1101變速器齒輪零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程_說明書DOC

1、機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目:WY01齒輪機(jī)械加工工藝規(guī)程編制及工時(shí)定額計(jì)算（大批）班 級(jí)11級(jí)機(jī)制4班設(shè)計(jì)者 王立強(qiáng)指導(dǎo)教師 陳興強(qiáng)蚌埠學(xué)院機(jī)械與電子工程系蚌埠學(xué)院機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目WY01齒輪機(jī)械加工工藝規(guī)程編制及工時(shí)定額計(jì)算（大批）內(nèi)容：1零件圖1張2.機(jī)械加工工藝過程卡1張3機(jī)械加工工序卡片1套4課程設(shè)計(jì)說明書1份班 級(jí) 11機(jī)制4班學(xué) 號(hào)51111301001設(shè)計(jì)者王立強(qiáng)指導(dǎo)教師陳興強(qiáng)日 期 2014 年6 月一、序言 3二、零件分析 41 、零件的作用42、審查零件圖樣的工藝性 4三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 41、確定毛坯的制造形式 52、零件表面加工方法的選擇 53、制定

2、工藝路線 64、機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 75、選擇加工設(shè)備與工藝裝備 96、確定切削用量與基本工時(shí) 10四、小結(jié)16五、參考文獻(xiàn)16一、序言機(jī)械制造技術(shù)及裝備學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生 產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí) 際，對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、 解

3、決問題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)做一次熱身。此次課程設(shè)計(jì)我是圍繞齒輪展開的。從零件圖的分析到毛坯的選擇，再到工 藝路線的制定、機(jī)床及工藝裝備的選用、加工余量、工序尺寸和公差的確定, 最后是對(duì)切削參數(shù)的計(jì)算，都要求我對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的東西有很好的掌握。此次課程設(shè)計(jì)設(shè)勝利完成，首先要感陳興強(qiáng)老師孜孜不倦的教導(dǎo)和全面詳細(xì) 的解答，其次就是同學(xué)的幫助，我知道課程設(shè)計(jì)對(duì)我們來說是個(gè)考驗(yàn)，但同 時(shí)也是非常難得的機(jī)會(huì)。一方面它可以鍛煉自已解決實(shí)際問題的能力，另一 方面，可以讓我們對(duì)所學(xué)的知識(shí)重新復(fù)習(xí)一遍，真正的學(xué)以致用。做工藝是一份細(xì)活，來不得半點(diǎn)馬虎，每一個(gè)數(shù)據(jù)都是有手冊(cè)可查

4、。并且這 應(yīng)該是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)前的最后一次課程設(shè)計(jì)了。所以我不敢怠慢，認(rèn)真解讀 零件圖后，自己花費(fèi)了大量的功夫和時(shí)間在圖書館查閱了大量的資料。如今 看看自已的勞動(dòng)成果，總算小有所成，白已的辛苦沒有白費(fèi)，甚感欣慰和滿足。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)、零件分析1、零件的作用變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)裝置。改變機(jī)床、汽車、拖拉 機(jī)等機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度或牽引力的裝置，由許多直徑大小不同的齒輪組成。通常裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的主 動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間。而該零件便是其中一個(gè)傳動(dòng)齒輪。2、審查零件圖樣的工藝性齒輪零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。但基準(zhǔn)孔81伽要

5、求艮3.2 卩m 一般7級(jí)精度的齒輪其基準(zhǔn)孔要求R1.6卩m即可。本零件各表面的加工并不困難內(nèi)孔中有4個(gè)通鍵槽，斜齒輪的溝加工精度不高二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1、確定毛坯的制造形式齒輪為最常用的傳動(dòng)件，要求具有一定的強(qiáng)度，選擇零件材料為20CrMnT?？紤]到零件屬于薄壁的圓盤類中小型零件，并且加工工序較多，會(huì)經(jīng)常承受交變載荷和沖擊載荷，因此 應(yīng)該選用鍛件，可得到連續(xù)和均勻的技術(shù)纖維組織，保證零件工作可靠。又由于零件屬于批 量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故采用模鍛成形，可獲得較好的尺寸精度和較高的生產(chǎn) 率。零件形狀不復(fù)雜，毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近。即外形做成臺(tái)階形，內(nèi)部孔鍛 出 2、零件表面加

