_《机械制造工艺学》课程设计-CA6140车床齿轮机械加工工艺规程设计（全套图纸） .doc

1序言机械制造工艺学课程设计是在机械制造工艺学等专业课程所学的理论知识，发展专业知识解决时间生产问题的依次实践训练。通过这次设计以巩固我们所学的理论知识和专业技能，提高自己解决实际生产问题的能力。在设计中能逐步掌握查阅手册，查阅有关书籍的能力。在设计中逐步培养了我们一丝不苟的工作态度，严谨的工作作风，对我们今后参加工作有极大的帮助。一.零件分析1.零件的作用零件图：2零件是CA6140卧式车床齿轮，它位于车床变速箱传动轴，主要作用是传递力矩，改变速度进而实现调速作用。1.11审查零件的工艺性齿轮零件的图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。但基准孔68K7mm要求Ra0.8m有些偏高。本零件各表面的加工并不困难。关于4个5mm的小孔，其位置是在外圆柱面上6mmX1.5mm的沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面距离为3mm。由于加工时不能选用沟槽的侧面为定位基准，故要较精确地保证上述要求比较困难。分析该小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要钻到沟槽之内，即能使油路畅通，因此4个5mm的孔加工亦不成问题。1.12零件的工艺性分析1、ø68K7外圆表面精度等级为IT7,表面粗糙度为Ra0.8。并且槽相对ø68K7孔的轴线成90度均匀分布。2、16mm宽槽口相对ø68K7孔的轴线成90度均匀分布，其径向设计基准是ø68K7mm3孔的轴线，轴向设计基准是ø106.5mm外圆的左端平面。3、4×ø5mm孔在6×1.5mm沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面的距离是3mm。圆锥角度为90度。4个ø5mm孔分别与16mm槽宽错开45度均匀分布。4、由于加工时不能选用沟槽的侧面定位基准，故要精确地保证上述要求比较空难，但这些小孔为油孔，位置要求不高，只要钻到沟槽之内接通油路就可，加工不难。5、ø90外圆表面精度等级为IT14，表面粗糙度为Ra3.2.6、左端外圆表面ø106.50-0。4精度等级为IT12，表面粗糙度为Ra6.3。7、ø94外圆表面精度等级为IT14，表面粗糙度为Ra6.3。8、ø71内孔槽内圆表面IT11Ra6.3，齿面Ra0.8。9、ø117h11龄轮外圆表面IT11Ra3.2,齿面Ra0.8。10、右端面Ra3.2，左端面Ra6.3。11、倒（圆）角二.工艺规程设计2.1零件的材料零件的材料为45钢2.2选择毛坯的形状、尺寸、公差齿轮是最常用的传动件，要求具有一定的强度。该零件的材料为45钢，轮廓尺寸不大，形状亦不复杂，又属成批生产，做毛坯可采用模锻成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近。即外形做成台阶形，内部孔锻出。2.3定位基准的选择本零件是带孔的盘状齿轮，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具4体而言，即选68K7mm孔及一端面作为精基准。由于本齿轮全部表面都需加工，而孔作为精基准应选进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。外圆117h11表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准。2.4零件表面加工方法的选择该零件主要加工表面有外圆、内孔、端面、齿面、槽及孔，其加工方法选择如下表位置公差等级粗糙度（Ra/um）加工方法90IT143.2粗车-半精车117h11IT113.2粗车-半精车106.50-4IT126.3粗车-半精车68K7IT70.8粗镗-半精镗-精镗94IT146.3粗镗端面IT146.3粗车齿面IT113.2粗车-半精车槽IT133.2粗铣-半精铣5小孔IT14钻2.5制订工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。5齿轮的加工工艺路线一般是先进行齿环的加工，再进行齿面加工。齿坯加工包括各圆柱表面及断面的加工。按照先基准及先粗后精的原则，该零件加工工艺路线如下图所示：序号工序内容设备1粗车右端ø117和ø90外圆及其端面，粗镗右端ø68孔内表面和ø71圆槽内表面C620-1型卧式车床2掉头粗车左端ø106.5及端面，粗镗左端ø94内孔表面C620-1型卧式车床3半精车右端ø117和ø90外圆及其端面，半精镗右端ø68内孔表面和ø71圆槽内表面。倒右端的角C620-1型卧式车床4掉头半精车左端ø106.5及端面，半精镗左端ø94内孔表面，倒左端的角C620-1型卧式车床5滚齿轮Y3159型滚齿机6钻ø5孔，忽沉头沉Z525型立式钻床7精镗ø68内孔表面C620-1型卧式钻床8铣槽X62W卧式车床9钳工去毛刺10终检2.6机械加工余量、工序尺寸及公差的确定查金属机械加工工艺人员手册，可知钢制模锻的公差及机械加工余量按GB/T12362-2003确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差，如下表：加工表面工序双边余量/mm工序尺寸及公差/mm6粗半精精粗半精精117h11外圆2.51.5054.0118022.0117106.50-0.4外圆3.504.05.10690外圆2.51.55.919094孔59468K7孔32119.0065074.0067009.0021.0-68确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从手册中查锻件的长度、宽度、高度、厚度公差表可得。零件尺寸单面加工余量锻件尺寸偏差117H112121+1.7-0.8106.51.75110+1.5-0.794289+0.7-1.590294+1.5-0.768K7362+0.6-0.4640+0.5264+0.6-1.494孔深31mm1.829.2±错误!未找到引用源。0.1020121±错误!未找到引用源。0.107121.813.8±错误!未找到引用源。0.102.7确定切削用量及基本工时本工序为粗车（车端面、外圆、及镗孔）。已知加工材料为45钢，锻件，有外皮；机床为CA6140卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中切削用量包括背吃刀量ap进给量f和切削速度v工序切削用量及基本时间的确定1）确定粗车外圆ø1180-0.05的切削用量。选用刀的刀杠尺寸B×H=16mm×25mm,确定背吃刀量ap，粗车双边余量为2.5mm，显然ap为单边余量：ap=1.25mm确定进给量f，根据背吃刀量ap3mm，工件的直径为100-400mm时，查书得：f=0.60mm/r确定切削速度V0粗车速度取n=130r/min，根据公式c=错误!未找到引用源。得c=45.5m/min45号钢为优质碳素结构用钢，根据GB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa，当加工600-700MPa钢料、ap=3mm、f=0.75mm/r时，切削速度v=109m/min。确定的切削用量为：ap=1.25mm，f=0.60mm/r，n=130r/min，v=45.5m/min.车削时间：T1=错误!未找到引用源。=25sL为车削路程33mm2）确定粗车外圆ø91.5mm、端面及台阶面的切削用量。采用车外圆ø118.50-0.05的刀具加工这些表面。车外圆ø91.5mm的ap=1.25mm，端面及台阶面的ap=1.3mm.车外圆ø=91.5mm的f=0.60mm/r，车端面及台阶面的f=0.52mm/r。主轴转速与车外圆ø118.5mm相同切削速度：c=37.35m/minc=0.623m/s粗车ø91.5时间