倒挡齿轮机械加工工艺规程设计

设计说明书设计题目：倒档齿轮的加工工艺设计院，部学生姓名指导教师专业班级PAGE1摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。倒挡齿轮加工工艺规程设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessingholejigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitclampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,likelocatesthepart,clampsthepart,guidesthepart,toclampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswellasotherparts;Positionerrorwhichcalculatesthejiglocateswhenproduces,analyzesthejigstructuretherationalityandthedeficiency,andwilldesigninlaterpaysattentiontotheimprovement.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,clamp,thelocalization,theerror目录TOC\o"1-3"\p""\h\z\uABSTRCT3序言1一零件的分析31.1零件的作用31.2零件的工艺分析：3二工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式32.2基面的选择32.3制定工艺路线42.4机械加工量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定6总结15致谢16参考文献17零件图毛坯图工艺过程卡工序卡需要全套图纸等资料联系，QQ：1047713170序言机械工业是一种基本工业形式，对于我们国家来说，它关系到国计民生的方方面面。近年来机械工业领域向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展，数字化，自动化水平日益提高。同时由于机械工业的发展，其他各工业部门也向着高深度迈进，机械工业的发展日趋重要。机械制造过程及检测，检验中，都要使用大量的夹具。为了达到提劳动效率，提高加工精度，减少废品，扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件，如何设计好夹具则成了机械制造的一项重要任务。机床夹具是夹具中的一种，将其固定到机床上，可以使被加工件对刀具与机床保持正确的相对位置，并克服切削力的影响。使加工顺利进行。机床夹具分为通用夹具和专用夹具两种。夹具设计中的特点：夹具的设计周期较短，一般不用进行强度和刚度的计算。专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。“确保产品加工质量，提高劳动生产率”是夹具设计工作的主要任务，加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夹具来保证。夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。因此，夹具设计要保证以下几个条件：夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。保证工件的精度。3．保证使用方便与安全。4．正确处理作用力的平衡问题。5．注意结构的工艺性，便于制造和维修。注意夹具与机床、辅助工具、刀具、量具之间的联系。6．在机械制造中，为了适应新产品的不断发展要求。因此,夹具计过程中有朝着下列方向发展的趋势：（1）发展通用夹具的新品种A．由于机械产品的加工精度日益提高，因此需要发展高精度通用夹具。B．广泛的采用高效率夹具，可以压缩辅助时间，提高生产效率。（2）发展调整式夹具（3）推广和发展组合夹具及拼拆夹具。（4）加强专用夹具的标准化和规范化。（5）大力推广和使用机械化及自动化夹具。（6）采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。本设计属于工艺夹具设计范围，机械加工工艺设计在零件的加工制造过程中有着重要的作用。工艺性的好坏，直接影响着零件的加工质量及生产成本，在设计中为了适应中批批量的生产情况，以提高产品的生产效率，在设计中所采用的零件尽量采用标准件，以降低产品的生产费用。机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术课以及大部分专业课之后进行的。这是我们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，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。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的训练，希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后从事的职业打下一个良好的基础。由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师给予指教。一零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是倒档齿轮。它位于车床变速机构中，主要起传递动力和扭矩的作用，工作时有一定的冲击载荷。1.2零件的工艺分析：倒档齿轮共有四处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1. 以为中心的加工表面这一组加工表面包括：直径为20的孔。2以直径为中心加工的外圆和端面二工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件的材料为45棒料，考虑到零件的几何形状比较简单。所以锻造的方法获得毛坯。2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取直径为φ109的外圆表面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧外圆，精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问。因为工件的端面和外圆都与内孔的中心线，有严格的技术要求，因此因此要以内院为精基准，来加工外圆和端面，2.3制定工艺路线方案一：下料，棒料工序2：锻造毛坯尺寸Φ109x105mm工序3：热处理工序4：夹一端直径为109的外圆圆，找正工件，照顾各部加工量，车另一端端面和外圆，钻孔.工序5：倒头，夹外圆，按内孔表面找正，车另一端面保证总长100mm车内孔尺寸Φ20mm。倒角工序6：以Φ20mm内孔及一端面定位装夹工件，车外形各部尺寸，倒角。工序7：：插键槽工序8：以内圆和端面定位滚齿轮mm方案二：下料，棒料工序2：锻造毛坯尺寸Φ109XΦ105mm工序3：热处理工序4：夹直径109的一端外圆，照顾各部分加工余量，粗车直径为80的端面和外圆。车直径为40的外圆工序5：倒头，夹直径为80的外圆和端面，倒角，钻孔，绞孔。工序6：拉键槽工序7：以内孔和端面定位滚齿工序8：去毛刺工序9：质检入库工艺路线方案的比较工艺方案二与方案一的不同在于方案一，车外圆后以内孔找正，保证了精度，而方案一的方法过于虽然简单，但不易保证精度，因为工件精度要得到保证，因此选择方案二具体的工艺路线如下工序2：锻造毛坯尺寸Φ109XΦ105mm工序3：热处理工序4：夹直径109的一端外圆，照顾各部分加工余量，粗车直径为80的端面和外圆。车直径为40的外圆工序5：倒头，夹直径为80的外圆和端面，倒角，钻孔，绞孔。