6、工方法的選擇本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、齒面，槽等，材料為20CrMnTi,其加工方法為加工表面尺寸及偏差公差等級(jí)表面粗糙度Ra加工方法外圓面 6000.1 mmIT14艮3.2卩m粗車齒圈外圓面 80 o-o.io mIT11R 3.2 卩 m粗車一半精車精車內(nèi)孔0.1 47 _0.02 mIT7R 1.6 卩 m粗鏜一半精鏜精鏜內(nèi)孔 53 了2 mIT9R 3.2 卩 m粗鏜一半精鏜精鏜左端面37 m回轉(zhuǎn)體斷面，尺寸精度要求不咼R 3.2 卩 m粗車一精車右端面R 3.2 卩 m粗車一半精車齒面模數(shù)28FLR 1.6 卩 mA級(jí)單頭滾刀滾齒槽4X 400.1 mm槽寬IT8R 3.2

7、 卩 m銑刀槽深I(lǐng)T8R 3.2 卩 m三面刃銑刀粗銑半精銑端面34.08 +0.025IT8艮3.2卩m粗車一半精 車3、制訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。齒輪的加工工藝路線一般是先進(jìn)行齒胚的加工，再進(jìn)行齒面加工。齒胚加工包括各圓柱表面及端面的加工。按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，齒胚加工工藝路線擬定如下：工 序 號(hào)工序名稱工序內(nèi)容120CrM nTi鍛件2熱處理正火（

8、調(diào)質(zhì)）3粗鏜車車左右端面總長 39.7mm處至38.3mm，車外圓62.3mm處至60mm鏜內(nèi)孔49.5 0.1 mm處至47.5 0.1 mm車外圓82.7至80.3。車內(nèi)槽 54.4mm至53 0.2 mm深度3.97mm4半精車車左端面總長 38.3mm處至37.5mm，跳動(dòng)為0.025。車外圓 82.3mm處至800 mm 鏜內(nèi)孔 厶了占口語両至47.34 鳶49 mm.5精鏜鏜內(nèi)孔47.34mm.048至47豐；mm6車車右端面并倒角2x73 表面粗糙度值 Ra值3.2卩m端面跳動(dòng) 0.057銃|0 1粗銃內(nèi)孔鍵槽寬 4.1mm至40 mm深2.2mm至圖紙要求。8滾齒滾螺旋齒，留剃

9、螺旋齒加工余量0.14mm，表面粗糙度 Ra值3.2m9銃內(nèi)接合齒倒角10鉗倒棱邊去毛刺，在無內(nèi)齒的一端打廠標(biāo)11剃齒剃螺旋齒至圖紙要求12檢驗(yàn)13熱處理滲碳淬火HRC586814檢驗(yàn)15入庫4、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，可知鋼制模鍛的公差及機(jī)械加工余量按GB/T12362-2003確定。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，先確定如下參數(shù)： 鍛件公差等級(jí)。由該零件的功用和技術(shù)要求，確定其鍛件公差等級(jí)為普通級(jí)。 鍛件質(zhì)量m。根據(jù)零件成品質(zhì)量1.36kg，估算為m鍛件=2.2kg。 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)s假設(shè)其最大直徑為80mm長為37.5mm零件密度，7.85

