课程设计说明书轴和双联齿轮的设计以及总结.docx
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课程设计说明书轴和双联齿轮的设计以及总结
《机械制造技术》课程设计题目:
齿轮轴的机械加工工艺规
程及齿轮的专用夹具
学校:
专业:
班级:
学号:
学生姓名:
指导老师:
二零一零年十二月二十五
目录
一、序言
二、设计任务
一、序言
机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
通过本次课程设计,应该得到下述各方面的锻炼:
1能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。
2提高结构设计的能力。
通过设计夹具的训练,应当获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。
3学会使用手册及图表资料。
掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。
就我个人而言,通过这次设计,基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计,机床专用夹具等工艺装备的设计等。
并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。
最重要的是综合运用所学理论知识,解决现代实际工艺设计问题,巩固和加深了所学到的东西。
并在设计过程中,学到了很多课堂上没有学到的东西。
能够顺利的完成这次课程设计,首先得助于于老师的悉心指导,还有就是我们小组成员间合理的分工和小组成员们的努力。
在设计过程中,由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解,缺乏实际的生产经验,导致在设计中碰到了许多的问题。
但在我们小组成员的共同努力下,我们通过请教老师和咨询同学,翻阅资料、查工具书,解决设计过程中的一个又一个的问题。
在这个过程中,使我对所学的知识有了进一步的了解,也了解了一些设计工具书的用途,同时,也锻炼了相互之间的协同工作能力。
在此,十分感谢老师的细心指导,感谢同学们的互相帮助。
在以后的学习生活中,我将继续刻苦努力,不断提高自己。
本说明书主要是齿轮轴的工艺规程和齿轮的专用夹具的设计说明,由于本身及小组成员能力水平有限,设计存在许多错误和不足之处,恳请老师给予指正,谢谢~!
设计题目:
设计如图所示的轴类零件的机械加工工艺规程及装齿轮的专用夹具
(三)、轴的作用及设计任务
此项目的任务是设计这根轴,并且此轴主要的作用支承传动件齿轮、传递转矩、承受载荷,
设计任务及设计要求
要求编制一个轴零件的机械加工工艺规程,按照老师的设计,并编写设计说明书。
具体内容如下:
选择毛胚的制造方法,指定毛胚的技术要求。
拟定轴的机械加工工艺过程。
合理选择各工序的定位定位基准。
确定各工序所用的加工设备。
确定刀具材料、类型和规定量具的种类。
确定一个加工表面的工序余量和总余量。
确定一个工序的切削用量。
确定工序尺寸,正确拟定工序技术要求。
计算一个工件的单件工时。
编写工艺文件。
编写设计说明书。
设计齿轮专用夹具装配图。
(四)、零件的分析
零件的技术要求分析:
有关零件的分析
根据轴类零件的功用和工作条件,其技术要求主要在以下方面:
⑴尺寸精度 轴类零件的主要表面常为两类:
一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈,即支承轴颈,用于确定轴的位置并支承轴,尺寸精度要求较高,通常为IT5~IT7;另一类为与各类传动件配合的轴颈,即配合轴颈,其精度稍低,常为IT6~IT9
⑵几何形状精度 主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。
其误差一般应限制在尺寸公差范围内,对于精密轴,需在零件图上另行规定其几何形状精度。
⑶相互位置精度 包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
⑷表面粗糙度 轴的加工表面都有粗糙度的要求,一般根据加工的可能性和经济性来确定。
支承轴颈常为0.2~1.6μm,传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。
⑸其他 热处理及外观修饰等要求。
(1)、设计的轴为阶梯实心轴,材料为45号钢,淬火硬度为35~40HRC,
(2)、直径为30,长度为80的外圆,精度为。
。
。
上下偏差分别为0,-0.013,其表面粗糙度为0.8精度要求较高,需要磨才能达到精度要求;直径为35,上下偏差分别为0,-0.025,其表面粗糙度为0.8,直径为30长度为31的外圆,上下偏差分别为0,-0.013,其精度要求较高,普通的机床无法达到所要求的精度,须至磨床加工才能达到要求
(3)、3*0.5的退刀槽与左右直径为30的外圆的中心轴线的垂直度为0.02,直径为35的外圆与与左右直径为30的外圆的中心轴线的圆柱度为0.02,
经过对以上加工表面的分析,我们可先选定粗基准,加工出精基准所在的加工表面,然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工,保证它们的位置精度。
2.1、零件的结构特点
图1所示零件是轴,它属于台阶型轴类零件,由圆柱面、、退刀槽和键槽等组成。
;键槽是便于安装键,以传递转矩;
从图所示的轴零件的支撑轴颈A、B是装配基准,故对A、B两段轴颈的加工提出了很高的要求。
主轴的支撑轴颈、配合轴颈、端面、等表面是轴的主要加工表面。
其中支撑轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度和表面粗糙度尤为重要。
