1、機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(論文)題目:車床離合齒輪零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計學(xué)生姓名 朱傳年 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號 20011 班 級 2006級1班 指導(dǎo)教師 何 輝 波 成 績 工程技術(shù)學(xué)院 2009年12月29日目 錄中文摘要2英文摘要21前言32工藝規(guī)程設(shè)計32.1零件分析32.1.1類型及功用32.1.2結(jié)構(gòu)分析42.2零件的毛坯42.3定位基準(zhǔn)的選擇42.3.1粗基準(zhǔn)的選擇42.3.2精基準(zhǔn)的選擇42.4零件加工工藝路線的擬定52.5工序設(shè)計52.5.1工序尺寸的計算52.5.2切削用量的計算63專用夾具的設(shè)計143.1定位方案的選擇143.2夾緊方案的選

2、擇143.3夾緊力方向、作用點的選擇及確定144收獲及心得體會14致謝15參考文獻(xiàn)16車床離合齒輪零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計朱傳年西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，重慶摘要：本課程設(shè)計在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的條件下，通過機械加工工序尺寸的計算和加工切削用量的計算，從而確定加工工序過程和制定機械加工工序卡和加工工藝卡片，同時根據(jù)提供的數(shù)據(jù)和資料繪制零件圖、毛坯圖以及夾具裝配圖，最后用繪圖軟件繪制零件圖，編寫設(shè)計說明書。關(guān)鍵詞：工藝規(guī)程設(shè)計、定位基準(zhǔn)、切削用量、夾具The lathe is designed be away from the machinery closing the gear wheel

3、part processes technological procedure and handicraft equipmentZhu chuannianCollege of Engineering and Technology, Southwest University, Chongqing, China Abstract：Thereby, ascertain the card processing working procedure process and working out machine work working procedure and process a process cha

4、rt under curriculum design condition producing guiding principle in known number, by the fact that machine work working procedure dimension calculation and processing the calculation cutting dosages,draw part picture , blank picture and clamp assembling picture at the same time according to the data

5、 and data providing , use the software drawing to draw part picture , compile and compose finally to design specificationsKey Words：Technological procedure designs , the criterion fixing position, cuts dosages , the clamp1前言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)

6、習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在我們學(xué)習(xí)完了機械制造技術(shù)、機械制造裝備設(shè)計等課程的基礎(chǔ)上，在進行了生產(chǎn)實習(xí)之后，進行的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其主要目的是讓學(xué)生把所學(xué)的工藝?yán)碚摵蛯嵺`知識，在實際的的工藝、夾具設(shè)計中綜合地加以運用，進而得到鞏固、加深和發(fā)展，提高我們分析問題和解決生產(chǎn)實際問題的能力，為以后搞好畢業(yè)設(shè)計和從事相關(guān)的技術(shù)工作奠定扎實的基礎(chǔ)。通過機械制造工藝課程設(shè)計，我們可以在以下幾個方面得到鍛煉：1.能熟地運用機械制造技術(shù)課程及其他相關(guān)課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實際中學(xué)習(xí)到的實踐知識，正確地和解決一個零件在

7、加工過程中的定位、夾緊以及工藝路線的合理擬定等問題，從而保證制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。2.通過夾具設(shè)計，進一步了解我們自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，能夠根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力，既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。3.進一步提高計算、制圖能力，能比較熟練地查閱和使用各種技術(shù)資料，如有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊、規(guī)范等4.在設(shè)計過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨立的工作能力。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予批評指正。

