CK6140型数控车床齿轮加工工艺 毕业论文

CK6140型数控车床齿轮加工工艺 毕业论文 毕 业 设 计 (论 文) 成绩 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目: _CK6140型数控车床齿轮加工工艺 及夹具设计 姓 名: 系(院): 机 电 工 程 系 __ 专 业: 数 控 技 术______ 班 级: 数 控1002 班_____ 学 号: 1004012053 指导老师: 日 期: 2013年5月 摘 要 齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，在传动中的应用很早就出现了。齿轮的作用是能将一根轴的转动传递给另一根轴，也可以实现减速、增速、变向和换向等动作。齿轮一般分为圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮和蜗杆和其他特殊齿轮等。其主要优点是:传动效率高，工作可靠，寿命长，传动比准确，结构紧凑。本文对CK6140型数控车床齿轮进行了研究，完成了齿轮加工工艺的编制、定位元件的选择、夹紧装置的设计等。 关键字:数控车床;齿轮;加工工艺;夹具设计 I 目录 第1章 绪论 ............................................................................................................................................. 1 1.1 齿轮设计参数 ............................................................................................................................ 1 1.2 齿轮技术要求 ............................................................................................................................ 2 第2章 齿轮加工工艺性 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ............................................................................................................... 3 2.1 齿轮结构工艺性分析 ................................................................................................................ 3 2.1.1 结构性分析 ..................................................................................................................... 3 2.1.2 技术要求分析 ................................................................................................................. 3 2.2 毛坯确定 .................................................................................................................................... 3 2.2.1 毛坯类型确定 ................................................................................................................. 3 2.2.2毛坯结构、尺寸和精度确定 .......................................................................................... 3 2.3 工艺路线 .................................................................................................................................... 4 2.3.1 主要表面加工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 确定 ................................................................................................. 4 2.3.2 加工阶段划分 ................................................................................................................. 4 2.3.3 加工顺序确定 ................................................................................................................. 4 2.3.4 工序尺寸计算 ................................................................................................................. 7 2.3.5 设备、工艺装备确定 ..................................................................................................... 