CA6140車床齒輪84002設(shè)計說明書

1、目錄目錄-0-序言-1-一、零件的分析-2-1.1 零件的作用-2-1.2 零件的工藝分析-2-二、工藝規(guī)程設(shè)計-3-2.1 確定毛坯制造形式-3-2.2 基準的選擇-3-2.3 制定工藝路線-4-2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定-4-2.5 確定切削用量及基本工時-5-三、專用夾具設(shè)計-14-3.1 設(shè)計主旨-14-3.2 夾具設(shè)計-14-3.3 定位誤差分析-15-3.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明-15-四、課程設(shè)計心得體會-16-五、主要參考文獻-18-廳百本次課程設(shè)計的主要目的是要得到以下幾方面的鍛煉：能熟練運用機械制造工藝設(shè)計中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，

2、正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。就我個人而言，通過這次設(shè)計，基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計，機床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計等。并學(xué)會了使用和查閱各種設(shè)計資料、手冊、和國家標(biāo)準等。最重要的是綜合運用所學(xué)理論知識，解決現(xiàn)代實際工藝設(shè)計問題，鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計過程中，學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。能夠順

3、利的完成這次課程設(shè)計，首先得助于樓應(yīng)候老師和陳俊龍老師的悉心指導(dǎo)。在設(shè)計過程中，由于對零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解，缺乏實際的生產(chǎn)經(jīng)驗，導(dǎo)致在設(shè)計中碰到了許多的問題。但在我們小組成員的共同努力下，我們通過請教老師和咨詢同學(xué)，翻閱資料、查工具書，解決設(shè)計過程中的一個又一個的問題。在這個過程中，使我對所學(xué)的知識有了進一步的了解，也了解了一些設(shè)計工具書的用途，同時，也鍛煉了相互之間的協(xié)同工作能力。在此，十分感謝樓應(yīng)候老師的細心指導(dǎo)，感謝其他同學(xué)的熱心幫助。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我將繼續(xù)刻苦努力，不斷提高自己。本說明書主要是關(guān)于CA6140車床齒輪的有關(guān)工藝規(guī)程的設(shè)計說明，由于

4、本身及小組成員能力水平有限，設(shè)計存在許多錯誤和不足之處，懇請老師給予指正，謝謝！一、零件的分析1.1 零件的作用題目給的零件是CA6140臥式車床齒輪，它位于車床變速箱傳動軸，主要作用是傳遞力矩，改變速度進而實現(xiàn)調(diào)速作用。1.2 零件的工藝分析CA6140臥式車床齒輪共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：1 .以90外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括：外圓，端面及倒角；內(nèi)孔及其左端倒角。2 .以68內(nèi)圓為中心的加工表面這一組加工表面包括：端面，外圓，端面，倒角；切槽；內(nèi)孔的右端倒角。3 .以的孔為中心加工表面這一組加工表面包括：外圓，端面；外圓，端面，側(cè)面；外圓；外圓，過

5、度圓角。它們之間有一定的位置要求，主要是：（一）左端面與孔中心軸的跳動度為；（二）右端面與孔中心軸線的跳動度為；（三）的外圓與孔的圓跳動公差為。經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。二、工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯制造形式零件材料是45鋼，零件年產(chǎn)量5000已經(jīng)是大批量，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)圓需要鑄造出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。2.2 基準的選擇定位的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中重要的工

6、作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正進行。2.2.1 粗基準的選擇因為齒輪可歸為盤類零件，執(zhí)照保證不加工表面與加工表面相互精度原則的粗基準選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不加工表面時則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準），所以對于本零件可以先以齒輪右端90的外圓作為粗基準，利用三爪卡盤夾緊90外圓可同時削除五個自由度，再以90的右端面定位可削除自由度。2.2.2 精基準的選擇當(dāng)設(shè)計基準與定位基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算

