齿轮轴的机械加工工艺规程及量具设计-[机械毕业设计论文]
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齿轮轴
机械
加工
工艺
规程
量具
设计
毕业设计
论文
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,15页,4100字左右.
工艺卡工序卡量具卡一份。
图纸共2张,如下所示
A4-齿轮轴.dwg
A4-齿轮轴毛坯图.dwg
- 内容简介：
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齿轮 轴 机械加工工艺规程 专 业 机械制造及自动化 班 级： 姓 名： 学 号： X 号 指导老师： 陕西国防工业职业技术学院 国防职院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 件图号 产品名称 零件名称 齿轮 轴 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 45 钢 毛 坯 种 类 模锻 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 01 锻 模锻 02 热处理 调质热处理 03 铣 铣左端面、钻中心孔 标卡尺 、 专用铣床夹具 04 铣 铣右端面、钻中心孔且保证 总长 110 标卡尺 、 专用铣床夹具 05 粗车 粗车各段外圆及端面 游标卡尺、两顶尖 装夹 、 90 0 外圆 车刀 06 半精车 粗车各段外圆及端面 标卡尺、 两顶尖装夹 、 90 0 外圆 车刀 07 车 车 螺纹 用量具、 两顶尖装夹 、 螺纹 车刀 08 滚 滚齿加工齿轮处达图示要求 用量具、 专用夹具 09 去毛刺 钳工去 毛刺 10 检验 11 入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 铣 机械加工工序卡片 产品型号 件图号 产品名称 零件名称 轴 共 6 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 工序 03 铣左端面 钻中心孔 45# 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 26 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立铣 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用铣床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣左端面 游标卡尺 、 专用铣床夹具 2 钻 B 型 中心孔 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 铣 机械加工工序卡片 产品型号 件图号 产品名称 零件名称 轴 共 6 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 工序 04 铣右端面 钻中心孔 453 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 26 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立铣 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用铣床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣右端面 游标卡尺 、 专用铣床夹具 2 钻 B 型 中心孔 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 粗车 机械加工工序卡片 产品型号 件图号 产品名称 零件名称 轴 共 6 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 工序 06 粗车各段外圆端面 45# 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 26 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 两顶尖 装夹 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 （台阶） 切削深度 （台阶） 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 粗车 22 外圆 游标卡尺、两顶尖 装夹 、90 0 外圆车刀 380 2 粗车 14 外圆 380 1 3 粗车 12 380 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 半精车 机械加工工序卡片 产品型号 件图号 产品名称 零件名称 轴 共 6 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 工序 07 半精车各段外圆及端面 45# 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 26 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 