小錐齒輪的機(jī)械加工工藝規(guī)程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、 中北大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 工業(yè)工程 題 目： 指導(dǎo)教師： 溫海駿 職稱(chēng): 講師 2013年 06 月 03 日 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2012～2013 學(xué)年第 二 學(xué)期 學(xué) 院： 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 專(zhuān)

2、 業(yè)： 工業(yè)工程 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 課程設(shè)計(jì)題目：起 迄 日 期： 06 月03 日～06月09 日 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 指 導(dǎo) 教 師： 系 主 任： 目錄 第一章 計(jì)算生產(chǎn)類(lèi)型和確定生產(chǎn)類(lèi)型 2 1．1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng) 2 1．2確定生產(chǎn)類(lèi)型 2 第二章 零件分析 3 2．1零件的分析 3 2．2零件的工藝分

3、析 4 第三章 選擇毛坯 5 3．1毛坯的選擇 5 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 4．1定位基準(zhǔn)的選擇 6 4．2零件表面加工方法的選擇 6 4．3制定工藝路線 6 4．4確定機(jī)械加工余量及毛坯零件圖 7 4.4.1確定機(jī)械加工余量 7 4.4.2確定毛坯尺寸 8 4.4.3設(shè)計(jì)毛坯零件圖 8 4．5工序設(shè)計(jì) 10 4.5.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備 10 4.5.2工藝尺寸鏈的計(jì)算及余量確定 11 4．6確定切削用量及基本時(shí)間 14 第五章 編制工藝文件 25 參考文獻(xiàn) 26 第一章 計(jì)算生產(chǎn)類(lèi)型和確定生產(chǎn)類(lèi)

4、型 1．1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng) 該產(chǎn)品年產(chǎn)量為10000件，設(shè)其備品率為10％，機(jī)械加工廢品率為1％?，F(xiàn)制定小錐齒輪的機(jī)械加工工藝規(guī)程 N=Qn(1+a％+b％)=100001(1+10％+1％)=11100(件/年) 齒輪零件的年產(chǎn)量為11100件。 1．2確定生產(chǎn)類(lèi)型 現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，根據(jù)手冊(cè)查得生產(chǎn)類(lèi)型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)。所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專(zhuān)用工裝。 第二章 零件分析 2．1零件的分析 小

5、錐齒輪零件的圖樣標(biāo)注與圖表中的模數(shù)、分度圓的直徑不一致。根據(jù)已知的模數(shù)、齒數(shù)和相嚙合的齒輪的齒數(shù)，將其尺寸計(jì)算出來(lái)，其主要的尺寸如下： 節(jié)錐角 分度圓直徑 外錐距 變?yōu)橄禂?shù) 當(dāng)時(shí) 齒根高 齒頂高 齒頂角 等頂隙收縮齒 齒根角 錐頂角 根錐角 大端齒頂圓直徑 冠頂距 圖樣上沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)便面粗糙度，基準(zhǔn)孔20mm的表面粗糙度為Ra1.6m即可。左

6、端面作為定位，其表面粗糙度為Ra3.2m。齒輪的錐頂圓，其表面粗糙度為Ra3.2m。齒輪的節(jié)錐圓，其表面粗糙度為Ra1.6m。齒上的左端面，其表面粗糙度為Ra3.2m。齒輪孔的輪轂槽深mm，輪轂槽寬mm，輪轂槽的對(duì)稱(chēng)度公差為0.03mm。左端面到齒輪的左端面的16mm,不需要很高的尺寸公差，自由公差就能滿(mǎn)足要求。將以上的修改，得到小錐齒輪的零件圖，如圖2-1。 圖2-1 錐齒輪零件圖 2．2零件的工藝分析 零件的材料采用20Cr,適合鍛造。錐齒輪的工藝基準(zhǔn)一般與設(shè)計(jì)和裝配基準(zhǔn)一致，使用一個(gè)孔20mm和一個(gè)端面(左端面)作為工藝基準(zhǔn)。在錐齒輪制齒加工前，必須準(zhǔn)備好齒坯，該零件齒坯采用模鍛制

7、出。齒面滲碳淬火后的硬度56~62HRC，可以達(dá)到這個(gè)要求。小錐齒輪在齒面淬硬后，必須對(duì)基準(zhǔn)加以修正。由于該零件是大批生產(chǎn)，采用專(zhuān)用的節(jié)圓定位夾具。齒輪是7級(jí)的精度，精度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高。先采用粗刨、精刨，然后采用研齒，可以達(dá)到精度要求。 根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證?？傮w來(lái)說(shuō)，該零件的加工不是很困難。 第三章 選擇毛坯 3．1毛坯的選擇 齒輪是最常用的傳動(dòng)零件，要求具有一定的強(qiáng)度。該零件的材料為20Cr，輪廓尺寸不大，形狀亦不復(fù)雜。又屬于大批生產(chǎn)，做毛坯可以采用模鍛成型。 零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近。即外形

