1、3機械制造工藝學課程設計任務書題目：設計低速級斜齒輪零件的機械加工工藝規程內容:(1)機械加工工藝規程卡片(2)夾具裝配圖(3)課程設計說明書原始資料：該零件圖樣一張。第一章任務書第二章前言3第三章零件的分析3第四章毛坯的選擇第五章工藝規程的設計5第六章填寫工藝過程卡和工序卡 1414第七章夾具的設計第八章心得體會15第九章參考文獻16第二章前言機械制造工藝學課程設計是在學完了機械制造工藝學和大部分專業課,并進 行了生產實習的基礎上進行的一個教學環節。這次設計使我們能綜合機械制造工 藝中的基本理論，并能結合生產實習中學到的實踐知識,獨力的分析和解決工藝 問題，初步具備了設計一個中等復雜程度零件

2、的工藝規程的能力和運用夾具設計 的基本原理和方法通過此設計，使我加深了對機械設計基礎及有關專業課程知識 的了解，提高了熟悉和運用有關手冊、圖表等技術資料及技術文件等基本技能及 綜合運用這些知識的能力，并為在今后學習本專業和進行此類設計打下了堅實的 基礎，對自己將來設計產品有很大的幫助。由于能力所限，經驗不足，設計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指 點。qq 2567214873第三章零件的分析一、零件技術要求的分析(1)齒頂圓750.141hll對孔75有公差為0.056的徑向的跳動要求。(2)兩端面對孔軸線分別有公差為0. 02的端面圓跳動要求。(3)鍵槽兩側面對孔軸線有公差為0.03的

3、對稱要求。二、零件的工藝分析由附圖一得知，其材料為40cr。該材料具有較高的硬度,耐磨性，耐熱性。主要 加工表面是齒輪的齒面：表面質量要求是0.8和內圈的端面：表面要求達到1.6, 還有齒輪內徑表面質量要求達到1.6o第四章毛坯的選擇一、該零件材料為40cr,齒輪的內孔中195和外圓直徑750. 14,都是直徑比較大 的鳳乂由題目的生產綱領為3000件/年，由參考文獻表5. 6(劃分生產類型的參 考數據)可知該零件批量生產為大批量生產，毛坯應選用鍛造。毛坯的鍛造方法用 模鍛。二、模鍛鍛件機械性能較好,有較高的強度和沖擊韌性,但是毛坯的形狀不宜復雜, 如軸類和齒輪類零件的毛坯常用鍛造。三、鍛造毛

4、坯的工藝特點參考文獻1表9-1,常用毛坯的制造方法與工藝特點:qq 2567214873精度等級(it)毛坯尺寸公差 /mm表面粗糙度ra um生產率其他12-140. 2-212.5高鍛件力學性能 好,強度高四、參考機械制造加工工藝手冊表126各主要加工表面的加工余量如下:加工表面基本尺寸 (mm)加工余量 (1d111)說明齒輪外圓07504車床加工齒輪內孔1954車床加工齒輪小端面1852車床加工齒輪大端面1423車床加工五、主要毛坯尺寸及公差:第五章工藝規程的設計主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸齒坯外圓7504754齒坯內圓019540191齒坯小端面1854189齒坯大端面14231

5、45一、定位基準的選擇在零件的加工過程中，合理的選擇定位基準對保證零件的尺寸精度和位置度 有著決定性的作用。1 .粗基準的選擇原則：(1)盡量選擇不要求加工的表面作為粗基準.這樣可使加工表面與不加工表面之 間的位置誤差量最小，同時還可以在一次裝夾中加工出更多的表面。(2)若零件的所有表面都要加工，應選擇加工余量和公差最小的表面作為粗基準. 這樣可保證作為粗基準的表面在加工時，余量均勻。(3)選擇光潔、平整、面積足夠大、裝夾穩定的表面作為粗基準。(4)粗基準一般只在第一到工序中用，以后應避免重復使用。2 .精基準的選擇原則： 基準重合的選擇原則。盡可能的用設計基準作為定位基準,這樣可避免因定位