两顶尖 装夹 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 半精 车 22 外圆 游标卡尺、 两顶尖装夹 、 90 0 外圆车刀 2 半精 车 14 外圆 3 半精 车 12 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 车螺纹 机械加工工序卡片 产品型号 件图号 产品名称 零件名称 轴 共 6 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 工序 07 车 螺纹 45# 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 26 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 通用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 车 螺纹 螺纹塞规 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 滚齿 机械加工工序卡片 产品型号 件图号 产品名称 零件名称 轴 共 6 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 工序 08 滚齿加工齿轮处达图示要求 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 26 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 滚齿 机 1 夹具编号 夹具名称 切削液 两顶尖装夹 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 滚齿加工齿轮处达图示要求 专用量具、滚刀 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 零件图 零件 毛坯合图 刀具工作图 量具工作图 毕业设计说明书 专 业 机械制造及自动化 班 级： 机制 姓 名： 学 号： 指导老师： 陕西国防工业职业技术学院 目 录 第一部分 工艺设计说明书 2 第二部分 第 工序夹具设计说明书 3 第三部分 第 工序刀具设计说明书 X 第四部分 第 工序量具设计说明书 X 第五部分 毕业设计体会 X 第六部分 参考资料 X 第一部分 工艺设计说明书 件结构功用分析 从齿轮 轴的受力分析可知，它受扭转一弯曲复合作用力，由于其承受中等载荷，工作又较平稳，冲击力很小，所以可采用优质碳素结构钢的 45 号 钢，坯料用热轧圆钢。为了改善组织、提高力学性能，坯料要经过正火热处理 件技术条件分析 外圆 尺寸精度： 12端 )， 14d， 22外圆 ； 外圆 形状位置精度 ： 注意两处尖钻配作时的位置尺寸 ； 外圆 表面质量： 12圆表面 ， 16 台阶圆端面 ， 14外圆端面 ,表面质量要求 为 其它面 粗加工即可保证表面粗糙度。 件结构工艺性分析 本齿轮 轴的 锻件强度较高，形状比较简单，外轮廓尺寸不大， 尖钻 4, 6需配作 ， 齿轮在轴中部 ,其它无特别要求 。 结论： 轴的 结构 较 规则，在加工 两端面 及 中心孔 时，采用专用夹具定位和夹紧 ，螺纹加工安排在半精加工后，精加工前进行。 坯类型 在传递力矩过程时要承受很强的冲击力 和 很大的交变载荷 , 要求材料应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性 ,而且其轮廓形状不复杂 ,故采用锻件； 零件尺寸不大，而且零件属于批量生产 ,故采用模锻 。 坯余量确定 毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，则零件的机械加工劳动量越少，材料消耗越少，可充分提高劳动生产率，降低成本，但是毛坯制造费用会提高，在确定毛坯时，应根据机械加工和毛坯制造两方面 考虑。 ） 该零件的功能和技术确定其锻件公差等级为普通级； 2） f ：根据锻件成品质量 3） s： S=n 该零件为圆形， 假设其最大直径 26 长 110 则在： /4 S=n=n=于 1之间 ，故该零件的形状复杂系数 1 级。 4） ：由于该零件材料为 45 钢 ，是 碳的质量分数小于 碳 素 钢， 故该锻件的材质系数属 M 1级； 5） 由零件图知， 12 16台阶圆端面， 14外圆端面 ,表面质量要求 为 它面粗加工即可保证表面粗糙度。 步 确定机加工余量 及 毛坯尺寸 ， 初选毛坯尺寸公差 根据毛坯尺寸公差 ，锻件质量，材质系数，形状复杂系数，初步确定本零件毛坯尺寸允许偏差， 根据锻件质量，零件表面粗糙度，形状复杂系数查参考书 1中表 5此查得单边余量 ： 零件 尺寸 初选 厚度方向 单边加工余量 初选 水平方向 单边加工余量 确定厚 度方向 单边加工余量 定水平方向 单边加工余量 初选 锻件尺寸 偏差 12 15 + 14d 17 + 22 26 + 12 15 + 24 29 +110 15 +7 9 +证上述余量是否满足要求 计算 同上得， 锻件形状复杂系数 s= S=n=n= 1级 ；查表得，机械加工余量与上述相同，满足要求。 