CA6140齿轮零件机械加工工艺规程设计说明书

学号： 机械制造技术基础（专业方向课程设计） 课程设计说明书设计题目设计“ CA6140齿轮 ”零件机械加工工艺规程班 级：姓 名：指导教师： 2011年 12 月 8 日课程设计任务书题 目：设计“CA6140齿轮”零件机械加工工艺规程原始资料： 被加工零件图一份工作量：1.图纸：折合A0号图11.5张。2.说明书：不少于5千字。内容及要求：1.制图要符合国家制图标准2.说明书符合课程设计的规范要求3.零件机械加工工艺规程设计（1）零件图 比例1：1 在绘图过程中将（给出原始图中的）旧国标改成新国标（2）毛坯图 比例1：1（3）工艺卡片图 比例非1：1（工序简图以合适的缩小比例画出） 画在A0号图纸,以A1幅面为单位并列时 间： 2011年11月28日2011年12月9日目 录序言.第一章 零件的作用.第二章 工艺规程设计. 2.1 零件的工艺分析. 2.2确定毛坯的制造形式. 2.3基准的选择. 2.4制定工艺路线. 2.5机械加工余量、毛坯尺寸及工序尺寸的确定. 2.6确定切削用量及基本时间、辅助时间.3 课设小结.4 参考文献. 11 序 言本次课程设计的主要目的是要得到以下几方面的锻炼：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 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，同时也提高了自己解决实际生产问题的能力，逐步培养了我一丝不苟的工作态度，严谨的工作作风，对我今后参加工作有极大的帮助。第一章. 零件的作用题目给的零件是CA6140车床主轴箱中运动输入轴轴上得一个离合器齿轮，它位于轴上，用于接通或断开主轴的反转传动路线，与其他零件一起组成摩擦片正反转离合器。 第二章. 工艺规程设计2.1零件的工艺分析1、左端68K7外圆表面精度等级为IT7，表面粗糙度为Ra0.8。并且槽相对68K7孔的轴线成90度均匀分布。2、21mm宽槽口相对68K7孔的轴线成90度均匀分布，其径向设计基准是68K7mm孔的轴线，轴向设计基准是106.5mm外圆柱的左端平面。3、4×5mm孔在5×1.5mm沟槽内孔中心线距沟槽一侧面的距离为0.5mm圆锥角度为90度。4个5孔分别与21mm槽宽错开45度均匀分布。4、由于加工时不能选用沟槽的侧面为定位基准，故要精确的保证上述要求比较困难，但这些小孔为油孔，位置要求不高，只要钻到沟槽之内接通油路就可，加工不难。5、90外圆表面粗糙度为Ra3.2。6、左端外圆表面106.5精度等级为IT12，表面粗糙度为Ra6.3。7、94外圆表面精度等级为IT14，表面粗糙度为Ra6.3。8、71内孔槽内圆表面精度等级为IT14，表面粗糙度为Ra6.3。9、117h11齿轮外圆表面IT3.2，齿面Ra0.8。10、右端面Ra3.2,左端面Ra6.3。11、倒（圆）角。2.2确定毛坯制造形式零件材料是45钢，而且属于薄壁的圆盘类零件，考虑加工工序较多，会经常承受交变载荷及冲击载荷，因此应该选用锻件，可得到连续和均匀的金属纤维组织细，保证零件工作可靠。又由于属于批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型，可获得较好的尺寸精度和较高的生产率。2.3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。2.3.1.粗基准的选择因为齿轮可归为盘类零件，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齿轮右端90的外圆作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧90外圆可同时削除五个自由度，再以90的右端面定位可削除自由度。2.3.2.精基准的选择本零件是带孔的盘状齿轮，孔是其设计基准即装配基准和测量基准，为了避免由于基准不重合而产生的误差应选孔为定位基准即选孔68K7及一端面作为精基准。2.4制定工艺路线制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线方案：工序05: 粗车右端117和90外圆，端面及其倒角，粗车90处R1圆角。工序10:粗车左端106.5及端面，台阶面及倒角，粗车四个槽21×15及槽内R1圆角。