双联齿轮说明毕业设计说明书

1、双联齿轮说明-毕业设计说明书(精)双联齿轮说明-毕业设计说明书(精)27/27双联齿轮说明-毕业设计说明书(精)机械工程系工艺设计任务书设计题目设计双联齿轮部件的机械加工工艺规程及工艺装置设计内容1.双联齿轮部件图1张2双联齿轮毛坯图1张3机械加工工艺规程卡片1份4双联齿轮夹具图1份5设计说明书1份班级：设计者：指导老师：目录第一章：前言：错误！不决义书签。第二章：部件的分析错误！不决义书签。部件的作用错误！不决义书签。部件加工工艺分析错误！不决义书签。第三章：工艺规程设计错误！不决义书签。确立毛坯的制造形式错误！不决义书签。基面的选择错误！不决义书签。制定工艺路线错误！不决义书签。1.工艺路

2、线方案一错误！不决义书签。机械加工余量.工序尺寸及毛坯尺寸确实定错误！不决义书签。1轴向长度方向加工余量及公差错误！不决义书签。2内孔表面加工余量。错误！不决义书签。3阶梯圆角依据经验为R25错误！不决义书签。确立切削用量及基本工时错误！不决义书签。1确立机床主轴转速错误！不决义书签。第四章：夹具设计错误！不决义书签。第五章：心得错误！不决义书签。参照文件：172一、前言：工艺课程设计是在我们学完了大学的所有基础课、技术基础课以及大多数专业课此后进行的。这是我们毕业以前对所学的各课程的一次深入的复习，也是联系实质的训练。所以也是在学校三年的一个重要的部分。对我个人来说，我希望经过此次课程设计对

3、自己将来从事的工作进行一次使用训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。因为能力有限，很多不足，央求老师赏赐赐教。二、部件的分析（一）部件的作用题目所给定的部件是车床变速的变速双联齿轮（见图1），它位于主轴箱。其主要作用，一是传达转距，使机床获取展转的动力，二是调理车床输出的速度，变化传动比，适应加工的速度。3（二）部件加工工艺分析孔为中心的加工表面这一组加工表面包含287、201、173的外圆表面及两个端面和沟槽195，160（1）两头面有圆跳动要求，以孔的表面为基准，跳动偏差为0.022）齿轮齿顶圆的径向圆跳动的偏差为0.0633）孔的均布280的圆上，孔为小孔15。三、工艺规程设计（一

4、）确立毛坯的制造形式部件资料为45钢。考虑到机床在运转中要常常变速，部件在工作过程中常常承受交变载荷及冲击性载荷，所以应当采纳锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证部件工作靠谱。因为部件年产量为4000件，为在中型部件，年生产量在200500之间，查机械手册，得已达到中批生产的水平，并且部件的轮廓尺寸不大，故可采纳自由锻4成型。（二）基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确，合理，能够保证加工质量，提升生产质量，提升生产质量。不然，就会使加工工艺过程问题百出，严重还会造成部件大量量报废，使生产没法进行。粗基准的选择关于齿轮基准选择常因齿轮构造形状不一样样，而有所差别。齿

5、坯的加工，使用端面A和外圆为定位。带轴齿轮主要采纳顶尖定位，孔径大则采纳堵锥，本齿轮为孔径大的齿轮。以工件内孔和端面结合定位确立轴中心和轴向地点，并采纳面向定位端加紧方式，这类方式可使定位基准、设计基准和丈量基准重合，定位精度高，适于批量生产。精基准的选择主要应当考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算，这在此后还要专门计算，此处不再重复。制定工艺路线（三）制定工艺路线制定工艺路线的起发点，应当是使部件的几何形状。尺寸精度及地点精度等技术要求能获取合理的保证。在生产大纲已确立为大量生产的条件下，能够采使劲能机床配以专用夹具。并尽量使工序集中来提升生产率。由此之外，还应

6、试虑经济见效，以便降低生产成本。工艺路线方案一5工序1.毛坯铸造工序2，正火工序3.粗车外圆，外圆留余量1.52mm，钻空尺寸145工序4.精车外圆端面及槽至要求工序5.钳工去毛刺工序6.查验工序7.钻孔工序8.滚齿(Z=80)工序9.插齿(Z=65)工序10.倒角工序11.齿部高频淬火50HRC工序12.终检工艺路线方案二工序1.铸造毛坯132的孔工序2.车287，204的两头面工序3.粗车132的孔(不到尺寸)工序4.精车132的孔到工序5.粗车287，201，180，173，160(不到尺寸)工序6.精车287，201，180，173，160(不到尺寸)工序7.倒角C36工序8.钻孔81

