齒輪的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),齒輪,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,設(shè)計(jì)
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成批生產(chǎn)齒輪的工藝過程
機(jī) 械 制 造
課 程 設(shè) 計(jì)
題目：機(jī)床傳動(dòng)齒輪的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（大批量）
學(xué) 生： 威巍
學(xué) 號： 200505040321
院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院
專 業(yè)： 材料成型及控制工程
指導(dǎo)教師： 劉志良
2008年 1 月 6 日
陜 西 科 技 大 學(xué)
陜 西 科 技 大 學(xué)
機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
課程設(shè)計(jì)題目： 機(jī)床傳動(dòng)齒輪的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（大批量）
專業(yè)： 材料成型及控制工程 姓名： 威巍
班級： 成型053 學(xué)號： 200505040321
完成期限：從 2007 年 12 月26 日起到 2007 年 0 1 月 06 日
課程設(shè)計(jì)的意義： 課程設(shè)計(jì)作為我們學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)的重要組成部分，是對課程理論學(xué)習(xí)的綜合運(yùn)用，通過課程設(shè)計(jì)可以使我們學(xué)生系統(tǒng)的將所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行回顧和總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上針對設(shè)計(jì)題目進(jìn)行具體分析和應(yīng)用。達(dá)到理論學(xué)習(xí)與教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合，更好的保證我們學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：
1、完成課程設(shè)計(jì)說明書一份（6000u字左右）。
2、完成零件毛坯圖一張（A2或A3）。
3、完成零件圖一張（A3）。
4、完成零件加工工序圖（包括所有機(jī)加工工序）。
5、完成典型工序工序卡的填寫（2張）。
目 錄
封面....................................................................1
課程設(shè)計(jì)任務(wù)書..........................................................2
目錄....................................................................3
正文....................................................................4
一.計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型......................................4
二.審查零件圖樣的工藝性............................................4
三.毛坯的選擇......................................................4
四. 工藝過程設(shè)計(jì)...................................................5
1.定為基準(zhǔn)的選擇.............................................5
2.零件表面加工方法的選擇......................................5
3.制定工藝路線...............................................6
五.確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖...........................6
1.確定機(jī)械加工余量............................................6
2. 確定毛坯尺寸...............................................7
3.設(shè)計(jì)毛坯圖..................................................8
六．工序設(shè)計(jì)（選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備）..............................9
1.選擇機(jī)床...................................................9
2.選擇刀具...................................................10
3.選擇夾具...................................................10
4.選擇量具...................................................10
5．確定工序尺寸..............................................12
七．確定切削用量及基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）..............................14
1.工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間確定...............................14
