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1、辽宁工程技术大学课程设计VII辽宁工程技术大学课 程 设 计题 目：圆柱齿轮的加工工艺规程设计班级：机械06-6 姓名： 指导教师： 完成日期：2010.01.7 11辽宁工程技术大学课程设计课程设计任务书一、设计题目圆柱齿轮的加工工艺规程设计二、上交材料（1）设计图纸（2）设计说明书（3000字左右）三、进度安排(参考)(1) 熟悉设计任务，收集相关资料 (2) 拟定设计方案(3) 绘制图纸(4) 编写说明书(5) 整理及答辩四、指导教师评语成 绩： 指导教师日期摘要我这次分配的设计内容是圆柱齿轮加工工艺设计，包括零件图、毛坯图、装配图和夹具零件图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一
2、张。首先我们要熟悉零件和了解其作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定端盖的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。这次在老师的精心的指导下，我独立完成了齿轮夹具的设计，在设计的过程中走了不少了弯路，但是总算过来了，通过这次系统的过程的学习，使我了解了机械加工的一般工艺过程，也使我认识到了，设计是一个综合的过程，它是对我以前所学的专业课的巩固，也是对我思路的开阔，同时也对我的未来产生了很大的影响，以前我对机械的概念就是下车间干活，现在通过对夹具的设计，是我感到了这其中的乐趣，我热爱这个专业。目 录1.零件工艺性分析41.1 圆柱齿轮的技术
3、要求41.2 审查圆柱齿轮的工艺性41.3 确定圆柱齿轮的生产类型42 机械加工工艺规程设计42.1 选择毛坯42.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量52.3 绘制圆柱齿轮铸造毛坯简图53 拟定圆柱齿轮工艺路线63.1 定位基准的选择63.2 表面加工方法的确定63.3 加工阶段的划分63.4 工序的集中与分散73.5 工序顺序的安排73.6 确定工艺路线74.机床设备及工艺装备的选用85.1切削用量的计算85.2 时间定额的计算96 设计体会9参考文献111.零件工艺性分析1.1 圆柱齿轮的技术要求根据圆柱齿轮的零件图纸将该圆柱齿轮的全部技术要求列于表中。表1-1 圆柱齿轮零件技术要求表加
4、工表面尺寸及偏差公差及精度等级表面粗糙度Ra圆柱齿轮端面IT83.2圆柱齿轮内孔IT83.2圆柱齿轮键槽12H9IT96.3圆柱齿轮外圆IT106.3圆柱齿轮分度圆IT83.21.2 审查圆柱齿轮的工艺性分析零件图可知，该圆柱齿轮只对齿轮端面、内孔和轮齿的粗糙度要求高，其它表面的粗糙度要求都稍微低些。在零件的加工过程中，由于各加工表面要求的精度等级相差不是很大，采用半精加工即可以保证各加工表面技术要求。零件的主要工作面虽然加工精度略高些，但都可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。1.3 确定圆柱齿轮的生产类型由课程设计题目要求，该圆柱齿轮的生
5、产类型为中、小批量生产。2 机械加工工艺规程设计2.1 选择毛坯由零件要求可知，零件的材料为45钢，考虑到本零件在具体工作的受力情况，为增强圆柱齿轮的强度和冲击韧度，毛坯选用锻件，因为零件是中、小批量生产，并且精度要求不是非常高，为节约成本，宜采用精密锻造方法制造毛坯。毛坯的拨模斜度为。2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。1. 确定毛坯种类根据零件尺寸符合、，所以确定毛坯为带孔圆盘类自由锻件。2. 机械加工余量与公差根据零件尺寸选定a=8，b=8，c=82.3 绘制圆柱齿轮铸造毛坯简图图1 圆柱齿轮锻造毛坯简图3 拟定圆柱齿轮工艺路
6、线3.1 定位基准的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行，难以在工期内完成加工任务。定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。1 精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后零件轴线为主要的定位精基准。2 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
7、原则，本零件选择零件的圆柱齿轮端面为主要的定位粗基准。3.2 表面加工方法的确定根据圆柱齿轮零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表3-1表3-1 表面加工方法加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案圆柱齿轮端面IT83.2粗车半精车圆柱齿轮内孔IT83.2粗镗半精镗圆柱齿轮键槽IT96.3拉花键圆柱齿轮外圆IT106.3粗车半精车圆柱齿轮分度圆IT83.2滚齿3.3 加工阶段的划分该圆柱齿轮加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工和半精加工两个阶段。在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车圆柱齿轮端
