350-低速級(jí)斜齒輪零件機(jī)械加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)【全套11張CAD圖】

350-低速級(jí)斜齒輪零件機(jī)械加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)【全套11張CAD圖】,全套11張CAD圖,低速,齒輪,零件,機(jī)械,加工,工藝,鉆孔,夾具,設(shè)計(jì),全套,11,十一,cad 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目：設(shè)計(jì)低速級(jí)斜齒輪零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程內(nèi)容:（1）機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 1套（2）夾具裝配圖 1張（3）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份原始資料：該零件圖樣一張。 目 錄第一章 任務(wù)書(shū). 1第二章 前言. 3 第三章 零件的分析. 3第四章 毛坯的選擇. 4第五章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì). 5第六章 填寫(xiě)工藝過(guò)程卡和工序卡. 14第七章 夾具的設(shè)計(jì). 14第八章 心得體會(huì). 15第九章 參考文獻(xiàn). 16第二章 前 言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專(zhuān)業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合機(jī)械制造工藝中的基本理論,并能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)力的分析和解決工藝問(wèn)題,初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法通過(guò)此設(shè)計(jì)，使我加深了對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及有關(guān)專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)的了解，提高了熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及技術(shù)文件等基本技能及綜合運(yùn)用這些知識(shí)的能力，并為在今后學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)和進(jìn)行此類(lèi)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)自己將來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品有很大的幫助。 由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,希望各位老師多加指點(diǎn)。 第三章 零件的分析一、零件技術(shù)要求的分析（1）齒頂圓750.141h11對(duì)孔75有公差為0.056的徑向的跳動(dòng)要求。（2）兩端面對(duì)孔軸線分別有公差為0.02的端面圓跳動(dòng)要求。（3）鍵槽兩側(cè)面對(duì)孔軸線有公差為0.03的對(duì)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(zhì)量要求是0.8和內(nèi)圈的端面：表面要求達(dá)到1.6,還有齒輪內(nèi)徑表面質(zhì)量要求達(dá)到1.6。第四章 毛坯的選擇一、該零件材料為40Cr,齒輪的內(nèi)孔195和外圓直徑750.14,都是直徑比較大的圓,又由題目的生產(chǎn)綱領(lǐng)為3000件/年,由參考文獻(xiàn)表5.6(劃分生產(chǎn)類(lèi)型的參考數(shù)據(jù))可知該零件批量生產(chǎn)為大批量生產(chǎn),毛坯應(yīng)選用鍛造。毛坯的鍛造方法用模鍛。二、模鍛鍛件機(jī)械性能較好,有較高的強(qiáng)度和沖擊韌性,但是毛坯的形狀不宜復(fù)雜,如軸類(lèi)和齒輪類(lèi)零件的毛坯常用鍛造。三、鍛造毛坯的工藝特點(diǎn)參考文獻(xiàn)1表9-1,常用毛坯的制造方法與工藝特點(diǎn)：精度等級(jí)(IT)毛坯尺寸公差/mm表面粗糙度Ra/um生產(chǎn)率其他12-140.2-212.5高鍛件力學(xué)性能好,強(qiáng)度高四、參考機(jī)械制造加工工藝手冊(cè)表1-26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(mm)說(shuō)明齒輪外圓7504車(chē)床加工齒輪內(nèi)孔1954車(chē)床加工齒輪小端面1852車(chē)床加工齒輪大端面1423車(chē)床加工五、主要毛坯尺寸及公差：主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸齒坯外圓7504754齒坯內(nèi)圓1954191齒坯小端面1854189齒坯大端面1423145第五章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)一、定位基準(zhǔn)的選擇在零件的加工過(guò)程中,合理的選擇定位基準(zhǔn)對(duì)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(zhǔn)的選擇原則：（1）盡量選擇不要求加工的表面作為粗基準(zhǔn).