6、基準與設計基準不重合而引起的定位誤差，以保證加工表面與設計基準間的 位置精度。基準同一原則.一盡可能多的表面加工都用同一個定位基準,這樣有利于保證各加工面之間的位置精度。選擇面積大、精度較高、安裝穩定的表面作為精基準，而且所選的基準使夾具 結構簡單,裝夾和加工方便。綜合上面的粗基準和精基準的選擇原則，為使基準同一和基準重合，齒輪加 工時常選內孔和端面作為精基準加工外圓和齒輪，用作精基準的端面和內孔要在 一次裝夾中加工出來以保證兩者之間的垂直度，但是在加工大型齒輪時可用外圓 作找正基準，但此時應保證內孔與外圓同軸。所以加工本設計齒輪用齒輪外圓和 端面作為粗基準,用內孔和端面作為精基準。二、裝夾方

7、法在加工齒輪時在滾齒機上一般用心軸裝夾，滾齒心軸夾具見下圖：三、加工工藝問題(1)、基準修正齒形表面淬火后，內孔會受到影響而變形:一般的孔直徑會縮小0. 01-0. 05mm,因 此淬火后應安排精基準修正工序.修正的方法有推孔和磨孔,也可以用鏤孔。推孔 是用推刀進行的,用壓力機將推刀強行從孔中間推過既可。此法生產率較苒一般不要留推孔余量。對精度要求較高的或是淬硬后的孔、直徑大而短的孔則應采用， 磨孔工藝,磨孔必須留有磨削余量。（2）、齒輪加工方案保證齒輪精度是齒輪加工的主要工藝問題，輪齒的加工方案主要取決于加工 精度和熱處理要求。根據各個加工精度等級的加工方案如下：8級以下精度的齒輪多采用：滾

8、（插）齒一齒端加1一熱處理一修正內孔。因熱 處理后的齒面不再加工，為彌補熱處理變形,熱處理前的齒形加工精度應比設 計圖紙上的精度要求要提高一級。6-7級精度的齒輪有兩個方案。剃t行方案:滾（插）一齒端加工一剃齒一表面 淬火一修正基準一布齒。此方案生產率高、設備簡單、成本較低，一般用于6 級精度或熱處理變形較大時。5級以上精度的齒輪采用的方案為粗滾（插）齒一精滾（插）齒一齒端加工一淬 火一修正基準一粗磨齒一精磨齒。此方案精度最高，但成本高,生產率最低。參考文獻金屬l藝學表2. 3. 2齒形加匚方案,得出各方案所達到的齒面加e 質量如下表：加工方案精度等級齒面的表面粗 糙度ra/mm適用范圍成形法

9、銃齒9級以下6. 3-3.2單件小批生產中加工直齒和螺 旋齒輪及齒條滾齒873. 21.6各種批量生產中加工直齒、斜 外嚙合圓柱輪和蝸輪插齒871.6各種批量生產中加工內外圓柱 齒輪、雙聯齒輪等展剃齒760. 8-0. 4大批曷生產中滾齒或插齒后未 經淬火的齒輪精加工成法布齒761.6 0.4大批曷生產中高頻淬火硬齒形 的精加工磨齒630.8 0.2單件小批生產中淬硬或不淬硬 的精加工研齒0.4 0.2淬硬齒輪的齒形精加工,可有 效地減小齒面的ra值由設計圖紙給出的加工精度和熱處理要求確定齒輪的加工方案如下： 滾齒f熱處理一修正基準f剃齒(3)、熱處理的安排由設計圖紙上的技術要求，熱處理工序在

