錐齒輪傳動設計說明書概要

1、畢業(yè)設計說明書專 業(yè)：機械制造與自動化班 級：機制3081班姓 名：弓宏國學 號：11308123指導老師：白福民陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院第一部分工藝設計說明書 TOC o 1-5 h z 第二部分第17號工序夾具設計說明書 13第三部分第7號工序刀具設計說明書 15第四部分 第17號工序量具設計說明書 17 HYPERLINK l bookmark120 o Current Document 第五部分畢業(yè)設計體會 18 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document 第六部分 參考資料 19二O 一 O屆畢業(yè)設計（論文）任務書專業(yè)：機械制造與自動化班級：

2、機制3081班 姓名：鐘磊學號：11308110一、設計題目（見附圖）：錐齒輪傳動（CL24-A） 零件機械加工工藝規(guī)程制訂及第 17工序工藝裝備設計。二、設計條件：1、零件圖；2、生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)。三、設計內(nèi)容：1、零件圖分析：1）、零件圖工藝性分析（結(jié)構(gòu)工藝性及技術條件分析）；2）、繪制零件圖；2、毛坯選擇：1）、毛坯類型；2）、余量確定；3）、毛坯圖。3、機械加工工藝路線確定：1）、加工方案分析及確定；2）、基準的選擇；3）、繪制加工工藝流程圖（確定定位夾緊方案）。4、工藝尺寸及其公差確定：1）、基準重合時（工序尺寸關系圖繪制）；2）、利用尺寸關系圖計算工序尺寸；3）、基準不重合時（

3、繪制尺寸鏈圖）并計算工序尺寸。5、設備及其工藝裝備確定：6、切削用量及工時定額確定：確定每道工序切削用量及工時定額。7、工藝文件制訂：1）、編寫工藝設計說明書；2）、填寫工藝規(guī)程；（工藝過程卡片和工序卡片）8、指定工序機床夾具設計：1）、工序圖分析；2）、定位方案確定；3）、定位誤差計算；4）、夾具總裝圖繪制，繪制夾具中所有非標零件圖。9、刀具、量具沒計。（繪制刀具量具工作圖）四、上交資料（全部為電子文稿）：1、零件機械加工工藝規(guī)程制訂設計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）2、工藝文件一套（含工藝流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附圖）；3、機床夾具設計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）4、夾具總裝

4、圖一張（A4圖紙）；零件圖兩張（A4圖紙）；5、刀量具設計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）6、刀具工作圖一張（A4圖紙）；量具工作圖一張（A4圖紙）。 五、起止日期：2 010年11月1日 2 01 年 月 日（共周） 六、指導教師: 七、審核批準：系主任:教研室主任:八、設計評語：九、設計成績:設計題目:-3 -第一部分工藝設計說明書.零件圖工藝性分析零件結(jié)構(gòu)功用分析圖示錐齒輪軸，結(jié)構(gòu)較復雜，剛性好，主要表面為外圓面、螺紋、齒面，屬于傳動軸，主要用于傳遞扭矩，載荷較小，工藝性較好。零件技術條件分析尺寸精度：形狀精度和表面粗糙度分析外圓柱表面：。26,021尺寸精度IT7 表面粗糙度Ra1.6矩

5、形螺紋：牙寬 300.03尺寸精度IT9表面粗糙度Ra1.6螺距 6 0.04 尺寸精度IT11大徑 26 jZ 尺寸精度IT10小徑2021尺寸精度IT12螺紋側(cè)面表面粗糙度 Ra1.6齒：精度等級7級表面粗糙度R1.6上述表面加工難度不太大，工藝性良好。位置精度齒部背面對()26兩段有垂直度為 0.01要求，齒背軸向尺寸小，此項要求不太嚴格；齒輪端面對4 26兩段有跳動0.08要求；矩形螺紋大徑對。26兩段有跳動0.04要求?？偠灾慵恢镁纫蟛皇呛芨?，工藝性良好。其他技術要求分析零件要求調(diào)質(zhì)熱處理，其硬度為235HBS ,應注意合理安排在工藝過程中的位置.零件結(jié)構(gòu)工藝性分析此零件

6、頂部有錐齒，中部有矩形螺紋屬典型傳動部件，。26兩段可能為安裝軸承，加工中剛性好，易加工，其形位公差只要保證裝夾準確，也易于保證。.毛坯選擇毛坯類型.考慮齒輪軸在傳動受力不大，要求材料應有一般的強度和耐磨性，而且其輪廓形狀不是很復雜，故采用鍛件。.零件結(jié)構(gòu)比較復雜、工作載荷不大、力學性能好，零件部分尺寸精度要求高，余量小，而且零件屬于中批量加工，故采用模鍛毛坯余量確定按鍛件尺寸公差與機械加工余量確定、步驟如下：鋼質(zhì)模鍛件的機械加工余量按JB3835確定。確定時，根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復雜系數(shù)，由表2.2-25可查得除孔以外各表面的加工余量。表中余量值為單邊余量。-4 -2.2.

