圆柱齿轮机械加工工艺设计【含零件图、毛坯图、说明书、工艺工序卡片】
宁XX 大学课 程 设 计 (论 文 )圆柱齿轮工艺设计所 在 学 院专 业班 级姓 名学 号指 导 老 师年 月 日2摘 要随着科技技术的不断进步,生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。这就要求企业的生产在体现人性化的基础上降低工人的生产强度和提高工人的生产效率,降低企业的生产成本。现代的生产和应用设备多数都采用机电一体化、数字控制技术和自动化的控制模式。在这种要求下圆柱齿轮零件越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。特别是近年来与微电子、计算机技术相结合后,使圆柱齿轮零件进入了一个新的发展阶段。在圆柱齿轮零部件是最重要部分,因需求的增加,所以生产也步入大批量化和自动化。圆柱齿轮零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以孔系定位加工出平面,在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。为适应机械设备对圆柱齿轮加工的要求,对圆柱齿轮加工要求和技术领域的拓展还需要不断的更新与改进。关键词:工艺设计,圆柱齿轮零件,圆柱齿轮传动3AbstractAlong with the science and technology unceasing progress, toward the production of automation, specialization and a large number of direction. This will require the enterprises production in the embodiment of humanity on the basis of reducing worker production intensity and improve the working efficiency, reduce the production cost of enterprises. Modern production and application of the majority of equipment with mechanical and electrical integration, digital control technology and automation control mode. Under this requirement of gear parts increasingly reflects its broad application areas and market prospects. Especially in recent years and microelectronics, computer technology integration, so that the gear drive has entered a new stage of development. In the gear parts is the most important part, because of increased demand, so the production has entered a large number of quantization and automation.To meet the mechanical equipment to gear machining requirements, gear on the design requirements and technical fields is also expanding the need to constantly update and improve.Key Words: Technological design of parts, gear, gear transmission4目 录摘 要.2Abstract.3目 录.4第 1 章 绪论.51.1 机械加工工艺概述 51.2 机械加工工艺流程 .51.3 课程设计工艺要求的基本任务和要求 .61.3.1 工艺设计的基本任务 61.3.2 设计要求 6第 2 章 圆柱齿轮的加工工艺规程设计.72.1 零件的作用 72.2 零件的工艺分析 .72.3 零件生产类型的选择 .82.4 工艺规程设计 .112.4.1 确定毛坯的尺寸公差和加工余量 .112.4.2 基面的选择 112.5 加工阶段的划分 .122.6 工序顺序安排 .132.6.1 确定工艺路线 .142.6.2 确定切削用量及基本工时 17结 论.22参考文献.23致 谢.245第 1 章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程,加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装,就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品 或半成品,是每个步骤,每个流程的详细说明,比如,上面说的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分为车,钳工,铣床,等等,每个步骤就要有详 细的数据了,比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程,并将有关内容写成工艺文件,这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样,因为实际情况都不一样。 