【正文】 1 《機(jī)械制造技術(shù)Ⅰ》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 層次： 本科 專(zhuān)業(yè)： 2021 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 羅揚(yáng)史 學(xué)號(hào) 51401011008 指導(dǎo)教師 陳興強(qiáng) 課題類(lèi)別 工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)間 2017年 6月 12日至 2017年 6月 25日 設(shè)計(jì)依據(jù) 被加工零件圖（ 1張）；生產(chǎn)類(lèi)型： 10件 / 年 課題名稱(chēng) WY02錐齒輪的加工工藝規(guī)程 及工時(shí)定額計(jì)算 一、機(jī)械制造學(xué)課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與要求 機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)學(xué)生的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是其在校學(xué)習(xí)階段的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，獨(dú)立解決本專(zhuān)業(yè)一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。本課題主要讓學(xué)生 編制 齒輪軸零件 的 機(jī)械加工工藝規(guī)程、 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。本課題 可使學(xué)生受到充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的鍛煉，能夠培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力、繪圖能力、文字表述能力、文獻(xiàn)檢索能力以及綜合分析能力，能夠使學(xué)生的工程意識(shí)和技術(shù)素質(zhì)得到顯著提高。 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 零件圖 1張 毛坯圖 1張 編制工藝過(guò)程卡片及機(jī)械加工工序卡片 各 1份 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份 三、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 鄒青 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 徐灝 機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 切削用量手冊(cè) 機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 四、進(jìn)度計(jì)劃及指導(dǎo)安排 第 1周： 熟悉課題，收集資料，繪制零件圖、毛坯圖、零件機(jī)械加工工藝規(guī)程卡 第 2周：切削用量選擇及工時(shí)定額計(jì)算 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，整理并上交資料。 任務(wù)書(shū)審定日期 年 月 日 指導(dǎo)教師 （簽字） 陳興強(qiáng) 任務(wù)書(shū)下達(dá)日期 年 月 日 學(xué) 生 （簽字） 羅揚(yáng)史 2 目 錄 第一章 WY02 錐齒輪的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定 分析 第二章 確定毛坯和繪制毛坯圖 鍛件 機(jī)械加工余量 、 毛坯的尺寸 和公差 第三章 擬定 WY02 錐齒輪工藝路線(xiàn) 第四章 確定加工余量和工序尺寸 第五章 確定切削用量 第六章 確定時(shí)間定額的計(jì)算 第七章 弧齒錐齒輪簡(jiǎn)易機(jī)械加工工藝規(guī)程 第八章 專(zhuān)用鉆床夾具設(shè)計(jì) 3 序 言 《機(jī)械制造技術(shù)及裝備》學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)做一次熱身。 此次課程設(shè)計(jì)我們是圍繞齒輪展開(kāi)的。