10、g/cm3?？芍懠饫蒹w質(zhì) 量12 2m外廓包容體=n ( ) X 37.5 X 7.85g=10kg222S= =0.3586.318由于0.358介于0.32和0.63之間，故該零件的形狀復(fù)雜系數(shù)為 S,屬于一般級(jí)別。 零件表面粗糙度。由零件圖知，除47mnJL為Ra1.6卩m以外，其余各加工表面Ra為3.2。根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)中鍛件內(nèi)外表面加工余量表，查得直徑方向?yàn)?.72.2伽，軸向方向亦為1.72.2伽。鍛件中心兩孔的余量為2.5伽。(1) 該零件各圓柱表面及孔的工序加工余量、工序尺寸及公差如下表所示:加工面工序加工余量精度等級(jí)

11、工序尺寸及公差?80mn外卜圓粗車2.5IT11?80002 mm半精車1.5IT9?8O0O.1mm47mm外卜圓粗車3.5IT11?601mm 59mm粗鏜2IT11?47.5 f1 mm半精鏜0.34IT9?470i1mm精鏜1IT7C 40.048 ?47 _0.009 mm(2)確定毛坯尺寸毛坯尺寸根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)從手冊(cè)中查鍛件的長度、寬度、高度、厚 度公差表可得。零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸80mm7卜圓1.5 82.7mm60mm外圓2.5 62.3mm47mn內(nèi)孔2.5 49.5mm53mm內(nèi)槽2 55mm毛坯圖如下:5、選擇加工設(shè)備與工藝裝備(1) 機(jī)床的

12、選擇 工序I、U、川是粗車和半精車。各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很咼的生產(chǎn)率，故選用CA6140型臥式車床。 工序W為精鏜孔。由于加工的零件外輪廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故也選擇CA6140型臥式車床。 工序V為滾齒。從加工要求及尺寸大小考慮，選丫3150型滾齒機(jī)。 工序切是用三面刃銑刀粗細(xì)和半精銑槽，考慮本零件屬于成批生產(chǎn)，所以選擇常用的X6132型臥式銑床。(2) 夾具的選擇本零件除粗銑及半精銑槽、鉆小孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。(3) 刀具的選擇 加工鋼制零件采用YT類硬質(zhì)合金。粗加工用YT5,半精加工用YT15精加工用YT3O為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，可選用可轉(zhuǎn)

13、位車刀。切槽刀宜用高速鋼。 采用A級(jí)單頭滾刀能達(dá)到8級(jí)精度，滾齒選模數(shù)為2.5mm的U型A級(jí)精度滾刀。 銑槽選用高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀，銑刀直徑為 0.1mm(4) 量具的選擇本零件屬于成批生產(chǎn)，一般均采用通用量具。各外圓加工面的量具：分度值0.05的游標(biāo)卡尺?？准庸さ牧烤撸捍旨庸?9mn的孔用內(nèi)徑百分尺，精加工59mn!勺孔用三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)滾齒所用量具：分度值0.01伽，測量范圍2550伽的公法線百分尺。6、確定切削用量及基本工時(shí)（1）、工序I切削用量及基本時(shí)間的確定1） 確定粗車外圓PSOOmm的切削用量。所選刀具為YT5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)第一部分表 1.1%*,選

14、用刀的刀杠尺寸BX H=16mm25mm刀片厚度為4.5伽.根據(jù)表1.3* ,選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角丫。=12,后角ao=6，主偏角k=90,副偏角k=10,刃傾角入s=0,刀尖圓弧半徑re =0.8 mm。 確定背吃刀量ap，粗車雙邊余量為2.5mm顯然ap為單邊余量：ap=1.25mm 確定進(jìn)給量f,根據(jù)背吃刀量ap3mm工件的直徑為80-100mm時(shí)，查書得：f=0.60mm/r 確定切削速度V0粗車速度取n=130r/min，根據(jù)公式v c= dwn 得1000v c=32.6m/min45號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，根據(jù)GB/T699-1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定45鋼抗拉強(qiáng)度

