机械制造工艺学课程设计_设计“齿轮”零件的机械加工工艺规程及工艺设备.doc
《机械制造工艺学课程设计_设计“齿轮”零件的机械加工工艺规程及工艺设备.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械制造工艺学课程设计_设计“齿轮”零件的机械加工工艺规程及工艺设备.doc(58页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、机械制造工艺学课程设计说明书设计题目:设计“齿轮”零件的机械加工工艺规程及工艺设备(单件小批量生产)设计者:指导老师: 邵阳学院2006年6月23日机械制造工艺学课程设计任务书题目:设计“齿轮”零件的机械加工工艺规程及工艺设备(单件小批量生产)内容:1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡片 1张 4.机械加工工序卡片 1套 5.课程设计说明书 1份班 级:2004级机械电子工程学 生:学 号:指导老师:2006年6月23日序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对反学各课程的一次深入的综合性的
2、总复习,也是一次理论联系实际的训练。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力。另外,也为今后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生通过机械制造工艺学课程设计,在下述几个方面得到锻炼(1) 能通过运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到实践知识,正确的解决一个零件在加工过程中的定位.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)提供结构设计能力。学生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,经济合理而能够保证加工质量的夹具的能力(3)学会使用图表资料以及手册,掌握与本本设计有关的各种资
3、料的名称,出处,能够做到熟练运用.因此,它在我们的大学生活中占有重要的地位,因些,它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教。一、零件的分析(一)齿轮是机器或部件中应用很广的传动体,常用来传递动力和改变转速及旋转方向。(二)零件技术要求的分析:1大外圆200H7轴线有公差0。05mm的端面圆跳动要求。2键槽两侧面对孔200H轴线有0。02mm的对称度要求。零件的工艺分析3该
4、齿轮的加工平面有内孔200H7,大外圆552.676h11以及其端面,小外圆250以及其端面,还有一个台阶面,键槽45js9。其中主要加工表面为内孔200H7,大外圆552.676h11以及其端面。由以上分析可知,对于这些加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一表面,并且保证它们之间的位置精度要求。渗碳淬火齿轮材料,结构及技术要求,加工工艺过程与普通齿轮有很大不同。该齿轮才采用20CrMnTi低合金钢材料,该材料的抗拉强度为1079,屈服强度为815,伸长率为10%,主要用于汽车和拖拉机齿轮凸轮. 4齿坯热处理,在齿坯粗加工前后安排预先热处理,其主要目的是改善材料的加工
5、性能,减少应力,为以后淬火时减少变形做好准备。齿坯热处理有正火和调制,经正火的齿轮,淬火变形虽然较调制齿轮大些,但加工性能较好,滚齿工序中刀具磨损较慢,加工表面粗糙度较细。齿坯正火安排在粗加工之前,调质安排在齿坯精加工之前。5 轮齿热处理,经渗碳淬火后齿面硬度可达HRC58-62,且芯部又有较高的韧性,既耐磨又承受冲击载荷,渗碳工艺比较复杂,热处理后齿轮变形较大,对高精度齿轮需进行磨齿,齿圈工艺安排为: 滚齿-淬火-磨齿。低碳合金刚含碳量低,提高含碳量才能淬硬,需渗碳的部位磨余量。6齿形加工方案:齿形加工主要取决于齿轮的精度等级,生产批量和齿轮热处理方法等。对于7级精度,单件生产,齿面渗碳淬火
6、的齿轮,采用滚齿方案:滚齿渗碳淬火修正基准磨齿。齿轮内孔表面粗糙度不算高,因此,安排车削完成同时可以车好倒角尺寸,内孔尺寸精度高,应用磨削,采用分度圆定位以保证内孔与分度圆同轴。7齿轮检验齿轮检验一般分为终结检验和中间检验,终结检验的目的是鉴别成品的质量,评定其是否合格;中间检验的目的及时发现问题,防止报废。二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式:齿轮零件材料为20CrMnTi,且该孔的孔径和外圆直径较大,又考虑到齿轮在工作过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷。因此应该选用锻件,批量为单件小批量生产毛坯应选用锻件,锻件毛坯图如上图:(二)基面的选择:基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基
7、面的选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还地造成零件大批报废,使生产无法正常进行。(1)粗基准的选择 选择粗基准时必须考虑定位准确,夹紧可靠以及夹具结构简单,操作方便.为了使保证定位准确,夹紧可靠,首先应选用的粗基准尽可能平整,光洁和有足够大的尺寸,不能选择分型面作为粗基准,对此大件小批量生产的齿轮来说,为了保证大外圆200H7轴线有公差0。05mm的端面圆跳动要求加工时,在一次装夹中完成内孔大外圆以及其的端面加工,再以大端面为基准车出小端面。(2)精基准的选择 主要考虑基准重合问题,定位基准精度对齿轮加工精度影响很大,为保证齿轮加