2.工序Ⅱ切削用量及基本時(shí)間的確定.............................17
3.工序Ⅲ切削用量及基本時(shí)間的確...............................18
4.工序IV切削用量及基本時(shí)間的確定............................20
5.工序Ⅶ切削用量及基本時(shí)間的確定.............................20
6.工序VI切削用量及基本時(shí)間的確定............................21
7.工序VII切削用量及基本時(shí)間的確定...........................22
總 結(jié)...................................................................23
參 考 文 獻(xiàn).............................................................24
一.計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型：
某產(chǎn)品上的一個(gè)齒輪零件。該產(chǎn)品產(chǎn)量為10000件，某生產(chǎn)備品率為10%，機(jī)械加工廢品率為1%，現(xiàn)制定該齒輪零件的杰械加工工藝規(guī)程：
N=Qn（1+a%+b%）=10000*1*(1+10%+1%)件/年=11100件/年
式中：Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量；
n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量；
a,b——零件生產(chǎn)備品率（%），廢品率（%）。
齒輪零件的年產(chǎn)量為11100件/年，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械。根據(jù)≤機(jī)械制造基礎(chǔ)≥表1——1生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
二.審查零件圖樣的工藝性：
齒輪零件圖樣的視圖正確完整。尺寸，公差及技術(shù)要求齊全。本零件個(gè)表面的加工并不困難，只需要注意其基準(zhǔn)孔95.20其表面粗糙度要求為Ra=0.8μm，以及所需要加工的齒輪面的表面粗糙度要求也為Ra=0.8μm 。其精度為六級。需要對齒輪面進(jìn)行精加工。
三.毛坯的選擇：
齒輪是最常用的傳動(dòng)件，要求具有一定的強(qiáng)度。該零件的材料為45鋼，輪廓尺寸不大，形狀亦不復(fù)雜，有屬成批生產(chǎn)，故毛坯可采用模鍛成型。
零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯可以與零件的形狀精良接近。即外形做成盤狀，內(nèi)部孔鍛出。
毛坯尺寸通過計(jì)算加工余量后決定。
四. 工藝過程設(shè)計(jì)：
1. 定位基準(zhǔn)的選擇：
本零件是帶孔的盤狀齒輪，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)亦是（裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而才產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，既遵循“基準(zhǔn)重合”原則。具體而言，即選mm孔及一端面做為精基準(zhǔn)。
由于本齒輪全部表面都需加工，而孔做為精基準(zhǔn)應(yīng)先進(jìn)行加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。
2.零件表面加工方法的選擇：
根據(jù)《制造工藝及專用夾具》，其加工方法如下：
1）130mm外圓面：為未標(biāo)注公差，其表面粗糙度為Ra6.3μm，可知道其公差等級為IT10，經(jīng)粗車，半粗車即可（《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表1.4—6）。
2） mm外圓面：公差等級按IT9，表面粗糙度為Ra3.2μm，需粗車，半精車（《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》）。
3）內(nèi)孔：公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra0.8μm，毛坯孔已鍛出，為未淬火鋼，根據(jù)≤機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊≥表1.4—7，加工方法可采取粗鏜，半精鏜之后用精鏜，拉孔或磨孔，鉸孔等都能滿足加工要求。由于拉孔適用于大批大量生產(chǎn)，磨孔運(yùn)用于單件小批生產(chǎn)，但由于該孔有1：24的斜度，為一錐孔，故采用絞孔，應(yīng)此本零件宜采用粗鏜，半精鏜，絞孔。
4） 端面：本零件的端面為回轉(zhuǎn)體面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度為Ra6.3μm,經(jīng)粗車即可（《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表1.4—8）。
5）齒面：齒輪法面模數(shù)為3.5，齒數(shù)為66，精度6--GJ GB--10095—88,表面粗糙度為Ra0.8μm，采用AAA級單頭滾刀滾齒即能達(dá)到要求（《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表1.4—6，表1.4—7）。
6）槽：槽深和槽寬的公差等級為IT14，表面粗糙度為R3.2，所以大批量生產(chǎn)采用拉鍵槽即可。
3. 制定工藝路線：
齒輪的加工路線一般是先進(jìn)行齒輪加工，再進(jìn)行齒面加工。齒坯加工包括各圓柱表面及端面的加工。按照先加工基準(zhǔn)面，及先粗后精的原則，齒坯加工可按下述工藝路線進(jìn)行：
工序Ⅰ：以130mm外圓面及端面定位，粗車另一端面，粗車mm外圓，粗鏜95.20mm孔；
工序Ⅱ：以粗車后的mm外圓及端面定位，粗車另一端面，粗車外圓130mm及臺(tái)階面，倒角；
