机械制造基础课程设计报告.docx

东南大学机械制造基础课程设计报告机床主轴箱齿轮加工工艺学号：02608117姓名：包建松指导老师：何红媛制造工程基础课程设计任务书题目：设计机床主轴箱齿轮的机械加工工艺规程原始资料：零件图一张；生产纲领为大批生产内容：（1）零件毛坯合图 1张 （2）机械加工工艺过程综合卡片 1张 （3）机械加工工序卡片 张 () 课程设计说明书1份班级及学号 02608117 姓 名 包建松 2010年8月目录零件的工艺分析3一、机床主轴箱齿轮的用途3二、机床主轴箱齿轮的技术要求3三、审查齿轮的工艺性5确定毛坯5工艺过程设计5一、定位基准的选择5二、表面加工方法的选择6三、拟定工艺路线6确定加工余量和工序尺寸7一、确定机械加工余量71、齿轮72、铜套7二、确定工序尺寸8确定切削用量和工时定额9一、工序1的切削用量91、粗车外圆54mm92、粗镗孔32h793、粗车端面10二、工序2的切削用量和工时定额101、粗车外圆44.5102、粗车端面：11三、工序3的切削用量和工时定额111、半精车外圆54mm112、精车外圆面54mm123、半精镗孔32h712四、工序4的切削用量和工时定额131、精镗孔32h7: 确定切削余量ap：13五、工序6切削用量和工时定额131、粗车32132、半精车3214六、工序7切削用量和工时定额141、粗镗孔25h7142、半精镗孔25h7152、精镗孔25h715选择加工设备与工艺装备16一、机床的选择16二、夹具的选择16三、刀具的选择16四、量具的选择17零件的工艺分析一、机床主轴箱齿轮的用途相互啮合的一对齿轮可以传递运动和动力，从而达到增速或者减速的目的。在变速传动中，各轴的轴线相对位置不变。齿轮各自绕其自身轴线转动，主动轮轮齿对与其啮合的从动轮轮齿施加推动力，从而带动从动轮转动。齿轮长期处于外力作用之下，会产生疲劳而导致断裂。齿轮在传动过程中，接触的两齿面会产生一定的相互滑动，发生滑动摩擦，导致齿面发生磨损。另外，齿轮在传动过程中，由于换档、起动或啮合不良，轮齿可能会受到冲击载荷的作用，当冲击载荷较大时有可能导致齿轮变形甚至断裂。所以，齿轮必须有较高的硬度及好的耐磨性，齿面具有高的疲劳强度，齿轮心部要有足够的强度和韧度。二、机床主轴箱齿轮的技术要求齿轮精度等级未给出，现规定为较普遍的6fh，而其它参数为：m=2 z=25 =20齿轮的尺寸、精度及公差等：加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度raum形位公差/mm左端面54h11it111.6右端面44.5h11it111.6内孔32h7it7铜套外径32h7it7铜套内径25h7it71.63孔3it14齿面轴向54it143.2铜套外径32h7it7三、审查齿轮的工艺性齿轮视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。确定毛坯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，故毛坯可采用模锻成型。形状并不复杂，英雌毛坯形状可以与零件的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。毛坯尺寸，待确定加工余量后再给出。 铜套亦采用模锻。工艺过程设计一、定位基准的选择本零件时盘状齿轮，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误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则（设计基准与工序基准重合，定位基准与设计基准重合）。具体而言，即选择25h7孔及一端面作为精基准。由于本齿轮全部表面都需要加工，而孔作为基准应该先加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。外圆54h11为分模面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准。二、表面加工方法的选择本零件的加工表面有外圆、内孔、端面、齿面，槽及小孔，材料为45钢。其加工方法如下：1 44.5外圆面：未注明公差尺寸，根据gb180079规定其公差等级按it14,表面粗糙度ra=1.6um，查表可知需进行粗车及半精车。2 端面：回转体尺寸精度要求不高，表面粗糙度ra=1.6um，查表可知需进行粗车及半精车最后精车。3 32h7内孔，公差等级为it7，表面粗糙度为ra=1.6um，查表可知需要进行粗镗，半精镗及精镗。