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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设 计 者：指导教师：000000大学机电工程学院机械系班2011年12月5日机械制造工艺学课程设计任务书适用专业：机械设计制造及其自动化设计题目：设计双联齿轮零件的机械加工工艺规程一、设计前提：中批生产二、设计内容：1.零件图*2.课程设计说明书份3.机械加工工艺规程套三、课程设计工作方案周一：绘制零件图周二：撰写课程设计说明书草稿周三：修订并完成课程设计说明书周四：制定机械加工工艺规程周五：辩论四、相关教材及参考书目：1?机械制造工艺学?，王启平主编，*工业大学2. ?机械制造工艺学课程设计手册?、?机械制造工艺设计
2、手册?、?机械加工工艺手册?、?机械加工工艺人员手册?等指导教师签字：系主任签字： 年月日设计双联齿轮零件的机械加工工艺规程班 级机械084学生*指导教师设计论文题目双联齿轮的设计主要研究内容双联齿轮的加工工艺路线进展的研究、设计主要技术指标或研究目标1. 保证、齿的齿形加工精度2.3.根本要求1.能主动查阅有关资料，拓展知识2.能够熟练应用机械制造中的根本理论知识和专业知识的综合应用，提高分析解决问题的能力，培养科学创新的精神。3.运用AutoCAD辅助设计软件，画出零件图与毛坯图。主要参考资料及文献1?机械制造工艺学?，王启平主编，*工业大学2. ?机械制造工艺学课程设计手册?、?机械制造
3、工艺设计手册?、?机械加工工艺手册?、?机械加工工艺人员手册?等目 录1、概述11.1 研究目的和意义11.2 本课题研究的主要内容11.3齿轮的功用与构造特点22、双联齿轮的加工工艺42.1双联齿轮的工艺分析42.2确定毛坯的制造形式52.3确定定位基准72.4确定各外表加工参数及加工方法选择82.5工艺路线的拟定82.6确定齿轮的偏差，机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯图142.7工序设计16总结18参考文献20. z-1、 概 述1.1 研究目的毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节，要求我们能综合运用大学三年所学的专业知识和理论知识，结合实际，独立解决本专业一般问题,树立为生产效劳，
4、扎实肯干，一丝不苟的工作作风，为将来在机械方面工作打下良好的根底。为了综合训练我们的综合设计能力，进一步培养和提高科学的思维方式和正确的设计思想以及发现，分析，解决解决实际问题的能力，在教师的指导下解决一定的工程问题，完成专科教育中非常重要的实践教学环节。我选用了双联齿轮的加工工艺分析作为毕业设计课题，对其加工过程的工艺，每道工序进展分析。1.2 本课题研究的主要内容所谓工艺，就是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程；机械制造工艺是各种机械的制造方法和过程的总称。机械制造工艺的内容极其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等。但是研究的工艺问题则可归纳为质量、生产率和经济
5、性三类。. z-1保证和提高产品的质量：产品质量包括整台机械的装配精度、使用性能、使用寿命和可靠性，以及零件的加工精度和加工外表质量。2提高劳动生产率：提高劳动生产率的方法：一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削；二是改进工艺方法、创造新工艺；三是提高自动化程度，实现高度自动化。3降低本钱：要节省和合理选择原材料，研究新材料；合理使用和改进现有装备，研制新的高效设备等。对上述三类问题要辨证地全面地进展分析。要在满足质量要求的前提下，不断提高劳动生产率和降低本钱。以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配，这样的工艺才是合理的和先进的工艺。1.3齿轮的功用与构造特点齿轮传动在
6、现代机器和仪器中的应用极为广泛，其功用是按规定的速比传递运动和动力。齿轮的构造由于使用要求不同而具有各种不同的形状，但从工艺角度可将齿轮看成是由齿圈和轮体两局部构成。按照齿圈上轮齿的分布形式，可分为直齿、斜齿、人字齿等；按照轮体的构造特点，齿轮大致分为盘形齿轮、套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮和齿条等等，如图1.1所示。图1.1 圆柱齿轮的构造形式在上述各种齿轮中，以盘形齿轮应用最广。盘形齿轮的内孔多为精度较高的圆柱孔和花键孔。其轮缘具有一个或几个齿圈。单齿圈齿轮的构造工艺性最好，可采用任何一种齿形加工方法加工轮齿；双联或三联等多齿圈齿轮(图1b、c)。当其轮缘间的轴向距离较小时，小齿圈齿形的加工方
7、法的选择就受到限制，通常只能选用插齿。如果小齿圈精度要求高，需要精滚或磨齿加工，而轴向距离在设计上又不允许加大时，可将此多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合构造，以改善加工的工艺性。齿轮的构造形式好多在此我设计的是双联齿轮，双联齿轮就是两个齿轮连成一体.这种双联齿轮在轮系中(变速器)被称为滑移齿轮,它的作用就是改变输出轴的转速或速度.齿轮箱里,有滑移齿轮就可以有多种转速或速度,没有滑移齿轮就只有一种转速或速度。2、双联齿轮的加工工艺2.1双联齿轮的工艺分析圆柱齿轮加工工艺过程常因齿轮的构造形状、精度等级、生产批量及生产条件不同而采用不同的工艺方案。图2.1所示为一双联齿轮，材料为40Cr,精度为7-
