Ntwtdf機械制造工藝課程設計-傘齒輪離合器

1、生命是永恒不斷的創(chuàng)造，因為在它內部蘊含著過剩的精力，它不斷流溢，越出時間和空間的界限，它不停地追求，以形形色色的自我表現的形式表現出來。泰戈爾課 程 設 計 說 明 書設計題目： X6030型傳動部傘齒輪離合器學校：專業(yè)：班級：姓名：指導教師： XXXXXX學院XXXX年X月XX日前 言機械制造工藝課程設計是在學完了機械制造工藝學和大部分專業(yè)課，并進行了生產實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學課程的一次深入的全面的總復習，也是理論聯(lián)系實際的一次訓練。培養(yǎng)學生運用機械制造工藝學及有關課程（工程材料、機械設計、互換性與技術測量、金屬工藝學）等知識，結合生產實習中學到的實

2、踐知識鍛煉獨立地分析和解決工藝學問題的能力。指導老師對機床結構的講解，為我們編制工藝規(guī)程提夠了合理的依據。理論基礎課程的學習和進廠實習也為本次課程設計奠定了基礎。在老師的指導下彌補了我們在理論課程設計中的不足，使我們能獨立的完成一系列的設計工作和工藝卡片的編寫。在設計過程中，我們借閱了大量的相關書籍，在老師的指導下，順利的完成了這次設計。在本次設計過程中受益頗多，為以后的工作打下了良好基礎。目 錄課程設計任務書.3一、 設計目的.4二、 傘齒離合器工作原理.5三、 零件的工藝分析.6四、 工藝規(guī)程設計.9五、 機械加工工序設計121 確定加工余量132 確定工序尺寸及公差.133 確定各工序切

3、削用量.134 配置時間定額.15六、 機床型號及刀具、量具、夾具.16七、 機械加工工藝線路.18工藝課程設計心得.19參考文獻.21設 計 任 務 書題目設計X6030型臥式升降臺銑床傘齒輪離合器應完成的任務內容： （1）零件圖 1張 （2）機械加工工藝規(guī)程卡片 1套 （3）課程設計說明書 1份一、設 計 目 的工藝課程設計是在學完了機械制造工藝學及機床夾具設計課程，并在生產實習基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)，它要求學生全面綜合地運用本課程及有關課程的理論知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設計和機床夾具的設計目的在于：（1）培養(yǎng)學生運用機械制造工藝學及有關課程（工程材料與熱處理，機械設計，公差與技術測

4、量，金屬切削機床，金屬切削原理與道具等）的知識，結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。（2）培養(yǎng)學生熟悉并運用手冊、規(guī)范、圖表等技術資料的能力。（3）進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運算和編寫技術文件等基本技能。（4）培養(yǎng)學生根據被加工零件的技術要求，正確運用夾具的能力。（5）培養(yǎng)學獨立思考和工作的能力，為畢業(yè)后走向社會從事相關工作打下良好基礎。二、傘齒輪離合器工作原理 1.離合器屬于傳動執(zhí)行原件，它是用離合器連接的兩軸可在機器運轉過程中隨時進行結合或分離；離合器可按工作原理分為：摩擦式、電磁式、牙嵌式，本件屬于牙嵌式離合器且為梯形

5、牙嵌；離合器按控制原理分為：操縱式（即需人力或動力來進行操縱）和自動式（即不需要外來操作，在一定條件下實現自動分離和嚙合）本件因在裝配圖中需用人為操縱撥叉來實現其與另外一個離合器進行嚙合，因此屬于操縱式。2.齒輪常見傳動形式有：圓柱傳動，用于兩平行軸之間；圓錐齒輪傳動，用于兩相交之間；蝸輪蝸桿傳動，用于兩交叉之間，齒輪另一種形式為齒輪齒條傳動，用于傳動和平動之間的運動轉換，此件為傘齒輪離合器，其傳動形式為圓錐齒輪傳動。在裝配圖中，絲桿與傘齒輪離合器配合，將傘齒輪離合器位置調整好，然后將其一起安裝在機床箱體上，由于傘齒輪離合器下有箱體，上有軸瓦固定，所以其縱向不會移動。在傘齒輪離合器的42H7孔