從零件圖的分析到毛坯的選擇，再到工藝路線(xiàn)的制定、機(jī)床及工藝裝備的選用、加工余量、工序尺寸和公差的確定，最后是對(duì)切削參數(shù)的計(jì)算，都要求我們對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的東西有很好的掌握。 此次課程設(shè)計(jì)的勝利完成，首先 要感謝陳興強(qiáng)老師孜孜不倦的教導(dǎo)和全面詳細(xì)的解答，其次就是同學(xué)們的幫助，我知道課程設(shè)計(jì)對(duì)我們來(lái)說(shuō)是個(gè)考驗(yàn)，但同時(shí)也是非常難得的機(jī)會(huì)。一方面它可以鍛煉自己解決實(shí)際問(wèn)題的能力，另一方面，可以讓我們對(duì)所學(xué)的知識(shí)重新復(fù)習(xí)一遍，真正的學(xué)以致用。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有不足之處，懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。 4 第一章 WY02 錐齒輪的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定 零件 螺旋 錐齒輪零件 所用材料為 20CrMnTi， 質(zhì)量為 ,年產(chǎn)量為 10/年。 WY02錐齒輪的零件圖 11 如圖所示。 表 11 弧齒錐齒輪的主要技術(shù)要求 加工表面 尺寸及公差/mm 精度等級(jí) 表面粗糙度Ra/μm 形位公差 /mm 錐齒輪左端面 IT12 錐齒輪右端面 216。91。 IT12 錐齒輪兩端面距離 12 177。 錐齒輪左端面臺(tái)階 外圓 216。 68 IT12 錐齒輪右端面臺(tái)階高 IT12 內(nèi)孔 216。 (d) : IT8 鍵槽 寬 40: IT9 A 鍵槽 深度 : IT8 錐齒輪外圓 216。91。 IT12 錐齒輪收縮齒 8。 IT12 A 左端面臺(tái)階高 IT12 錐齒輪收縮齒角 ? A （ 1）零件功用分析 螺旋錐齒輪 是一種可以按穩(wěn)定傳動(dòng)比平穩(wěn) ， 低噪音傳動(dòng)的傳動(dòng)零件 。 因其重疊系數(shù)大承載能力強(qiáng) ， 傳動(dòng)比高 ， 傳動(dòng)平穩(wěn) ， 噪音小等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于汽車(chē) ， 航空 ，礦山等機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域 。 本次課程設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)錐齒輪用于軸交角為 90 度的兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。 (2) 螺旋 錐齒輪的結(jié)構(gòu)技術(shù)要求和工藝分析 在齒輪加工中 弧齒錐 齒輪的加工比較復(fù)雜，主要表現(xiàn)在切齒的工序上，螺旋錐齒輪是成對(duì)設(shè)計(jì)，制造和使用，所以大 ，?。ㄖ鳎瑥膭?dòng)）的加工工藝是同時(shí)考 5 慮的，與 WY02 螺旋錐齒輪的配對(duì)齒輪 圖號(hào) 為 WY01 螺旋錐齒輪，其齒數(shù)為 6。螺旋錐齒輪經(jīng)過(guò)滲碳淬火后會(huì)產(chǎn)生變形，其中輪齒變形可以通過(guò)磨齒來(lái)進(jìn)行修正，同時(shí)也可以顯著降低螺旋錐齒輪的傳動(dòng)噪音。 由于齒輪在工作過(guò)程中承受 擠壓 載荷，為增加其耐磨性，其表面要求經(jīng)過(guò)淬 火處理，硬度為 HV500~600。表 12所示的為主動(dòng)弧齒 錐齒輪的參數(shù) 。 表 12 主動(dòng)弧齒錐齒輪的參數(shù) 名稱(chēng) 齒 型 齒數(shù) 端面模數(shù) 中點(diǎn)法向模數(shù) 軸交角 法向齒形角 螺旋方向 齒寬中點(diǎn)螺旋角 配對(duì)齒輪 圖號(hào) 齒數(shù) 參數(shù) GLEASON 59 90? 20? 右旋 35? WY01 6 由設(shè)計(jì)題目可知 ： N=10 件 /年，所以該零件為小批量生產(chǎn) 。 6 第二章 確定毛坯和繪制毛坯圖 由于螺旋錐齒輪在工作過(guò)程中要承受擠壓載荷 ，為增強(qiáng)錐齒輪的強(qiáng)度 ，獲得纖維組織，毛坯使用鍛件。由于錐齒輪的輪廓尺寸不大，而 且生產(chǎn)類(lèi)型為小批量生產(chǎn)，所以用普通鍛件比較合適。毛坯 模鍛成型后切邊，進(jìn)行正火處理，已消除鍛造應(yīng)力，改善組織和獲得良好的及加工切削性能，硬度值為 160~190HBS。 