8、工余量齿轮加工是应根据“基准重合”原则选择齿轮的装配基准和测量基准为定位基准,而且整个加工过程中保持基准的统一,次工件较大,单件生产,应该先以内孔为粗基准加工外圆表面,然后以外圆为精基准加工内孔。(三)制订工艺路线制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专、用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案:工序 1:下料工序 2:锻造毛坯工序 3:正火 工序4:粗平大端面,粗车大外圆以及环形槽和小内孔工序5:镗孔,倒角工序
9、6:粗车小端面,小外圆,台阶端面以及环形槽,再倒角工序7:调质处理工序8:精车大外圆以及其端面工序9:精车小端面和台阶端面工序10:插键槽工序11:滚齿,齿端倒角工序12:齿面渗碳淬火及低温回火处理工序13:磨齿工序14:以分度圆定位磨内孔工序15:检验入库四、 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确定。齿轮零件材料为20CrMnTi,硬度为217HBS,生产类型为小批量生产,采用在锻锤上合模模锻毛坯。加余量工大小,应按加工要求求定。余量过大不仅浪费金属,而且增加金属切削时,增大机床和刀具的负荷。但余量过小则不能修正前一工序误差造成局部切不到的情况,影响加工质量,甚至造成废品。 根据上述原始资料及
10、加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下:1 大外圆表面(552.676mm)考虑其加工长度为150mm,为简化模锻毛坯的外形,现直接取其外圆表面直径为562.67mm,表面粗糙度为Rz320m,因此须要粗加工一精加工,粗加工的余量查表机械制造工艺设计简明手册,查得粗加工的余量为2Z=9.2mm,精加工的余量为2Z=0.4mm。长度的方向的余量查工艺手册得,单边余量Z=1.5mm。2 内孔200H7该内孔的精度为IT7,参照工艺手册得工序尺寸及余量: 粗镗:197mm 2Z=3mm 精镗:199.7mm 2Z=2.7mm 磨孔:五、确定切削用量工序4:车平大外圆端面,粗车大外圆
11、以及环形槽和小内孔.本工序采用计算法确定切削用量。1加工条件:加工材料:工件材料20CrMnTi,b=1.079Gpa、模锻。加工要求:粗车550mm,Rz320m。机床:C630立式车床。刀具:刀片材料为YT15,刀杆尺寸20x30mm2,kr=45。=-10,。=8,r 。=0.5mm。2计算切削用量(1)粗车已知毛坯的长度方向的加工余量为103mm,则毛坯长度方向最大加工余量Zmax=13mm,而端面的粗糙度为320m,则需要粗车、精车。粗加工的切削深度3.5mm。(2)进给量f根据切削用量简明手册表1.4,刀杆尺寸为, /r 按C630车床说明书(见表1.30)取(3)计算切削速度 按
12、表1.27,切削速度的计算公式为(寿命选T=60)。(m/min)其中:,m=0.2。修正系数见,g表1.28,即,。所以(4)确定机床主轴转速 2 粗车外圆562.676mm,同时应校机床功率及进给机构强度.1)切削深度 单边余量Z=2.3mm.2) 其中 ,m=0.2,T=60,而修正系数,则 4)确定主轴速度 而实际切削速度为 5)检验机床功率 主削力Fc按表1.29所示示公式计算: 其中 ,f=2.3,n=-0.5, 其中,. 则切削时消耗的功率为 由切削手册表1。30中C630机床说明书可知,C630主电动机功率为13.34KW。当主轴转速为82.84r/min时,主轴的最大功率为1
13、0.12KW.所以机床足够可以正常加工.校验机床进给系统强度 已知主切力,径向切削力按按表1.29所示示公式计算:其中,,Fy=。而轴向切削力。其中,,取机床与床鞍之间摩擦系数=0.1,则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为:精车外圆切削深度 单边余量Z=0.2mm,可一次切除。进给量根据切削手册表1.4选用,f=0.18mm/r。计算切削速度 见切削手册表1.27,其中,m=0.2,T=60, ,精车速度:确定主轴转速:3. 工序5:镗孔,倒角因为内孔200H7的粗糙度为160m,则需要进行粗精加工。选用机床:T612金刚镗床。(1)粗镗孔至197mm,单边余量Z=1.5mm,一次镗去全
14、部余量,a 进给量:F=1.5mm/r。根据有关手册,确定镗床的切削速度为v=100m/min,则 主轴的切削速度查表可得:n=234.12m/min。六、夹具的操作说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率。为此,应首先着眼于机动夹紧而不采用手夹紧。(1) 机床夹具的作用 1保证加工精度:用机床夹具装夹工件,能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系,可以保证加工精度。 2提高生产效率:机床夹具能快速地将工件定位和夹紧,可以减少辅助时间,提高生产效率。 3减轻劳动强度:机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置,可以减轻工人的劳动强度。三 总 结通过本次课程设计,使我对所学的知识的全面运