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(shí)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(yīng)選擇加工余量和公差最小的表面作為粗基準(zhǔn).這樣可保證作為粗基準(zhǔn)的表面在加工時(shí),余量均勻。（3）選擇光潔 、平整、面積足夠大、裝夾穩(wěn)定的表面作為粗基準(zhǔn)。（4）粗基準(zhǔn)一般只在第一到工序中用,以后應(yīng)避免重復(fù)使用。2精基準(zhǔn)的選擇原則: 基準(zhǔn)重合的選擇原則。盡可能的用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),這樣可避免因定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差,以保證加工表面與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)間的位置精度。 基準(zhǔn)同一原則.一盡可能多的表面加工都用同一個(gè)定位基準(zhǔn),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(wěn)定的表面作為精基準(zhǔn),而且所選的基準(zhǔn)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,裝夾和加工方便。綜合上面的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇原則,為使基準(zhǔn)同一和基準(zhǔn)重合,齒輪加工時(shí)常選內(nèi)孔和端面作為精基準(zhǔn)加工外圓和齒輪,用作精基準(zhǔn)的端面和內(nèi)孔要在一次裝夾中加工出來(lái)以保證兩者之間的垂直度,但是在加工大型齒輪時(shí)可用外圓作找正基準(zhǔn),但此時(shí)應(yīng)保證內(nèi)孔與外圓同軸。所以加工本設(shè)計(jì)齒輪用齒輪外圓和端面作為粗基準(zhǔn),用內(nèi)孔和端面作為精基準(zhǔn)。二、裝夾方法在加工齒輪時(shí)在滾齒機(jī)上一般用心軸裝夾,滾齒心軸夾具見(jiàn)下圖:三、加工工藝問(wèn)題(1)、基準(zhǔn)修正齒形表面淬火后,內(nèi)孔會(huì)受到影響而變形:一般的孔直徑會(huì)縮小0.01-0.05mm,因此淬火后應(yīng)安排精基準(zhǔn)修正工序.修正的方法有推孔和磨孔,也可以用鏜孔。推孔是用推刀進(jìn)行的,用壓力機(jī)將推刀強(qiáng)行從孔中間推過(guò)既可。此法生產(chǎn)率較高,一般不要留推孔余量。對(duì)精度要求較高的或是淬硬后的孔、直徑大而短的孔則應(yīng)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(wèn)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(jù)各個(gè)加工精度等級(jí)的加工方案如下: 8級(jí)以下精度的齒輪多采用:滾(插)齒齒端加工熱處理修正內(nèi)孔。因熱處理后的齒面不再加工,為彌補(bǔ)熱處理變形,熱處理前的齒形加工精度應(yīng)比設(shè)計(jì)圖紙上的精度要求要提高一級(jí)。 6-7級(jí)精度的齒輪有兩個(gè)方案。剃-珩方案:滾(插) 齒端加工剃齒表面淬火修正基準(zhǔn)珩齒。此方案生產(chǎn)率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本較低,一般用于6級(jí)精度或熱處理變形較大時(shí)。 5級(jí)以上精度的齒輪采用的方案為粗滾(插)齒精滾(插)齒齒端加工淬火修正基準(zhǔn)粗磨齒精磨齒。此方案精度最高,但成本高,生產(chǎn)率最低。參考文獻(xiàn)表2.3.2齒形加工方案,得出各方案所達(dá)到的齒面加工質(zhì)量如下表:加工方案精度等級(jí)齒面的表面粗糙度Ra/mm適用范圍成形法銑齒9級(jí)以下6.33.2單件小批生產(chǎn)中加工直齒和螺旋齒輪及齒條展成法滾齒873.21.6各種批量生產(chǎn)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(chǎn)中加工內(nèi)外圓柱齒輪、雙聯(lián)齒輪等剃齒760.80.4大批量生產(chǎn)中滾齒或插齒后未經(jīng)淬火的齒輪精加工珩齒761.60.4大批量生產(chǎn)中高頻淬火硬齒形的精加工磨齒630.80.2單件小批生產(chǎn)中淬硬或不淬硬的精加工研齒0.40.2淬硬齒輪的齒形精加工,可有效地減小齒面的Ra 值由設(shè)計(jì)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:滾齒熱處理修正基準(zhǔn)剃齒(3)、熱處理的安排由設(shè)計(jì)圖紙上的技術(shù)要求,熱處理工序在工藝過(guò)程中的安排如下： 正火 調(diào)質(zhì) 表面滲碳淬火及低溫回火 毛坯 粗加工 半精加 精加工正火。大多數(shù)鍛件都要經(jīng)過(guò)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(jī)械切削性能。調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)可獲得良好是機(jī)械性能,調(diào)質(zhì)后仍可用刀具進(jìn)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(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。滲碳。經(jīng)滲碳后表層與心部含碳量相差明顯,表現(xiàn)出表面硬、耐磨和心部韌性和朔性好的特點(diǎn)。