7、。這在以后還要專門計算，此處不再計算。2.3 制定工藝路線制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。1）工藝路線方案工序1:粗車、半精車、精車外圓90右端面及倒角C4。工序2:粗車、半精車、精車外圓107118外環(huán)槽5X1.5粗車、半精車、精車內(nèi)圓6995內(nèi)環(huán)槽2.8X71左端面及倒角C4、C0.5。工序3:鉆孔4X5。工序4:粗銃、精銃21X22槽。工序5:滾齒模數(shù)2.2齒數(shù)50。工序6:檢

8、驗。以上工藝過程詳見附表1“機械加工工藝過程綜合卡片”2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定CA6140臥式車床齒輪材料為45鋼，模數(shù)2.2齒數(shù)50精度7-6-6FLJB179-1983。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造成型毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、右端面毛坯余量：加工表面形狀簡單，由鑄件加工精度7-6-6FLJB179-1983,保證長度尺寸為64,查工藝手冊表2.2-4得加工單邊余量為5.5mm,另查表1.4-24得長度尺寸公差范圍為±0.27,即長度方向毛坯尺寸為85.5±0.27mm。2、寬

9、為80+0.03槽的端面毛坯余量：由毛坯重1.3kg，加工精度為7-6-6FLJB179-1983,加工表面形狀簡單，從孔的中心線到端面的長度尺寸為27mm,查工藝手冊表2.2-4得單邊余量為Z=5.5,另查表1.4-24得長度方向尺寸公差為±0.195,即長度方向毛坯尺寸為32.5±0.195mm。3、孔107mm、槽22mm均為實心，未鑄造出來。2.5 確定切削用量及基本工時工序1：除砂工序2:粗、精車690mm外圓柱面，車690mm端面及倒角，車巾16.5端面及倒角，粗車力60H7孔，精車力60H7孔及倒角，車螺紋M64*1.5,車兩個密封槽664。（以652m6外圓

10、柱面為粗基準，采用三爪卡盤夾持652m6外圓柱面）車652m6端面，車端面A,粗、精車652m6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔力360+0.63,精車孔4）360+0.63。（以680m6外圓柱面為精基準，采用三爪卡盤夾持力80m6外圓柱面）工件材料：HT150,HB=150,金屬模鑄造。加工要求：車外圓山80m6及車倒角，表面粗糙度要求為1.6pm,6級公差要求；車兩個槽M64*1.5;車外圓652m6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求為3.2pm,6級公差要求；車端面A,表面粗糙度要求為6.3"m。機床：C620-1臥式車床。刀具：YT15外圓車刀、YT15端面車刀、YT15內(nèi)圓車刀、

11、高速鋼螺紋車刀，刀桿尺寸為16*25mm2。切削用量：1 .粗車680m6外圓柱面1）進給量f根據(jù)手冊表8-58（P380）,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm*25mm,ap=1mm,工件直徑為80mm時f=0.8-1.2mm/r取f=0.8mm/r2）計算切削速度根據(jù)手冊表8-60（P381）,切削速度的計算公式為（壽命選60T）Vc=CV*KV/(Tmapxfy)m/min其中：CV=158,x=0.15,y=0.40,m=0.20。修正系數(shù)見手冊表8-61至表8-69,即KMv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kBv=0.97。所以vc=158*1.44*0.8*1.

12、04*0.81*0.97/(600.2*10.15*0.80.40)=71.85(m/min)3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*71.85/(3.14*80)=286(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(41+1)/286*0.8=0.18(min)2 .精車外圓680m61)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=0.6mm/r2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)vc=102m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*102/(3.14*80)=406(r/min)4)切削工時根據(jù)

13、手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(40+1)/406*0.6=0.17(min)3 .車力120外圓柱面1)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=1.0mm/r2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)vc=85m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*85/(3.14*120)=225(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(15+1)/225*1.0=0.07(min)4 .車力80m6端面及倒角1)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=0.8mm/r2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P3

14、81)vc=105m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速n=1000vc/(JId)=1000*105/(3.14*80)=418(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(40+1)/418*0.8=0.12(min)5 .車力16.5端面及倒角1)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=0.4mm/r2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)vc=35m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*35/(3.14*16.5)=675(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(8.3+1)/