鍛件機(jī)械加工余量、 毛坯的尺寸 和公差 根據(jù)第 節(jié)確定模鍛毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，由表 ~ 可以確定如下各項(xiàng)因素。 ①公差等級(jí)。由弧齒錐齒輪的功用和技術(shù)要求可確定該零件的 公差等級(jí)為普通級(jí) ②鍛件質(zhì)量 m?。 根據(jù)零件成品的質(zhì)量為 ，估算 m?=。 ③鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S。 該鍛件為圓形 ， 令其最大直徑為 216。 100mm，長(zhǎng)為 30mm,可計(jì)算出鍛件外輪廓包容體的質(zhì)量為 mN/kg=π4x100178。 ?= 由式（ ）和式（ ）可以算出該零件的形狀復(fù)雜系數(shù) S=m?mN= ≈ 查零件 形狀復(fù)雜系數(shù) S 分級(jí)表可知該零件的形狀復(fù)雜系數(shù) S 屬 S?級(jí) 。 ④鍛件材料系數(shù)。 由于該材料為 20CrMnTi 是滲碳鋼，通常含碳量為%~%，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 %,所以該鍛件的材質(zhì)系數(shù)為 M?級(jí) ⑤零件的表面粗糙度。 由零件圖可知該弧齒錐齒輪的各加工表面的粗糙程度為 ，內(nèi)孔表面粗糙程度為 。 鍵槽粗糙程度為 。 （ 1） 確定機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量 ，零件表面粗糙度和形狀復(fù)雜系數(shù)查表 ，可查得鍛件單邊余量在厚度方向?yàn)?~,水平方向?yàn)?~，即鍛件各外徑尺寸單面余量為 ~,軸向尺寸的單面余量為 ~。查表 的鍛件中心孔的單面余量為 。 7 （ 2） 確定鍛件毛坯尺寸 上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙程度 Ra≥。由該零件的技術(shù)要求可知該弧齒錐齒輪的各加工表面的粗糙程度為 ， 內(nèi)孔表面粗糙程度為 。鍵槽粗糙程度為 ，即各表面的加工粗糙程度為Ra≥。 表 21 弧齒錐齒輪 毛坯 （鍛件） 尺寸 零件尺寸 /mm 單邊加工余量 /mm 毛坯（鍛件）尺寸 216。91。 2 216。100 216。53 2 216。 57 216。510: 2 216。55 厚度 12。: 2 16 厚度 8。 2 12 （ 3） 確定鍛件毛坯尺寸公差 根據(jù) 上述條件，鍛件毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量 、 材質(zhì)系數(shù)和形狀復(fù)雜系數(shù)，查表 ～ 表 ，可求得弧齒錐齒輪的毛坯尺寸及公差，進(jìn)而求得各加工表面的加工 余量，本零件毛坯尺寸允許偏差見(jiàn)表 22。 表 22 弧齒錐齒輪毛坯尺寸允許偏差 鍛件質(zhì)量 m?/kg 包容體質(zhì)量 mN/kg 形狀復(fù)雜系數(shù) S 材質(zhì)系數(shù) 公差等級(jí) S? M? 普通級(jí) 零件尺寸 機(jī)械加工余量 /mm 毛坯基本尺寸 尺寸公差 毛坯尺寸公差 216。91。 ～ （查表 ） 216。96 。:（查表 ） 216。96。: 216。53 ～ 2（查表 ） 216。57 。:（查表 ） 216。57。: 216。510: ～ 2（查表 ） 216。55 。:（查表 ） 216。55。: 厚度 12。: ～ 2（查表 ） 16 。:（查表 ） 16。: 厚度 8。 ～ 2（查表 ） 10 。:（查表 ） 10。: 由表 22 所得結(jié)果，繪制毛坯圖如圖 2 所示。 8 第三章 擬定 WY02 錐齒輪工藝路線(xiàn) 本零件是帶孔的盤(pán)狀 ， 孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn) （亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即 遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。即選 : 孔及一端面為精基準(zhǔn)。 由于本齒輪全部表面都需要加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先加工，因此應(yīng)選毛坯的外圓的 216。 100 及其端面作為粗基準(zhǔn) 。 表 31 弧齒錐齒輪零件各表面加工方案 加工表面 尺寸及公差/mm 精度等級(jí) 表面粗糙度 Ra/μm 加工方案 備注 錐齒輪左端面 IT12 粗 銑 →半精 銑 →精 銑 表 錐齒輪右端面