机械制造技术课程设计报告报告

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1、. -机械制造技术课程设计说明书设计课题：齿轮套机械加工工艺规程设计班级： 14机设1班*： 2：朱文浩指导教师：戴志华目录第一节 齿轮套的工艺分析一齿轮套的用途二齿轮套的技术要求三齿轮套的工艺性第二节毛坯的选择一 确定毛坯的尺寸公差二确定加工余量三确定毛坯尺寸四确定圆角半径五确定拔模角六确定分模位置七确定毛坯的热处理方式.第三节拟定齿轮套工艺路线一定位基准的选择二各外表加工方案确实定三制定工艺路线四工艺路线分析与比拟五确定工艺路线第四节确定工序尺寸第五节确定切削用量一工序1切削用量及根本时间确实定二工序2切削用量及根本时间确实定三工序3切削用量及根本时间确实定四工序4切削用量及根本时间确实定

2、五工序5切削用量及根本时间确实定六工序6切削用量及根本时间确实定七工序7切削用量及根本时间确实定八工序8切削用量及根本时间确实定第六节课程设计的体会第一节齿轮套的工艺分析及生产类型确实定一、 齿轮套的用途齿轮套属于齿轮的一种。齿轮套的用途很广，是各种机械设备零件中的重要零件，例如机床，飞机，轮船等等都要使用齿轮套。齿轮套的主要作用是调整机构的转速和力矩，传递动力；改变动力输出的旋转方向等。二、 齿轮套的技术要求将齿轮套的全部技术要去列于表1-1中。齿轮套属于齿轮类零件，套孔和齿面是主要装配基准，套孔和轴相配合，齿面与另外一个相啮合的齿轮配合，因此加工精度要求较高。齿轮套在传递过程中要承受很大的

3、扭矩，为增强强度，其外表要求进展高频淬火处理，硬度在5055HRC齿轮套槽侧要求高频淬火硬度在4651HRC并且要淬硬2mm。表1-1齿轮套零件技术要求表加工外表尺寸及偏差mm公差及精度外表粗糙度Ra/mm齿轮外圆端面90IT83.2齿轮外圆面117h11IT103.2外圆面106-00.4IT116.3孔68IT70.8孔940+00.048IT116.3端面3.2和6.3齿面M=2.25Z=507-7-60.8槽IT12和IT143.2和6.3小孔5三、 齿轮套的工艺性齿轮零件图样的视图正确完整、尺寸公、差及技术要求齐全，但基准孔68K7mm要求Ra0.8mm有些偏高，本零件各外表加工并不

4、困难，并于4个5mm的小孔，其位置在外圆柱面上51.5mm的沟槽，孔中心线距沟槽一侧的距离为2.5mm。由于加工时不能选用沟槽的侧面为定位基准，故要较准确的保证上述要求比拟困难。分析该小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高的要求，只要钻到沟槽之即能使油路畅通，因此4个5孔的加工亦不成问题。第二节 毛坯的选择齿轮是最常用的传动件，要求具有一定的强度。该零件的材料是45钢，轮廓尺寸不大，形状亦不复杂，又属成批生产，故毛坯可采用模锻成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可与零件形状尽量接近。即外形做成台阶形，部孔锻出。毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。一、确定毛坯的尺寸公差1、公差等级由齿轮的功用和技术要

5、求确定该零件的公差等级为普通级。2、锻件质量零件质量为1.4kg，估计锻件质量为2.2kg。二、确定加工余量1、零件除孔以外的各外表为一般加工精度F1，锻件的形状复杂系数为S。 S=m锻件/m外轮廓包容体假设锻件的最大直径为121mm，长68mm。m外轮廓包容体=12.1/226.87.85g=6138g=6.138kgm锻件=2.2kg S=2.2/6.138=0.358查2表2.210，可定形状复杂系数为S2，属于一般级别。2、机械加工余量根据锻件质量F1、S2查2表2.225。由于表中形状复杂系数只有S1和S3，则S2参考S1定，S4参考S3定，由此差得直径方向为1.72.2mm，水平方

6、向亦为1.72.2mm。即锻件各外径的单面余量为1.72.2mm，各轴向尺寸的单面余量为亦为1.72.2mm。锻件中心两孔的单面余量查2表2.224为2.5mm。三、确定毛坯尺寸加工余量适用于机械加工外表粗糙度Ra1.6m。Ra1.6m外表余量要适量增大分心本零件，除68K7孔为Ra0.8m以外，其余各外表皆Ra1.6m，因此这些外表的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量即可。68K7孔采用精镗到达Ra0.8m，故需增加精镗的加工余量。参考磨孔余量2表2.311，确定精镗孔单面余量为0.5mm，则毛坯尺寸如表21所示。表21齿轮套毛坯锻件尺寸mm零件尺寸单面加工余量锻件尺寸117h1121

