錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)業(yè)：機(jī)械制造與自動(dòng)化班級(jí)：機(jī)制3081班 姓名：弓宏國(guó) 學(xué)號(hào)： 11308123 指導(dǎo)老師： 白福民陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院目錄第一部分工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4第二部分第17號(hào)工序夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)13第三部分第7 號(hào)工序刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)15第四部分第17號(hào)工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)17第五部分畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)18第六部分 參考資料19二O一O屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)專(zhuān)業(yè)：機(jī)械制造與自動(dòng)化 班級(jí)：機(jī)制3081班 姓名：鐘磊 學(xué)號(hào)：11308110一、設(shè)計(jì)題目(見(jiàn)附圖)： 錐齒輪傳動(dòng)（CL24-A） 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及第17工序工藝裝備設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)條件： l、零件圖； 2、生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)。

2、三、設(shè)計(jì)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(lèi)型； 2）、余量確定； 3）、毛坯圖。 3、機(jī)械加工工藝路線確定： 1）、加工方案分析及確定； 2）、基準(zhǔn)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(zhǔn)重合時(shí)（工序尺寸關(guān)系圖繪制）； 2）、利用尺寸關(guān)系圖計(jì)算工序尺寸； 3）、基準(zhǔn)不重合時(shí)（繪制尺寸鏈圖）并計(jì)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(shí)定額確定： 確定每道工序切削用量及工時(shí)定額。7、工藝文件制訂： 1）、編寫(xiě)工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 2）、填寫(xiě)工

3、藝規(guī)程；（工藝過(guò)程卡片和工序卡片）8、指定工序機(jī)床夾具設(shè)計(jì)： 1）、工序圖分析； 2）、定位方案確定； 3）、定位誤差計(jì)算； 4）、夾具總裝圖繪制，繪制夾具中所有非標(biāo)零件圖。 9、刀具、量具沒(méi)計(jì)。（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(jī)械加工工藝規(guī)程制訂設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；（按統(tǒng)一格式撰寫(xiě)）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(jī)床夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；（按統(tǒng)一格式撰寫(xiě)） 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(jì)說(shuō)明書(shū)一份；（按統(tǒng)一格式撰寫(xiě)）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(zhǔn)： 教研室主任： 系主任：年 月 日八、設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)：九、設(shè)計(jì)成績(jī)：年 月 日設(shè)計(jì)題目：第一部分工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)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(dòng)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(jí)7級(jí) 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(duì)26兩段有垂直度為0.01要求, 齒背軸向尺寸小,此項(xiàng)要求不太嚴(yán)格； 齒輪端面對(duì)26兩段有跳動(dòng)0.08要求； 矩形螺紋大徑對(duì)26兩段有跳動(dòng)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(guò)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(dòng)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(zhǔn)確，也易于保證。2.毛坯選擇2.1毛坯類(lèi)型a).考慮齒輪軸在傳動(dòng)受力不大, 要求材料應(yīng)有一般的強(qiáng)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(jī)械加工余量確定、步驟如下：鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工余量按JB3835確定。確定時(shí)，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(duì)所查的余量進(jìn)行校核計(jì)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(jiǎn)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(jī)加工工藝路線確定3.1加工方法分析確定外圓表面 ：粗車(chē)(IT11 ，Ra12.5 ) 半精車(chē)(IT9 ，Ra3.2)磨(IT8，Ra1.6 )齒 ： 粗銑(IT11， Ra6.3 ) 精銑(IT8 ，Ra1.6 ) 螺紋：車(chē)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(duì)齒輪來(lái)說(shuō)是粗加工階段。3.3定位

9、基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)的選擇：在粗加工階段粗車(chē)大端的外圓面和端面，以小端外圓、臺(tái)階定位。然后再以大端的外圓和端面定位車(chē)小端端面；精基準(zhǔn)的選擇：大端外圓表面和中心孔。3.4加工階段的劃分說(shuō)明零件精度要求較高，應(yīng)劃分階段進(jìn)行加工，各面粗車(chē)為粗加工階段，半精車(chē)為半精加工階段磨削為精加工階段。3.5主要機(jī)加工工序簡(jiǎn)圖0 備料3 鍛造5 熱處理 正火7 粗車(chē)9 粗車(chē) 11 熱處理 調(diào)質(zhì)13 精車(chē)15 精車(chē) 17 磨19 粗銑 21 磨23 鉗 去毛刺25 清洗27 檢驗(yàn)29 油封入庫(kù)4.工序尺寸及其公差確定4.1基準(zhǔn)重合時(shí)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(chē)22828半精車(chē)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(zhuān)用銑、外園磨床、驗(yàn)臺(tái)、鉗工臺(tái)。夾具有 ：銑齒專(zhuān)用夾具、磨外圓專(zhuān)用夾具、卡盤(pán)、刀具有 ：普通車(chē)刀、平板銼、砂輪、中心鉆、圓錐齒輪滾刀量具有：游標(biāo)卡尺、千分尺、 螺紋量規(guī)、外圓卡規(guī)6切削用量及工時(shí)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(jìn)行確定。確定時(shí)，對(duì)于普通切削加工，各工序的余量盡量一個(gè)行程切除。如果余量太大，也可分為兩個(gè)行程切除，第一次切去；第二次切去剩下的。對(duì)于磨削加工，則應(yīng)查表確定每一行程的。確定f時(shí)，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(chē)處外圓為例，說(shuō)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(chē)刀耐用度取60min 。(2)、背吃刀量確定：計(jì)算得知，粗車(chē)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(jìn)給量確定：考慮到表面粗糙度要求為12.5 取mm ；進(jìn)給量f不能大于0.5mm ，令f=0.5mm（4）、切削速度計(jì)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(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n = 626(r/min)然后，選擇機(jī)床具有的，與計(jì)算轉(zhuǎn)速接近的額定轉(zhuǎn)速作為實(shí)際采用的主軸工作轉(zhuǎn)速。（5）、機(jī)床主電機(jī)功率校核：粗加工階段要切除的余量大，加工時(shí)需要較大的切削功率。所以，還要求對(duì)機(jī)床的功率進(jìn)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(jī)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(chē)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(jī)床主電機(jī)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(zhǎng)度1.5H=1.537.5mm ;允許繞度f(wàn) =0.1mm故：=24888 (N)?可見(jiàn) ；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(jìn)給量均取為與前相同（為減少機(jī)床調(diào)整時(shí)間）；背吃刀量雖小有差異，但機(jī)床主電機(jī)功率完全滿足加工需求。2、工時(shí)定額確定：車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(jì)總結(jié)從我們拿到零件圖紙的第一天開(kāi)始，指導(dǎo)老師就詳細(xì)的給我們講解了設(shè)計(jì)的步驟，安排輔導(dǎo)時(shí)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(shí)，對(duì)