7、1鍛件質(zhì)量根據(jù)零件成品質(zhì)量估算得:分析鍛件形狀復雜系數(shù) S:v 件=3.14 X 3.2 2 X 17+3.14 X 1.3 2 X 103_3=1093.191cm 3M#=p v=1093.191cm 3 x 7.85g/ cm 3 =8.5 kg2.2.22.2.3鍛件形狀復雜系數(shù)S:S=5.2/8.5=0.612經(jīng)查表2.2-10得80.63-1為一般件，查的毛坯各尺寸方向余量為2.0MM-2.2MM,暫確定為2MM. 對所查的余量進行校核計算：V 毛坯=兀 r2 h=3.14 X 1.5 2 X 103+3.14 X 3.4 2 X 17=1344.768cm 3M毛坯=p v=13

8、44.768cm 3 X 7.85=10.5 kgM#= 8.5 kg分析鍛件形狀復雜系數(shù)S:S=8.5/10.5=90.1經(jīng)查表2.2-10得S10.63-1為簡單件，查的毛坯各尺寸方向余量為2.0MM-2.2MM,確定為2MM.所查的余量和校核前相同。2.3毛坯一零件合圖草圖3.機加工工藝路線確定加工方法分析確定外圓表面 ：粗車(IT11 , Ra12.5 )一半精車(IT9 , Ra3.2)一磨(IT8 , Ra1.6 )齒： 粗銃(IT11, Ra6.3 )一 精銃(IT8 , Ra1.6 )螺紋：車螺紋加工順序的安排加工階段分為：粗加工階段3-9、半精加工階段11-15、精加工階段1

9、7-23;在第19工序中對齒輪來說是粗加工階段。定位基準選擇粗基準的選擇：在粗加工階段粗車大端的外圓面和端面，以小端外圓、臺階定位。然后再 以大端的外圓和端面定位車小端端面；精基準的選擇：大端外圓表面和中心孔。加工階段的劃分說明零件精度要求較高，應劃分階段進行加工，各面粗車為粗加工階段，半精車為半精加工階 段磨削為精加工階段。主要機加工工序簡圖0備料鍛造熱處理正火粗車粗車11熱處理調(diào)質(zhì)13 精車15 精車-8 -21 磨23鉗去毛刺25清洗27檢驗29油封入庫.工序尺寸及其公差確定基準重合時工序尺寸確定4 26h7 上偏差 es =0;下偏差 ei= -0.021mm 26h7:工藝路線工序公

10、差工序余量基本尺寸工序尺寸模鍛書.7 -0.0.83030 -0.0.8粗車0 -0.25228028 _0.25半精車0 -0.121.526.526.5 幻2磨0-0.0210.22626 嵋.021.設備及其工藝裝備確定所用的設備有：C6140、專用銃、外園磨床、驗臺、鉗工臺。夾具有：銃齒專用夾具、磨外圓專用夾具、卡盤、刀具有：普通車刀、平板鋰、砂輪、中心鉆、圓錐齒輪滾刀量具有：游標卡尺、千分尺、螺紋量規(guī)、外圓卡規(guī).切削用量及工時定額確定1、切削用量確定：切削用量按照首先 ap,再f，最后v的次序進行確定。確定ap時，對于普通切削 加工,各工序的余量盡量一個行程切除。如果余量太大，也可分

11、為兩個行程切除，第一次切去二；31第二次切去剩下的-。對于磨削加工，則應查表確定每一行程的apo確定f時，應核算是否3p能夠保證表面粗糙度要求。然后查表確定刀具耐用度，最后利用公式求得v的大小。以下以粗車426h7處外圓為例，說明確定切削用量的方法和步驟。(1)、刀具有關數(shù)據(jù)：刀桿：截面尺寸： HMB =25 X16;材料：鋼45刀頭材料：YT15 ;V0 = 12 ；o(0 = 50;kr = 90;k；=12;h=。0；IIs車刀耐用度取60min 。(2)、背吃刀量確定：計算得知，粗車直徑最大余量約為5mm，故單邊最大余量約為 2.5mm。令Hd =2.5mmp(3)、進給量確定：考慮到