15、675*0.4=0.04(min)6 .粗車660H7孑L1)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=0.6mm/r2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)vc=106m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vMJId)=1000*106/(3.14*60)=560(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(40+1)/560*0.6=0.13(min)7 .精車力60H7孔及倒角1)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=0.4(mm/r)2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)vc=112(m/min)3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=100

16、0vc/(JId)=1000*112/(3.14*60)=590(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(40+1)/590*0.4=0.18(min)8 .車螺紋M64*1.5采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時走刀次數(shù)為i=4;精車螺紋時，走刀次數(shù)為i=2.螺距t=1.5mm,所以進給量f=1.5mm/r.1)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)粗車螺紋時：vc=21m/min精車螺紋時：vc=35m/min2)確定機床主軸轉(zhuǎn)速粗車螺紋時：n1=1000vc/(JId)=1000*21/(3.14*64)=105(r/min)精車羅紋時：n2=10

17、00vc/(JId)=1000*35/(3.14*64)=174(r/min)3)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)粗車螺紋時：t1=(l+y+戶i/nf=(15+1)*4/(105*1.5)=0.41(min)精車螺紋時：t2=(l+y+戶i/nf=(15+1)*2/(174*1.5)=0.12(min)9 .車兩個密封槽4)641)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=0.5mm/r2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)vc=84m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*84/(3.14*64)=418(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56

18、(P379)tm=2*(l+y+)/nf=2*(2+1)/418*0.5=0.03(min)10 .車，52m6端面1)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=0.5mm/r2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)vc=90m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速s=1000vc/(JId)=1000*90/(3.14*52)=551(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(10+1)/551*0.5=0.04(min)11 .車端面A1)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=1.0mm/r2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)vc=82m/mi

19、n3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*82/(3.14*120)=218(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(35+1)/218*1.0=0.17(min)12 .粗車652m6外圓柱面1)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=0.5mm/r2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)vc=105m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*105/(3.14*52)=643(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(10+1)/643*0.5=0.04

20、(min)13 .精車652m6外圓柱面倒角及退刀槽1)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=0.4mm/r2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)vc=125m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*125/(3.14*52)=765(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(10+1)/765*0.4=0.04(min)14 .鉆孑L力360+0.631)進給量f=0.2mm/r(見手冊表10-15(P437)2)切削速度Vc=40(m/min)(見手冊表10-15(P437)3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000v

21、c/(JId)=1000*40/(3.14*36)=350(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=22/(350*0.2)=0.32(min)15 .精車孔力360+0.631)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=0.3mm/r2)切削速度根據(jù)手冊表8-60(P381)vc=108m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*108/(3.14*36)=950(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(40+1)/950*0.3=0.15(min)工序3:鉆四個通孔力5機床：立式

22、鉆床Z525刀具：高速鋼鉆頭切削用量：1.鉆三個通孔4)11刀具材料：高速鋼。1)進給量f=0.2mm/r(見手冊表10-15(P437)2)切削速度Vc=40(m/min)(見手冊表10-15(P437)3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*40/(3.14*11)=1150(r/min)-10-4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=3*(l+y+)/nf=15/(1150*0.2)=0.21(min)2.鉆三個階梯孔(J)16.5刀具材料：高速鋼。1)進給量f=0.2mm/r(見手冊表10-15(P437)2)切削速度Vc=40(m/min)(見手冊表10

23、-15(P437)3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*40/(3.14*16.5)=770(r/min)4)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=3*(l+y+)/nf=5/(770*0.2)=0.1(min)2.惚沉頭孔216.5工序4:洗槽4*22機床：臥式銃床刀具：高速銃刀切削用量：1)進給量f根據(jù)手冊表8-58(P380)取f=0.02mm2)切削速度根據(jù)手冊表12-8(P462)vc=30m/min3)確定機床行程數(shù)ns=z/f=6.0/0.3=204)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=2*(l+廣ns/(1000vc)=2*30*20/30

