CA6140齒輪零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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學(xué)號(hào)： 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) （專業(yè)方向課程設(shè)計(jì) ） 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 班 級(jí)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 2011 年 12 月 8 日 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“ 輪 ”零件機(jī)械加工工藝規(guī)程 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 題 目：設(shè)計(jì)“ 件機(jī)械加工工藝規(guī)程 原始資料 ： 被加工零件圖一份 工作量： 合 ~。 少于 5千字。 內(nèi)容及要求： 符合課程設(shè)計(jì)的規(guī)范要求 （ 1）零件圖 ①比例 1： 1 ②在繪圖過(guò)程中將（給出原始圖中的）舊國(guó)標(biāo)改成新國(guó)標(biāo) （ 2）毛坯圖 比例 1： 1 （ 3）工藝卡片圖 ①比例非 1： 1（工序簡(jiǎn)圖以合適的縮小比例畫(huà)出） ②畫(huà)在 圖紙 ,以 面為單位并列 時(shí) 間 ： 2011 年 11 月 28日 — 2011年 12月 9日 目 錄 序言 .............................................. 第一章 零件的作 用 .................................. 第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ................................ 件的工藝分析 ............................... 定毛坯的制造形式 ............................ 準(zhǔn)的選擇 .................................... 定工藝路線 .................................. 械加工余量、毛坯尺寸及工序尺寸的確定 ........ 定切削用量及基本時(shí)間、輔助時(shí)間 .............. 3 課設(shè)小結(jié) ........................................ 4 參考文獻(xiàn) ........................................ 1 序 言 本次課程設(shè)計(jì) 的主要目的是要 得到 以 下 幾 方面的鍛煉： 1 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工 中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。 2 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)等。并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、和 國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題，鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)到了很多課堂上沒(méi) 有學(xué)到的東西 ，同時(shí)也提高了自己解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力，逐步培養(yǎng)了 我一絲不茍的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，對(duì)我今后參加工作有極大的幫助。 2 第一章 . 零件的作用 題目 給的零件是 床 主軸箱中運(yùn)動(dòng)輸入軸 Ⅰ 軸上得一個(gè)離合器 齒輪 ，它位于 Ⅰ 軸上，用于接通或斷開(kāi)主軸的反轉(zhuǎn)傳動(dòng)路線，與其他零件一起組成摩擦片正反轉(zhuǎn)離合器。 第二章 . 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1、左端 Φ 68圓表面精度等級(jí)為 面粗糙度為 且槽相對(duì)Φ 68的軸線成 90 度均勻分布。 