坯 零件合图草图 3机加工工艺路线确 定 工方法分析确定 （ 1） 12圆 车（ 精车（ ， （ 2） 14圆 车（ 精车（ ， 车 （ （ 3） 22圆 车（ 精车（ ， （ 4） 齿轮处 齿加工（ 精加工（ ， 工顺序的安排 铣端面钻中心孔 保证总长 110粗车 各 外圆和台阶端面 ， 半精车 各段 外圆和 切各段退刀槽， 加工 12 22， 14d， 各段的 退刀槽 ，随后车 螺纹， 滚齿加工齿轮 。 位基准选择 基准的选择： 粗车 时以外圆和 两侧 端面为粗基准； 基准的选择： 以两 侧 端 面中心 孔 为 精 基准定位。 艺路线 01锻 模锻 02热处理 调质热处理 03铣 铣左端面、钻中心孔 04铣 铣右端面、钻中心孔且保证总长 1105粗车 粗车各段外圆及端面 06半精车 粗车各段外圆及端面 07车 车 08滚 滚齿加工齿轮处达图示要求 09去毛刺 钳工去毛刺 10检验 11入库 要机加工工序简图 工序 中心孔 工序 端面，钻中心孔 工序 05. 粗车各段外圆及端面 工序 06 半精车各段外圆及端面 工序 07. 车 工序 08. 滚齿加工齿轮处达图示要求 向 尺寸 的 工序尺寸 链图 择机床和夹具 1） 3、 04是 铣端面和钻中心孔 ，可采用专用夹具在 上加工； 2） 5、 06、 07 是粗车、半精车、车螺纹各工序的工步数不多，成批生产，不要求很高的生产率，故选用卧式车床能够满足使用要求， 又由于要 z 求的精度较高，表面粗糙度值较小，需选用较精密的车床才能满足要求， 因此选用 使用通用夹具（两顶尖 ）装夹； 3） 工序 08 是滚齿轮 ， 可采用专用夹具在立式 滚齿机 上加工，故选 择刀具 1） 工序 03、 04 在 铣 床上加工， 一般都选用硬质合金 端铣刀 ； 2） 工 序 05、 06、 07 在车床上加工，一般都选用硬质合金车刀，加工刚质零件采用 硬质合金，粗加工用 精加工用 为了提高生产率及经济性， 选用 90 度 车刀 ，螺纹车刀和镗刀，切槽刀宜选用高速钢； 3） 工序 08 是滚齿轮 ， 高速钢单头滚刀 ； 择量具 本零件属于成批生产，一般采用通用量具 工序 加工面尺寸 尺寸公差 选择量具 粗加工外圆 14 数值 量范围0 150 游标卡尺 12 加工轴向尺寸 精加工轴向尺寸 10 精加工外圆 12数值 量范围75 100 外径千分尺 14d 22 切削用量及工时定额确定 工序 10（参考书 1） 本道工序为粗车（车台阶面和外圆） 已知加工材料为 45 钢， 6b=670件有外皮，机床为 件采用两顶尖装夹。 （ 1） 26 的切削用量，所选刀具为 质合金车刀，刀杆尺寸 6片厚为 据 1表 5择刀具几何角度 s=00 ， o=120 ， o=60 o=40 r=90 0 ， r=100 ， =车双边余量为 f 根据表 5粗车钢料，刀杆尺寸 163件直径在 20 40f=r，按 床的进给量 f=r 确定的进给量尚需满足机床进给机构的强度要求，故需进行校验： 根据表 5床进给机构允许的进给力 530N 根据表 5当钢 料 6b=570 6702f r， r=45 0 ， V=65m/， 进给力 60N。 r。 K f=f 所 选的进给量 f= C 耐用度根据表 5刀后刀面最大磨损量取 1m，车刀的耐用度为T=60 d 根据表 5用 质合金车刀加工 6b=600钢 料 3f r， V=109m/ 正 系 数 为 ，n=1000v/ 床的转速，选 择 n=380 r/实际切削速度 V=表 5 6b=580 97066 277， 2f r， V=削功率的 修正系数为 故实际切削时的功率为 据表 5 n=120r/，机床主轴允许功率 故 所选 切削用量在 f=r， V=n=380 r/ （ 2） . 确定粗车外圆 14切削用量，采用车外圆 22 的刀具加工这些 表 面， 加工余量皆可一次走刀切除，车外圆 14 r， 台阶面的 r，主轴转速与 车外圆 22 的 转速相同。 （ 3） 12切削用量，采用车外圆 22 的刀具加工这些表面，加工余量皆可一次走刀切除，车外圆 12 r， 台阶面的 r，主轴转速与 车外圆 22 的 转速相同。 基本时间 （ 1） 确定粗车 外圆 22 的基本时间，根据表 2外圆基本时间： L+2+*i/ L=91=ap/20 0 ,2=0, f=r， n=380 r/i=1 +2/80= 2） 确定粗车 外圆 14 的基本时间，根据表 2外圆基本时间 ： L+2+*i/ L=201=ap/20 0 ,2=0, r， r， n=380 r/i=1 20+2)/80+()/80= 3） 确定粗车 外圆 12 的基本时间，根据表 2外圆基本时间： L+2+*i/ L=661=ap/20 0 ,2=0, r， r， n=380 r/i=1 66+2)/80+()/80=二部分 工序 夹具设计说明书 第 三 部分 第 10 号工序 刀 具 设计说明书 粗车 轴各段 外圆保证尺寸 12， 14， 22 公差等级为 此道工序保证的尺寸精度要求不高可用游标卡尺测量，属粗加工，因此可用 90度外圆车刀。 数据来源参考书 3） 序 号 项目 数据来源或公式计算 采用值 1 车刀外行 表 22接式 900 强力外圆车刀 2 刀片材料 杆材料 45 钢 s=00 o=120 o=60 3 几何角度 表 22 o=40 r=90 0 r=100 = 4 断削参数 前面型式 表 22f=r） 带倒棱曲面圆弧卷削槽前面 o 1= .6 过渡刃 表 2 直线过渡刃 50 1 6 刀片型号 表 2420 L=20 ,B=12 ,C=7,R=12.5,r=1 e= 车刀外型 结构
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