CA6140車(chē)床齒輪設(shè)計(jì)

1、目錄1、2、3、4、5、前言1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型1審查零件圖樣的工藝性1選擇毛坯1工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5.1 定位基準(zhǔn)的選擇15.2 零件加工方法的選擇15.3 制定工藝路線(xiàn)2確定工序機(jī)械加工余量及毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖6、7、6.1 確定機(jī)械加工余量26.2 確定毛坯尺寸36.3 設(shè)計(jì)毛坯圖3工序設(shè)計(jì)7.1 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備47.2 確定工序尺寸57.3 確定銑槽的工序尺寸5確定切削用量6總結(jié)8主要參考文獻(xiàn)88、9、10、1、前言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了制造工藝學(xué)（含機(jī)床夾具設(shè)計(jì)）和大部分專(zhuān)業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)它在幾年的學(xué)習(xí)中占有

2、重要的地位。就我個(gè)人而言，希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)自己今后將從事的工作，進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，通過(guò)設(shè)計(jì)鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。為回廠(chǎng)后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)中尚有許多不足之處，希望各位教師給予批評(píng)指教。2、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型年產(chǎn)量：4000件1件/臺(tái)備品率 5%廢品率 1%生產(chǎn)綱領(lǐng)N =Qn（1+ %1+ %）零=40001（1+5%）（1+1%）=4242N -零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）零Q-產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺(tái)/年）n-每臺(tái)產(chǎn)品中含該零件的數(shù)量（件/臺(tái)） %-零件備用率 %-零件廢品率生產(chǎn)類(lèi)型為中批量生產(chǎn)3、審查零件圖樣的工藝性齒輪零件的圖樣的視圖正確、完

3、整、尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。但基準(zhǔn)孔 68K7mm要求 Ra0.8m 4個(gè)5mm的小孔，其位置是在外圓柱面上 5mmX1.5mm的溝槽內(nèi)，孔中心線(xiàn)距溝槽一側(cè)面距離為2.5mm 4個(gè)5mm的孔加工亦不成問(wèn)題。4、選擇毛坯齒輪是最常用的傳動(dòng)件，要求具有一定的強(qiáng)度。該零件的材料為45 鋼，輪廓尺寸不大，形狀亦不復(fù)雜，又屬成批生產(chǎn)，做毛坯可采用模鍛成型。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。即外形做成臺(tái)階形，內(nèi)部孔鍛出。5、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5.1 定位基準(zhǔn)的選擇本零件是帶孔的盤(pán)狀齒輪，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。即選68

4、K7mm孔及一端面作為精基準(zhǔn)。由于本齒輪全部表面都需加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)選進(jìn)行加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。外圓117h11表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，故不能選為粗基準(zhǔn)。5.2 零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、齒面、槽及小孔等，材料為45鋼。其加工方法選擇如下：（1）90mm 外圓面：為未標(biāo)注公差尺寸，根據(jù) GB180079 規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為 Ra3.2m，需進(jìn)行粗車(chē)及半精車(chē)。（2）齒圈外圓面：公差等級(jí)為 IT11，表面粗糙度為 Ra3.2m，粗車(chē)、精車(chē)即可。 mm 0-0.4可。 為未淬火鋼，故加工方法采用粗車(chē) 、半精車(chē)，淬火、磨

5、孔。 Ra6.3m，毛坯孔已鍛出，只需粗車(chē)即可。（6）端面：本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度有兩種要求。要求 Ra3.2m 的端面經(jīng)粗車(chē)和半精車(chē)，要求 Ra6.3m 的端面，經(jīng)粗車(chē)即可。 Ra1.6m，采用 A 級(jí)單頭滾刀滾齒。 IT13和 Ra6.3m和 Ra3.2m，采用三面刃銑刀，粗銑、半精銑。（9）5mm 小孔：采用復(fù)合鉆頭一次鉆出即可。5.3 制訂工藝路線(xiàn)齒輪的加工工藝路線(xiàn)一般是先進(jìn)行齒坯的加工，再進(jìn)行齒面加工。齒坯加工包括各圓柱表面及端面加工。按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，齒坯加工按下述工藝路線(xiàn)進(jìn)行：工序 10：以外圓106.5mm 及端面定位，粗車(chē)另一

