機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計中間軸齒輪零件機械加工工藝規(guī)程

1、 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計題目：中間軸齒輪零件機械加工 工藝規(guī)程學(xué)院：工學(xué)院專業(yè)：農(nóng)機08-3姓名： 學(xué)號：指導(dǎo)老師： 目錄1零件技術(shù)要求分析1 1.1尺寸精度分析1 1.2位置精度分析1 1.3粗糙度分析12零件圖分析1 2.1零件功用分析2 2.2零件工藝分析23確定毛坯2 3.1毛坯類型分析2 3.2確定毛坯的制造方法2 3.3確定總余量3 3.4繪制毛坯圖44制定零件工藝規(guī)程4 4.1選擇表面加工方式44.2選擇定位基準44.3 擬定零件加工工藝路線5 4.4填寫工藝過程卡片.7 4.5機械加工工序設(shè)計75 課程總結(jié)12 1分析零件技術(shù)要求 1.1尺寸精度的分析本零件為回轉(zhuǎn)體零件，其最主

2、要加工面是62h7孔和齒面，且兩者有較高的同軸度要求，是加工工藝需要重點考慮的問題。同時其尺寸精度要求較高，為it5it7。1.2位置精度分析 該零件齒輪和孔的同軸度或跳動度要求較高，（本處對基準a-b的跳動度0.016），定位端面與軸線的垂直度（62h7齒輪左端面對基準a-b的垂直度0.03），齒輪中心對軸線的對稱度等。1.3表面粗糙度分析一般與傳動件相配合的軸頸的表面粗糙度ra值為2.50.63。1.4審查零件材料是否恰當 本零件為拖拉機減速器中間軸齒輪是在高轉(zhuǎn)速、重載荷的條件下工作，應(yīng)選用材料為20gr硬度為5864hrc，并進行滲碳淬火處理，這樣做可獲得很高的表面硬度、較軟的芯部，因此

3、耐沖擊韌性好。2零件圖的分析2.1零件作用分析本零件為拖拉機變速器倒速中間軸齒輪，變速器的功用是傳遞動力，改變輸出軸的運動方向，實現(xiàn)倒檔，使拖拉機能倒退行駛，實現(xiàn)空擋。2.2零件工藝分析本零件為回轉(zhuǎn)體零件，其最主要加工面是62h7孔和齒面，且兩者有較高的同軸度要求，是加工工藝需要重點考慮的問題。其次兩輪轂端面由于裝配要求，對62h7孔有端面跳動要求。最后，兩齒圈端面在滾齒時要作為定位基準使用，故對62h7孔也有端面跳動要求。這些在安排加工工藝時也需給予注意。 3確定毛坯3.1毛坯類型分析機械加工常用的毛坯有鑄件、鍛件、型材及焊接件。不同的毛坯種類及毛坯的精度、粗糙度和硬度等對機械加工工藝過程有

4、著直接的影響。還有毛坯的形狀和特性，直接會影響到機械加工的難易、材料的消耗等。3.2確定毛坯的制造方法中間軸齒輪主要是傳遞動力。其工作時需承受較大的沖擊載荷，要求有較高的強度和韌性。以使金屬纖維盡量不被切斷，因纖維組織是在金屬熱變形過程中。其內(nèi)部脆性夾雜志沿主變形方向分布，再結(jié)晶時，仍以條形或鏈狀被保留下來而形成的。纖維組織的化學(xué)穩(wěn)定性強。通過熱處理是不能消除的，只能通過鍛壓才能改變其形狀與分布。隨著變形程度的增加，金屬的纖維組織明顯，使得金屬的力學(xué)性能呈各向異性。因此，在設(shè)計制造零件時，應(yīng)充分利用纖維組織的方向性；故毛坯應(yīng)選擇鍛件。又由于年產(chǎn)量為5000件，達到了批量生產(chǎn)的水平，且零件形狀較

