強(qiáng)度，否則可能使拉床損壞或拉刀折斷。 最大拉削力可按下式進(jìn)行計(jì)算： —刀刃單位長(zhǎng)度上的拉削力（N/mm），由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，見工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)-刀具設(shè)計(jì)[26]表. —每個(gè)刀齒切削刃的總長(zhǎng)度（mm） —同時(shí)工作齒數(shù) 拉削力計(jì)算 每個(gè)刀齒切削刃的總長(zhǎng)度為： ，式中 —刀齒的最大直徑，取=mm 故KN 2. 拉刀強(qiáng)度計(jì)算 拉刀工作時(shí)，主要承受拉伸應(yīng)力，可按下式進(jìn)行校驗(yàn)。 N/m2，其中 —拉刀工作時(shí)的最大拉學(xué)力（N） —拉刀上的危險(xiǎn)截面面積（mm2） —拉刀材料的允許應(yīng)力（N/m2） 在此=KN ==m2 由于MPa＜=Mpa 因此，強(qiáng)度滿足要求。 3. 拉床拉應(yīng)力驗(yàn)算 計(jì)算所得拉削力必須小于拉床的實(shí)際拉力，根據(jù)拉床的新舊程度，額定拉力，可以修正系數(shù)得拉床的實(shí)際拉力，因所用拉床為舊拉床，且處于良好狀態(tài)，故取修正系數(shù)值為.故實(shí)際拉力為。L6140額定拉力為，由于＜，故拉床拉力完全滿足拉削要求。 4.2 精拉刀設(shè)計(jì) 由于精拉刀各部分設(shè)計(jì)的方法，步驟與粗拉刀基本相同，因此在這里不再重復(fù)各部分的設(shè)計(jì)方法，只對(duì)精拉刀進(jìn)行參數(shù)選擇，并進(jìn)行拉刀強(qiáng)度及拉削力的校核，具體如下： 4.2.1 參數(shù)選擇 1. 拉刀材料 選用材料為 2. 拉削余量A 。計(jì)算精度。 3. 拉削方式 拉削方式為成形式分層拉削。 4. 選取齒升量 選。 5. 切削齒齒距 選。 6. 精切齒齒距 取。 7. 校準(zhǔn)齒齒距 取 8. 同時(shí)工作齒數(shù) 取= 9. 容屑槽形式 見工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)-刀具設(shè)計(jì)[26]圖，選C型容屑槽。 10. 容屑槽系數(shù) 查表取. 11. 容屑槽深度 選。 12. 容屑槽尺寸 按[Ⅲ]表，?、裥腿菪疾?，參數(shù)為，，， 13. 切削齒的前角和后角 查表[Ⅲ]和表取參數(shù)如下 ，′ 14. 分屑槽槽數(shù) 參由于是成形拉刀，切削齒不是分布在全部圓周上，且為精拉刀，為此只開一個(gè)分屑槽，即. 15. 粗算切削齒齒數(shù) 取= 16. 校準(zhǔn)齒齒數(shù) 取 17. 校準(zhǔn)齒直徑 取 18. 校準(zhǔn)齒容屑槽尺寸 取，，， 19. 校準(zhǔn)齒后角 查表[Ⅲ]表 20. 校準(zhǔn)齒前角 取 21. 刀齒刃帶寬度 22. 柄部尺寸 查表[Ⅲ]尺寸，取參數(shù)如下： -0.032 -0.1, 0 -0.26, ,,， 23. 頸部尺寸 根據(jù)L6140型拉床取 24. 過(guò)渡錐長(zhǎng)度 、、 取 25. 當(dāng)前導(dǎo)部直徑 取φmm 26. 前導(dǎo)部長(zhǎng)度 取 27. 后導(dǎo)部長(zhǎng)度 ?。ㄒ?yàn)槭浅尚卫?，可取小些? 4.2.2 校核最大拉削力 (4-3) 其中 為成形拉削最大拉削力 故＜ 所以滿足機(jī)床要求。 4.2.3 拉刀強(qiáng)度校驗(yàn) (4-4) 故 已知高速鋼 Mpa，故＞ 拉刀強(qiáng)度足夠。 4.2.4 拉刀總長(zhǎng)度 = (4-5) 、—拉刀頭部尺寸=、 —拉刀頸部長(zhǎng)度= —拉刀前導(dǎo)部長(zhǎng)度= —拉刀切削部分長(zhǎng)度= —拉刀校準(zhǔn)部分長(zhǎng)度= —拉刀后導(dǎo)部分長(zhǎng)度= 圖4-4 刀具總圖 結(jié)束語(yǔ) 大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)已全部結(jié)束了，在設(shè)計(jì)中將我所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)及實(shí)習(xí)收集的資料結(jié)合起來(lái)，在指導(dǎo)老師張文生的幫助下完成了這次設(shè)計(jì)。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)零件制造過(guò)程、加工工藝和夾具設(shè)計(jì)都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，也加深了對(duì)大學(xué)四年中所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效方法。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮到方方面面的問(wèn)題，在理論上正確無(wú)誤的設(shè)計(jì)，在實(shí)際中往往存在各種問(wèn)題。這樣，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理，在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了從實(shí)際出發(fā)加工零件和設(shè)計(jì)夾具。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，專用夾具設(shè)計(jì)方面有了清晰認(rèn)識(shí)，使我對(duì)這方面的知識(shí)更加熟練。尤其是刀具的設(shè)計(jì)—外轉(zhuǎn)子內(nèi)曲面成型拉刀設(shè)計(jì)方面，感到收獲很大并能接近實(shí)際，因此有一定的實(shí)用價(jià)值。但是由于我所學(xué)知識(shí)有限，有些地方可能不完善，同時(shí)設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)一些問(wèn)題，請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)、老師批評(píng)指正。 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)，也是對(duì)以后工作的基本準(zhǔn)備。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完所有基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，在張文生老師的幫助下，通過(guò)自身實(shí)踐而完成的。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益匪淺。在這里，非常感謝指導(dǎo)老師給予的無(wú)私指導(dǎo)和幫助，也非常感謝在了解擺線齒輪部結(jié)構(gòu)和查詢相關(guān)資料的過(guò)程中給予協(xié)助的老師和同學(xué)！ 參考文獻(xiàn) 1、甘學(xué)輝．聚合物齒輪泵特性理論研究及數(shù)值模擬[D]：[博士學(xué)位論文]．鄭州機(jī)械研究所，2002. 2、Keiichi OoNISHI．Shimacloid齒輪泵[J]，島津評(píng)論，1968，25(4). 3、孟繼安等．內(nèi)嚙合擺線齒輪泵齒廓特征參數(shù)化設(shè)計(jì)探討[M]．化工機(jī)械，1990 (3)：145—150. 4、機(jī)械工業(yè)部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)，中國(guó)齒輪專業(yè)協(xié)會(huì)編[J]．中國(guó)齒輪產(chǎn)品目錄．北 京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997. 5、[美]Igor 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