斜齿轮轴机械工艺课程设计

湖南农业大学东方科技学院课程设计说明书课程名称：机械制造技术基础 题目名称：斜齿轮轴机械工艺课程设计 班 级：20 11 级 机制 专业 1 班姓 名： 学 号： 指导教师：陈志亮 评定成绩：教师评语：指导老师签名： 20 年 月 日成绩评阅教师日期摘要：通过对斜齿轮轴零件进行分析，在满足加过技术求的前提下，确定了斜齿轮轴的制造形式。参阅有关技术手册，制定了机械加工工艺路线，确定了各工序尺寸和加工余量。通过计算确定了切削余量和基本工时，并制定了机械加工工艺过程卡片。为了给生产的计划、调度、工人的操作提供依据，提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，根据加工需要设计了一套工装夹具。关键词：斜齿轮轴；加工工艺制定；夹具分析 目录一、课程设计的目的1二、设计内容.1三、零件分析.3四、毛坯的确定.4五、工艺规程的设计.5六、拟定加工工艺路线方案.7七、选择加工设备及工艺装备.10八、确定工序尺寸.12九、切削用量的选择.13十、夹具的设计.15十一、总结.26十二、参考文献.26前 言 本课程设计是学生在学完机械制造技术基础课程的一个综合性和实践性很强的教学环节，通过课程设计，能综合运用所学基本理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺及结构设计的基本训练，掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。 本次机械制造工艺学课程设计不仅仅能帮助我们利用已学的知识进行设计，还培养了我们自己分析，独立思考的能力。这次综合性的训练，我在以下几方面得到锻炼： 1、能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本原理以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决 一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2、 提高结构设计能力。通过设计零件的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的零件的能力。 3、 学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 对我而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题，分析问题和解决问题的能力，为今后参加工作打下良好的基础。 由于个人水平亟待提高，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。斜齿轮轴机械工艺课程设计一、课程设计的目的机械制造技术是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强的一门学科，学生在学完了该课后并完成了生产实习的基础上，还应通过课程设计受到一次理论联系实际的综合训练，培养运用所学知识分析和解决机械制造工艺技术问题的能力。通过课程设计，学生应在下述各方面得到锻炼：1、能熟练运用机械制造技术课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位。夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2、提高结构设计能力。学生通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。3、学会使用手册及图表资料。4、能具备一定创新能力的培养。二、设计内容 （1） 、分析零件图纸，进行工艺审查。1、本零件为机械设备的斜齿轮轴轴，功用是传递动力和改变输出轴运动方向要求编制一个典型的中等复杂程度的机器零件的机械加工工艺规程，按教师指定设计其中一道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。具体内容如下：1)、选择毛坯的制造方法，制定毛坯技术要求。2)、拟定零件的机械加工工艺过程。3） 、合理选择各工序的定位基准。4） 、正确确定各工序的夹压位置和夹紧力的方向和作用点。5)、确定各工序所用的加工设备。6)、确定刀具材料，类型及规定量具种类。7） 、确定一个加工表面的工序余量和总余量。8） 、选定一个工序的切削用量。9） 、确定工序尺寸，正确拟订工序技术要求。10） 、确定工序使用的冷却润滑液。11） 、计算一个工序的单件工时。12） 、设计指定工序的专用夹具（需计算切削力、夹紧力） 。绘制夹具装配图。13） 、测绘夹具中的指定零件。14） 、填写工艺文件。15） 、编写设计说明书。