5、簡單，尺寸也不大，故應(yīng)采用模鍛。鍛件必須在具有一定塑性的金屬才可以進行加工。我們選擇的材料為20gr硬度為5864hrc：20cr鋼是低成本的滲碳鋼。應(yīng)用范圍廣泛，但力學(xué)性能不穩(wěn)定。通過熱處理試驗和分析。具有一定的塑性綜合性能好。既能滿足我們進行鍛壓加工。3.3確定總余量查表確定確定直徑上總余量為6mm，高度（軸向）方向上總余量為5mm。3.4繪制毛坯圖4制定零件工藝規(guī)程4.1選擇表面加工方式1） 62h7孔 考慮： 生產(chǎn)批量較大，應(yīng)采用高效加工方法； 零件熱處理會引起較大變形，為保證62h7孔的精度及齒面對62h7孔的同軸度，熱處理后需對該孔再進行加工。故確定熱前采用擴孔拉孔的加工方法，熱后

6、采用磨孔方法。2） 齒面 根據(jù)精度8-7-7的要求，并考慮生產(chǎn)批量較大，故采用滾齒剃齒的加工方法。3） 大小端面 采用粗車半精車精車加工方法。4） 環(huán)槽 采用車削方法。4.2選擇定位基準3.2.1粗基準選擇考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，及保證不加工表面與加工表面的尺寸、位置符合零件圖樣設(shè)計要求。還要考慮裝夾方便、可靠，選一大端面和外圓作為定位粗基準。322精基準選擇考慮的重點是如何減少誤差。保證加工精度和安裝方便。軸齒輪的設(shè)計基準是內(nèi)孔，根據(jù)基準重合原則，并同時考慮統(tǒng)一精基準原則，選內(nèi)孔作為主要定位精基準?？紤]定位穩(wěn)定可靠。選一大端面作為第二定位精基準。在磨孔工序中。為保證齒面與

7、孔的同軸度，選齒面作為定位基準。在加工環(huán)槽工序中，為裝夾方便選外圓表面作為定位基準。4.3 擬定零件加工工藝路線 1）擴孔（立式鉆床，氣動三爪卡盤）；2）粗車外圓，粗車一端大、小端面，一端內(nèi)孔倒角（多刀半自動車床，氣動可脹心軸）；3）半精車外圓，粗車另一端大、小端面，另一端內(nèi)孔倒角（多刀半自動車床，氣動可脹心軸）； 4）拉孔（臥式拉床，拉孔夾具）；5）精車外圓，精車一端大、小端面，一端外圓倒角（普通車床，氣動可脹心軸）；6）精車另一端大、小端面，另一端外圓倒角（普通車床，氣動可脹心軸）；7）車槽（普通車床，氣動三爪卡盤）；8）中間檢驗；9）滾齒（滾齒機，滾齒夾具）；10）一端齒圈倒角（倒角機，

8、倒角夾具）；11）另一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；12）剃齒（剃齒機，剃齒心軸）；13）檢驗；14）熱處理；15）磨孔（內(nèi)圓磨床，節(jié)圓卡盤）；16）最終檢驗。該方案采用工序分散原則，各工序工作相對簡單?？紤]到該零件生產(chǎn)批量較大，工序分散可簡化調(diào)整工作，易于保證加工質(zhì)量，且采用氣動夾具，可提高加工效率。4.4填寫工藝過程卡片四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機械化及其自動化機械加工工藝過程卡片零件圖號零件名稱中間軸齒輪45-1082工序號工序名稱及內(nèi)容機床夾具刀具量具輔具工時名稱型號名稱規(guī)格名稱規(guī)格01擴孔立式鉆床z550氣動三爪卡盤擴孔鉆60.5塞規(guī)60.502粗車外圓，粗車一端大、小端面，一端內(nèi)孔倒角多刀

