課程設計-- 三聯齒輪零件機械加工工藝規(guī)程設計

1、<p><b>　　機械制造工藝學</b></p><p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　設計題目： 三聯齒輪零件機械加工工藝規(guī)程設計 </p><p>　　學 生： </p>

2、;<p>　　學 號： </p><p>　　學 院： </p><p>　　班 級： </p>

3、<p>　　指導教師： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 零件的分析 …………………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1零件結構工藝性分析 ………………………………………

4、……………………………1</p><p>　　1.2 零件的技術要求分析………………………………………………………………………1</p><p>　　2 毛坯的選擇 …………………………………………………………………………………2</p><p>　　2.1 毛坯種類的選擇……………………………………………………………………………2</p><p

5、>　　2.2毛坯制造方法的選擇……………………………………………………………………… 2</p><p>　　2.3毛坯形狀及尺寸的確定……………………………………………………………………2</p><p>　　3 工藝路線的擬定 ……………………………………………………………………………2</p><p>　　3.1 定位基準的選擇…………………………………

6、…………………………………………2</p><p>　　3.2零件表面加工方案的選擇…………………………………………………………………2</p><p>　　3.3加工順序的安排……………………………………………………………………………2</p><p>　　3.3.1加工階段的劃分 ………………………………………………………………………2</p>

7、<p>　　3.3.2機械加工順序的安排……………………………………………………………………2</p><p>　　3.3.3熱處理工序的安排………………………………………………………………………2</p><p>　　3.3.4輔助工序的安排…………………………………………………………………………2</p><p>　　4 工序設計 …………………………

8、…………………………………………………………2</p><p>　　4.1 機床和工藝裝備的選擇 …………………………………………………………………2</p><p>　　4.2工序設計 …………………………………………………………………………………2</p><p>　　5 結論 …………………………………………………………………………………………4</p

9、><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　1 零件的分析</b></p><p>　　1.1零件結構工藝性分析</p><p>　　經審查該三聯齒輪結構合理，易于加工且經濟性好。</p><p>　　尺寸及尺寸公差標注、形位公差標注、表面粗糙度以及技術要

10、求合理。</p><p>　　該三聯齒輪選用40Cr。該鋼價格適中，加工容易，經適當的熱處理以后可以獲得一定的韌性、塑性和耐磨性，故材料選擇適當。</p><p>　　1.2 零件的技術要求分析</p><p>　　零件為三聯齒輪，材料為40Cr。</p><p>　　花鍵底孔尺寸公差為mm，表面粗糙度為Ra10mm；花鍵孔尺寸公差為mm，表

11、面粗糙度為Ra2.5mm。</p><p>　　齒輪1尺寸公差為 mm，齒輪2尺寸公差為mm，齒輪3尺寸公差為mm。</p><p>　　齒輪1、齒輪3外側倒角為，齒輪2兩側倒角為，花鍵孔倒角為，其余倒角為。</p><p>　　齒輪1、齒輪2、齒輪3的齒面表面粗糙度為Ra2.5，mm槽左右兩端面表面粗糙度為Ra2.5，底面表面粗糙度為Ra10。其余各表面粗糙度為R

12、a12.5。</p><p>　　花鍵孔尺寸要求為mm。</p><p>　　mm槽左右兩端面與圓跳動為0.06。</p><p>　　齒部及mm槽高頻淬火硬度HRC48。</p><p>　　齒輪1、齒輪2、齒輪3模數、齒數等要求如表1—1所示：</p><p><b>　　表1—1</b>&l

13、t;/p><p><b>　　2 毛坯的選擇</b></p><p>　　2.1 毛坯種類的選擇</p><p>　　常用的毛坯件的種類有鑄件、鍛件、沖壓件、焊接件、型材等多種。三聯齒輪（材料為40Cr）承受載荷較重，毛坯宜選用強度和沖擊韌度較高的鍛件。</p><p>　　2.2毛坯制造方法的選擇</p>&

14、lt;p>　　鍛造方法有自由鍛、模鍛、胎膜鍛和精密鍛造等幾種。其中，模鍛生產率高、鍛件精度高、表面質量好、加工余量小，適用于大批生產中小型鍛件，故采用模鍛。</p><p>　　2.3毛坯形狀及尺寸的確定</p><p>　　各部分加工余量確定如下表2—1所示。</p><p><b>　　表2—1</b></p><

