机械制造技术课程设计-齿轮机械加工工艺规程设计.docx

设计说明书题目：齿轮的工艺规程设计学生:学号:专业:班级:指导老师:摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。齿轮加工工艺规程设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计两部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量。关键词：工艺、工序、切削用量。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessingholejigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecificationsABSTRCT3序言1一零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析2二毛坯的确定32.1 确定毛坯的制造形式32.2 毛坯形状及尺寸3三拟定加工工艺路线43.1 基准的选择43.1.1 粗基准选择43.1.2 精基准的选择53.2 制定工艺路线6四切削用量及工时计算94.1 车224的左右端面94.2 车外圆104.4 拉键槽114.5 滚齿12总结14致谢16参考文献17序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。齿轮的加工工艺规程设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。-零件的分析1.1 零件的作用齿轮的作用为传动动力，速度，方向。1.2 零件的工艺分析齿轮的工艺有2组加工面的分别为1：以6224的右端面为基准的加工面，这组加工面包括粗精车左端面和外圆。2：以左端面和外圆为基准的加工面，这组加工面主要是加工其他的面和孔，键槽。二毛坯的确定2.1 确定毛坯的制造形式由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用锻造，采用模锻造型，锻造精度为2级，能保证锻件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2 毛坯形状及尺寸毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相接近，以达到减少机械加工的劳动量，力求达到少或无切削加工。但是，由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。毛坯尺寸与零件图样上的尺寸之差称为毛坯余量。铸件公称尺寸所允许的最大尺寸和最小尺寸之差称为锻件尺寸公差。毛坯余量与毛坯的尺寸、部位及形状有关。拟定加工工艺路线3.1 基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。3.1.1 粗基准选择粗基准选择应当满足以下要求：(1)粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(2)选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。(3)应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。(4)应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取左端面和685的孔为定位基准，利用心轴为定位元件。3.1.2 精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：D为了保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量，应选加工余量最小的面为精基准。2）为了保证零件上加工面与不加工面的相对位置要求，应选不加工面为粗基准。当零件上有几个加工面，应选与加工面的相对位置要求高的不加工面为精基准。3）为了保证零件上重要表面加工余量均匀，应选重要表面为粗基准。零件上有些重要工作表面，精度很高，为了达到加工精度要求，在粗加工时就应使其加工余量尽量均匀。4）为了使定位稳定、可靠，应选毛坯尺寸和位置比较可靠、平整光洁面作粗基准。作为粗基准的面应无锻造飞边和铸造浇冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夹具装夹时，还应使夹具结构简单,操作方便。5）精基准应尽量避免重复使用，特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。因粗基准是毛面，表面粗糙、形状误差大，如果二次装夹使用同一精基准，两次装夹中加工出的表面就会产生较大的相互位置误差。以错误!未找到引用源。685的孔为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。3.2 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一工序号工步名称工序内容1锻造毛坯锻造毛坯2热处理完全退火3车粗车半精车6224外圆及端面并倒角4车车两端面5车粗车半精车85内圆6拉键槽拉两键槽7粗滚齿粗滚齿，留0.2mm余量8热处理调质处理9精滚齿警棍齿，至图样尺寸10钳钳工去毛刺11检验检验12入库入库方案二工序号工步名称工序内容1锻造毛坯锻造毛坯2热处理完全退火3车粗车半精车685内圆4车粗车半精车6224外圆及端面并倒角5车车两端面6拉键槽拉两键槽7粗滚齿粗滚齿，留0.2mm余量8热处坞！调质处理9精滚齿警棍齿，至图样尺寸10钳钳工去毛刺11检验检验12入库入库工艺方案一和方案二的区别在于方案二先车内孔再车外圆，不能保证壁厚均匀，同轴度。而方案一遵循了工艺安排原则，更好地保证了工件的加工精度，综合考虑我们选择方案一具体的工艺路线如下工序号工步名称工序内容1锻造毛坯锻造毛坯2热处理完全退火3车粗车半精车224外圆及端面并倒角4车车两端面5车粗车半精车小85内圆6拉键槽拉两键槽7粗滚齿粗滚齿，留0.2mm余量8热处坞！