双联齿轮零件的机械加工工艺规程及φ32花键工艺装备设计

课程设计题目双联齿轮零件的机械加工工艺规程及32花键工艺装备设计班级机械052班完成日期200871课程设计任务书一、设计题目设计“双联齿轮”零件加工工艺规程及拉34花键专用夹具二、原始资料1被加工零件的零件草图1张2生产类型50000件/年三、上交材料1被加工工件的零件图1张2工件的毛坯图1张3机械加工工艺过程卡片1张4与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张5夹具装配图1张7课程设计说明书50008000字1份说明书主要包括以下内容（章节）目录摘要（中外文对照的，各占一页）零件工艺性分析机械加工工艺规程设计指定工序的专用机床夹具设计方案综合评价与结论体会与展望参考文献列出参考文献包括书、期刊、报告等，10条以上课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印四、进度安排参考1熟悉零件,画零件图2天2选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天3工艺装备设计画夹具装配图及夹具体图9天4编写说明书3天5准备及答辩2天五、指导教师评语成绩指导教师日期成绩评定采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。优秀设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想；良好设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想；中等设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显；及格设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够不及格设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。摘要这次设计的是双联齿轮，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定双联齿轮的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。此次课程设计我了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。对我们动手动脑的能力有了提高。SUMMARYWHATTHISDESIGNISTHEDOUBLEALLIEDWHEELGEAR,INCLUDESPAREPARTSDIAGRAM,SEMIFINISHEDPRODUCTDIAGRAMANDASSEMBLEDIAGRAMONEFOREACH,THEMACHINEPROCESSESCRAFTPROCESSCARDWITHANDWORKPREFACETHECARDBEANONEFOREACHWEWANTTOACQUAINTWITHSPAREPARTSANDUNDERSTANDITSFUNCTIONFIRSTTHEN,PROCESSAMOUNTOFREMAININGACCORDINGTOSIZEANDXIEWHICHMAKESSURESEMIFINISHEDPRODUCTOFEACHROUGHDEGREEWHICHCARRYNOODLESOFPROPERTYANDTHETOPOFTHESPAREPARTSDIAGRAMOFSPAREPARTSFINALLYDRAFTTHECRAFTROUTETHATTHEPAIRUNITESWHEELGEARDIAGRAM,DRAWUPTHATOFCLIPATIGHTPROJECT,DRAWATONGSTOASSEMBLEDIAGRAMTHISTIMECOURSEDESIGNIUNDERSTANDANDKNOWGENERALMACHINEPARTSOFPRODUCTIONCRAFTPROCESS,MAKESTRONGERANDDEEPENHAVEALREADYLEARNEDOFTHEKNOWLEDGEOFTHELESSONANDPROFESSIONALLESSONOFTHETECHNIQUEFOUNDATION,THEORIESCONTACTACTUAL,TOUGHENFROMITONESELFANALYSISPROBLEM,PROBLEMSOLVINGABILITY,LAYTHENEXTANDGOODFOUNDATIONFORAFTERTIMESWORK,ANDFORFOLLOWUPCOURSEOFTHESTUDYLAYGOODFOUNDATIONBEGANABILITYOFMOVETHEBRAINTOHAVEANEXALTATIONTOUS目录1双联齿轮的工艺分析及生产类型的确定111双联齿轮的用途112双联齿轮的技术要求213审核双联齿轮的工艺性314确定双联齿轮的生产类型32确定毛坯、绘制毛坯简图321选择毛坯322确定毛坯的尺寸公差和加工余量43拟定双联齿轮工艺路线531定位基准的选择532表面加工方法的确定633加工阶段的划分734工序的集中与分散835工序顺序的安排836确定工艺路线84、夹具设计1041问题的提出1142夹具设计115方案综合评价和总结136体会与展望13参考文献141双联齿轮的工艺分析及生产类型的确定11双联齿轮的用途双联齿轮主要用途为调速功用。