6、中放有滾針軸承，（目的是支撐傘齒輪離合器旋轉的），右邊的離合器內有花鍵套，花鍵套與絲杠用梯形鍵連接（梯形鍵小端在花鍵套鍵槽上，大端在絲杠鍵槽上），且絲杠上的槽是通槽（為了實現縱向移動）。當下邊傘齒輪轉時同時帶動了與其相嚙合的傘齒輪離合器空轉，傘齒輪離合器左端楔牙與右邊的離合器楔牙相嚙合，當撥叉撥動右端離合器時，其楔牙與左端離合器楔牙相嚙合，右端離合器轉動且?guī)踊ㄦI套轉動，花鍵套帶動絲杠作縱向運動。當楔牙分離時，傘齒輪離合器繼續(xù)空轉而絲杠不動。三、零件的工藝分析零件工藝分析的目的：審查零件的結構形式及尺寸精度、相位位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等技術要求是否合理，是否便于加工配合，通過工藝分

7、析，對零件的工藝要求有進一步了解，以制定出合理的工藝流程。1.此件主視圖采用全剖，從左至右65離合器外圓，48為離合器內孔，在裝配圖中用于與花鍵套配合，離合器寬為5mm，42H7孔其表面粗糙度為Ra0.8，要求同軸度允差為0.02mm，在裝配圖中與滾針球軸承配合，因此為重要的端面。環(huán)槽243為空刀槽，其定位基準與42H7孔左端面的距離為15mm，50f7外圓其表面粗糙度Ra0.8，基準為B，在裝配圖中上有軸瓦下有箱體將其固定，為重要端面。30.5內孔表面粗糙度為Ra3.2，在裝配圖中與絲杠配合。在加工過程中，與芯軸配合。60H8端面表面粗糙度Ra1.6，垂直度允差為0.03mm，基準為B。A處

8、有2:1放大窩孔，窩孔目的是減少應力集中，避免開裂。傘齒輪離合器齒寬為15mm，齒頂圓，分度圓，齒根圓與軸線分別成4843,4045，45，其交線與齒輪左端面距離為26.4mm，最大直徑為81.95。左視圖為離合器采用B向視圖，其牙對角為8，側端面表面粗糙度為Ra3.2。2.由零件圖知，傘齒輪離合器材料為40Cr（即在碳素鋼中加入Cr元素且含碳量為0.4），該材料屬于調質鋼，調質鋼一般指經過調質處理的碳素結構鋼和合金結構鋼，大多數調質鋼屬于中碳鋼，調質處理后的鋼的組織為回火索氏體，調質鋼具有鋼的強度和良好的塑性與韌性，常用于制造一些具有良好綜合力學性能的重要零件，如軸類，齒輪類等。3.零件圖要

9、求熱處理：齒部，牙部G52G代表高頻淬火 ，52洛氏硬度HRC52高頻淬火應用在小模數齒輪及中小型圓柱零件它是利用高頻電流獲得表面硬度大芯部韌度高的一種熱處理方法4.零件的毛坯選擇：該零件毛坯為圓鋼，呈圓柱形，該件最大直徑81.95mm（約為82mm），故毛坯選擇85mm，單邊余量1.5mm，該件最長為98mm,故毛坯選擇100mm，單邊余量1mm?？紤]到加工難度較大，毛坯選擇1件/坯，所以該毛坯符合圓鋼的選擇，拉伸強度、屈服強度及淬透性均比40鋼高，有較高的疲勞強度和良好的韌性，正火或調質后可切削性很好，一般經調質處理后使用。四、工藝規(guī)程設計機械加工工藝規(guī)程作用：1.工藝規(guī)程指導生產的主要技

10、術文件，是指揮現場生產的依據；如批量生產，生產組織嚴密，分工細致，要求工藝規(guī)程比較詳細，便于組織和指揮生產；對于單件小批，工藝可以簡單些。無論生產規(guī)模大小，都有工藝規(guī)程，便于生產調度、技術設備、關鍵技術研究、器材配置；同時是處理生產問題的依據，質量問題的責任問題。2.工藝規(guī)程是生產組織和管理工作的基本依據；新產品投產前，依據工藝規(guī)程作產前技術準備（零件加工準備機床、設計和準備夾、量具）、安排零件的投料時間和數量，調整設備負荷，各車間、科室密切配合，均衡生產。3.工藝規(guī)程是新建和改（擴）建工廠或車間的基本資料。在新建和改（擴）建工廠或車間時，只有依據工藝規(guī)程才能確定生產所需要的機床和其它設備VD