工序6：拉键槽工序7：以内孔和端面定位滚齿工序8：去毛刺工序9：质检入库2.4机械加工量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定如下：工序1粗车Φ80端面及外圆柱面工件材料：45δb=220MPa锻造加工要求：车削Φ80mm端面及外圆柱面，刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2．计算切削用量(1)粗车Φ80mm端面和外圆车直径为40的外圆 1)已知毛坯长度方向的加工余量为5+0..8-0。7mm,考虑的模铸拔模斜度，=4mm2)进给量f根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25mm>3~5mm,以及工件直径为120时，f=0.7~1.0mm/r按CA6140车床说明书（见切削手册）取f=0.9mm/r3)计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)(m/min)其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见《切削手册》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速ns==504r/min按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及600r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1L==40mm,=2mm,=0,=0tm===0.098(mi加工工时其中由表22所以扩孔：21.7按机床取所以实际切削速度工时：切入所以粗车Φ109mm端面和外圆 1)已知毛坯长度方向的加工余量为5+0..8-0。7mm,考虑的模铸拔模斜度，=4mm2)进给量f根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25mm>3~5mm,以及工件直径为109时，f=0.7~1.0mm/r按CA6140车床说明书（见切削手册）取f=0.9mm/r3)计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)(m/min)其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见《切削手册》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速ns==504r/min按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及600r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1L==40mm,=2mm,=0,=0tm===0.098(mi加工工时其中由表22所以扩孔：21.7按机床取所以实际切削速度工时：切入所以3、工序3钻，扩直径为18的孔(1)钻φ18孔a/加工条件：机床：车床CA6140床..刀具：麻花钻其中d=18.b/计算切削用量：=20mm由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知：.f=0.36mm/rv=0.35m/s.确定主轴转速：n==.334r/min.按机床选取：实际机床选取：v=切入切出l=80mm切削工时：.（2）扩φ20a/加工条件：机床：CA6140车床..刀具：扩孔钻其中d=20mm.b/计算切削用量：=2mm由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知：.f=0..81mm/rv=0.14m/s确定主轴转速：n==.121.5r/min.按机床选取：实际机床选取：v=切削工时：.机床L2110A拉床1)选择拉刀。见《机械加工工艺手册》第三章中拉床选用键槽拉刀2)切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有工件速度＝18m/min纵向进给量＝0.5B＝20mm(双行程)切削深度＝0.0157mm/st3)切削工时式中D被加工直径b加工宽度Z--单边加工余量K系数V工作台移动速度--工作台往返一次砂轮轴向进给量--工作台往返一次砂轮径向进给量＝0.55(min)以内孔和端面定位精车外圆各个部分至图样尺寸精车各个部分外圆 1)已知毛坯长度方向的加工余量为2+0..8-0。7mm,，=2mm2)进给量f根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25mm>3~5mm,以及工件直径为109时，f=0.7~1.0mm/r按CA6140车床说明书（见切削手册）取f=0.9mm/r3)计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)(m/min)其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见《切削手册》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速ns==504r/min按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及600r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1L==40mm,=2mm,=0,=0tm===0.098(mi加工工时其中由表22所以1)滚齿 1)滚齿用M=4，z=17的滚刀2)进给量f根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25mm>3~5mm,以及工件直径为76时，f=0.7~1.0mm/r按滚齿机说明书（见切削手册）取f=0.9mm/r3)计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)(m/min)其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见《切削手册》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速ns==504r/min按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及600r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1L==40mm,=2mm,=0,=0tm===0.098(min)工序4：1)滚齿M=5，z=19的齿轮，用M=5，z=19的滚齿 1)用m=5,z=19的滚齿2)进给量f根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25mm>3~5mm,以及工件直径为39时，f=0.7~1.0mm/r按滚齿机说明书（见切削手册）取f=0.9mm/r3)计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)(m/min)其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系数见《切削手册》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速ns==504r/min按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及600r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1L==40mm,=2mm,=0,=0tm===0.098(min)总结这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加