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倒檔齒輪加工工藝

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1、 畢業(yè)設計說明書 設計(論文)題目 倒檔齒輪加工工藝 規(guī)程制定 學生姓名_ _ _班級 07機電14____ 專業(yè) ____ _機電一體化______________ 指導教師_ __輔導教師________ (完成日期) 2009 年 月 日 前言 根據高等職業(yè)教育的方針政策,高等職業(yè)教育要培養(yǎng)一批高技能應用型人才。不僅要有過硬的理論知識,而且要具備高的動手能力和創(chuàng)新意識。本人積極響應院領導和專業(yè)教師

2、的號召,竭盡全力完成畢業(yè)設計,練就自己的動手能力和創(chuàng)新意識! 畢業(yè)設計是我們在大學期間學完專業(yè)所有課程后所要進行的一個重要環(huán)節(jié),這是我們對所學課程的一次深入的全面的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練。因此,它在幾年的學習中占有重要的地位。是利用所學知識解決實際問題能力的具體體現。此次設計既是對我們的一次鍛煉,也是一次挑戰(zhàn)。在設計過程中,通過搜集和整理相關資料、查閱大量的手冊、國家標準和相關技術政策,不僅使我們增長了見識,也開闊了視野。 畢業(yè)設計的課程也是一次綜合性的理論聯系實際的訓練過程,是我們從學校走向工作崗位的一個過度環(huán)節(jié)。我希望能夠通過這次畢業(yè)設計,對將來要從事的工作進行一次適應性訓

3、練,希望在設計中能夠鍛煉自己獨立工作和綜合分析的能力,為今后工作打下一個堅實的基礎,樹立一個良好的開端,這個階段也將在我的大學生活中留下深刻的印象。 就我而言,希望通過這次課程設計,對自己今后從事的工作,進行一次適應性訓練,通過設計鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后的工作打下一個良好的基礎 由于能力所限,設計中尚有許多不足之處,希望各位教師給予批評指教,敬請尊敬的院領導和專業(yè)教師提出寶貴意見和建議! 設計人:張曉亮 2010年 月 日 目錄 一、零件圖的分析…………………………………………………… 1.1零

4、件的功用…………………………………………………… 1.2圖紙的完整性和正確性………………………………………… 1.3零件的技術要求分析…………………………………………… 1.4零件的結構工藝性分析………………………………………… 二、毛坯的選擇…………………………………………………… 2.1確定毛坯種類及制造方法……………………………………… 2.2毛坯的形狀及加工總余量……………………………………… 三、定位基準的選擇……………………………………………… 3.1精基準的選擇…………………………………………………… 3.2粗基準的選擇……………………………………………………

5、 四、工藝路線的擬定………………………………………………… 4.1表面加工方法的選擇……………………………………………… 4.2確定加工工藝路線(要求兩套工藝方案)………………………… 4.3工藝方案的技術經濟分析……………………………………… 五、確定工序加工余量、工序尺寸及公差…………………………… 5.1選擇工序加工余量…………………………………………… 5.2計算工序尺寸及公差…………………………………………… 六、確定切削用量及工時定額……………………………………… 七、設計體會與收獲………………………………………………… 八、參考文獻書目…………………………………

6、………………… 一、 零件圖的分析 1. 1零件的功用 用來傳遞的運動和動力,改變轉向傳遞扭矩從而使汽車實現反向行使 1.2圖紙的完整性和正確性 本零件各表面的加工并不困難。 齒輪零件圖樣由兩個剖視圖組成,視圖正確、完整,尺寸、公差及技術要求齊全。零件內、外輪廓描述清楚完整,零件圖的粗實線、細實線、點化線的線型均符合于國家標準;有利于加工時的數據分析和計算,零件材料為45鋼。 1.3零件的技術要求分析 零件圖的尺寸比較多,但尺寸的標注多而不亂。圖紙當中有對齒面粗糙度和孔面粗糙度的要求為3.2,

7、齒部熱處理45-52HRC,齒圈徑向跳動公差為0.08mm,還有一些技術要求倒角為C2.5、未標注為1*450,零件表面光潔、精度等級8GK。 1.4零件的結構工藝性分析 1.4.1零件結構 本產品是一個雙聯齒輪零件,該零件是由兩個不同的齒廓組成,一個為m=4,z=17的齒廓一個為m=5,z=19的齒廓,由φ40mm的圓柱的連接在一起。零件有φ20mm的孔和寬6mm的鍵槽。 1.4.2結構工藝性分析 零件的結構工藝性是指所設計的零件在滿足使用要求的前提下,制造的方便性、可行性和經濟性,即零件的結構應方便加工時工件的裝夾、對刀、測量,結構越簡單,工藝性越好。結構形式應盡量簡化。 可以