7、5工序9.扩孔830工序10.滚齿(Z=80)工序11.插齿（Z=65）工序12.终检工序方案的比较与分析方案一的特色是:145的孔之外圆和端面为基准直接钻孔，而钻孔切削力大，对钻头和夹具要求高，经济效益差。方案二则是先将毛坯铸造132的孔，再用车刀至尺寸要求，对刀具和夹具要求不高。填补方案一的缺点，方案二中先倒角再滚齿.插齿，目的是为了倒角方便，并且少一次安装，地点精度获取保证。方案一则先滚齿.插齿再倒角，这样能够知足不一样样的形状要求，部件精度要求不高。所以，综合考虑最后的加工路线以下：工序1.毛坯铸造132的孔，之外圆为基准。工序2.毛坯正火。工序3.粗车外圆A端面和外圆287，201，

8、180，160。工序4.半精车端面A和外圆287。工序5.粗车，半精车，精车132的孔至145，倒角。工序6.掉头粗车，半精车端面B和外圆173。工序7.钻孔158。工序8.滚齿（Z80）以孔和端面为基准，选Y3150滚齿机。工序9.插齿（Z65）以孔和端面为基准，选Y54插齿机。7工序10.倒角。工序11.齿部高频淬火50HRC。工序12.去毛刺。工序13.终检。（四）机械加工余量.工序尺寸及毛坯尺寸确实定双联齿轮部件资料为45钢，硬度为207-241HBW，毛坯重18.30kg，生产种类为中批量生产，可采纳自由锻毛坯.依据上述原始资料及加工工艺，分别确立各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及

9、毛坯尺寸以下:1外圆表面:(287及201)小外圆端面长38mm，加工表面公差为自由公差，都只需粗车，故铸造时取一致外径，加工余量按201外圆查表得:毛坯2114mm，2Z=104mm，大端外圆表面加工余量按287外圆查得:毛坯2994mm，2Z=104mm轴向长度方向加工余量及公差左右端面及中间台阶面的加工余量查表可得:Z=4.5故毛坯总长为52+2(4.51.5)=613mm，大端面台阶长为18+2(4.51.5)=273mm内孔表面加工余量。工件内孔较大，精度较高，按145查表可得:精镗145，2Z=0.2mm得:144.8，粗镗144.8，2Z=135，得132584阶梯圆角依据经验为

10、R25钻孔15的加工余量：因为15的孔尺寸为自由公差，所以直接由15钻头钻孔即可得各工序所用机床及工艺装备确立以下：CA6140一般机床，三爪卡盘，钻床，专用夹具，滚齿机，插齿机，专用夹具专用夹具。（五）确立切削用量及基本工时工序1：粗车外圆A端面和外圆287，201，180，173，160。本工序采纳计算法确立切削用量。加工条件工件资料：45钢正火，=0.60Gpa，自由锻。加工要求：粗车外圆A端面和外圆287，201，180，173，160。机床：CA6140卧式机床。刀具：刀片资料为YT15、刀杆尺寸为16mm25mm，kr=90，r0=15，=8，r=0.5mm.计算切削用量粗车287

11、的端面确立端面最大加工余量:已知毛坯的高度是61，粗车余量总合为6mm，单边为3，因为是粗车，可一次性加工到位，精度临时不要求.确立进给量f:依据适用金属切削加工工艺手册（第二版）（以下简称切削手册）表3.29，当刀杆尺寸为16mm25mm，ap3mm以及工件直径为287mm时f=0.7-10mm/r按CA6140车床说明书取f=0.81mm/r计算切削速度：由机械制造技术基础课程设计指南以下简称设计指南）查表5-120，当YT15硬质合金车刀加工b=0.60Gpa，钢料ap3mm，f0.81mm/r时，切9削速度v=109m/min，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）.4)确立机床

