機械制造工藝學課程設計說明書設計題目傳動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設計制造及其自動化20124指導教師教授目錄0序言11零件的分析211零件結構工藝性分析212零件的技術要求分析32毛坯的選擇321毛坯種類的選擇322毛坯制造方法的選擇323毛坯形狀及尺寸的確定33工藝路線的擬定431定位基準的選擇432零件表面加工方案的選擇433加工順序的安排5331加工階段的劃分5332機械加工順序的安排5333熱處理工序的安排5334輔助工序的安排64工序設計641機床和工藝裝備的選擇642工序設計6參考文獻11序言機械制造工藝學課程設計，是在學完大部分專業(yè)課之后進行的，經過生產實習取得感性知識后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求在設計中能初步學會綜合運用以前學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設計打下良好基礎。通過課程設計達到以下目的能熟練的運用所學知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。課程設計也是理論聯系實際的過程，并學會使用手冊查詢相關資料，增強解決工程實際問題的獨立工作能力。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，請老師給予指教。1零件的分析11零件的工藝性分析傳動齒輪零件如圖所示，該零件主要加工表面及技術要求分析如下。（1）同軸孔35H7，49H7和同軸外圓9255K7,66的同軸度、徑向圓跳動公差等級為89級，表面粗糙度為RA16M。加工時最好在一次裝夾下將兩孔或兩外圓同時加工。（2）與基準孔有垂直度要求的端面，其端面圓跳動公差等級為7級，表面粗糙度為RA32M。工藝過程安排時應注意保證其位置精度。（3）距中心平面745MM的兩側面,表面粗糙度為RA63M。（4）35孔的尺寸精度要保證，但孔軸線的同軸度共差等級為9級及兩孔公共軸線對基準孔（A1A2）位置度公差值為006M，應予以重視。（5）各外圓位置度公差為，齒輪輪齒輪的跳動公差要保證。（6）該零件選用材料為20CRMNTI，這種材料具有低碳合金鋼的特性，切削性能和工藝性均較好。由各加工方法的經濟精度及一般機床所能達到的精度可知，該零件沒有很難加工的表面，各表面的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可達到。但是在加工過程中應注意齒輪端面的加工。零件圖見圖11圖11傳動齒輪零件圖12零件的技術要求分析見表12表12零件的技術要求加工表面精度等級表面粗糙度形位精度35內孔IT7RA1259255左端面IT10RA1649右端面RA32圓跳動00520的外圓IT10RA16圓跳動001齒形IT72毛壞的選擇生產綱領的計算與生產類型的確定生產綱領的大小對生產組織和零件加工工藝過程起著重要的作用它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備。零件生產綱領可按下式計算。NQN1A1BN零件的生產綱領（件/臺）Q產品的年產量（臺/年）N每臺產品中，該零件的數量（件/臺）A零件的備品率B零件的平均廢品率。21毛壞種類的選擇根據零件材料確定毛坯為鍛件。根據其桔構形狀、尺寸大小、生產類型和材料性能，毛坯的制造方法選用鍛造。22毛壞制造方法的選擇根據生產類型為小批生產所以確定毛壞的制造方法為自由鍛，因為自由鍛造所用工具和設備簡單，通用性好，成本低，符合要求。23毛壞形狀及尺寸的確定毛壞的形狀尺寸見表21、圖21表21主要加工表面零件尺寸總余量毛坯尺寸35內孔353329255左端面4743651齒厚20323圖213工藝路線的擬定31定位基準的選擇（1）粗基準的選擇選擇內孔和端面定位元件先加工外圓，采用齒面外圓為粗基準先加工內孔。（2）精基準的選擇為了保證圓跳動要求，各主要圓柱表面均互為基準加工，并盡量遵守“基準重合”的原則。其余表面加工采用“一孔一端面的定位方式，即以端面及35H7內孔為精基準。這樣，基準統(tǒng)一，定位穩(wěn)定，夾具結構及操作也較簡單。但必須提高這個內孔的精度，以保證定位精度。32零件表面加工方案的選擇零件表面加工方案見表31表31序號加工表面加工方案0135內孔粗車精車粗磨02齒面外圓粗車插磨03左右兩個端面粗車半精車粗磨精磨04內圓粗車半精車05齒輪端面粗車06階梯端面粗車07齒形插磨33加工順序的安排331加工階段的劃分（1）預加工階段（加工余量大，用于粗加工前的去皮加工）（2）粗加工階段（用于切除大部分加工余量，加工精度低，表面粗糙度大。完成次要表面加工，例如鉆孔，粗車外圓等）（3）精加工階段（使主要表面均達到圖紙要求）（4）光整加工階段（進一步提高工件尺寸精度，降低表面粗糙度）332機械加工順序的劃分見表32表32333熱處理工序安排（1）去除內應力處理目的是消除內應力。包括自然時效和人工時效，用于粗加工前后，半精加工后精加工前。（2）預備熱處理目的是改善切削性能，消除內應力。包括退火、正火和調質，用在粗加工前后。其中退火和正火用在粗加工前，調質用于粗加工后。（3）最終熱處理目的是提高工件硬度和強度。包括淬火、滲碳、氮化等。其中淬火和滲碳用于半精加工后精加工前，氮化用于精加工后。工序號工名序稱工序內容1下料2鍛造自由鍛3熱處理調質處理4車粗車夾9255外圓，車35內孔，車49端面，車4955右端面；掉頭夾35內孔，車9255外圓，車9255左端面，車46端面。5車精車夾9255外圓，車49端面，倒角，車9255右端面；掉頭裝夾35內孔，車9255左端面，車9255外圓，車46外圓，倒角。