机械制造技术基础课程设计-进给箱齿轮轴.doc

广东工业大学华立学院 课 程 设 计（论文）课程名称 机械制造技术基础题目名称 进给箱齿轮轴学 部（系）机电与信息工程学部专业班级 10机械设计制造及其自动化3班学 号 xxxxxxxxxxxxxxx学生姓名 xxxxxxxxxx指导教师 xxxxxxxxxxxxx20 12 年 12 月 28 日目 录一、零件的分析 3二、工件的毛坯图 3三、工件的零件图 3四、工件三维模型 4五、零件图的分析 5六、毛坯的选择 5七、设计任务的分析 5八、选择加工方法，制定工艺路线 6九、选择加工设备与工艺装备 6十、确定切削用量和基本工时 7十一、总结 9参考文献 10一、零件的分析该轴包括圆柱、齿轮、键槽等表面。轴是组成减速器的重要零件之一，它本身要求有足够的强度和刚度，足够精确的尺寸和较高的表面粗糙度，与轴承配合处的轴颈表面还有高的硬度，因而材料应具有优良的综合机械性能。碳素钢价格低廉、锻造工艺性能好、对载荷较大，较为重要的场合，以45号钢最为常用，其中本次的要求是齿部表面淬火56RHC。二、工件的毛坯图三、工件的零件图四、工件三维模型五、零件图的分析1、结构：台阶轴左端有齿轮，靠近右端有一键槽,零件需要打一8的孔。2、热处理要求：时效处理,齿部表面进行淬火，室 56HRC。3、精度：最高IT8级精度，表面粗糙度Ra1.6，60mm粗车，半精车 精车。45mm粗车，半精车。30mm粗车 半精车 精车。26mm粗车 半精车 精车29mm粗车 半精车 24mm粗车 半精车 精车308mm槽粗车，半粗车需要钻孔8的孔其余表面加工要求：粗车，半精车。六、毛坯的选择1、本零件的结构特点、使用要求及材料牌号，可选择铸件，硬度为235HBS。查手册得，毛坯长度为68308mm 2、毛坯，考虑加工余量工序名称加工余量/mm工序尺寸/mm毛坯868粗车662半精车260七、设计任务的分析1、 mm可以通过钻、铰、扩削来完成。该孔的轴线方向的设计基准是槽8mm的对称中心线，该尺寸精度由于是配做尺寸，所以通过钻模是完全可以保证的；孔8mm在径向方向的设计基准是26所在的B端面为基准，用夹具保证也是可以的。2、8mm和26 的以B为基准的端面是前已完成的工序，精度都是完全可以保证的。3、工序为单一的孔加工，夹具可采用固定式钻模。八、选择加工方法，制定工艺路线1.定位基准的选择： 是带齿轮的轴类零件，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选左端面为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。由于零件全部表面都需要加工，而齿轮和键槽作为精基准应先加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。2、零件表面加工方法的选择本零件表面加工面有外圆、齿轮内孔、端面、键槽，及外孔等，材料为HT200。以公差等级和表面粗糙度要求：（1）45mm，29mm圆柱面按Ra12.5um加工，需要粗车（2）60mm表面粗糙度为Ra3.2um需要粗车，半精车 (3) 30mm、29mm、24 mm圆柱面按Ra1.6um需要粗车、半精车、精车（4）47mm内孔Ra为6.3um需要粗镗。（5）端面：本零件的端面为回转体端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度为Ra12.5um，达粗车。（6）74.5mm的槽Ra为12.5um,需要粗车车。（7）8mm孔采用粗镗、 半精镗 。（8）铣外圆齿轮。3、拟订加工工艺路线按照先加工基准面及先粗后精的原则安排工序。：以60mm外圆端面定位，左端面粗车，粗车 45mm外圆及台阶端面，保证尺寸60mm。 粗车 30mm外圆及台阶端面，保证尺寸28mm 粗车 45mm外圆及台阶端面，保证尺寸57mm 粗车 26mm外圆及台阶端面，保证尺79mm 粗车 24mm外圆及台阶端面，保证尺寸76mm：调头找正夹紧，粗车右端面粗车：以粗车 半精车的 右端圆柱面为 定位加工左端齿轮。:以24mm外圆定位，铣键槽，粗镗8mm孔。九、选择加工设备与工艺装备1.选择机床： 1）.工序I,是粗车和半精车。