2.2、加工工艺性
零件的技术要求较高,用车床、铣床和钻床就可以加工出来,精度要求一般是7到8级,而且表面粗糙度要求也不太高,是一个较好加工的零件。
2.3、确定零件毛胚
考虑到零件的经济性和综合性能要求,零件材料为
(五)确定毛坯制造方法,初步确定毛坯形状
零件材料是45钢。
零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用棒料。
零件形状并不复杂,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近,。
毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。
(六)工艺规程设计
有关基准的选择说明
1、粗基准的选用原则
1、保证不加工表面与加工表面相互位置要求原则。
当有些不加工表面与加工表面之间有相互位置要求时,一般不选择加工表面作为粗基准。
2、保证各加工表面的加工余量合理分配的原则。
应选择重要加工表面为粗基准。
3、粗基准不重复使用的原则。
粗基准的精度低,粗糙度数值大,重复使用会造成较大的定位误差,因此,同一尺寸方向的粗基准,通常只允许使用一次。
2、精基准的选用原则
1、基准重合原则。
尽可能使设计基准和定位基准重合,以减少定位误差。
2、基准统一原则。
尽可能使用同一定位基准加工个表面,以保证各表面的位置精度。
如轴类零件常用两端顶尖孔作为统一的定位基准。
3、互为基准原则。
当两个加工表面间的位置精度要求比较高的时候,可用互为基准的原则反复加工。
4、自为基准的原则。
当要求加工余量小而均匀时,可选择加工表面作为自身的定位基准。
第一节基准的选择
定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。
定位选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得宜提高。
否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正进行。
粗基准的选择
因为轴类零件,执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则(即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作为粗基准;若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准),所以对于本零件可以先以毛坯外圆作为粗基准,利用三爪卡盘夹紧左端40外圆可同时削除五个自由度,再以35外圆定位可削除自由度。
确定零件的定位基准
齿轮轴加工中,为了保证各主要表面的相互位置精度,选择定位基准时,应遵循基准重合、基准统一和互为基准等重要原则,并能在一次装夹中尽可能加工出较多的表面。
在精加工之后,以直径为30的左右端的外圆作为定位基准,经过修正精基准后加工合格的外圆
4.2、轴类毛坯
常用圆棒料和锻件;大型轴或结构复杂的轴采用铸件。
毛坯经过加热锻造后,可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布,获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
4.3、轴类零件的热处理
锻造毛坯在加工前,均需安排正火或退火处理,使钢材内部晶粒细化,消除锻造应力,降低材料硬度,改善切削加工性能。
调质一般安排在粗车之后、半精车之前,以获得良好的物理力学性能。
表面淬火一般安排在精加工之前,这样可以纠正因淬火引起的局部变形。
精度要求高的轴,在局部淬火或粗磨之后,还需进行低温时效处理。
第五章 制定加工工艺路线
拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局,主要任务是选择各表面的加工方法,及定位基准,确定加工顺序,各工序采用的机床设备和工艺装备等。
5.1齿轮轴加工工艺过程分析
齿轮轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段,即粗加工阶段(包括车端面、加工顶尖孔、粗车外圆等);半精加工阶段(铣键槽、等);精加工阶段(包括精磨外圆等)。
在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序,这就决定了齿轮轴加工各主要表面总是循着以下顺序的进行,即粗车→调质(预备热处理)→精车→淬火-回火(最终热处理)→精磨。
综上所述,齿轮轴主要表面的加工顺序安排如下:
车端面---钻中心孔----外圆表面粗加工(以顶尖孔定位)→倒角----调头车端面---钻中心孔----车端面-----粗车外圆-----倒角----精车外圆-----倒角----调头精车外圆----倒角-----铣键槽----热处理----磨外圆
当主要表面加工顺序确定后,就要合理地插入非主要表面加工工序。
对齿轮轴来说非主要表面指的是键槽。
这些表面加工一般不易出现废品,所以尽量安排在后面工序进行,主要表面加工一旦出了废品,非主要表面就不需加工了,这样可以避免浪费工时。
但这些表面也不能放在主要表面精加工后,以防在加工非主要表面过程中损伤已精加工过的
对凡是需要在淬硬表面上加工的、键槽等,都应安排在淬火前加工。
非淬硬表面上键槽等一般在外圆精车之后,精磨之前进行加工。
齿轮轴中的键槽,如果安排在淬火之后,材料硬度增大,不易铣削键槽,如安排在磨削之后,这样精加工后残余应力所引起的变形和热处理后的变形,就会影响键的加工精度。
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