7、211060-0.41.7511090294942.58968k736264+00.52及1.767.7202及220122及1.715.797孔深311.7及1.731毛坯尺寸公差根据锻件质量，形状复杂系数，分模线形状种类及锻件精度等级从有关的表中查得。本零件锻件质量2.2kg，形状复杂系数为S2，45钢含碳量为0.42%0.50%，其最高含碳量为0.50%，按表2.211，锻件材料系数为M1，采用平直分模线，锻件为普通精度等级，则毛坯公差可从2表2.21.3、表2.216查得。本零件毛坯尺寸允许偏差如表22所示，毛坯同轴度偏差允许值为0.8mm，残留飞边为0.8mm。表22齿轮毛坯锻件尺寸

8、允许偏差mm锻件尺寸偏差根据121-0.8+1.72表2.2-13110-0.7+1.52表2.2-1394-0.7+1.52表2.2-1389-1.5+0.72表2.2-136254-1.4+0.62表2.2-13200.92表2.2-13311.02表2.2-1315-0.4+1.22表2.2-1667-0.5+1.72表2.2-16四、确定圆角半径锻件的圆角半径按2表2.222确定。本锻件各局部的H/B皆小于2，故可以用以下式计算：外圆角半径：r=0.05H+0.5圆角半径：R=2.5r+0.5 为简化起见，本锻件的外圆角分别采取一样数值。以最大的H进展计算。r=0.0532+0.5mm

9、=2.1mmr圆整为2.5mmR=2.52.5+0.5mm=6.75mmR圆整为7mm 以上所采取的圆角半径数值能各个外表的加工余量。五、确定拔模角本锻件由于上、下模模膛深度不相等，起模角模膛较深的一侧计算。L/B=110/110H/B=32/100=0.291 查2表2.223得，外起模角=5o，起模角=7o。六、确定分模位置由于毛坯是HD的圆盘类锻件，应采用轴向分模，这样可冲孔，使材料利用率得到提高。为了便于起模及便于发现上、下模在模锻过程中错移，分模线位置选在最大外径的中部，分模线为直线。七、确定毛坯的热处理方式钢质齿轮毛坯经锻造后应进展正火，以消除残留的锻造应力，并使不均匀的金相组织通

10、过重新结晶而得到细化、均匀组织，从而改善了加工性。第三节拟定齿轮套的工艺路线一、定位基准的选择：本零件是带空的盘状齿轮，空是其设计基准，为防止由于基准不重合而产生的误差，应选孔位定位基准，及遵循基准重合的原则，具体说，即选68K7孔及一端作为精基准。由于本齿轮全部外表都需加工，而孔作为精基准应先进展加工，因此应选外圆及一端面为粗基准，外圆117mm为分模面，外表不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准。二、各外表加工方案确实定：根据齿轮套零件图上各加工外表的尺寸精度和外表粗糙度查2表1.46，表1.47，表1.416，表1.417，确定各外表加工方案。表31齿轮套各外表加工方案加工外表

11、经济精度外表粗糙度加工方案备注F90外圆面IT83.2粗车-半精车表1.46齿圈外圆面IT106.3粗车-半精车表1.461060-0.4IT116.3粗车表1.4668k7mm孔IT70.8粗镗-半精镗-精镗表1.47940+0.046IT116.3粗镗表1.47端面IT106.3粗车表1.48齿面7-7-60.8精滚表1.416表1.417槽IT12IT143.2 6.3粗铣-半精铣表1.485小孔钻三、制定工艺路线方案一工序一：以106mm处外圆及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆90mm及台阶面，粗车外圆117mm，粗镗68mm。工序二：以粗车后的90mm外圆及端面定位，粗车另一端面，粗