15、用有了更深一步的理解,在这次课程的设计中,我在遇到问题积极思考并同学讨论,同时,及时向老师请教,并在老师的指导下顺利完成,课程设计完成的同时,我对过去所学到的知识全面运用有了更深一步的理解。设计是一项复杂、细致的工作,在设计过程中常遇到一些困难和问题,但通过指导老师的指点加上自己努力都一一解决,积累了一些经验和教训,也发挥了自己的主观能动性。虽然用了不少的时间去设计,但还是感觉非常充实,因为学习就是提高,提高就是进步,人的进步就是财富。通过这次课程设计,加深了我对教材的理解程度,并对设计过程有了全面的了解,由分析到方案的拟订,增强了我动手的能力。不过,由于所学的知识不够牢固,在设计中难免会出现
16、一些错误,希望老师给以批评和指导,同时也感谢姜老师的关怀和指导,在以后的学习中弥补自己的不足,努力提高自己的水平。参考文献1机械制造工艺学赵志修主编 -机械工业出版社2机械加工工艺基础金司楷主编 -清华大学出版社 3机械制造技术基础于骏一 邹青主编 -机械工业出版社4金属工艺学邢忠文 张学仁主编 -哈尔滨工业大学出版社5机械设计标准应用手册第3卷 /汪恺主编 - 机械工业出版社6机械工程手册第7卷-机械工业出版社出版 7.简明机械加工工艺手册 徐圣群 主编 -上海科学技术出版社出版8.机械制造工艺学课程设计简明手册-华中工学院机械制造工艺教研室编 9. 金属工艺学 刑忠文主编- 哈尔滨工业大学
17、出版社出版原文已完。下文为附加文档,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢!施工组织设计本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。编制时,我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺,特制定本施工组织设计。一、 工程概况:西夏建材城生活区27#、30#住宅楼位于银川市新市区,橡胶厂对面。本工程由宁夏燕宝房地产开发开发,银川市规划建筑设计院设计。本工程耐火等级二级,屋面防水等级三级,地震防烈度为8度,设计使用年限50年。本工程建筑面积:27#m2;30# m2。室内地坪 m为准,总长27#m;30# m。总宽27#m;30# m。设计室外地坪
18、至檐口高度18.6 00m,呈长方形布置,东西向,三个单元。本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。外墙水泥砂浆抹面,外刷浅灰色墙漆。内墙面除卫生间200300瓷砖,高到顶外,其余均水泥砂桨罩面,刮二遍腻子;楼梯间内墙采用50厚胶粉聚苯颗粒保温。地面除卫生间200200防滑地砖,楼梯间50厚细石砼1:1水泥砂浆压光外,其余均采用50厚豆石砼毛地面。楼梯间单元门采用楼宇对讲门,卧室门、卫生间门采用木门,进户门采用保温防盗门。本工程窗均采用塑钢单框双玻窗,开启窗均加纱扇。本工程设计为节能型住宅,外墙均贴保温板。本工程设计为砖混结构,共六层。基础采用C30钢筋砼条形基础,上砌MU30毛石基础,砂浆采
19、用M10水泥砂浆。一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖;五层以上采用M混合砂浆砌筑MU15多孔砖。本工程结构中使用主要材料:钢材:I级钢,II级钢;砼:基础垫层C10,基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30,其余均C20。本工程设计给水管采用PPR塑料管,热熔连接;排水管采用UPVC硬聚氯乙烯管,粘接;给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外,其余均暗设。本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。本工程设计照明电源采用BV铜芯线,插座电源等采用BV4铜芯线;除客厅为吸顶灯外,其余均采用座灯。二、 施工部署及进度计划1、工期安排本工程合同计划开工日期:2004年8月2
20、1日,竣工日期:2005年7月10日,合同工期315天。计划2004年9月15日前完成基础工程,2004年12月30日完成主体结构工程,2005年6月20日完成装修工种,安装工程穿插进行,于2005年7月1日前完成。具体进度计划详见附图1(施工进度计划)。2、施工顺序基础工程工程定位线(验线)挖坑钎探(验坑)砂砾垫层的施工基础砼垫层刷环保沥青 基础放线(预检)砼条形基础刷环保沥青 毛石基础的砌筑构造柱砼地圈梁地沟回填工。结构工程结构定位放线(预检)构造柱钢筋绑扎、定位(隐检)砖墙砌筑(50cm线找平、预检)柱梁、顶板支模(预检)梁板钢筋绑扎(隐检、开盘申请)砼浇筑下一层结构定位放线重复上述施工
21、工序直至顶。内装修工程门窗框安装室内墙面抹灰楼地面门窗安装、油漆五金安装、内部清理通水通电、竣工。外装修工程外装修工程遵循先上后下原则,屋面工程(包括烟道、透气孔、压顶、找平层)结束后,进行大面积装饰,塑钢门窗在装修中逐步插入。三、 施工准备1、 现场道路本工程北靠北京西路,南临规划道路,交通较为方便。场内道路采用级配砂石铺垫,压路机压。2、 机械准备设2台搅拌机,2台水泵。现场设钢筋切断机1台,调直机1台,电焊机2台,1台对焊机。现场设木工锯,木工刨各1台。回填期间设打夯机2台。现场设塔吊2台。3、施工用电施工用电已由建设单位引入现场;根据工程特点,设总配电箱1个,塔吊、搅抖站、搅拌机、切断
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械制造 工艺学 课程设计 设计 齿轮 零件 机械 加工 工艺 规程 工艺设备
限制150内