总的来说,工艺流程是纲领,加工工艺是每个步骤的详细参数,工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2 机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一,它是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺过程和操作方法,按照规定的形式书写 成工艺文件,经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容:工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领,确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图,对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 65) 确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中,往往要对前面已初步确定的内容进行调整,以提高经济效益。在执行工艺规程过程中,可能会出现前所未料的情况,如生产条件的变化,新技术、新工艺的引进,新材料、先进设备的应用等,都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3 课程设计工艺要求的基本任务和要求1.3.1 工艺设计的基本任务(1)绘制零件工作图一张(2)绘制毛坯-零件合图一张(3)编制机械加工工艺规程卡片一套(4)编写设计说明书一份1.3.2 设计要求(1)保证零件加工质量,达到图纸的技术要求(2)在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率(3)要尽量减轻工人的劳动强度,生产安全(4)在立足企业的前提下,尽可能采用国内技术和装备(5)工艺规程应正确.清晰,规范化,标准化的要求7第 2 章 圆柱齿轮的加工工艺规程设计2.1 零件的作用圆柱齿轮,其功用是传递运动和运动方向,以适应传动机构运动的需要。从而改变机器运行的转速,实现传动功能。2.2 零件的工艺分析从零件图上可以看出,该零件的结构加工表面比较多,且轮齿的加工精度比较高。其主要加工表面可以分为三个部分:一、主要加工表面的尺寸:1) 以外圆柱圆柱齿轮为中心的一组加工面。这一组加工表面包括:m=3mm、z=35、B=16mm 的圆柱圆柱齿轮及两端8245 度的倒角, 外圆。10.2) 以 的孔为中心的一组加工面。327H这一组加工面包括: mm 的孔及其倒角。3273) 左、右端面。这一组加工表面主要是左、右表面。二、以上加工表面的主要技术要求:(1) 圆柱齿轮三个公差组精度等级为 7-7-7,轮齿表面粗糙度为 1.6,齿Ra面要求淬硬到 HRC4550,并且齿面与孔中心轴线要保证同轴度0.018mm(2) 除两端面的粗糙度为 12.5,其余表面粗糙度为 6.3。Rz z由以上分析可知。对于这三组加工表面来讲,可以先选择其中一组加工表面进行加工,然后以加工过的表面为基准,加工其他两组表面,并保证它们之间的相互位置。2.3 零件生产类型的选择零件毛坯的生产加工主要有三种方式:铸造、锻压、焊接。一 常见零件毛坯类型机械零件的常用毛坯包括铸件、锻件、轧制型材、挤压件、冲压件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件。1铸件是形状较复杂的零件毛坯,宜采用铸造方法制造。目前生产中的铸件大多数是砂型铸造,少数尺寸较小的优质铸件可采用特种铸造,如金属性铸造、熔模铸造和压力铸造等。2锻件适用于强度要求较高,形状比较简单的零件毛坯,锻造方法有自由锻和模锻。自由锻的加工余量大,锻件精度低,生产率不高,适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯制造。模锻加工余量小,锻件精度高,生产率高,适用于中小型零件毛坯的大批量生产。3型材有热轧和冷拉两种。热轧型材的精度较低,适用于一般零件的毛坯。冷拉型材的精度较高,适用于对毛坯精度要求较高的中小型零件的毛坯制造,可用于自动机床加工。4焊接件是根据需要用焊接的方法将同类材料或不同的材料焊接在一起9而成的毛坯件。焊接件制造简单,生产周期短,但变形较大,需经时效处理后才能进行机械加工。