机械制造技术课程设计-齿轮轴机械加工工艺规程及夹具设计-长65.docx

辽宁工业大学机械制造基础课程设计（论文）题目：齿轮轴机械加工工艺规程及夹具设计学院：机械工程与自动化学院专业班级：机械175学号：.学生姓名：指导教师，教师职称：.起止时间：2020.11.3Q-2020.12.11目录第1章零件分析和毛坯设计11.1 零件工艺分析及生产类型确定11.2 毛坯类型及毛坯图设计1第2章机械加工工艺规程设计32.1. 准选择32.2. 艺方案拟定72.3. 1零件表面加工方案选择72.4. 2机械加工工艺路线拟定72.5. 3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定82.6. 要工序切削用量及时间定额计算82.7. 1基本计算公式82.8. 2工序计算92.9. 5经济计算212. 5.1成本计算212.5. 2折旧费计算22第3章专用夹具设计233. 1工序内容及加工要求233.5. 定位方案及定位误差计算233.6. .1定位方案233.2.2定位误差计算243.3夹具结构设计及工作流程24第4章结论25参考文献26第2章机械加工工艺规程设计2.1 基准选择定位基准的选择是否合理，直接影响工件的位置精度和加工效率总基准选择主要是研窕加工中表面间相对位理精度及其操作方法定位基准的合理选择对保证零件精度安排加工顺序有决定性的影响，定位基准的作用主要是为了保证零件各表面之间相互位置精度定位基准有粗基准和精基准两种，同时选择定位基准时应力求与原始基准重合.即：力求设计基准工艺基准和编程基准重合.目的是为了减少误差，并尽可能减少安装次数，从而提高位置精度.（一）精基准的选择1 .基准重合原则:就是尽可能选用设计基准作为定位基准,这样可以避免定位基准与设计不重合而引起的定位误差2 .她准统一原则:位理精度要求较总的某些表面加工时，尽可能选择统一的定位基准.这样有利于保证各加I表面的位置精度.3 .自为基准原则：当某些表面精加工要求加工余址小而均匀时，选择加工表面本身作为定位基准.4 .互为基准原则:为了使加工面间仃较高的位置精度，以为了使其加工余量小而均匀，可采用反贪加工，互为基准的原则.5 .保证工件定位基准，夹紧可靠;，操作方便的原则（二）粗基准的选择1.选择非加工表面为粗基准2 .选择要求加工余量均匀的表面为粗基准3 .对丁所有表面都要加工的零件，应选择余量和公差最小的表面作粗基准，以避免余量不足而造成废品.4 .选取光洁，平整，而积足够大，装夹稳定的表面为租基准5 .粗基准只能在第一道工序中使用一一次，不能盘红使用根据以上定位基准的选择原则，该零件的粗基准为毛坯件的外圆，精基准为两端面外圆和两端面根据零件图的分析及以上基准选择原则所得出(1)粗基准的选择加工中心孔时，以外牌030为基准。(2)精基准的选择精加工时以端面中心孔为精基准.2.2工艺方案拟定1 .外圆面0142 .外圆面0183 .外圆面027.54 .端面0145 .端面0186 .键槽7 .齿轮8 .M8孔9 .螺触粗车T半精车一磨削/精车相半粗2.2.1零件表面加工方案选择相车T半精车一桶车粗铳滚田钻车2.2.2机械加工工艺路线拟定表2.1机械加工工艺路线I下料I1.租车左端面、打左中心孔、粗车左左0M外圆、粗聿左018外阴、租车027.5外掰、车左退刀陋III租车右端面、打右中心孔、粗车右014外圆、粗车右018外网、车右退刀椅IV华精车右014外圆、半精车右018端面、车右014倒角、车右027.5倒角V半精车左0M外网、半精车左018端面、半精车027.5外B1.车左014倒角、车左027.5例角V1.精车4018端面U1.精车右018端而u饶健樽IX滚齿X钻M8孔、攻内螺蚊XI磨014外圆2.3 机械加工余.坑、工序尺寸及公差的确定表2.2机械加工余量、工庠尺寸及公差加工衣面尺寸加工余埴Wi差粗车两端面651.0-0.18'-0.27租车014外6H1015.27.4-0.18'-0.27粗车018外国0186.0-0.18'-0.27租车027.5外Ia028.50.75-0.2-0.33半精车014外圆014.20.5-0.18'-0.27半将车027.5外国027.50.5-0.2-O.33半箱车018端面45.20.5-0.18'-0.27精车018米面450.1-0.15'-C.22磨014外圆0110.1-0.070"f.1.1.02.4 主要工序切削用量及时间定额计算2.4.1 基本计算公式主轴转速.微实际转速丫怒2.4.2工序计算工序1一一租车左端面、打左中心孔、粗车左014外圆、粗车左018外圆、粗车027.5外圆加工条件工件材料：40Cr机床：CA6140夹具：带轴向定位的三爪卡盘量具：游标卡尺0、200（精度0.02）刀具：端面车刀、90。