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1、机械加工工艺与装备课程设计xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx学院机械制造技术课程设计设计说明书题目：离合器齿轮零件的机械加工工艺规程所属系部：机电工程系专业班级：学生姓名：指导老师：2011年6月5日17目 录1 前言12 零件的工艺分析及生产类型的确定12.1 零件的作用12.2 零件的工艺性分析12.3 零件的生产类型23 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯-零件合图23.1 选择毛坯23.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差23.3 确定机械加工余量33.4 确定毛坯尺寸33.5 确定毛坯尺寸公差33.6 绘制毛坯图44 选择加工方法，制定工艺路线54.1 定位基准的选择
2、54.2 零件表面加工方法的选择54.3 制订工艺路线55 工序设计65.1 选择加工设备与工艺装备65.2 确定工序尺寸76 确定切削用量及基本时间86.1 工序切削用量及基本时间的确定86.2 工序第、第、第、第切削用量及基本时间的确定137 夹具设计137.1 夹具的定位方案137.2 夹紧机构137.3 误差分析137.4 夹紧力的计算158 小结169 参考文献161 前言机械加工工艺与装备课程设计是我学完了大学的全部基础课、专业技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我的大学生活中占
3、有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。2 零件的工艺分析及生产类型的确定2.1 零件的作用题目所给定的零件是车床主轴箱中运动输入轴轴上的一个离合器齿轮。它用于接通或断开主轴的反转传动路线，与其他零件一起组成摩擦片正反转离合器，如图7-2（M1右侧）所示。主运动传动链由电机经过带轮传动副130mm/230mm传至主轴箱中的轴。在轴上装有双向多片摩擦离合器M1，使主轴正转、反转或停止。当压紧离合器左部的摩擦片时，轴
4、的运动经齿轮副56/38或51/43传给轴，使轴获得2种转速。压紧右部摩擦片时，经齿轮50、轴上的空套齿轮34传给轴上的固定齿轮30。这时轴至轴间多一个中间齿轮34，故轴的转向相反，反转转速只有1种。当离合器处于中间位置时，左、右摩擦片都没有被压紧，轴运动不能传至轴，主轴停转。此零件借助两个滚动轴承空套在轴上，只有当装在轴上的内摩擦片和装在该齿轮上的外摩擦片压紧时，轴才能带动该齿轮转动。该零件68K7mm的孔与两个滚动轴承的外圈相配合，71mm沟槽为弹簧挡圈卡槽，94mm的孔容纳内、外摩擦片，416mm槽口与外摩擦片的翅片相配合使其和该齿轮一起转动，61.5mm沟槽和45mm的孔用于通入冷却润
5、滑油。2.2 零件的工艺性分析1、左端 68K7 外圆表面精度等级为IT7，表面粗糙度为Ra0.8。并且槽相对68K7 孔的轴线成90度均匀分布。2、16 mm宽槽口相对68K7孔的轴线成90均匀分布，其径向设计基准是68K7 mm孔的轴线，轴向设计基准是106.5 mm外圆柱的左端平面。3、45 mm孔在61.5 mm沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面的距离为3 mm，圆锥角度为90度。4个5 mm孔分别与16mm槽宽错开45度均匀分布。4、由于加工时不能选用沟槽的侧面为定位基准，故要精确地保证上述要求比较困难，但这些小孔为油孔，位置要求不高，只要钻到沟槽之内接通油路就可，加工不难。5、90外圆表
6、面精度等级为IT14，表面粗糙度为Ra3.2。6、左端外圆表面106.5 精度等级为IT12，表面粗糙度为Ra6.3。7、94外圆表面精度等级为IT14，表面粗糙度为Ra6.3。8、71内孔槽内圆表面精度等级为IT14，表面粗糙度为Ra6.3。9、117h11龄轮外圆表面 IT11 Ra3.2，齿面Ra1.6。10、右端面Ra3.2，左端面Ra6.3。11、倒（圆）角。2.3 零件的生产类型根据设计题目可知：Q=2000台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率a和废品率b分别取为5%和2%。代入公式（4-1）得该零件的生产纲领：N=20001（1+5%）（1+2%）=2142件/年零件是机床
7、上的齿轮，质量为1.36kg，查表4-2可知其属轻型零件，生产类型为中批量生产。3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯-零件合图3.1 选择毛坯该零件材料为45钢，而且属于薄壁的圆盘类中小型零件，考虑加工工序较多，会经常承受交变载荷及冲击载荷，因此应该选用锻件，可得到连续和均匀的金属纤维组织，保证零件工作可靠。又由于零件年产量为2142件，属中批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成形，可获得较好的尺寸精度和较高的生产率。3.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差查金属机械加工工艺人员手册，可知钢质模锻的公差及机械加工余量按GB/T123622003确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量
8、，先确定如下参数。（1）锻件公差等级。由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通级。（2）锻件质量m。根据零件成品质量1.36kg，估算为mf=2.5kg。由于该零件为圆形，假设其最大直径为121mm，长为68mm，则由圆形锻件计算质量公式mN= （ 为钢材密度，7.85g/cm3）可知：锻件外廓包容体质量mN= 121268 7.85106=6.135kg。所以，S=mf/mN=2.5/6.135=0.407。由于0.407介于0.32和0.63之间，故该零件的形状复杂系数S属S2级。（4）零件表面粗糙度。由零件图知，除68K7mm孔为Ra0.8以外，其余各加工表面为Ra1.6。3.