焊接方法适用于大型毛坯、结构复杂的毛坯制造。5冷冲压件适用于形状复杂的板料零件。二 毛坯选择的原则选择毛坯的基本任务是选定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺和费用,而且对零件的加工质量、加工方法、生产率及生产成本都有很大的影响。因此,选择毛坯要从毛坯的制造和机械加工两方面综合考虑,以求得最佳的技术经济效果。在选择毛坯时应考虑下列因素:1零件材料及力学性能要求例如材料为铸铁的零件,应选择铸造毛坯。对于重要的钢制零件,为获得良好的力学性能,应选用锻件毛坯;形状较简单及力学性能不太高时,可用型材毛坯;有色金属零件常用型材或铸造毛坯。2零件的结构形状与大小轴类零件毛坯,如直径和台阶相差不大,可用棒料;如各台阶尺寸相差较大,则宜选用锻件。大型零件毛坯多用砂型铸造或自由锻;中小型零件可用模锻件或特种铸造件。3生产类型大批大量生产时,应选用毛坯精度和生产率均较高的毛坯制造方法,和精密如模锻、金属型机器造型铸造和精密铸造。单件小批生产时,可采用木模手工造型铸造或自由锻造。4现有生产条件选择毛坯时,必须考虑现有生产条件,如现有毛坯制造的水平和设备情况,外协的可能性及经济性等。5充分利用新工艺、新材料为节约材料和能源,提高机械加工生产率,应充分考虑应用新工艺、新技术和新材料。如精铸、精锻、冷轧、冷挤压和粉末冶金等在机械中的应用日益广泛,这些方法可以大大减少机械加工量,节约材料,大大提高了经济效益。10三 典型零件毛坯的选择根据毛坯的选择原则,下面分别介绍轴杆类、盘套类和机架箱体类等典型零件的毛坯的选择方法。1轴杆类零件的毛坯选择作用:轴杆类零件指各种传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴、齿轮轴、连杆、摇臂、螺栓、销子等。这类零件一般轴向(纵向)尺寸远大于径向( 横向) 尺寸,是机械产品中支撑传动件、承受载荷、传递扭矩和动力的常见典型零件。毛坯选择:轴类零件最常用毛坯是型材和锻件。 对于光滑的或有阶梯但直径相差不大的一般轴,常用型材(即热轧或冷拉圆钢)作为毛坯。 对于直径相差较大的阶梯轴或要承受冲击载荷和脚边应力的重要轴,均采用锻件作为毛坯。生产批量较小时,采用自由锻件。生产批量较大时,采用模锻件。 对于结构形状复杂的大型轴类零件,其毛坯采用砂型铸造件、焊接结构件或铸-焊结构毛坯。2盘套类零件的毛坯选择结构特征:盘套类零件时指直径尺寸较大而长度尺寸相对较长的回转体零件(一般长度与直径之比小于 1) 。盘套类零件指各种齿轮、带轮、飞轮、联轴节、套环、轴承环、端盖及螺母、垫圈等。(1( 圆柱齿轮的毛坯选择钢制齿轮的毛坯选择取决于齿轮的选材、结构形状、尺寸大小、使用条件及生产批量等因素。毛坯选择: 尺寸较小且性能要求不高,可直接采用热轧棒料。直径较大且性能要求高,一般都采用锻造毛坯。生产批量较小或尺寸较大的齿轮,采用自由锻造。生产批量较大的中小尺寸的齿轮,采用模锻造。对于直径比较大,结构比较复杂的不便于锻造的齿轮,采用铸钢或11焊接组合毛坯。根据图纸参数要求,选择 生产批量较大的中小尺寸的齿轮,采用模锻造。2.4 工艺规程设计由生产计划可知,该零件为成批生产。零件材料为 40Cr 钢,由于零件本身的作用,考虑到其在运行过程中会经常的行驶,故零件在工作过程中经常承受冲击性载荷,圆柱齿轮面也应该有较强的硬度,因此应该选用锻件,以便金属纤维不被切断,保证零件的工作可靠性。由于零件为大批生产,而且零件的尺寸不大,可以采用模锻成型,从而提高生产率,保证加工精度。2.4.1 确定毛坯的尺寸公差和加工余量(1)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的造型,查取机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5, “圆柱齿轮”零件材料采用合金钢制造。材料为 40Cr,硬度 HB 为 170241,生产类型为大批量生产,采用铸造毛坯。(2)外圆的加工余量。根据工序要求,结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:粗车:参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23。其余量值规定为,现取 。表 3.2.27 粗铣平面时厚度偏差取 。m4.3710.2 m28.0精车:参照机械加工工艺手册表 2.3.59,其余量值规定为 。1差等级选用 CT7。再查表 2.3.9 可得锻件尺寸公差为 。6.12.4.2 基面的选择定位基准的选择是拟定零件加工路线的、确定法加工方案前的重要工作。基准选择的合理、可靠,直接影响到加工质量和生产效率。对于保证零件的尺寸精度和位置精度有着决定性的作用,同时可以使生产率得以提高。反之,就会出现各种问题,更有甚者还会造成大批废品零件,使生产无法正常进行。我们在选择基准的时候通常考虑下面几个问题:以哪一个表面作为精基面或统一基准,可以保证加工精度和高的生产效率;12为加工精基面或统一基准,应采用哪一个表面作为粗基准;是否有特殊表面需要采用统一基准以外的精基面。 