8、面，外圆。粗镗齿轮内孔、拉花键。3.4 工序的集中与分散选用工序集中原则安排圆柱齿轮的加工工序。该圆柱齿轮的生产类型为中、小批量，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。3.5 工序顺序的安排1 机械加工工序遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准圆柱齿轮左端面和内孔。遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，后加工次要表面。遵循“先面后孔”原则，先加工主要表面，后加工孔。2 热处理工序锻坯
9、成型后正火，进行调质，调质硬度为220240HBS，并进行酸洗、喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。3 辅助工序在粗加工后，安排中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。3.6 确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了圆柱齿轮的工艺路线。表3-2 圆柱齿轮工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床装备刀具量具1锻坯2热处理3粗车端面、外圆C620偏刀游标卡尺4热处理5检验游标卡尺6粗镗游标卡尺7拉削C620键槽拉刀游标卡尺8热处理9半精镗孔塞规、百分表、卡尺等10半精车端面、外圆C620偏刀游标卡尺11滚齿游
10、标卡尺12计量13去毛刺、倒角钳工台平锉14检验游标卡尺15入库4.机床设备及工艺装备的选用1机床设备选用选用C620卧式车床2工艺设备包括刀具、量具5 切削用量、时间定额的计算。5.1切削用量的计算该工序分四个工步，完成平面的铣削加工。只要选择合适的背吃刀量、切削速度和进给量就可以。1 背吃刀量的选择粗加工时，背吃刀量应根据加工余量和工艺系统刚度来确定。由于粗加工时是以提高生产率为主要目标，所以在留出半精加工余量后，应尽量将粗加工余量一次切除。一般可达810mm。当遇到断续切削、加工余量太大或不均匀时，则应考虑多次走刀，而此时的背吃刀量应依次递减。精加工时，应根据粗加工留下的余量确定背吃刀量
11、，使精加工余量小而均匀。2 进给量f的选择粗加工时对表面粗糙度要求不高，在工艺系统刚度和强度好的情况下，可以选用大一些的进给量；精加工时，应主要考虑工件表面粗糙度要求，一般表面粗糙度数值越小，进给量也要相应减小。3 切削速度v的选择 切削速度主要应根据工件和刀具的材料来确定。粗加工时，v主要受刀具寿命和机床功率的限制。如超出了机床许用功率，则应适当降低切削速度；精加工时，和f选用得都较小，在保证合理刀具寿命的情况下，切削速度应选取的尽可能大，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。 切削用量选定后，应根据已选定的机床，将进给量f和切削速度v修定成机床所具有的进给量f和转速n，并计算出实
12、际的切削速度v。 转速n（r/min）的计算公式为：n=1000v/d，式中d刀具（或工件）直径（mm）；v切削速度（m/min）。 5.2 时间定额的计算 单位时间定额计算公式为：，式中基本时间；辅助时间；布置工作地时间；休息和生理需要时间；准备与终结时间。6 设计体会通过这三个礼拜的设计学习，我学到了很多的知识。这次课程设计是检验我们理论联系实际，加强理论知识应用的重要环节。通过这次的对直齿轮加工工艺以及内孔夹具的设计，我知道了与大家交流的意义，也深刻的了解到了设计的步骤和知识，对我的以后的学习很有帮助。本次课程设计主要经历了两个阶段，第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计
13、。在第一阶段，我认真的分析零件图，按照课程设计指导书的要求步骤，了解了设计的主要步骤和应用到得知识，比如基准的选用，刀具车床的选用。第二阶段，我查了大量的资料，了解常见的夹具，各种定位表面的夹具设计。我觉得只要认真的着手去做，就一定能够设计出来。在这三个星期的设计中，使我在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。现在课程设计已经做完了，但是我知道还存在很多的问题，我想这是我只是掌握的还不够牢固。这次设计中我发现了自己的很多不足，比如，对于常用的绘图软件掌握的不够好。自己知识的有很多漏洞，自己的实
14、践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。我相信在以后的日子，我一定会好好努力，提高自己的知识水平和软件技能，提高自己的机械设计能力。参考文献1哈尔滨工业大学，机床夹具设计，上海科学技术出版社，1990。2顾崇衡，机械制造工艺学，陕西科学出版社，1995。3邹青，机械制造技术基础课程设计指导教程，机械工业出版社，200.8。4崇凯，机械制造技术基础课程设计指南，化学工业出版社，2006.12。5周开勤，机械零件手册，高等教育出版社，1994。6大连组合机床研究所，组合机床设计，机械工业出版社，1978。7李云.机械制造及设备指导手册.北京:机械工业出版社,1997.88孟少农.机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社,1991.99李庆寿.机床夹具设计.北京：机械工业出版社，198410于骏一.机械制造技术基础.北京：机械工业出版社，200011薛源顺.机床卡具设计.北京：机械工业出版社，200012赵家奇.机械制造工艺学课程设计指导书2版.北京:机械工业出版社,2000.1013陶崇德.葛鸿翰.机床夹具设计.第二版.上海：上海科技技术出版社,198914黄健求.机械制造技术基础. 机械工业出版社,200515 杨叔子. 机械加工工艺师手册. 机械工业出版社.2000