双联齿轮机械加工工艺及三维造型设计【三维UG】【含PDF图纸+CAD制图+文档】
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机 械 技 术 学 院毕 业 设 计 论 文双联齿轮机械加工工艺及三维造型设计学生姓名： 指导教师姓名： 所在班级： 所在专业： 论文提交日期： 2015.4 论文答辩日期： 2015 答辩委员会主任： 主答辩人： xxxx 系2无锡职业技术学院毕业设计论文独创性声明本人声明所呈交的毕业设计论文是我个人在指导老师指导下进行的研制工作及取得的研制成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得无锡职业技术学院或其它教育机构的毕业文凭或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学生签名： 日期：2015.4.1无锡职业技术学院毕业设计论文使用授权声明无锡职业技术学院及其图书馆、档案室有权保留本人所送毕业设计论文：双联齿轮机械加工工艺及三维造型设计的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存本论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除此以外，允许本论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权无锡职业技术学院机械技术学院办理。学生签名： 指导教师签名： 日期：2015.4.118双联齿轮机械加工工艺及三维造型设计摘要 双联齿轮零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量并在以后设计中注意改进。关键词 工艺，工序，切削用量 Double gear machining technology and three-dimensional designabstract Double gear parts and fixture design process includes parts machining process design, process design part. In the process of designing the parts to be the first analysis to understand the parts of the process re-design the structure of the blank, and select the machining datum good parts, the design process route parts; then the part of each step of the process to calculate the size of a key is to determine the technical equipment and cutting the amount of each process and attention to improving the design in the future.Key words technology, processes, cutting the amount of目 录第1章 序 言1第2章 零件的分析22.1零件的形状22.2零件的工艺分析3第3章 工艺规程设计53.1 确定毛坯的制造形式53.2定位基准的选择零件表面加工方法的选择53.3 制定工艺路线53.4 选择加工设备和工艺装备73.4.1 机床选用73.4.2 选择刀具83.4.3 选择量具83.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定8第4章 确定切削用量及基本时间104.1 工序切削用量的及基本时间的确定104.2 工序切削用量的及基本时间的确定124.3 工序切削用量及基本时间的确定124.4 工序切削用量及基本时间的确定14总 结16致 谢17参 考 文 献18无锡职业技术学院毕业设计论文双联齿轮机械加工工艺及三维造型设计 第1章 序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。双联齿轮零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。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，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第2章 零件的分析2.1零件的形状题目给的零件是双联齿轮零件，主要作用是起连接作用。它主要用于轴与轴之间的连接，以传递动力和转矩。 双联齿轮主要用于一些机械设备变速箱中，通过与操作机构的结合，滑动齿轮从而实现变速。圆柱齿轮一般分为齿圈和轮体两部分，根据齿轮轮体的结构形状来划分可知上图中的双联齿轮为盘类齿轮，有两个齿圈，在齿圈上切出直齿齿形。零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。2.2零件的工艺分析由零件图可知，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。该零件属于齿轮类零件，形状规则，尺寸精度和形位精度要求均较高，零件的主要技术分析如下：（1）齿轮端面对准A的圆跳动公差不超过0.018mm，主要是保证端面平整光滑，双联是利用轴和孔进行配合定位，因此必须保证孔的尺寸精度。 双联齿轮之间啮合要求严格，要保证双联齿轮的齿形准确及同轴度较高。（2）由于零件是双联齿轮，轴向距离较小，根据生产纲领是选择合理的加工工艺。（3）齿轮要求加工精度高，要严格控制好定位（4）38H7孔是一比较重要的孔，也是以后机械加工各工序中的主要定位基准。因此加工孔的工序是比较重要的。要在夹具设计中考虑保证到此孔精度及粗糙度要求。双联齿轮零件主要加工表面为：1.车外圆及端面，表面粗糙度值为3.2。2.车外圆及端面，表面粗糙度值3.2。3.镗装配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精车侧面，及表面粗糙度值3.2。5.两侧面粗糙度值1.6。第3章 工艺规程设计本双联齿轮假设年产量为10万台，每台需要该零件1个，备品率为111%，废品率为0.25%，每日工作班次为2班。考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择锻造。依据设计要求Q=100000件/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取111%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=2XQn(1+)（1+)=23134115件/年3.1 确定毛坯的制造形式 由于零件结构简单，尺寸较小，且有台阶轴，力学性能要求较高，精度较高且要进行大量生产所以选用模锻件，其加工余量小，表面质量好，机械强度高，生存率高。