在选择基准的时候,应尽量做到设计基准与定位基准重合。对于离合圆柱齿轮这样的盘套类零件,根据该零件的工作特点和加工要求,选择定位面基准如下:粗基面:以外圆和一个端面作为粗基面,镗、拉内孔。精基面:圆柱齿轮基圆的基准是内孔 32 的内圆表面,所以精基准为内孔32+0.16 0mm 的内圆表面,选择键孔和一个端面作为精基面,加工圆柱齿轮,以键孔和右端面作为定位基面;加工以键孔和左端面作为主要定位基面。2.5 加工阶段的划分(1)划分方法 零件的加工质量要求较高时,都应划分加工阶段。一般划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。如果零件要求的精度特别高,表面粗糙度很细时,还应増加光整加工和超精密加工阶段。各加工阶段的主要任务是: 1) 粗加工阶段 主要任务是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量,使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品。 因此,应采取措施尽可能提高生产率。同时要为半精加工阶段提供精基准,并留有充分均匀 的加工余量,为后续工序创造有利条件。 2) 半精加工阶段 达到一定的精度要求,并保证留有一定的加工余量,为主要表面的精加工作准备。同时完成一些次要表面的加工(如紧固孔的钻削,攻螺纹,铣键槽等) 。 3) 精加工阶段 主要任务是保证零件各主要表面达到图纸规定的技术要求。 4) 光整加工阶段 对精度要求很高( IT6 以上) ,表面粗糙度很小(小于 R a 0.2 m )的零件,需安排光整加工阶段。其主要任务是减小表面粗糙度或进一步提高尺寸精度和形状精度。 (2)划分加工阶段的原因 1) 保证加工质量的需要 零件在粗加工时,由于要切除掉大量金属,因而会产生较大的切削力和切削热,同时也需要较大的夹紧力,在这些力和热的作用下,零件会产生较大的变形。而且经过粗加工后零件的内应力要重新分布,也会使零件发生变形。如果不划分加工阶段而连续加工,就无法避免和修正上述原因所引13起的加工误差。加工阶段划分后,粗加工造成的误差,通过半精加工和精加工可以得到修正,并逐步提高零件的加工精度和表面质量,保证了零件的加工要求。 2) 合理使用机床设备的需要 粗加工一般要求功率大,刚性好,生产率高而精度不高的机床设备。而精加工需采用精度高的机床设备,划分加工阶段后就可以充分发挥粗、精加工设备各自性能的特点,避免以粗干精,做到合理使用设备。这样不但提高了粗加工的生产效率,而且也有利于保持精加工设备的精度和使用寿命。 3) 及时发现毛坯缺陷 毛坯上的各种缺陷(如气孔、砂眼、夹渣或加工余量不足等) ,在粗加工后即可被发现,便于及时修补或决定报废,以免继续加工后造成工时和加工费用的浪费。 4) 便于安排热处理 热处理工序使加工过程划分成几个阶段,如精密主轴在粗加工后进行去除应力的人工时效处理,半精加工后进行淬火,精加工后进行低温回火和冰冷处理,最后再进行光整加工。这几次热处理就把整个加工过程划分为粗加工半精加工精加工光整加工阶段。 在零件工艺路线拟订时,一般应遵守划分加工阶段这一原则,但具体应用时还要根据零件的情况灵活处理,例如对于精度和表面质量要求较低而工件刚性足够,毛坯精度较高,加工余量小的工件,可不划分加工阶段。又如对一些刚性好的重型零件,由于装夹吊运很费时,也往往不划分加工阶段而在一次安装中完成粗精加工。 2.6 工序顺序安排对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。圆柱齿轮加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到圆柱齿轮加工完成为止,除了个别工序外,都要用作定位基准。因此,结合面上的孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面,再粗加工孔系。对于圆柱齿轮,需要精加工的是孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此,实际采用的工艺方案是先精加工中心孔系,然后以孔用可胀心轴定位来加工端面,这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各纹孔的攻丝,由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在 的含 0.4%1.1%苏c90814打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 。mg202.6.1 确定工艺路线制定工艺路线是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。尤其在这种大批量生产纲领时,采用合理的工艺路线可以大大提高生产率,使生产成本降低,并获得可观的经济效益。