12、主轴转速：ns=1000vc=1000109=116r/mindw3.14299按机床说明书，与116r/min周边的机床转速为100r/min及125r/min，现采纳125r/min.所以实质切削速度v=117m/min.5)计算切削工时：按机械加工工艺设计手册（以下简称机加手册）查表12-1车削基本时间的计算L=29913283.5，l1=3，l2=3，3l=02tm=ll1l2l383.5330=0.884minnwf1250.81粗车287的外圆表面1）背吃刀量：单边余量Z=3mm，则ap=3mm2）进给量：依据切削手册表3.29和课程指导表3-9得f=0.81mm/r3）计算切削速

13、度查设计指南5-120Vc=109m/min4）确立机床主轴转速Vc=116m/min，得v=117m/min5）计算切削工时，按机械加工手册12-1车削的基本公式计算L=3，l=0，l=0ll1l2l31000109tm=1250.267minnwf299查验机床功率：主切削力按设计指南表2-10所示计算公式xnFcfyFyFcVckFFc=CFpFcccCFc=2795kFc=1.0yFc=0.75，nFc=-0.15nF=0.75kMp=(600)0.75=0.94kkr=0.89650所以Fc1.00.810.75-0.15=279531170.940.89N=2871N切削时耗费功率

14、为10FcVc=2871117KW=5.6KWPc=10461046由CA6140说明书可知CA6140主电动机功率为7.8kw，当主轴转速125r/min，主轴传达的最大功率为5.6kw，所以机床功率足够，能够正常加工。7）查验机床进给系统强度，已知主切削力Fc=2871N，径向切削力Fp课程指南表2-10所示计算公式xFpfyFynFpkFkkr=CFpFpVppp式中CF=1940，kF=0.9，yF=0.6，nF=-0.3，nF=1.35，ppppbnF600kMp=()1.35=0.898kkr=0650650所以Fp=194030.90.810.6117-0.30.8980.5N=

15、494N而轴向切削力式中CF=2880，kF=1.0，yF=0.5，nF=-0.4，nF=1.0ffffnf600kMffb)1.0kkr=1.17=(=0.923650650所以Ff=280030.810.5117-0.40.9231.17N1250N取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1则切削力在纵向进给方向对进给机构的作使劲为F=Ff+（Fc+Fp）=1250+0.1（2871+494）=1586.5N而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为530（见切削手册表1.30）故机床进给系统可正常工作2）粗车201的外圆面1）进刀量计算得加工一次加到202，由211到202单边加工余量Z=4.5

16、，即ap=4.5，202到201Z=0.5，即ap=0.52）进给量由上步f=0.81mm/r3）确立进给速度vc=125m/min4）确立加工工时L=61-27=34mm，l1=4tm=ll1l2l33440.375min2nwf1250.8111293201L3=46mm2tm3=l46=0.454minnwf1250.81工序2：半精车端面A和和外圆287。（1）半精车端面287端面单边加工余量为Z=1.5mm，ap=1.5mm2）进给量取f=0.86mm/r3）Vc=109m/min4）ns=1000Vc=1000109172.7r/mindw3.14201按机床说明书取ns=160r

17、/min，所以实质切削V=101m/min5）计算查机加手册表12.1289132123L=2=78.5mml=2mm，l=2mm，l=0mmll1l2l378.5220tm=nwf160=0.6min0.86（2）半精车287外圆1）单边切削余量为Z=2mm，则ap=2mm2）进给量f=0.81mm/r3）Vc=109m/min4）实质切削V=101m/min5）计算工时查机加手册表12.1L=18mm，l1=0mml2=0mml3=0mmtm=l18=0.139min1600.81nwf工序3：粗车，半精车，精车145的孔，1）背吃刀量由132到140单边加工余量Z=4mm即ap1=4mm

18、由140到144加工余量Z=4m即ap2=2mm由144到145加工余量Z=1mm，即ap3=0.5mm2）进给量f=0.81mm/r12Vc=109m/min4）ns=1000vc=1000109=172.7m/mindw3.142015）计算工时L=52tm=li523=0.79minnwf1600.81工序4：掉头粗车，半精车B端面、外圆，倒角刀具不变，且因为工序对端面进行了粗加工，且精度的未加工的毛坯高，所以这次夹紧后对工件车削可大些1）背吃刀加工余量为4.5，因为对本齿轮精度不是有必定的精度要求，分三次进刀，第两次为ap1=4mm，ap2=0.5mm.2)进给量，查适用工艺手册表3-

19、29按CA6140说明书取f=0.81mm/r3)由工序一获取的转速，尺寸相差不大，且可直接不跟换使用Vc=109m/min4)确立机床主轴转速ns=1000vc=1000109=116r/mindw3.14299由说明书取n=125m/min，实质切削速度为117m/min2）计算切削工时、按机加手册查表12-1293211L=2=41，l1=0，l2=0，l3=0tm=ll1l2l341=0.405minnwf1250.81（1）车173的外圆面1）背吃刀量确实定，由201到173，单边切削余量Z=14mm，分4次进刀，即ap1=ap2=ap3=4mm，ap4=2mmf=0.81mm/rV

20、c=109m/min4)n实质转速参照工序1，n=125r/min5）计算切削工时L=10mmtm=li104=0.1minnwf1250.8113（2）采纳车槽宽度为5和8的车槽刀，查设计指南表5.117，1）f=0.22mm/r2）n实质转速取工序上步骤n=125r/min3)计算切削工时：L=173160=6.52tml6.5=0.236minnwf1250.221)f=0.22mm/r2)实质切削速度V=125r/min3）L=201180=10.524)tm=li10.52=0.763minnwf1250.223）倒145孔545的倒角工序5：钻孔钻孔158。分析部件的构造和精度要求

21、，用摇臂钻床钻15的孔且选择高速钢莫氏锥柄1587168莫氏锥号为2的麻花钻钻头。使用专用夹具装夹。1）进给量的选择由设计指南表5.127，5.63采纳f=0.35mm/r2）主轴转速，由表5.62ns=420r/min3）计算切削工时:L=51l1=5，l2=3，l3=0mmtm=ll1l2l3i515308=0.4minnwf4200.35工序6，滚齿（1）切削用量：本工序为滚齿采纳标准的高速钢单头滚刀型模数m=3.5mm直径71mm，能够采纳一次走刀切至全深，工作时每转滚刀轴想进给量fa=0.81.0mm/r按表2.19的计算公式确立齿轮滚刀的切削速度V=CvkrmyxTfavmv试中C

22、v=364yv=0.85T=240min，fa=0.83mm/rm=0.5m=3.5xv=-0.5kv=0.80.8=0.64V=3640.833.50.50.6433.472400.50.8514依据Y3150型滚齿机主轴转速表5.80选n=165r/min实质切削速度为V=36.78m/min加工时的切削功率按下式计算表2.20CpcfypcmxpcdupcZqpc、VP=3kpc10式中Cpc=124yp=0.9xpc=1.7upc=-1.0qp=0f=0.83mm/rccm=3.5mmd=71Z=80V=36.78m/minkpc=1.2P=1240.830.93.51.771-1.0

23、50036.781.2=0.548kw103Y3150型滚齿机的主电动机功率PE=3kw表5.79因PcPE故所选择的切削用量可在滚齿机床上使用。（2）基本时间依据表2.26，用滚刀滚圆柱齿轮的基本时间为（Bl1l2）ZTj=cosqnfa式中B=18mm=0Z=80q=1n=2.75r/sfa=0.83mm/rl1=h（dh）+(23)=7.875（717.875）+(23)=24.3mm（1824.33）80Tj=0.83=975s2.75工序7插齿切削用量：本工序为插齿，；利于插齿机，采纳碗型插齿刀。因为工件地模塑不大，精度达到Ra=1.6um，可用一次进给的凸轮在一次进给中获取所需的尺

24、寸和精度。此时，进给量应取较小值，即fa=0.17mm来往fr=0.024mm来往切削速度V=20m/min插齿刀的行程长度LL=b+式中b被加工齿轮宽度插齿刀切入，切出长度之和超越行程（mm）一一般在插齿加工中，插齿刀切入长度l1取5mm以上插齿刀切出长度l2取34mm插齿刀的行程次数n1000V100020n=（2B）（2117）556153）进给切削时间d=20tm=L=18=0.0018minC20因为是做来往运动，没一个行程有一个逗留时间，设为t留=0.0036mint总=（tm+t留）n=（0.0018+0.0036）556=3.0024min四、夹具设计为了提升劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师磋商，决定设计加工齿轮工序的夹具。本夹具将用于车床C6140，刀具为高速钢单头滚刀型模数m=3.5mm直径71mm，对工件滚齿加工。问题的提出在给定的部件中，对本步加工的定位并未提出详细的要求，是自由公差，定位要求较低。所以，本步的要点应在夹