倒擋齒輪機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書

1、倒擋齒輪機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 倒擋齒輪零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 機(jī)電工程學(xué)院 班 級(jí)： 機(jī)械電子4班 指導(dǎo)教師： 目 錄1 零件的分析 1零件結(jié)構(gòu)工藝性分析1 零件的技術(shù)要求分析12 毛坯的選擇2 毛坯種類的選擇2毛坯制造方法的選擇 2毛坯形狀及尺寸的確定 23 工藝路線的擬定 2 定位基準(zhǔn)的選擇2零件表面加工方案的選擇 2加工順序的安排2加工階段的劃分2 機(jī)械加工順序的安排 2熱處理工序的安排 2輔助工序的安排24 工序設(shè)計(jì) 2 機(jī)床和工藝裝備的選擇2工序設(shè)計(jì) 2工序尺寸和公差的確定8 切削用量的選擇9 工時(shí)定額的確定 1

2、0結(jié)論11 1.零件的分析零件結(jié)構(gòu)工藝性分析在制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程之前，首先需要對(duì)零件的工藝性進(jìn)行分析。分析零件的工作圖，其目的是熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置和作用，進(jìn)而了解零件上各項(xiàng)技術(shù)要求制定的依據(jù)，找出技術(shù)要求和加工關(guān)鍵。零件的結(jié)構(gòu)對(duì)其機(jī)械加工工藝規(guī)程的影響很大。使用性能完全相同而結(jié)構(gòu)不同的兩個(gè)零件，他們的加工難易和制造成本可能有很大差別。所謂良好的工藝，首先是這種結(jié)構(gòu)便于機(jī)械加工，即在同樣的生產(chǎn)條件下能夠采用簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)的方法加工出來。此外，零件結(jié)構(gòu)還適應(yīng)生產(chǎn)類型和具體生產(chǎn)條件的要求。零件為帶孔的雙聯(lián)齒輪，其主要配合和工作表面時(shí)內(nèi)孔和齒輪，通過內(nèi)孔鍵

3、槽與軸上鍵的配合，雙聯(lián)齒輪與其他輪系的配合，實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩，改變運(yùn)動(dòng)方向。實(shí)現(xiàn)變速箱倒擋的功能.倒擋齒輪零件圖如圖1-1所示。 圖1-1 倒擋齒輪零件圖由零件圖可知，其材料為45鋼，有較好的強(qiáng)度和較好的切削加工性，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗罂色@得較好的韌性，塑性，耐磨性和較高強(qiáng)度，現(xiàn)對(duì)零件圖的結(jié)構(gòu)工藝性分析如下：（1） 由零件圖可知20孔的中心線，是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。（2） 20孔和鍵槽為主要配合表面，精度要求高，精度等級(jí)為it7，it6。（3） 齒輪為主要傳動(dòng)部件，其齒圈徑向跳動(dòng)公差為，精度等級(jí)為8gk。零件的技術(shù)要求零件的相關(guān)技術(shù)要求見表1-1表1-1 零件的技術(shù)要求圖表序號(hào)加工表面精度等級(jí)表

4、面粗糙度120內(nèi)孔it72寬6mm的鍵槽it6368齒輪分度圓8gk495齒輪分度圓8gk2.毛坯的選擇毛坯種類的選擇 在制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程之前，還要對(duì)零件加工前的毛坯種類及其不同的制造方法進(jìn)行選擇。由于零件機(jī)械加工的工序數(shù)量、材料消耗、加工勞動(dòng)量等都在很大程度上與毛坯選擇有關(guān)，故正確選擇毛坯具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。零件材料為45鋼，考慮到零件為變速系統(tǒng)中傳動(dòng)部件，需承受較大的轉(zhuǎn)矩，對(duì)零件的剛度要求較高，零件形狀簡(jiǎn)單，尺寸相對(duì)較小，綜合考慮，選擇鍛件毛坯。毛坯制造方法的選擇 鍛造能改善金屬組織，改善力學(xué)性能，對(duì)原材料的利用率高，有較高的生產(chǎn)率，毛坯或零件的精度較高。生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)

5、，選擇的鍛造方法應(yīng)該生產(chǎn)效率高，毛坯質(zhì)量好，能降低成本，所以選擇模鍛，模鍛使鍛件內(nèi)部的鍛造流線比較完整，鍛件質(zhì)量較高，表面光潔，尺寸精度高，節(jié)約材料和機(jī)加工工時(shí)，生產(chǎn)率高，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，適宜大批量生產(chǎn)，此外為消除殘余應(yīng)力，鍛造后應(yīng)安排人工時(shí)效處理。毛坯形狀及尺寸的確定根據(jù)選定的各個(gè)表面的加工方法和加工方案，查表，可得到毛坯尺寸列表見表2-1 圖表2-1 毛坯尺寸列表主要加工表面零件尺寸總余量毛坯尺寸76外圓76480105外圓105511040外圓40545100長(zhǎng)100510515齒厚（單側(cè)）15520 3.工藝路線的擬定定位基準(zhǔn)的選擇 （1）基面的選擇?；娴倪x擇?；孢x擇是工

6、藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。（2）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)一般的軸類零件來說，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，本零件的表面都需要加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先加工，因此應(yīng)先加工出一外圓及一個(gè)端面為粗基準(zhǔn)，選擇105的外圓及其端面。 （3）精基準(zhǔn)的選擇。精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重

7、合的問題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，選擇20的孔中心線為精基準(zhǔn)。加工順序的安排加工階段的劃分按加工性質(zhì)和作用的不同，工藝過程一般可劃分為三個(gè)加工階段： （1）粗加工階段：主要是切削各加工表面上的大部分余量，為半精加工提供定位基準(zhǔn)。（2）半精加工階段：為各主要表面的精加工做準(zhǔn)備（達(dá)到一定精度要求并且留有精加工余量），并完成一些次要表面的加工。（3）精加工階段：這個(gè)階段的主要任務(wù)是提高加工表面的各項(xiàng)精度和降低表面粗糙度。根據(jù)之前的分析，知道選擇