9、3 确定机械加工余量根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查金属机械加工工艺人员手册中锻件内外表面加工余量表，查得单边余量在厚度方向为1.72.2mm，水平方向为1.72.2mm。锻件中心两孔的单面余量按手册中锻件内孔直径的单面机械加工余量表，可查得为2.5mm。3.4 确定毛坯尺寸根据查得的加工余量适当选择稍大点即可，只有68K7mm孔，因为表面粗糙度要求达到Ra0.8，考虑磨削孔前的余量要大，可确定精镗孔单面余量为0.5mm。其他槽、孔随所在平面锻造成实体。具体加工余量的选择大小如表7-1所示。3.5 确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从手册中查锻件的长度
10、、宽度、高度、厚度公差表可得。具体如表7-1所示。表7-1零件尺寸单面加工余量锻件尺寸偏差117H112121106.51.75110942899029468K73626426894孔深31mm1.829.220121121.813.83.6 绘制毛坯图根据确定的毛坯尺寸和加工余量，可绘制毛坯-零件合图，外圆角半径为R6，内圆角半径为R3；内、外模锻斜度分别为7、5。如图3所示。4 选择加工方法，制定工艺路线4.1 定位基准的选择本零件是带圆盘状齿轮，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则，即精基准选68K7mm的
11、孔及其端面。由于离合器齿轮所有表面都要加工，而孔作为精基准应先进行加工，因此应选94外圆及其端面为粗基准。但因为外圆121mm上有分模面，表面不平整，有飞边等缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准。4.2 零件表面加工方法的选择该零件的主要加工表面有外圆、内孔、端面、齿面、槽及孔，其加工方法选择如表2所示。表2位置公差等级粗糙度（Ra/um）加工方法90IT143.2粗车半精车117h11IT113.2粗车半精车106.5 IT126.3粗车半精车68K7IT70.8粗镗半精镗精镗94IT146.3粗镗端面IT1463粗车齿面IT1132粗车半精车槽IT1332粗铣半精铣5小孔IT14钻4.3 制
12、订工艺路线齿轮的加工工艺路线一般是先进行齿坯的加工，再进行齿面加工。齿坯加工包括各圆柱表面及端面的加工。按照先基准及先粗后精的原则，该零件加工工艺路线如表3所示。表3序号工序内容设备1粗车右端117和90外圆及其端面，粗镗右端68孔内表面和71圆槽内表面。C620-1型卧式车床2掉头粗车左端106.5及端面，粗镗左端94内孔表面C620-1型卧式车床3半精车右端117和90外圆及其端面，半精镗右端68内孔表面和71圆槽内表面。倒右端的角（圆角）。C620-1型卧式车床4掉头半精车左端106.5及台阶面，半精镗左端94内孔表面，倒左端的角（圆角）。C620-1型卧式车床5滚齿轮。Y3150型滚齿
13、机6钻5孔，锪沉头孔。Z525型立式钻床7精镗68内孔表面C620-1型卧式车床8铣槽X62W卧式铣床9钳工去毛刺10终检5 工序设计5.1 选择加工设备与工艺装备根据不同的工序选择机床、刀具、检验量具，如下表所示。工步设备选择刀具选择量具选择粗车C620-1车床YT15游标卡尺半精车C620-1车床YT30游标卡尺粗镗C620-1车床YT15内径千分尺半精镗C620-1车床YT30内径千分尺滚齿Y3150滚齿机A级单头滚刀公法线千分尺铣槽X62W卧式铣床160mm三面刃铣刀游标卡尺钻孔Z525立式钻床复合钻机床的选择工序3、4、6、7，粗车和半精车又或者粗镗和半精镗。 各工序的加工步数不多，
14、且不要求很高的生产率，精度要求不高，选用C620-1型卧式车床滚齿 先用Y3150型滚齿机较合适三面刃铣刀粗铣及精铣槽。用专用夹具加工，选用X62W卧式铣床钻5小孔 采用专用分度夹具在立式钻床上加工 选用Z525型立式钻床刀具的选择加工钢质零件采用YT类硬质后金。粗加工用YT15，精加工用YT30。选用转位车刀。切槽刀宜用高速钢。滚齿采用A级单头滚刀达8级精度，选模数为2.25mm.铣刀选用三面刃铣刀，铣刀直径为160mm。钻小孔用复合钻一次钻出。量具的选择外圆表面的测量中，除117的尺寸公差为0.22最小要用到外径千分尺外，其它均可用游标卡尺68K7 内径百分表精镗67K7孔时，用三牙锁紧式圆柱塞规