15、p>　　可知本次加工零件為三聯齒輪，因毛坯件選用鍛件且制造方法選擇模鍛，所以選用長度大約為90mm，最大直徑為φ100 mm的鍛件毛坯。</p><p>　　鍛件的各尺寸如圖2—1所示。</p><p><b>　　圖2—1</b></p><p><b>　　3 工藝路線的擬定</b></p><

16、;p>　　3.1 定位基準的選擇</p><p>　　定位基準可分為粗基準和精基準兩種。如果用作定位的零件表面是沒有被機械加工過的毛坯表面，則稱為粗基準；如果用作定位基準的零件表面是經過機械加工的表面，則定位表面為精基準。軸類齒輪的齒形加工一般選擇頂尖孔定位，某些大模數的軸類齒輪多選擇齒輪軸頸和某一端面定位。</p><p>　　選擇三聯齒輪的左端面、右端面以及軸孔作為精基準，零件上

17、的很多表面都可以采用他們作為基準進行加工，遵循了“基準統一”的原則，實現了設計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。</p><p>　　3.2零件表面加工方案的選擇</p><p>　　零件表面加工方法選擇的基本原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度要求。同時還應考慮經濟性因素、形位公差因素、熱處理因素、生產率因素、工廠條件因素等。最終確定個表面加工方案如表3—1所示。&

18、lt;/p><p><b>　　表3—1</b></p><p>　　3.3加工順序的安排</p><p>　　3.3.1加工階段的劃分</p><p>　　零件加工往往分階段進行，需要分多次加工才可能得到較高加工質量。鑄件或鍛件往往具有內應力或平衡內應力，經過切削加工后，零件內應力平衡被打破，零件會產生變形而影響加工精度。

19、分階段加工可以減少內應力對加工精度的影響。</p><p>　　通常，對于加工質量要求較高或結構比較復雜的零件，可將零件的整個工藝路線劃分為如下幾個階段。</p><p>　　加工準備階段，主要進行毛坯的備料。</p><p>　　粗加工階段，主要任務是切除各表面上的大部分余量。</p><p>　　半精加工階段，該階段是過渡階段，主要任務是

20、一句誤差復印規(guī)律，采用多次加工，減少粗加工留下的誤差，為主要表面的精加工做準備。</p><p>　　精加工階段，保證各主要表面達到圖樣要求。</p><p>　　3.3.2機械加工順序的安排</p><p>　　根據機械加工工序安排原則中先面后孔原則，花鍵底孔以及花鍵孔的加工應在三聯齒輪左右兩端面粗加工完成之后進行。根據先加工基準面原則，花鍵底孔以及花鍵孔的加工應

21、在精車各齒輪外圓之前完成。</p><p>　　綜上所述對三聯齒輪的加工工序可以大致如下安排：</p><p>　　粗車—鉆孔—擴孔—拉花鍵—半精車—精車—插齒—倒角、齒端加工—齒輪熱處理—精基準修正</p><p>　　3.3.3熱處理工序的安排</p><p>　　在對毛坯粗車之前鍛造毛坯，鍛后進行正火處理。正火處理可以使晶粒細化和碳化物

22、分布均勻化，去除材料內應力，降低材料的硬度，改善切削性能，</p><p>　　在插齒、倒角之后對齒部及12mm槽進行高頻淬火處理。高頻淬火可以大幅提高鋼的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等。</p><p>　　3.3.4輔助工序的安排</p><p>　　由于在熱處理后，已精加工表面精度會遭到破壞，因此需要在對齒部、12 mm撥叉槽淬火后，修正花鍵底孔，修正

23、12mm撥叉槽以保證精度及尺寸公差要求。</p><p>　　最后進行對整個零件的檢驗，檢驗各個表面粗糙是否滿足要求，尺寸精度是否滿足要求，尺寸公差、形位公差是否滿足要求。</p><p><b>　　4 工序設計</b></p><p>　　4.1 機床和工藝裝備的選擇</p><p>　　機床設備選擇的依據有：機床的