8、做成臺(tái)階、齒輪做成一定的錐度。由于孔為20mm比較小，所以孔不要鍛出，在零件加工時(shí)鉆出。 毛坯尺寸通過(guò)確定加工余量后決定。 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4．1定位基準(zhǔn)的選擇 本零件是帶孔的錐齒輪，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)),為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選20mm孔及一端面作為精基準(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)先進(jìn)行加工，因此應(yīng)選外圓38mm及一端面(左端面)為粗基準(zhǔn)。左端面向右的16mm處的外圓作

9、為分模面。 4．2零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、齒面、端面、錐面等，材料為20Cr。參考機(jī)械加工工藝師手冊(cè)有關(guān)資料，其加工方法選擇如下 38mm外圓面：為未注公差尺寸，表面粗糙度Ra6.3m，需要進(jìn)行粗車(chē)及半精車(chē)。 齒輪錐面：公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度Ra3.2m，需要進(jìn)行粗車(chē)、半精車(chē)及精車(chē)。 左端面：本零件為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度要求不高，表面粗糙度Ra3.2m，需要進(jìn)行粗車(chē)、半精車(chē)及精車(chē)。 其余端面：尺寸精度要求不高，表面粗糙度Ra6.3m，需要進(jìn)行粗車(chē)、半精車(chē)。 內(nèi)孔20mm：公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度Ra1.6m，需要進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)、粗鉸及精鉸。

10、輪轂：公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度Ra3.2m，需要進(jìn)行插削。 齒面：齒輪模數(shù)為2.75mm，齒數(shù)為26，精度7DC，表面粗糙度Ra1.6m，需要進(jìn)行刨齒(粗刨和精刨)和研齒。 4．3制定工藝路線 齒輪的加工工藝路線一般是先進(jìn)行齒坯的加工，然后再進(jìn)行齒面的加工。齒坯的加工包括各圓錐面、圓柱面及端面的加工。按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，齒坯加工可以按照下述工藝路線進(jìn)行。 工序10：正火處理。 工序20：以外圓38mm及左端面定位，粗車(chē)另一端面，粗車(chē)圓錐面及鉆孔、擴(kuò)20mm。 工序30：以粗鉆的孔20mm和粗車(chē)的端面定位，粗車(chē)38mm的外圓、端面及一錐面。 工序40：以粗車(chē)外圓3

11、8mm及左端面定位，半精車(chē)另一端面，半精車(chē)圓錐面及孔的粗鉸20mm。 工序50：以粗鉸的孔20mm和半精車(chē)的端面定位，半精車(chē)38mm的外圓、端面及一錐面。 工序60：以半精車(chē)外圓38mm及左端面定位，精車(chē)圓錐面。 工序70：以粗鉸后的孔20mm及右端面定位，精車(chē)左端面。 工序80：鉗工劃線。 工序90：以精車(chē)的左端面及半精車(chē)外圓38mm定位，粗、精插鍵槽。 工序100：以半精車(chē)的外圓38mm及精車(chē)的左端面定位，精鉸孔20mm。 工序110：以精車(chē)的左端面及精鉸孔20mm定位，粗刨齒面。 工序120：倒齒端銳角邊及其毛刺。 工序130：以精車(chē)的左端面及精鉸孔20mm定位，精刨齒

12、面。 工序140：齒面幾何精度和接觸精度檢查。 工序150：齒面滲碳淬火。 工序160：修正左端面及20mm定位基準(zhǔn)。 工序170：選擇配對(duì)、修正名義安裝距。 工序180：研齒。 工序190：清洗。 工序200：最終檢驗(yàn)、打印配對(duì)號(hào)及成對(duì)涂油包裝。 4．4確定機(jī)械加工余量及毛坯零件圖 4.4.1確定機(jī)械加工余量 鋼制模鍛件的機(jī)械加工余量按有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)確定。確定時(shí)，根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件復(fù)雜系數(shù)，由表可以查得外圓表面的加工余量。 鍛件質(zhì)量：根據(jù)零件成品的質(zhì)量為0.650kg估算為1.2kg。 加工精度：圓錐面公差等級(jí)為IT7，另一圓柱表面為未注公差。 鍛件形

13、狀形狀復(fù)雜系數(shù)S為 假設(shè)的最大的直徑為82mm，長(zhǎng)46.5mm,則 S=m鍛件/m外輪廓包容體 m外輪廓包容體=d密度=3.144.657.85g =1927g 故S=1.2/1.927=0.622 查表可知，該零件的形狀復(fù)雜系數(shù)為，屬于一般級(jí)別。 機(jī)械加工余量，根據(jù)鍛件質(zhì)量、、查表可知。由于表中形狀復(fù)雜系數(shù)只列和，則參考定。由此查得直徑方向?yàn)?.7~2.0mm。即鍛件的各外徑的單面的余量為1.7~2.0mm，各軸向尺寸的單面余量為1.7~2.2mm。 4.4.2確定毛坯尺寸 上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度m。如果m 的表面，余量適當(dāng)增大。該零件

14、的表面粗糙度m，則毛坯尺寸見(jiàn)表4-1所示。 表4-1齒輪毛坯(鍛件)尺寸/mm 零件尺寸 單邊加工余量 鍛件尺寸 零件尺寸 單邊加工余量 鍛件尺寸 38 2 42 16 2 16 78.116 1.942 82 43.89 1.945 48 4.4.3設(shè)計(jì)毛坯零件圖 確定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、形狀復(fù)雜系數(shù)、分模線形狀種類(lèi)及鍛件精度等級(jí)從手冊(cè)中查得。本零件鍛件質(zhì)量1.2kg，形狀復(fù)雜系數(shù)為，20Cr含碳量約為0.2％。查表可得，鍛件的材質(zhì)系數(shù)為，采用平直分模線，鍛件為普通精度等級(jí)，則毛坯公差可以從表中查出，列表4-2如下。 表4-2

15、 齒輪毛坯(鍛件)尺寸允許偏差/mm 鍛件尺寸 偏差 鍛件尺寸 偏差 42 +1.2 -0.6 48 +1.0 -0.4 82 +1.4 -0.6 8.5 +0.8 -0.2 16 +1.1 -0.5 確定圓角半徑 鍛件上的凸角圓角半徑為外圓角半徑r，凹角圓角半徑為內(nèi)圓角半徑R。外圓角作用是避免鍛模的相應(yīng)部分因產(chǎn)生應(yīng)力集中造成開(kāi)裂；內(nèi)圓角作用是使金屬易于流動(dòng)充，防止模膛壓塌變形。滿(mǎn)模膛，避免產(chǎn)生折疊，防止模膛壓塌變形。鍛件圓角半徑查表確定，本鍛件各部分的H/B大于2而小于4，故可以用下式計(jì)算。 外圓半徑 r=0.06H+0.5 內(nèi)圓半徑

16、 R=3.0r+0.5 為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，本鍛件的內(nèi)外圓角分別取相同數(shù)值。以最大的H進(jìn)行計(jì)算。 r=0.06H+0.5=0.0632+0.5=2.42mm (取2.5mm) R=3.0r+0.5=8mm 確定拔模角度 本鍛件上、下模模鏜深度不相等，起模角應(yīng)以模鏜較深的一側(cè)計(jì)算。查表可得，外起模角，內(nèi)起模角 確定分模位置 由于是H

17、勻的組織，從而改善了切削加工性。 零件的毛坯圖如圖4-1所示。 圖4-1 毛坯零件圖 4．5工序設(shè)計(jì) 4.5.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備 4.5.1.1選擇機(jī)床 a. 工序20、30、40、50、60、70、90、100是粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)、鉆孔及粗、精鉸。本零件的外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選用最常用的CA6140型臥式車(chē)床即可。 b. 工序80是插鍵槽，加工的孔徑不大，選用B5032A型插床。 c. 工序100、120是粗、精刨齒，從加工要求及尺寸大小及模數(shù)考慮，選YM2350型直齒錐齒輪刨齒機(jī)。 d. 工序160是精修基準(zhǔn)，采用精鏜。選用T617A。 e. 工序18

18、0是研齒，淬火后對(duì)齒輪副進(jìn)行精加工。選用YB2550型半自動(dòng)錐齒輪研齒機(jī)。 4.5.1.2選擇夾具 本零件除插鍵槽及粗、精刨及研齒等工序需要專(zhuān)用夾具外，其他各個(gè)工序使用通用夾具即可。在車(chē)床上的工序以外圓和左端面定位的采用三爪自定心卡盤(pán)，其余的工序采用專(zhuān)用夾具。 4.5.1.3選擇刀具 a. 在車(chē)床上加工外圓，一般都選用硬質(zhì)合金車(chē)刀，加工鋼制零件采用YT類(lèi)硬質(zhì)合金，粗加工用YT5、半精加工用YT15、精加工用YT30。在車(chē)床上鉆孔、擴(kuò)孔，一般選用麻花鉆。擴(kuò)孔是選用YT15硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆。在車(chē)床上鉸孔一般選用浮動(dòng)機(jī)鉸刀。在車(chē)床上鉸孔，會(huì)引起孔徑的擴(kuò)大，為了防止鉸銷(xiāo)孔徑擴(kuò)大，所以鉸刀與機(jī)床主