工作时受到冲击载荷的作用。因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性。以适应双联齿轮的工作条件。该零件主要工作面为齿轮和内花键。12双联齿轮的技术要求按表形式将该双联齿轮的全部技术要求列表中双联齿轮零件技术要求表加工表面尺寸及偏差MM公差及精度等级形位公差/MM表面粗糙度RAM双联齿轮的大端面87500054IT8005A32双联齿轮的小端面57500046IT8005A32内花键底面32孔010IT1016内花键侧面7孔00360IT916花键底圆28孔00210IT732分度圆825和5251613审核双联齿轮的工艺性分析零件图可知，双联齿轮形状工整，结构简单，配合要求较高。另外，该零件主要工作表面加工精度均较高，需要高竣工度机床加工，需要特殊的机床加工。通过拉床和齿轮机床加工可以达到加工要求。为增强齿部的耐磨性，齿部要求加热淬火处理硬度为50HRC。由此可见，该零件的工艺性较好。14确定双联齿轮的生产类型依设计题目知N50000件/年，双联齿轮重量为54KG，双联齿轮属轻型零件。该双联齿轮的生产类型为大批量生产。2确定毛坯、绘制毛坯简图21选择毛坯由于该双联齿轮在工作过程中要承受冲击载荷，为增强双联齿轮的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件，该双联齿轮的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批量生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法生产毛坯。毛坯的拨模斜度为5。22确定毛坯的尺寸公差和加工余量要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。221公差等级由于双联齿轮的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级222已知机械加工后双联齿轮件的重量为54KG，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为7KG。223锻件的形状复杂系数和材质系数对双联齿轮的分析和计算，可大致确定锻件外轮廓的长度、宽度和高度，R88MM,L46MM可以计算出双联齿轮的形状复杂系数。S067。介于063和1之间。却定该形状复杂系数为S1。由于该双联齿轮材料为45钢，是碳的质量分数大于065的碳素钢，该锻件的采制系数属M1级。双联齿轮铸造毛坯尺寸公差及加工余量锻件的质量/KG包容体质量/KG形状复杂系数材质系数公差等级712S1M1普通级项目/MM机械加工余量/MM尺寸公差/MM备注厚度422025（取20）141804表213、211长宽方向2025（取20）142006表213、211孔径2820062014表214、210毛坯图3拟定双联齿轮工艺路线31定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。311精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则。以双联齿轮的内孔轴线为主要的定位精基准，以两端面为辅助精基准。312粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。粗基准选择为小圆面。可保证孔的壁厚均匀。可以为后续工序准备好精基准。32表面加工方法的确定根据双联齿轮零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度等级表面粗糙度RAM加工方案双联齿轮的大端面875IT832粗车精车双联齿轮的小端面575IT832粗车精车内花键底面32孔IT1016拉削内花键侧面7孔IT916拉削花键底圆28孔IT732扩孔粗铰精铰分度圆825和52516车削33加工阶段的划分该双联齿轮加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车双联齿轮左右端，。在半精加工阶段，完成双联齿轮左右端和28孔；然后进行精加工。34工序的集中与分散选用工序集中原则安排双联齿轮的加工工序。该双联齿轮的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工具、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。35，工序顺序的安排351机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准双联齿轮的外圆。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面双联齿轮28孔，后加工次要表面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工双联齿轮端面，再加工双联齿轮上的孔。