滲碳后的工件一般要經(jīng)過(guò)淬火和低溫回火處理,使表面層有回火馬氏體結(jié)構(gòu)和消除滲碳過(guò)程中形成的粗晶粒結(jié)構(gòu)。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(fā)生變化,立即快速冷卻,表層起到淬火作用,其結(jié)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(jīng)過(guò)低溫回火的工件的硬度沒(méi)有發(fā)生大的變化(HRC60左右),但是應(yīng)力減少了很多。(4)、制定工藝路線根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方法如下：齒坯外圓：粗車(chē)精車(chē)；齒坯端面：由設(shè)計(jì)圖紙上的要求，齒坯的小端面的表面粗糙度要求是1.6，而大端面的表面要求較低，但是在加工齒輪的整個(gè)過(guò)程中都要用到端面作為精基準(zhǔn)，所以端面的加工方法為：先粗車(chē)后精車(chē)，同時(shí)也可以保證尺寸21.5；內(nèi)孔：由于毛坯采用的是鍛造的，所以內(nèi)孔先經(jīng)過(guò)粗車(chē)，精車(chē)后再用鏜孔的方法加工以保證它的精度等級(jí)表面質(zhì)量1.6和跳動(dòng)精度控制在0.056；齒行的加工：先滾齒，精度等級(jí)還不能達(dá)到，而且熱處理后內(nèi)孔回縮小，所以要基準(zhǔn)修配，然后在經(jīng)過(guò)精加工用鏜孔的方法來(lái)保證齒形的精度等級(jí)。綜合上面的分析，工藝路線確定如下：序號(hào)工序內(nèi)容1鍛造毛坯2熱處理正火3粗車(chē)各外形4調(diào)質(zhì)5精車(chē)各部分6滾齒7齒端加工倒角8鉗工去毛刺9熱處理齒面滲碳淬火及低溫回火處理10鉗工劃鍵槽加工線11插鍵槽12鉆通孔13攻絲14磨端面15鏜孔16剃齒17檢驗(yàn)（5）、選擇加工設(shè)備及刀具由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專(zhuān)用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加工專(zhuān)用夾具為主，輔以少量專(zhuān)用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床之間的傳送均由人工完成。車(chē)床的選擇：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙上的設(shè)計(jì)尺寸，最大外徑為750.14加上加工余量，其直徑比較大查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)一般的車(chē)床難以加工，由手冊(cè)表-立式車(chē)床，選擇立式車(chē)床512-1A，其技術(shù)規(guī)格如下表：技術(shù)指標(biāo)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(zhì)量（）2工作臺(tái)直徑1030工作臺(tái)轉(zhuǎn)速7.5-150刀架數(shù)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(zhuǎn)角40滾齒機(jī)的選擇:由參考文獻(xiàn)表4-25滾齒機(jī),選擇Y31125型滾齒機(jī),其技術(shù)規(guī)格如下:技術(shù)規(guī)格Y31125加工齒輪最大直徑:用外支架時(shí)不用支架時(shí)-1250加工斜齒輪最大直徑:當(dāng)旋轉(zhuǎn)角為30時(shí)當(dāng)旋轉(zhuǎn)角為60時(shí)-加工齒輪最大寬度:550加工齒輪最大模數(shù):12加工齒輪最大螺旋角:-滾刀最大直徑:200滾刀心軸最大直徑:27、32、40剃齒機(jī)的選擇:由參考文獻(xiàn)選擇剃齒機(jī)Y42125,其技術(shù)要求如下表:技術(shù)規(guī)格Y42125加工齒輪直徑:外嚙合內(nèi)嚙合200-1250600加工齒輪模數(shù)2-8加工齒輪寬度200剃齒刀直徑300剃齒刀寬度-刀架最大回轉(zhuǎn)軸20工件與剃齒刀的中心距140-770鏜床的選擇:由參考文獻(xiàn)選擇鏜床T616,最大加工直徑為240mm。(6)、加工工序設(shè)計(jì)、工序3粗車(chē)毛坯外圓與工序5精車(chē)外圓查參考文獻(xiàn)表9-5機(jī)械加工的工序余量,粗車(chē)的工序余量為1.54mm,取余量為2mm,精車(chē)的加工余量為0.22.5mm,取精加工精度Z=2,已經(jīng)知道毛坯外圓的加工余量為4,故粗加工余量Z=4-2=2mm由參考文獻(xiàn)立式車(chē)床的進(jìn)給量f=1.52.0mm取f=2.0(mm/r),粗車(chē)走刀一次a=2.0mm.由設(shè)計(jì)手冊(cè)得粗車(chē)加工的公差等級(jí)為IT13IT11,取IT11,T=0.4mm;精加工的公差等級(jí)為IT8IT7,取IT=0.063;所以X=7540.2,精加工后的尺寸為752校核加工余量Z: Z=X-X =(754-0.4)-752 =1.62 故余量足夠.機(jī)床的校核:粗車(chē)工序3:由參考文獻(xiàn)取粗車(chē)進(jìn)給量為0.2m/r,粗車(chē)走刀一次a=2mm,由參考文獻(xiàn)取270r/mm,故切削速度為:V=3.14*754*270/1000=206查表2.1得單位切削力P=1962N/mmF=P*A=1962*0.3*2=1177.2P=1172*206*10/60=4.02KW由參考文獻(xiàn)得C512-1A的功率為28KW,取機(jī)床的效率為0.85則28*0.85=23.84.02所以機(jī)床的功率滿足。