倒档齿轮课程设计说明书

第一篇：倒档齿轮课程设计说明书

设计题目：学 生 学 号：班 级：指导教师：

机械制造工艺学 课程设计说明书

倒档齿轮零件机械加工工艺规程设计

目 录

1零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 1.1零件结构工艺性分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.2 零件的技术要求分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 2 毛坯的选择 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 2.1 毛坯种类的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.2毛坯制造方法的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 2.3毛坯形状及尺寸的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 3 工艺路线的拟

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 3.1 定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 3.2零件表面加工方案的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 3.3加工顺序的安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 3.3.1加工阶段的划分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 3.3.2机械加工顺序的安排 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 3.3.3热处理工序的安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 3.3.4辅助工序的安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 4 工序设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 4.1 机床和工艺装备的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 4.2工序设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 4.3切削用量及工时定额计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 10 5 结语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12 参考文献

1零件的分析

1.1 零件的结构公艺性分析

该零件的功能是传递动力和运动，该零件是一个双联齿轮零件，该零件是由两个不同的齿廓组成，一个为m=3,z=17的齿廓一个为m=3,z=23的齿廓，由外圆为φ40mm的圆柱连接在一起。零件有φ20mm的孔。

1.2 零件的技术要求分析

主要技术要求：齿部热处理58-64HRC，心部35-38HRC，工作表面粗糙度为3.2，其余表面的粗糙度未作要求，齿圈径向跳动公差为0.05mm，有倒角C1*45°，材料为20CrMnTi。毛坯的选择

2.1 毛坯种类的选择

由于该工件的形状结构简单，尺寸较小，精度要求较高，力学性能要求较材 料为20CrMnTi，故采用锻件。

2.2毛坯制造方法的选择

毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。自由锻造是靠人工操作来控制锻件的形状和尺寸的，所以锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产率也不高，因此它主要应用于单件、小批量生产。模锻是在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。此方法生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构也比较复杂生产率高。本零件的生产类型为大批，综合考虑确定采用模锻获得所需毛坯。

2.3 毛坯形状及尺寸的确

毛坯的总余量如表2-1所示。

表2-1 毛坯的总余量

主要面尺寸 Φ58.9外圆 Φ75.3外圆 φ40 49长 15厚

零件尺寸(mm)58.9 75.3 40 49 15

总余量(mm)5.1 4.7 5 5 5

毛坯尺寸(mm)64 80 45 54 20

形状尺寸如图2-1所示。

图2-1毛坯形状尺寸 工艺路线的拟定

3.1 定位基准的选择。

（1）粗基准的选择

由于本零件的表面都需要加工，而孔作为精基准应先加工，因此应先加工 出一外圆及一个端面为粗基准。

（2）精基准的选择

本零件是带孔的双联齿轮，孔是其设计基准和测量基准。为避免因基准不重

0.012合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。即选250.019孔及一端面为精基准。加工基准选择如表2-2。

表2-2 各加工表面的基准的选择

序号

01 工序名称

粗车 半精车

02 钻孔 扩孔 铰孔

03

半精车

钻孔φ25 扩孔φ25 精铰φ25

半精车外圆φ75.3端面 半精车外圆φ75.3 半精车外圆φ58.9端面 半精车外圆φ58.9 半精车φ75.3齿厚 半精车外圆φ40 半精车φ58.9齿厚

04

齿加工

插齿 Z=17

m=3，α=20°精度等级8GK Ra3.2 滚齿Z=23

m=3，α=20°精度等级8GK

Ra3.2

φ40内孔中心线

φ40内孔中心线

Φ75.3端面、φ40外圆中心线

工艺内容

粗车φ58.9、φ75.3端面，φ58.9、φ75.3外圆φ58.9、φ75.3齿厚，φ40外圆

定位基准

φ58.9、φ75.3外圆中心线

05 06

倒角

铰孔

齿端倒圆R3，φ20孔倒角C1

45°，其余未注倒角1X45。φ40内孔中心线

铰孔修正

Φ75.3端面、φ75.376外圆中心线

3.2 零件表面加工方案的选择

零件的加工面有外圆、内孔、端面、齿面、键槽，材料为20CrMnTi。加工方法 选择如下：

（1）齿圈外圆面：公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6m，需粗车、半精 车。

（2）φ40mm外圆面：公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra12.5m，需粗车、半 精车。

0.027（3）200mm内孔：公差等级为IT7，表面粗糙度Ra1.6m，需钻、扩、精铰。

（4）端面：本零件的端面为回转体端面，公差等级为IT8，表面粗糙度Ra6.3m需粗车、半精车。

（5）齿面：齿轮模数分别为3、3，齿数分别为17、23，精度都为8GK，由于 尺寸的大小不同，齿轮1需插齿，齿轮2需滚齿。

3.3 加工顺序的安排 3.3.1加工阶段的划分

该工件的尺寸较小，加工余量小，加工质量要求不高，因此划分的加工阶段较少，主要划分为粗加工阶段和半精加工阶段

3.3.2 机械加工顺序的安排

根据基准先行，先粗后精，先主后次，先面后孔等原则，先粗加工端面，在车外圆，然后打孔，最后再半精加工

3.3.3 热处理工序的安排

毛坯制造——正火——粗加工——调制——半精加工

3.3.4 辅助工序安排

在粗加工之后进行一次检测，在全部加工工序完成后进行一次质量检测 工序设计

4.1 机床和工艺方装备的选择

由于是大批生产，因此所有的机床都是数控机床，夹具都为专用夹具。

4.2 工序设计

零件的设计尺寸一般都要经过多道工序加工才能得到，工序尺寸及偏差标注应符合“入体原则”。工序尺寸及偏差确定的基本方法为：

（1）最后一道工序的工序尺寸及公差按零件图纸确定；

（2）其余工序的工序尺寸及公差按工序加工方法的经济加工精度确定；（3）各工序的工序余量应当合理；

（4）工序尺寸及公差的确定过程是逐步推算的过程，推算方向是从最后一道工序向前依次推算。

下面列举各个加工表面的工序尺寸计算方法。毛坯的锻造，见表4-1

表4-1 工序一

工序

毛坯进行锻造 加工设备

锻压机

加工余量（直径）

单边余量5mm

工序尺寸

IT值

毛坯的正火，见表4-2

表4-2 工序二

工序

正火 加工设备 加工余量（直径）工序尺寸 IT值

表4-3 工序三

粗车各表面，见表4-3

工序

粗车φ58.9端面 粗车φ58.9外圆 加工设备

CkA61360 CkA61360

加工余量（直径）

2mm 4mm

工序尺寸

52mm 60mm

IT值 13 粗车φ75.3端面 粗车φ75.3外圆 粗车φ58.9齿厚 粗车φ40mm外圆 粗车φ75.3齿厚 CkA61360 CkA61360 CkA61360 CkA61360 CkA61360