2、 21槽口 相對(duì) Φ 68的軸線成 90 度均勻分布，其徑向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是Φ 68的軸線，軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是 Φ 圓柱的左端平面。 3、 4× Φ 5在 5× 槽內(nèi)孔中心線距溝槽一側(cè)面的距離為 0 度。 4個(gè) Φ 5孔分別與 21寬錯(cuò)開(kāi) 45度均勻分布。 4、由于加工時(shí)不能選用溝槽的側(cè)面為定位基準(zhǔn) ，故要精確的保證上述要求比較困難，但這些小孔為油孔，位置要求不高，只要鉆到溝槽之內(nèi)接通油路就可，加工不難。 5、 Φ 90 外圓表面粗糙度為 6、左端外圓表面 Φ 度等級(jí)為 面粗糙度為 7、 Φ 94 外圓表面精度等級(jí)為 面粗糙度為 8、 Φ 71 內(nèi)孔槽內(nèi)圓表面精度等級(jí)為 面粗糙度為 9、 Φ 117輪外圓表面 面 10、右端面 端面 11、倒（圓）角。 造形式 零件材料是 45 鋼， 而且屬于薄壁的圓盤(pán)類零件，考慮加工工序較多，會(huì)經(jīng) 3 常承受交變載荷及沖擊載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織細(xì)，保證零件工作可靠。又由于屬于批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不 大，故可采用模鍛成型，可獲得較好的尺寸精度和較高的生產(chǎn)率 。 的選擇 定位的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正進(jìn)行。 因?yàn)?齒輪 可歸為 盤(pán) 類零件，執(zhí)照 “ 保證不加工表面與加工表面相互精度原則 ” 的粗基準(zhǔn)選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對(duì)精度較高的不加工表面作為粗基 準(zhǔn)），所以對(duì)于本零件可以先以 齒輪 右端 90 的外圓作為粗基準(zhǔn)，利用三爪卡盤(pán)夾緊 90 外圓可同時(shí)削除五個(gè)自由度，再以 90的右端面定位可削除自由度。 本零件是帶孔的盤(pán)狀齒輪，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)即裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)，為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)即選孔Φ 68一端面作為精基準(zhǔn)。 制 定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以志用夾具，并盡 量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。 工藝路線方案： 工序 05: 粗車(chē)右端 Φ 117 和 Φ 90 外圓， 端面 及其倒角 ， 粗車(chē) Φ 90 處 角 。 工序 10:粗車(chē)左端 Φ 端面 ，臺(tái)階面 及倒角 ，粗車(chē)四個(gè)槽 21× 15 及槽內(nèi) 角 。 4 工序 15： 粗鏜右端 Φ 68孔內(nèi)表面， 粗鏜左端 Φ 94內(nèi)孔表面 及 圓角 。 工序 20:半精車(chē) Φ 117 和 Φ 90 外圓及其端面 。 工序 25:半精車(chē)四個(gè)槽 21× 15。 工序 30： 精鏜右端 Φ 68內(nèi)孔表面 ，鏜 Φ 71 的溝槽 。 工序 35:滾齒輪，模數(shù) 數(shù) 50 齒部 淬火 工序 40：鉆 4 個(gè) Φ 5孔，锪沉頭孔。 工序 45： 鉗工去毛刺。 工序 50：檢驗(yàn)。 序尺寸及毛坯尺寸的確定 式車(chē)床 齒輪材料為 45 鋼，模數(shù) 數(shù) 50 精度 7產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造成型毛坯。 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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （ 1） Φ 117圓弧面加工總余量查表得 Z 總 =2 （ 2） Φ 面加工總余量查表得 （ 3）內(nèi)孔 Φ 94的加工總余量查表得 2 （ 4）外圓 Φ 90的加工總余量查表得 2 （ 5）內(nèi)孔 Φ 68加工總余量查表得 3 （ 6）保證長(zhǎng)度為 加工總余量查表得 Z 總 =2 （ 7） Φ 94 孔深 31側(cè)面總加工余量查表得 （ 8）右端 長(zhǎng)度為 20分總加工余量查表得 Z 總 =1 （ 9）齒輪輪齒長(zhǎng)度為 12的總加工余量查表得 毛坯尺寸為在各加工表面尺寸的基礎(chǔ)上加上該表面的機(jī)械加工 總余量。