4 齿面：模数为2，齿数25，精度6fh，表面粗糙度为ra=3.2um，用aaa级单头滚刀滚齿即能够达到要求5 3小孔：采用复合钻头一次钻出即可。6 铜套外圆面: 32h7，公差等级it7，粗糙度要求不高，采用粗车、半粗车。7 铜套内圆面：25h7，公差等级it7，表面粗糙度为ra=1.6um，查表可知，采用粗车、半精车及精车。三、拟定工艺路线齿轮的加工工艺路线一般是先进行齿坯加工，在进行齿面加工。齿坯加工包括各圆柱表面及端面的加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则，齿坯可按下述工艺路线进行。工序1：以44.5mm处外圆及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆54mm，倒角，粗镗孔32h7.工序2：以粗车后的54mm外圆及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆44.5mm，倒角。工序3：以粗车后的44.5mm处外圆及端面定位，半精车另一端面，半精车外圆54mm精车外圆面54mm，倒角，半精镗孔32h7。加工齿面是以32h7为定位基准，为了更好的保证它们的位置精度，在齿面加工之前，先精镗孔。工序4：以54mm外圆及端面为定位基准，精镗孔32h7。倒角。工序5：以32h7孔及端面定位，滚齿。工序6：粗车、半精车铜套外圆面。工序7：粗镗、半镗及精镗铜套内圆面。工序8：将铜套压入齿轮内孔。工序9：采用复合钻头一次钻出孔3。工序10：钳工去毛刺。工序11：终检。确定加工余量和工序尺寸一、 确定机械加工余量1、齿轮钢质模锻件的机械加工余量按jb383585确定。1 锻件的质量 根据锻件的体积及45钢的密度，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 锻件的复杂系数 s=0.36属于一般级别机械加工余量（根据零件重量、f1及s，查表得）：齿轮各外径的单面余量1.52.0/mm齿轮轴向尺寸的单面余量1.52.0/mm齿轮锻件中心孔的单面余量2.6/mm齿轮毛坯尺寸零件尺寸单面加工余量锻件尺寸542.05844.51.848.3322.626.8643702、铜套铜质模锻件的机械加工余量按jb383585确定。1 锻件的质量 根据锻件的体积及铜的密度可估算为0.65千克2 加工精度 f13 锻件的复杂系数 s=0.48属一般级别机械加工余量（根据零件重量、f1及s，查表得）：铜套外径的单面余量1.52.0/mm铜套内径的单面余量2.6/mm 齿轮毛坯尺寸:零件尺寸单面加工余量锻件尺寸321.633.6252.619.8二、 确定工序尺寸圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度：加工表面工序双边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（铜套）21.2-33.2+0.12032+0.045-0.020-ra6.3-25h731.50.722.80.84024.3+0.043025+0.0210ra6.3ra3.2ra1.6确定切削用量和工时定额一、 工序1的切削用量1、粗车外圆54mm确定切削深度ap：由于单边加工余量仅为1.8mm，可一次走刀完成，故ap=2.52mm=1.25mm确定进给量f：查表可知f=0.507mm/r，按c620-1的进给量，选择 f=0.65mm/r确定切削速度v：查表得出，理论切削速度为123m/min。根据各修正系数，计算实际数值：v=1230.80.650.811.15=60m/minn=1000v3.14d=354r/min按c620-1的切削速度，选择：n=380r/min计算切削工时： t=lfn=16s2、粗镗孔32h7确定切削余量ap：ap=3.22=1.6mm确定进给量f：根据给定条件，可得f=0.150.30mm/r, 按c620-1的进给量，选择：f=0.2mm/r确定切削速度v：计算确定v=77r/minn=1000v3.14d=377r/min按c620-1的切削速度，选择：n=370r/min计算切削工时：t=lfn=52s3、粗车端面切削用量： ap=1.3mmf=0.65mm/rv=380r/min基本时间：t=lfn=13s二、 工序2的切削用量和工时定额1、粗车外圆44.5确定切削深度ap：ap=2.22mm=1.1mm确定进给量f：f=0.45mm/r确定切削速度v： 理论值为156m/min，经修正后v=75m/minn=1000v3.14d=537r/min按c620-1的切削速度，选择：n=460r/min计算切削工时： t=lfn=3s2、粗车端面： 与工序1相同。