8、2工藝規(guī)程設(shè)計2.1零件分析2.1.1類型及功用本題目所用齒輪是車床主軸上的離合齒輪，該零件屬于盤套類零件，是一個離合器中的齒輪，主要用于實現(xiàn)齒輪傳動時的離合變速功能，在其工作過程中經(jīng)常承受沖擊、交變載荷，加工面多并且較為復(fù)雜，尤其是齒輪的部分加工。2.1.2結(jié)構(gòu)分析該離合齒輪是以花鍵孔與主軸相配合，并可以做軸向滑移，在其齒輪端面有兩個寬38mm并與輪齒有相對位置要求的槽，在另一端還有五個爪槽。該零件主要的加工表面有：以82花鍵孔為主的圓柱內(nèi)表面；以115外圓表面為主的圓柱外表面加工；分度圓125的齒輪的加工；其中以82花鍵孔為主的內(nèi)表面包括：82內(nèi)孔表面、96內(nèi)孔表面、102內(nèi)孔表面以及11

9、0內(nèi)孔表面。以115外表面為主的外表面包括：115外圓面、123外圓面以及110外圓表面。2.2零件的毛坯零件材料為45鋼?？紤]到在車床運行中要經(jīng)常進行正反向運動，零件在工作過程中則經(jīng)常承載載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。屬于大批大量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上也考慮，也是應(yīng)該的。2.3定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。2.3.1粗基

10、準(zhǔn)的選擇在盤套類零件的加工中，應(yīng)該以內(nèi)孔的中心線做為基準(zhǔn)，現(xiàn)選取82的花鍵內(nèi)孔中心線做為粗基準(zhǔn)。2.3.2精基準(zhǔn)的選擇在精基準(zhǔn)的選擇過程中要考慮多方面的問題，主要是基準(zhǔn)的重合問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不能重合時，應(yīng)進行換算，另外以后也要專門計算，現(xiàn)不做詳述。2.4零件加工工藝路線的擬定最后的工藝路線確定如下：工序1： 粗鏜82、102、96、110的內(nèi)孔工序2： 半精鏜110內(nèi)孔工序3： 粗車115、128、110、137外圓工序4： 半精車110兩端面工序5： 粗車兩個大端面工序6： 滾齒工序7： 銑寬38mm的槽工序8： 齒部倒角工序9： 銑五爪槽工序10： 五爪槽熱處理工序11： 校正花

11、鍵孔工序12： 剃齒工序13： 輪齒熱處理工序14： 校正花鍵孔工序15： 冷擠齒工序16： 終檢以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。2.5工序設(shè)計車床離合齒輪零件材料為45鋼，硬度為：207241HBS, 生產(chǎn)類型為大批大量成批生產(chǎn)，采用鍛錘上合模模鍛毛坯，公差等級CT:810，取為10級。機械造型加工余量等級為EG級，取F級。2.5.1工序尺寸的計算現(xiàn)采用經(jīng)驗法查找機械加工余量：1. 花鍵孔、大端面和齒部倒角（1） 大端面考慮到大端面的表面加工等級為6級，因此需要粗車、半精車、精車才能達(dá)到要求，根據(jù)經(jīng)驗值可得以下加工余量：粗車：2.8mm 半精車：2.0mm 精車：0.5mm單邊

12、加工余量2Z=2.65mm（2）花鍵孔、齒部倒角花鍵孔表面粗糙度為1.6，齒部倒角表面粗糙度為12.5，要達(dá)到此精度要求，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)表面加工方法的選擇知精度等級需達(dá)到79級才行，需因此需要鉆孔、擴孔、鉸孔才能達(dá)到要求，根據(jù)經(jīng)驗值可得到加工余量：鉆孔：1.6mm 擴孔：1.0mm 鉸孔：0.8mm2. 尺寸 118mm和137mm的兩端面，粗糙度為3.2，精度要求很高，為68級。同理可得：粗銑：1.5mm 半精銑：1.0mm 精銑：0.8mm3. 銑齒和倒角銑齒和倒角表面要求一樣，表面粗糙度為1.6，故粗銑：1.2mm，半精銑：1.0mm 精銑：0.8mm 可滿足要求。4. 鉆、擴、鉸