6、端面，粗車(chē)外圓90mm 及臺(tái)階面，粗車(chē)外圓117mm,粗車(chē)孔68mm。工序及臺(tái)階面，車(chē) 5mmX1.5mm 溝槽，粗車(chē)孔94mm，倒角。工序 30：以粗車(chē)后的外圓106.5mm 及端面定位，半精車(chē)另一端面，半精車(chē)外圓90mm 及臺(tái)階面，半精車(chē)外圓117mm，半精車(chē)孔68K7,倒角。工序 40：以外圓90mm 及端面定位，粗銑 4 個(gè)槽。工序 50：以68 孔及端面及粗銑后的一個(gè)槽定位，半精銑 4 個(gè)槽。工序 60：以孔68 及端面及粗銑后的一個(gè)槽定位，鉆 4 個(gè)孔。工序 70：以孔68 及端面定位，滾齒。工序 80：熱處理。工序 90：以90mm 外圓及端面定位，磨68 孔。工序 100：以6

7、8 孔及端面定位，磨齒。工序 110：終檢。6、 確定工序機(jī)械加工余量及毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖6.1 確定機(jī)械加工余量根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)，由表2.2-25 可查得，直徑方向?yàn)?1.7-2.2mm，各軸向尺寸的單面余量亦為 1.7-2.2mm，鍛件中心兩孔的單面余量按表 2.2-25 查的為 2.5mm6.2 確定毛坯尺寸根據(jù)查得的加工余量適當(dāng)選擇稍大即可，只有68K7mm 孔，因?yàn)楸砻娲植诙纫?求達(dá)到Ra0.80.5mm。其余個(gè)表面粗糙度均是 Ra1.6m，因此，這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加工所查得的余量值即可（表面只需粗加工的，可取查得數(shù)據(jù)中的最小值，表面需6.

8、3 設(shè)計(jì)毛坯圖(1)確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)查手冊(cè)得如下：零件尺寸鍛件尺寸117h11106.50-0.494+0.04668K7321.7311.0（2）確定圓角半徑鑄件的圓角半徑按 2.2-22 確定，本鍛件的各分階的 H/B皆小于 2，故可以用下面的公式計(jì)算。外圓角 r=0.05H+0.5=（0.0532+0.5）mm=2.1mm r圓整為 2.5mm內(nèi)圓角 R=2.5r+0.5=（2.52.2+0.5）mm=6.75mm R圓整為 7mm(3)確定拔模角此鍛件由于上下模模腔深度不等，起模角應(yīng)以模腔較深的一測(cè)計(jì)算。L/B=110/110=1H/B=

9、32/110=0.291按表 2.2-23查的，外起模角 =5，內(nèi)起模角 =7（4）確定分模位置鍛件毛坯是 HD 的圓盤(pán)類(lèi)鍛件，應(yīng)采取軸向分模，這樣可沖內(nèi)孔，使材料利用率得到最高，為了便于起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模鍛過(guò)程中的錯(cuò)位，分模線(xiàn)位置選在最大外徑的中部，分模線(xiàn)為直線(xiàn)（5）確定毛坯的熱處理方式鋼質(zhì)齒輪毛坯經(jīng)鍛造后應(yīng)安排正火，以消除殘留的鍛造應(yīng)力，并使不均勻的金相組織通過(guò)重新結(jié)晶而得到細(xì)化、均勻的組織，從而改善了可加公性由上可畫(huà)出毛坯的圖形如下：7、 工序設(shè)計(jì)7.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備10三爪自定心卡盤(pán) 游標(biāo)卡尺外徑千分尺DT1590車(chē)刀 YT1590 車(chē)刀20三爪自定心卡盤(pán) 游標(biāo)卡尺外徑千分尺

10、YT1590 車(chē)刀 車(chē)孔刀 切槽刀（高速鋼） 45車(chē)刀極限量規(guī)530三爪自定心卡盤(pán) 游標(biāo)卡尺外徑千分尺YT1590 車(chē)刀 車(chē)孔刀 切槽刀45車(chē)刀4050607090100模數(shù)為 2.25 A級(jí)精度滾刀A60K砂輪Y7130磨齒機(jī)公法線(xiàn)千分尺7.2確定工序尺寸確定圓柱面的工序尺寸工序雙邊余量-0.468K7 孔32165+0.1967+0.074068+0.009 Ra6.3m Ra3.2m Ra0.8m-0.02107.3確定銑槽的工序尺寸半精銑可達(dá)到零件圖樣要求，則該工序尺寸：槽寬為 16 mm，槽深 15mm。粗+0.280銑時(shí)，為半精銑留下加工余量，槽寬雙邊余量為3mm，槽深余量為2mm