（以上内容的取舍根据具体情况由教师酌定）3、零件分析3.1 零件的结构分析3.1.1 工艺特点齿轮轴类件的工艺特点首先是它的形面特征多，在基于特征的零件信息描述中可以把它分为主特征：内外圆柱面、圆锥面、齿轮表面等；辅助特征：键槽、小平面、花键、螺纹等。另外，齿轮轴类件加工所使用的机床多，材料及热处理种类也较多。它的工艺特征如尺寸精度、形位公差、表面质量也要求较高。在机械加工中，每一种零件都有几种加工工艺方法与之对应，根据生产规模、零件整体形状和轮廓尺寸、制造资源等，针对每一特征的加工精度、表面粗糙度及不同材料选择不同加工方法。且此零件为大批大量生产，工艺安排倾向于工序分散原则，选用通用设备+通用公装，工艺手段采用常规工艺。3.1.2 基本工艺过程1、铣端面-铣床 2、热处理-调质3、钻中心孔-钻床4、车右端外圆、倒角-车床5、车左端外圆、齿顶圆及倒角-车床 6、钻孔-钻床7、铣左端凹槽-铣床8、铣右端圆弧面-铣床9、滚齿-滚齿机10、去毛刺-钳工11、成品检验3.2 零件的结构工艺分析20、 24.7、 16 圆柱面及 28.75 齿面。其主要加工的面有车 20、24.7 的外圆柱面及齿面，铣 1 个 4 的槽。由于传动与装配的要求较高，对于20、 24.7、 16 圆柱面有较高的同轴度要求，对于 20 圆柱面及 28.75齿面有径向圆跳动要求，对于 20 圆柱面与 4 的槽有较高的对称度要求。粗糙度方面表现在：对于 20、 28.75 圆柱表面端面有较高的要求为 Ra1.6m,要求较高。其余为 Ra12.5m，这些在安排加工工艺时也需给予注意。工件上大量的倒角为 1X1，加工过程中应该主意。4、毛坯的确定4.1 毛坯的选择毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材 2、锻造 3、铸造4、焊接 5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，本零件的主要功用是传递动力，其工作时需承受较大的冲击载荷，要求有较高的强度和韧性，以使金属纤维尽量不被切断。因为直径差较大的阶梯轴，为了节约材料和减少机械加工的劳动量，锻造使零件粗略成型，改善纤维组织提高零件强度。对于中等精度而转速较高的轴类零件多选用 45 号钢，这类钢经调质处理和高淬火后，具有较高的综合机械性能，能满足使用要求，毛坯的尺寸要求高。又由于需要量产，且零件形状较简单，尺寸也不大，故应采用模锻棒。坯料图4.2 外圆表面尺寸的确定加工长度为 107 毫米，与其连接的最大外圆表面直径为 28.75，为简化模锻毛坯的外形，现直接取外圆表面直径为 30，20 表面粗糙度为 Ra1.6，需要半精加工和精加工即可此时直径余量为 7 已能满足加工要求2012、2017、2030、24.73、163、166。4.3 外圆表面沿轴线长度方向加工余量及公差的确定查机械制造工艺设计简明手册锻件复杂形状复杂系数为 S1 锻件材质系数为 M1，锻件轮廓尺寸（长度方向）大于 0-95 毫米，故长度方向偏差为+1.9-0.9 毫米。长度方向余量查表 2.2-25 其余量规定值为 8-12 毫米，取 10 毫米 20 处外圆加工余量为 11 mm，30 处外圆加工余量为 10 mm，24 处外圆加工余量为 10 mm，16 处外圆加工余量为 11 mm。因为锻造长轴时，有可能出现不在同一轴线上，故流余量稍大些，防止毛坯报废。查工艺手册粗车外圆后半精车余量单边留 1.2 mm 即可，半精车后外圆磨削余量 0.5 mm.由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只上只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大最小之分。由于本设计规定的零件为大批生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定，但轴类零件一般以两中心孔定位，加工精度就可保证，所以不用调整法加工即可。4.4 毛坯图的设计毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查机械加工工艺手册 、 机械零件工艺手册 ，再考虑到其所要加工的次数，知磨削余量，精车-粗车各余量,粗车余量可选用 1mm，精车余量可选用 0.5mm，传动轴磨削余量可取 0.25mm 。毛坯精度等级为 IT9 级5、工艺规程的设计5.1 基准的概念和分类零件是由若干表面组成的，各表面之间都有一定的尺寸和相互位置要求。用以确定零件上点、线、面间的相互位置关系所依据的点、线、面称为基准。基准按其作用不同，可分为设计基准和工艺基准。5.1.1 设计基准设计图样上所采用的基准称为设计基准。如零件图上的轴心线是各外圆和槽的设计基准。 5.1.2 工艺基准在工艺中采用的基准称为工艺基准。按用途可分为定位基准、测量基准和装配基准。定位基准 加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所使用的基准。如零件在