斜齒輪軸的加工工藝設計[含高清CAD圖工序卡說明書]

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Keyword: Process, process, procedure allowance, tolerance2目錄第1章 前言1第2章 零件的工藝分析22.1 零件的工藝分析22.2 確定毛坯的制造形式2第3章 擬定斜齒輪軸的工藝路線 43.1 定位基準的選擇4 3.1.1 粗基準的選擇 43.1.2精基準的選擇 43.2 加工路線的擬定4第4章 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6第5章 確定切削用量及基本工75.1 工序03粗車、半精車、精車30、24、16、20外圓面及端面 75.2 工序04粗車、半精車、精車24、16、20、16、20、16外圓面及端面 8 5.3 工序05鉆、鉸10H995.4 工序06銑寬4的槽 105.5 工序07粗銑、半精銑、精銑R20圓弧 115.6 工序08鉆4孔、2孔115.7 工序09滾齒 13結 論 14致 謝 15參考文獻 16第1章 前言齒輪軸指支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。 在設計中，齒輪軸的運用一般無外乎一下幾種情況： 1、齒輪軸一般是小齒輪（齒數(shù)少的齒輪）2、齒輪軸一般是在高速級（也就是低扭矩級）3、齒輪軸一般很少作為變速的滑移齒輪，一般都是固定運行的齒輪，一是因為處在高速級，其高速度是不適進行滑移變速的。 4、齒輪軸是軸和齒輪合成一個整體的，但是，在設計時，還是要盡量縮短軸的長度，太長了一是不利于上滾齒機加工，二是軸的支撐太長導致軸要加粗而增加機械強度（如剛性、撓度、抗彎等）第2章 零件工藝的分析2.1 零件的工藝分析零件共有七組加工表面，現(xiàn)分述如下：1 30、24、16、20外圓面及端面2 424、16、20、16、20、16外圓面及端面3 10H94 寬4的鍵槽5R20圓弧64孔、2孔7.斜齒2.2 確定毛坯的制造形式鍛造毛坯圖的設計步驟：閱讀零件圖樣，了解零件材料、結構特點、使用要求；審核零件結構的模鍛工藝性，協(xié)調基準，工藝凸臺等冷、熱加工工藝要求；選擇鍛造方法和分模位置；繪制圖形，加放余量、確定起模角、圓角、孔腔形狀；校核壁厚。鍛件技術條件：1、鍛件熱處理及硬度要求，測定硬度的位置。2、需要取樣檢查試件的金相組織和機械性能時，應注明取樣位置。3、未注明的起模角、圓角半徑、尺寸公差。4、鍛件表面質量要求，清理氧化皮方法，表面允許缺陷深度等。5、鍛件外形允許的偏差，分模面上，上、下模允許的錯差，允許的殘留飛邊寬度，鍛件允許的彎曲和翹曲量，允許的壁厚差等。6、鍛件質量。7、鍛件內在質量要求。8、鍛件檢驗等級及驗收的技術條件。9、打印零件號和熔批號的位置等。第3章 擬定導軌滑座加工的工藝路線3.1 定位基準的選擇定位基準分為粗基準、精基準和輔助基準。3.1.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤差。由上及對斜齒輪軸的分析可知，選用20外圓面作為定位粗基準。3.1.2精基準的選擇精基準選擇應當滿足以下要求：1） 用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。2） 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產基準轉換誤差。3） 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。5） 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。由上及零件圖知，選用20r6外圓面作為定位精基準。3.2 加工路線的擬定工序號工序名稱工 序 內 容工藝裝備01備料棒料02熱處理調質處理03車粗車、半精車、精車30、24、16、20外圓面及端面CA614004車粗車、半精車、精車24、16、20、16、20、16外圓面及端面CA614005鉆鉆、鉸10H9CA614006銑 銑寬4的槽X6207銑 粗銑、半精銑、精銑R20圓弧X5108鉆鉆4孔、2孔Z52509滾齒 滾齒Y3180H10去毛刺去毛刺11檢驗檢驗至圖紙要求12入庫入庫 第4章 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下： 零件材料屬于45，毛坯為棒料，根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊（以下簡稱工藝手冊）查表2.2-25及表2.2-24，知工件機械加工余量Z=1.0mm1. 30、24、16、20外圓面及端面，表面粗糙度分別為Ra6.3 um、Ra1.6 um，根據(jù)工藝手冊，表2.2-36知，加工余量Z=1.0mm，需要經過粗車半精車精車方可滿足精度要求。粗 車 單邊余量Z=0.7mm半精車 單邊余量Z=0.2mm精 車 單邊余量Z=0.1mm2. 2.24、16、20、16、20、16外圓面及端面，表面粗糙度分別為Ra6.3 um、Ra1.6 um，根據(jù)工藝手冊，表2.2-36知，加工余量Z=1.0mm，需要經過粗車半精車精車方可滿足精度要求。粗 車 單邊余量Z=0.7mm半精車 單邊余量Z=0.2mm精 車 單邊余量Z=0.1mm3.10H9，粗糙度Ra3.2 um，根據(jù)工藝手冊，表2.3-9知，孔的直徑較小，故采用實心棒料，需經鉆鉸二步加工，即可滿足其要求。鉆 單邊余量2Z=9.8mm鉸 單邊余量2Z=0.2mm4.寬4的鍵槽，粗糙度Ra12.5 um，根據(jù)工藝手冊，表2.2-36知，采用實心棒料。5R20圓弧，粗糙度Ra1.6 um，根據(jù)工藝手冊，表2.2-36知，采用實心棒料。64孔、2孔，表2.3-9知，孔的直徑較小，故采用實心棒料，需經鉆鉸二步加工，即可滿足其要求。7.斜齒，根據(jù)工藝手冊，表2.2-36知，采用實心棒料。第5章 確定切削用量及基本工時5.1 工序03粗車、半精車、精車30、24、16、20外圓面及端面（1）加工條件： 工件材料：45加工要求：粗車、半精車、精車30、24、16、20外圓面及端面機床：臥式車床CA6140刀具：采用車刀量具：游標卡尺 （2）計算車削用量 1) 切削深度 單邊余量為Z=1mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉速ns= 753r/min與753r/min相近的機床轉速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。所以實際切削速度= 5) 切削工時， t=i ;其中l(wèi)=27mm; =1mm; =0mm; t=i=0.140(min)輔助時間為： tf=0.15tm=0.150.140=0.021min其他時間計算： tb+tx=6%(0.140+0.021)=0.010min故工序03加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.140+0.021+0.010=0.171min 5.2 工序06粗車、半精車、精車30、24、16、20外圓面及端面（1）加工條件： 工件材料：45加工要求：粗車、半精車、精車30、24、16、20外圓面及端面機床：臥式車床CA6140刀具：采用車刀量具：游標卡尺 （2）計算車削用量 1) 切削深度 單邊余量為Z=1mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉速ns= 753r/min與753r/min相近的機床轉速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。