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1、 機(jī)械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：齒輪軸工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 班 級(jí)：09機(jī)制 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師：支新濤 滁州學(xué)院 2012年 5月 日 12 目 錄 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 I 齒輪軸零件圖 I 設(shè)計(jì)要求 II 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 零件的分析 1 1.1零件的作用 1 1.2零件的工藝分析 1 2 零件的生產(chǎn)類型 1 2.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 1 2.2生產(chǎn)類型及工藝特征 1 3 毛坯的確定 2 3.1確定毛坯類型及其制造方法 2 3.2估算毛坯的機(jī)械加工余量 2 3.2繪制毛坯簡(jiǎn)圖，如圖1 2

2、4 定位基準(zhǔn)選擇 3 4.1選擇精基準(zhǔn) 3 4.2選擇粗基準(zhǔn) 3 5 擬定機(jī)械加工工藝路線 3 5.1選擇加工方法 3 5.2擬定機(jī)械加工工藝路線，如表3 4 6 加工余量及工序尺寸的確定 5 6.1確定齒輪軸各平面的加工余量及工序尺寸 5 7、設(shè)計(jì)總結(jié) 15 機(jī)械加工工藝卡片 16 參考文獻(xiàn) 28 機(jī)械與電子工程學(xué)院 2009 級(jí) 機(jī)制工藝 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 Ⅰ、課程設(shè)計(jì)名稱： 機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì) Ⅱ、課題名稱： 齒輪軸工藝規(guī)程設(shè)計(jì) Ⅲ、課程設(shè)計(jì)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求： 1，繪制齒輪軸零件圖。 2，生

3、產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量。 3，編制齒輪軸加工工藝規(guī)程。 4，撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 機(jī)械與電子工程學(xué)院 09機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 學(xué)生（簽名）： 日期： 自 2012 年 5 月 14 日 至 2012 年 5 月 27 日 評(píng)分： 指導(dǎo)教師（簽名）：  齒輪軸零件圖 設(shè) 計(jì) 要 求 要求編制一個(gè)夾具定位軸銷的機(jī)械加工工藝規(guī)程，并編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。具體內(nèi)容如下：

4、1、 零件的分析及毛胚的確定。 2、 擬定機(jī)械加工工藝過(guò)程。 3、 合理選擇各工序的定位定位基準(zhǔn)。 4、 確定各工序所用的加工設(shè)備。 5、 確定一個(gè)加工表面的工序余量和總余量。 6、 確定一個(gè)工序的切削用量。 7、 確定工序尺寸，正確擬定工序技術(shù)要求。 8、 編寫工藝文件。 9、 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 機(jī)械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 設(shè)計(jì)題目：齒輪軸工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 班級(jí)：09機(jī)制（本） 學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)教師：支新濤 滁州學(xué)院 2012年 5月 日  一.

5、齒輪軸的作用 齒輪軸是傳動(dòng)系配件，作用是指支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。 　　齒輪軸是傳動(dòng)系配件，作用是指支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。 1. 齒輪軸一般是小齒輪（齒數(shù)少的齒輪）2.齒輪軸一般是在高速級(jí)（也就是底扭矩級(jí)）3.齒輪軸一般很少作為變速的滑移齒輪，一般都是固定運(yùn)行的齒輪，一是因?yàn)樘幵诟咚偌?jí)，其高速度是不適進(jìn)行滑移變速的。 4.齒輪軸是軸和齒輪

6、合成一個(gè)整體的，但是，在設(shè)計(jì)時(shí)，還是要盡量縮短軸的長(zhǎng)度，太長(zhǎng)了一是不利于上滾齒機(jī)加工，二是軸的支撐太長(zhǎng)導(dǎo)致軸要加粗而增加機(jī)械強(qiáng)度（如剛性、撓度、抗彎等） 二. 齒輪軸圖樣分析 l） φ60K6mm、φ141.78mm、φ60K6mm三處軸徑外圓對(duì)公共軸心線A—B圓跳動(dòng)公差為0.025mm。 2）18N9mm鍵槽對(duì)φ65r6mm軸心線的對(duì)稱度公差為0.02mm。 3）齒輪軸材料40Cr。 4）熱處理：調(diào)質(zhì)處理28~32HRC。 2、齒輪軸機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 (表2-28) 3、工藝分析 1）工序安排熱處理調(diào)

