齿轮加工工艺及夹具设计.docx

1、齿轮加工工艺及夹具设计 。 毕 业设 计说 明书 专 班 姓 学 业： 级： 名： 号： 机械制造与自动化 指导老师： 陕西国防工业职业技术学院 第一部分 工艺设计说明书 第二部分 第 15 道工序夹具设计说明书 第三部分 第 45 道工序刀具设计说明书 第四部分 第 45 道工序量具设计说明书 第五部分 毕业设计体会 陕西国防工业职业技术学院 二零零九届毕业设计（论文） 二零零九届毕业设计（论文）任务书 专业：机械制造与自动化 二、设计条件： 三、设计内容： 零件图分析： 1、零件图工艺性分析（结构工艺性及条件分析） 2、绘制零件图。 ； 毛坯选择 机械加工工艺路线确定： 1、加工方案分析及

2、确定 3、绘制加工工艺流程图 工序尺寸及其公差确定 1、 基准重合时 （工序尺寸关系图绘制） 2、 ； 利用工序尺寸关系图计算工序尺寸； 3、基准重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 设备及其工艺装备的确定 切削用量及工时定额确定： 确定全部工序切削用量及工时定额。 工艺文件制订： 1、编写工艺文件设计说明书： 指定工序机床夹具设计 1、 工序图分析； 3、定位误差计算； 刀具、量具设计 四、 设计任务（工作量） ： 1、 零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份； 2、 工艺文件一套（含工艺流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序 附图） ； 3、 机床夹具设计说明书一份； 4、 夹具总装图

3、一张（A2 图纸） ；零件图两张（A4 图纸） ； 5、 刀量具设计说明书一份； 6、 刀具工作图一张（A4 图纸） ；量具图一张（A4 图纸） 。 五、起止日期： 2008 年 月 日2008 年 月 日 六、指导教师： 七、审核批准 教研室主任： 八、设计评语： 年 月 日 九、设计成绩： 年 月 日 系主任： 2、定位方案确定； 4、夹具总装图绘制； 2、编写工艺规程： 2、基准的选择 班级： 姓名 学号： 一、设计题目（附图） 齿类 1、零件图 零件机械加工工艺规程制订及第工序工艺装备设计 2、生产批量：中批量生产（4000 件） 第一部分 一、 零件图分析 1、 结构工艺性分析 工艺

4、设计说明书 其余 齿 端 齿 节 相配齿轮 图号 齿数 A32-3128 Z=17 型格里森 面 模 数 Ms=4 数 z=17 径 Dt=68 刀 旋 旋 度 锥 方 等 振 角 =20 角 =35 向 左 压 螺 螺 精 面 级 IT8 摆 0.025 每转一齿的综合振摆 0.06 淬火前 0.17 每转周的综合振摆 淬火后 0.23 齿长上 60% 齿高上 40% 接 触 面 积 A 技术要求 热处理 齿部端面及? 处高频淬火 未注倒角 空刀 螺旋伞齿轮 标记 处数 分区 更改文件号 签名 年月日 陕西国防学院 设计 审核 工艺 标准化 阶段标记 重量 比例 0.75 1:1 JZ307

5、203 胡青青 批准 图示为套筒类，结构简单，刚性很好。主要表面为30.5 内孔和40 表面及齿形，工艺 性较好。 2、技术要求分析 （1）尺寸精度及表面质量分析 内孔： 内孔： 30.5 的内孔 Ra 1.6 表面粗糙度是 Ra1.6 上述表面的加工难度不大，工艺性良好。 （2）位置精度分析 该零件位置精度较高，工艺性良好。 二、 毛坯确定 1、毛坯类型确定 零件结构简单，工作载荷不大，且为中批生产，查表取锻件。 2、毛坯结构、尺寸和精度确定 简化零件结构细节，由于零件为中批生产，故毛坯精度取普通级，CT9 级。 由表查得工件顶、侧面余量为 2m.。 根据这些数据，绘出毛坯零件合图。 如图所

6、示： 三、工艺路线拟订 1、主要表面加工方案确定 40 Ra1.6 粗车（IT11，Ra12.5）半精车（IT9，Ra6.3）精车（IT7，Ra1.6） 30.5 孔 Ra1.6 粗车（IT11，Ra12.5）半精车（IT9，Ra6.3）精车（IT7，Ra1.6） 2、加工阶段划分 零件精度要求不是很高， 因此可划分为粗加工，半精加工和精加工阶段。粗车为粗加工 阶段， 半精车精加工阶段， 精车磨、 工阶段。 其他非重要表面的加工穿插到各阶段之间进行。 3、加工顺序确定 工艺流程图： 1 锻造 热处理 正火 3 5 C6140 9 粗车 CA6140 11 粗车 C6140 13 粗车 C614