毛坯尺寸公差有查表可得。 Φ 117兩圓弧面毛坯尺寸為 Φ 117+2× 2=Φ 121公差± 5 Φ 端面毛坯尺寸為 Φ × 110差± 內(nèi)孔 Φ 94 的毛坯尺寸為 Φ 942=Φ 90差為± 外圓 Φ 90 的毛坯尺寸為 Φ 90+2× 2=Φ 94差為± 內(nèi)孔 Φ 68毛坯尺寸為 Φ 683=Φ 62差為± 零件長(zhǎng)度 64兩端面毛坯尺寸為 64+2× 2=68差為± Φ 94 孔深 31毛坯尺寸為 差為± 右邊 20分毛坯尺寸為 20+1=21差為± 齒輪輪齒長(zhǎng)度毛坯尺寸為 12+差為± 表 2序尺寸計(jì)算表 加工面 工序 余量 工序尺寸 Φ117車(chē) 117精車(chē) 17 圓 粗車(chē) 08 圓 半精車(chē) 圓 Φ90 粗車(chē) 圓 Φ90 半精車(chē) 0 內(nèi)孔 Φ94 粗鏜 孔 Φ94 半精鏜 94 Φ68鏜 3 65 Φ68精鏜 2 67 Φ68鏜 1 68 定切削用量及基本時(shí)間 2. 序 05切削用量及基本時(shí)間的確定 （ 1）切削用量 本工序?yàn)榇周?chē)（車(chē)端面 外圓及鏜孔）。已知加工材料為 45號(hào)鋼。 1）確定粗車(chē)外圓 Φ 切削用量。選用刀的刀桿尺寸 B*H=16*25 確定背吃刀量 車(chē)雙邊余量為 然 單邊余 量：=定進(jìn)給量 f，根據(jù)背吃刀量 3件的直徑為 100，查表書(shū)本附表 1得： f=r。 6 確定切削速度 v。粗車(chē)速度取 n=130r/據(jù)公式 000 得45 號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，根據(jù) 699準(zhǔn)規(guī)定 45鋼抗拉強(qiáng)度為 600加工 600料， 3mm,f<=r 切削速度 v=109m/ 確定的切削用量為： f=r,n=130r/v=車(chē)削時(shí)間： T1=l/5車(chē)削路程 332)確定粗車(chē)外圓 Φ 面及臺(tái)階面的切削用量。采用車(chē)外圓 Φ 外圓 Φ 面及臺(tái)階面的 外圓 Φ f=r,車(chē)端面及臺(tái)階面的 f=r。主軸轉(zhuǎn)速與車(chē)外圓 Φ 同。 切削速度： 000 s 粗車(chē) Φ 間 T2=l/）確定粗鏜 Φ 65的切削用量。所用刀具為 質(zhì)合金，直徑為 20 確定背吃刀量 邊余量為 3然 ，當(dāng)粗鏜料，鏜刀直徑為 20mm 2刀長(zhǎng)度為 100， f=r 按 擇 f=r 確 定 切 削 速 度 v ， 根 據(jù) 公 式 v= 表 得 系 數(shù) 為 ：91,m=2,=60以帶入數(shù)據(jù)得 V=78m/n=100v/π d=382r/查 床的轉(zhuǎn)速，選擇n=370r/ 定 粗 鏜 Φ 65 孔 的 基 本 時(shí) 間 ， 選 鏜 刀 的 主 偏 角 5 °。l+l1+l2+其中，l=mm,,f=r,n=s,i=1. 所以：*5S。 確定粗車(chē) 端面的 基本時(shí) 間： I/=+l1+l+l2+中，d=94mm,2mm,mm,mm,,f=r,n=2r/s,i=1,所以 2S 4)確定粗車(chē)臺(tái)階面的基本時(shí)間： i/ L= +l1+l+l2+中d=121mm,mm,l3=mm,f=r,n=2r/s,i=1 所以： 7 1+3+5=工序 10 切削用量及基本時(shí) 間的確定 本工序還是為粗車(chē)（車(chē)端面，外圓 臺(tái)階面 鏜孔和車(chē)溝槽），已知與工序 05相同。采用工序 05 確定切削用量和時(shí)間的方法，的本工序的切削用量及基本時(shí)間見(jiàn)下表： 表 2削用量及基本時(shí)間計(jì)算表 工序內(nèi)容 車(chē)床轉(zhuǎn)速（ n） r/s 背吃刀量（ 給量（ f） mm/r 切削速度（ v） m/s 加工時(shí)間（ s 粗車(chē)端面 2 6 粗 車(chē) 外 5 粗車(chē)臺(tái)階面 2 鏜孔 9 5 半精車(chē)右端 Φ 117 和 Φ 90 外圓及其端面，半精鏜右端 Φ 68內(nèi)孔表面和 Φ 71 圓槽內(nèi)表面，倒右端的角。 1)半精車(chē)右端 Φ 117 = f=r v=s 000v/π 000*17=s。 取 s 實(shí) 際 切 削 速 度 為 000=17*000=s Tj= +l1/17+0%)半精車(chē) Φ 90 外圓 =f=r v=s 000v/π s 去 s 實(shí)際切削速度為： 000=0*000=s Tj=l/0/0% 8 3) 半 精 車(chē) Φ 90 端面 f=r v=s 000v/π s 取 s 000=s 4）半精鏜 Φ 67 右端內(nèi)孔表面 （ n） r/s 背吃刀量（ 給量（ f） mm/r 切削速度（ v） m/s 加工時(shí)間（ s 半精車(chē)外圓Φ117精車(chē)外圓Φ90面 精 鏜 孔Φ67 工序 20:半精車(chē)左端 Φ 精鏜 Φ 94內(nèi)孔表面，倒左端的角。 