10、工藝過程中的安排如下：正火 調質表面滲碳淬火及低溫回火i i i毛坯一粗加工一半精加一精加工正火。大多數鍛件都要經過正火處理,一般安排在毛坯制造和粗加工之間，以改 善金屬的機械切削性能。調質。調質可獲得良好是機械性能,調質后仍可用刀具進行加工，因而一般安排 在粗精加工與半精加工之間，這樣有助于消除粗加工產生的內應力。滲碳。經滲碳后表層與心部含碳量相差明顯，表現出表面硬、耐磨和心部韌性 和朔性好的特點。滲碳后的工件一般要經過淬火和低溫回火處理,使表面層有回 火馬氏體結構和消除滲碳過程中形成的粗晶粒結構。淬火。這種方法是快速加熱使工件表層奧氏體化,不等心部組織發生變化,立即 快速冷卻，表層起到淬火

11、作用，其結果是表層獲得馬氏體組織,而心部仍然保持朔 性,韌性均勻的組織,工件各部都能滿足使用要求。低溫回火。經過低溫回火的工件的硬度沒有發生大的變化(hrc60左右)，但是 應力減少了很多。(4)、制定工藝路線根據各表面加工要求和各種加工方法能達到的經濟精度，確定各表面的加工 方法如下：齒坯外圓：粗車一精車；齒坯端面：由設計圖紙上的要求，齒坯的小端面的表面粗糙度要求是l 6,而大 端而的表面要求較低，但是在加工齒輪的整個過程中都要用到端面作為精基準，所以端面的加工方法為：先粗車后精車，同時也可以保證尺寸21. 5：內孔：由于毛坯采用的是鍛造的，所以內孔先經過粗車，精車后再用鐐孔的方法加工以保證

12、它的精度等級表面質量1. 6和跳動精度控制在0. 056；齒行的加匚先滾齒，精度等級還不能達到，而且熱處理后內孔回縮小，所以要 基準修配，然后在經過精加工用鋒孔的方法來保證齒形的精度等級。綜合上面的分析，工藝路線確定如下：序號工 序 內 容1鍛造毛坯2熱處理一正火3粗車各外形4調質5精車各部分6滾齒7齒端加工一倒角8鉗工一去毛刺9熱處理一齒面滲碳淬火及低溫回火處理10鉗工一劃鍵槽加工線11插鍵槽12鉆通孔13攻絲14磨端面15鐐孔916剃齒17檢驗(5)、選擇加工設備及刀具由于生產類型為大批量生產，故加工設備宜以通用機床為主，輔以少量專用 機床。其生產方式為以通用機床加工專用夾具為主，輔以少量

13、專用機床的流水生 產線。工件在各機床上的裝卸及各機床之間的傳送均由人工完成。車床的選擇：根據設計圖紙上的設計尺寸，最大外徑為6750. 14加上加工余量，其直徑 比較大.查vv機械加工工藝設計手冊一般的車床難以加工，由手冊表4- 2立式車床，選擇立式車床c512ta,其技術規格如下表：技術指標c512垂直度刀架加工最大直徑1250倒刀架加工最大直徑1120工件最大高度900工件最大質量(t)2工作臺直徑1030工作臺轉速7. 5-150刀架數量：水平 垂直11垂直刀架最大行程：水平 垂直630690垂直刀架最大回轉角40滾齒機的選擇：由參考文獻機械制造工藝設計手冊表4-25滾齒機,選擇y311

14、25型滾齒機, 其技術規格如下：技術規格y31125加工齒輪最大直徑： 用外支架時 不用支架時1250加工斜齒輪最大直徑： 當旋轉角為30時 當旋轉角為60時加工齒輪最大寬度：550加工齒輪最大模數：12加工齒輪最大螺旋角：一滾刀最大直徑：200滾刀心軸最大直徑：27、 32、 40剃齒機的選擇：由參考文獻久機械制造工藝設計手冊選擇剃齒機y42125,其技術要求如下表:技術規格y42125加工齒輪直徑:外嚙合 內嚙合200-1250600加工齒輪模數2-8加工齒輪寬度200剃齒刀直徑300剃齒刀寬度一刀架最大回轉軸20工件與剃齒刀的中心距140-770鐐床的選擇：由參考文獻“機械制造工藝設計手