11、E種類、數量和規(guī)格、車間的面積、機床的布局、生產工人的工種、技術等級及數量、輔助部門的安排等。重新裝配、新板焊、熱處理新車間的新（擴）建就有在座多位師傅的心血。指定工藝規(guī)程的原則： 工藝規(guī)程制定的原則是優(yōu)質、高產、低成本。即在保證產品質量的前提下，爭取最好的經濟效益。注意一下幾個問題，即：1.技術上的先進性；在制定工藝規(guī)程時，要了解國內外本行業(yè)的工藝技術的發(fā)展水平，通過必要的工藝試驗，積極采用先進的工藝和工藝設備。2.經濟上的合理性：在一定的生產條件下，可能會出現集中保證零件技術要求的工藝方案，此時通過核算或相互對比，選擇經濟上最合理的方案，使產品的能源、材料消耗和生產成本最低。3.良好的勞動

12、條件：在指定工藝規(guī)程時，要注意保證工人操作時有良好而安全的勞動條件。因此，在工藝方案上注意采用機械自動化或自動化措施，以減輕工人繁雜的體力活動。制定工藝規(guī)程的步驟：1.計算零件的生產綱領、確定生產類型；2.分析產品裝備圖、零件圖。主要包括零件的加工工藝性、裝備工藝性、裝配工藝性、主要加工表面及技術要求，了解零件在產品中的功用；3.確定毛坯的類型、結構形式、制造方法等；4.擬定工藝路線，包括選擇定位基準，確定表面的加工方法，劃分加工階段，確定工序的集中和分散原則，合理安排加工工序等；5.確定各工序加工余量，計算工序尺寸及公差；6.選擇設備及工藝設備；7.確定切削用量及計算時間定額；8.填寫工藝文

13、件。定位精基準選擇原則：1.“基準重合”原則。選擇加工表面的設計基準為定位基準。2.“基準統(tǒng)一”原則。工件以某一組精基準定位，這就是“基準統(tǒng)一原則”；3.“自為基準”原則。當工件精加工或光整加工工序要求余量盡可能小而均勻時，應選擇加工表面本身作為定位基準；4.“互為基準”原則。為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可采用互為基準反復加工的原則；5.“定位可靠性基準”原則?；鶞蔬x擇應保證為工件定位準確、夾緊可靠、操作方便。齒輪的孔、端面始終為工藝定位基準，同時也是設計和裝配基準，做到基準統(tǒng)一和基準重合，多基準同意不同工序尺寸要求不同，基準選正確工序留量相適應。零件加工順序安排為：1.先粗后精。

14、先進行粗加工，依次進行半精加工，最后是精加工和光整加工，應將粗精加工分開進行；2.先主后次。先考慮主要表面的加工，后考慮次要表面的加工。主要表面的加工容易出廢品，應放在前階段進行，以減少工時的浪費；先主后次要靈活運用，次要表面加工穿插在各個加工階段中進行，使加工階段明顯且順利進行，又增加時間間隔，便于應力重新分布和充分變形， 以便于后續(xù)工序修正。3.先面后孔。先加工面后加工孔，便于加工孔的定位安裝、保證孔與面的位置精度，同時給孔加工帶來方便刀具的初始工作條件又得到改善。4.基準先行。用作精基準的表面，要先加工出來。所以第一道工序一般進行定位基面的粗加工或半精加工（有時包括精加工），然后以精基面

15、定位加工其他表面。本著“粗精分開，先主后次”的原則，熱處理有機穿插安排。車削孔時，要為制齒（滾齒）作基準，淬火后磨孔要留余量，銑齒給磨齒留余量。淬火后磨孔時，以齒和斷面找正。待磨齒時則以孔為基準，體現了重要表面加工的“互為基準”的原則。根據各表面加工要求和各表面加工方法能達到的經濟精度，確定各表面加工方法如下： 42H7 內孔 粗車-半精車-磨50f 端面 粗車-半精車-精車-磨傘齒齒牙 平銑-刨齒其余端面 粗車-半精車30.5 孔 鉆-磨楔牙 粗銑-精銑五、機械加工工序設計1.確定加工余量有以下幾種，分別為估計法、查表法和計算法。估計法適用于單件小批量生產，查表法則適應此件采用。計算法用于重