7 2.3.6 工时定额的确定 ............................................................................................................. 9 第3章 夹具设计 ................................................................................................................................... 10 3.1 第15道工序夹具设计 ............................................................................................................ 10 3.1.1 工序尺寸精度分析 ..................................................................................................... 10 3.1.2 定位方案确定 ............................................................................................................. 10 3.1.3 定位元件确定 ............................................................................................................... 10 3.1.4 定位误差分析计算 ....................................................................................................... 10 3.1.5 夹紧方案及元件确定 ................................................................................................. 11 3.1.6 夹具总装草图 ............................................................................................................... 11 3.2 第45道工序刀具设计 ............................................................................................................ 12 3.2.1 已知条件 ....................................................................................................................... 12 3.2.2 设计过程 ....................................................................................................................... 12 3.3 刀具设计图 .............................................................................................................................. 14 第4章 量具设计 ................................................................................................................................... 15 4.1 工序尺寸精度分析 .................................................................................................................. 15 4.2 量具类型确定 .......................................................................................................................... 15 4.4 极限量具结构设计 ................................................................................................................ 16 第五章 双联齿轮工艺设计 ................................................................................................................. 17 5(1 工艺分析 ........................................................................................................................... 17 5.2 工艺实施 ................................................................................................................................ 21 5.2.1 夹具设计 ....................................................................................................................... 21 5.2.2 检验方法与检具 ........................................................................................................... 22 毕业设计体会 ......................................................................................................................................... 25 致 谢 ............................................................................................................................................... 26 参考文献 ................................................................................................................................................. 27 II 西京学院专科毕业设计(论文) 第1章 绪论 齿轮传动是机械传动中最主要，应用最广泛的一种传动。其主要优点是:传动 效率高，工作可靠，寿命长，传动比准确，结构紧凑。本文对CK6140型数控车床齿 轮进行了研究，完成了齿轮加工工艺的编制、定位元件的选择、夹紧装置的设计等。 1.1 齿轮设计参数 A32-3128图号相配齿轮 CK6140型数控车床齿轮如图1.1所示。其设计参数如表1.1所示。 Z=17齿数其余 A32-3128图号′格里森齿 型相配齿轮Z=17齿数Ms=4端 面 模 数其余z=17齿 数 Dt=68节 径′′′齿 型格里森α=20压 刀 角′Ms=4端 面 模 数β=35螺 旋 角z=17齿 数螺 旋 方 向左Dt=68节 径′′IT8精 度 等 级α=20压 刀 角′0.025面 锥 振 摆β=35螺 旋 角0.06每转一齿的综合振摆 0.17淬火前螺 旋 方 向左每转周的综合振摆0.23淬火后IT8精 度 等 级60%齿长上0.025面 锥 振 摆接 触 面 积40%齿高上0.06每转一齿的综合振摆AA32-3128图号0.17淬火前相配齿轮每转周的综合振摆Z=17齿数0.23淬火后其余60%齿长上接 触 面 积′格里森齿 型40%齿高上A Ms=4端 面 模 数 z=17齿 数 Dt=68节 径技术要求′′ α=20压 刀 角′热处理齿部端面及?处高频淬火β=35螺 旋 角未注倒角螺 旋 方 向左 IT8精 度 等 级空刀 0.025面 锥 振 摆技术要求0.06每转一齿的综合振摆热处理齿部端面及?处高频淬火0.17淬火前每转周的综合振摆0.23淬火后未注倒角陕西国防学院60%齿长上螺旋伞齿轮接 触 面 积空刀40%齿高上年月日标记处数分区签名更改文件号JZ307203A 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化设计阶段标记比例重量 0.751:1审核 胡青青批准工艺 陕西国防学院图1.1 齿轮 螺旋伞齿轮 年月日标记处数分区签名更改文件号JZ307203 标准化设计阶段标记比例重量技术要求 0.751:1审核热处理齿部端面及?处高频淬火胡青青批准工艺1 未注倒角 空刀 陕西国防学院 螺旋伞齿轮 年月日标记处数分区签名更改文件号JZ307203标准化设计阶段标记比例重量 0.751:1审核胡青青批准工艺 西京学院专科毕业设计(论文) 表1.1 齿轮设计参数 模数 m 2.5 齿数 z 48 齿形角 α 20? 齿顶高系数 ha, 1 ,0.08公法线长度及公差 w 42.273,0.16 跨齿数 k 6 精度等级 7-δ-8FH JB179-83 齿轮副中心距及其极限偏差 a?fa 90?0.027 图号 170F-05001 配对齿轮 齿数 24 公差组 检验项目代号 公差(或极限偏差)值 齿圈径向跳动公差 Fv 0.05 公法线长度变动公差 Fw 0.028 齿形公差 ff 0.014 周节极限偏差 fpt ?0.020 齿向公差 Fβ 0.018 1.2 齿轮技术要求 CK6140型数控车床齿轮加工的技术要求如下所示。 (1)齿轮需正火处理，其硬度HB160-220; (2)齿轮表面应光洁，不允许有裂缝、锐边、毛刺，齿的表面不允许有锈蚀、凹坑 和碰伤的缺陷; (3) 齿轮应打正时记号“0”，记号所在的齿中心线与键槽中心线的偏差不大于 ?3.0; (4) 去毛刺、锐边为0.2。 m 2 第2章 齿轮加工工艺性分析 2.1 齿轮结构工艺性分析 2.1.1 结构性分析 如图1.1所示，齿轮为套筒类零件，结构简单，刚性很好。主要表面为内孔Ф30.5和Ф40表面及齿形，工艺性较好。 2.1.2 技术要求分析 内孔:Φ30.5，Ra 1.6 表面粗糙度是Ra1.6 上述表面的加工难度不大，工艺性良好。 2.2 毛坯确定 2.2.1 毛坯类型确定 零件结构简单，工作载荷不大，且为中批生产，查表取锻件。 2.2.2毛坯结构、尺寸和精度确定 简化零件结构细节，由于零件为中批生产，故毛坯精度取普通级，CT9级。 由表查得工件顶、侧面余量为2m。根据这些数据，绘出毛坯——零件合图。 如图2.1所示: 3 图2.1 2.3 工艺路线 2.3.1 主要表面加工方案确定 (1)φ40 Ra1.6 粗车(IT11，Ra12.5)——半精车(IT9，Ra6.3)——精车(IT7，Ra1.6) (2)φ30.5孔 Ra1.6 粗车(IT11，Ra12.5)——半精车(IT9，Ra6.3)——精车(IT7，Ra1.6) 2.3.2 加工阶段划分 零件精度要求不是很高， 因此可划分为粗加工，半精加工和精加工阶段。粗车为粗加工阶段，半精车精加工阶段，精车磨、工阶段。