24、=(min)工序5:銃端臺M,銃端臺No機床：立式銃床X63刀具：鑲齒三面刃銃刀(高速鋼)切削用量：1.銃端面N1)進給量f=2.0mm/r(見手冊表13-8(P481)2)切削速度Vc=20(m/min)(見手冊表13-12(P484)3)切削深度ap=6mm(見手冊P480敘述)4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*20/(3.14*100)=65(r/min)5)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=48/(65*2.0)=0.37(min)3.銃端臺M1)進給量f=2.0mm/r(見手冊表13-8(P481)2)切削速度Vc=20(m/

25、min)(見手冊表13-12(P484)3)切削深度由于該工序余量較大(26.5±0.5mm),所以分四次銃削成型。根據(jù)手冊P480敘述，通常鑄鐵件銃削深度為5-7mm,所以，前三次選用ap=7mm,第四次選用ap=5.5mm。4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*20/(3.14*100)=65(r/min)5)切削工時根據(jù)手冊表8-56(P379)tm=4*(l+y+)/nf=100*4/(65*2.0)=3.08(min)工序6:磨外圓(J)106機床：外圓磨床M1412刀具：根據(jù)表15-2至15-7,選用WA46KV6P200*32*125型砂輪。其含

26、義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#,硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)合劑,6號組，平型砂輪，其尺寸為200*32*125(D*B*D)。切削用量：1 .磨外圓680m61)工件速度VW=25m/min見手冊表15-12(P566)2)進給量軸向fa=2.0mm/min徑向fr=0.015mm/雙行程(見手冊表13-8(P480)3)切削深度ap=0.03mm4)砂輪速度v=35m/min5)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*35/(3.14*200)=57(r/min)-12-6)加工工時tm=2LZbK/1000fafr式中，L加工長度，40mm;Zb單面加工余量，0.2mm

27、;K一系數(shù)，1.10;fa一工作臺軸向移動速度；fr一工作臺往返一次砂輪徑向進給量。tm=2*40*0.2*1.1/(1000*2.0*0.015)=0.60(min)2.磨外圓652m61)工件速度VW=25m/min見手冊表15-12(P566)2)進給量軸向fa=2.0mm/min徑向fr=0.015mm/雙行程(見手冊表13-8(P480)3)切削深度ap=0.03mm4)砂輪速度v=35m/min5)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/(JId)=1000*35/(3.14*200)=57(r/min)6)加工工時tm=2LZbK/1000fafr=2*10*0.2*1.1/(100

28、0*2.0*0.015)=0.15(min)工序7:表面處理，檢驗入庫。最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工序卡片。三、專用夾具設(shè)計為提高勞動生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動生產(chǎn)強度，需設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與老師的協(xié)商，決定設(shè)計第IV道工序一粗銃4個22*23槽的銃床夾具。本夾具將用臥式銃床。刀具為三面銃刀3.1 設(shè)計主旨本夾具主要用來粗洗4個22*23槽，這4個槽有相同的技術(shù)要求“4槽內(nèi)側(cè)G48淬硬2mm0因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度，而精度不是主要問題。3.2 夾具設(shè)計3.2.1 定位基準的選擇由零件圖可

29、知，90端面作為基準面，應(yīng)該選擇自動定心的夾具。但是自動定心夾具在結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜，因此這里只有選端面為基準。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把鑲齒三面刃銃刀對2個槽同時加工。同時,為了縮短輔助時間，準備采用氣動夾緊。3.2.2 切削力及夾緊力計算刀具：高速鋼鑲齒三面銃刀，225Z=20F=CafaXfXae/dqnwppe其中：Cf=650Ap=3.1Xf=1.0Fz=0.08Yf=0.72Ae=40(在加工面上測量的近似值)Uf=0.86D0=225Qf=0.86Wf=0Z=20所以F=650*3.1*0.080.72*40086*20/225086=1456(N)當(dāng)用兩把銃刀削銃時，F(xiàn)實=2F=2912(N)水平分力：Fh=1.1F實=3203(N)垂直分力：FV=0.3F實=873(N)在計算切削時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K1K2K3K4其中：K1為基本安全系數(shù)1.5;K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1;K3為刀具噸化系數(shù)1.1;K4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。所以選用汽缸一斜夾緊