1、 機械制造工藝學課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 傳動齒輪零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 學 生： 學 號： 機電工程學院 班 級： 機械設(shè)計制造及其自動化2012-4 指導教師： 教授 目 錄0 序言 11 零件的分析 21.1零件結(jié)構(gòu)工藝性分析21.2 零件的技術(shù)要求分析32 毛坯的選擇 32.1 毛坯種類的選擇32.2毛坯制造方法的選擇 32.3毛坯形狀及尺寸的確定 33 工藝路線的擬定 43.1 定位基準的選擇43.2零件表面加工方案的選擇 43.3加工順序的安排 53.3.1加工階段的劃分 53.3.2機械加工順序的安排 53.3.3熱處理工序的安排 53.3.4輔助工序的安排 64 工序設(shè)計

2、64.1 機床和工藝裝備的選擇64.2工序設(shè)計 6參考文獻 11第10頁序言機械制造工藝學課程設(shè)計，是在學完大部分專業(yè)課之后進行的，經(jīng)過生產(chǎn)實習取得感性知識后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求在設(shè)計中能初步學會綜合運用以前學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計達到以下目的： 能熟練的運用所學知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。課程設(shè)計也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊查詢相關(guān)資料，增強解決工程實際問題的獨立工作能力。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之

3、處，請老師給予指教。1零件的分析1.1 零件的工藝性分析傳動齒輪零件如圖所示，該零件主要加工表面及技術(shù)要求分析如下。（1）同軸孔35h7，49h7和同軸外圓92.55k7, 66的同軸度、徑向圓跳動公差等級為89級，表面粗糙度為ra1.6m.。加工時最好在一次裝夾下將兩孔或兩外圓同時加工。（2）與基準孔有垂直度要求的端面，其端面圓跳動公差等級為7級，表面粗糙度為ra3.2m。工藝過程安排時應(yīng)注意保證其位置精度。（3）距中心平面74.5mm的兩側(cè)面,表面粗糙度為ra6.3m。（4）35孔的尺寸精度要保證，但孔軸線的同軸度共差等級為9級及兩孔公共軸線對基準孔（a1-a2）位置度公差值為0.06m，

4、應(yīng)予以重視。（5）各外圓位置度公差為，齒輪輪齒輪的跳動公差要保證。（6）該零件選用材料為20crmnti，這種材料具有低碳合金鋼的特性，切削性能和工藝性均較好。由各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的精度可知，該零件沒有很難加工的表面，各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可達到。但是在加工過程中應(yīng)注意齒輪端面的加工。零件圖見圖1-1圖1-1 傳動齒輪零件圖1.2 零件的技術(shù)要求分析見表1-2表1-2 零件的技術(shù)要求加工表面精度等級表面粗糙度形位精度35內(nèi)孔it7ra 1.2592.55左端面it10ra 1.649右端面ra 3.2圓跳動0.0520的外圓it10ra 1.6圓跳動0.01齒形

5、it72毛壞的選擇生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算與生產(chǎn)類型的確定生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用.它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備。零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計算。n=qn(1+a%)(1+b%)n-零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/臺）q-產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）n-每臺產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量（件/臺）a%-零件的備品率b% -零件的平均廢品率。2.1 毛壞種類的選擇根據(jù)零件材料確定毛坯為鍛件。根據(jù)其桔構(gòu)形狀、尺寸大小、生產(chǎn)類型和材料性能，毛坯的制造方法選用鍛造。2.2 毛壞制造方法的選擇 根據(jù)生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)所以確定毛壞的制造方法為自由鍛，因為自由鍛造所用工具和設(shè)備簡

6、單，通用性好，成本低，符合要求。2.3毛壞形狀及尺寸的確定毛壞的形狀尺寸見表2-1、圖2-1表2-1主要加工表面零件尺寸總余量毛坯尺寸35內(nèi)孔3533292.55左端面47.43.651齒厚20323圖2-13工藝路線的擬定3.1定位基準的選擇 （1）粗基準的選擇 選擇內(nèi)孔和端面定位元件.先加工外圓，采用齒面外圓為粗基準先加工內(nèi)孔。 （2）精基準的選擇 為了保證圓跳動要求，各主要圓柱表面均互為基準加工，并盡量遵守“基準重合”的原則。其余表面加工采用“一孔一端面的定位方式，即以端面及35h7內(nèi)孔為精基準。這樣，基準統(tǒng)一，定位穩(wěn)定，夾具結(jié)構(gòu)及操作也較簡單。 但必須提高這個內(nèi)孔的精度，以保證定位精度