9、半自動車床c7125氣動可脹心軸左偏刀彎頭刀9045游標卡尺0.05/20003半精車外圓，粗車另一端大、小端面，另一端內(nèi)孔多刀半自動車床c7125氣動可脹心軸左偏刀彎頭刀9045游標卡尺0.05/20004拉孔臥式拉床l6120拉孔夾具塞規(guī)61.605精車外圓，精車一端大、小外圓倒角普通車床c6132氣動可脹心軸彎頭刀45游標卡尺百分表檢驗心軸0.05/200頂尖座06精車另一大、小端面，一端外圓倒角普通車床c6132氣動可脹心軸彎頭刀右偏刀4575游標卡尺百分表檢驗心軸0.05/2000-5頂尖座07車槽普通車床c6132三爪卡盤切槽鏜刀內(nèi)槽卡板08中間檢驗塞規(guī)游標卡尺百分表檢驗心軸內(nèi)槽卡

10、板61.60.05/200 0-5頂尖座09滾齒滾齒機y3150滾齒夾具剃前滾刀公法線千分尺25-50滾刀桿10一端齒圈倒角倒角機y9332倒角夾具倒角刀定位裝置11另一端齒圈倒角倒角機y9332倒角夾具倒角刀定位裝置12剃齒剃齒機y4232剃齒心軸剃齒刀公法線千分尺標準齒輪綜合檢查儀25-5013檢驗公法線千分尺標準齒輪綜合檢查儀25-5014熱處理15磨孔內(nèi)圓磨床m2120節(jié)圓卡盤砂輪賽規(guī)62h16最終檢驗塞規(guī)公法線千分尺標準齒輪綜合檢查儀設(shè)計者指導(dǎo)老師共頁第 頁4.5機械加工工序設(shè)計工序21）刀具安裝 由于采用多刀半自動車床，可在縱向刀架上安裝一把左偏刀（用于車削外圓）和一把45彎頭刀（

11、用于車倒角）；可在橫刀架上安裝兩把45彎頭刀（用于車削大、小端面）。加工時兩刀架同時運動，以減少加工時間（圖s0-3）。 2）走刀長度與走刀次數(shù) 以外圓車削為例，若采用75偏刀，則由表151可確定走刀長度為251228mm；一次走刀可以完成切削。3） 切削用量選擇 首先確定背吃刀量：考慮到毛坯為模鍛件，尺寸一致性較好，且留出半精車和精車余量后（直徑留3 mm），加工余量不是很大，一次切削可以完成。取：ap =（136133）/2 + 12.5tan（7） 3mm；考慮毛坯誤差，?。篴p = 4 mm； 確定進給量：參考表有：f 0.6 mm/ r； 最后確定切削速度：參考表，有：v = 1.5

12、m/s，n = 212r/min。4）工時計算 計算基本時間：tm = 28 /（2120.6）= 0.22min 考慮多刀半自動車床加工特點（多刀加工，基本時間較短，每次更換刀具后均需進行調(diào)整，即調(diào)整時間所占比重較大等），不能簡單用基本時間乘系數(shù)的方法確定工時?？筛鶕?jù)實際情況加以確定：ts = 2.5min。工序卡片如下四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機械化及其自動化機械加工工序卡片工序名稱粗車工序號02 零件名稱中間軸齒輪零件圖號45-1082零件重量同時加工零件數(shù)1材料毛坯牌號硬度型式重量20crhrc58-64模鍛件設(shè)備夾具輔助工具名稱型號氣動可脹心軸縱向刀架橫向刀架多刀半自動車床c7620工步號工步

13、內(nèi)容刀具量具走刀長度mm走刀次數(shù)背吃刀量進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/mm切削速度m/s工時1粗車外圓，保證尺寸133；倒角345左偏刀45彎頭刀游標卡尺0-20030130.62121.52粗車大，小端面，保證尺寸23.50.3和尺寸100.245彎頭刀游標卡尺0-20025120.62121.5 設(shè)計者指導(dǎo)老師共頁第 頁工序61）刀具安裝 由于在普通車床上加工，盡量減少刀具更換次數(shù)，可采用一把45彎頭刀（用于車削大、小端面）和一把75左偏刀（用于倒角）。2）走刀長度與走刀次數(shù) 考慮大端面，采用45彎頭刀，由表可確定走刀長度為27.51130mm；因為是精車，加工余量只有0.5 mm，一次走刀可