一、加工方法的确定零件各表面加工方法的选择,首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度要求,然后需要考虑生产率和经济性方面的要求,在选择时,应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度,结合零件的特点和技术要求综合考虑。该工件毛坯经模锻成型,孔已铸出。其各表面加工方法如下:左、右端面: 粗车各外圆表面: 粗车半精车mm 等内孔: 粗镗半精镗32圆柱齿轮: 滚齿键槽: 插键槽二、零件各表面加工顺序的确定1、加工阶段的划分 为了达到规定的技术要求,该离合圆柱齿轮的加工可以分为上个加工阶段 粗加工阶段 车外圆、端面,镗内孔、键孔; 半精加工阶段 以拉出的键孔为主要精基准,精车外圆,滚齿; 精加工阶段 校正键孔,并以校正好的键孔为精基准,珩齿。2、加工顺序的安排 机械加工顺序的安排 根据机械加工顺序安排时应遵循的原则,考虑到该工件的具体特点,先安排外圆、端面、内孔的加工。由于键孔是后面各表面加工的主要精基准,所以接着安排键孔的拉削。键孔加工好以后,以键孔为精基准,精车外圆,铣槽和剃齿,然后安排键孔的校正。 热处理的安排 由于毛坯为模锻件,在机械加工之前应进行真货处理,消除锻造应力,境地硬度,改善切削性能。在粗加工之后,安排第二次热处理调质处理,提高零件的综合力学性能,最后根据零件的技术要求,对轮齿表面进行淬火处理,以得到较高的表面硬度,提高其耐磨性。15 辅助工序的安排 检验工序:在热处理之后安排中间检验工序,最后安排终检工序,还有安排钳工去毛刺,安排清晰工序,最后还要将零件油封,库存。3、工序的组合根据零件的生产规模以及零件的结构特点还有加工方法,为了尽可能减少安装次数,在一次加工中安排多面加工,以保证高的表面相互位置精度,考虑使用通用机床夹具,并采用工序集中的原则来组合工序。4、工艺路线的确定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。 工艺路线一: 工艺路线二锻造、正火 锻造、正火1 粗车外圆及端面 1 粗车外圆及端面2 插键孔 2 插键孔 3 去毛刺 3 去毛刺 4 精车外圆、端面 4 精车外圆及端面5 检验 5 检验6 滚齿 6 滚齿8 倒角 7 倒角9 去毛刺 8 去毛刺9 去毛刺 9 剃齿 10 剃齿 10 齿部高频淬火11 齿部高频淬火 13 总检14 总检 两个工艺方案中除第七道工序不同外,其他的工序都相同,二这道工序都是为了获得切削加工。另外,选择方案时还应考虑工厂的具体条件等因素,如设备,能否借用工、夹、量具等、本次设计选择工艺路线方案一。根据工序方案一制定出详细的工序划分如下所示:毛坯为锻件,清理后进行正火处理,以消除内应力机械切削加工性能,在毛坯车间,对其认真检验分析,达到毛坯的技术要求,然后送到机械加工车间来加工10 锻造 锻造出毛坯20 热处理 毛坯热处理,时效处理1630 车 粗车外圆 111、外圆 58 及右端面40 车 粗车外圆 58 及左端面50 车 精车外圆 58 及左端面60 车 精车外圆 111、外圆 58 及右端面及倒角70 车 粗车 32 内孔80 车 精车 32 内孔90 插 插键槽100 滚齿 滚齿加工110 钳 去毛刺,清洗120 终检 终检入库以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。工序确定零件机械加工工艺路线拟定后还需要对每一工序进行设计。其主要内容包括:确定每一工步的加工余量、计算各工序的工序尺寸及公差、选择各工序所选用的机床及工艺装备、确定切削余量、计算工时定额。(1)加工余量的确定机械加工余量对工艺过程有一定的影响,余量不够,不能保证零件的加工精度,余量过大,不但增加机械加工劳动量,而且增加了材料、刀具、能源的消耗,从而增加了成本,所以必须合理地安排加工余量。根据零件毛坯条件:材料为 40Cr 钢,生产类型为成批生产,采用在锻模上得到模锻毛坯。本设计采用查表修正法和经验估值法相结合确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸。1) 轴向长度方向加工余量该零件的端面我们只用到了粗车,查表余量为 2mm,所以毛坯长度40+33=46。2) 外圆表面加工余量圆查表得:,Z=1,2Z=2;粗车 Z=2,2Z=4 3)内孔表面加工余量 工件内孔为阶梯孔,其中键孔的精度要求比较高,故锻造时取统一内径,加工余量按 内孔查表得:半精镗 时,2Z=1.1 ,32321.017公差为+0.16 ,粗镗时 2Z=2.0,公差为+0.22;图 2-2 锻件毛坯图2.6.2 确定切削用量及基本工时工序 30粗车外圆 111、外圆 58 及右端面端面车刀,刀具 0,451rrkkYT根据加工余量和机床刚度,选择吃刀深度。 一次走刀。