7、。3.2零件表面加工方案的選擇零件表面加工方案見表3-1表3-1 序號加工表面加工方案0135內(nèi)孔粗車-精車-粗磨02齒面外圓粗車-插-磨03左右兩個端面粗車-半精車-粗磨-精磨04內(nèi)圓粗車-半精車05齒輪端面粗車06階梯端面粗車07齒形插-磨3.3加工順序的安排3.3.1加工階段的劃分 （1）預加工階段（加工余量大，用于粗加工前的去皮加工） （2）粗加工階段（用于切除大部分加工余量，加工精度低，表面粗糙度大。完成次要表面加工，例如鉆孔，粗車外圓等） （3）精加工階段（使主要表面均達到圖紙要求） （4）光整加工階段（進一步提高工件尺寸精度，降低表面粗糙度）3.3.2機械加工順序的劃分 見表3-

8、2表3-2 工 序 號工 名序 稱 工 序 內(nèi) 容1下料2鍛造自由鍛3熱處理調(diào)質(zhì)處理4車粗車：夾92.55外圓，車35內(nèi)孔， 車49端面，車49.55右端面；掉頭夾35內(nèi)孔，車92.55外圓，車92.55左端面，車46端面。5車精車：夾92.55外圓，車49端面，倒角，車92.55右端面；掉頭裝夾35內(nèi)孔，車92.55左端面，車92.55外圓，車46外圓，倒角。6磨粗磨49端面7插鍵槽插鍵槽到規(guī)定尺寸8制齒插齒，給齒厚留磨削余量0.2mm9去毛刺鉗工去毛刺10表面處理滲碳淬火碳層厚度0.6-1.0，保證齒面硬度hrc58-64.11磨精磨35內(nèi)孔，49和92.55端面12齒磨齒 3.3.3熱處

9、理工序安排（1）去除內(nèi)應(yīng)力處理目的是消除內(nèi)應(yīng)力。包括自然時效和人工時效，用于粗加工前后，半精加工后精加工前。（2）預備熱處理目的是改善切削性能，消除內(nèi)應(yīng)力。包括退火、正火和調(diào)質(zhì)，用在粗加工前后。其中退火和正火用在粗加工前，調(diào)質(zhì)用于粗加工后。（3）最終熱處理目的是提高工件硬度和強度。包括淬火、滲碳、氮化等。其中淬火和滲碳用于半精加工后精加工前，氮化用于精加工后。3.3.4 輔助工序安排（1）表面處理工序：金屬鍍層，非金屬鍍層，氧化膜。（2）檢驗工序：質(zhì)量檢驗，特種檢驗。（無損探傷、磁力探傷、水壓、超速試驗）（3）其他工序安排：去毛刺、倒鈍銳邊，去磁，清洗，涂防銹油。4工序設(shè)計4.1機床和工藝裝備

10、的選擇4.1.1機床的選擇根據(jù)加工特點和工藝的制定車床選擇臥式車床c6132，磨床選擇平面磨床my250，外圓磨床m2110c，插床選擇鍵槽插床c6350，插齒機選擇yhk5180。4.1.2夾具的選擇本零件加工過程采用通用機床，因此采用通用機床的通用夾具即可。4.1.3刀具的選擇在車外圓和內(nèi)孔的時候分別選擇外圓車刀和內(nèi)孔車刀，在進行磨的時候選擇砂輪。4.1.4量具的選擇本零件屬于小批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，參考機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程 表3-48，選擇如下：（1）選擇加工面的量具 用分度值為0.05mm的游標長尺測量，以及讀數(shù)值為0