选用卧式车床就能满足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，选用最常用的C620-1型卧式车床即可。 2）.工序V，,是精车和精细车还有精镗.由于要求的精度较高,表面粗糙度值较小选用静密的车床能满足要求,故选用C616A型车床。2.选用夹具： 本零件除钻削加工需要设计专用夹具，其他工序使用通用夹具即可，车床上用三爪自定心卡盘。3.选择刀具： 1）.在车床上加工的工序，一般都采用硬质合金刀和铣刀，加工灰铸铁零件采用YG型硬质合金，粗加工采用YG6,半精加工用YG8，精加工和精细加工用YG10,切槽宜用高速钢。 2）.钻孔用麻花钻十、确定切削用量和基本工时1、粗车外圆端面加工余量：粗车1切削深度：ap =2.5,走一次刀 进给量：f=0.6mm/r计算切削速度：根据公式可得 输入参数：Cv=235 T=60 m=0.20 ap=2 Xv=0.15 f=0.8 Yv=0.45 得Vc=120.25m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=510r/min 按机床说明取n为500r/min ，所以实际切削速度 Vc=117.75m/min切削工时：t=（L+L1+L2）/nf L=31 L1=2 L2=0 计算得t=0.11min2、粗车外圆切削深度：ap =1.5进给量：f=0.6mm/r计算切削速度：根据公式可得 输入参数：Cv=242 T=60 m=0.20 ap=2 Xv=0.15 f=0.6 Yv=0.35 得Vc=120.21m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=670r/min 按机床说明取n为710r/min ，所以实际切削速度 Vc=127.07m/min切削工时：t=（L+L1+L2）/nf 粗车左端时60的外圆 L=30 L1=4 L2=0 计算得t=0.096min 粗车右端时25的外圆 L=76 L1=4 L2=0 走刀7次 计算得t1=1.57min 24的外圆 L=20 L1=4 L2=0 走刀2次 计算得t2=0.135min t=t1+t2=1.7053、半精车外圆切削深度：ap =0.75进给量：f=0.2mm/r计算切削速度：根据公式可得 输入参数：Cv=291 T=60 m=0.20 ap=0.75 Xv=0.15 f=0.20 Yv=0.20 得Vc=180.06m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=971r/min 切削工时：t=（L+L1+L2）/nf 半精车左端时60的外圆 L=30 L1=4 L2=0 计算得t=0.175min 半精车右端时，成型切削 L=（d-d1）/2=4 L1=4 L2=0 取得t=0.041min4、精车外圆切削深度：ap =0.25进给量：f=0.1mm/r计算切削速度：根据公式可得 输入参数：Cv=291 T=60 m=0.20 ap=0.25 Xv=0.15 f=0.10 Yv=0.20 得Vc=198.89m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=1106r/min 切削工时：t=（L+L1+L2）/nf 精车左端时60的外圆 L=30 L1=4 L2=0 计算得t=0.307min 精车右端时，成型切削 L=（d-d1）/2=4 L1=4 L2=0 取得t=0.072min5、切槽切削深度：ap =1进给量：f=0.1mm/r计算切削速度：根据公式可得 输入参数：Cv=291 T=60 m=0.20 ap=1 Xv=0.15 f=0.10 Yv=0.20 得Vc=203.36m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=1080r/min 切削工时：t=（L+L1+L2）/nf L=（d-d1）/2=4 L1=4 L2=0 切84的槽 L= 4 L1=4 L2=0 取得t=0.074min6、钻 8mm的中心孔切削深度：ap =2.5进给量：f=0.3mm/r 确定主轴转速：n=1000v/3.14d=700r/min 切削工时：t=（L+L1+L2）/nf L=4 L1=2 L2=0 取得t=0.029min7、粗镗 