7、質(zhì)處理后，再進(jìn)行精車、磨削加工，以保證加工質(zhì)量穩(wěn)定。 2）精車、粗磨、精磨工序均以兩中心孔定位裝夾工件，其定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，可以更好保證零件的加工質(zhì)量。 3）以工件兩中心孔為定位基準(zhǔn)，在偏擺儀上檢查，φ60mm、φ141.78mm、φ60mm三處軸徑外圓對(duì)公共軸心線A—B的圓跳動(dòng)0.025mm。 4）工序14對(duì)組合夾具應(yīng)要求備有鍵槽對(duì)稱度檢查基準(zhǔn)，可供加工對(duì)刀及加工后檢查使用。 三、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) （一）確定毛坯的制造形式 零件材料為45鋼。零件的最大和最小的尺寸相差比較大。采用棒料浪費(fèi)材料，而且零件在工作中經(jīng)常承受較大的沖擊性載荷，因此應(yīng)選用鍛件。由于零件為

8、大量生產(chǎn)，而且零件的輪廓也較簡(jiǎn)單，故采用模鍛成型。這對(duì)于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸較小，且有臺(tái)階軸，力學(xué)性能要求較高，精度較高且要進(jìn)行大量生產(chǎn)所以選用模鍛件，其加工余量小，表面質(zhì)量好，機(jī)械強(qiáng)度高，生存率高。工件材料選用45Cr，毛坯的尺寸精度要求為IT11—12級(jí) 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）毛坯的制造形式 零件材料為45鋼。零件的最大和最小的尺寸相差比較大。采用棒料浪費(fèi)材料，而且零件在工作中經(jīng)常承受較大的沖擊性載荷，因此應(yīng)選用鍛件。由于零件為大量生產(chǎn)，而且零件的輪廓也較簡(jiǎn)單，故采用模鍛成型。這對(duì)于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 （二）機(jī)械加工余

9、量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1、毛坯外圓表面直徑的確定 外圓 30mm只要粗加工就可以達(dá)到要求，而外圓25k6和30mm鍛一樣的直徑，查參考文獻(xiàn)4表2-15可知直徑加工余量為2mm，考慮實(shí)際加工時(shí)，因鍛造表面較硬而加工余量少可能難加工，所以取毛坯直徑為35mm。15r6與20mm鍛一樣的直徑，而20mm只要粗加工就可以達(dá)到要求，參考文獻(xiàn)4表2-15可知直徑加工余量為2mm，同上，所以取毛坯直徑為25mm。57mm要經(jīng)過(guò)粗加工和精加工，參考文獻(xiàn)4表2-15可知直徑加工余量為2mm+1.5mm=3.5mm,考慮實(shí)際加工時(shí)，因鍛造表面較硬而加工余量少可能難加工，所以取毛坯直徑為65mm。長(zhǎng)度方

10、向的余量查參考文獻(xiàn)2，其余量值規(guī)定2.0-2.5mm，取2.0mm。 2、加工余量 尺寸 項(xiàng)目 15r6mm 20mm 25k6mm 30mm 57 mm 粗車余量（直徑） 9.2 5 9.2 5 7 半精車余量（直徑） 0.5 0.6 精車余量（直徑） 0.3 0.4 0.4 磨削余量（直徑） 0.4 總余量（直徑） 10 5 2.4 5 8 產(chǎn)品毛坯圖： 圖1 （三）選擇定位基準(zhǔn) 1）精基準(zhǔn)的選擇 由零件的工藝分析可以知道，此零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

