机械制造工艺课程设计Word文件下载.docx

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（2）中间轴齿轮的啮合要求严格，要保证齿轮的齿形准确和同轴度较高，同轴度为0.04mm。

（3）齿轮轮齿加工精度较高，要有较高要求的定位。

（4）齿轮孔φ62是与轴的配合孔，要有较高的精度和粗糙度要求；

同时，该孔也是机械加工中各工序的主要定位基准。

该齿轮采用材料20Cr制作，具有较高的硬度、耐磨性和耐热性。

主要加工表面是齿轮的齿面（粗糙度要求1.6）和孔的表面（粗糙度要求0.8）。

2零件的生产类型

2.1生产纲领

某产品上的一个中间轴齿轮零件。

该产品的年产量为5000件，生产备品率为8%，机械加工废品率为1%，那么该齿轮的年生产纲领为

式中：

N——零件的年生产纲领（件/年）

Q——产品的年产量（件/年）

n——每台产品中该零件的数量（件/台）

α%——备品率

β%——废品率

2.2生产类型及工艺特征

由计算，齿轮零件的年产量为5450件/年，已知该产品属于轻型机械。

根据《机械制造工艺学》表1-5各种生产类型的规范，可确定其生产类型为大批生产。

其工艺特征是毛坯广泛采用金属型机械造型、压铸、精铸、模锻，毛坯精度高；

加工余量小，机床设备采用专用机床、按流水线布置；

夹具使用高效率的专用夹具；

详细制订工艺规程，用工序卡、操作卡和调整卡管理生产。

3毛坯的确定

3.1确定毛坯类型及制造方法

由零件图看出，零件毛坯材料为20Cr，毛坯类型为锻件。

3.2估算毛坯主要表面的加工总余量

查《机械加工工艺设计员手册》得出：

外圆面：

工艺路线为：

粗车——半精车；

由工艺手册查得：

半精车余量为2.0mm，粗车余量为2.5mm，则加工总余量为4.5mm，修正为5mm。

端面（φ130mm）：

半精车余量为0.8mm，粗车余量为1.6mm，则加工总余量为2.4mm，修正为3mm。

端面（φ75mm）：

有工艺手册查得：

半精车余量为0.7mm，粗车余量为1.4mm，则加工总余量为2.1mm，修正为2mm。

孔：

镗孔——铰孔；

镗孔的余量为4.5mm，铰孔的余量为0.5mm，则加工总余量为5mm。

3.3绘制毛坯简图（图3-1）

图3-1零件毛坯图

4工艺过程设计

4.1定位基准的选择

为使基准统一和基准重合，齿轮加工时常选内孔和一端面作为精基准加工外圆和齿轮，用作精基准的端面和内孔要在一次装卡中加工出来，以保证两者之间的垂直度。

由于本齿轮全部表面都需要加工，而孔作为精基准应优先进行加工，因此选择外圆和另一端面作为粗基准。

综上：

粗基准——外圆及一端面；

精基准——内孔及另一端面。

4.2加工方法的选择

根据《机械工艺及专用夹具》，其加工方法如下：

（1）mm外圆面：

表面粗糙度为Ra3.2μm，公差等级IT9，进粗车，再采用半精车即可。

（2）外圆及内孔端面：

表面粗糙度Ra3.2μm，公差等级IT9，需粗车，半精车。

（3）mm内孔槽：

（4）mm内孔：

公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra0.8μm，毛坯为锻件，加工方法可采取粗镗、半精镗之后用精镗，再采用拉孔能满足加工要求。

