倒擋齒輪機械制造工藝學課程設計說明書

1、倒擋齒輪機械制造工藝學課程設計說明書 機械制造工藝學課程設計說明書 設計題目： 倒擋齒輪零件機械加工工藝規(guī)程設計 學 生： 學 號： 機電工程學院 班 級： 機械電子4班 指導教師： 目 錄1 零件的分析 1零件結構工藝性分析1 零件的技術要求分析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 工序設計 2 機床和工藝裝備的選擇2工序設計 2工序尺寸和公差的確定8 切削用量的選擇9 工時定額的確定 1

2、0結論11 1.零件的分析零件結構工藝性分析在制訂零件機械加工工藝規(guī)程之前，首先需要對零件的工藝性進行分析。分析零件的工作圖，其目的是熟悉該產品的用途、性能及工作條件，明確被加工零件在產品中的位置和作用，進而了解零件上各項技術要求制定的依據，找出技術要求和加工關鍵。零件的結構對其機械加工工藝規(guī)程的影響很大。使用性能完全相同而結構不同的兩個零件，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，首先是這種結構便于機械加工，即在同樣的生產條件下能夠采用簡便和經濟的方法加工出來。此外，零件結構還適應生產類型和具體生產條件的要求。零件為帶孔的雙聯(lián)齒輪，其主要配合和工作表面時內孔和齒輪，通過內孔鍵

3、槽與軸上鍵的配合，雙聯(lián)齒輪與其他輪系的配合，實現(xiàn)傳遞轉矩，改變運動方向。實現(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，有較好的強度和較好的切削加工性，經適當?shù)臒崽幚砗罂色@得較好的韌性，塑性，耐磨性和較高強度，現(xiàn)對零件圖的結構工藝性分析如下：（1） 由零件圖可知20孔的中心線，是主要的設計基準和加工基準。（2） 20孔和鍵槽為主要配合表面，精度要求高，精度等級為it7，it6。（3） 齒輪為主要傳動部件，其齒圈徑向跳動公差為，精度等級為8gk。零件的技術要求零件的相關技術要求見表1-1表1-1 零件的技術要求圖表序號加工表面精度等級表

4、面粗糙度120內孔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 在制訂零件機械加工工藝規(guī)程之前，還要對零件加工前的毛坯種類及其不同的制造方法進行選擇。由于零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗、加工勞動量等都在很大程度上與毛坯選擇有關，故正確選擇毛坯具有重大的技術經濟意義。零件材料為45鋼，考慮到零件為變速系統(tǒng)中傳動部件，需承受較大的轉矩，對零件的剛度要求較高，零件形狀簡單，尺寸相對較小，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，改善力學性能，對原材料的利用率高，有較高的生產率，毛坯或零件的精度較高。生產類型為大批大量生產

5、，選擇的鍛造方法應該生產效率高，毛坯質量好，能降低成本，所以選擇模鍛，模鍛使鍛件內部的鍛造流線比較完整，鍛件質量較高，表面光潔，尺寸精度高，節(jié)約材料和機加工工時，生產率高，操作簡單，易于實現(xiàn)機械化，適宜大批量生產，此外為消除殘余應力，鍛造后應安排人工時效處理。毛坯形狀及尺寸的確定根據選定的各個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100510515齒厚（單側）15520 3.工藝路線的擬定定位基準的選擇 （1）基面的選擇。基面的選擇?；孢x擇是工

6、藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。（2）粗基準的選擇。對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準是合理的，按照有關零件的粗基準的選擇原則：當零件有不加工表面時，應選擇這些不加工的表面作為粗基準，當零件有很多個不加工表面的時候，則應當選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準，從零件的分析得知，本零件的表面都需要加工，而孔作為精基準應先加工，因此應先加工出一外圓及一個端面為粗基準，選擇105的外圓及其端面。 （3）精基準的選擇。精基準的選擇主要考慮基準重

7、合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，選擇20的孔中心線為精基準。加工順序的安排加工階段的劃分按加工性質和作用的不同，工藝過程一般可劃分為三個加工階段： （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。（2）半精加工階段：為各主要表面的精加工做準備（達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：這個階段的主要任務是提高加工表面的各項精度和降低表面粗糙度。根據之前的分析，知道選擇

8、20的內孔為精基準，所以根據基準先行的原則，將首 先加工20的內孔，20的內孔，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。機械加工順序的安排機械加工工藝過程見圖表3-2 表3-2 機械加工工藝過程工序號工序名稱工序內容01毛坯制備毛坯模鍛02毛坯熱處理正火03粗車，鉆孔，擴孔粗車各外圓及各端面；鉆擴20mm 孔04拉鍵槽6×100mm05檢驗檢驗已加工工序精度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淬火45-52hrc11鉸孔精鉸20mm 孔12珩齒珩齒13檢驗根據

9、此工序安排，編出機械加工工藝過程卡和工序卡片。熱處理工序的安排 為了消除殘余應力應進行時效處理。殘余應力無論在毛坯制造還是在切削加工時都會殘留下來不設法消除就會引起工件變形，降低產品質量，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，將其安排在最后一道工序即可。4.工序設計機床和工藝裝備的選擇（1）選擇機床，根據不同的工序選擇機床。 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，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y3150.（2）選擇夾具 使用通用夾具即可

10、。（3）選擇刀具，根據不同的工序選擇刀具1車刀根據資料選擇硬質合金車刀。 220mm孔的鉆，擴采用直柄硬質合金鋼麻花鉆，硬質直柄擴孔鉆，硬質合金擴孔鉆，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，盡量采用通用量具，根據零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，選擇如下：1 選擇加工面的量具用分度值為的游標長尺測量，以及讀數(shù)值為測量范圍100mm125mm的外徑千分尺。2 選擇加工孔量具因為孔的加工精度介于it7，可選用讀數(shù)值 測量范圍5-30的內徑千分尺。3 選擇加工槽量具選用專用塞規(guī)。工序設計工序尺寸和公差的確定（1）面的加工1. 76mm外圓經過一次粗車，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內孔，孔的精度等級為it7。 鉆孔18mm 擴孔 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，被吃刀量ap選擇4mm,進給量f=

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

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