15、為600MP當(dāng)加工 c b=600-700MPat岡料、ap 3mm f 0.75mm/r 時(shí)，切削速度 v=109m/min。確定的切削用量為：a p =1.25mm, f=0.60mm/r , n=130r/min , v=45.5m/min.車削時(shí)間：1=丄=25sfnL為車削路程9mm2） 確定粗車外圓？60mm端面及臺(tái)階面的切削用量。采用車外圓?60的刀具加工這些表面。車外圓？60mm的 ap=1.25mm 端面及臺(tái)階面的 ap=1.3mm車外圓？=60mm的f=0.60mm/r，車端面及臺(tái)階面的f=0.52mm/r。主軸轉(zhuǎn)速與車外圓 ？80mm相同切削速度：v c=37.35m/m

16、inv c=0.623m/s粗車？8000.1時(shí)間T2 =15.4s3）確定粗鏜？ 60mm孔的切削用量。所用刀具為 YT5硬質(zhì)合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。 確定背吃刀量ap,雙邊余量為3mm顯然ap為單邊余量:ap=1.5mm 確定定進(jìn)給量f根據(jù)表得，當(dāng)粗鏜料、鏜刀直徑為20mm鏜刀出長度為100mn是,f=0.15-0.3mm/r按C620-1車床的進(jìn)給量，選擇f=0.2mm/r 確定切削速度v:查表的系數(shù)為：G=291, m=2XV =0.15，丫V =02=60min，心=0.9 x 0.8 x 0.65 = 0.568n=100V=1000 78所以=382 r/ .二d門-65

17、min經(jīng)查C620-1車床的轉(zhuǎn)速，選擇n=370r/min確定粗鏜6500018 mn孔的基本時(shí)間，選鏜刀的主偏角k=451 ll 12 l3ifn其中，l=35.4mm，I 1=3.5mng 12=4mryi l 3=0, f=0.2mm/r,n=6.17r/s,i=135.4 3.5 4所以：35 si5 0.2 6.17確定粗車端面的基本時(shí)間：Lfni，?|1|2|3式中，d=25mm di60mm l i=2mm l 2=4mm l 3=0，f=0.52mm/r,n=2r/s,i=116 2 4 所以：T is22s戶 0.52 24）確定粗車臺(tái)階面得基本時(shí)間：- d1L=-|1|2|

18、3所以:其中 d=121mm d1=91.5mm 11=0，12=4mm 13=0, f=0. 52mm/r ，n=2r/s, i=1 _14.75 + 4T i418s0.52 2確定工序的時(shí)間Ti =Ti+T2+T3+T4+T5=15+17+22+18+35=115.4s各工序參數(shù)見下表工序內(nèi)容車床轉(zhuǎn)速(n) r/s切削速度(v) m/s進(jìn)給量(f) mm/r背吃刀量(a p) mm加工時(shí)間(Ti) s車外圓？60mm2.150.760.61.2525車外圓？80mm20.590.61.2515.4粗鏜孔？47mm6.171.260.21.535粗車端面20.620.521.322粗車臺(tái)階

19、端面20.760.521.318(2) 、工序U切削用量及基本時(shí)間的確定本工序還是粗車(車端面、外圓、臺(tái)階面、鏜孔和車溝槽及倒角)。已知條件與工序I相同采用工序I確定切削用量和切削時(shí)間的方法，得本工序的切削用量及基本時(shí)間見下表：工序內(nèi)容車床轉(zhuǎn)速(n) r/s背吃刀量(a p) mm進(jìn)給量(f) mm/r切削速度(v) m/s加工時(shí)間(Ti) s粗車端面21.70.520.6916粗車外圓60mm21.750.650.6925粗車臺(tái)階面21.70.520. 748鏜孔36mm3.832.50.21.1369(3) 、工序川切削用量及基本時(shí)間的確定1) 、半精車外圓1 14.5 0-0.22伽的切