（5）齿面：

齿轮模数为5，齿数为25，精度为8-FL，表面粗糙度为Ra1.6μm，采用滚齿即可达到要求。

4.3拟定机械加工工艺路线

为保证加工零件的几何形状、尺寸精度、位置精度以及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。

因为生产纲领为批量生产，所以采用通用机床配置专用的工、夹、量具，并考虑工序集中，以提高生产效率和减少机床数量，降低生产成本。

根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：

齿坯外圆：

粗车——精车；

齿坯端面：

由设计图纸上的要求，齿坯端面的表面粗糙度要求是3.2，在加工齿轮的整个过程中多次用到端面作为精基准，所以加工端面的方法为：

内孔：

由于毛坯是锻造的，所以内孔先经过粗车，再精车后用拉孔的方法加工以保证精度等级表面质量为0.8和跳动精度控制在0.05mm；

齿面：

先滚齿，精度等级还不能达到要求，后热处理内孔缩小，所以要基准修配，然后在经过精加工用镗孔的方法来保证齿形的精度等级。

综上，工艺路线确定如下：

工序号

工序内容

1

锻造毛坯

2

热处理——正火

3

粗车外圆及端面——以内孔及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆

4

粗车端面及镗孔——以外圆及端面定位，粗车另一端面及镗孔

5

调质

6

半精车外圆及端面——以内孔及端面定位，半精车另一端面，半精车外圆

7

半精车内孔槽——以精车后的外圆及端面定位，半精车内孔槽

8

铰孔——以精车后的外圆及端面定位，铰孔

9

滚齿——以内孔及端面定位，滚齿

10

倒角——齿端面及内孔倒角

11

去毛刺

12

热处理——齿面渗碳淬火及低温回火处理

13

检验

4.4加工设备与工艺设备的选择

由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。

其生产方式为以通用机床加工专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。

工件在各机床上的装卸及各机床之间的传送均由工人完成。

车床的选择：

1）工序3、4、6、7是粗车和半精车，各工序的工步数不多，成批生产不需要很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。

本零件的外廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用最常用的C620-1型卧式车床即可。

2）工序8为精铰孔，由于加工零件外廓尺寸不大，又是回转体，故在车床上铰孔。

由于要求的精度较高，表面粗糙度值较小需选用较精密的车床才能满足要求，选C616A型。

3）工序9为滚齿，从加工要求及尺寸的大小考虑，选Y3150型滚齿机。

刀具的选择：

1）在车床加工的工序中，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。

加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30，为提高生产率及经济性，可选用可转位车刀。

2）滚齿采用AAA级单头滚刀能达到6级精度，模数为5。

3）铰刀的选择。

夹具的选择：

本零件各工序均可在车床上完成，采用三角自动定心卡盘。

5加工余量及工序尺寸的确定

确定齿轮外圆、端面及孔的加工余量与工序尺寸

圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。

前面根据有关资料查出本零件外圆面的总加工余量（毛坯余量），应将总加工余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸，中间工序尺寸的公差按加工方法的经济度确定。

表5-1工序尺寸、公差及工序余量的确定

加工面

工序名称

工序余量/mm

经济精度/mm

工序基本尺寸/mm

工序尺寸公差/mm

外圆面

半精车

2.0

130

粗车

3.0

132

毛坯

135

端面φ130

0.8

20

20±

0.2

2.2

20.8

20.8±

0.5

23

端面φ75

0.7

40

40±

1.3

40.7

40.7±

42

孔

精铰

0.1

62

粗铰

0.4

61.9

精镗

1.5

61.5

φ61.5±

0.1

粗镗

60

φ60±

57

镗孔后进行

内孔槽

3.5

65

6设计总结

本次课程设计是我们学完了大学期间的全部基础课、技术专业课后进行的。

这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入和综合的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，是一次非常重要的过程和经历。

就我而言，我希望能通过这次课程设计对自己的未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己的实际分析和解决为题的能力。

作为一名即将毕业的大学生，我们应该熟练掌握多门软件的应用，如制图软件AutoCAD、办公软件Office、分析软件Analysis等等，为以后的工作打下坚实基础。

这次课程设计的历时虽然短暂，但是我也从中学会了很多的知识，体会到了很多的学问。

不仅从感性上真正理解了课本上的东西，更从理性上学会应用所学的课本知识，将各科的知识有机的统一起来。

通过本次设计，使我们深入了解工艺规程设计的指导思想和设计原则，熟悉了工艺规程必须具备的原始资料，理解了设计和拟定机械加工工艺规程和工艺路线的内容和步骤，并掌握了选择粗精基准的一般原则以及划分加工阶段的目的和意义，对安排工序顺序的一般原则有了初步的了解。

由于本次设计的时间和个人的知识有限，再加上是第一次进行工艺规程的编制，难免在设计中有所错误。

通过此次设计，我加深了对机械设计基础及有关专业课程知识的了解，提高了我熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及技术文件等基本技能和综合应用这些知识的能力，并为今后的学习和设计打下了坚实的基础。

最后，衷心感谢老师的耐心指导！

机械加工工艺卡片

（工厂名）

机械加工工序卡片

产品名称及型号

零件名称

零件图号

第页

粗车外圆

共页

车间

工段

材料名称

材料牌号

力学性能

同时加工件数

每料件数

技术等级

单件时间/min

准备—终结时间/min

刀具名称

刀具编号

夹具名称

夹具编号

工作液

硬质合金刀　

三角卡盘

更改内容

工步号

工步内容

工艺设备

主轴转速/（r/min）

切削速度/（m/min）

进给量/（mm/r）

切削深度/（mm）

进给次数

工步工时

机动

辅助

粗车外圆及端面留余量2/0.8mm

CA6140车床

750

56.5

0.4

编制

抄写

校对

审核

批准

镗孔

4