CA6140齒輪工藝設(shè)計說明書

1、武漢職業(yè)技術(shù)學院機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計說明書系（院） 機電工程學院 班級 07機械制造與自動化3班 設(shè)計者 徐力 學號 07023715指導老師 張緒祥 目錄一、零件的分析····································

2、;·1（一）零件的作用······································2（二）零件的工藝分析·······

3、83;···························2二、工藝規(guī)程設(shè)計·····················

4、··············3（一）確定毛坯制造形狀··································

5、3（二）基面的選擇·······································4（三）制定工藝路線········

6、;···························· 4（四）機械加工余量、工序尺寸的確定··················

7、3;·····5（五）確定切削用量及基本工時·····························5三、專用夾具設(shè)計···········

8、3;·······················14（一）設(shè)計主旨·························&

9、#183;··············14（二）夾具設(shè)計·································

10、3;······14四、課程設(shè)計心得體會·······························15- 14 -前言本次課程設(shè)計的主要目的是要得到以下幾方面的鍛煉：1 能熟練運用機械制造工藝設(shè)計中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學

11、到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。2 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3 學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。就我個人而言，通過這次設(shè)計，基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計，機床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計等。并學會了使用和查閱各種設(shè)計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學理論知識，解決現(xiàn)代實際工藝設(shè)計問題，鞏固和加深了所學到的東西。并在設(shè)計過程中，學到了很多課堂上

12、沒有學到的東西。能夠順利的完成這次課程設(shè)計，首先得助于張緒祥老師的悉心指導。在設(shè)計過程中，由于對零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解，缺乏實際的生產(chǎn)經(jīng)驗，導致在設(shè)計中碰到了許多的問題。但在我們小組成員的共同努力下，我們通過請教老師和咨詢同學，翻閱資料、查工具書，解決設(shè)計過程中的一個又一個的問題。在這個過程中，使我對所學的知識有了進一步的了解，也了解了一些設(shè)計工具書的用途，同時，也鍛煉了相互之間的協(xié)同工作能力。在此，十分感謝樓應候老師的細心指導，感謝其他同學的熱心幫助。在以后的學習生活中，我將繼續(xù)刻苦努力，不斷提高自己。本說明書主要是關(guān)于CA6140車床齒輪的有關(guān)工藝規(guī)程的設(shè)計

13、說明,由于本身及小組成員能力水平有限，設(shè)計存在許多錯誤和不足之處，懇請老師給予指正，謝謝！一、零件的分析（一） 零件的作用題目給的零件是CA6140臥式車床齒輪，它位于車床變速箱傳動軸，主要作用是傳遞力矩，改變速度進而實現(xiàn)調(diào)速作用 。 （二） 零件的工藝分析CA6140臥式車床齒輪共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：一 以90外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括：外圓，端面及倒角；內(nèi)孔及其左端倒角。二 以68內(nèi)圓為中心的加工表面這一組加工表面包括：端面，外圓，端面，倒角；切槽；內(nèi)孔的右端倒角。三 以的孔為中心加工表面這一組加工表面包括：外圓，端面；外圓，端面，側(cè)面；外圓；

14、外圓，過度圓角 。它們之間有一定的位置要求，主要是：（一）左端面與孔中心軸的跳動度為；（二）右端面與孔中心軸線的跳動度為；（三）的外圓與孔的圓跳動公差為。經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。 二、工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯制造形式零件材料是45鋼，零件年產(chǎn)量5000已經(jīng)是大批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)圓需要鑄造出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。（二） 基面的選擇定位的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計

15、中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正進行。一 、粗基準的選擇因為齒輪可歸為盤類零件，執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不加工表面時則應與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準），所以對于本零件可以先以齒輪右端90的外圓作為粗基準，利用三爪卡盤夾緊90外圓可同時削除五個自由度，再以90的右端面定位可削除自由度。二、 精基準的選擇當設(shè)計基準與定位基準不重合時，應該進行尺寸換

16、算。這在以后還要專門計算，此處不再計算。（三） 制定工藝路線制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有，應當考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。一 、工藝路線方案 (一)工序粗車、半精車、精車外圓90 右端面及倒角C4。(二)工序粗車、半精車、精車外圓 107 118 外環(huán)槽5×1 .5粗車、半精車、精車內(nèi)圓69 95 內(nèi)環(huán)槽2.8×71左端面及倒角C4、C0.5。(三)工序 鉆孔4×5。(四)