调质处理9精滚齿警棍齿，至图样尺寸10钳钳工去毛刺11检验检验12入库入库四切削用量及工时计算4.1车©224的左右端面1）切削深度单边余量为Z=2m2）进给量根据机械加工工艺手册取仁0.8mmr3）计算切削速度其中：Cv=342,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2o修正系数Ay见切削手册表L28,即AMV=I.44,心产0.8次h=1.04,%n=081,=0.97o所以342/=X1.44×0.8×1.04×0.81×0.97=89mminC6Oo2×2.2°,5xO.8°35'4）确定机床主轴转速10(89x5O 566.87 r/min_100Ovf_Dr=dw与566.87rmin相近的机床转速为600rmin<,现选取11vv.=600rminos、iIE业Jtdn7ix5O×600分,.所以实际切削速度V=-=94.2w/mmC100O10005)切削工时，t,"="I+4j;其中l=224mm;1=4mm;I2=Omm;1 ÷ 1 ÷ Im*224 + 4600 × 0.8=0.475 （min）4.2车外圆1）切削深度单边余量为Z=0.5mm2）进给量根据机械加工工艺手册取f=0.2mmrC3）计算切削速度匕=再?其中：C=342,Xv=0.15,yv=0.35,m=0.2oAJWV=I.44,ASV=O.8,Zcjtv=1.04,L,=0.81,kv=0.91o所以342三×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97=92mmin6Oo2×O.3×O.1o3514）确定机床主轴转速s=IOOOvcdwIooOX92×50545rmin与545rmin相近的机床转速为575rmin。现选取/iH,=600r/mino所以实际切削速度=92.6/77 / min_TrdnS_×50×575vflomoo5）切削工时，按工艺手册表621。tm=I"i；其中l=25mm;l=4mm;I2=Omm;29- 6000.1=0. 4833 (min)4.4拉键槽1）切削深度单边余量为Z=2mm2）进给量根据机械加工工艺手册取f=0.8mmr3）计算切削速度其中：Cv=342,xr=0.15,yv=0.35,m=0.2。修正系数十见切削手册表1.28,即1.,=1.44,痣尸0.8,L=I.04,n=0.81,=0.97o所以342vr=×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97=89mmin6Oo2×2.2o,5×O.8o4)确定机床主轴转速WoO匕1000x891.qqqa/.ns=-=1288.36rmndwx22与1288.36rmin相近的机床转速为1250rmino现选取nH.=1250r/minofLEW、土合曲n,x22xl250rt,.所以实际切削速度PC=-=86.35m/min100010005)切削工时，t=1+4：4j;其中l=25mm;l=4mm;I2=Omm;nWI+""i=_=0.029(min)mnwf1250×0.84,5滚齿滚齿机，采用m=5z=630的滚刀1）已知毛坯长度方向的加工余量为3mm,考虑的模铸拔模斜度，p=4mm2）进给量的确定f根据实用机械加工工艺手册中表2.4-3,当刀杆尺寸为l×25mm2%>35mm,以及工件直径为112.5/r按滚齿机说明书（见切削手册）取f=0.9mmr3）切削速度计算公式如下，按切削手册表1.27,切削速度的计算公式为（寿命T=60min）Tm吟产kv (mmin)其中：Cv=342,xv=0.15,”=0.35,m=0.2<,修正系数Ay见切削手册表1.28,即L尸1.44,vr=0.8,=1.04,L=O.81,=0.97o所342vc=X1.44x0.8x1.04x0.81x.97=158.6(mmin)60VO.54）确定机的主轴转速KXX）vf1000×158.6ns=-=i）04rmndwxlOO按机床说明书（见切削用量工时计算手册表4.2-8）,与504rmin接近的标准转速为480rmin及600rmino选转速HM.=480r/mino因此实际切削速度的如下v=110rmino5）切削的工时计算按切削用量工时计算手册表6.2/100-20S,0,l1.=40mm,I1=2mm,2=4,Z3=31 + + ,312 + 2480×0.9=0. 098 (min)这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等；也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识；以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题，当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计，让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。这次设计虽然顺利完成了，也解决了许多问题，也碰到了许多问题，老师的辛勤指导下，都迎刃而解。同时，在老师的身上我也学得到很多额外的知识，在此我表示深深的感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢！致谢这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参考文献1 .切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994年2 .机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年3 .机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年4 .机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年5 .金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月6 .机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年