外圆车刀、中心钻1粗车左端面加工余量=1.0MH杳表（书）取/=0.86nnr（p-60nmin主轴转速=妁乎=637rEn由机床转速表取”“=710min实际H=必别=67mmin100o基本时间7；=0i=O.625ninm2打左中心孔加工余量4=1.Oe查表（书）取/=0.86mr取p=60mmin主轴，专速=1曲久=1280rnin主轴转速n=为平=1378r1.Iiiin叫由机床转速表取*=1400r/nin实际匕=亚d=32mminC1（X）0基本时间7；=/=Odnin用工序6一精车右018端面加工条件工件材料：40Cr机床：CA6140夹具：三爪卡盘顶尖量具：游标卡尺0200（精度0.02）刀具：端面车刀1精车右018端面加工余地,=01.E查表（书）取/=O.25三r取p（-70mmin主轴传速”=I"?乂=1378"min叫由机床转速表取“=1400nin实际？=叫”=32m/min100O基本时间7；=/=OJnina工序7一一铳键槽加工条件工件材料：40Cr机床：X51实际vr=电3=47.9mminrI（X）O基本时间工,=5min工序9一一钻M8孔、车内螺纹加工条件工件材料：40Cr机床：CA6110夹具：带轴向定位的三爪卡盘量具：游标卡尺0、200（精度0.02）刀具：麻花粘、螺纹车刀1钻M8孔加工余员,=6mm杳表（书）取/=0.86nmr取y,60m/min主轴转速=1仍"仆=774rimin由机床转速表取”,90011in实际V,=到史=24m/min100O基本时间Z=tj=.2minfi2车内螺纹加工余量%,=Imin查表（书）取/=0.86mmr取p=60mmin主轴转速n=粤W=113r/nin叫由机床转速表取125”而1实际V=皿些=2mmin'I(XM)基本时间了,='j=.()5Kn和工序10磨014外圆加工条件工件材料：40Cr机床：外圆磨床夹具：推堵双顶尖量具：游标卡尺0'200(精度0.02)刀具：砂陀1磨014外圆力口工余他%,=0.1mm查表(书)取/=0.2mm/r取p=60mmin主轴转速=幽上=28Or11inM由机床转速表取“=1400Vdn实际,=叫'2=100mmin基本时间q='i=23Mnfit2.5 经济计算2.5.1 成本计算(1)车床：选择型号:CA6140卧式车床成本=100OOXI3X6.716/60=14551元(2)诜床：选择型号：X51立式铳床成本=10000×18X3.72/60二11160元(3)齿轮加工机床：选择型号:Y3150立式滚齿机成本;10000×22×6/60=22000元(4)磨床：选择型号：多功能内外圆磨床HI408-500成本=K)OOoX26X2.76/60=11960元25.2折旧费计算月折旧额=机床原值X(I-预计净残值率)/折I口年限/12车床月折旧额=350OOX(15%)/10/12=277.08元铳床月折旧额=500OOX(1-5%)/5/12=791.67元滚齿机床月折旧额-630OoX(1-5%)/10/12-498.75元磨床月折旧额=950OOX(1-5%)/5/12=1501.17元3.1工序内容及加工耍求洗床夹具用来完成工序八，通过一次装夹，完成对键槽的加工。定位采用不完全定位，限制5个自由度，通过两个短V型块，实现支撑与定位作用，采用压板压紧，同时实现工件的快拆与快换.夹具设计的主要目的是保证加工键槽的位羽.准确。工件固定在V型块上。Y型块固定在底板上，地板固定在筑床槽上。工件材料：40Cr机床：X51立式铳床夹具：专用夹具刀具：篌槽铳刀m3.1觥键梏示痣图3.2定位方案及定位误差计算3.2.I定位方案图3.2专用夹具示道图采用两个丫型块定位，限制4个自由度。采用丫型块侧面与轴间定位，限制1个自由度。采用压板进行压紧。3.2.2定位误差计算由于使用V形块定位，计算V形块的定位误差基准不重合误差A,b=g=等=00125T0025定位基准位移误差jw=00192sm2sm22该加工部位两个误差变动方向相反所以=A,w-4b=0°9-0025=0.0065-T=-<-0.009+0.034)=0.008333da=0.0065<0.00833.3夹具结构设计及工作流程夹具结构设计底部使用V型块定位，上方使用压板手动夹紧。工作流程将工件放到V型块上，压板手动压萦使用立式铳床对工件进行铳键槽加工图3.3专用夹具装配图此次加工零件为齿轮轴，其生产规模为大批量生产，加工此零件前首先是确定毛坯尺寸为30mm,长67mm,之后便可卜料进行加工。首先用C八6140车床加工端面以及外圆，将轴用带轴向定位的三爪卡盘固定住右端,粗车左端面，打左中心孔,粗车各外圆车退刀槽，之后将轴用带釉向定位的三爪卡就固定住左端，粗车右端面，打右中心孔，祖乍各外圆车退刀槽。然后半精车右端面各外圆车例角，将轴用带轴向定位的三爪卡盘固定住右端，半精车左端面各外圆车倒角精车左右018湍面使其满足粗糙度要求.设计专用夹具用X51立式铳床铳键槽，用Y3150齿轮加工机床进行滚齿完成对齿轮的加工。然后用C6110车床钻M8孔并用螺纹车刀车内螺纹。最后用多功能内外圆磨床M1408-500用锥堵双顶尖磨014外圆。至此零件已加工完成。专用夹具的设计用途就是使用X51立式铳床完成工序W1.,通过一次装夹，完成对描槽的加工.定位采用不完全定位，限制5个自由度，通过两个短丫型块，实现支撑与定位作用，采用丫型块侧面与轴间定位，限制I个自由度。采用压板压紧，同时实现工件的快拆与快换。夹具设计的主要目的是保证加工键槽的位