17、工序 粗銑、精銑21×22 槽。(五)工序 滾齒 模數(shù)2.2 齒數(shù)50。(六)工序 檢驗。 以上工藝過程詳見附表1“機械加工工藝過程綜合卡片”。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定CA6140臥式車床齒輪材料為45鋼，模數(shù)2.2 齒數(shù)50 精度7-6-6FL JB179-1983。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用棒料毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、右端面毛坯余量：加工表面形狀簡單，由鑄件加工精度7-6-6FL JB179-1983，保證長度尺寸為64 ，查工藝手冊表2.2-4得加工單邊余量為5.5mm ，另查表1.4

18、-24得長度尺寸公差范圍為±0.27，即長度方向毛坯尺寸為85.5±0.27mm。2、寬為80+0.03槽的端面毛坯余量：由毛坯重1.3kg ，加工精度為7-6-6FL JB179-1983，加工表面形狀簡單，從孔的中心線到端面的長度尺寸為27mm，查工藝手冊表2.2-4得單邊余量為Z=5.5，另查表1.4-24得長度方向尺寸公差為±0.195，即長度方向毛坯尺寸為32.5±0.195mm。3、孔107mm、槽22mm均為實心，未鑄造出來。（五）確定切削用量及基本工時工序 1 ：除砂工序 2 ：粗、精車90mm外圓柱面 ，車90mm端面及倒角，車16.5

19、端面及倒角，粗車60H7孔，精車60H7孔及倒角，車螺紋M64*1.5，車兩個密封槽64。（以52m6外圓柱面為粗基準，采用三爪卡盤夾持52m6外圓柱面）車52m6端面，車端面A，粗、精車52m6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔36 0+0.63，精車孔36 0+0.63。（以80m6外圓柱面為精基準，采用三爪卡盤夾持80m6外圓柱面）工件材料：HT150，HB=150,金屬模鑄造。加工要求：車外圓80m6及車倒角，表面粗糙度要求為1.6m，6級公差要求；車兩個槽M64*1.5；車外圓52m6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求為3.2m，6級公差要求；車端面A，表面粗糙度要求為6.3m。機床：C620

20、-1臥式車床。刀具：YT15外圓車刀、 YT15端面車刀、 YT15內(nèi)圓車刀、高速鋼螺紋車刀，刀桿尺寸為16*25mm2。切削用量：1. 粗車80m6外圓柱面1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380），當?shù)稐U尺寸為16mm*25mm，ap=1mm,工件直徑為80mm時f=0.8-1.2mm/r取f=0.8mm/r2）計算切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381），切削速度的計算公式為（壽命選60T）Vc=CV*KV/(Tmapxfy)m/min其中：CV=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表8-61至表8-69，即KMv=1.44, ksv=0.8, kk

21、v=1.04, kkrv=0.81, kBv=0.97。所以 vc=158*1.44*0.8*1.04*0.81*0.97/(600.2*10.15*0.80.40) =71.85(m/min)3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*71.85/(3.14*80)=286(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(41+1)/286*0.8=0.18(min)2. 精車外圓80m6 1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=0.6mm/r2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=102m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)

22、速ns=1000vc/(d)=1000*102/(3.14*80)=406(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/406*0.6=0.17(min)3. 車120外圓柱面1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=1.0mm/r2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=85m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*85/(3.14*120)=225(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(15+1)/225*1.0=0.07(min)4. 車80m6

23、端面及倒角1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=0.8mm/r2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=105m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n=1000vc/(d)=1000*105/(3.14*80)=418(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/418*0.8=0.12(min)5. 車16.5端面及倒角1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=0.4mm/r2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=35m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*35/(3.14*

24、16.5)=675(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(8.3+1)/675*0.4=0.04(min)6. 粗車60H7孔1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=0.6mm/r2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=106m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*106/(3.14*60)=560(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/560*0.6=0.13(min)7. 精車60H7孔及倒角1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380

25、）取f=0.4(mm/r)2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=112(m/min)3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*112/(3.14*60)=590(r/min)4) 切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/590*0.4=0.18(min) 8.車螺紋M64*1.5 采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時走刀次數(shù)為i=4;精車螺紋時，走刀次數(shù)為i=2.螺距 t=1.5mm,所以進給量f=1.5mm/r.1) 切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）粗車螺紋時： vc=21m/min精車螺紋時： vc=35m/min

26、2) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速粗車螺紋時：n1=1000vc/(d)=1000*21/(3.14*64)=105(r/min)精車羅紋時：n2=1000vc/(d)=1000*35/(3.14*64)=174(r/min)3)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）粗車螺紋時：t1=(l+y+)*i/nf=(15+1)*4/(105*1.5)=0.41(min)精車螺紋時：t2=(l+y+)*i/nf=(15+1)*2/(174*1.5)=0.12(min)9. 車兩個密封槽641）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=0.5mm/r2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=84m/