36确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了双联齿轮的工艺路线。工序号工序内容设备工艺装备1粗车外圆CA6140车床外圆车刀、游标卡尺2粗扩、粗铰、精铰花键底孔四面组合转床扩孔钻、铰刀、塞规、游标卡尺、专用夹具3拉花键孔L515A拉床花键拉刀、卡尺、塞规专用夹具、4去毛刺钳工台平锉、游标卡尺、5精车外圆CA6140车床外圆车刀、卡尺6精车端面、槽CA6140车床端面车刀、卡尺7检验塞规、百分表、卡尺8滚齿（大端）滚齿机齿轮滚刀、卡尺9插齿（小端）插齿机插齿刀、卡尺10车倒角CA6140车床车刀、卡尺11去毛刺钳工台平锉、卡尺12剃齿剃齿机剃齿刀、卡尺13热处理,齿部局部淬火淬火机14清洗清洗机15终检卡尺、塞规、百分表工序尺寸（工序3）由零件图及查表可得，此工序加工使用拉刀一次成型查表得花键数6，外径575MM。定心方式为外径定心查得此工序的工序尺寸为0607MM，加工精度等级为IT8。切削用量、时间定额的计算。（工序3）381切削用量的计算该工序就是通过一次走刀，完成花键槽的拉削加工。由于加工方法的特殊性，刀具选择的特殊性，被吃刀量暂不用选择。只要选择合适的切削速度和进给量就可以。（1）进给量的确定根据机床刚度和刀具尺寸，此工序需要一次走刀，完成要求的机械加工要求。加工总深度为Z4MM。总走刀次数为1次。（2）拉削速度的计算根据机械加工工艺手册表2354查得拉削速度35M/MIN。382时间定额的计算由机械加工工艺师手册表查得立式拉床花键拉刀的基本时间计算公式为TJHPGK/1000VAZ01181251560/3500732755S。可以知道辅助时间020152755413S。布置工作地时间FTJ0052755138S。休息和生理需要时间TJB。JX3则单件时间定额2755413223388S。TTXBFJDJ4、夹具设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要手段。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序3拉32的花键键槽的夹具。本夹具将用于L515A立式拉床，刀具为高速钢拉刀。41问题的提出（1）怎样限制零件的自由度三个支承钉限制3个自由度，V形块限制2个自由度。（2）怎样夹紧设计夹具由螺旋定心夹紧机构组成，定位的同时夹紧。（3）设计的夹具怎样排削本工序采用拉刀拉花键，拉刀本身有排削槽，外加底面三个支承钉保证工件和夹具体之间有间隙，可以提供排削空间。（4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来拉32MM花键，此花键要求精度较高，一次拉成型，要求夹具体有较高的刚度、硬度和强度。此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。42夹具设计421、定位基准选择根据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。由零件图可知，此工件为回转体。加工内孔拉花键，以中心线或外圆表面为定位基准。为使定位误差为零，应该选择双联齿轮中线为定位基准保证精确度。同时以大端面为辅助基准。为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件装置。422、定位误差分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为三个支承钉和一个V形块，定为基准与工序基准相重合，所以基准不重合误差B0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。J（TDTDS）/2TD0018MMTD0011MMS00082MMJ00186MM423、切削力及夹紧力的计算252029540101012H7H620F76F710H7K615H7R6603063刀具花键拉刀。切削力由于本工序拉刀由上至下垂直向下拉，切削力方向也是由上向下，只要底面三个支承钉能够保证强度，刚度。就能精确加工。保证加工精度。而支承钉能够保证。所以此处不用算切削力。252029540101012H7H620F76F710H7K615H7R6603063252029540101012H7H620F76F710H7K615H7R6603063夹紧力的计算由于切削力和夹紧力的方向垂直。平面定位。FJKFLHL2525024/4624214N252029540101012H7H620F76F710H7K615H7R6603063424对刀装置的确定252029540101012H7H620F76F710H7K615H7R6603063本工序采用拉刀，所以采用的对刀装置为自动对刀仪。5方案综合评价和总结经过本人竭尽努力将本方案修正，使之达到完美。但本方案还是有欠缺之处。而且在夹具方面还需更加完善。由于时间有限，在夹具的夹紧机构方面应有更好的方案。其它方面还是比较完满的。其次，由于是第一次做课程设计，有一些还不熟悉。所以在选方案时还不是很顺利。6体会与展望通过这两个星期的学习，我在老师的指导下，取得了可喜的成绩，课程设计作为机械制造基础课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要经