工序15：粗镗右端68孔内表面，粗镗左端94内孔表面及R1的圆角。工序20:半精车117和90外圆及其端面。工序25:半精车四个槽21×15。工序30：精镗右端68内孔表面，镗71的沟槽。工序35:滚齿轮，模数2.25，齿数50 齿部淬火G52.工序40：钻4个5孔，锪沉头孔。工序45：钳工去毛刺。工序50：检验。2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA6140卧式车床齿轮材料为45钢，模数2.25齿数50 精度7-6-6FL GB10095-88。生产类型为大批量生产，采用铸造成型毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.机械加工余量的确定（1）117h11双圆弧面加工总余量查表得Z总=2mm。（2）106.5端面加工总余量查表得Z总=1.75mm。 （3）内孔94的加工总余量查表得Z总=2mm。 （4）外圆90的加工总余量查表得Z总=2mm。 （5）内孔68K7的加工总余量查表得Z总=3mm。 （6）保证长度为61.5mm其加工总余量查表得Z总=2mm。 （7）94孔深31mm的侧面总加工余量查表得Z总=1.8mm。 （8）右端长度为20mm部分总加工余量查表得Z总=1mm。 （9）齿轮轮齿长度为12mm处的总加工余量查表得Z总=1.8mm。2.毛坯尺寸及公差的确定 毛坯尺寸为在各加工表面尺寸的基础上加上该表面的机械加工总余量。毛坯尺寸公差有查表可得。117h11的两圆弧面毛坯尺寸为117+2×2=121mm, 公差±0.9mm106.5的端面毛坯尺寸为106.5+2×1.75=110mm,公差±0.8mm。内孔94的毛坯尺寸为94-2×2=90mm 公差为±0.8mm。外圆90的毛坯尺寸为90+2×2=94mm,公差为±0.8mm。内孔68K7的毛坯尺寸为68-2×3=62mm,公差为±0.8mm。零件长度64mm的两端面毛坯尺寸为64+2×2=68mm，公差为±0.7mm。94孔深31mm的毛坯尺寸为31-1.8=29.2mm，公差为±0.10mm。右边20mmm部分毛坯尺寸为20+1=21mm，公差为±0.10mm。齿轮轮齿长度毛坯尺寸为12+1.8=13.8mm，公差为±0.10mm。3.工序尺寸的确定 表2-1 工序尺寸计算表加工面工序余量工序尺寸117h11粗车2.5118.5117h11半精车1.5117106.5外圆粗车3.5108106.5外圆半精车1.5106.5外圆90粗车2.591.5外圆90半精车1.590内孔94粗镗2.592.5内孔94半精镗1.59468K7粗镗36568K7半精镗26768K7精镗1682.6 确定切削用量及基本时间 2. 6.1 工序05切削用量及基本时间的确定（1）切削用量 本工序为粗车（车端面 外圆及镗孔）。已知加工材料为45号钢。1）确定粗车外圆118.5的切削用量。选用刀的刀杆尺寸B*H=16*25确定背吃刀量ap，粗车双边余量为2.5mm，显然ap为单边余量：ap=2.5/2=1.25mm确定进给量f，根据背吃刀量ap<=3mm,工件的直径为100-400mm时，查表书本附表1得：f=0.60mm/r。确定切削速度v。粗车速度取n=130r/min,根据公式Vc=dwn/1000得Vc=45.5m/min。45号钢为优质碳素结构用钢，根据GB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPA，当加工600-700MPA钢料，ap<=3mm,f<=0.75mm/r切削速度v=109m/min。确定的切削用量为：ap=1.25mm,f=0.60mm/r,n=130r/min,v=45.5m/min.车削时间：T1=l/fn=25SL为车削路程33mm.2)确定粗车外圆91.5mm,端面及台阶面的切削用量。采用车外圆118.5的刀具加工这些表面。车外圆91.5的ap=1.25mm，端面及台阶面的ap=1.3mm，车外圆91.5的f=0.60mm/r,车端面及台阶面的f=0.52mm/r。主轴转速与车外圆118.5mm相同。切削速度：Vc=dwn/1000 Vc=37.35m/min Vc=0.623m/s 粗车91.5时间T2=l/fn=15.4S3）确定粗镗65mm孔的切削用量。所用刀具为YT5硬质合金，直径为