15、機(jī)械加工工藝只是側(cè)面的了解，但是通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我們才全方位的懂得了什么是機(jī)械設(shè)計(jì)，從而更加了解了我們的專(zhuān)業(yè)。做好機(jī)械加工工藝路線的安排，需要我們用長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光看待問(wèn)題，要用經(jīng)濟(jì)的頭腦合理安排工藝路線，既要省時(shí)省力，又要經(jīng)濟(jì)合理化，畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高，知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)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(shí)踐當(dāng)中去，才是真正的學(xué)會(huì)了。剛開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候，總覺(jué)的難度很大，不知道從什么地方下手，對(duì)一些設(shè)計(jì)的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計(jì)。老師給我們?cè)敿?xì)講解了機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)注意的條件，讓我們先從分析零件

16、圖開(kāi)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(huà)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(jiàn)，合理安排，創(chuàng)新設(shè)計(jì)。這是我們第一次接觸機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)，對(duì)我有了很大提高，遇到不懂的問(wèn)題時(shí)，查閱資料，指導(dǎo)老師的細(xì)心的幫助，同學(xué)之間的經(jīng)常討論，互相幫助，不緊學(xué)會(huì)了知識(shí)，而且還鍛煉了我們的團(tuán)隊(duì)精神。在這次設(shè)計(jì)中，要感謝我們的指導(dǎo)老師，他們?cè)谠O(shè)計(jì)期間為我們解決了很多難題。相信我們通過(guò)這次設(shè)計(jì)，一定會(huì)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(hào)工序夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)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(dòng)、x轉(zhuǎn)動(dòng)、y移動(dòng)、y轉(zhuǎn)動(dòng)、z移動(dòng)，采用兩頂一夾定位方案可以和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)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(hù)螺紋套進(jìn)行保護(hù)，在裝夾時(shí)夾住保護(hù)螺紋套即可。零件的另一端用上一道工序中所車(chē)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?yàn)閮慑F面配合時(shí)對(duì)中性很好，對(duì)其同軸度影響小，不會(huì)導(dǎo)致磨偏。定位元件：保護(hù)螺紋套、錐堵4.定位誤差分析計(jì)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(zhǔn)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(hù)螺紋套上

18、，使工件可以轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。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(hù)螺紋套上。3）夾緊元件： 保護(hù)螺紋套 銅 錐堵 45鋼6.夾具總裝草圖（宋體、加黑、四號(hào)）（此部分插入夾具總裝草圖即可）第三部分第7號(hào)工序刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.工序尺寸精度分析26h7 上偏差es =0; 下偏差ei= -0.021mm2.刀具類(lèi)型確定粗車(chē)外圓，精度要求低，用硬質(zhì)合金刀具 YT15 75°外圓粗車(chē)刀具3.刀具設(shè)計(jì)參數(shù)確定序號(hào)項(xiàng)目數(shù)據(jù)來(lái)源或公式計(jì)算采用值1車(chē)刀類(lèi)型表3-6，表3-7焊接式75° 外圓車(chē)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(jì)f0.5mm/r）帶倒棱曲面的圓弧卷屑槽前刀面r01-20,bFi0.3qn4,ln3.55過(guò)渡刃表(3-13)（估計(jì)ap35mm/r）直線過(guò)渡刃Kr45°,b1.56刀片型號(hào)表3-3（e）A416l 16,t10,s5.5,r 0,r 1, e 0.87車(chē)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(chē)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(jiàn)附圖）第四部分第17號(hào)工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.工序尺寸精度分析26h7 上偏差es =0; 下偏差ei= -0.021mm2.量具類(lèi)型確定對(duì)外圓26h7卡規(guī)進(jìn)行檢測(cè)，量具測(cè)量面的材料為硬質(zhì)合金，測(cè)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