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1、机械制造工艺学课程设计说明书设计题目 设计“双联齿轮”零件的机械加工工艺规程及工艺 设计者： 指导老师：设计日期：2012 年 12 月 01 日评定成绩：目 录设 计 任 务书 （ 2）一、序言（4）二、零件的分析（5）三、工艺规程的设计（5）（一）确定毛坯的制作式 （5）（二）基准的选择（5）（三）工艺路线的拟定及工艺方案的分析 (5)（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)（五）各工序的定位夹紧方案及切削用量的选择 (7)（六）各工序的基本工时 (9)四、专用夹具的选择 （10）五、课程设计总结 （11） 六、参考文献（11）七、机械制造工艺过程卡 （12）桂林航天工业学院机
2、械制造工艺学课程设计任务书题目 双联齿轮设计内容：1、产品零件图 1 张2、产品毛坯图 1 张3、机械加工工艺过程卡片 1 份4、机械加工工序卡片 1 张5、课程设计说明书 1 份6、夹具设计零件图 1 张7、夹具设计装配图 1 张专 业：机械制造与自动化班级学号：201003620116学 生：陈受跃 指导老师：梁 伟序 言两周的课程设计时间，说长不长说短不短，我觉得它在学习中是不可或缺的，虽然短却也是检验自己学习的成果的一个重要环节，可以为我的学习增添更强的实践操作意义。机械制造工艺与夹具这门专业课在整个机械设计制造专业学习的过程中，起到了一个很重要的作用，它把我从前所学的工程力学、机械制
3、造基础、公差测量与配合、机械设计基础、机械加工设备，包括现在所学的机械制造工艺与夹具、金属切削与刀具等等这些专业课知识都融合在一起，学会学以致用、融会贯通和举一反三。在 这 段 时 间 里 ， 通 过 齿 轮 的 对 齿 轮 的 加 工 工 艺 的 设 计 让 我 更 加了 解 到 齿 轮 的 发 展 历 史 和 我 国 齿 轮 发 展 的 现 状 ， 也 让 我 更 加 明 白 在学 习 的 过 程 中 只 能 由 一 个 小 小 的 螺 丝 钉 开 始 做 起 才 有 可 能 在 以 后 的学 习 中 获 得 更 多 ， 才 能 取 得 自 己 人 生 中 的 丰 碑 。综 上 所 述 ，
4、 机 械 制 造 工 艺 与 夹 具 课 程 设 计 是 我 们 完 成 大 学 的 全部 基 础 课 以 及 大 部 分 专 业 课 之 后 所 进 行 的 一 个 综 合 性 质 的 考 验 。 这也 是 在 我 们 毕 业 设 计 之 前 的 对 所 学 知 识 的 回 顾 和 总 结 ， 也 可 以 说 是一 个 毕 业 设 计 前 的 热 身 设 计 。通 过 这 次 课 程 设 计 ， 我 希 望 能 通 过 这 次 课 程 设 计 对 我 以 后 的 工作 起 到 非 常 积 极 的 适 应 作 用 ， 是 一 次 进 入 真 正 工 作 环 节 的 强 化 训 练 ，从 中 锻
5、 炼 自 己 分 析 问 题 、 解 决 问 题 的 能 力 ， 提 高 专 业 水 平 。由 于 本 人 水 平 有 限 ， 设 计 难 免 有 许 多 不 足 和 不 妥 之 处 ， 恳 切 希望 老 师 批 评 指 正 ， 以 求 改 进 。二、零件分析（一）零件的作用双联齿轮是一些机械设备变速箱中，通过操作机构相结合，滑动齿轮，从而实现变速。32 花键孔有较高精度。（二）零件的工艺分析该零件时齿轮类零件，形状规则，尺寸精度和形位精度要求均较高，零件的主要技术分析如下：（1）齿轮端面对准 A 的圆跳动公差不超过 0.05mm，主要是保证端面平整光滑，双联是利用花键轴和花键孔进行配合定位，
6、因此必须保证花键孔的尺寸精度。 双联齿轮之间啮合要求严格，要保证双联齿轮的齿形准确及同轴度较高。（2）由于零件是双联齿轮，轴向距离较小，根据生产纲领是选择合理的加工工艺（3）齿轮要求加工精度高，要严格控制好定位（4）32 的花键孔是比较重要的孔，也是以后机械加工各工序中的主要定位基准。因此加工花键孔的工序是比较重要的。要在夹具设计中考虑保证到此孔精度及粗糙度要求。三、工艺规程的设计（一）确定毛坯的制造形式由于零件结构简单，尺寸较小，且有台阶轴，力学性能要求较高，精度较高且要进行大量生产所以选用模锻件，其加工余量小，表面质量好，机械强度高，生存率高。工件材料选用 45 钢，毛坯的尺寸精度要求为
7、IT1112 级（二）基准的选择根据零件图纸及零件的使用情况分析。知 32 花键孔，端面圆跳动，平行度等均应通过正确的定位才能保证，故对基准的选择应欲与分析(1)粗基准的选择按照粗基准的选择原则，为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故应分别选择 AB 端面为粗基准，在加工 32 花键孔应选择花键孔以及 B 面为第二位毛基准。（2）精基准的选择在加工完 32 花键孔以后各工序则分别一面两孔为定位精基准。这样就满足了基准重合的原则和互为基准的原则。在加工某些表面时，可能会出现基准不重合，这时需要进行尺寸链的换算。（三）工艺路线的拟定（1） 工艺路线的拟定为保证达到零件的