13、82H7孔，鉆2- 13mm孔（1）82H7孔鉆孔1： 50mm鉆孔1： 75mm擴孔： 78mm粗鉸： 80mm精鉸： 82mm（2）2- 13mm孔此孔要求不是很高，故要達(dá)到12.5的表面粗糙度只需一次鉆孔就可完成。2.5.2切削用量的計算工序1：鏜削內(nèi)孔82，96，102，110四孔。選用機床T740金剛鏜床1 粗鏜82，102，96，110四孔。粗鏜孔至82，單邊余量Z=2，一次鏜去全部余量，。 進給量 f=0.2/r根據(jù)有關(guān)手冊，確定金剛鏜床的切削速度為V=50(m/min),則有 (r/min)由于T740金剛鏜床主軸速度為無級調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時使用的轉(zhuǎn)速。切削工時：（

14、min）粗鏜孔至102，單邊余量Z=2，一次鏜去全部余量，。 進給量 f=0.2/r 根據(jù)有關(guān)手冊，確定金剛鏜床的切削速度為V=50(m/min),則有 (r/min)切削工時：（min）粗鏜孔至96，單邊余量Z=2，一次鏜去全部余量，。 進給量 f=0.2/r 根據(jù)有關(guān)手冊，確定金剛鏜床的切削速度為V=50(m/min),則有 (r/min) 切削工時：（min）粗鏜孔至109，單邊余量Z=2，一次鏜去全部余量，。 進給量 f=0.2/r 根據(jù)有關(guān)手冊，確定金剛鏜床的切削速度為V=50(m/min),則有 (r/min) 切削工時：（min）工序2：半精鏜孔至110，單邊余量Z=0.5,一次

15、鏜去全部余量，進給量 f=0.1/r,且 V=50m/min (r/min) 切削工時：(min)鏜削加工總的工時為：t=3.07+1.24=4.31(min)工序3：拉花鍵孔 單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒升為0.06 ，拉削速度為V=0.06 切削工時：式中單面余量3 （由82拉削到88）；表面長度，64；考慮效準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2；考慮機床返回行程系數(shù)，取1.4；拉削速度（）；拉刀單面齒升；拉刀同時工作齒數(shù)，；拉刀齒距。=（1.251.5）=10.8拉刀同時工作齒數(shù)：所以工序5：車削外圓及端面1. 加工條件工作材料：45鋼正火，模鍛。加工要求：粗車137、1

16、28、115端面及128、115外圓，精車137、128端面及137、110外圓。刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為，。機床：C6201臥式車床。2. 計算切削用量由于車削的外圓及外端面的計算方法基本都是一樣的，故下面只詳細(xì)計算其中一個典型的外圓面。 粗車137外圓 切削溫度 單邊余量，可一次切除。 進給量 根據(jù)切削手冊表1.4，選用。 計算切削速度 見切削手冊表1.27 定主軸轉(zhuǎn)速：按床選取n=250r/m所以實際切削速度驗機床功能率 主切削力Fc按切削手冊表1.29所示公式計算其中=2795 ， 所以 =1735.5N切削時消耗功率Pc為由切削手冊可知 可以正常加工驗機床進給系統(tǒng)強度已知

17、主切削力Fc=1735.5N,徑向切削力Fp按切削手冊表12.9所示公式計算其中， 所以=319N而軸向切削力其中， Kk=1.17軸向切削力=792N取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)，則切削在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為N該機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向進給力為3530N，見切削手冊表1.30，故機床進給系統(tǒng)可正常工作。切削工時其中所以工序6：滾齒根據(jù)切削用量手冊選定進給量：其切削速度為： 轉(zhuǎn)速為：=按機床可選?。?由此可計算出單件生產(chǎn)所用工時：由于本道工序是剃前滾齒，因此可進行一次粗滾達(dá)到加工要求。本道工序所用總的工時為：0.55min/件工序7：銑寬38mm兩槽1.粗銑寬38mm兩槽