8、提高切削效率等。根據零件的外形尺寸Φ105×100mm,所以選擇Φ110*105的毛坯。 鉆孔結構相對簡單,選擇合適的轉速和進給速率,就可以將此結構作出 為了便于裝配零件并去掉毛刺,軸端應制出45°的倒角。 零件表面硬度的分析 硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。調質45-52HRC,該鋼具有較高的硬度和耐磨性,淬火時變形較小。具有良好的沖載能力,使用時進行熱處理。 二、 毛坯的選擇 2.1確定毛坯種類及制造方法 輸出軸為傳動零件,要求有一定的強度,該零件的材料為45鋼,輪廓尺寸不大,形狀并不復雜,又屬于大批生產,故毛

9、坯可采用模鍛成型。這對于提高生產效率、保證加工質量也是有利的。 毛坯尺寸通過確定加工余量后決定。 2.2毛坯的形狀及加工總余量 毛坯的形狀 毛坯的總余量 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 φ76外圓 76 4 80 φ105外圓 105 5 110 φ40 40 5 45 100長 100 5 105 15厚 15 5 20 三、 定位基準的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程的設計中重要工作之一?;孢x擇得正確、合理,可以保證加工質量,提高生產效率。否則就會使加工工藝規(guī)程問題百出,嚴重的還會造成零件大批報廢,是生產無法進行。 3

10、.1精基準的選擇 本零件是帶孔的雙聯齒輪,孔是其設計基準和測量基準。為避免因基準不重合而產生的誤差,應選孔為定位基準,即遵循“基準重合”的原則。即選孔及一端面為精基準。 3.2粗基準的選擇 由于本零件的表面都需要加工,而孔作為精基準應先加工,因此應先加工出一外圓及一個端面為粗基準。 四、 工藝路線的擬定 4.1表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、內孔、端面、齒面、鍵槽,材料為45鋼。參考《機械制造工藝設計簡明手冊》,加工方法選擇如下: (1) 齒圈外圓面:為標注公差尺寸,根據GB1800-97規(guī)定其公差等級為IT14,表面粗糙度為,需粗車、半精車(表1.4-6) (2)φ

11、40mm外圓面:為標注公差尺寸,根據GB1800-97規(guī)定其公差等級為IT14,表面粗糙度為,需粗車、半精車(表1.4-6) (3)mm內孔:公差等級為IT7,表面粗糙度,根據表1.4-7,加工方法選用鉆、粗鉸、精鉸。 (4)端面:本零件的端面為回轉體端面,尺寸精度、表面粗糙度未作要求,只需粗車即可。 (5)齒面:齒輪模數分別為4、5,齒數分別為17、19,精度都為8GK螺旋圓錐齒輪刀盤銑齒即可(表1.4-16、表1.4-17)。 (6)鍵槽:槽寬和槽深的公差等級分別為IT9和IT12,需粗插、精插(表1.4-17) 4.2確定加工工藝路線(要求兩套工藝方案) 工藝路線的擬訂,為了

12、保證達到零件的幾何形狀、尺寸精度、置精度及各項技術要求,必須制定合理的工藝路線。制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下,盡量使工序集中來提高生產效率。除此之外,還應考慮經濟效果,以便降低生產成本。 齒輪的加工工藝路線一般是先進行尺坯的加工,然后在進行齒面的加工。齒坯加工包括個圓柱表面及端面的加工,按照先加工基準面及先粗后精的原則,齒坯加工可按下述工藝路線進行: 工藝路線方案一: 工序10:毛坯進行正火熱處理 工序20:粗車各外圓及各端面 工序30:鉆孔φ20mm 工序40:粗鉸φ20mm

13、工序50:調質 工序60:精鉸φ20mm 工序70:半精車外圓 及各端面 工序80:銑齒輪 工序90:粗插鍵槽 工序100: 精插鍵槽 工序110: 高頻淬火 工序120:修正 工序130:終檢 工藝路線方案二: 工序10:毛坯進行正火熱處理 工序20:銑平面 工序30:鉆孔 工序40粗鉸 工序50:粗車各外圓 工序60:調質 工序70:半精車外圓 及各端面 工序80:精鉸φ20mm 工序90:粗插鍵槽 工序100:精插鍵槽 工序110: 銑齒輪 工序120: 高頻淬火 工序130:修正 工序140:終檢 工藝路線的比較分析: ?? 第二