7、0 15 粗车 C6132 17 半 精 车 C6130 19 半 精 车 C6130 21 拉 花 键 L6110 23 铣齿 X62w 25 铣槽 X523 27 29 热 处 调质 理 精车 C6130 31 磨 M520 33 35 37 校正 检验 入库 校正基准 四、工序尺寸计算 40 工艺路线 锻造 粗车 半精车 精车 磨 工序公差 1 0.13 0.062 0.02 0.02 2 1 0.8 0.2 工序余量 基本尺寸 44 42 41 40.2 40 工序尺寸 44 0.5 42 ?0.13 41 ?0.062 40.2 ?0.02 40 ?0.025 0.05 0 0 0

8、五、设备、工艺装备确定 设备、 1、根据中批生产的生产类型和工艺特性，设备主要采用普通设备，而工艺装备主要采 用手动专用装备。 2、切削用量确定 切削用量按照首先 ap,再 f，最后 v 的顺序确定。确定 ap 时，对于普通切削加工，各工序 的余量尽量一个行程切除。如果余量太大，也可分为两个行程切除，第一次切去 2/3，第二 次切去剩下的 1/3。确定 f 时，应该算是否能够保证表面粗糙度要求。然后查表确定刀具的 耐用度。最后利用公式求得 v 的大小。 以下以钻20 孔为例，说明确定切削用量的方法和步骤： 1. 刀具有关数据： 刀具6 键槽铣刀 采用国标 车刀耐用度取 60min 2. 背吃刀

9、量确定： 已知：孔6 进行钻削，最大余量约为 6mm 令 ap=8mm 3. 进给量确定考虑到表面粗糙度要求为 Ra=12.5，因 HT200 的硬度 HBS170241,在因为 钻孔后进行精确加工。计算的进给量 f=0.18mm 4. 切削速度计算： v = 因为 T m Cv xv a p f yv 查表 Cv =8.1 xv =0 yv =0.55 m=0.125 Zv=0.25 所以 v=3.78m/min 机床主轴转速 n=76r/min 然后选用机床具有的与计算转速接近的额定的转速作为实际转速 5. 机床主电机的功率核算 粗加工阶段要切除的余量大，加工时需要较大的切削功率，所以，还

10、要对机床的功率进 行核算 轴向力计算 F = C dZ f K F yF F o F 查表得 C F = 420 Z F = 1.0 y F = 0.8 K F =1 计算的 F=1704N 扭矩计算： M = C dZ f M yM M O K M C M = 0.206 Z M =2 y F = 0.8 K M =1 计算的 M=44N.m 功率计算 P M = M ?V = 0.35kw 30d o 已知：Z525 机床主电机功率 2.2kw，可以肯定，完全可以满足加工要求。 6. 刀杆强度校核： 可承受切削力 ? ? F = Z ?J 3 f E SJ L 3 弹性摸量： E S =

11、210 * 10 3 N / mm 3 惯性矩： J = d 32 4 = 6430 刀杆伸出长度： L =2d=32mm;允许挠度 f =0.1 故? ? F Z = ?J 3* 0.1* 210*10 * 6430.7 3 32 J 3 = 12364 N 因为 F Z 3 Ze3 8.容屑槽深度 ：h=3.22 9.容屑槽形式和尺寸：形式：圆弧齿背形 尺寸： 粗切齿：P=9 g=3 h=3.5 r=1.8 R=5 精切齿： P=7 g=2.5 h=2.5 r=1.3 R=4 10.分屑槽尺寸：弧形槽 n=10 R=25 槽宽 b=dowinsin90-(0.3-0.7) mm =4.8m

12、m 切削厚度 HD=2dominsin(90/nk)-a=5.84 11.检验：检验切削力 ： FcFq Fc=Fc*Bd*Ze*k =191*3.1416*35/2*5*1 =52.5kN Fq=100*0.75=75KN 比较可知 FcFq 检验拉刀强度=Fc/Amin Amin=531 =52504/531=98.9Mpa350Mpa 12.前柄：D1=32 -0.064-0.025 D2=24-0.2100 L1=25 13.过渡槽与颈部：过渡锥 L3=15 颈部 D2=32 L2=90 14.前导部与后导部：前导部 D4=dmin=34-0.020 L4=45 后导部 D6=35 0

13、+0.027 L7=30 15.长度：L=前柄+过渡锥+颈部+前导部+刀齿部+后导部 = 45+30+ 25+15+90+（9*18+11*7） =444445 16.中心孔：两端采用 B 型带护锥中心孔 d=2 d1=6.3 t1=2.54 t= 2 17.材料与热处理硬度：W6Mo5CrV2 刀齿与后导部 HRC63-66 柄部 HRC40-52 18.技术条件:拉刀各项技术条件参考国标确定 前导部 HRC60-66 4、刀具工作草图 号 形 粗 切 齿 过 渡 齿 拉前孔径： 工件材料：45钢 拉床； 齿容屑槽形 齿角度分 屑槽，槽数8， 前后刀齿上槽交 错分布 齿圆弧分屑 槽，槽数10