6磨粗磨49端面7插鍵槽插鍵槽到規(guī)定尺寸8制齒插齒，給齒厚留磨削余量02MM9去毛刺鉗工去毛刺10表面處理滲碳淬火碳層厚度0610，保證齒面硬度HRC586411磨精磨35內孔，49和9255端面12齒磨齒334輔助工序安排（1）表面處理工序金屬鍍層，非金屬鍍層，氧化膜。（2）檢驗工序質量檢驗，特種檢驗。（無損探傷、磁力探傷、水壓、超速試驗）（3）其他工序安排去毛刺、倒鈍銳邊，去磁，清洗，涂防銹油。4工序設計41機床和工藝裝備的選擇411機床的選擇根據加工特點和工藝的制定車床選擇臥式車床C6132，磨床選擇平面磨床MY250，外圓磨床M2110C，插床選擇鍵槽插床C6350，插齒機選擇YHK5180。412夾具的選擇本零件加工過程采用通用機床，因此采用通用機床的通用夾具即可。413刀具的選擇在車外圓和內孔的時候分別選擇外圓車刀和內孔車刀，在進行磨的時候選擇砂輪。414量具的選擇本零件屬于小批生產，一般情況下盡量采用通用量具。根據零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，參考機械制造技術基礎課程設計指導教程表348，選擇如下（1）選擇加工面的量具用分度值為005MM的游標長尺測量，以及讀數值為001MM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IT7IT9之間，可選用讀數值001MM測量范圍50MM125MM的內徑千分尺即可。（3）選擇加工槽所用量具槽經粗銑加工。故可選用讀數值為002MM測量范圍0150MM的游標卡尺進行測量。42工序設計421孔的加工孔內要求精度介于IT7IT8之間。查機械工藝手冊表238確定工序尺寸及余量。35MM的孔的加工粗車34MM精車348MM磨35MM422面的加工端面的加工粗車478MM半精車476MM粗磨475MM精磨474MM內圓的加工粗車644MM半精車654MM精車66MM423切削用量和基本工時定額（1）車35的內孔切削深度雙邊總余量為6MM進給量F根據1表243，取F05MM/R。根據3表2420，切削速度VC，VY510P280VCKFAT6C式中T刀具耐用度，查3表242，選為3600S。K速度修正系數V系數C為242，指數為035VY代入公式，得S/M541980563024KFAT60VV318Y510P28CMIN/4951VC機床主軸轉速IN/3925R7410DWCS式中切削速度C圓鋼直徑WD查1表3118，與39235R/MIN相近的轉速為400R/MIN,則實際切削速度VMIN/294105743NDW機動時間TJ2按1表253，取被切削層長度L由毛坯尺寸可知L56MM刀具切入長度1）（32TANKRP主偏角故L2MM，0KR1刀具切出長度L取L0MM22試切附加長度，查表1254，取5MM。33L走刀次數II1MIN230546IFNLLTS321J根據資料所知輔助時間可按照基本時間的1520估算，則輔助時間為TT020064MINFJ輔助時間和基本時間的總和稱為作業(yè)時間TT0384MINKFJT根據資料所知布置工作地時間，一般按作業(yè)時間的27估算，則布置工作地時間為TT00500192MINBK根據資料所知休息和生理需要時間，一般按照作業(yè)時間的24，則休息時間為TT003001152MINXK根據資料所知準備和終結時間，一般按照作業(yè)時間的35，則準備和終結時間為TT004001536MINZK單件時間為TTTTT042MINDJFJBXMZT車9255的左端面切削深度雙邊余量為72MM進給量F根據1表243，取F05MM/根據3表2420，切削速度VCVY510P280VCKFAT6C式中T刀具耐用度，查3表242，選為3600S。K速度修正系數V系數C為242，指數為035VY代入公式，得S/50M19805723604KFAT60VV318Y510P28CMIN/9VC（2）機床主軸轉速I/38216R75410D0NWCS式中切削速度C根據1表3117查得C6132臥式車床電動機功率為75KW，當主軸轉速為250R/MIN時，主軸傳遞的功率為45KW，所以機床功率足夠圓鋼直徑WD查1表3118，與38216R/MIN相近的轉速為450R/MIN,則實際切削速度VMIN/910547130NDVW（3）檢驗機床功率主切削力按1表249，可查得23KWCFCF，可以正常工作。（4）機動時間TJ1按1表253，取被切削層長度L由毛坯尺寸可知L185MM刀具切入長度1）（32TANKRP主偏角故L2MM，0KR1刀具切出長度L取L0MM22試切附加長度，查表1254，取5MM。33LMIN680542187IFNLLTS321J根據資料所知輔助時間可按照基本時間的1520估算，則輔助時間為TT020172MINFJ輔助時間和基本時間的總和稱為作業(yè)時間TT1032MINKF1T根據資料所知布置工作地時間，一般按作業(yè)時間的27估算，則布置工作地時間為TT00500516MINBK根據資料所知休息和生理需要時間，一般按照作業(yè)時間的24，則休息時間為TT003003096MINXK根據資料所知準備和終結時間，一般按照作業(yè)時間的35，則準備和終結時間為TT004004128MINZK單件時間為TTTTT112MINDJFJBXMZT參考文獻1孟少農主編機械加工工藝手冊機械工業(yè)出版社，19912李益民主編機械制造工藝設計簡明手冊機械工業(yè)出版社，19933崇凱主編機械制造技術基礎化學工業(yè)出版社，19934王紹俊主編機械制造工藝設計手冊機械工業(yè)出版社，19875黃如林主編切削加工簡明實用手冊化學工業(yè)出版社，20046薛源順主編機床夾具