所以實際切削速度= 5) 切削工時， t=i ;其中l(wèi)=27mm; =1mm; =0mm; t=i=0.140(min)輔助時間為： tf=0.15tm=0.150.140=0.021min其他時間計算： tb+tx=6%(0.140+0.021)=0.010min故工序04加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.140+0.021+0.010=0.171min5.3 工序05鉆、鉸10H9（1）加工條件： 工件材料：HT200加工要求：鉆、鉸3-8孔機床：搖臂鉆床Z3025刀具：采用麻花鉆量具：游標卡尺 （2）計算鉆削用量 工步一：鉆孔至9.8確定進給量：根據(jù)參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工9.8孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)CA6140機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為輔助時間為： tf=0.15tm=0.150.238=0.036min其他時間計算： tb+tx=6%(0.238+0.036)=0.016min故工步一加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.238+0.036+0.016=0.290min工步二：鉸9.8孔至10根據(jù)參考文獻表2-25，得查參考文獻表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，實際切削速度。切削工時：，則機動工時為輔助時間為： tf=0.15tm=0.150.437=0.066min其他時間計算： tb+tx=6%(0.437+0.066)=0.030min故工步二的加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.437+0.066+0.030=0.533min5.4工序6：銑寬4的槽（1）加工條件： 工件材料：45加工要求：銑寬4的槽機床：臥式銑床X62刀具：三面刃銑刀量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 1） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取600當600r/min時按機床標準選取2） 計算工時切削工時：，則機動工時為輔助時間為： tf=0.15tm=0.150.236=0.035min其他時間計算： tb+tx=6%(0.236+0.035)=0.016min故工序07加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.236+0.035+0.016=0.287min5.5工序7粗銑、半精銑、精銑R20圓?。?）加工條件： 工件材料：45加工要求：粗銑、半精銑、精銑R20圓弧機床：立式銑床X51刀具：立銑刀量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 3） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取1300當1300r/min時按機床標準選取4） 計算工時切削工時：，則機動工時為輔助時間為： tf=0.15tm=0.150.192=0.029min其他時間計算： tb+tx=6%(0.192+0.029)=0.013min故工序07加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.192+0.029+0.013=0.234min5.6 工序08鉆4孔、2孔（1）加工條件： 工件材料：45加工要求：鉆4孔、2孔機床：立式鉆床Z525刀具：采用麻花鉆量具：游標卡尺 （2）計算鉆削用量 工步一：鉆2孔確定進給量：根據(jù)參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工2孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為輔助時間為： tf=0.15tm=0.150.052=0.008min其他時間計算： tb+tx=6%(0.052+0.008)=0.004min故工步一加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.052+0.008+0.004=0.064min工步二：鉆4孔確定進給量：根據(jù)參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工4孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為輔助時間為： tf=0.15tm=0.150.120=0.018min其他時間計算： tb+tx=6%(0.120+0.018)=0.008min故工步二加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.120+0.018+0.008=0.146min5.7 工序09滾齒（1）加工條件： 工件材料：45加工要求：滾齒機床：滾齒機Y3180H刀具：采用滾刀量具：游標卡尺 （2）計算滾削用量 已知毛坯最大加工余量為Zmax=3.37mm，粗糙度為Ra1.6根據(jù)表4.2-49，Y3180H，加工齒輪模數(shù)m=1.25,齒形角a=20、齒數(shù)21、法向齒厚21、變位系數(shù)0、齒距極限偏差0.014、螺旋角15、齒形公差0.008、齒圈徑向跳動0.023，主軸轉速n=63318r/min,取n=100r/min;f=0.11.13mm/r,取f=0.25mm/rL=12.26mmT=39.940min輔助時間為： tf=0.15tm=0.1539.94 min=5.991min其他時間計算： tb+tx=6%(39.940+5.991)min=2.756min故單件時間： tdj=tm+tf+tb+tx =(39.940+5.991+2.756)min=48.687min結論為期兩周的機械制造工藝學設計即將結束了，兩周是時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這兩周的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和資料，為我們的設計打下了好的基礎。 設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們設計完成的更出色的關鍵一步。最后，衷心的感謝老師的精心指導和悉心幫助，使我順利的完成此次設計。謝謝！致謝這次課程設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設計。這次課程設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上海科學技術出版社出版，1983年4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年16