map2进给量 rmf6.0刀具耐用度 st270in4518理论切削速度: 54.180.6.02459315.18.0 vYvmkfatCx smin3879.0194.2确定机床主轴转速: )i60(5.4.3rsdwvn选择 rrs 76min0所以实际切削速度 )min169(8.260145.3.01sdvc 切削工时: in154.02.967.05285.3421 snfllTj min1.DCzxf取 2,.,5所以 min6.0)1)( gjdTin3.6.0工序 40 粗车外圆 58 及左端面采用外圆车刀 0,451rrkkYT因此一次走刀 map3进给量 rf6.0理论切削速度: 9.06.34529315.018.0vYvmkfatCvx smin.879.0136.984.2确定机床主轴转速:19)min35(9.134.5.201rsdvnw为了加工工人操作方便,依然选择机床转速 srrs67.in40所以实际切削速度)min19(8.2615.3.601dnvc 切削工时:切入长度: mkalrp 35.42.)3(tn1 l02l53l1.in.16.071.321 sfllTj in.DCzxf min45.0)12.5)( gjd工序 50 精车外圆 58 及左端面进给量 rmf6.0理论切削速度: 9.06.35.14293.08.0 vYvmkfatCvx sm7in769.857.0194.2确定机床主轴转速: )i384(.34rsdvnw选择机床转速 rns67.min0所以实际切削速度)min169(8.260145.31sdvc 切入长度: mkalrp 35.2.)3(tn1 l2l53l9.620min28.05.176.0359.321 snfllTj min.0DCzxf in48.)102.5)( gjd工序 70、80 粗车 32 内孔精车 32 内孔,倒角2Z=2.2 rfap 5.,.用 YT15 镗刀伸出的长度 100mm45rk理论切削速度: smkfatCvvYvmx 2in8.190.8.15.0.62732.0 机床主轴转速: )min49(8.134.9.210rsdvnw为了方便,仍选择机床转速 sns3.8i50实际切削速度 )in2.1(.2601.784.3601 msdnvc 切削工时:mlkalrp.39.)(tn1l2l53min6.127.5.30321 sfflTj in16.DCzxf in93.1)05)( gjd半精镗时, 2Z=1.1 rmfap5,.为了方便,仍选择机床转速 sns.8i实际切削速度21)min43.128(.60158.4.3601sdnvc 切削工时:mll.21ml32l3in61.8.95.03 snfnfTj i4.5DCzxf min34.2)10)( gjd工序 90 插键槽单面余量 h=4mm长度 l=64mm取考虑校准部分的长度系数 20.1考虑机床返回行程系数 K=1.40拉刀齿升 mSZ06.切削速度 in.3svc拉刀齿距: t8.145. 68.104tLZ因此 min25763020vSkhlTZjmin8.2.1)(gjd工序 100 滚齿由艾兴,肖诗纲主编.切削用量简明手册.北京.机械工业出版社表 10-174V=312/T0.33S0.5N=0.124s0.9m1.7/D又由文献 2 表 10-175,10-177S=2.5,T=240min,m=4代入上式得V=32.4m/min,N=0.27kw22结 论本次设计从零件的毛坯生产到最终成品,中间经过了铣、镗、钻打毛刺等工序。因为是大批量生产,工序就分得很散,中间就可省去换刀具和调试的时间。在每道工序中都有计算切削用量和工时。在本次设计中已无大的问题,基本达到了要求。只是在夹具的设计中没有能提出多中方案进行分析比较,有所不足。23参考文献1 李 洪机械加工工艺手册M 北京出版社,200612 陈宏钧实用金属切削手册M 机械工业出版社,200513 上海市金属切削技术协会金属切削手册M上海科学技术出版社,20024 杨叔子机械加工工艺师手册M机械工业出版社,20005 徐鸿本机床夹具设计手册M 辽宁科学技术出版社,2003106 都克勤机床夹具结构图册M 贵州人民出版社,200347 胡建新机床夹具M 中国劳动社会保障出版社,200158 冯 道机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M 安徽文化音像出版社,20039 王先逵机械制造工艺学M机械工业出版社,200010 马贤智机械加工余量与公差手册M中国标准出版社,19941211 刘文剑夹具工程师手册M黑龙江科学技术出版社,200712 王光斗机床夹具设计手册M上海科学技术出版社,2002824致 谢在课程设计即将结束之际我向所有帮助过我的老师和同学说一声,谢谢!我想没有他们的帮助,课程设计就会做得很困难。这次课程设计是在 XX 悉心指导下完成的。XX 以其渊博的学识、严谨的治学风范、高度的责任感使我受益非浅。在做设计的过程中也遇到了不少的问题,xx 给了我许多关怀和帮助,并且随时询问我课程设计的进展情况、细心的指导我们,也经常打电话或者发电子邮件过来指导我的设计。在论文工作中,得到了机电学院有关领导和老师的帮助与支持,在此表示衷心的感谢。最后,在即将完成课程设计之时,我再次感谢对我指导、关心和帮助过老师、领导及同学。谢谢了!产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 圆柱齿轮 零件名称 圆柱齿轮 共 8 页 第 1 页车间 工段 工序号 材料牌号机加工 二 30 40CR毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数锻造 1 1设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件车床 CA6140 1夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时工位器具编号 工位器具名称 准终 单件12公步工时工步号工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 机动 辅助1 粗车外圆 111、外圆 58 及右端面 三爪卡盘,外圆车刀,游标卡尺 500 2.67 0.2 3 1 0.1123产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 圆柱齿轮 零件名称 圆柱齿轮 共 8 页 第 2 页车间 工段 工序号 材料牌号机加工 二 40 40CR毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数锻造 1 1设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件车床 CA6140 1夹具编号 夹具名称 切削液磁力吸盘工序工时工位器具编号 工位器具名称 准终 单件12公步工时工步号工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 机动 辅助1 粗车外圆 58 及左端面 三爪卡盘,外圆车刀,游标卡尺 100 0.33 0.033 0.3 1 0. 22产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 圆柱齿轮 零件名称 圆柱齿轮 共 8 页 第 3 页车间 工段 工序号 材料牌号机加工 二 50 40CR毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数锻造 1 1设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件车床 CA6140 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时工位器具编号 工位器具名称 准终 单件1公步工时工步号工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 机动 辅助1 精车外圆 58 及左端面 三爪卡盘,外圆车刀,游标卡尺 200 0.32 0.8 0.1 1 0.17产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 圆柱齿轮 零件名称 圆柱齿轮 共 8 页 第 4 页车间 工段 工序号 材料牌号机加工 二 60 40CR毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数锻造 1 1设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件车床 CA6140 1夹具编号 夹具名称 切削液滑柱钻模工序工时工位器具编号 工位器具名称 准终 单件12公步工时工步号工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 机动 辅助1 精车外圆 111、外圆 58 及右端面及倒角 三爪卡盘,外圆车刀,游标卡尺 400 1.27 0.5 3 1 0.723产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 圆柱齿轮 零件名称 圆柱齿轮 共 8 页 第 5 页车间 工段 工序号 材料牌号机加工 二 70 40CR毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数锻造 1 1设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件车床 CA6140 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时工位器具编号 工位器具名称 准终 单件12公步工时工步号工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 机动 辅助1 粗车 32 内孔 三爪卡盘,镗刀,游标卡尺 150 0.49 0.015 2 1 0.452产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 圆柱齿轮 零件名称 圆柱齿轮 共 8 页 第 6 页车间 工段 工序号 材料牌号机加工 二 80 40CR毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数锻造 