12、表面粗糙度要求為Ra 12.5 m 取 = 0.8 mm ;進給量f不能大于0.5mm ,令f=0.5mm(4)、切削速度計算:Cv v 二T apv fYv;查表得 Cv =242 ; Xv=0.15 ; yv=0.35 ; m =0.20 (刀具材料采用 T15)代入v=242cc 0.20 c l0.15c l0.35602.50.5=118(m/min)3機床主軸轉(zhuǎn)速626(r/min)118 10n =2 3.14 30然后，選擇機床具有的，與計算轉(zhuǎn)速接近的額定轉(zhuǎn)速作為實際采用的主軸工作轉(zhuǎn)速。(5)、機床主電機功率校核：粗加工階段要切除的余量大，加工時需要較大的切削功率。所以，還要求

13、對機床的功率進行核 算。; Fz =CpZapFzfYFZvnFz kFz；查表得：Cfz=2650 ；xFz=1.0 ；yFz=0.75 ；nFz= -0.15修正系數(shù)kFz= kMFkkrFkroFk?sFkTFzkMFz；查表得：加工材料機械性能改變的修正系數(shù)kM = ()nf = (Z)0.75 =0.94；刀具幾何參數(shù)改變的修正系數(shù)kk F =0.89 ; kr F =1.05 ;F 650650ro-10 -kXF =1.0 ;車削條件改變的修正系數(shù)群 =1.0 ; Kmf7 =0.92 ;代入: TOC o 1-5 h z 盧ZZkFz =0.94 m 0.89 X1.05X1.

14、0X1.0 X 0.92=0.810.750.15.Fz =2650 2.5 0,381300.81=1288 (N)FZV1288 130故切削功率 Pmz 4 =2.79 (KW)6 106 10已知，CA6140機床主電機功率為 7.5kw ,可以肯定，完全可以滿足加工需求。(6)、刀桿剛度校核：3fE可承受切削力Fzj = E3彈性模量 E S = 210 M 10 9 Pa =210 M 103 N/ mm2:慣性矩_33BH 16 25J=20833 ;刀桿伸出長度 l =1.5H=1.5 父 25 =37.5mm ;允許繞度 f =0.1mm1212故:Fzj33 0,1 210

15、 102083337.53=24888 (N)?可見 Fz/Fzj;故所確定的切削用量是合適的。本工序其他工步之主軸轉(zhuǎn)速、進給量均取為與前相同(為減少機床調(diào)整時間)；背吃刀量雖小有差異，但機床主電機功率完全滿足加工需求。2、工時定額確定：2車小端面外圓：T=L/Fn=L+L1+L2+L3/Fn=102+4.5+4+4/0.4x800=20.7s第一次切去 -次切去車小3端端面：T=L/Fn=d/2+L1+L2+L3L=40/2+4.5+4+4=32.5 ,所以 T=32.5/0.4X800=6.1s車大端面外圓：T=L/Fn=L+L1+L2+L3/Fn=18+4.5+4+4/0.4x800=5

16、.7sT=L/Fn=L+L1+L2+L3/Fn車大端端面：T=L/Fn=d/2+L1+L2+L3L=72.81/2+4.5+4+4=85.31sT=85.31/0.4x800=16.1s.工藝設計總結(jié)從我們拿到零件圖紙的第一天開始，指導老師就詳細的給我們講解了設計的步驟，安排輔導時 間，為我們圓滿的完成任務奠定了良好的基礎。我們以前所接觸的只是課本上的知識，對機械加工 工藝只是側(cè)面的了解，但是通過這次設計，我們才全方位的懂得了什么是機械設計，從而更加了解-11 - 了我們的專業(yè)。做好機械加工工藝路線的安排，需要我們用長遠的眼光看待問題，要用經(jīng)濟的頭腦 合理安排工藝路線，既要省時省力，又要經(jīng)濟合

17、理化，畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗, 而且也是對自己能力的一種提高，知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真 正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以只有把學到的靈活貫通到實踐當中去，才是真正的學會了。剛開始設計的時候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對一些設計的步驟根本不知道 怎么安排，怎么設計。老師給我們詳細講解了機械設計應注意的條件，讓我們先從分析零件圖開始, 然后分析出零件技術要求，再根據(jù)零件的技術要求畫出毛坯和零件合圖等等。要一步步，跟著老師 的指導，加上自己的創(chuàng)新意見，合理安排，創(chuàng)新設計。這是我們第一次接觸機械加工工藝的設計，對我有了很大提高，遇到不懂的問題