工序Ⅲ：以粗車后的130mm外圓及端面定位，半精車外圓，半精鏜95.20mm孔；倒角；
加工齒面是以斜孔95.20mm為定位基準(zhǔn)，為了更好的保證它們之間的位置精度，應(yīng)此，在加工齒面之前，應(yīng)該先精鉸孔95.20mm。
工序Ⅳ：以130mm外圓及端面定位，精鉸95.20mm孔，倒角。
工序Ⅴ：以95.20mm斜孔及端面定位，滾齒。
工序Ⅵ：以95.20mm斜孔及端面定位，拉鍵槽。
工序Ⅶ：以95.20mm斜孔及端面定位，磨齒。
工序Ⅷ：鉗工去毛刺。
工序Ⅸ：終檢。
五.確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖：
1.確定機(jī)械加工余量：
鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工與兩按JB3835—85確定。確定時(shí)，根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量，加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表2.2—25可查得除孔以外各內(nèi)孔表面的加工余量。孔的加工余量由《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表2.2—24查得。表中余量值為單面余量。
（1） 鍛件質(zhì)量：根據(jù)經(jīng)過利用該零件圖上的相關(guān)尺寸以及45號鋼的密度估算得該零件的成品重量約為8.54Kg估算為12.81Kg。（取成品重量的1.5倍）
（2） 加工精度：零件除孔外的其他表面為一般加工精度。
（3） 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S：
鍛件的最大直徑為242mm，長54mm
=19498g=1.498Kg
所以
按《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表2.2—10，可定形狀復(fù)雜系數(shù)為，屬簡單級別。
（4） 機(jī)械加工余量：根據(jù)鍛件重量，，查《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表2.2—25。由此查得直徑方向?yàn)?.0-2.5mm，水平方向亦為2.0~2.5mm。即鍛件各外徑的單面余量為2.0~2.5mm，各軸向尺寸的單面余量亦為2.0~2.5mm。鍛件中心的孔的單面余量按《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表2.2—24查得為2.5mm。 2. 確定毛坯尺寸：
上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra1.6μm。而表面粗糙度Ra1.6μm的表面，應(yīng)為需要精加工，故余量要取得大一些！分析本零件，除了斜孔95.20mm以及齒面為Ra=0.8μm，各表面皆Ra1.6μm，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可（由于有的表面只需粗加工，這時(shí)可取所查數(shù)據(jù)中的小值，當(dāng)表面需經(jīng)粗加工和半精加工時(shí)，可取其較大值）。95.20mm孔采用精鉸孔達(dá)到Ra=0.8μm，故需要增加鉸孔的加工余量，參考磨孔的加工余量（表2.3-11）確定鉸孔的加工單面余量為0.5mm，則毛坯尺寸如表所示其后，為又保證齒面的表面粗糙度為Ra=0.8μm，確定磨齒單面余量為0.135mm（表2.3-25）
3.設(shè)計(jì)毛坯圖：
（1）確定毛坯尺寸公差：
表5.3—1 齒輪毛坯（鍛件）尺寸 （mm）
零件尺寸
單面加工余量
鍛件尺寸
2.3
242.6
130
2.3
134.6
2.3及2個(gè)0.5
88.6
2.3及2
54.3
25
2.3及2
29.3
毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件重量，形狀復(fù)雜系數(shù)，粉模線形狀種類及鍛件精度等級從有關(guān)的表中查得。
本零件鍛件重量12.8Kg，形狀復(fù)雜系數(shù)為，45鋼含碳量為0.42%~0.50%，其最高含碳量為0.5%，按《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表2.2—11，鍛件材質(zhì)系數(shù)為，采取平直分模線，鍛件為普通精度等級，則毛坯公差可從《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表2.2—13，表2.2—16查得。
本零件毛坯尺寸允許偏差如表5.3—2所列。毛坯同軸度偏差允許值為1.4mm，殘留飛邊為1.4mm（《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表2.2—13）
表5.3—2 齒輪毛坯（鍛件）尺寸允許偏差 （mm）
鍛件尺寸
偏差
根據(jù)
134.6
《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表2.2—13
88.6
同上
29.3
同上
242.6
表2.2—14
54.3
同上
（2）確定圓角半徑：
鍛件的圓角半徑按《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表2.2—22確定。
本鍛件需要圓角的地方；
H /B=50 /242.62
故可用下式計(jì)算：
外圓角半徑：r=0.05H+0.5
內(nèi)圓角半徑：R=2.5r+0.5
為簡化起見，本鍛件的內(nèi)外圓角半徑分別取相同得數(shù)值。以最大的H值進(jìn)行計(jì)算： r=（0.05*50+0.5）mm=3mm R=（2.5*3+0.5）mm=8mm
以上所取得圓角半徑數(shù)值能保證各表面的加工余量。
（3）確定拔模角：
因?yàn)長=B=242.6mm 故L/B=242.6/242.6=1，H/B=50/242.6=0.21
按《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表2.2—23，起模角α=。
（4）確定分模位置：
由于毛坯是H
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