8、6-6级。图2.1双联齿轮表2.1齿号齿号模数22基节偏差0.0160.016齿数2842齿形公差0.0170.018精度等级7GK7JL齿向公差0.0170.017公法线长度变动量0.0390.024公法线平均长度21.3627.6齿圈径向跳动0.0500.042跨齿数452.2确定毛坯的制造形式1根据零件用途确定毛坯类型。齿轮应按照使用时的工作条件选用适宜的材料。齿轮材料的适宜与否对齿轮的加工性能和使用寿命都有直接的影响。一般来说，对于低速重载的传力齿轮，齿面受压产生塑性变形和磨损，且轮齿易折断。应选用机械强度、硬度等综合力学性能较好的材料，如18CrMnTi；线速度高的传力齿轮，齿面容易
9、产生疲劳点蚀，所以齿面应有较高的硬度，可用38CrMoAlA氮化钢；承受冲击载荷的传力齿轮，应选用韧性好的材料，如低碳合金钢18CrMnTi；非传力齿轮可以选用不淬火钢，铸铁、夹布胶木、尼龙等非金属材料。一般用途的齿轮均用45钢等中碳构造钢和低碳构造钢如20Cr、40Cr、20CrMnTi等制成。40Cr材料的介绍根据标准GB/T 3077-1999：化学成分质量分数，%C 0.370.44、Si 0.170.37、Mn 0.500.80、Cr0.801.10、Ni0.30。1力学性能热处理：第一次淬火加热温度：850；冷却剂：油第抗拉强度b/MPa：980二次淬火加热温度：-回火加热温度：5
10、20；冷却剂：水、油屈服点s/MPa：785断后伸长率5/%：9断面收缩率/%：45冲击吸收功Aku2/J：47布氏硬度HBS100/3000退火或高温回火状态：207临界点温度近似值 Acm=780正火规*温度850870，硬度179229HBS。冷压毛坯软化处理规*温度740760，保温时间46h，再以510/h的冷速，降温到600，出炉空冷。处理前硬度217HBS，软化后硬度163HBS。生铁屑保护摆动回火规*670102h，随炉升温，710102h，随炉降温，670102h，随炉升温，710102h，再随炉降温，670102h，随炉升温, 710102h，随炉降温,共3个循环，再降温至
11、550，出炉空冷，处理后硬度153HBS。调质处理规* 淬火温度850 10，油冷；回火温度52010，水、油空冷。特性中碳调制钢，冷镦模具钢。该钢价格适中，加工容易，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。正火可促进组织球化，改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在温度550570进展回火，该钢具有最正确的综合力学性能。该钢的淬透性高于45钢，适合于高频淬火，火焰淬火等外表硬化处理等。用途这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件，如汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等；经淬火及中温回火后用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件，如
12、齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等；经淬火及低温回火后用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等；经调质并高频外表淬火后用于制造具有高的外表硬度及耐磨性而无很大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、 螺钉、螺帽、进气阀等。此外，这种钢又适于制造进展碳氮共渗处理的各种传动零件，如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴。 供货状态及硬度退火态，硬度207HBS。 40Cr弹性模数:弹性模量E(20) /MPa 200000211700 ，切变模量G(20) 80800 锻造毛坯用于强度要求高、耐磨、耐冲击的齿轮。通过对上面材料
13、40Cr材料的介绍满足双联齿轮的力学性能等技术要求，所以可以选择40Cr，即选用模锻。2.3确定定位基准 定位基准的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择的正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。2.3.1粗基准的选择 粗基准的选择：根据粗基准面的选择原则，先以A、B端面为粗基准，2.3.2精基准选择的原则(1) 基准重合原则 即选用设计基准作为定位基准，以防止定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。(2) 基准统一原则 应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的外表，这就是基准统一原则。(3) 自为基准原则 *些要求加工余量小而均匀的精加工工
14、序，选择加工外表本身作为定位基准，称为自为基准原则。(4) 互为基准原则 当对工件上两个相互位置精度要求很高的外表进展加工时，需要用两个外表互相作为基准，反复进展加工，以保证位置精度要求。(5) 便于装夹原则 所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。定位基准的精度对齿形加工精度有直接的影响。轴类齿轮的齿形加工一般选择顶尖孔定位，*些大模数的轴类齿轮多项选择择齿轮轴颈和一端面定位。盘套类齿轮的齿形加工常采用两种定位基准。1)内孔和端面定位选择既是设计基准又是测量和装配基准的内孔作为定位基准，既符合“基准重合原则，又能使齿形加工等工序基准统一，只要严格控制内孔精度，在专用芯轴上定位时不需要找正。故生产率高，广泛用于成批生产中。2)外圆和