其他非重要表面的加工穿插到各阶段之间进行。 2.3.3 加工顺序确定 表2.1 工艺流程图 1 锻造 热处理 正火 3 4 5 C6140 9 粗车 CA6140 11 粗车 C6140 13 粗车 C6140 15 粗车 C6132 5 17 半精车 C6130 19 半精车 C6130 21 拉花键 L6110 23 铣齿 X62w 25 铣槽 X523 调质 27 热处理 6 29 精车 C6130 31 磨 M520 校正基准 33 校正 35 检验 37 入库 2.3.4 工序尺寸计算 表2.2 工序尺寸 工艺路线 工序公差 工序余量 基本尺寸 工序尺寸 ,0.5锻造 1 44 44 0粗车 0.13 2 42 42 ,0.13 0半精车 0.062 1 41 41 ,0.062 0精车 0.02 0.8 40.2 40.2 ,0.02 ,0.05磨 0.02 0.2 40 40 ,0.025 2.3.5 设备、工艺装备确定 (1) 根据中批生产的生产类型和工艺特性，设备主要采用普通设备，而工艺装备主要采用手动专用装备。 (2) 切削用量确定 切削用量按照首先a,再f，最后v 的顺序确定。确定a对于普通切削加工，pp时， 各工序的余量尽量一个行程切除。如果余量太大，也可分为两个行程切除，第一次 7 切去2/3，第二次切去剩下的1/3。确定f时，应该算是否能够保证表面粗糙度要求。 然后查表确定刀具的耐用度。最后利用公式求得v的大小。 以下以钻Φ20孔为例，说明确定切削用量的方法和步骤: 1 刀具有关数据: ? Φ6键槽铣刀 采用国标 刀具 车刀耐用度取60min 2 背吃刀量确定: ? 已知:孔Φ6进行钻削，最大余量约为6mm 令ap=8mm 3 进给量确定考虑到表面粗糙度要求为Ra=12.5，因HT200的硬度HBS170~241,在? 因为钻孔后进行精确加工。计算的进给量f=0.18mm 4 切削速度计算: ?Cv v, mxvyvTafCv 因为,查表 =8.1 x =0 y =0.55 m=0.125 Zv=0.25 vv p 所以 v=3.78m/min 机床主轴转速n=76r/min 然后选用机床具有的与计算转速接近的额定的转速作为实际转速 5 机床主电机的功率核算 ? 粗加工阶段要切除的余量大，加工时需要较大的切削功率，所以，还要对机床的功率进行核算。 yZFF,F,420,1.0轴向力计算 查表得 ,0.8fyCdCKZFFoFFF ,1 KF 计算的F=1704N yZMM,M,0.206,2,1扭矩计算: ,0.8fyCdCKZKMMOMMMF 计算的M=44N.m 已知:Z525机床主电机功率2.2kw，可以肯定，完全可以满足加工要求。 6 刀杆强度校核: ? 3fJES，，, 可承受切削力 3F，，ZJL 33E,210*10N/mmS弹性摸量: 8 4,d惯性矩: J,,643032 fL刀杆伸出长度:=2d=32mm;允许挠度=0.1 33*0.1*210**6430.710，，,,N故12364 F3，，ZJ32 ，，因为 ,FFZZ，，J 故所确定的切削用量合里 2.3.6 工时定额的确定 各辅助工作所消耗的时间查表求得并列与图中 故T辅助=3+3+2+2+1+3+3=17(s) 注:由于采用调整法加工 并非每个工件都要进行检测，故测量时间归为布置时间 由图中可以看出，切入过程有1次，切出过程有1次，切入切出均取为3mm，则总长度为 6mm。 轴向切削长度90mm =[(6+90)/0.5]*60/76=160s 则基本时间T基本 故作业时间T作业=T基本+T辅助=160+17=177s 可布置工作地时间T布置=T作业*0.05=177*0.05=9s 取休息及生理需要时间T休息=T作业*0.02=177*0.02=3.5s 取工作准备，终结时间T准，终=2*3600=7200s 故单件时间定额T单件=T作业+T布置+T休息+T准， 终=177+9+3.5+7200/4000=192(s) 9 第3章 夹具设计 3.1 第15道工序夹具设计 3.1.1 工序尺寸精度分析 由工序图可知此工序的加工精度要求不高，体加工要具求如下: 铣12宽键槽，为自由公差，无其他技术要求，该工件在立式钻床上加工，零件属中 批量生产。 3.1.2 定位方案确定 (1)理论限制自由度分析 分析加工要求必须限制的自由度，为保孔的正确位置，该工件必须限制工件五个 自由度，即X移动、z移动 y移动、y转动、Z转动。 (2)定位基准选择 选φ40面及小端面为定位基准。 3.1.3 定位元件确定 选择定位元件: 由于本工序的定位面是端面和φ40外圆定位,所以定位采用定位销和v型块定 位，而夹紧元件采用压板夹紧。 3.1.4 定位误差分析计算 定位误差(Δdw)的计算:由于定位基准与工序基准重合 ?Δjb =0.5 x0.33=0.165 Δdb=0 ? Δjb和Δdb相关 ?Δdw=Δjb+Δdb =0.165 10 =0.089 1/3 T=1/3x0.5=0.167 ? Δdw?1/3 T ? 满足要求。 3.1.5 夹紧方案及元件确定 工件在加工时所受的力有加紧力F、切削力F?和工件重力G，三者方向一致，钻削力有利于夹紧，故所需夹紧力很小，可以满足 3.1.6 夹具总装草图 图3.1 夹具 11 3.2 第45道工序刀具设计 3.2.1 已知条件 工件材料 45钢 185——220HBS σb=0.735GPa ，胚孔为镗孔 使用设备:L6110型卧式拉床 拉孔前Dw=30 0.2-0 拉孔后 Dm =30.5+0.027 长Lo=45-0.10 3.2.2 设计过程 (1) 直径方向切削余量 A=Dmax-dwmin =1.047 (2) 齿升量af af1=0.03 af2=0.025 0.02 0.015 af3=0.01 af4=0 (3) 齿数 Z Z2=3 Z3=4 Z4=6 Z1=[A-(A2+A3)]/2*af1=14.12 取Z1=14 余下的切除余量为: 2A=0.007 则过渡齿Z2=3 2Af=0.05 0.04 0.03 (4) 直径Dx 粗切齿:Dz1=dwmin=34 余量: A1=0.84 由Dz2-Dz15齿切除，则每齿直径应为: Dz2-Dz15=Dz1-Dz15=2afx 过渡齿:Dz16-Dz18= 29.87 29.91 29.94 精切齿:Dz19-Dz24=29.96 29.98 30.00 30.02 30.027 校准齿:Dz24-Dz29=35.027 (5) 几何参数:γo=15? αo=1.5?