8、20的內(nèi)孔為精基準(zhǔn)，所以根據(jù)基準(zhǔn)先行的原則，將首 先加工20的內(nèi)孔，20的內(nèi)孔，寬6的鍵槽，加工精度較高，所以，安排它們的加 工工程劃分為粗加工，半精加工，精加工。其他次要表面穿插其中。機(jī)械加工順序的安排機(jī)械加工工藝過程見圖表3-2 表3-2 機(jī)械加工工藝過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容01毛坯制備毛坯模鍛02毛坯熱處理正火03粗車，鉆孔，擴(kuò)孔粗車各外圓及各端面；鉆擴(kuò)20mm 孔04拉鍵槽6×100mm05檢驗(yàn)檢驗(yàn)已加工工序精度06車半精車各外圓及端面07滾齒滾齒08去毛刺去除材料表面毛刺09剃齒剃齒10熱處理齒部高頻感應(yīng)淬火45-52hrc11鉸孔精鉸20mm 孔12珩齒珩齒13檢驗(yàn)根據(jù)

9、此工序安排，編出機(jī)械加工工藝過程卡和工序卡片。熱處理工序的安排 為了消除殘余應(yīng)力應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理。殘余應(yīng)力無論在毛坯制造還是在切削加工時(shí)都會(huì)殘留下來不設(shè)法消除就會(huì)引起工件變形，降低產(chǎn)品質(zhì)量，甚至造成廢品。輔助工序的安排在零件的加工過程中，輔助工序是檢驗(yàn)，將其安排在最后一道工序即可。4.工序設(shè)計(jì)機(jī)床和工藝裝備的選擇（1）選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。 工序3，6，11，主要是粗車，鉆孔，鉸孔，半精車，各工序工步不多，要求大批量生產(chǎn)，本零件外廓尺寸不大，要求精度不是高，選擇常用的ca6140型臥式車床。工序7是滾齒，從加工精度和尺寸大小考慮，采用滾齒機(jī)y3150.（2）選擇夾具 使用通用夾具即可

10、。（3）選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具1車刀根據(jù)資料選擇硬質(zhì)合金車刀。 220mm孔的鉆，擴(kuò)采用直柄硬質(zhì)合金鋼麻花鉆，硬質(zhì)直柄擴(kuò)孔鉆，硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆，45度倒角刀3 鍵槽采用鍵槽拉刀。（4）選擇量具本零件是大批量生產(chǎn)，盡量采用通用量具，根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，選擇如下：1 選擇加工面的量具用分度值為的游標(biāo)長(zhǎng)尺測(cè)量，以及讀數(shù)值為測(cè)量范圍100mm125mm的外徑千分尺。2 選擇加工孔量具因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛趇t7，可選用讀數(shù)值 測(cè)量范圍5-30的內(nèi)徑千分尺。3 選擇加工槽量具選用專用塞規(guī)。工序設(shè)計(jì)工序尺寸和公差的確定（1）面的加工1. 76mm外圓經(jīng)過一次粗車，加工余量，一次

11、半精車，加工余量，加工總余量4mm。2. 40mm外圓經(jīng)過一次粗車，加工余量4，一次半精車，加工余量1，加工總余量5mm。3. 105mm外圓經(jīng)過一次粗車，加工余量4，一次半精車，加工余量1，加工總余量5mm。4. 76mm端面經(jīng)過一次粗車，加工余量3，一次半精車，加工余量2，加工總余量5mm。（2）孔的加工1. 20mm內(nèi)孔，孔的精度等級(jí)為it7。 鉆孔18mm 擴(kuò)孔 鉸孔20mm 切削用量的選擇（1）工序3，6主要是粗車和半精車，查表可得，轉(zhuǎn)速n(r/min)=vd×1000,其中d=刀具或工件的直徑（mm），v=切削速度(m/min)。粗車時(shí)，被吃刀量ap選擇4mm,進(jìn)給量f=

12、r,切削速度選擇75m/min.半精車時(shí)，被吃刀量ap選擇3mm,進(jìn)給量f=切削速度選擇100m/min.粗車80外圓時(shí)，車床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算值為300r/min，ca6140正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速選擇320r/min。 粗車45外圓時(shí)，車床主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為530r/min，ca6140正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速選擇560r/min。 粗車110外圓時(shí)，車床主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為217r/min，ca6140正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速選擇250r/min。 半精車80外圓時(shí)，車床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算值為400r/min，ca6140正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速選擇400r/min。半精車45外圓時(shí)，車床主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為707r/min，ca6140正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速選擇710r/min。 半精車

13、110外圓時(shí)，車床主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為290r/min，ca6140正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速選擇320r/min。（2）工序3，11還主要涉及鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔，硬質(zhì)合金麻花鉆根據(jù)加工直徑和加工材料的硬度，進(jìn)給量f=r,切削速度20m/min,硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆進(jìn)給速度f=r, 切削速度55m/min,硬質(zhì)合金直柄鉸刀切削深度ap=,進(jìn)給量f=r，切削速度6m/min 工時(shí)定額的確定1工序3粗車76外圓，的工時(shí)定額。根據(jù)資料所得車76外圓基本時(shí)間計(jì)算公式為tj=l+l1+l2+l3fni，tj=20+28+4+41×320×2=車105外圓，tj=,車40外圓時(shí)，tj=,車76端面基本時(shí)間為：車105端面基本時(shí)間為：鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔的基本時(shí)間計(jì)算公式為t