三、 工序3的切削用量和工时定额1、 半精车外圆54mm确定切削深度ap：ap=1.02=0.5mm确定进给量f：f=0.28mm/r确定切削速度v：理论切削速度为v=176m/min，即n=1037r/min。按c620-1的切削速度，选择：n=960r/min计算切削工时：t=lfn=14s2、 精车外圆面54mm确定切削深度ap：ap=0.52=0.25mm确定进给量f：f=0.25mm/r确定切削速度v：理论切削速度为v=176m/min，即n=1037r/min。按c620-1的切削速度，选择：n=960r/min计算切削工时：t=lfn=16s3、 半精镗孔32h7确定切削余量ap：ap=1.52=0.075mm确定进给量f： f=0.1mm/r确定切削速度v：计算确定v=183r/minn=1000v3.14d=869r/min按c620-1的切削速度，选择：n=760r/min计算切削工时：t=lfn=44s四、 工序4的切削用量和工时定额1、精镗孔32h7: 确定切削余量ap：ap=0.72=0.035mm确定进给量f： f=0.04mm/r确定切削速度v：计算确定n=1598r/min按c620-1的切削速度，选择：n=1400r/min计算切削工时：t=lfn=68s五、 工序6切削用量和工时定额1、粗车32确定切削深度ap：ap=22mm=1mm确定进给量f：查表可知f=0.40.5mm/r，按c620-1的进给量，选择 f=0.45mm/r确定切削速度v：查表得出，理论切削速度为156m/min。根据各修正系数，计算实际数值：v=1560.80.650.811.15=76m/minn=1000v3.14d=756r/min按c620-1的切削速度，选择：n=770r/min计算切削工时： t=lfn=11s2、半精车32确定切削深度ap：ap=1.22=0.6mm确定进给量f：f=0.20mm/r确定切削速度v：理论切削速度为v=108m/min，即n=1074r/min。按c620-1的切削速度，选择：n=960r/min计算切削工时：t=lfn=17s六、 工序7切削用量和工时定额1、粗镗孔25h7确定切削余量ap：ap=32=1.5mm确定进给量f：根据给定条件，可得f=0.08mm/r, 按c620-1的进给量，选择：f=0.082mm/r确定切削速度v：计算确定v=94r/minn=1000v3.14d=1197r/min按c620-1的切削速度，选择：n=1200r/min计算切削工时：t=lfn=36s2、半精镗孔25h7确定切削余量ap：ap=1.52=0.75mm确定进给量f： f=0.06mm/r确定切削速度v： n=1200r/min计算切削工时：t=lfn=50s2、精镗孔25h7确定切削余量ap：ap=0.752=0.35mm确定进给量f： f=0.04mm/r确定切削速度v：计算确定n=1200r/min计算切削工时：t=lfn=75s选择加工设备与工艺装备一、 机床的选择1 工序1、2、3都是粗车和半精车。各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，所以选择卧式机床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求也不是很高，选择最常用的c620-1型卧式车床即可。2 工序4为精镗孔。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。由于要求的精度较高，表面粗糙参数值较小需选用较精密的车床才能满足要求。选c616a型。3 工序5滚齿。从加工要求及尺寸大小考虑，选y3150型滚齿机较合适。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，选择最常用的c620-1型卧式车床即可5 工序9钻3mm的孔。可在立式机床上进行加工，可选用z518型立式钻床。二、 夹具的选择本零件出钻小孔工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。车床工序用三爪自定心卡盘，滚齿工序用心轴。三、 刀具的选择1 在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工硬质零件采用yt类硬质合金，粗加工用yt5,半精加工用yt15，