14、，前 后刀齿上槽交错 分布 精 切 齿 校 准 齿 拉削工件示意图 齿容屑槽形 技术要求 材料： 2.热处理硬度：刀齿，后导部63-66 ，前导部60-66 ，柄部40-52 3.拉刀切削刃应锋利，不得有毛刺，崩刃和烧伤等缺陷。 4.拉刀表面不的有裂纹，碰伤，锈迹等缺陷。 5.拉刀容屑槽连接应圆滑，不允许有台阶。 6.24-30齿外圆直径尺寸一致性为0.005 ，25-30齿不允许有正锥度。 。 陕西国防学院 圆拉刀设计图 ：1 第四部分： 第四部分：量具设计说明书 1.工序尺寸精度分析 轴径尺寸 40mm 精度 h7 级 2.量具类型确定 40h7 轴用环规卡规。 3.40h7 的上偏差 e

15、s=0 下偏差 ei=-0.016mm 表 61 查得 IT6，尺寸为 35mm 的量规公差 T=0.0024mm 位置要素 Z=0.0028mm (1) 形状位置公差=T/2=0.0012mm。 通规上偏差=es-Z+T/2=(0-0.0028+0.0012)mm=-0.0016mm 下偏差=es-Z-T/2=(0-0.0028-0.0012)mm=-0.004mm 磨损极限=es=0 止规上偏差=ei+T=(-0.0016+0.0024)=-0.0136mm 下偏差=ei=-0.016mm 校对量规的极限偏差。 校对量规公差 Tp=T/2=0.0024/2=0.0012mm 校对量规形状公

16、差=Tp=0.0012mm 轴用通规用的校对量规“TT” 上偏差=es-Z-T/2 +Tp=(0-0.0028-0.0012+0.0012)mm=-0.0028mm 下偏差=es-Z-T/2=(0-0.0028-0.0012)mm=-0.004mm 轴用止规的校对量规“ZT” 上偏差=ei+Tp=(-0.016+0.0012)mm=0.0148mm (2) 1) 2) 3) 下偏差=ei=-0.016mm 校对轴用通规是副否磨损用的校对量规“ST” 上偏差=es=0 下偏差=es-Tp=0-0.0012=-0.0012mm 各种量规尺寸公差带见图下 4。极限量具结构设计 。 其余： 1.卡规测

17、量面的硬度要大于58 2.测量面不 应有锈迹.黑斑.划痕，其他表面不 应有锈蚀和裂纹。 3.量规和校对量规应进行时效处理 第五部分 毕业设计体会 毕业设计是对我们这些年来在学校所学知识的总结。 通过毕业设计可以体现出我们在校 期间的学习程度。从而对我们所学专业知识做出有力判断。 从我们拿到零件图纸的第一天开始， 我们的老师就详细给我们讲了设计的步骤， 还安排 了辅导时间。 为我们圆满的完成任务奠定了良好的基础。 我们以前所接触的只是课本上的知 识，对机械加工工艺只有侧面的了解。但是同过这次设计，我们才全方位的懂得了什么是机 械设计，从而更加了解了我们的专业。 刚开始设计的时候，总觉的难度很大，

18、不知道从什么地方下手，对一些设计的步骤根本 不知道怎么安排，怎么设计。老师给我们详细讲解了机械设计应注意的条件，让我们先从分 析零件图开始，然后在得出零件技术要求，在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图。 在设计期间，我们第一次接触了机械加工工艺的设计，对我有了很大提高。遇到不 懂的问题时，指导老师们都能细心的帮助我。同学之间虽然每个人的设计课题不一样， 但我们之间还是会经常讨论，互相帮助，不紧学会了知识，而且还锻炼了我们的团队精 神。 在这次设计中， 要感谢我们的指导老师， 他们在设计期间为我们的解决了很多难题。 相信我们通过这次设计，一定会在以后的工作岗位中更好的发挥。 参考文献： 参考文献： 1机床夹具设计手册： 2公差配合与技术测量： 主编：杨黎明 主编：徐茂功 桂定一 3机械加工工艺设计资料；主编：张征祥 4刀具设计手册： 5机械制造工艺学： 主编：袁哲俊 刘华明 主编： 郑修本 6机械加工工艺装备设计手册：编委会编制 7公制、美制和英制螺纹标准手册（第二版） 主编：李晓滨