11、.01mm測量范圍100mm125mm的外徑千分尺。（2）選擇加工孔量具因為孔的加工精度介于it7it9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm 測量范圍50mm125mm的內(nèi)徑千分尺即可。（3）選擇加工槽所用量具槽經(jīng)粗銑加工。故可選用讀數(shù)值為0.02mm測量范圍0150mm的游標卡尺進行測量。4.2工序設(shè)計4.2.1孔的加工孔內(nèi)要求精度介于it7it8之間。查機械工藝手冊表2.3-8確定工序尺寸及余量。35mm的孔的加工粗車34mm精車34.8mm磨 35mm 4.2.2面的加工端面的加工粗車47.8mm半精車47.6mm粗磨47.5mm精磨 47.4mm內(nèi)圓的加工粗車64.4mm半精車65.4mm精

12、車66mm4.2.3切削用量和基本工時定額 （1）車35的內(nèi)孔 切削深度：雙邊總余量為6mm 進給量f：根據(jù)1表2.43，取f=0.5mm/r。 根據(jù)3表2.420，切削速度v， 式中 t：刀具耐用度，查3表2.4-2，選為3600s。 k:速度修正系數(shù) 系數(shù)c為242，指數(shù)為0.35代入公式，得機床主軸轉(zhuǎn)速： 式中:切削速度 圓鋼直徑查1表3.118，與392.35r/min相近的轉(zhuǎn)速為400r/min,則實際切削速度: 機動時間t按1表2.5-3，取被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l=56mm刀具切入長度: =主偏角 故 l=2mm 刀具切出長度l： 取l=0mm試切附加長度，查表12.5-

13、4，取=5mm。走刀次數(shù)i：i=1根據(jù)資料所知輔助時間可按照基本時間的15%20%估算，則輔助時間為： t=t0.2=0.064min輔助時間和基本時間的總和稱為作業(yè)時間： t=t+=0.384 min根據(jù)資料所知布置工作地時間，一般按作業(yè)時間的2%7%估算，則布置工作地時間為：t=t0.05=0.0192min根據(jù)資料所知休息和生理需要時間，一般按照作業(yè)時間的2%4%，則休息時間為：t=t0.03=0.01152 min根據(jù)資料所知準備和終結(jié)時間，一般按照作業(yè)時間的3%5%，則準備和終結(jié)時間為：t=t0.04=0.01536 min單件時間為：t=t+t+t+t+=0.42min車92.55

14、的左端面切削深度：雙邊余量為7.2mm進給量f：根據(jù)1表2.43，取f=0.5mm/根據(jù)3表2.420，切削速度v 式中 t：刀具耐用度，查3表2.4-2，選為3600s。 k:速度修正系數(shù) 系數(shù)c為242，指數(shù)為0.35代入公式，得（2） 機床主軸轉(zhuǎn)速： 式中:切削速度根據(jù)1表3.1-17查得c6132臥式車床電動機功率為7.5kw，當主軸轉(zhuǎn)速為250r/min時，主軸傳遞的功率為4.5kw，所以機床功率足夠 圓鋼直徑查1表3.118，與382.16r/min相近的轉(zhuǎn)速為450r/min,則實際切削速度: （3）檢驗機床功率：主切削力按1表2.49，可查得=2.3kw，可以正常工作。（4）機

15、動時間t按1表2.5-3，取被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l=185mm刀具切入長度: = 主偏角 故 l=2mm 刀具切出長度l： 取l=0mm試切附加長度，查表12.5-4，取=5mm。根據(jù)資料所知輔助時間可按照基本時間的15%20%估算，則輔助時間為：t=t0.2=0.172min輔助時間和基本時間的總和稱為作業(yè)時間：t=t+=1.032 min根據(jù)資料所知布置工作地時間，一般按作業(yè)時間的2%7%估算，則布置工作地時間為：t=t0.05=0.0516min根據(jù)資料所知休息和生理需要時間，一般按照作業(yè)時間的2%4%，則休息時間為：t=t0.03=0.03096 min根據(jù)資料所知準備和終結(jié)時間，一般按照作業(yè)時間的3%5%，則準備和終結(jié)時間為：t=t0.04=0.04128 min單件時間為：t=t+t+t+t+=1.12min參考文獻1孟少農(nóng)主編.機械加工工藝手冊.機械工業(yè)出版社，19912李益民主編.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.機械工業(yè)出版社，19933崇 凱主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).化學工業(yè)出版社，19934王紹俊主編.機械制造工藝設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社，19875黃如林主編.切削加工簡明實用手冊.化學工業(yè)出版社，20046薛源順主編.機床夾具設(shè)計.機械工業(yè)出版社，19957