工件材料选用40Cr钢，毛坯的尺寸精度要求为IT1112级3.2定位基准的选择零件表面加工方法的选择待加工的两零件是盘状零件，孔是设计基准（也是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，即选一端面作为精基准。由于待加工的两零件全部表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，对主动端而言，应选面积较大的外圆及其端面为粗基准；对从动端而言，应选面积较大190mm的外圆及其端面为粗基准。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线一：010锻造锻造020热处理正火，去应力退火030粗车三爪装夹左端毛坯,车右端面以及72外圆，留精加工余量040粗车掉头，三爪装夹右端外圆,车左端面以及84外圆，留精加工余量050精车车右端面以及72外圆及倒角，达到图纸尺寸060精车车车左端面以及84外圆及倒角，达到图纸尺寸070扩扩30的通孔至36080镗镗38H7孔，达到图纸尺寸090镗镗50孔100滚齿滚齿（Z=26)110滚齿滚齿（Z=22)120钳去毛刺130检验140入库工艺路线二：010锻造锻造020热处理正火，去应力退火030粗车三爪装夹左端毛坯,车右端面以及72外圆，留精加工余量040粗车掉头，三爪装夹右端外圆,车左端面以及84外圆，留精加工余量050精车车右端面以及72外圆及倒角，达到图纸尺寸060精车车车左端面以及84外圆及倒角，达到图纸尺寸070滚齿滚齿（Z=26)080滚齿滚齿（Z=22)090扩扩30的通孔至36100镗镗38H7孔，达到图纸尺寸110镗镗50孔120钳去毛刺130检验140入库工艺方案一与方案二的比较：方案二把滚齿加工放到钻中心孔的加工之前，这样就导致加工时夹具的定位和加紧不好确定，也不好保证一个对A基准线的圆跳动误差。最终确定的工艺方案：010锻造锻造020热处理正火，去应力退火030粗车三爪装夹左端毛坯,车右端面以及72外圆，留精加工余量040粗车掉头，三爪装夹右端外圆,车左端面以及84外圆，留精加工余量050精车车右端面以及72外圆及倒角，达到图纸尺寸060精车车车左端面以及84外圆及倒角，达到图纸尺寸070扩扩30的通孔至36080镗镗38H7孔，达到图纸尺寸090镗镗50孔100滚齿滚齿（Z=26)110滚齿滚齿（Z=22)120钳去毛刺130检验140入库3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序和工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表4.2-7。.工序是钻孔，选用Z525摇臂钻床。 工序都为CA6140卧式车床。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，表面粗糙度较小，需选用较精密的机床才能满足要求，因此选用CA6140卧式车床（表5-134）。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-134,GB5343.2-134)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。3.4.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“双联齿轮” 零件材料为40Cr，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种合金钢的性能比较，硬度HB为1432611，表2.2-23的物理性能，密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量21000MPs的合金钢，切削速度=117m/min。切削速度的修正系数查参考文献7表1.40得：，其余的修正系数均为1，故：V=1170.811.15=110.4m/min=178r/min查参考文献6表4.2-8选择C1100-1机床的转速为： n=1134r/min=3.08r/s则实际切削速度v=1.56m/s半精加工，机床功率也可不校验。最后确定的切削用量为：=0.75mm, f=0.3mm/r, n=1134r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=113.6m/min。车左端面以及84外圆及倒角，达到图纸尺寸确定半精车主动端端面的切削用量。采用车外圆相同的刀具加工，切削用量为：,f=0.3mm/r,n=1134r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=113.6m/min。4.3.2 切削用量确定精车基本时间： =52s4.4 工序切削用量及基本时间的确定镗38H7孔，达到图纸尺寸，镗50孔选刀具为YT30硬质合金、主偏角、直径为12mm的圆形镗刀。其耐用度T=110min。=0.25mmf=0.15mm/rv=1.4=230.77mm/min=1837.3r/min参考文献1表5-56，根据C6140车床的转速表，选择n=1400r/min=23.3r/s,则实际切削速度v=4.118m/s。=16s滚齿加工由文献2表10-174V=312/T0.33S0.5N=0.124s0.9m1.7/D又由文献2表10-175,10-177S=2.5，T=240min，m=4代入上式得V=32.4m/min，N=0.27kw（2）插齿加工21齿由文献2表10-174V=49/T0.2s0.5m0.3N=17910-4sm2/20.11又由文献2表10-189,10-192S=0.32，T=300min，代入上式得V=18.3m/min，N=0.062kw由（1）、（2）计算它们均小于机床所能提供的功率，故符合要求。总 结毕业设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入社会打下了好的基础。毕业设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了很多，也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。致 谢这次毕业设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次毕业设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从题目的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多
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