機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告x

1、東南大學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告機(jī)床主軸箱齒輪加工工藝學(xué)號(hào)：02608117姓名：包建松指導(dǎo)老師：何紅媛制造工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)機(jī)床主軸箱齒輪的機(jī)械加工工藝規(guī)程原始資料：零件圖一張；生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)內(nèi)容：（1）零件毛坯合圖 1張 （2）機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張 （3）機(jī)械加工工序卡片 張 () 課程設(shè)計(jì)說明書1份班級(jí)及學(xué)號(hào) 02608117 姓 名 包建松 2010年8月目錄零件的工藝分析3一、機(jī)床主軸箱齒輪的用途3二、機(jī)床主軸箱齒輪的技術(shù)要求3三、審查齒輪的工藝性5確定毛坯5工藝過程設(shè)計(jì)5一、定位基準(zhǔn)的選擇5二、表面加工方法的選擇6三、擬定工藝路線6確定加工余量和工序尺寸

2、7一、確定機(jī)械加工余量71、齒輪72、銅套7二、確定工序尺寸8確定切削用量和工時(shí)定額9一、工序1的切削用量91、粗車外圓54mm92、粗鏜孔32h793、粗車端面10二、工序2的切削用量和工時(shí)定額101、粗車外圓44.5102、粗車端面：11三、工序3的切削用量和工時(shí)定額111、半精車外圓54mm112、精車外圓面54mm123、半精鏜孔32h712四、工序4的切削用量和工時(shí)定額131、精鏜孔32h7: 確定切削余量ap：13五、工序6切削用量和工時(shí)定額131、粗車32132、半精車3214六、工序7切削用量和工時(shí)定額141、粗鏜孔25h7142、半精鏜孔25h7152、精鏜孔25h715選擇

3、加工設(shè)備與工藝裝備16一、機(jī)床的選擇16二、夾具的選擇16三、刀具的選擇16四、量具的選擇17零件的工藝分析一、機(jī)床主軸箱齒輪的用途相互嚙合的一對(duì)齒輪可以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，從而達(dá)到增速或者減速的目的。在變速傳動(dòng)中，各軸的軸線相對(duì)位置不變。齒輪各自繞其自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪輪齒對(duì)與其嚙合的從動(dòng)輪輪齒施加推動(dòng)力，從而帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪長(zhǎng)期處于外力作用之下，會(huì)產(chǎn)生疲勞而導(dǎo)致斷裂。齒輪在傳動(dòng)過程中，接觸的兩齒面會(huì)產(chǎn)生一定的相互滑動(dòng)，發(fā)生滑動(dòng)摩擦，導(dǎo)致齒面發(fā)生磨損。另外，齒輪在傳動(dòng)過程中，由于換檔、起動(dòng)或嚙合不良，輪齒可能會(huì)受到?jīng)_擊載荷的作用，當(dāng)沖擊載荷較大時(shí)有可能導(dǎo)致齒輪變形甚至斷裂。所以，齒輪必須有較

4、高的硬度及好的耐磨性，齒面具有高的疲勞強(qiáng)度，齒輪心部要有足夠的強(qiáng)度和韌度。二、機(jī)床主軸箱齒輪的技術(shù)要求齒輪精度等級(jí)未給出，現(xiàn)規(guī)定為較普遍的6FH，而其它參數(shù)為：m=2 Z=25 =20°齒輪的尺寸、精度及公差等：加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等級(jí)表面粗糙度Raum形位公差/mm左端面54h11IT111.6右端面44.5h11IT111.6內(nèi)孔32h7IT7銅套外徑32h7IT7銅套內(nèi)徑25h7IT71.63孔3IT14齒面軸向54IT143.2銅套外徑32h7IT7三、審查齒輪的工藝性齒輪視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。確定毛坯齒輪是最常用的傳動(dòng)件，要求具有一定的強(qiáng)度。

5、該零件的材料為45鋼，輪廓尺寸不大，形狀亦不復(fù)雜，又屬成批生產(chǎn)，故毛坯可采用模鍛成型。形狀并不復(fù)雜，英雌毛坯形狀可以與零件的形狀可以與零件的形狀盡量接近。即外形做成臺(tái)階形，內(nèi)部孔鍛出。毛坯尺寸，待確定加工余量后再給出。 銅套亦采用模鍛。工藝過程設(shè)計(jì)一、定位基準(zhǔn)的選擇本零件時(shí)盤狀齒輪，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合）。具體而言，即選擇25h7孔及一端面作為精基準(zhǔn)。由于本齒輪全部表面都需要加工，而孔作為基準(zhǔn)應(yīng)該先加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。外圓54h11為分