18、時，查閱資料，指 導老師的細心的幫助，同學之間的經(jīng)常討論，互相幫助，不緊學會了知識，而且還鍛煉了我們的團 隊精神。在這次設計中，要感謝我們的指導老師，他們在設計期間為我們解決了很多難題。相信我 們通過這次設計，一定會在以后的工作崗位中更好的發(fā)揮，努力的工作，更好的表現(xiàn)。-12 -第二部分 第17號工序夾具設計說明書.工序尺寸精度分析4 26%.021尺寸精度IT7表面粗糙度Ra1.6.定位方案確定根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制: 采用兩頂一夾定位方案可以和設計基準重合。x移動、x轉(zhuǎn)動、y移動、y轉(zhuǎn)動、z移動,.定位元件確定在上一道工序中螺紋 M12已被加工，但在本道工序中要磨削 。26

19、00.021外圓，為了不破壞其牙型采用以保護螺紋套進行保護，在裝夾時夾住保護螺紋套即可。零件的另一端用上一道工序 中所車成的齒輪外錐面定位，故采用一端面有中心孔的錐坑定位，因為兩錐面配合時對中性很 好，對其同軸度影響小，不會導致磨偏。定位元件：保護螺紋套、錐堵.定位誤差分析計算一端采用中心孔定位，另一端采用錐堵定位，都是以軸線為基準jb=0db=0所以： dw=0故滿足定位要求。.夾緊方案及元件確定1）夾緊力施加在保護螺紋套上，使工件可以轉(zhuǎn)動起來。2）使用一夾一頂定位方案，左端用頂尖頂住，右端用錐堵頂住，夾緊力施加在保護螺紋套上。3）夾緊元件：保護螺紋套 銅-13 -錐堵45鋼6.夾具總裝草圖

20、 （宋體、加黑、四號）（此部分插入夾具總裝草圖即可）注備1件 單,甌料材七*q 叱 寶-.數(shù)量1 -SI稱名ZZsr儲拈g 肉R中，J =出V 挈號代X3力:*T序號-i-L 1整1木器翦蓼噩7T費率翠T 益蒸-14 -第三部分第7號工序刀具設計說明書.工序尺寸精度分析4 26h7 上偏差 es =0;下偏差 ei= -0.021mm.刀具類型確定粗車外圓，精度要求低，用硬質(zhì)合金刀具 YT1575外圓粗車刀具.刀具設計參數(shù)確定廳P項目數(shù)據(jù)來源或公式計算采用值1車刀類型表 3-6,表 3-7焊接式75 外圓車刀2刀片材料 刀具材料硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼YT1545鋼3幾何角度表 3-9,表 3-8r =

21、 25 , a= 6 , a = 4k = 75 ,k=15，入=-44切削參數(shù)前刀面型式表(3-11,3-12) (估計 f = 0.5mm/r)帶倒棱曲面的圓弧卷屑槽前 力面r01 = -20,b 曰=0.3qn = 4,l n= 3.55過渡刃表(3-13)(估計 ap= 35mm/r)直線過渡刃Kr s =45 ,b e = 1.56刀片型號表 3-3 (e)A416 l = 16,t = 10,s =5.5, r = 0,r 工=1, e = 0.87車刀外形結(jié) 構(gòu)尺寸表 3-1 , 3-2, 3-3 表3-4Sinr = ln/2q = 3.5/2 x 4 = 0.4375 rc

22、=r。一門 =25 - 25.9 = -0.9 hc = H +(12)ccos a o/COS( a 0 + rc) = 30 +15.5BX H= 20X30, L = 150, m= 8(75 直頭車刀) 半封閉槽rj = 25.9 rc = -0.9 hc = 25.5mm8刀槽型式Bc = B Ctan( 一十口)=105.5 x tan6 Lc = L ccos a /cos( a 0+ rc)tan a 0 =16 - 5.5tan 4Bc = 9.42mm l c= 15.62mm.刀具工作草圖（見附圖）-15 -第四部分 第17號工序量具設計說明書.工序尺寸精度分析4 26h

23、7 上偏差 es =0;下偏差 ei= -0.021mm.量具類型確定對外圓。26h7卡規(guī)進行檢測，量具測量面的材料為硬質(zhì)合金，測量面的硬度為58-65HRC ,其它部分的材料為 45鋼。.極限量具尺寸公差確定由表61查得：IT7 尺寸為40mm的卡規(guī)公差 T = 0.0024mm ,位置要素 z = 0.0034mm,形 狀位置公差=T/2=0.0012mm通規(guī)上偏差 =es z +T/2 = (00.0034 +0.0012 )mm= - 0.0022mm下偏差 =es -z-T/2 = (0 -0.0034 -0.0012)mm = - 0.0046mm磨損極限=es = 0止規(guī)上偏差 =ei +T = ( - 0.021 + 0.0024)mm = - 0.0186mm下偏差=ei = 0.021mm.極限量具尺寸公差帶圖ei.極限量具結(jié)構(gòu)設計-16 -技術要求：L材料：45綱2.熱處理: