錐齒輪傳動設(shè)計說明書

1、畢業(yè)設(shè)計說明書專業(yè)：機械制造與自動化班級：機制3081班 姓名：弓宏國 學(xué)號： 11308123 指導(dǎo)老師： 白福民陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院目錄第一部分工藝設(shè)計說明書4第二部分第17號工序夾具設(shè)計說明書13第三部分第7 號工序刀具設(shè)計說明書15第四部分第17號工序量具設(shè)計說明書17第五部分畢業(yè)設(shè)計體會18第六部分 參考資料19二O一O屆畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書專業(yè)：機械制造與自動化 班級：機制3081班 姓名：鐘磊 學(xué)號：11308110一、設(shè)計題目(見附圖)： 錐齒輪傳動（CL24-A） 零件機械加工工藝規(guī)程制訂及第17工序工藝裝備設(shè)計。二、設(shè)計條件： l、零件圖； 2、生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)。

2、三、設(shè)計內(nèi)容： 1、零件圖分析：l）、零件圖工藝性分析（結(jié)構(gòu)工藝性及技術(shù)條件分析）；2）、繪制零件圖； 2、毛坯選擇： 1）、毛坯類型； 2）、余量確定； 3）、毛坯圖。 3、機械加工工藝路線確定： 1）、加工方案分析及確定； 2）、基準的選擇；3）、繪制加工工藝流程圖（確定定位夾緊方案）。 4、工藝尺寸及其公差確定： 1）、基準重合時（工序尺寸關(guān)系圖繪制）； 2）、利用尺寸關(guān)系圖計算工序尺寸； 3）、基準不重合時（繪制尺寸鏈圖）并計算工序尺寸。 5、設(shè)備及其工藝裝備確定：6、切削用量及工時定額確定： 確定每道工序切削用量及工時定額。7、工藝文件制訂： 1）、編寫工藝設(shè)計說明書； 2）、填寫工

3、藝規(guī)程；（工藝過程卡片和工序卡片）8、指定工序機床夾具設(shè)計： 1）、工序圖分析； 2）、定位方案確定； 3）、定位誤差計算； 4）、夾具總裝圖繪制，繪制夾具中所有非標零件圖。 9、刀具、量具沒計。（繪制刀具量具工作圖）四、上交資料（全部為電子文稿）：1、零件機械加工工藝規(guī)程制訂設(shè)計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）2、工藝文件一套（含工藝流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附圖）； 3、機床夾具設(shè)計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫） 4、夾具總裝圖一張（A4圖紙）；零件圖兩張（A4圖紙）； 5、刀量具設(shè)計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）6、刀具工作圖一張（A4圖紙）；量具工作圖一張（A4圖紙）。五、起止

4、日期：2 010年11月1日一2 01 年 月 日(共 周)六、指導(dǎo)教師：七、審核批準： 教研室主任： 系主任：年 月 日八、設(shè)計評語：九、設(shè)計成績：年 月 日設(shè)計題目：第一部分工藝設(shè)計說明書1.零件圖工藝性分析1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析圖示錐齒輪軸,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,剛性好,主要表面為外圓面螺紋齒面,屬于傳動軸，主要用于傳遞扭矩，載荷較小，工藝性較好。1.2零件技術(shù)條件分析1.2.1 尺寸精度:形狀精度和表面粗糙度分析 外圓柱表面 ： 26 尺寸精度IT7 表面粗糙度Ra1.6 矩形螺紋 ： 牙寬 3 尺寸精度IT9 表面粗糙度Ra1.6 螺距 6 尺寸精度IT11 大徑 26 尺寸精度IT10小徑

5、20 尺寸精度IT12螺紋側(cè)面表面粗糙度Ra1.6 齒 ： 精度等級7級 表面粗糙度R1.6 上述表面加工難度不太大,工藝性良好。1.2.2位置精度 齒部背面對26兩段有垂直度為0.01要求, 齒背軸向尺寸小,此項要求不太嚴格； 齒輪端面對26兩段有跳動0.08要求； 矩形螺紋大徑對26兩段有跳動0.04要求。 總而言之,零件位置精度要求不是很高,工藝性良好。1.2.3其他技術(shù)要求分析 零件要求調(diào)質(zhì)熱處理，其硬度為235HBS，應(yīng)注意合理安排在工藝過程中的位置.1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析此零件頂部有錐齒，中部有矩形螺紋屬典型傳動部件，26兩段可能為安裝軸承，加工中剛性好，易加工，其形位公差只要保

6、證裝夾準確，也易于保證。2.毛坯選擇2.1毛坯類型a).考慮齒輪軸在傳動受力不大, 要求材料應(yīng)有一般的強度和耐磨性,而且其輪廓形狀不 是很復(fù)雜,故采用鍛件。b).零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、工作載荷不大、力學(xué)性能好，零件部分尺寸精度要求高,余量小，而且零件屬于中批量加工,故采用模鍛2.2毛坯余量確定按鍛件尺寸公差與機械加工余量確定、步驟如下：鋼質(zhì)模鍛件的機械加工余量按JB3835確定。確定時，根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由表2.2-25可查得除孔以外各表面的加工余量。表中余量值為單邊余量。鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件成品質(zhì)量估算得：2.2.1分析鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S：v件= 3.14×

7、3.22 ×17+3.14×1.3×103=1093.191cmM件=v=1093.191cm×7.85g/ cm=8.5 kg2.2.2 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S：S=5.2/8.5=0.612經(jīng)查表2.2-10得S2>0.63-1為一般件,查的毛坯各尺寸方向余量為2.0MM-2.2MM,暫確定為2MM.2.2.3 對所查的余量進行校核計算：v毛坯=r2 h=3.14×1.52 ×103+3.14×3.4×17=1344.768cmM毛坯=v=1344.768cm×7.85=10.5 kgM件= 8.5

8、 kg分析鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S：S=8.5/10.5=90.1經(jīng)查表2.2-10得S1>0.63-1為簡單件,查的毛坯各尺寸方向余量為2.0MM-2.2MM,確定為2MM.所查的余量和校核前相同。2.3毛坯零件合圖草圖3機加工工藝路線確定3.1加工方法分析確定外圓表面 ：粗車(IT11 ，Ra12.5 ) 半精車(IT9 ，Ra3.2)磨(IT8，Ra1.6 )齒 ： 粗銑(IT11， Ra6.3 ) 精銑(IT8 ，Ra1.6 ) 螺紋：車螺紋3.2加工順序的安排加工階段分為：粗加工階段3-9、半精加工階段11-15、精加工階段17-23；在第19工序中對齒輪來說是粗加工階段。3.3定位

9、基準選擇粗基準的選擇：在粗加工階段粗車大端的外圓面和端面，以小端外圓、臺階定位。然后再以大端的外圓和端面定位車小端端面；精基準的選擇：大端外圓表面和中心孔。3.4加工階段的劃分說明零件精度要求較高，應(yīng)劃分階段進行加工，各面粗車為粗加工階段，半精車為半精加工階段磨削為精加工階段。3.5主要機加工工序簡圖0 備料3 鍛造5 熱處理 正火7 粗車9 粗車 11 熱處理 調(diào)質(zhì)13 精車15 精車 17 磨19 粗銑 21 磨23 鉗 去毛刺25 清洗27 檢驗29 油封入庫4.工序尺寸及其公差確定4.1基準重合時工序尺寸確定26h7 上偏差es =0; 下偏差ei= -0.021mm26h7:工藝路線

10、工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸模鍛3030粗車22828半精車1.526.526.5磨0.226265.設(shè)備及其工藝裝備確定所用的設(shè)備有 ： C6140、專用銑、外園磨床、驗臺、鉗工臺。夾具有 ：銑齒專用夾具、磨外圓專用夾具、卡盤、刀具有 ：普通車刀、平板銼、砂輪、中心鉆、圓錐齒輪滾刀量具有：游標卡尺、千分尺、 螺紋量規(guī)、外圓卡規(guī)6切削用量及工時定額確定1、切削用量確定：切削用量按照首先，再f ，最后v的次序進行確定。確定時，對于普通切削加工，各工序的余量盡量一個行程切除。如果余量太大，也可分為兩個行程切除，第一次切去；第二次切去剩下的。對于磨削加工，則應(yīng)查表確定每一行程的。確定f時，應(yīng)核算

11、是否能夠保證表面粗糙度要求。然后查表確定刀具耐用度，最后利用公式求得v的大小。以下以粗車處外圓為例，說明確定切削用量的方法和步驟。 (1)、刀具有關(guān)數(shù)據(jù)：刀桿：截面尺寸：HB =2516 ; 材料：鋼45刀頭材料：YT15 ；= ; = ;= ; = ;= ；車刀耐用度取60min 。(2)、背吃刀量確定：計算得知，粗車直徑最大余量約為5mm ,故單邊最大余量約為2.5mm。令=2.5mm（3）、進給量確定：考慮到表面粗糙度要求為12.5 取mm ；進給量f不能大于0.5mm ，令f=0.5mm（4）、切削速度計算： ；查表得=242 ；=0.15 ；=0.35 ；m =0.20 （刀具材料采

12、用T15） 代入v=118(m/min)機床主軸轉(zhuǎn)速n = 626(r/min)然后，選擇機床具有的，與計算轉(zhuǎn)速接近的額定轉(zhuǎn)速作為實際采用的主軸工作轉(zhuǎn)速。（5）、機床主電機功率校核：粗加工階段要切除的余量大，加工時需要較大的切削功率。所以，還要求對機床的功率進行核算。 ；查表得：=2650 ；=1.0 ；=0.75 ；= -0.15修正系數(shù)= ；查表得：加工材料機械性能改變的修正系數(shù)=0.94 ；刀具幾何參數(shù)改變的修正系數(shù)=0.89 ；=1.05 ；=1.0 ；車削條件改變的修正系數(shù)=1.0 ；=0.92 ；代入：=0.940.891.051.01.00.92=0.81=26502.50.81

13、=1288 (N)故切削功率2.79 (KW)已知，CA6140機床主電機功率為7.5kw ，可以肯定，完全可以滿足加工需求。 (6)、刀桿剛度校核：可承受切削力彈性模量=210N/ ：慣性矩J=20833 ;刀桿伸出長度1.5H=1.537.5mm ;允許繞度f =0.1mm故：=24888 (N)?可見 ；故所確定的切削用量是合適的。本工序其他工步之主軸轉(zhuǎn)速、進給量均取為與前相同（為減少機床調(diào)整時間）；背吃刀量雖小有差異，但機床主電機功率完全滿足加工需求。2、工時定額確定：車小端面外圓：T=L/Fn=L+L1+L2+L3/Fn=102+4.5+4+4/0.4x800=20.7s第一次切去次

14、切去車小端端面： T=L/Fn=d/2+L1+L2+L3 L=40/2+4.5+4+4=32.5，所以T=32.5/0.4X800=6.1s車大端面外圓: T=L/Fn=L+L1+L2+L3/Fn=18+4.5+4+4/0.4x800=5.7sT=L/Fn=L+L1+L2+L3/Fn車大端端面: T=L/Fn=d/2+L1+L2+L3L=72.81/2+4.5+4+4=85.31sT=85.31/0.4x800=16.1s7工藝設(shè)計總結(jié)從我們拿到零件圖紙的第一天開始，指導(dǎo)老師就詳細的給我們講解了設(shè)計的步驟，安排輔導(dǎo)時間，為我們圓滿的完成任務(wù)奠定了良好的基礎(chǔ)。我們以前所接觸的只是課本上的知識，對

15、機械加工工藝只是側(cè)面的了解，但是通過這次設(shè)計，我們才全方位的懂得了什么是機械設(shè)計，從而更加了解了我們的專業(yè)。做好機械加工工藝路線的安排，需要我們用長遠的眼光看待問題，要用經(jīng)濟的頭腦合理安排工藝路線，既要省時省力，又要經(jīng)濟合理化，畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高，知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以只有把學(xué)到的靈活貫通到實踐當中去，才是真正的學(xué)會了。剛開始設(shè)計的時候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對一些設(shè)計的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計。老師給我們詳細講解了機械設(shè)計應(yīng)注意的條件，讓我們先從分析零件

16、圖開始，然后分析出零件技術(shù)要求，再根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出毛坯和零件合圖等等。要一步步，跟著老師的指導(dǎo)，加上自己的創(chuàng)新意見，合理安排，創(chuàng)新設(shè)計。這是我們第一次接觸機械加工工藝的設(shè)計，對我有了很大提高，遇到不懂的問題時，查閱資料，指導(dǎo)老師的細心的幫助，同學(xué)之間的經(jīng)常討論，互相幫助，不緊學(xué)會了知識，而且還鍛煉了我們的團隊精神。在這次設(shè)計中，要感謝我們的指導(dǎo)老師，他們在設(shè)計期間為我們解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計，一定會在以后的工作崗位中更好的發(fā)揮，努力的工作，更好的表現(xiàn)。第二部分第17號工序夾具設(shè)計說明書1.工序尺寸精度分析26 尺寸精度IT7 表面粗糙度Ra1.62.定位方案確定根據(jù)該工件的

17、加工要求可知該工序必須限制：x移動、x轉(zhuǎn)動、y移動、y轉(zhuǎn)動、z移動，采用兩頂一夾定位方案可以和設(shè)計基準重合。3.定位元件確定在上一道工序中螺紋M12已被加工，但在本道工序中要磨削26外圓，為了不破壞其牙型采用以保護螺紋套進行保護，在裝夾時夾住保護螺紋套即可。零件的另一端用上一道工序中所車成的齒輪外錐面定位，故采用一端面有中心孔的錐坑定位，因為兩錐面配合時對中性很好，對其同軸度影響小，不會導(dǎo)致磨偏。定位元件：保護螺紋套、錐堵4.定位誤差分析計算一端采用中心孔定位，另一端采用錐堵定位，都是以軸線為基準jb=0 db=0所以：dw=0故滿足定位要求。5.夾緊方案及元件確定1）夾緊力施加在保護螺紋套上

18、，使工件可以轉(zhuǎn)動起來。2）使用一夾一頂定位方案，左端用頂尖頂住，右端用錐堵頂住，夾緊力施加在保護螺紋套上。3）夾緊元件： 保護螺紋套 銅 錐堵 45鋼6.夾具總裝草圖（宋體、加黑、四號）（此部分插入夾具總裝草圖即可）第三部分第7號工序刀具設(shè)計說明書1.工序尺寸精度分析26h7 上偏差es =0; 下偏差ei= -0.021mm2.刀具類型確定粗車外圓，精度要求低，用硬質(zhì)合金刀具 YT15 75°外圓粗車刀具3.刀具設(shè)計參數(shù)確定序號項目數(shù)據(jù)來源或公式計算采用值1車刀類型表3-6，表3-7焊接式75° 外圓車刀2刀片材料刀具材料硬質(zhì)合金 結(jié)構(gòu)鋼YT1545鋼3幾何角度表3-9，

19、表3-8r25°, a6°,4°k75°,k15°,- 4°4切削參數(shù)前刀面型式表(3-11,3-12)（估計f0.5mm/r）帶倒棱曲面的圓弧卷屑槽前刀面r01-20,bFi0.3qn4,ln3.55過渡刃表(3-13)（估計ap35mm/r）直線過渡刃Kr45°,b1.56刀片型號表3-3（e）A416l 16,t10,s5.5,r 0,r 1, e 0.87車刀外形結(jié)構(gòu)尺寸表3-1， 3-2，3-3表3-4Sinr ln/2q 3.5/2×40.4375rc r0rj 25°25.9°-0

20、.9°hc H (12)ccos0/cos(0rc) 3015.5B×H20×30, L 150,m8(75° 直頭車刀)半封閉槽rj 25.9°rc -0.9°hc 25.5mm8刀槽型式Bc BCtan(0rc) 105.5×tan6°Lc L ccos0/cos(0rc)tan0 16 5.5tan4°Bc 9.42mmlc 15.62mm4.刀具工作草圖（見附圖）第四部分第17號工序量具設(shè)計說明書1.工序尺寸精度分析26h7 上偏差es =0; 下偏差ei= -0.021mm2.量具類型確定對外圓26h7卡規(guī)進行檢測，量具測量面的材料為硬質(zhì)合金，測量面的硬度為58-65HRC，其它部分的材料為45鋼。3.極限量具尺寸公差確定由表61查得：IT7 尺寸為40mm的卡規(guī)公差T = 0.0024mm，位置要素z = 0.0034mm,形狀位置公差=T/2=0.0012mm通規(guī)上偏差 esz T/2 (00.00340.0012)mm0.0022mm下偏差 eszT/2 (00.00340.0012)mm 0.0046mm 磨損極限 es 0止規(guī)上偏差 ei T (0.0210.0024)mm 0.0186mm下偏差 ei 0.021mm4.極限量具尺寸公差帶圖