12、车外圆1060-0.4mm及台阶面，车5mm1.5mm沟槽，粗镗94mm孔，倒角。工序三：以粗车后的1060-0.4mm外圆及端面定位，半精车另一端面，半精车外圆90mm及台阶面，半精车外圆117mm，半精镗68mm孔，倒角。工序四：以90mm外圆及端面定位，精镗68k7孔，镗孔的沟槽，倒角。工序五：以68k7孔及端面定位，滚齿。工序六：以68k7孔及端面定位，粗铣4个槽。工序七：以68k7孔、端面及粗铣后的一个槽定位，半精铣4个槽。工序八：以68k7孔、端面及一个槽定位，钻4个小孔。工序九：钳工去毛刺。方案二工序一：1，以106mm处外圆及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆90mm及台阶面，粗

13、车外圆117mm，粗镗68mm。2，以粗车后的90mm外圆及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆1060-0.4mm及台阶面，车5mm1.5mm沟槽，粗镗94mm孔，倒角。工序二：以粗车后的1060-0.4mm外圆及端面定位，半精车另一端面，半精车外圆90mm及台阶面，半精车外圆117mm，半精镗68mm孔，倒角。工序三：以68k7孔及端面定位，滚齿。工序四：以90mm外圆及端面定位，精镗68k7孔，镗孔的沟槽，倒角。工序五：以68k7孔、端面及一个槽定位，钻4个小孔。工序六：1，以68k7孔及端面定位，粗铣4个槽。2，以68k7孔、端面及粗铣后的一个槽定位，半精铣4个槽。工序七：钳工去毛刺。四、

14、工艺路线分析比拟方案一和方案二的比拟：方案一与方案二比拟有两点不同之处。第一：加工齿面是以孔 mmK768F为定位基准，为了保证它们之间的位置精度，齿面加工之前，先精镗空。第二：四个槽与四个小孔的加工安排在最后，为了保证定位方便，应先铣槽后钻孔。综上所述方案一比拟好。五、确定工艺路线表32齿轮套的工艺路线及机床设备、工装的选用工序号工序名称机床刀具夹具10粗车：1，90mm外圆、端面及台阶面，外圆117mm，粗镗孔68mm。2，106mm外圆、端面及台阶面，51.5mm沟槽，粗镗94mm孔，同时倒角。C620-1YT5 90偏刀YT5镗刀外圆车刀高速钢切槽刀三爪自定心卡盘20半精车：1，90m

15、m外圆、端面及台阶面。2，外圆117m。3，半精镗镗孔68mm，并倒角。C620-1YT5 90偏刀倒角刀YT15镗刀三爪自定心卡盘30精镗：68k7孔，镗孔沟槽，倒角。C616AYT30精镗刀高速钢切刀倒角刀三爪自定心卡盘40滚齿滚齿机Y3150M=2.25齿轮滚刀心轴501，粗铣：4个槽2，半精铣：4个槽*62高速钢错齿三面刃铣刀125mm专用夹具60占：45孔Z518复合钻5mm及90角专用夹具70钳工去毛刺第四节 确定工序尺寸确定工序尺寸一般的方法是由加工外表的最后工序往前推算，最后的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一外表屡次加工的工序尺寸只与工序的加工余量有关。当基准

16、不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链结算。一、确定圆柱面的工序尺寸齿轮套各圆柱外表的工序余量、工序尺寸及公差、外表粗糙度如下表所示。表41圆柱外表的工序加工余量、工序尺寸公差及外表粗糙度mm加工外表工序双边余量工序尺寸及公差外表粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精外圆2.51.5外圆3.5外圆2.51.5孔5孔321第五节确定切削用量一、 工序一车端面、外圆、镗孔及根本时间确实定 1.(1)确定切削深度由于单边余量为1.25mm，可在一次走刀完成，故 =121-118.5/2=1.25mm (2)确定进给量f 查4表1.1，C620-1机床的中心高为200mm，查4表1.30选刀杆尺寸BH=16mm25

17、mm查4表1.4，在粗车钢料、刀杆尺寸为16mm25mm、工件直径为100400mm时，f=0.61.2mm/r查2表4.2-9，选择f=0.65mm/r3选择车刀镆钝标准及耐用度查4表1.9车刀后刀面最大镆钝量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min4确定切削速度V工件材料45钢，=670Mpa，所选刀具为YT5硬质合金车刀。查4表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工=600700Mpa钢料，mm/r.切削速度V=109m/min查4表1.28查得切削速度的修正系数=0.8，=0.65，=0.81，=1.15，=1.0 V=1090.80.650.811.15m/min n=1000v/