16、要零件或大批大量生產的。查表法即根據各種工藝手冊中的有關表格，結合具體的加工要求和條件，確定各工序的加工余量。由于手冊中的數據是大量生產實踐和試驗研究的總結和積累，所以對一般的加工都能適用。此加加工的單邊余量外圓為5mm；端邊的單邊余量為1mm；內孔加工余量為0.5mm。【查參考文獻10.機械加工工藝手冊】 所以，粗車表面時，先留余量2mm。由計算和查表法來確定的余量，根據機械加工工藝手冊查得各余量。【查參考文獻10.機械加工工藝手冊】2.確定工序尺寸及公差 該件的定位基準與設計基準重合（如單純孔與外圓表面的加工，單一平面加工等）可采用“層層剝皮”的方法，即將余量一層一層疊加在被加工表面上，可

17、以清楚地看出每道工序的工藝尺寸，在按每種加工方法的經濟加工精度公差“入體方式”標注在對應的工序尺寸上。【查參考文獻10.機械加工工藝手冊】3.確定各工序切削用量（1）切削三要素與耐用度的關系 在粗車時，切削三要素都要大寫，而精車是切削三要素要小些。粗車是，增大切削速度易產生積瘤的方法，有利于保持表面精度，即表面粗糙好。加工中碳鋼工件，當切削速度很低（5m/min）時，切削溫度較低，切屑內部結合力較大，前刀面與切削面的摩擦小，積屑瘤不易形成；當切削速度增大（510m/min）時，切削溫度升高，摩擦加大，則易于形成積屑瘤；切削速度很高（100m/min）時，切削溫度較高，摩擦較小，則無積屑瘤形成。

18、精車采用高速切削以避免形成積屑瘤。切削速度時影響積屑瘤的主要原因，切削速度時通過切削溫度和摩擦來影響的。切削用量與刀具耐用度的一般關系式：T=CT/Vc5f2.25ap0.75（當f0.75min/r時）粗加工時，從提高生產效率的角度出發(fā)，一般取較大的背吃刀量和進給量，切削速度并不高。精加工時，主要考慮加工質量，常選用較小的背吃刀量和進給量，較高的切削速度，只有在受到刀具等工藝條件限制不宜采用高速切削時才選用較低的切削速度。（2）切削力與切削功率的關系切削力的計算： 切削力的大小可以用經驗公式來計算，例如車削外圓是，計算Fc的經驗公式如下：Fc=CFcapFcfYFckfc （N） 生產中，常

19、用切削層單位面積切削力Kc來估計切削力的大小。因為Kc是切削力Fc與切削層公稱橫截面AD之比，所以Fc=kcAD=kcbDhDkcapf （N）粗車外圓是取ap=3.5 其余查【參考文獻3.表12 幾種常用材料的kc值】 kc=1962MPa 【參考文獻3.表14硬質合金車刀粗車外圓和端面時進給量得參考值】 f=0.71.0mm/r，取f=0.7mm/r。則Fc=19263.50.7=4.8069 （N）切削功率的計算；切削功率Pm應是三個切削公力消耗功率的總和，但背吃刀量Fp消耗的功率為零給力Ff消耗的功率很小，一般可忽略不計。因此，切削功率Pm可用下式計算：【參考文獻3.表16硬質合金圓車

20、刀切削速度的參考值】Pm=10-3 FcVc（KW） Pm=10-3 4.80950=2.40345 （KW）機床電動機的功率PE可用下式計算： PE=Pm/ KW=2.40345/0.75=3.20460 (KW)式中機床傳動效率，一般取0.750.85.【參考文獻10.（1）】主電動機功率7.5KWPE主電動機功率7.5KW所以，此切削用量下車削外圓的機床電動機的功率PE小于機床電動機功率，符合參數要求。4.制定時間定額時間定額是在一定的技術和生產組織條件下制定出來的完成 單件產品或某工序所消耗的時間。時間定額是用在零件時費用上，工時制訂合適，則有利于提高經濟效益?？刹捎貌楸矸ɑ蛴嬎惴?、估