1 1设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件车床 CA6140 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时工位器具编号 工位器具名称 准终 单件12公步工时工步号工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 机动 辅助1 精车 32 内孔 三爪卡盘,镗刀,游标卡尺 750 0.2 0.1 1 1 0.22产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 圆柱齿轮 零件名称 圆柱齿轮 共 8 页 第 7 页车间 工段 工序号 材料牌号机加工 二 90 40CR毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数锻造 1 1设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件插床 B5040E 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时工位器具编号 工位器具名称 准终 单件123公步工时工步号工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 机动 辅助1 插键槽 插刀,游标卡尺,夹具 800 2.72 0.3 3 1 0.38产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 圆柱齿轮 零件名称 圆柱齿轮 共 8 页 第 8 页车间 工段 工序号 材料牌号机加工 二 100 40CR毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数锻造 1 1设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件滚齿机 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具工序工时工位器具编号 工位器具名称 准终 单件231公步工时工步号工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 机动 辅助1 滚齿加工 滚刀,游标卡尺,夹具 1000 0.2 0.2 1 1 0.38产品型号 零件图号机械加工工艺过程卡片产品名称 圆柱齿轮 零件名称 圆柱齿轮 共 2 页 第 1 页材 料 牌 号 40Cr 毛 坯 种 类 锻造 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注工时/min 工 序号工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 准终 单件10 锻造 锻造出毛坯 锻造车间20 热处理 毛坯热处理,时效处理 锻造车间30 车 粗车外圆 111、外圆 58 及右端面 机加工车间 车床 CA6140 三爪卡盘,外圆车刀,游标卡尺 20min 20min40 车 粗车外圆 58 及左端面 机加工车间 车床 CA6140 三爪卡盘,外圆车刀,游标卡尺 10min 10min50 车 精车外圆 58 及左端面 机加工车间 车床 CA6140 三爪卡盘,外圆车刀,游标卡尺 6min 6min60 车 精车外圆 111、外圆 58 及右端面及倒角 机加工车间 车床 CA6140 三爪卡盘,外圆车刀,游标卡尺 6min 6min70 车 粗车 32 内孔 机加工车间 车床 CA6140 三爪卡盘,镗刀,游标卡尺 11min 11min80 车 精车 32 内孔 机加工车间 车床 CA6140 三爪卡盘,镗刀,游标卡尺 11min 11min90 插 插键槽 机加工车间 插床B5040E 插刀,游标卡尺,夹具 5min 5min100 滚齿 滚齿加工 机加工车间 滚齿机 滚刀,游标卡尺,夹具 20min 20min设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号机械加工工艺过程卡片产品名称 圆柱齿轮 零件名称 圆柱齿轮 共 2 页 第 2 页材 料 牌 号 40Cr 毛 坯 种 类 锻造 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注工时/min 工 序号工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 准终 单件110 钳 去毛刺,清洗 金工 钳工台 丝锉刀,游标卡尺120 终检 终检入库设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期
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