15、冊選擇鐐床t616,最大加工直徑為240mm。(6)、加工工序設計、工序3粗車毛坯外圓與工序5精車外圓查參考文獻金屬實習表9-5機械加i：的工序余量,粗乍的i：序余量為1.5 4mm,取余量為2mm,精車的加工余量為0. 22. 5mm,取精加工精度zz|js=2,已經知 道毛坯外圓的加工余量為4,故粗加工余量zzf(|=4-2=2mm由參考文獻機械制造 加工設計手冊立式車床的進給量f=l. 52. 0mm取f=2. 0 (mm/r),粗車走刀一次 3=2. 0mm.由設計手冊得粗車加工的公差等級為it13mi,取itu, t=0. 4mm;精加工的公差等級為it8it7,取it=0. 063

16、;所以小._/7540. 2,精加工后的尺 寸為752曝3 校核加工余量zz摘：z yfh mm -x n-8用 mm n-bth max = (754-0. 4)-752 =1. 62 故余量足夠. 機床的校核： 粗車工序3:由參考文獻取粗車進給量為0. 2m/r,粗車走刀一次二2加,由參考文 獻機械制造工藝設計手冊取270r/mm,故切削速度為:v粗=安=3. 14* 754*270/1000=206 查機械制造技術表2. 1得 單位切削力p=1962n/mmfz=p*a0=1962*0. 3*2=1177. 2f v x 10，p.=上/二1172*206*103/60=4. 02kw由

17、參考文獻得c512-1a的功率為28kw,取機床的效率為0. 85則 28*0. 85=23. 84. 02 所以機床的功率滿足。、車端面精車的加工余量為0. 52. 5,取z椅二2mm,己經知道總的加工余量為4,故粗加工 余量為z=4-2=2mm,精加工端面以內孔外圓定位。xr =1420. 12 故xflt=1440.2 校核加工余量：z 力精=143. 8-142. 12=1. 68mm2mm故加工余量足夠。、鎮內孔由設計手冊得精饃的加工余量為0. 5-1. 32,由設計圖紙得像孔后的尺寸既為設 計尺寸，189h7 (；z6)精車后的內孔尺寸為中195h8 (2046)校核加工余量：z

18、=195-194. 903=0. 097 (mm) 1. 32 故加工余量足夠。 tn、插鍵槽由設計圖紙得，內孔直徑為195h8(726),鍵槽到孔底的尺寸為204. 4-/，建立 尺寸鏈如圖，設鍵槽加工余量為a。，a1=204.4r為增量；a2 =195046所以ao=2o4. 4. 4-195=9.4上偏差：es=0. 3-0=+0. 3下偏差：ei=0-0. 046=-0. 046所以加工工序尺寸a0=9.42熊。、鉆孔、攻絲由參考文獻式機械設計課程設計手冊表9-7普通螺紋基本尺寸(摘自 gb/t146-1981):公稱直徑螺距中徑小徑13161. 515. 02614. 376查機械制造工藝設計手冊表5-8鑲硬金屬刀片鉆頭，選擇型號為:d=13 13.8 l=170 1=115 的鉆頭。查機械制造1：藝設計手冊表5-30公制細牙機用絲錐選擇如下:dxtl1dm16x1.5802812.5第六章填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡（機械加工工藝過程卡和工序卡見附圖）第七章夾具的設計本夾具用在金剛鑲床上精鑲齒輪孔。：件緊靠支承表面m,用滾珠（滾珠罩 預先套在工件上）在齒輪的齒面上進行定心。氣缸通過接頭將力傳至楔形卡爪上, 將被加工零件夾緊。夾具底座偏心小軸用于調整夾具位置用。（夾具裝配圖見附 圖