18、d=100052.5/(121)=138.9r/min查2表4.28选择C620-1机床的转速n=120r/min=2.0r/s则实际切削速度v=nd/1000=45.6m/min 2.确定粗车外圆91.5mm、端面及台阶面的切削量采用车外圆118.5mm的刀具加工这些外表。加工余量皆可一次走刀切除，车外圆91.5mm的=1.25mm，端面及台阶面的=1.3mm。车外圆91.5mm的=0.52mm/r主轴转速与车外圆118.5mm一样。 3.确定粗镗孔65mm的切削用量所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。1确定切削深度=65-62/2=1.5mm (2)确定进给量查4表1.5当

19、粗镗钢料、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为100mm时，=0.150.30mm/r查2表4.2-9选择C620-1机床的进给量=0.20mm/r3确定切削速度v V=/式中=291，m=0.2，=0.15，=0.2，T=60min，=0.90.80.65=0.468 V=2910.468/=78m/minN=1000v/=100078/()r/min=382r/min查2表4.2-8选择C620-1机床的转速n=370r/min5.计算根本时间1粗车外圆118.50-0.54mm 计算根本工时：其中l=14.4mm,l1=0,l2=4mm,l3=0,f=0.65mm/r,n=2.0r

20、/s,i=1 则。2粗车外圆91.5mm端面及台阶面计算根本工时：车外圆91.5mm其中l=20mm,l1=2,l2=0mm,l3=0,f=0.65mm/r,n=2.0r/s,i=1 则粗车端面式中d=94mm,d1=62mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1 则。粗车台阶面式中d=121mm,d1=91.5mm,l1=0mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1 则。3粗镗孔650+0.19mm计算根本工时：l=35.4mm,l1=3.5mm,l2=4mm,l3=0,f=0.2mm/r,n=6.17r/s,

21、i=1 则。综上所述，1工序的根本时间=17+15+22+18+35s=107s.二、工序二车端面、外圆、台阶面，镗孔，车沟槽及倒角条件与工序一一样，车端面、外圆及台阶面可采用与工序一一样的可转位车刀。镗刀选用YT5硬质合金，主偏角=、直径为20mm的圆形镗刀。车沟槽采用高速钢成形切槽刀。采用和工序一确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及根本时间如下表所示。表51 工序二的切削用量及根本时间工步mmmm/rVm/sn(r/s)(s)粗车端面1.70.520.69216粗车外圆106mm1.750.650.69225粗车台阶面1.70.520.7428镗孔及台阶面2.5及1.70.21.133

22、.8369车沟槽手动0.170.5倒角手动0.692三、 工序三半精车端面、外圆、镗孔及倒角 1.确定半精车外圆mm的切削量选用的刀具为YT15硬质合金可转位车刀。查4表1.3，得车刀几何形状为=12，=8，=90，=5，=0，=0.5mm1确定切削深度=118.5-117/2=0.75mm（2） 确定进给量查4表1.6和2表4.29，选择C620-1机床的进给量=0.33mm/r(3) 选择车刀磨钝标准及耐用度查4表1.9选择车刀后刀面最大磨损量为0.4mm，耐用度T=30min(4) 确定切削速度v查4表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工=630700Mpa钢料，1.4mm，0.38m

23、m/r,切削速度v=156m/min查4表1.28切削速度的修正系数为=0.81，=1.15，其余的修正系数均为1V=1560.811.15m/min=145.3m/minn=1000145.3/()=390r/min查2表4.2-8选择C620-1机床的转速n=380r/min=6.33r/s实际切削速度v=/1000=2.33m/s2. 确定半精车外圆90mm、端面、台阶面的切削量采用半精车外圆mm的刀具加工这些外表。车外圆的=0.75mm端面及台阶面的=0.7mm。车外圆mm、端面及台阶面的=0.3mm/r,n=380r/min=6.33r/s.3. 确定半精镗孔mm的切削量所选刀具为Y

24、T15硬质合金、主偏角=45、直径为20mm的圆形镗刀。其耐用度T=60min。1=67-65/2=1mm 2=0.1mm/r3v=2910.9/=183m/min n=1000183/()r/min=869.4r/min查2表4.2-8选择C620-1机床的转速n=760r/min=12.7r/s实际切削速度v=/1000=2.67m/s4.计算根本时间1半精车外圆1170-0.2计算根本工时：=9s。2半精车外圆90mm、端面及台阶面计算根本工时：=12s90mm外圆,=11s(端面)，=10s台阶。3半精镗mm计算根本工时：=32.5s。四、 工序四精镗孔，镗沟槽及倒角 1.确定精镗孔的