8mm的孔切削深度：ap =3进给量：f=0.8mm/r计算切削速度：Vc=40m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=509r/min 切削工时：t=（L+L1+L2）/nf L=8 L1=2 L2=0 取得t=0.025min8、半精镗 8mm的孔切削深度：ap =1.5进给量：f=0.5mm/r计算切削速度：Vc=50m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=637r/min 切削工时：t=（L+L1+L2）/nf L=8 L1=2 L2=0 取得t=0.031min9、精镗 8mm的孔切削深度：ap =0.5进给量：f=0.15mm/r计算切削速度：Vc=60m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=764r/min 切削工时：t=（L+L1+L2）/nf L=8 L1=2 L2=0 取得t=0.087min10、滚齿（模数m=3）切削深度：ap =4.3进给量：f=1mm/r计算切削速度：Vc=60m/min 确定主轴转速：n=1000v/3.14dw=367r/min 十一、总结通过这段时间的机械设计课程设计进一步巩固、加深和拓宽所学的知识；通过设计实践，树立了正确的设计思想，增强创新意思和竞争意识，熟悉掌握了机械设计的一般规律，也培养了分析和解决问题的能力；通过设计计算、绘图以及对运用技术标准、规范、设计手册等相关设计资料的查阅，对自己进行了一个全面的机械设计基本技能的训练。在具体做的过程中，从设计到计算，从分析到绘图，让我更进一步的明白了作为一个设计人员要有清晰的头脑和整体的布局，要有严谨的态度和不厌其烦的细心，要有精益求精、追求完美的一种精神。从开始的传动方案的拟定的总体设计中，让我清楚的了解了自己接下来要完成的任务，也很好的锻炼了自己自主学习的能力；在传动件，轴、轴承、联轴器大量的计算和最终的选择过程中，不但考验了自己计算过程中的细心程度还提高了自己快速资料的一种能力；在最后的绘图过程中，再次锻炼并提高了自己手工绘图的能力。在这个过程中也遇到了些许的问题，在面对这些问题的时候自己曾焦虑，但是最后还是解决了。才发现当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题。 现在把这个课程做完了才发现自己对以前学的知识点有了更好的理解，知识只有放在实践运用上才能体现他的价值才能更好地被大家接受，所以这门实践课是很有必要开设的，也是大家很有必要去认真做的。在这个过程中，要谢谢老师对我的教导，在老师的讲解下让我对整个设计过程以及绘图过程有了很好的了解，对我后面的整体的设计和绘图的进行有了很大的帮助在这次课程设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一个设计人员，设计一个零件，也因此，我了解了设计人员的思想，每一个零件，每件产品都是先设计出来，再加工的，因此，作为一个设计人员，在设计的过程中一点不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不是凭空捏造的。而且，各种标准都要严格按照国家标准和国际标准，查阅大量资料，而且设计一个零件，需要花好长时间。亲自上阵后我才知道，做每件是都不是简简单单就能完成的，是要付出大量代价的。因此，我们也要用心去体会每个设计者的心思，这样才能像他们一样设计出好的作品。在这次课程设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。收获：（1）能把以前所学的各种知识，综合的运用的这次课程设计中，巩固了以前所学的知识。（2）学会了参阅各种资料及查各种余量、切削用量等手册。（3）学会了，分析问题，解决问题的能力。不足之处：（1）有些步骤，问题解决的方法不是很好，需在以后的学习、实践中进一步改进。（2）有些工艺路线制定的不是太好，而且余量、切削用量设计不是很精确，需在以后的实践中积累经验，进一步改进。参考文献1、杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，20012、李益民主编.机械