20、削用量 確定背吃刀量apap=lia5_11Z5=0.75mm 確定進(jìn)給量f根據(jù)機(jī)械制造工藝簡明手冊(cè)表 1.6*，及CA6140機(jī)床進(jìn)給量，選擇f=0.3mm/r。由于是半精加工，切削力較小，故不需要校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造工藝簡明手冊(cè)表1.6*選擇車刀后刀面最大磨損量為 0.4mm耐用度T=30min。 確定切削速度V根據(jù)機(jī)械制造工藝簡明手冊(cè)表 1.10*，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工（T b=630-700MPa岡料、ap 1.4mm f 0.38mm/r 時(shí)，切削速度 v=156m/min。根據(jù)機(jī)械制造工藝簡明手冊(cè)表 1.10*切削速度的修正系數(shù)為KK

21、 rV=0.81, K Tv=1.15,其余修正系數(shù)為1,故v =156X 0.81 x 1.15m/mi n=145.3mm/minn=1000 145.3 =390r/minn 118.5按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇n=400r/mi n2）、確定半精車外圓巾90mm端面、臺(tái)階面的切削用量采用半精車外圓巾117mn的刀具加工這些表面。車外圓 巾90的ap=0.75mm端面及臺(tái)階面的 ap=0.7mm 進(jìn)給量 f=0.3mm/r, n=400r/min3）、確定半精鏜孔6500.018 mnt切削用量所用刀具為YT15硬質(zhì)合金、主偏角k r=45、直徑為20mm勺圓形鏜刀。耐用度T=60m

22、in。ap=mm=1mmf=0.1mm/r V =600.2 10.95漢 0.9m/min=183mm/min0.10.2n=1r/min=869.4 r/min按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇n=900 r/min4）、基本時(shí)間半精車外圓巾80mm勺基本時(shí)間T1=s=8 s半精車端面的基本時(shí)間口 =(13.25_2羊 60 s=10 s0.3 400半精鏜巾47孔的基本時(shí)間Tj4(33 0315 90O 60 S=27 S(4) 、工序W切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榫M孔47伽，鏜孔內(nèi)的溝槽，倒角。1) 切削用量所用刀具為YT30硬質(zhì)合金、主偏角k=45、直徑為20mm勺圓形鏜刀。其耐用

23、度T=60mino”68尹rnmrnmf=0.04mm/rV =602 卩囂 0.0420.9 x 1.4m/s=5.52 m/sn= 1000_/min=1598.6 r/minn 68按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇n=1400 r/min2) 、確定鏜溝槽的切削用量選用高速鋼切槽刀，采用手動(dòng)進(jìn)給，主軸轉(zhuǎn)速n=40r/min,切削速度v =0.14m/s3) 、基本時(shí)間精鏜68K7孔的基本時(shí)間為s=44 st = (33+3.5+4) 60j=0.04 1400(5) 、工序V切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)闈L齒，選用標(biāo)準(zhǔn)的高速鋼單頭滾刀，模數(shù)m=2.25mm,直徑巾80，可以采用一次走刀切

24、至全深。切削速度m y xv v vT f ma式中:Cv=364,T=240min,f a=0.83mm/r,m=2.25mm,m=0.5,y v=0.85,x v=-0.5.k v=0.8 x0.8=0.64代入上式，求得v =26.4 m/minn=1000 264r/min=133 r/minn 63查丫3150型滾齒機(jī)主軸轉(zhuǎn)速，選 n=135 r/min進(jìn)給量工件齒面要求表面粗糙度為Ra 1.6卩m,根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)第四部分表4.3*,選擇工件每轉(zhuǎn)滾刀軸向進(jìn)給量 fa=0.81.0mm/r。查YT3150型滾齒機(jī)進(jìn)給量表，選fa=0.83mm/r?；緯r(shí)間Tj =(B l l )Z(COS l1 l2)zqnfa其中 B=12mm, 3 =0 ,z=50,q=1,n=1.72r/s,fa=0.83mm/r,11= h(d - h) (2 3)mm ,l 2=3mmT = (12 + 19 + 3)漢 50 J 1.72 沢 0.83s = 1191 s(6)、工序切切削用量的確定本工序?yàn)橄却帚?個(gè)槽，然后半精銑4個(gè)槽切削速度mxvyvuv vTmap f