2mm 4mm 2mm 3mm 3mm

50mm 76mm 16mm 43mm 14mm 13 1 13

钻φ20孔,见表4-4

表4-4 工序四

工序

钻孔φ25 粗铰φ25 加工设备

Z4019 Z4019

加工余量（直径）

23mm 2mm

工序尺寸

18mm 20mm

IT值 10

半精车,见表4-5

表4-5工序五

工序 加工设备 加工余量（直径）

工序尺寸 IT值 半精车外圆φ58.9CA6140

0.5mm

49.5mm 端面 半精车外圆φ58.9 CA6140 1.1mm 58.9mm 10 半精车外圆φ75.3CA6140

0.5mm

49mm 端面 半精车外圆φ75.3 CA6140 0.7mm 75.3mm 10 半精车φ58.9齿厚 CA6140 1mm 14mm 半精车外圆φ40 CA6140 1mm 40mm 10 半精车φ75.3齿厚 CA6140

1mm

12mm

检验,见表4-6

表4-6 工序六

工序 加工设备 加工余量（直径）工序尺寸 IT值

检验

插齿,见表4-7

表4-7工序七

工序 加工设备

加工余量（直径）工序尺寸 IT值

插齿 Z=17

Y3150E

m=3，精度等级8

Ra3.2 插齿Z=23

Y3150E

m=3，α=20°精度等级8GK

Ra3.2

去毛刺见表4-8

表4-8 工序八

工序 加工设备 加工余量（直径）工序尺寸 IT值

去毛刺

倒角,见表4-9

表4-9工序九

工序 加工设备

加工余量（直径）

工序尺寸

IT值 齿段倒角1×

45o

渗碳见表4-10

表4-10 工序十

工序

渗碳 加工设备 加工余量（直径）工序尺寸 IT值

淬火见表4-11

表4-10 工序十一

工序

高频淬火 加工设备 加工余量（直径）工序尺寸 IT值

铰孔见表4-12

表4-12 工序十二

工序

铰孔修正 加工设备

CA6140

加工余量（直径）工序尺寸 IT值

珩齿见表4-13

表4-13工序十三

工序

珩齿Z=23

m=3，珩至尺寸要求 加工设备

Y4620

加工余量（直径）工序尺寸 IT值

终检见表4-14

表4-14工序十四

工序

终检 加工设备 加工余量（直径）工序尺寸 IT值

4.3切削用量及工时定额计算

（1）粗车φ58.9端面

0.1001.已知毛坯长度方向的加工余量为2分两次0.100按max=5.5mm考虑ap≤3mm，加工

2.进给量f根据《切削用量简明手册》（以下称简明手册）表1.4当刀 f=0.5～0.7mm/ 按CA620-1车床说明书（见《切削手册》表1.30），取f=0.5mm/r 3.计算切削速度。按切削手册表1.27切削速度计算公式为LY=60mm vccvTpfmxvyv。vc=108.6m/min kv（m/min）其中cv=242，xv=0.15，yv=0.35，m=0.2.修正系数kv见《切削手册》表1.28，即：kmv=1.44，ksv=0.8，kkv=1.04，kkrv=0.81，kBv=0.97 4.确定机床主轴转速

ns1000vc1000*108.6455(r/min)dw76按照机床说明书（见《工艺手册》表4.2-8）与455r/min相近的机床转速为450及500r/min ,现取nw=450r/min。如果选nw=500r/min，则转速损失太大，所以主轴切削速度v= 5.切削工时，按《工艺手册》表6.2-1 l=7640=18（mm）l1=2mm，l2=0，l3=0，2tm=382ll1l2l3=×2=0.36min 450*0.5nwf（2）粗车φ58.9外圆

1.切削深度 单边余量z=1.5mm。可一次切除 2.进给量 根据《切削手册》表1.4.选用f=0.5mm/r 3.计算切削速度《切削手册》表1.27 vccvTpfmxvyvkv=116（m/min）

1000vc1000*116486(r/min)按机床选取dw764.确定主轴转速nsn=500r/min所以实际切削速度vnd100076*5001000119(m/min)5.检验机床功率 主轴切削力Fc按《切削手册》表1.29计算公式计算

FcCFCpXFcfyFcvcFckFc其中CFc=2795，XFc=1.0，yFc=0.75，nFc=-0.15，nkMp(b650)nF(6000.75)0.94.kkr0.89 650Fcvc2.0(kw)6*104所以Fc=1012.5（N）切削时消耗功率pc=由《切削手册》表1.30中的CA6140机床 说明书可知CA6140主电动机功率为7.5kw，当主轴转速为500r/min时主轴传递最大功率为2kw机床功率足够可以正常加工 6.切削工时t=ll1l215400.076(min)nf500*0.5（3）粗车φ40外圆

《切削手册》表1.6，Ra3.2um）刀夹圆弧半ap1mm f0.5mm/r（径rs5.0mm 切削速度vccvTpfmxvyvm=0.2.kmv=1.44，kv其中cv=242，xv=0.15，yv=0.35，1000v1000*1591265(r/m)nid40，nkkrv=0.81，T=60，vc=159（m/min）按说明书n=1400 此时 切t=

（4）粗车φ75.3外圆

削

工时ll1l27040dn*40*14001759(m/min)0.106(min)v10001000nf1400*0.51.切削深度 单边余量z=2.0mm，可一次切除 2.进给量，按《切削手册》表1.4，选用f0.5mm/r 3.计算切削速度，见《切削手册》表1.27 vccvpfmxvyvkv=123（m/min）4.确定主轴转速ns以实际切削速度v1000vc1000*123373(r/min)按机床选取 n=400r/min所dw105dn1000*105*4001000132(m/min)