11、是25k6mm和15r6mm的軸線，根據(jù)基準(zhǔn)重合選擇，應(yīng)選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，即以25k6mm和15r6mm的軸線為精基準(zhǔn)，由于多數(shù)工序的定位基準(zhǔn)都是中心孔，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，且能保證工件定位準(zhǔn)確，裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。所以精基準(zhǔn)選擇中心孔。 2）粗基準(zhǔn)的選擇 選擇左端30mm的未加工外圓柱面作為粗基準(zhǔn) （四）、選擇加工方法 根據(jù)各表面加工要求和各加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方法如下： 尺寸25k6mm：粗車→精車→磨削 尺寸30mm：粗車 尺寸Ф57mm:粗車→半精車→精車 尺寸20mm:粗車 尺寸15r6mm：粗車→半精車→精車 尺寸寬為5mm深為3

12、mm長(zhǎng)為32的鍵槽：粗銑 大徑為57的斜齒輪：滾齒→剃齒或粗滾齒→精滾齒 根據(jù)先粗后精，基準(zhǔn)先行，以及先主后次的原則，加工順序：兩端面和中心孔的加工，粗車各外圓表面，精車外圓25k6mm，15r6mm表面，銑鍵槽，斜齒輪的加工，磨削兩25k6mm外圓面。 表2-28 齒輪軸機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 下料 棒料尺寸φ120mm300mm 鋸床 2 鍛 鍛造尺寸分別為φ85mm55mm、φ150mm135mm、φ87mm135mm 3 熱處理 正火處理 4 粗車 夾一端車，另一端及端面（見(jiàn)平面即可），車外圓，直徑

13、與長(zhǎng)度均留加工余量5mm C620 5 粗車 倒頭裝夾，車另一端端面及余下外徑各部，直徑與長(zhǎng)度均留加工余量5mm，保證總長(zhǎng)尺寸為315mm C620 6 熱處理 調(diào)質(zhì)處理28~32HRC 7 精車 夾一端，車端面，保證總長(zhǎng)尺寸312.5mm，鉆中心孔B6.3 C620 8 精車 倒頭裝夾，車端面，保證總長(zhǎng)尺寸310mm，鉆中心孔B6.3 C620 9 精車 以兩中心孔定位裝夾工件，精車右端各部尺寸，其直徑方向留磨量0.6mm，倒角2.345 C620 10 精車 倒頭，以兩中心孔定位裝夾工件，精車余下各部尺寸，其直徑方向留磨量0.6mm，倒

14、角2.345 11 磨 以兩中心孔定位裝夾工件。粗、精磨各部及圓角R2至圖樣要求尺寸 M1432 12 磨 倒頭，以兩中心孔定位裝夾工件。粗、精磨余下外圓及圓角R5，至圖樣要求尺寸 M1432 13 劃線 劃鍵槽線 14 銑 以兩φ60K6mm軸頸定位裝夾工件。銑18N9mm 鍵槽至圖樣尺寸及精度要求 X53K 組合夾具 15 滾齒 以φ65r6mm軸頸定位裝夾工作。滾齒、其基本參數(shù)見(jiàn)圖2-39 Y3180 16 鉗 去毛刺 12 檢驗(yàn) 檢查零件各部尺寸及精度 13 入庫(kù) 入庫(kù) （六）確定切削用量和基本

15、工時(shí) 工序1：粗車外圓 粗車外圓25k6mm： 1） 背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=4.6mm,可三次切除。背吃刀量為1.8mm。 2） 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1.1-47取。 3） 切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1.1-46取。 4） 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機(jī)床選取。所以實(shí)際切削速度為 5） 驗(yàn)證機(jī)床功率：主切削力按《機(jī)械工藝手冊(cè)》表1.1-57所示公式計(jì)算 式中， ,,,, 所以 切削時(shí)消耗功率為 由CA6140機(jī)床說(shuō)明書可知，CA6140的主電機(jī)功率為7.