1) 精車(chē)左端 Φ =f=r v=s 000v/π 000*s 去 s 實(shí) 際 切 削 速 度 為 ： 000=000=s ) 半精鏜 Φ 94 =f=r v=s 000v/π 000*s 取 620s 9 000=s 工序 25 加工齒輪 用 齒機(jī)加工該齒輪 模數(shù) m=齒數(shù) =50 f=2mm/r v=s 000 v/π 000*s 取滾齒機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速為 50r/s 000=000=s Tj=l/4s 工序 30切削用量及基本時(shí)間的確定 切削用量 本工序?yàn)殂@孔，刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直接 d=5 4 個(gè)通孔：使用切削液。 確定進(jìn)給量 采用手動(dòng)進(jìn)給。 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)表 5頭后刀面最大磨損量為 用度 T=15 確定切削速度 V。由表 5705鋼加工屬性 5類。根據(jù)表 5定進(jìn)給量 f=r。由表 5查得 V=17m/n=18r/s. 基本時(shí)間 鉆四個(gè)直接為 5 12通孔，基本時(shí)間 20s. 5：精鏜 Φ 68內(nèi)孔表面 及鏜 Φ 71 溝槽 。 1 ） 精鏜 Φ 68 *8=s 取 620s 000=s 4/） 銑 Φ 71槽 =f=r v=s s 取s 000=s 4)工序 40 切削用量及基本時(shí)間的確定 10 切削用量 本工序?yàn)殂姴? ，所選用為高速鋼三面刃銑刀。機(jī)床選用 臥式機(jī)床，共銑四個(gè)槽。 確 定 切 削 速 度 和 工 作 臺(tái) 每 分 鐘 進(jìn) 給 量 查 得 公 式 ：V=表得： 6 v=m=0.2 z,3mm:z=20 d=125v=入數(shù)據(jù)得 V= n=s 根據(jù)銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表，選擇 s, 5mm/基本時(shí)間，根據(jù)表 T=l+l1+l2/ 式中 ： l= l1=ae((1`3) 3d=1255i=4 05+40+4/75*4*60=166s ，0%66* 做到這里 我們總算松了口氣，在短短兩星期的課設(shè)時(shí)間里還是非常緊湊得，看著大家滿是抱怨忙，但總算可以完成。 本課設(shè)將我們專業(yè)里的知識(shí)都概括了，讓我們?cè)跈C(jī)械制圖。機(jī)械制造工藝等方便進(jìn)行一次較為全面的系統(tǒng)性訓(xùn)練，使我們掌握各種機(jī)床裝備應(yīng)用技能，加強(qiáng)了對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的認(rèn)識(shí)，熟悉了零件從毛坯到成品的生產(chǎn)過(guò)程 ?? . 本課設(shè)內(nèi)容包括：編制零件圖 毛坯圖 機(jī)械加工工藝規(guī)程及工 藝卡片的制作，確定切削用量及工時(shí)定額，書(shū)寫(xiě)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 在課設(shè)期間遇到了很多的難題，工藝的安排，查找毛坯的加工余量及一些參數(shù)的查找，工時(shí)如何算，切削余量如何定，誤差怎樣去定等等問(wèn)題，在與小組成員在圖書(shū)館查找資料，認(rèn)真討論各個(gè)工藝的可行性以及對(duì)參數(shù)的選擇。在這期間最讓人感覺(jué)到在一起學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，在我們大四即將畢業(yè)的時(shí)候，難得的一次和同學(xué)們?cè)谝黄饘W(xué)習(xí)，只是一個(gè)難忘的設(shè)計(jì)，讓我們?yōu)橹芪宓拇疝q一起努力。 4 參考文獻(xiàn) 1．鄒青主編 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,. 艾 興等編 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2002 11 3．蔡光起主編 東北大學(xué)出版社，4． 邢閩芳 蘭利潔 等編著 清華大學(xué)出版社 . 5. 孟少農(nóng) . 機(jī)械加工工藝手冊(cè)【 M】 機(jī)械工業(yè)出版社，