6、模面，表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，故不能選為粗基準(zhǔn)。二、表面加工方法的選擇本零件的加工表面有外圓、內(nèi)孔、端面、齒面，槽及小孔，材料為45鋼。其加工方法如下：1 44.5外圓面：未注明公差尺寸，根據(jù)GB180079規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度Ra=1.6um，查表可知需進(jìn)行粗車及半精車。2 端面：回轉(zhuǎn)體尺寸精度要求不高，表面粗糙度Ra=1.6um，查表可知需進(jìn)行粗車及半精車最后精車。3 32h7內(nèi)孔，公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為Ra=1.6um，查表可知需要進(jìn)行粗鏜，半精鏜及精鏜。4 齒面：模數(shù)為2，齒數(shù)25，精度6FH，表面粗糙度為Ra=3.2um，用AAA級(jí)單頭滾刀滾齒即能

7、夠達(dá)到要求5 3小孔：采用復(fù)合鉆頭一次鉆出即可。6 銅套外圓面: 32h7，公差等級(jí)IT7，粗糙度要求不高，采用粗車、半粗車。7 銅套內(nèi)圓面：25h7，公差等級(jí)IT7，表面粗糙度為Ra=1.6um，查表可知，采用粗車、半精車及精車。三、擬定工藝路線齒輪的加工工藝路線一般是先進(jìn)行齒坯加工，在進(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，齒坯可按下述工藝路線進(jìn)行。工序1：以44.5mm處外圓及端面定位，粗車另一端面，粗車外圓54mm，倒角，粗鏜孔32h7.工序2：以粗車后的54mm外圓及端面定位，粗車另一端面，粗車外圓44.5mm，倒角。工序3：以粗車后的44

8、.5mm處外圓及端面定位，半精車另一端面，半精車外圓54mm精車外圓面54mm，倒角，半精鏜孔32h7。加工齒面是以32h7為定位基準(zhǔn)，為了更好的保證它們的位置精度，在齒面加工之前，先精鏜孔。工序4：以54mm外圓及端面為定位基準(zhǔn)，精鏜孔32h7。倒角。工序5：以32h7孔及端面定位，滾齒。工序6：粗車、半精車銅套外圓面。工序7：粗鏜、半鏜及精鏜銅套內(nèi)圓面。工序8：將銅套壓入齒輪內(nèi)孔。工序9：采用復(fù)合鉆頭一次鉆出孔3。工序10：鉗工去毛刺。工序11：終檢。確定加工余量和工序尺寸一、 確定機(jī)械加工余量1、齒輪鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工余量按JB383585確定。1 鍛件的質(zhì)量 根據(jù)鍛件的體積及45鋼的

9、密度，可估算得0.6千克2 加工精度 零件除去孔外各表面加工精度F13 鍛件的復(fù)雜系數(shù) S=0.36屬于一般級(jí)別機(jī)械加工余量（根據(jù)零件重量、F1及S，查表得）：齒輪各外徑的單面余量1.52.0/mm齒輪軸向尺寸的單面余量1.52.0/mm齒輪鍛件中心孔的單面余量2.6/mm齒輪毛坯尺寸零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸542.05844.51.848.3322.626.8643702、銅套銅質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工余量按JB383585確定。1 鍛件的質(zhì)量 根據(jù)鍛件的體積及銅的密度可估算為0.65千克2 加工精度 F13 鍛件的復(fù)雜系數(shù) S=0.48屬一般級(jí)別機(jī)械加工余量（根據(jù)零件重量、F1及S，查表得）

10、：銅套外徑的單面余量1.52.0/mm銅套內(nèi)徑的單面余量2.6/mm 齒輪毛坯尺寸:零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸321.633.6252.619.8二、 確定工序尺寸圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度：加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精54h112.51.00.555.50-0.1354.50-0.054540-0.019Ra6.3Ra3.2-44.5h112.21.4-45.944.5-Ra6.3-32h73.01.50.729.80-0.4731.30-0.03320-0.025Ra6.3Ra3.2-32h7（銅套）21.2-33.2+0.1

11、2032+0.045-0.020-Ra6.3-25h731.50.722.80.84024.3+0.043025+0.0210Ra6.3Ra3.2Ra1.6確定切削用量和工時(shí)定額一、 工序1的切削用量1、粗車外圓54mm確定切削深度ap：由于單邊加工余量?jī)H為1.8mm，可一次走刀完成，故ap=2.52mm=1.25mm確定進(jìn)給量f：查表可知f=0.507mm/r，按C620-1的進(jìn)給量，選擇 f=0.65mm/r確定切削速度v：查表得出，理論切削速度為123m/min。根據(jù)各修正系數(shù)，計(jì)算實(shí)際數(shù)值：V=123×0.8×0.65×0.81×1.15=60m

12、/minn=1000v3.14d=354r/min按C620-1的切削速度，選擇：n=380r/min計(jì)算切削工時(shí)： T=Lfn=16s2、粗鏜孔32h7確定切削余量ap：ap=3.22=1.6mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)給定條件，可得f=0.150.30mm/r, 按C620-1的進(jìn)給量，選擇：f=0.2mm/r確定切削速度v：計(jì)算確定v=77r/minn=1000v3.14d=377r/min按C620-1的切削速度，選擇：n=370r/min計(jì)算切削工時(shí)：T=Lfn=52s3、粗車端面切削用量： ap=1.3mmf=0.65mm/rv=380r/min基本時(shí)間：T=Lfn=13s二、 工序2的