25、切削用量所选刀具为YT30硬质合金、主偏角=45、直径为20mm的圆形镗刀。其耐用度T=60min.1=68-67/2mm=0.5mm2=0.04mm/r3v=291/()=5.52m/min n=1000/()=1598.6r/min查2表4.2-8，选择C616A机床的转速n=1400r/min=23.3r/s实际切削速度v=/1000=4.98m/s2. 确定镗沟槽的切削用量选用高速钢切槽刀，采用手动进给，主轴转速n=40r/min=0.67r/s,切削速度v=0.14m/s3.计算根本时间1精镗68mm的孔计算根本工时：精镗68mm孔的根本时间为=44s。五、 工序五滚齿选用标准的高速

26、钢单头滚刀，模数m=2.25mm,直径，可以采用一次走刀切至全深。工件齿面要求外表粗糙度为0.8，查4表4.2，选择工件每转滚刀轴向进给量=0.81.0mm/r。查2表4.2-51选=0.83mm/r. 4表4.10=364，T=240min,=0.83mm/r,m=2.25mm,=0.5,=0.85，=0.80.8=0.64查2表4.2-50，选择Y3150型滚齿机的主轴转速n=135r/min=2.25r/s实际切削速度为v=0.45m/s2.计算根本时间查2表6.2-13,=式中B=12mm,=0,Z=50,q=1,n=1.72r/s,fa=0.83mm/r,=3mm。代入算出=1191

27、s六、 工序六粗铣槽所选刀具为高速钢错齿三面刃铣刀。铣刀直径为125mm，宽度L=13mm,齿数z=20.1.1确定进给量查4表3.3和2表4.2-38，*62型卧式铣床的功率为7.5KW 工艺系统刚性为中等，细齿盘铣刀加工钢料，查得每齿进给量=0.07mm/z.（2） 选择铣刀磨钝标准及耐用度查4表3.7，用高速钢盘铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm；查4表3.8，铣刀直径d=125mm，耐用度T=120min。（3） 确定切削速度和工作台的每分钟进给量查4表3.27其中，m=0.2,T=120min，mm，mm/z,mm,z=20,d=125mm,=27.86m/minn

28、=100027.86/()查2表4.239选择*62型卧式铣床的主轴转速n=60r/min=1r/s实际切削速度v=/1000=0.39m/s工作台每分钟进给量为=0.072060mm/min=84mm/min查2表4.2-39选择*62型铣床工作台进给量=75mm/min则实际的每齿进给量为=75/2060=0.063mm/z2.计算根本时间计算根本工时：式中l=7.5mm、l1=40mm、l2=4mm、fmz=75mm/min、i=4 即=165s。七、 工序七半精铣槽所选刀具为高速钢错齿三面刃铣刀。d=125mm，L=16mm，D=32mm，z=20。机床亦选用*62型卧式铣床。1.1确

29、定每齿进给量本工序要求保证的外表粗糙度为3.2槽侧面，查4表3.3，每转进给量=0.51.2mm/r，现取=0.6mm/r。则=0.6/20mm/z=0.03mm/z（2） 选择铣刀磨钝标准及耐用度查4表3.7铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.25mm；查2表3.8耐用度T=120min（3） 确定切削速度v和工作台每分钟进给量查4表3.27中计算得到v=0.97m/s n=2.47r/s=148r/min查2表4.239选择*62铣床主轴转速n=150r/min=2.5r/s实际切削速度v=0.98m/s工作台每分钟进给量为=90mm/min查2表4.240选择*62铣床工作台进给量=95mm/

30、min则实际的每齿进给量为=0.032mm/z2.计算根本时间计算根本工时：=八、工序八钻孔本工序为钻孔，刀具选用高速钢复合钻头，直径d=5mm。钻4个孔，使用切削液（1） 确定进给量：由于孔径小，宜采用手动进给。（2） 确定切削速度：查4表2.7暂定进给量f=0.16mm/s。查4表2.13，可查得v=17m/min,n=1082r/min。2.计算根本时间计算根本工时：钻四个孔5mm通孔，根本时间约为20s第六节课程设计的体会为期两周的机械制造工艺课程设计即将完毕了，两周是时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这两周的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和

31、实践相结合进展实实在在的设计，使我们不但稳固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们的毕业设计打下了好的根底。使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件构造设计等方面的知识。通过此次设计，使我们根本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。由于时间紧迫，学术不精，这次的设计仍然存在很多缺点，通过它我想以后更有了明确的方向和学习的侧重，以后要更加努力！. 优选-