16、8kw，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為560r/min時(shí)，主軸傳遞最大功率為5.5kw，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 6）切削工時(shí)： 式中， 所以 工序2：滾齒 1） 背吃刀量：根據(jù)參考文獻(xiàn)7表11-13可知，。 2） 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)7表11-16取。 3） 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)7表11-14取。 根據(jù)修正公式： 式中查參考文獻(xiàn)1表6.1-39可得： 所以 4） 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機(jī)床選取 5） 切削工時(shí)： 式中， 所以 三、總

17、結(jié) 在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，使我真正的認(rèn)識(shí)到自己的不足之處，以前上課沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)，在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中也涉及到了。使我真正感受到了知識(shí)的重要性。這次設(shè)計(jì)將我以前學(xué)過(guò)的機(jī)械制造工藝與裝備、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識(shí)很好的串聯(lián)了起來(lái)，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學(xué)知識(shí)的作用。在課程設(shè)計(jì)中，首先是對(duì)工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定，這樣在加工工件就可以知道用什么機(jī)床加工，怎樣加工，加工工藝裝備及設(shè)備等，因此，工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的。 在課程設(shè)計(jì)中還用到了CAD制圖和一些計(jì)算機(jī)軟件，因?yàn)閷W(xué)的時(shí)間長(zhǎng)了，因此在開(kāi)始畫圖的時(shí)候有很多問(wèn)題，而且不熟練，需參閱課本。但不久就能熟練

18、的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在，對(duì)以后工作也是有很大的幫助的。因此，這次課程設(shè)計(jì)真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用中來(lái)了。 在這次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多知識(shí)，有一點(diǎn)更是重要，就是我能作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)一個(gè)零件，也因此，我了解了設(shè)計(jì)人員的思想，每一個(gè)零件，每件產(chǎn)品都是先設(shè)計(jì)出來(lái)，再加工的，因此，作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中一點(diǎn)不能馬虎，每個(gè)步驟都必須有理有據(jù)，不是憑空捏造的。而且，各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，查閱大量資料，而且設(shè)計(jì)一個(gè)零件，需要花好長(zhǎng)時(shí)間。親自上陣后我才知道，做每件是都不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單就能完成的，是要付出大量代價(jià)的。因此，我們也要用心去體會(huì)每個(gè)設(shè)計(jì)者的心思，這樣才能

19、像他們一樣設(shè)計(jì)出好的作品。 在這次課程設(shè)計(jì)中，對(duì)我來(lái)說(shuō)有所收獲也存在著不足之處。 收獲： （1）能把以前所學(xué)的各種知識(shí)，綜合的運(yùn)用的這次課程設(shè)計(jì)中，鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)。 （2）學(xué)會(huì)了參閱各種資料及查各種余量、切削用量等手冊(cè)。 （3）學(xué)會(huì)了，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。 不足之處： （1）有些步驟，問(wèn)題解決的方法不是很好，需在以后的學(xué)習(xí)、實(shí)踐中進(jìn)一步改進(jìn)。 （2）有些工藝路線制定的不是太好，而且余量、切削用量設(shè)計(jì)不是很精確，需在以后的實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步改進(jìn)。 四、參考文獻(xiàn) 1、機(jī)械加工工藝手冊(cè)—齒輪、蝸桿蝸輪、花鍵加工 王先逵主編—3版.—北京：機(jī)械出版社， 2008.6 2、機(jī)械加工工藝手冊(cè)—車削、鏜削加工 王先逵主編—3版. —北京：機(jī)械出版社，2008.6 3機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)員手冊(cè) 陳宏均主編—北京： 機(jī)械出版社，2008.5 4、機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 吳拓,方瓊主編 .—北京：機(jī)械出版社，2005.11（2010.2重?。? 5、金屬切削機(jī)床吳國(guó)華主編?！?版 —北京：機(jī)械出版社，2001.2（2010.2重?。? 6、機(jī)械制造技術(shù) 魯昌國(guó)，何冰強(qiáng)主編. —3版. —大連：大連理工大學(xué)出版社，2009.6（2010.1重?。? 7、實(shí)用金屬切削手冊(cè) 張以鵬主編.—沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2007.5