14、以完成切削。小端面和倒角也一次走刀完成。3）切削用量選擇 首先確定背吃刀量：精車余量0.5mm，一次切削可以完成。?。篴p = 0.5mm； 確定進給量：參考表，有：f 0.2 mm/ r； 最后確定切削速度：參考表，有：v = 1.8m/s，n = 264r/min。4）工時計算 計算基本時間：tm =（30 +8 + 3）/（2640.2） 0.8 min 考慮到該工序基本時間較短，在采用基本時間乘系數(shù)的方法確定工 時，系數(shù)應(yīng)取較大值可得到：ts = 2tm = 1.6 min該工序的工序卡片如下四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機械化及其自動化機械加工工序卡片工序名稱精車工序號06 零件名稱中間軸齒輪零件

15、圖號45-1082零件重量同時加工零件數(shù)1材料毛坯牌號硬度型式重量20crhrc58-64模鍛件設(shè)備夾具輔助工具名稱型號氣動可脹心軸普通車床c6132工步號工步內(nèi)容刀具量具走刀長度mm走刀次數(shù)背吃刀量進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/mm切削速度m/s工時1精車大端面，保證尺寸200.2及對a面的跳動0.0545彎頭刀游標卡尺0-200 百分表0-102510.50.22641.82精車小端面，保證尺寸200.2及對a面的跳動0.0545彎頭刀百分表0-102010.50.2264 3倒角515檢驗心軸設(shè)計者指導(dǎo)老師共頁第 頁工序91）工件安裝 由于滾齒加工時切入和切出行程較大，為減少切入、切出行程時

16、間，采用2件一起加工的方法。2）走刀長度與走刀次數(shù) 滾刀直徑為120mm，則由圖s0-5可確定走刀長度為走刀次數(shù)：13）切削用量選擇 確定進給量：參考表，有：f 1.2 mm/工件每轉(zhuǎn)； 確定切削速度：參考表s-12，有：v = 0.6m/s，計算求出n = 96r/min； 確定工件轉(zhuǎn)速：滾刀頭數(shù)為1，工件齒數(shù)為25，工件轉(zhuǎn)速為：nw = 96/254 r/min。4）工時計算 計算基本時間：tm =136 / （41.2）2 14 min； 考慮到該工序基本時間較長，在采用基本時間乘系數(shù)的方法確定工時，系數(shù)應(yīng)取較小值（或輔助時間單獨計算）?？傻玫剑簍s = 1.4tm 20 min。該工序

17、加工工序卡片如下四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機械化及其自動化機械加工工序卡片工序名稱滾齒工序號09 零件名稱中間軸齒輪零件圖號45-1082零件重量同時加工零件數(shù)2材料毛坯牌號硬度型式重量20crhrc58-64模鍛件設(shè)備夾具輔助工具名稱型號滾齒夾具滾齒機y3150工步號工步內(nèi)容刀具量具走刀長度mm走刀次數(shù)背吃刀量進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/mm切削速度m/s工時1滾齒，保證公法線平均長度38.75；公法線長度變動量不大于0.036，在齒輪綜合檢查儀上測量，齒圈跳動量不大于0.0645彎頭刀游標卡尺0-200 百分表0-10136112.59620設(shè)計者指導(dǎo)老師共頁第 頁5課程總結(jié)機械加工工藝規(guī)程在機械加工中占有很重要的地位，包含著零件的分析，毛坯的選擇，加工余量，工藝卡片等內(nèi)容，是加工的說明書和指導(dǎo)書。通過這一周的課程設(shè)計，首先我把以前很多忘掉的知識又重新揀了起來，鞏固了我的專業(yè)知識，鍛煉了我的學(xué)習(xí)能力。在設(shè)計過程中，需要畫圖、查表、計算、制作工藝卡片等。這為我以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)，當然同時我也明白了自己的很多不足的地方，使我在以后的學(xué)習(xí)工作中指明了方向。這次課程設(shè)計鞏固了我的專業(yè)知識，更為寶貴的是我在設(shè)計的工程中明白了要做好一件事，首先必須要細心，耐心這樣才能堅持做完工作