14、條工藝路線不同于第一條工藝路線是把平面銑出來,并將孔與外圓柱面的加工進行了互換,其它的先后順序均沒有變化。零件的基準有所變化, 第一條工藝路線,直接車出端面,有利于保證精度減小誤差,節(jié)省拆裝時間;再者先加工孔,確定了精基準,符合基準重合原則,有利于提高其他部分的加工精度。 ? ? 第二條工藝路線,增加了銑平面,要換床,拆裝過程中會產生誤差,先加工外圓柱面再加工孔,改變了精基準,以外圓柱面為精基準,違反了基準重合原則。 從保證精度的前提下,我們選擇了第一條工藝路線進行生產。 ?4.3工藝方案的技術經濟分析 齒圈外圓面及φ40mm 外圓和兩端面都未標注公差尺寸,根據GB1800-97規(guī)

15、定其公差等級為IT14,表面粗糙度為,粗車、半精車(表1.4-6)即能達到要求,φ20mm孔為公差等級為IT工方法選用鉆、粗鉸、精鉸(表1.4-7)即能達到要求;和鍵槽槽寬和槽深的公差等級分別為IT9和IT10,需粗插、精插(表1.4-17)即能達到要求,兩齒部齒面精度都為8GK螺旋圓錐齒輪刀盤銑齒即可(表1.4-16、表1.4-17)。從經濟性分析不需要過精的加工即可, 五、 確定工序加工余量、工序尺寸及公差 5.1選擇工序加工余量 工序 加工余量(直徑) 工序尺寸 IT 公差 粗車φ76mm端面 2mm 103mm 11 +0.22 0 粗車φ76m 2

16、.9mm φ77.1mm 13 +0.46 0 粗車φ40mm 4mm φ41mm 13 +0.39 0 粗車φ76mm齒厚15mm 2mm 16mm 11 +0.11 0 粗車φ105mm端面 2mm φ101mm 11 +0.22 0 粗車φ105mm 3.9mm φ106.1mm 13 +0.54 0 粗車φ105mm齒厚15mm 2mm 16mm 11 +0.11 0 鉆孔φ20mm 18mm φ18mm 13 0 -0.33 粗鉸φ20mm 1.94mm φ19.94mm 10 0 -

17、0.084 精鉸φ20mm 0.06mm φ20mm 8 +0.027 0 半精車外圓φ76mm端面 0.5mm 100.5mm 9 +0.087 0 半精車外圓φ76mm 1.1mm φ76mm 10 0 -0.12 半精車外圓φ40mm 1mm φ40mm 10 0 -0.1 半精車φ76mm齒厚15mm 0.5mm 15mm 9 +0.043 0 半精車外圓φ105mm端面 0.5mm 100mm 9 +0.087 0 半精車外圓φ105mm 1.1mm φ105mm 10 0 -0.14 半精車φ

18、105mm齒厚15mm 0.5mm 15mm 9 +0.043 0 粗插鍵槽 5.6*2.4 5.6*2.4 精插鍵槽 0.4*0.4 6*2.8 5.2計算工序尺寸及公差 粗車φ76端面:L=105-2=103IT為11公差為 粗車φ76mm :φ=80-3.9=77.1 IT為13 公差為 粗車φ40mm外圓:φ=45-4=41IT 為13公差為 粗車φ76齒厚15:L=18-2=16IT為11公差為 粗車φ105齒厚:L=18-2=16IT為11公差為 粗車φ105端面:L=103-2=101IT為11公差為 粗車φ105:

19、φ=110-3.9=106.1IT為13公差為 鉆孔φ20:φ=0+18=18IT為13公差為 粗鉸φ20:φ=18+1.94=19.94IT為10公差為 精鉸φ20:φ=19.94+0.06=20IT為8公差為 半精車外圓φ76端面:L=101-0.5=100.5IT為9公差為 半精車外圓φ76:φ=77.1-1.1=76IT為10公差為 半精車外圓φ40:φ=41-1=40IT為10公差 為 半精車φ76齒厚15:L=15.5-0.5=15IT為9公差為 半精車φ105齒厚:L=15.5-0.5=15IT為9公差為 半精車外圓φ105端面:L=100.5-0.5=100IT為9公差為 半精車外圓φ105:φ=106.1-1.1=105IT為10公差為 粗插鍵槽 精插鍵槽

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