18、 根據(jù)切削手冊可查出 /齒 切削速度： 即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀： =225m，齒數(shù)z=20 則： 采用x63臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書?。?切削速度為： 當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量是： 切削工時：2.精銑寬38mm兩槽，保證尺寸由切削手冊知：=0.06mm/齒切削速度：即24m/min采用高速鋼鑲齒三面銑刀齒數(shù)z=20，則 采用x63臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書取 故其實際切削速度為： 當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量為： 切削工時： 所以其總切削時間為： 工序8：齒部倒角及110內(nèi)孔選用臥式車床C620-1。由于最后的切削寬度很大，故按成形車削制定進給量，根據(jù)手冊及機床取f=

19、0.08mm/r。當(dāng)采用高速鋼車刀時，根據(jù)一般資料確定切削速度v=16m/min,則ns=。按機床說明書取，則此時切削速度切削工時倒角，采用鉆，為縮短輔助時間取倒角時主軸轉(zhuǎn)速與車床加工孔時相同n=46.3r/min,手動進給。工序7：銑五爪槽粗銑38mm寬的五個五爪槽，保證尺寸，。切削速度：參考有關(guān)手冊確定。采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀?，F(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書：取，故實際切削速度為。當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為=查手冊：剛好有，故直接選用改值。切削工時：由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，可得出銑刀的行程，則機床工時。工序9：五爪槽的熱處理工序10：校正花鍵孔本工序可以

20、用拉刀一次完成。工序11：剃齒1.粗剃根據(jù)切削用量手冊查得在粗剃齒時：徑向進給量為：橫向進給量為：工件轉(zhuǎn)速：按機床選取：切削工時：2.精剃根據(jù)切削用量手冊查得在精剃時：徑向進給量為：橫向進給量為：其工件轉(zhuǎn)速：按機床選?。呵邢鞴r：本道工序共用時：1.76+0.46=2.22min 工序15：冷擠齒質(zhì)量是m=2.53kg,切削加工余量：0.06mm，切削力是30KN3專用夾具的設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保障加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具3.1定位方案的選擇根據(jù)六點定位原理確定工件的定位方式。該工序為銑工件外沿齒，要求在銑齒時限定工件的六個自由度即完全定位。由機床夾具設(shè)計手冊P263，選擇

21、材料為45，熱處理后HRC為3843的定位銷來限制夾具體自由度。為了限制工件的橫向移動，采用兩個擋套夾緊工件，如圖1。通過花鍵的配合即可達(dá)到加工要求。3.2夾緊方案的選擇由零件圖可知工件的齒輪對花鍵孔中心線由同軸度的要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為零件花鍵孔中心線。夾具以兩圓形擋板作為壓板以及定位塊的花鍵槽作為支撐面，兩面通過銑床主軸螺釘夾緊。由機床夾具設(shè)計手冊P234，按GB2148-80選擇帶肩六角螺母。由機床夾具設(shè)計手冊P376，選擇圓形壓板。3.3夾緊力方向、作用點的選擇及確定由于820.03mm與82H7/g6又同軸度公差要求，以及孔軸線對底面有垂直度公差，所以應(yīng)使零件的徑向固定夾緊以保證加工精度要求。夾緊力的方向沿軸線方向，作用點為定位花鍵塊和圓形壓板與齒輪外接觸部分。4收獲及心得體會通過近半個月的機械工藝課程設(shè)計，使我的知識水平和能力又得到了更進一步的提高，自從題目布置以后，我們便開始進行初步的計算和設(shè)計，首先開始設(shè)計和計算工序尺寸和機械加工余量，進一步設(shè)計和繪制車床離合齒輪的零件圖，接著設(shè)計和繪制夾具的裝配圖，通過近4天的繪制工作，不僅鍛煉了我的繪圖能力，而且也也大大提高了我繪圖和分析的效率和速度，為我以后更好地走上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。零件圖和夾具裝配圖繪制完后，我們便開始了緊張而有序設(shè)計說明書編寫工作和機械工藝過程卡和工序卡的填寫，同時又在計算機上繪制了零件圖和夾具