、車(chē)端面精車(chē)的加工余量為0.52.5,取Z=2mm,已經(jīng)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(nèi)孔外圓定位。X=1420.12 故X=1440.2校核加工余量:Z=143.8-142.12=1.68mm2mm故加工余量足夠。、鏜內(nèi)孔由設(shè)計(jì)手冊(cè)得精鏜的加工余量為0.51.32,由設(shè)計(jì)圖紙得鏜孔后的尺寸既為設(shè)計(jì)尺寸,189H7()精車(chē)后的內(nèi)孔尺寸為195H8()校核加工余量:Z=195-194.903=0.097(mm)1.32故加工余量足夠。、插鍵槽由設(shè)計(jì)圖紙得,內(nèi)孔直徑為195H8(),鍵槽到孔底的尺寸為204.4-,建立尺寸鏈如圖,設(shè)鍵槽加工余量為A,A=204.4為增量;A=195所以 A=204.4.4-195=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A=9.4。、鉆孔、攻絲由參考文獻(xiàn)手冊(cè)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161.515.02614.376查表5-8鑲硬金屬刀片鉆頭,選擇型號(hào)為:d=1313.8 L=170 l=115 的鉆頭。查表5-30公制細(xì)牙機(jī)用絲錐選擇如下:dtLldM161.5802812.5第六章 填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡 (機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和工序卡見(jiàn)附圖)第七章 夾具的設(shè)計(jì)本夾具用在金剛鏜床上精鏜齒輪孔。工件緊靠支承表面M，用滾珠（滾珠罩預(yù)先套在工件上）在齒輪的齒面上進(jìn)行定心。氣缸通過(guò)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(diào)整夾具位置用。（夾具裝配圖見(jiàn)附圖）第八章 心得體會(huì)機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)綜合了機(jī)械制造工藝學(xué)和其它專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)，充分展現(xiàn)了學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的實(shí)踐能力。經(jīng)過(guò)將近三個(gè)星期的時(shí)間，在劉學(xué)敏、姜宏陽(yáng)、劉玉梅三位老師的耐心指導(dǎo)下機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的完成了。這是我們?cè)趯W(xué)完了機(jī)械制造基礎(chǔ)和大部分專(zhuān)業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本知識(shí)，初次進(jìn)行零件工藝的編制，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我們深入了解了工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則，熟悉了工藝規(guī)程必須具備的原始資料，了解了設(shè)計(jì)和擬定機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝路線的內(nèi)容和步驟，并掌握了選擇粗精基準(zhǔn)的一般原則以及劃分加工階段的目的意義，對(duì)安排工序順序的一般原則也有一定的了解。由于現(xiàn)在自己知識(shí)有限，又是第一次進(jìn)得工藝規(guī)程的編制，錯(cuò)誤是再所難免的。通過(guò)此設(shè)計(jì)，使我加深了對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及有關(guān)專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)的了解，提高了熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及技術(shù)文件等基本技能及綜合運(yùn)用這些知識(shí)的能力，并為在今后學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)和進(jìn)行此類(lèi)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)自己將來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品有很大的幫助。最后，再次衷心感謝三位老師的耐心指導(dǎo)！第九章 參考文獻(xiàn)1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)及習(xí)題 機(jī)械工業(yè)出版社2、機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社3、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 武漢理工大學(xué)出版社4、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 高等教育出版社5、機(jī)械制造工藝及材料 機(jī)械工業(yè)出版社6、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 17