21、計法。根據此件的工序、數量、工人的熟練程度等條件來制訂合理的工時定額。此件也可采用經驗法，由以往的出來的結果進行著上下調整、達到合理、省時省錢、節(jié)約、提高效率的目的。此件采用查表法得出，基本加工時間約占40%50%，輔助時間約占50%60%。 六、機床型號及刀具、量具、夾具一機床 CA6140：“C”代表車床、“A”代表結構特性、“61”代表臥式、 “40”最大回轉直徑的1/10，400mm X6132 : 臥式車床升降臺銑床“X”代表銑床，“1”代表工作臺可以旋轉45,“32”代表工作臺最大寬度的1/10,320mm M1432A: 型機床是普通精度級萬能磨床，最大磨削直徑320mm，磨削工

22、件最大重量150kg，機床外型200014321600PYE10: 標準推床，最大推力10TY236: 刨齒機床，主電機功率4KW，最大加工模數10，加工直徑600mm二. 刀具鉆頭: 28 傘齒刨刀: M3.520 傘齒粗銑刀:（刃X6-X6030/通用-01） 8牙對銑刀:（刃X6-X6030/5408-01） 推刀：30H7三.夾具銑齒芯軸:（夾X6-X6030/7218-100）刨齒芯軸: Y23-X6030/7303-100綜合芯軸: LJ37-008銑齒芯軸: 夾X6-X6030/7303-100 芯軸: 夾M14-X6030/7030-100芯軸：C21-013芯軸: M14-X

23、6030/7303-100 四.量具： 塞規(guī)：30H7 塞規(guī): 42H7 塞規(guī)：30.5H11 樣板：量C6-X6030/7303-01 量C6-X6030/7303-02七、機械加工工藝路線40Cr圓鋼 85100 1件/坯 備料 正火1.粗車 粗車各部均留2mm余量，前后各錐暫不加工2. 65外圓 夾右端車左端，車30.5孔至30H7 塞規(guī)30H7 42H7孔留磨量0.40.5mm 486窩孔空刀完成，50f7外圓留磨量0.50.6mm 60H8尺寸粗糙度Ra1.6各面均留磨量0.15mm，各倒角完成，掉頭車全長，上芯軸，精車至前后錐面完成，車5尺寸窩孔至50.1（工藝用）68外圓完成，全

24、長98至尺寸。3.平銑 粗銑m3.5傘齒，齒深至尺寸，齒厚為1.21.5mm余量。 銑齒芯軸（夾X6-X6030/7218-100） 傘齒粗銑刀 刃X6-X6030/通用-014.刨齒 精刨m3.5傘齒至圖要求；刨齒芯軸 夾Y23-X6030/7303-100 傘齒刨刀m3.520 綜合芯軸LJ37-0085.平銑 粗精銑7楔牙至圖要求；8牙對銑刀(刃X6-X6030/5408-01)6.鉗工 去毛刺，倒銳角7.淬火 齒部，牙部，高頻淬G528.推 校正30H7孔 推刀30H7 塞規(guī)30H79.萬能磨 上芯軸，磨50f7外圓及60H8尺寸，粗糙度Ra1.6各面，找正50f7外圓與60H8尺寸粗

25、糙度Ra1.6端面，跳動允差在0.01mm以內磨42H7孔至圖要求10.內磨 找正50f7外圓與60H8尺寸，粗糙度Ra1.6面，跳動允差在0.01mm以內，磨30.5孔至30.5H11 工藝課程設計心得兩周的課程設計結束了，通過這次的課程設計不僅檢驗了我所學習的知識，也提高了我如何把握一件事，如何去做一件事的能力。同時我也知道了在擬定工藝路線中，需要注意的問題：1.選擇定位基準。它對保證加工精度，確定加工順序及工序數量的多少，夾具的結構都有重要的影響。2.決定各表面加工方法與劃分加工階段。根據各表面的加工要求，先選定最終加工方法，再由此向前確定各準備工序的加工方法。3.工序集中與分散。初步確定零件加工工藝過程中的