（5）粗车φ75.3端面

1.51.已知毛坯长度方向的加工余量为20.7，实际端面最大加工余量可按z=5.5mm考虑分两次加工ap3mm计。长度加工公差按IT12级，取-0.46mm（入体方向）2.进给量f由《切削手册》当刀杆尺寸16×25，ap≤3mm，以及工件直径为φ105时f=0.6～0.9mm。按CA6140机床说明书（见《切削手册》表1.30）取f=0.6mm/r 3.计算切削速度按《切削手册》表1.27.切削速度的计算公式为（寿命T=60min）

vccvTpfmxvyv kv其中cv=242，xv=0.15，yv=0.35，m=0.2.kv见《切削手册》表1.28即kMv=1.44 ksv=0.8，kkv=1.04，kkrv=0.81，kBv=0.97，所以vc=242*1.44*0.8*1.04*0.81*0.97101.9(m/min)0.20.150.3560*3*0.64.确定机床主轴转速ns1000vc1000*101.9309(r/min)按机床说明书选取 dw105与309r/min相近的机床转速为n=250r/min与n=320r/min所以实际切削速度选nw=320r/min 5.切削工时，按《切削手册》表6.2-1，l15mm，l1=2mm，l2=0，l3=0，tm=ll1l2l31520i=*2=0.089（min）

nwf0.6nw 结语

通过这周的课程设计，让我对机械制造工艺学有了进一步的了解。纠正了之前那些个错误的观念，比如只要涉及出个零件就能加工出来，标注乱标等问题。通过这门课，通过这次的课程设计，让我感觉到了工艺学的重要性。它是理论与实际相联系，相结合的桥梁，起到了纽带的作用。工艺设计的好坏直接影响产品的质量，生产的成本。本次课程设计虽然时间只有一周，在次过程中我遇到了许许多多的一系列问题，有些问题通过与同学们的讨论以及询问得到了答案。课程设计不仅仅暴露了我对课程的熟练程度，让我在设计过程中一次又一次的出现问题，苦恼了一次有一次，终于发现自己所掌握的少之又少。但同样也增加了我各方面的知识。尤其是对CAD应用的熟练程度，再一次得到了加强。老师一再对我们强调，希望我们有那中专研的精神。为克服困难细心专研。我随有了那么一点感觉，但还是相差甚远，有很大的提升间，以后应该加强这方面的努力，希望自己能做的更好。

参考文献

[1]常同立，机械制造工艺学[M]北京：清华大学出版社，2010.[2]孙玉芹，机械精度设计基础[M]北京：科学出版社，2009.[3]李洪，机械加工工艺手册[M]北京：北京出版社，1998.[4]杨叔子，机械加工工艺师手册[M]北京：机械工业出版社，2001.

第二篇：锥齿轮夹具说明书

机械工程课程设计说明书

设计题目：锥齿轮机械加工工艺规程的编制及夹具设计

指导教师： 马苏常 设 计 者：李 统 孙玉生 王爱爱 系 别： 机械工程学院 班 级： 机自0721班 学 号： 11 21 22

天津职业技术师范大学 课 程 设 计 任 务 书

机械工程 学院 机自0721 班 学生：李统 王爱爱 孙玉生 课程设计题目：

锥齿轮零件的机械加工工艺规程的编制及夹具设计

一、课程设计工作日自 2010年6月 25 日至 2010年7 月9 日

二、同组学生 李统 王爱爱 孙玉生

三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主要参考资料等）：

1、设计目的：

（1）能熟练运用机械制造工艺学中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确解决零件加工中的定位、夹紧、工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,保证零件加工质量。（2）提高结构设计能力。（3）学会使用手册及图表资料。

2、设计要求：（生产纲领为大批量生产）

（1）零件图 一张

（2）毛坯图 一张（3）编制工艺过程卡片和工序卡片

一套（4）关键工序的专用夹具及夹具装配图

一至两张（5）工艺和夹具三维装配文件（源文件、动画视频）一套（6）设计说明书

一份（7）设计材料要求提交电子文档和实物资料。

3、主要参考资料：

见说明书中的参考文献。

指导教师签字： 教研室主任签字：

目录

一、零件的工艺分析....................................................1

二、工艺过程设计......................................................1

1、定位基准的选择.................................................1

2、毛坯的制造形式.................................................4

3、制定机械加工工艺路线：..........................................3

三、加工工序设计......................................................4

1、确定切削用量...................................................4

2、确定加工工序...................................................6

四、夹具设计.........................................................7

1、确定设计方案...................................................8

2、计算夹紧力.....................................................9

3、定位精度分析...................................................9

五、小结………………………………………………………………………………………… 9

六、参考文献…………………………………………………………………………………… 9

附录1：零件图 附录2：毛坯图

附录3：机械加工工艺过程卡片 附录4：机械加工工序卡片 附录3：夹具装配图

附录4：夹具中主要零件的零件图

一、零件的工艺分析

由零件图分析可知，该零件为双联齿轮，且一端为斜齿圆柱齿轮，另一端为直齿锥齿轮，且形位公差要求较高，加工较为复杂。其材料为40Cr，该材料调质处理后具有良好的综合力学性能和切削性能，适用于承受较大冲击和要求耐磨零件。

零件的主要技术分析如下：

1）斜齿轮端面对A的跳动公差不超过0.02mm，内孔对B的跳动公差不超过0.02mm，斜齿轮端面对B的跳动公差不超过0.02mm，齿面对AB跳动公差要求不超过0.031mm。主要是保证端面平整光滑，齿形准确从而保证配合精度。

2）由于零件是双联齿轮，轴向距离较小，应选择合理的加工工艺。3）为了保证齿轮精度，必须严格控制好定位。

4）要保证锥齿轮加工精度，在夹具设计中保证定位孔精度。

二、工艺过程设计

1、定位基准的选择（1)、粗基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，会造成零件报废，使生产无法进行。

(2)、精基面的选择

精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。

2、毛坯的制造形式（1）、毛坯的选择

毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产 中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：

1、型材

2、锻造

3、铸造

4、焊接

5、其他毛坯。从材料和结构两方面考虑，由于零件结构简单，尺寸较小，且有阶梯轴，力学性能要求较高，精度要求较高，且要进行中批量生产，所以选用胎模锻件。其加工余量小、表面质量好、机械强度高、生产效率高。零件材料选用40Cr，毛坯尺寸精度要求为IT11~12级。

(2)、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差

1）求最大轮廓尺寸

根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径Ф170mm，最小直径Ф114mm，总长为188mm。