13、切削用量和工時(shí)定額1、粗車外圓44.5確定切削深度ap：ap=2.22mm=1.1mm確定進(jìn)給量f：f=0.45mm/r確定切削速度v： 理論值為156m/min，經(jīng)修正后V=75m/minn=1000v3.14d=537r/min按C620-1的切削速度，選擇：n=460r/min計(jì)算切削工時(shí)： T=Lfn=3s2、粗車端面： 與工序1相同。三、 工序3的切削用量和工時(shí)定額1、 半精車外圓54mm確定切削深度ap：ap=1.02=0.5mm確定進(jìn)給量f：f=0.28mm/r確定切削速度v：理論切削速度為v=176m/min，即n=1037r/min。按C620-1的切削速度，選擇：n=960

14、r/min計(jì)算切削工時(shí)：T=Lfn=14s2、 精車外圓面54mm確定切削深度ap：ap=0.52=0.25mm確定進(jìn)給量f：f=0.25mm/r確定切削速度v：理論切削速度為v=176m/min，即n=1037r/min。按C620-1的切削速度，選擇：n=960r/min計(jì)算切削工時(shí)：T=Lfn=16s3、 半精鏜孔32h7確定切削余量ap：ap=1.52=0.075mm確定進(jìn)給量f： f=0.1mm/r確定切削速度v：計(jì)算確定v=183r/minn=1000v3.14d=869r/min按C620-1的切削速度，選擇：n=760r/min計(jì)算切削工時(shí)：T=Lfn=44s四、 工序4的切削

15、用量和工時(shí)定額1、精鏜孔32h7: 確定切削余量ap：ap=0.72=0.035mm確定進(jìn)給量f： f=0.04mm/r確定切削速度v：計(jì)算確定n=1598r/min按C620-1的切削速度，選擇：n=1400r/min計(jì)算切削工時(shí)：T=Lfn=68s五、 工序6切削用量和工時(shí)定額1、粗車32確定切削深度ap：ap=22mm=1mm確定進(jìn)給量f：查表可知f=0.40.5mm/r，按C620-1的進(jìn)給量，選擇 f=0.45mm/r確定切削速度v：查表得出，理論切削速度為156m/min。根據(jù)各修正系數(shù)，計(jì)算實(shí)際數(shù)值：V=156×0.8×0.65×0.81×

16、1.15=76m/minn=1000v3.14d=756r/min按C620-1的切削速度，選擇：n=770r/min計(jì)算切削工時(shí)： T=Lfn=11s2、半精車32確定切削深度ap：ap=1.22=0.6mm確定進(jìn)給量f：f=0.20mm/r確定切削速度v：理論切削速度為v=108m/min，即n=1074r/min。按C620-1的切削速度，選擇：n=960r/min計(jì)算切削工時(shí)：T=Lfn=17s六、 工序7切削用量和工時(shí)定額1、粗鏜孔25h7確定切削余量ap：ap=32=1.5mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)給定條件，可得f=0.08mm/r, 按C620-1的進(jìn)給量，選擇：f=0.082mm/

17、r確定切削速度v：計(jì)算確定v=94r/minn=1000v3.14d=1197r/min按C620-1的切削速度，選擇：n=1200r/min計(jì)算切削工時(shí)：T=Lfn=36s2、半精鏜孔25h7確定切削余量ap：ap=1.52=0.75mm確定進(jìn)給量f： f=0.06mm/r確定切削速度v： n=1200r/min計(jì)算切削工時(shí)：T=Lfn=50s2、精鏜孔25h7確定切削余量ap：ap=0.752=0.35mm確定進(jìn)給量f： f=0.04mm/r確定切削速度v：計(jì)算確定n=1200r/min計(jì)算切削工時(shí)：T=Lfn=75s選擇加工設(shè)備與工藝裝備一、 機(jī)床的選擇1 工序1、2、3都是粗車和半精車

18、。各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，所以選擇臥式機(jī)床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求也不是很高，選擇最常用的C620-1型臥式車床即可。2 工序4為精鏜孔。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔。由于要求的精度較高，表面粗糙參數(shù)值較小需選用較精密的車床才能滿足要求。選C616A型。3 工序5滾齒。從加工要求及尺寸大小考慮，選Y3150型滾齒機(jī)較合適。4 工序6、7，外廓尺寸不大，精度要求也不是很高，同工序1、2、3，選擇最常用的C620-1型臥式車床即可5 工序9鉆3mm的孔?？稍诹⑹綑C(jī)床上進(jìn)行加工，可選用Z518型立式鉆床。二、 夾具的選擇本零件出鉆小孔工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。車床工序用三爪自定心卡盤，滾齒工序用心軸。三、 刀具的選擇1 在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工硬質(zhì)零件采用YT類硬質(zhì)合金，粗加工用YT5,半精加工