-2.5? bo1=0.1-0.3 (6) 齿距:P=(1.2—1.5)*6.7=8.04—10.05 选P=9 (7) 检验:同时工作的齿数 Ze= L/P+1=6>3 Ze>3 (8) 容屑槽深度 :h=3.22 12 (9) 容屑槽形式和尺寸:形式:圆弧齿背形 粗切齿:P=9 g=3 h=3.5 r=1.8 R=5 精切齿:P=7 g=2.5 h=2.5 r=1.3 R=4 (10) 分屑槽尺寸:弧形槽 n=10 R=25 槽宽 b=dowinsin90?-(0.3-0.7) mm =4.8mm 切削厚度 HD=2dominsin(90?/nk)-a=5.84 (11) 检验: 检验切削力: Fc 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 器记录出误差曲线图。被测齿轮一转和转过一齿内的最大变动量分别为径向综合误差和径向一齿综合误差;一对被测齿轮配对测量所得最大变动量即齿轮副中心距变动。双啮仪结构简单，测量效率高,广泛应用在大量生产中检验7级以下精度的齿轮。 图5.5 齿轮双面啮合综合测量 图5.6 齿轮双面啮合综合测量仪图 23 齿轮单面啮合检查仪简称单啮仪,用于测量切向综合误差等。单啮仪可分为光栅式、磁栅式和惯性式几种。 齿轮侧隙合理性的检测齿厚偏差可用齿厚油标卡尺测量，如图10-8所示 图5.7 数显齿厚油标卡尺 公法线平均长度偏差和公法线长度变动可用公法线千分尺或公法线千分表卡规来进行检查。 此外，还有齿轮渐开线检测仪、齿轮螺旋线检查仪等检具。 齿轮最终检验项目，可根据齿轮的用途、工作要求、生产条件、精度等级、加工方法和实际检测条件，按照国家标准对各公差组规定的检验组，检验齿轮误差。 24 毕业设计体会 毕业设计是对我们这些年来在学校所学知识的总结。通过毕业设计可以体现出我们在校期间的学习程度。从而对我们所学专业知识做出有力判断。 从我们拿到零件图纸的第一天开始，我们的老师就详细给我们讲了设计的步骤，还安排了辅导时间。为我们圆满的完成任务奠定了良好的基础。我们以前所接触的只是课本上的知识，对机械加工工艺只有侧面的了解。但是同过这次设计，我们才全方位的懂得了什么是机械设计，从而更加了解了我们的专业。 刚开始设计的时候，总觉的难度很大，不知道从什么地方下手，对一些设计的步骤根本不知道怎么安排，怎么设计。张毅老师给我们详细讲解了机械设计应注意的条件，让我们先从分析零件图开始，然后在得出零件技术要求，在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图。 在设计期间，我们第一次接触了机械加工工艺的设计，对我有了很大提高。遇到不懂的问题时，指导老师们都能细心的帮助我。同学之间虽然每个人的设计课题不一样，但我们之间还是会经常讨论，互相帮助，不紧学会了知识，而且还锻炼了我们的团队精神。在这次设计中，要感谢我们的指导老师张毅先生和导员李振华老师的鞭挞，他们在设计期间为我们的解决了很多难题。相信我们通过这次设计，一定会在以后的工作岗位中更好的发挥。 25 致 谢 经过一个多月的忙碌和工作，本次毕业设计已经顺利完成，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 本文是在张导师的悉心指导下完成的。承蒙张毅老师的亲切关怀和精心指导，虽然有繁忙的工作，但仍抽出时间给予我学术上的指导和帮助，特别是给我提供了良好的实验环境，使我从中受益非浅。张导师对学生认真负责的态度、严谨的科学研究方法、敏锐的学术洞察力、勤勉的工作作风以及勇于创新、勇于开拓的精神是我永远学习的榜样。在此，谨向张毅老师致以深深的敬意和由衷的感谢。 其次，还要感谢大学三年来所有指导过,教育过我的老师们，正是你们不倦的教诲,使我打下了扎实的专业基础;同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励，此次毕业设计才会顺利完成。 最后感谢西京学院三年来对我的大力栽培。 在这里，我仅用一句话来表明我无法言语的心情:感谢你们～ 由于本人学识能力有限,定有许多不足之处,恳请各位老师多多指正.同时,感谢你们为我付出的心血。 26 参考文献 [1] 濮良贵，纪名刚.机械设计(第八版)[M].北京:高等教育出版社，2005. [2] 孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理(第七版)[M].北京:高等教育出版社，2005. [3] 梅顺齐，何雪明.现代设计方法[M].武汉:华中科技大学出版社，2009. [4] 罗洪田.机械原理课程设计指导书.北京:高等教育出版社，1985. [5] 何铭新，钱可强.机械制图[M].北京:高等教育出版社，1995. [6] 徐自立，周小平，杨雄.工程材料[M].北京:高等教育出版社，2003. [7] 刘鸿文.材料力学[M].北京:高等教育出版社，2004. [8] 江耕华，胡来瑢，陈启松.机械传动设计手册[M].北京:煤炭工业出版社，1983. [9] 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具[M].北京:冶金工业出版社，2002. [10] 于俊一.典型零件制造工艺[M].北京:机械工业出版社，1989. [11] 张富洲.机械设计课程设计[M].西安:西北工业大学，1994. [12] 梁正强.机械零件设计计算实例[M].北京:中国铁道出版社，1989. [13] 皱青.机械制造技术基础课程设计指导教程[M].北京:机械工业出版社，2004. [14] 成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社，2004. [15] 周开勤.机械零件手册[M].北京:高等教育出版社，1994. 27 毕业设计(论文)成绩审批表 指导教师评语及成绩: 指导教师签字: 年 月 日 毕业设计小组评语: 教研室主任签字: 年 月 日 系(院)意见: (加盖公章)负责人签字: 年 月 日 28