11、，則粗銑的工序尺寸：槽深為 13mm,槽寬為 13mm。8. 確定切削用量切削用量包括切削深度、切削速度、進(jìn)給量三項(xiàng)，確定方法是先確定切削深度、進(jìn)給量，最后確定切削速度。1. 工序 10（車(chē)端面，外圓及鏜孔）（1） 確定粗車(chē)外圓118.5 mm的切削用量0-0.54確定切削深度 aa=121-118.5/2mm=1.25mmpp確定進(jìn)給量 ff=0.66mm/r確定切削速度 vv=0.76m/s=45.6m/min(2)確定粗車(chē)外圓91.5mm118.5mm的刀具加工這些表面，加工余量皆可一次走到切除，車(chē)外圓 91.5 的f=0.66mm/r，車(chē)端面及臺(tái)階面 f=0.52mm/r。（3）確定粗

12、鏜孔65 mm的切削用量+0.190確定切削深度 a a=65-62/2mm=1.5mmpp確定進(jìn)給量 ff=0.20mm/rv=78m/min確定切削速度 v2. 工序 20（車(chē)端面、外圓、臺(tái)階面、車(chē)孔、車(chē)溝槽及倒角）切削用量粗車(chē)端面0.690.690.741.130.170.69手動(dòng)手動(dòng)倒角3. 工序 30（車(chē)端面、外圓、車(chē)孔、車(chē)溝槽及倒角）切削用量（1） 確定半精車(chē)外圓117 mm的切削用量0-0.22確定切削深度 a a=118.5-117/2mm=0.75mmpp確定進(jìn)給量 ff=0.30mm/r確定切削速度 vv=141.6m/min（2） 確定半精車(chē)外圓90mm117mm90的

13、a=0.75mm a=0.7mm，pp車(chē)外圓90mm、端面及臺(tái)階面的 f=0.30mm/r。7（3） 確定半精車(chē)孔67+0.074 mm 的切削用量0（4） 確定車(chē)溝槽的切削用量選用變速鋼切削刀，采用手動(dòng)進(jìn)給，主軸轉(zhuǎn)速 n=40r/min=0.67r/s,切削速度v=8.4m/min。確定切削深度 a a=67-65/2mm=1mmpp確定進(jìn)給量 f f=0.10mm/r4、工序 40（粗銑槽）切削用量所選刀具為變速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀，銑削寬度 a=13mm,銑削深度 a=13mm。pp（1） 確定每齒進(jìn)給量 f=0.07mm/zz（2） 選擇切削速度 v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 fmzV=0.39

14、m/sf =75mm/minmz則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 f=75/2060mm/z=0.063mm/zz5.工序 50（半精銑槽）切削用量選用工具為變速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀（1） 確定每齒進(jìn)給量 F,Ra3.2m(槽側(cè)面)zF =0.03mm/zz）確定切削速度 v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 fmzV=58.8m/min f =95mm/min F =0.032mm/zzmz6.工序 60（鉆孔）切削用量刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑 d=5mm，鉆 4個(gè)通孔，使用切削液（1） 確定進(jìn)給量 f，由于孔徑和深度均很小，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。（2） 確定切削速度 v，暫定 f=0.16mm/r,v=17m/min。7.工序 70（滾齒）切削用量選用標(biāo)準(zhǔn)的變速鋼單頭滾刀，模數(shù) m=2.25mm，直徑63mm可以采用一次 Ra1.6 m向進(jìn)給量 f=0.8-1.0mm/r，按 Y3150 型滾齒機(jī)進(jìn)給量，選 f=0.83mm/r，v=27m/min。8.工序 90（磨68+0.009mm孔）切削用量-0.021確定磨68mm孔的切削用量確定切削深度 a a=68-67/2mm=0.5mmpp確定進(jìn)給量 ff=0.02mm/r確定切削