24、主要規(guī)格尺寸應與被加工零件的外廓尺寸相適應；機床的加工精度應與工序要求的加工精度相適應；機床的生產率應與被加工零件的生產類型相適應以及工廠現有設備情況。</p><p>　　大批量生產中，機床夾具應盡量選用搞笑的也要或氣動等專用夾具。刀具采用高效復合刀具或其他專用刀具。量具應采用各種量規(guī)和一些高效的檢驗工具。且選用的量具精度應與工序設計工件的加工精度相適應。</p><p>　　根據以上原

25、則機床及工藝裝備的選擇如表4—1所示。</p><p><b>　　表4—1</b></p><p><b>　　4.2工序設計</b></p><p>　　下面列舉個加工表面的工序尺寸計算方法。</p><p>　　左端面的加工工序如下表4—2所示。</p><p><

26、;b>　　表4—2</b></p><p>　　Z1齒輪加工工序如下表4—3所示。</p><p><b>　　表4—3</b></p><p>　　7mm槽加工工序如下表4—4所示。</p><p><b>　　表4—4</b></p><p>　　外圓加

27、工工序如下表4—5所示。</p><p><b>　　表4—5</b></p><p>　　Z2齒輪加工工序如下表4—6所示。</p><p><b>　　表4—6</b></p><p>　　外圓加工工序如下表4—7所示。</p><p><b>　　表4—7&l

28、t;/b></p><p>　　12mm撥叉槽加工工序如下表4—8所示。</p><p><b>　　表4—8</b></p><p>　　Z3齒輪加工工序如下表4—9所示。</p><p><b>　　表4—9</b></p><p>　　右端面加工工序如下表4—10

29、所示。</p><p><b>　　表4—10</b></p><p>　　花鍵孔加工工序如下表4—11所示。</p><p><b>　　表4—11</b></p><p>　　沉頭孔加工工序如下表4—12所示。</p><p><b>　　表4—12</b

30、></p><p>　　三聯齒輪加工工序如下表4—13所示。</p><p><b>　　表4—13</b></p><p>　　切削用量及工時定額計算：</p><p>　　現在選取工序8（精車外圓、外圓、外圓至尺寸要求）為例，說明切削用量及工時定額的計算方法。</p><p>　　首先分

31、析外圓切削用量及工時定額：</p><p><b>　　確定切削深度。</b></p><p><b>　　決定進給量</b></p><p>　　精車加工進給量主要受表面粗糙度限制。查表易知，當表面粗糙度為,，，根據CKA6136說明書，選擇。</p><p><b>　　決定切削速度&

32、lt;/b></p><p>　　查相應表格知，當用YT15硬質合金車刀加工40Cr時，，，。</p><p>　　根據CKA6136說明書，選擇</p><p><b>　　這時實際切削速度為</b></p><p><b>　　（4）計算工時定額</b></p><p&

33、gt;<b>　　工時定額計算公式：</b></p><p>　　式中：——基本時間；</p><p><b>　　——輔助時間；</b></p><p>　　——布置工作地時間；</p><p>　　——休息與生理需要時間；</p><p>　　——準備與終結時間；<

34、/p><p>　　計算該工步基本工時：</p><p>　　同理計算得精車外圓、外圓的工步基本工時為，。</p><p>　　所以該工序的總基本工時為：。</p><p><b>　　5 結語</b></p><p>　　課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，發(fā)現、提出、分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力

35、的重要環(huán)節(jié)，是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。</p><p>　　回顧起此次機械制造工藝學課程設計，我感慨頗多。從理論到實踐，在近一周的時間里，可以說苦樂參半。實踐出真知，縱觀古今，所有發(fā)明創(chuàng)造無一不是在事件中得到檢驗的。沒有足夠的動手能力，就不能奢談未來的科研、尤其是實驗研究中有所成就。在課程設計中，從僅僅是簡單的了解課本上的內容，到翻看各種工藝手冊，了解各種典型工件工藝加工路線，可謂是受益匪淺。&l

36、t;/p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]常同立，機械制造工藝學。北京：清華大學出版社，2010</p><p>　　[2]孫玉芹，機械精度設計基礎。北京：科學出版社，2009</p><p>　　[3]李洪，機械加工工藝手冊。北京：北京出版社，1998</p><p>