8、几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为批量生产，所以采用通用机床配以专用的工具、夹具、量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。 工艺路线一： 工艺路线二锻造、正火 锻造、正火1 粗车外圆及端面 1 粗车外圆及端面2 拉花键孔 2 拉花键孔 3 去毛刺 3 去毛刺 4 精车外圆、端面 4 精车外圆及端面5 检验 5 检验6 滚齿 6 滚齿7 插齿 7 倒角8 倒角 8 去毛刺9 去毛刺 9 剃齿 10 剃齿 10 齿部高频淬火11 齿部高频淬火 11 推孔12 推孔 12 衍齿13 衍齿 13 总检14 总检 两个工艺方案中除
9、第七道工序不同外，其他的工序都相同，二这道工序都是为了获得 Z=21 的切削加工。方案一是对 Z=33 的齿形进行滚齿加工后再对 Z=21 的齿轮进行插齿加工，这样能保证切削加工顺利地进行下去。方案二是对 Z=33 的齿坯进行滚齿加工后继续对Z=21 的齿轮进行滚齿加工，由于该零件是双联齿轮，两齿轮间隔很小，若再对 Z=21 的齿坯进行滚齿加工需得有专门的设备，增加了成本和加工难度另外，选择方案时还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工具、夹具、量具等、本次设计选择工艺路线方案一。根据工序方案一制定出详细的工序划分如下所示:毛坯为锻件，清理后进行正火处理，以消除内应力机械切削加工性能，
10、在毛坯车间，对其认真检验分析，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工1 毛坯锻造2 正火3 粗车外圆及端面，留余量 1.52mm，钻、镗花键底孔至尺寸28H124 拉花键孔5 钳工去毛刺6 上心轴，精车外圆，端面及槽至要求7 检验8 滚齿（Z=33）留余量 0.070.1mm9 插齿（Z=21）留余量 0.040.0610 倒角11 钳工去毛刺12 剃齿（Z=33）公法线长度至尺寸上限13 剃齿（Z=21）采用螺旋角度为 5 度的剃齿刀，剃齿后公法 线长度至尺寸上限14 齿部高频淬火15 推孔16 衍齿17 总检入库根据此工序安排，编出机械加工工艺过程卡及工序卡。见附表机械工艺加工过程
11、卡,附表机械加工工艺卡（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定1、毛坯尺寸的确定，画毛坯图双联齿轮室一些设备变速箱中，通过与操纵机构相结合，滑动齿轮，从而实现变速。要求配合精度较高，力学性能较好，且生产纲领是成批生产，所以毛坯选用模锻件，再给以正火处理，以消除锻件在锻造过程中的内应力。由文献 1，该种锻件的工差等级为 CT79 级，故取 CT 为 9 级。由文献 1 可用查表法确定各表面的总余量，但由于用查表法所确定的总余量与生产实际情况有些差距，故还应根据工厂具体情况进行适当的调整。由文献 1 可查出锻件主要尺寸的公差，先将调整后的主要毛坯尺寸及公差，如下表所示主要面尺寸零件尺寸 总余量
12、 毛坯尺寸87.5 外 87.5 4 91.5圆57.5 外圆57.5 4 61.542 42 5 4742 长 42 5 4718 厚 18 3 2120 厚 20 3 23花键孔 28 3 27（五）各 工 序 的 定 位 夹 紧 方 案 及 切 削 用 量 的 选 择1.粗车外圆及端面，钻镗花键底孔至尺寸 28（1）已知 87.5 外圆长度方向上的加工余量为 3mm,实际加工余量为 1.5mm,故分一次加工，长度加工公差为 IT11 级取-0.19mm（2）进给量切削简明手册当刀杆尺寸为16mm25mm, mm 时，以及工件直径为 87.5 时，=0.6-0.8mm/按 C 车床说明书
13、取 =0.6 mm/n。由于存在间歇加工所以进给量乘以 k=0.750.85所以：实际进给量 f=0.60.8=0.48 mm/按 C 车床说明书 0.53（3）计算切削速度。按切削简明手册 ，切削速度的计算公式为（寿命选 T=60min）刀具材料 YG6V=Cv/(Tmap xvf yv) kv其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数 Ko 见切削手册kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81Vc =158/( 600.220.150.53 0.4) 1.150.80.80.810.97=46.9(m/min)（4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/ dw=229.8（r/min）按 C 车床说明书 200 rmin所以实际切削速度 V=40.8m/min、按机床进给强度决定进给量： ,当 b210MPa 020.5mm 可确定 f=0.75。按 C3163-1 车床说明书 取 f=0.62mm/n.所以实际切削速度 V=40.8m/min、 决定钻头磨钝标准及寿命当 do=28mm、钻头最大磨损量取 0.8 寿命 T=45min.、切削速度 由切削用量简明手册得 =21m/minn=1000V/ D=334.4 由机床技术资料得和 334.4 接近的有280n/m 和 400n/min ，取