2）选择铸件公差等级

查手册胎模锻方法按零件造型，锻造材料按40Cr，得锻造公差等级为11~12级。

3）求锻件尺寸公差

根据零件尺寸，查锻件国家标准，得尺寸公差均为±4。

4）求机械加工余量等级(3)、确定机械加工余量

根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取锻件加工表面的单边余量为5~6mm。

(4)、确定毛坯尺寸

上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6。Ra﹤1.6 的表面，余量要适当加大。

结合零件结构形状及材料分析零件，且为批量生产，为简化零件结构，考虑锻造工艺性，对于加工表面Ra≧1.6，这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可，对于Ra﹤1.6的表面，依据结构加工适当放量。从而绘制零件毛坯图。

3、制定机械加工工艺路线：

为保证达到零件几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为批量生产，所以采用通用机床，配以专用的工、夹、量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。

根据零件形状和尺寸精度要求，现拟定两条工艺路线如下： 工艺路线一：

工序一：锻造

工序二：粗车各内外圆及各端面 工序三：调质

工序四：精车各内外圆及各端面 工序五：铣锥齿 工序六：插斜齿 工序七：去毛刺

工序八：检查

工序九：入库 工艺路线二：

工序一：锻造

工序二：粗车各内外圆及各端面 工序三：调质

工序四：精车各内外圆及各端面 工序五：铣锥齿 工序六：滚斜齿 工序七：去毛刺 工序八：检查 工序九：入库 工艺路线比较：

上述两个工艺路线，除第六道工序不同外，其余工序均相同。第六道工序都是为了加工斜齿，第一条工艺路线采用的是插齿，有足够的让刀空间，可以保证切削加工顺利进行下去。第二条工艺路线采用的是滚齿，由于本零件带有台肩，不利于滚齿，容易造成干涉。因此，我们选择第一条工艺路线。

三、加工工序设计

1、确定切削用量

(1)加工设备及刀具、量具的选择

由于生产类型为中批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。

1)、选择机床，根据不同的工序选择机床：

由于本零件加工精度不高，普通机床就可以达到加工要求。因此我们选用最常用的机床：车床用CA6140，铣床用X6025，插床B5032A。下面是这两台机床的具体资料：

① 车床用CA6140 本系列车床适用于车削内外圆柱面，锥面及其它旋转面。车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔和拉油槽等工作。

CA6140 结构特点：

1>.CA系列产品，以“A”型为基型，派生出几种变形产品。B型：主轴孔径80mm，C型：主轴孔径104mm。F型：液压仿形。M型：精密型。

2>.床身宽于一般车床，具有较高的刚度，导轨面经中频淬火，经久耐磨。3>.机床操作灵便集中，滑板设有快移机构。采用单手柄形象化操作，宜人性好。

4>.机床结构刚度与传动刚度均高于一般车床，功率利用率高，适于强力高速切削。主轴孔径大，可选用附件齐全。

② 铣床用X6025 产品说明：型号X6025，工作台台面尺寸为250x1100mm，主轴轴线距工作台面距离为10~430mm，主轴转速32~1600r/min。

③ 插床用B5032A

产品说明：型号B5032A，最大插削长度320mm，加工最大高度500mm，最大直径为Φ630mm。

2)、选择刀具： 选用硬质合金铣刀，硬质合金钻头，车刀选用高速钢车刀，这种车刀工艺性好，具有较高的强度、硬度、韧性和耐磨性，可用于制造成各种刃形复杂的刀。具体见工序卡。

(2)、切削用量的选择

切削速度、进给量和切削深度三者称为切削用量。它们是影响工件加工质量和生产效率的重要因素。

为了保证加工质量和提高生产率，零件加工应分阶段，中等精度的零件，一般按粗车一精车的方案进行。

粗车的目的是尽快地从毛坯上切去大部分的加工余量，使工件接近要求的形状和尺寸。粗车以提高生产率为主，在生产中加大切削深度，对提高生产率最有利，其次适当加大进给量，而采用中等或中等偏低的切削速度。使用高速钢车刀进行粗车的切削用量如下：切削深度ap=0.8～1.5mm，进给量f=0.2～0.3mm/r，切削速度v取30～50m/min(切钢)。

粗车铸、锻件毛坯时，因工件表面有硬皮，为保护刀尖，应先车端面或倒角，第一次切深应大于硬皮厚度。若工件夹持的长度较短或表面凸不平，切削用量则不宜过大。

粗车应留有0.5～1mm作为精车余量。粗车后的精度为IT14-IT11表面粗糙度Ra值一般为12.5～6.3μm。

精车的目的是保证零件尺寸精度和表面粗糙度的要求，生产率应在此前提下尽可能提高。一般精车的精度为IT8～IT7，表面粗糙度值Ra=3.2～0.8μm所以精车是以提高工件的加工质量为主。切削用量应选用较小的切削深度ap=0.1～0.3mm和较小的进给量f=0.05～0.2mm/r，切削速度可取大些。

精车的另一个突出的问题是保证加工表面的粗糙度的要求。减上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下几点。

1）合理选用切削用量。选用较小的切削深度ap和进给量f可减小残留面积，使Ra值减小。

2）适当减小副偏角Kr′或刀尖磨有小圆弧，以减小残留面积，使Ra值减小。3）适当加大前角γ0，将刀刃磨得更为锋利。

4）用油后加机油打磨车刀的前、后刀面，使其Ra值达到0.2～0.1μm可有效 8 减小工件表面的Ra值。

5）合理使用切削液，也有助于减小加工表面粗糙度Ra值。低速精车使用乳化液或机油。

2、确定加工工序（1）锻造

（2）粗车右端面，外圆Φ158车至Φ164，锥齿台肩厚度车至65，外圆Φ80车至Φ86，内孔车至Φ54，总长车至204，外圆Φ104车至Φ110，台肩厚度25车至28（3）调质

（4）均匀余量，精车右端面，车准各内孔及退刀槽，倒角，车准各锥面，车准总长及台肩厚度，车准各外圆（5）装夹齿坯，铣准锥齿（6）插斜齿（7）钳工去毛刺（8）检查（9）入库

四、夹具设计

1、确定设计方案

需要设计的夹具是用于工序5的齿坯定位，以便准确的加工齿形，加工保证锥齿精度和粗糙度。

分析加工要求必须限制的自由度，确定结构方案和选择定位元件，为保证内

孔与齿面的位置关系，准确加工锥齿，必须限制工件5个自由度，即X、Y、Y、ZZ、。

从工件设计分析，25左端面为设计基准面；从使用方面分析，内孔Φ72H7、Φ60H7为配合表面，其轴线又是形位公差基准。因此，可以确定齿形加工的径向 定位基准应该是Φ72H7和Φ60H7内孔，轴向定位基准是台肩25左端面。

2、计算夹紧力

夹紧力的大小对工件装夹的可靠性，工件和夹具的变形，夹紧装置的复杂程度等都有很大影响。计算夹紧力是通常将夹具和工件看成一个刚性系统以简化计算，然后根据工件受切削力、夹紧力处于静力平衡条件时，计算出理论夹紧力再乘以安全系数作为实际所需的夹紧力。

夹紧力的计算：

夹紧力有M16的螺母与螺栓配合来提供

FJ2FL

2D3d3d2tan()f23Dd2铣削力P计算公式：

P328t0.8SZ0.8D1.1B1.1n0.1Z

P328200.80.10.81101.141.18000.124480.256kg

F=9.8X480.256=4802N 代入夹紧力公式可得：夹紧力FJ=20475.5N 经查表满足设计要求。

3、定位精度分析

锥齿在一次装夹中加工完成，他们之间的定位精度由心轴来保证。心轴定位圆柱面及定位端面，共限制五个自由度，与FW160分度头卡盘配合，共限制六个自由度，属于完全定位。从而保证齿数齿形精度。

由设计手册中查出 内孔与夹具体之间的配合为

H7 g6此外，夹具上还应标注以下技术要求 内孔轴线与定位面的垂直度0.02mm； 定位面的平行度0.02mm，五、小结

通过二个星期和小组人员的协作努力，我们综合运用已学过的机械夹具设计知识，完成了本次的设计任务。因经验有限，可能会存在很多的缺点和不足，我们将会在以后的学习中更加完善自己。

通过此次设计，我们熟悉了夹具设计手册，提高了我们的绘图能力，并且我们学会了编写设计说明书。主要培养了我们独立解决工程实际问题的能力。本次设计将为我们今后的学习和工作提供很大的帮助。

六、参考资料：

薛元顺.机床夹具设计.北京：机械工业出版社，2000 杨立明.机床夹具设计手册.北京：国防工业出版社.1996 崇凯 ．机械制造技术基础课程设计指南.化学工业出版社，2006 倪森寿．机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书．北京：化学工业出版社，2003 张龙勋．机械制造工艺学课程设计指导书及习题．北京：机械工业出版社，1999 赵家齐．机械制造工艺学课程设计指导书．北京：机械工业出版社，1986 李益民．机械制造工艺设计简明手册．北京：机械工业出版社，1994.7，1998重印．

第三篇：齿轮传动设计课程设计

机械原理大作业三

课程名称：

机械原理

设计题目：

齿轮传动设计

院

系：

机电学院

班

级：

设

计

者：

学

号：

指导教师：

设计时间：

2017年6月5日

XX大学

一、设计题目

如图所示，一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的速度。用表中第21组数据对该机构进行设计。

1.1机构运动简图

1.电动机

2，4.皮带轮

3.皮带

5，6，7，8，9，10，11，12，13，14.圆柱齿轮、15，16.圆锥齿轮

1.2机械传动系统原始参数

序号

电机转速（r/min）

输出轴转速（r/min）

带传动最大传动比

滑移齿轮传动

定轴齿轮传动

最大传动比

模数

圆柱齿轮

圆锥齿轮

一对齿轮最大传动比

模数

一对齿轮最大传动比

模数

745

≤2.5

≤4

≤4

≤4

二、传动比的分配计算

电动机转速n=745r/min，输出转速n1=40

r/min，n2=35

r/min，n3=30

r/min，带传动的最大传动比ipmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比ivmax=4，定轴齿轮传动的最大传动比idmax=4。

根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为

i1=nn1=745/40=18.625

i2=nn2=745/35=21.286

i3=nn3

=745/30=24.833

传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为ipmax=2.5，滑移齿轮的传动比为iv1、iv2和iv3，定轴齿轮传动的传动比为if，则总传动比

i1=ipmaxiv1if

i2=ipmaxiv2if

i3=ipmaxiv3if

令iv3=ivmax=4

则可得定轴齿轮传动部分的传动比为if

=

i3ipmax×ivmax

=

24.8332.5×4=2.4833

滑移齿轮传动的传动比

iv1=i1ipmax×if

=

18.6252.5×2.4833

=3.0000

iv2=i2ipmax×if

=

21.2862.5×2.4833

=3.4287

定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为

id=3if=32.4833=1.3542≤idmax=4

三、齿轮齿数的确定

3.1

滑移齿轮传动齿数的确定

根据传动比符合ivi=3的要求，以及中心距必须和后两个齿轮对相同，齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，初步确定滑移齿轮5,6为高度变位齿数分别为：z5=

18，z6=

53。变位系数x1=0.4，x2=-0.4

根据传动比符合iv2=3.4287的要求,以及中心距必须和其他两个齿轮对相同，齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，初步确定齿轮7,8,9,10均为角度变位齿轮，齿数分别为z7=16，z8=

55，变位系数x1=0.53,x2=0.567

z9=14，z10=57，变位系数x1=0.53,x2=0.567

它们的齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25，分度圆压力角α=20°，实际中心距a＇=67mm。

3.2

定轴传动齿轮齿数的确定

根据定轴齿轮变速传动系统中传动比符合id的要求，以及齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，可大致选择如下：

圆柱齿轮11、12、13和14为高度变位齿轮，其齿数：z11=z13=17，z12=z14=23。变位系数x1=0.120,x2=-0.120，它们的齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25，分度圆压力角α=20°。

圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮z15=17，z16=23，齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.2，分度圆压力角α=20°。

四、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算

4.1滑移齿轮5和齿轮6

序号

项目

代号

计算公式及计算结果

齿数

齿轮5

z5

齿轮6

z6

模数

m

压力角

α

20°

齿顶高系数

ha*

顶隙系数

c*

0.25

标准中心距

a

=

(z5+z6)/2=71mm

实际中心距

a＇

71mm

啮合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=20°

变位系数

齿轮5

x5

0.40

齿轮6

x6

-0.40

齿顶高

齿轮5

ha5

ha5=mha*+x5-∆y=2.800mm

齿轮6

ha6

ha6=mha*+x6-∆y=1.200mm

齿根高

齿轮5

hf5

hf5=mha*+c*-x5=1.700mm

齿轮6

hf6

hf6=mha*+c*-x6=3.300mm

分度圆直径

齿轮5

d5

d5=mz5=36.000mm

齿轮6

d6

d6=mz6=106.000mm

齿顶圆直径

齿轮5

da5

da5=d5+2ha5=41.600mm

齿轮6

da6

da6=d6+2ha6=108.400mm

齿根圆直径

齿轮5

df5

df5=d5-2hf5=32.600mm

齿轮6

df6

df6=d6-2hf6=99.400mm

齿顶圆压力角

齿轮5

αa5

αa5=arccosd5cosαda5=35.591°

齿轮6

αa6

αa6=arccosd6cosαda6=23.236°

重合度

ε

ε=[z5tanαa5-tanα＇+z6tanαa6-tanα＇]

/2π=1.559

4.2滑移齿轮7和齿轮8

序号

项目

代号

计算公式及计算结果

齿数

齿轮7

z7

齿轮8

z8

模数

m

压力角

α

20°

齿顶高系数

ha*

顶隙系数

c*

0.25

标准中心距

a

=

(z7+z8)/2=71mm

实际中心距

a＇

73mm

啮合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=23.943°

变位系数

齿轮7

x7

0.53

齿轮8

x8

0.567

齿顶高

齿轮7

ha7

ha7=mha*+x7-∆y=2.866mm

齿轮8

ha8

ha8=mha*+x8-∆y=2.940mm

齿根高

齿轮7

hf7

hf7=mha*+c*-x7=1.440mm

齿轮8

hf8

hf8=mha*+c*-x8=1.366mm

分度圆直径

齿轮7

d7

d7=mz7=32.000mm

齿轮8

d8

d8=mz8=110.000mm

齿顶圆直径

齿轮7

da7

da7=d7+2ha7=37.732mm

齿轮8

da8

da8=d8+2ha8=115.880mm

齿根圆直径

齿轮7

df7

df7=d7-2hf7=29.12mm

齿轮8

df8

df8=d8-2hf8=107.268mm

齿顶圆压力角

齿轮7

αa7

αa7=arccosd7cosαda7=37.161°

齿轮8

αa8

αa8=arccosd8cosαda8=26.873°

重合度

ε

ε=[z7tanαa7-tanα＇+z8tanαa8-tanα＇]

/2π=1.553

4.3滑移齿轮9和齿轮10

序号

项目

代号

计算公式及计算结果

齿数

齿轮9

z9

齿轮10

z10

模数

m

压力角

α

20°

齿顶高系数

ha*

顶隙系数

c*

0.25

标准中心距

a

=

(z9+z10)/2=71

实际中心距

a＇

啮合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=23.943°

变位系数

齿轮9

x9

0.53

齿轮10

x10

0.567

齿顶高

齿轮9

ha9

ha9=mha*+x9-∆y=2.866mm

齿轮10

ha10

ha10=mha*+x10-∆y=2.940mm

齿根高

齿轮9

hf9

hf9=mha*+c*-x9=1.440mm

齿轮10

hf10

hf10=mha*+c*-x10=1.366mm

分度圆直径

齿轮9

d9

d9=mz9=28.000mm

齿轮10

d10

d10=mz10=114.000mm

齿顶圆直径

齿轮9

da9

da9=d9+2ha9=33.732mm

齿轮10

da10

da10=d10+2ha10=119.880mm

齿根圆直径

齿轮9

df9

df9=d9-2hf9=25.120mm

齿轮10

df10

df10=d10-2hf10=111.268mm

齿顶圆压力角

齿轮9

αa9

αa9=arccosd9cosαda9=38.738°

齿轮10

αa10

αa10=arccosd10cosαda10=26.67°

重合度

ε

ε=[z9tanαa9-tanα＇+z10tanαa10-tanα＇]

/2π=1.531

五、定轴齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算

5.1圆柱齿轮11与齿轮12

(齿轮13同齿轮11，齿轮14同齿轮12)

序号

项目

代号

计算公式及计算结果

齿数

齿轮11

z11

齿轮12

z12

模数

m

压力角

α

20°

齿顶高系数

ha*

顶隙系数

c*

0.25

标准中心距

a

=

(z11+z12)/2=60

实际中心距

a＇

啮合角

α＇

α＇=arccosacosαa＇=20°

变位系数

齿轮11

x11

0.120

齿轮12

x12

-0.120

齿顶高

齿轮11

ha11

ha11=mha*+x11-∆y=3.360mm

齿轮12

ha12

ha12=mha*+x12-∆y=2.640mm

齿根高

齿轮11

hf11

hf11=mha*+c*-x11=3.390mm

齿轮12

hf12

hf12=mha*+c*-x12=4.110mm

分度圆直径

齿轮11

d11

d11=mz11=51mm

齿轮12

d12

d12=mz12=69mm

齿顶圆直径

齿轮11

da11

da11=d11+2ha11=57.720mm

齿轮12

da12

da12=d12+2ha12=74.280mm

齿根圆直径

齿轮11

df11

df11=d11-2hf11=44.220mm

齿轮12

df12

df12=d12-2hf12=60.780mm

齿顶圆压力角

齿轮11

αa11

αa11=arccosd11cosαda11=33.916°

齿轮12

αa12

αa12=arccosd12cosαda12=29.203°

重合度

ε

ε=[z11tanαa11-tanα＇+z12tanαa12-tanα＇]

/2π

=1.549

5.2圆锥齿轮15与16

序号

项目

代号

计算公式及计算结果

齿数

齿轮15

z15

齿轮16

z16

模数

m

压力角

α

20°

齿顶高系数

ha*

顶隙系数

c*

0.2

分度圆锥角

齿轮15

δ15

δ15=arccot(z16/z15)=36.469°

齿轮16

δ16

δ16=90°-δ15=53.531°

分度圆直径

齿轮15

d15

d15=mz15=51.000mm

齿轮16

d16

d16=mz16=69.000mm

锥距

R

R=12d152+d162=42.901mm

齿顶高

齿轮15

ha15

ha15=mha*=3.000mm

齿轮16

ha16

ha16=mha*=3.000mm

齿根高

齿轮15

hf15

hf15=mha*+c*=3.600mm

齿轮16

hf16

hf16=mha*+c*=3.600mm

齿顶圆直径

齿轮15

da15

da15=d15+2ha15cosδ15=55.825mm

齿轮16

da16

da16=d16+2ha16cosδ16=72.566mm

齿根圆直径

齿轮15

df15

df15=d15-2hf15cosδ15=45.210mm

齿轮16

df16

df16=d16-2hf16cosδ16=64.720mm

当量齿数

齿轮15

zν15

zν15=z15cosδ15=21.140

齿轮16

zν16

zν16=z16cosδ16=38.695

当量齿轮

齿顶圆压力角

齿轮15

ανa15

ανa15=arccosmzν15cosαmzν15+2ha15=30.854°

齿轮16

ανa16

ανa16=arccosmzν16cosαmzν16+2ha16=26.682°

重合度

ε

ε=[zν15tanανa15-tanα＇+zν16tanανa16-tanα＇]

/2π=1.640

六、输出转速的检验

n1=n*iv1＇*if＇*ipmax＇=745×1853×1723×1723×1723×12.5=40.86rmin

(要求值40r⁄min)

n2=n*iv1＇*if＇*ipmax＇=745×1655×1723×1723×1723×12.5=35.00rmin

(要求值35r⁄min)

n3=n*iv1＇*if＇*ipmax＇=745×1457×1723×1723×1723×12.5=29.56rmin

(要求值30r⁄min)

可以看出，当输入转速为745

r⁄min时，所设计齿轮传动机构能输出符合所要求的转速。

第四篇：课程设计说明书

计算机辅助工艺设计

课

程

设

计

说

明

书

设计题目：

制定CA6140车床法兰盘的加工工艺

设计钻4×φ9mm孔的钻床夹具

设 计 者：金 凯 敏

学

号：040101220

班

级：A04机械（2）班

指导教师：李 静 敏

机械设计制造及其自动化系

2008年1月16日

目录

一、序言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

二、设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

三、计算生产纲领、确定生产类型„„„„„„„„„„„„„„„„..3

四、零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

1、零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3

2、零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

五、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状„„„„„„„„„„„..4

六、工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..4

1、定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

2、工件表面加工方法的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„4

3、制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.5

4、以工序Ⅱ为例说明确定切削用量的依据„„„„„„„„„„„.6

七、夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..7

1、设计要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.7

2、夹具设计的有关计算„„„„„„„„„„„„„„„„..„„..7

3、夹具结构设计及操作简要说明„„„„„„„„„„„„....„„7

八、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „..8

（一）序言

机械辅助工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、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所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 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。提高结构设计的能力。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、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。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。能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于李静敏老师的悉心指导。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题，但在通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢任晓智老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。

本说明书主要是CA6140卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明,由于本本人专业能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正。

（二）零件作用及设计任务

CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。分析法兰盘的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。设计机床专用夹具总装图中某个主要零件的零件图。

（四）零件的分析

一、零件的作用

题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的Φ100外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为Φ4mm上部为Φ6mm的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。

二、零件的工艺分析

法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：

1、以Φ45外圆（中间）为中心的加工表面

这一组加工表面包括：外圆，端面及倒角；过度倒圆；内孔及其左端倒角。

2、以Φ45外圆（端）为中心的加工表面

这一组加工表面包括：端面，外圆，倒角；切槽3×2；内孔的右端倒角。

3、以4—Φ9的孔为中心加工表面

这一组加工表面包括：外圆，端面，侧面；外圆，过度圆角；4—Φ9孔和同轴的孔。

它们之间有一定的位置要求，主要是：

1）、左端面与Φ20孔中心轴的跳动度为0.05 ；

2）、右端面与Φ20孔中心轴线的跳动度为 0.05；

3）、Φ90的外圆与4—Φ9孔的圆跳动公差为 0.06。

经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。

（五）确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状

零件材料是HT200。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。

（六）工艺规程设计

一、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。

1、粗基准的选择

因为法兰盘可归为轴类零件，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法兰盘右端Φ45的外圆及Φ90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧Φ45外圆可同时削除五个自由度，再以Φ90的右端面定位可削除一个自由度。

2、主要就考虑基准重合问题

当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。这在以后还要专门计算，此处不再计算。

二、工件表面加工方法的选择

本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200。参考《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—

6、表1.4—

7、表1.4—8等，其加工方法选择如下：

1、外圆面：公差等级为IT6~IT8，表面粗糙度为 , 采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

2、Φ20内孔：公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为，采用钻→扩→铰→精铰的加工方法，倒角用车刀加工。

3、外圆面：公差等级为IT13~IT14，表面粗糙度为，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

4、Φ90外圆：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车—半精车—磨削。

5、Φ100外圆面：公差等级为IT11，表面粗糙度为，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

6、右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车。

7、Φ90突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

8、Φ90突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

9、Φ100突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

10、槽3×2：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车。

11、Φ100突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

12、Φ90突台距离轴线34mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗铣→精铣.13、Φ90突台距离轴线24mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削.14、4—Φ9孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻削。

15、Φ4的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻削。

16Φ6的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻→铰。

三、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，多方面考虑而制定的工艺路线为：

1、工序Ⅰ

粗车Φ100柱体左端面。

2、工序Ⅱ

钻、扩、粗铰、精铰Φ20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。

3、工序Ⅲ

粗车Φ100柱体右端面，粗车Φ90柱体左端面，半精车Φ100左、右端面、Φ90左端面，精车Φ100左端面、Φ90左端面，粗车外圆Φ45、Φ100、Φ90，半精车外圆Φ45、Φ90、Φ100、，车Φ100柱体的倒角，车Φ45柱体的过度倒圆。

4、工序Ⅳ

粗车、半精车、精车Φ90右端面，车槽3×2，粗车、半精车外圆及倒角。

5、工序Ⅴ

粗车φ45 右端面，倒角（内孔右侧），倒角（φ45 右侧）

6、工序Ⅵ

粗铣、精铣Φ90柱体的两侧面。

7、工序Ⅶ

钻Φ4孔，铰Φ6孔。

8、工序Ⅷ

钻4—Φ9孔。

9、工序Ⅸ

磨削B面，即外圆面、Φ100右端面、Φ90左端面。

10、工序Ⅹ

磨削外圆面Φ100，Φ90。

11、工序Ⅺ

刻字刻线。

12、工序Ⅻ

镀铬。

13、工序ⅩⅢ

检测入库。

四、以工序Ⅱ为例说明确定切削用量及基本工时的依据

(一)钻Φ18孔

（1）刀具选择：查《机械制造工艺设计简明手册》选用Φ18高速钢锥柄标准花钻。

（2）切削用量选择：

查《切削用量手册》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L

车床进给量取f =0.76mm/r。查《切削用量简明手册》取V =0.33m/s=19.8m/min

n =1000 V / D=1000×19.8/3.14×18=350r/min

按机床选取n =322r/m,故V = D n /1000=3.14×18×322/1000=18m/min

(3)计算基本工时：

T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+11+0)/(0.76×322)=0.42min。

其中L=91，L1=（D/2）×cotKr+2=11,L2=0

(二)扩Φ19.8 孔

（1）刀具选择：选用Φ19.8高速钢锥柄扩孔钻。

（2）确定切削用量：

查《切削用量简明手册》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L

车床进给量取f =0.92mm/r。扩孔时的切削速度，由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式：VC=（1/2~1/3）VC