27、min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*84/(3.14*64)=418(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=2*(l+y+)/nf=2*(2+1)/418*0.5=0.03 (min)10. 車52m6端面1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=0.5mm/r2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=90m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速s=1000vc/(d)=1000*90/(3.14*52)=551(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(10+1)/551*0.5=0.0

28、4(min)11.車端面A 1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=1.0mm/r2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=82m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*82/(3.14*120)=218(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(35+1)/218*1.0=0.17(min)12. 粗車52m6外圓柱面1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=0.5mm/r2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=105m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=100

29、0*105/(3.14*52)=643(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(10+1)/643*0.5=0.04(min)13. 精車52m6外圓柱面倒角及退刀槽1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=0.4mm/r2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=125m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*125/(3.14*52)=765(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(10+1)/765*0.4=0.04(min)14. 鉆孔36 0+0.631

30、）進給量 f=0.2mm/r (見手冊表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min) (見手冊表10-15（P437）3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*40/(3.14*36)=350(r/min)4) 切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=22/(350*0.2)= 0.32(min)15. 精車孔36 0+0.631）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=0.3mm/r2）切削速度 根據(jù)手冊表8-60（P381）vc=108m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*108/(3.1

31、4*36)=950(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/950*0.3=0.15(min)工序 3 ：鉆四個通孔5機床：立式鉆床Z525刀具：高速鋼鉆頭切削用量：1. 鉆三個通孔11 刀具材料：高速鋼。1）進給量 f=0.2mm/r (見手冊表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min) (見手冊表10-15（P437）3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*40/(3.14*11)=1150(r/min)4)切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=3*(l+y+)/nf=15/(1150*

32、0.2)= 0.21(min)2. 鉆三個階梯孔16.5 刀具材料：高速鋼。1）進給量 f=0.2mm/r (見手冊表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min) (見手冊表10-15（P437）3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*40/(3.14*16.5)=770(r/min)4) 切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=3*(l+y+)/nf=5/(770*0.2)= 0.1(min)2. 惚沉頭孔16.5工序4：拉槽4*22機床：立式銑床X63刀具：鑲齒三面刃銑刀（高速鋼）1）進給量 f 根據(jù)手冊表8-58（P380）取f=0.02mm2

33、）切削速度 根據(jù)手冊表12-8（P462）vc=30m/min3) 確定機床行程數(shù)4)銑削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）工序5：銑端臺M，銑端臺N。機床：立式銑床X63刀具：鑲齒三面刃銑刀（高速鋼）切削用量：1. 銑端面N1）進給量 f=2.0mm/r (見手冊表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min) (見手冊表13-12（P484）3）切削深度 ap=6mm (見手冊P480敘述）4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*20/(3.14*100)=65(r/min)5) 切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=(l+y+)/nf=48/(

34、65*2.0)=0.37 (min)3. 銑端臺M1）進給量 f=2.0mm/r (見手冊表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min) (見手冊表13-12（P484）3）切削深度 由于該工序余量較大（26.5±0.5mm），所以分四次銑削成型。根據(jù)手冊P480敘述，通常鑄鐵件銑削深度為5-7mm,所以，前三次選用ap=7mm，第四次選用ap=5.5mm。4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*20/(3.14*100)=65(r/min)5) 切削工時 根據(jù)手冊表8-56（P379）tm=4*(l+y+)/nf=100*4/(65*2.0)=

35、3.08(min)工序6：磨外圓106 機床：外圓磨床M1412刀具：根據(jù)表15-2至15-7，選用WA46KV6P200*32*125型砂輪。其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#，硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為200*32*125(D*B*D)。切削用量：1. 磨外圓80m61）工件速度 VW=25m/min 見手冊表15-12（P566）2) 進給量 軸向fa=2.0mm/min 徑向fr= 0.015mm/雙行程 (見手冊表13-8（P480）)3）切削深度 ap=0.03mm4) 砂輪速度 v=35m/min5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(d)=1000*35/(3.14*200)=57(r/min)6）加工工時tm=2LZbK/1000fafr式中，L加工長度，40mm; Zb單面加工余量，0.2mm; K-系數(shù)，1.10； fa工作臺軸向移動速度； fr工作臺往返一次砂輪徑向進給量。tm=2*40*0.2*1.1/（1000*2.0*0.015）=0.60（min）2. 磨外圓52m61）工件速度 VW=25m/min 見手冊表15-12（P566）2) 進給量 軸向fa=2.0mm/min 徑向fr= 0.015mm/雙行程 (見手冊表13-8（P480）)3）切削深度 ap=