查《切削用量简明手册》取VC =0.29m/s=17.4m/min

VC=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min

n=1000 VC/ D=1000×(5.8~8.7)/(3.14×18)=93~140r/min

按机床选取n =136r/min,故V = D n /1000=3.14×19.8×136/1000=8.5m/min

(3)计算基本工时：

T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。

其中L=91，L1=14,L2=2

(三)粗铰Φ19.94

（1）刀具选择：Φ19.94高速钢锥柄铰刀。后刀面磨钝标准为0.4~0.6，耐用度T=60min

（2）确定切削用量：

背吃刀量asp=0.07

查《切削用量简明手册》得：f=1.0~2.0mm/r，取f=1.68mm/r。

计算切削速度V=CVdoZvKV/(601mTmapXvfYv)，其中CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3,KV=(190/HB)0.125=1,则：

V=15.6×(19.94)0.2/[601－0.3×36000.3×(0.07)0.1×(1.68)0.5]

=0.14m/s=8.4m/min

n=1000×V/(d)=1000×8.4/(3.14×19.94)=134r/min

按机床选取n =132r/min

V = d n /1000=3.14×132×19.94/1000=8.26m/min

(3)计算基本工时：

T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/(1.68×132)=0.48min。

其中L=91，L1=14,L2=2

(四)精铰Φ20

（1）刀具选择：Φ20高速钢锥柄机用铰刀

（2）确定切削用量：

背吃刀量asp=0.03。切削速度与粗铰，故n =132r/mmin。

由《切削用量简明手册》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.24

VC= d n /1000=3.14×132×20／1000＝8.29r/min

(3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2)/(f*n)

=(91+14+2)/(1.24*132)

=0.65min

其中L=91,L1=14,L2=2

(五)倒角（内孔左侧）

（１）刀具选择：用粗车Φ100外圆左端面的端面车刀。

（２）确定切削用量：

背吃刀量asp=1.0mm,手动一次走刀。

V＝30，n ＝1000*Ｖ /（d）＝1000*30／（3.14*20）=477.7r/min

由机床说明书，n=430r/min

V= d n /1000=3.14*430*20/1000=27m/min

（七）夹具设计

通过跟老师商量并指定设计第Ⅶ道工序钻4×Φ9孔的专用夹具，本夹具将用于Z525摇臂钻床。

一、设计要求

本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，面精度不是主要考虑的问题。

二、夹具设计的有关计算

定位误差分析：

1、定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即

2、由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为

3、钻削力的计算：

刀具选用高速钢材料

查《机床夹具设计手册》表1-2-8 得Kn=1.03、、4、夹紧力计算：

查《机床夹具设计手册》由表1-2-23

可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为0

查表1-2-21：

2°29′

选用梯形螺纹有利于自锁 8°50′最终得：

=1120N

由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力，所以夹具设计符合要求。

三、夹具结构设计及操作简要说明

在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。因此，使用铰链式钻模，一次固定4个钻套，在一次装夹中可以加工4个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。但是切削力产生颠覆力矩，应该使夹紧力主法平衡。利用钻模板夹紧Φ90突台。

装夹工件时，先翻开钻模板把工件放在夹具上，由平面上的短销定位，再把钻模板合上，转动手柄利用升降工作台来实现对工件的夹紧。这样就可以钻削了。

本夹具装配图和零件图，见附图。

（八）参考文献

1、《现代制造工艺设计方法》。段明扬主编2007年1月。广西师范大学出版社

2、《现代机械制造工艺设计实训教程》。段明扬主编 2007年1月。广西师范大学出版社

3、《机械制造工艺设计简明手册》。李益民主编1999年10月 机械工业出版社

4、《切削用量简明手册》。艾兴等编2000年3月 机械工业出版社

5、《机床夹具设计手册》。王光斗等主编2000年11月 上海科学技术出版社

6、《金属机械加工工艺人员手册》。上海科技出版社

7、《机床夹具设计原理》。龚定安等主编

8、《机械制造技术基础》。华楚生 主编2000年4月 重庆大学出版社

(责任编辑：admin)

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第五篇：课程设计说明书及格式

新疆工程学院

课程设计说明书

题目名称：矿井火灾防治课程设计

系部：专业班级：学生姓名：指导教师：完成日期：年月日

新疆工程学院

安全工程系课程设计任务书

教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日

新疆工程学院

课程设计评定意见

设计题目：学生姓名：评定意见：

评定成绩：

指导教师（签名）：年月日

评定意见参考提纲：

1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。2.学生的勤勉态度。

3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。

课程设计说明书格式及要求

1.摘要

1)摘要正文

(小四，宋体)

摘要内容200～300字为易，要包括目的、方法、结果和结论。2）关键词XXXX；XXXX；XXXX(3—8个主题词)(小四，黑体)

2.目录格式

目录(三号，黑体，居中)XXXXX（小四，黑体）……………………………………………11.l XXXXX(小四，宋体)……………………………………………21.1.1 XXXXX(同上)…………………………………………………

33.说明书正文格式：

1.XXXXX(三号，黑体)1．1XXXXX(四号，黑体)1.1.1 XXXXX(小四，黑体)

正文：XXXXX(小四，宋体)

（页码居中）

4.致谢格式：

致谢(三号，黑体，居中)致谢内容(小四，宋体)5.参考文献格式：

参考文献

(三号，黑体，居中)

列出的参考文献限于作者直接阅读过的、最主要的且一般要求发表在正式出版物上的文献。参考文献的著录，按文稿中引用顺序排列。

参考文献内容(五号，宋体)示例如下：

期刊—[序号]作者1，作者2…，作者n．题(篇)名[J].刊名(版本)，出版年，卷次(期次)。

图书—[序号]作者1，作者2…，作者n．书名[M].出版地:出版社，出版年。

6.纸型、页码要求：

纸型：双面打印A4纸,每行32-33个字，字间距：0.9磅左右，位置：标准；每页28-29行，行间距：21磅左右。每章另起一页。

页码：居中，小五

7.量和单位的使用：

必须符合国家标准规定，不得使用已废弃的单位。量和单位不用中文名称，而用法定符号表示。