19、軸浮動(dòng)連接所用的浮動(dòng)夾頭。 b. 在插床上插鍵槽，插刀結(jié)構(gòu)選用整體式，與組合式相比，同一尺寸的刀具剛性要好，適合于孔加工小孔、槽、盲孔及加工空間受到限制的表面。插刀的材料選用高速鋼。 c. 在刨齒機(jī)上刨齒，精加工都采用成對(duì)滾切刨刀。成對(duì)滾切刨刀的外形簡(jiǎn)單、使用方便，能夠滿(mǎn)足一定的加工精度要求。粗切刨刀可以按切入法、滾切法或組合法的原理進(jìn)行粗切。切入法生產(chǎn)效率高，而且滾切法留給精切的余量比較均勻。粗切刨刀的結(jié)構(gòu)，選用組合刨刀。 d. 在鏜床上精鏜孔時(shí)選用微調(diào)鏜刀。 e. 研磨需要研磨劑，研磨劑是由磨料、研磨液及輔料調(diào)配而成的混合物。該齒輪淬火后的硬度比較高，因此磨料選用白剛玉。制作研磨劑

20、的磨料粒度一般只用微粉，其中粒度選用W10。研磨液選用植物油、透平油或乳化液。輔料一般選用硬脂酸。 4.5.1.4選擇量具 本零件屬于大批生產(chǎn)，一般均采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度；二是按計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇。 a. 選擇各個(gè)外圓加工面的量具。工序50中半精車(chē)外圓38h11mm達(dá)到圖紙要求，現(xiàn)在按照計(jì)量器具的不確定度選擇該表面加工的量具，該尺寸公差T=0.16mm。選擇測(cè)量范圍為25~50mm，分度值為0.01mm外徑千分尺。 按照上述方法選擇本零件個(gè)外圓加工表面的量具，工序30粗車(chē)外圓38，選用分度值0.02，測(cè)量范圍0~150游標(biāo)卡尺。兩個(gè)錐

21、面檢測(cè)其角度，選擇Ⅱ型角度規(guī)，測(cè)量范圍，游標(biāo)分度值為。 b. 選擇孔用量具?？?0mm經(jīng)鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸、鏜孔五次加工，現(xiàn)按照計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇其量具。鉆孔20mm公差等級(jí)為IT12，該尺寸公差T=0.21mm，選用分度值0.02，測(cè)量范圍0~150游標(biāo)卡尺。擴(kuò)孔20mm公差等級(jí)為IT11，該尺寸公差T=0.13mm，選用分度值0.02，測(cè)量范圍0~150游標(biāo)卡尺。粗鉸20mm公差等級(jí)為IT9，該尺寸公差T=0.052mm，選用分度值為0.005mm，測(cè)量范圍為20~25mm的三爪內(nèi)徑千分尺。精鉸和精鏜公差等級(jí)為IT7，該尺寸公差T=0.021mm，選用分度值為0.005mm，測(cè)

22、量范圍為20~25mm的三爪內(nèi)徑千分尺。 c. 選擇刨齒所用的量具。刨齒工序在加工時(shí)測(cè)量公法線長(zhǎng)度即可。根據(jù)手冊(cè)，選分度值為0.01mm，測(cè)量范圍為25~50mm的公法線百分尺。 d. 選擇軸向尺寸所用量具。在粗車(chē)時(shí)，選分度值為0.02，測(cè)量范圍0~150游標(biāo)卡尺。在精車(chē)、半精車(chē)時(shí)，選用選分度值為0.01，測(cè)量范圍0~50深度百分尺。 4.5.2工藝尺寸鏈的計(jì)算及余量確定 確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求有關(guān)。當(dāng)有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。 確定圓柱面的工序尺寸。根據(jù)前面有關(guān)資料已查出本零件各圓柱面的總加工余量(

23、毛坯余量)，然后查出各工序加工余量(除粗加工外)，總加工余量減去各工序加工余量之和，即為粗加工余量。中間工序尺寸的公差按照加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。 本零件各圓柱、圓錐表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見(jiàn)表4-3。 表4-2 圓柱、圓錐表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 加工表面 工序雙邊余量/mm 工序尺寸及公差/mm 表面粗糙度/m 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 38外圓 左圓錐面 右圓錐面 20內(nèi)孔 3 5.65 2.4 18/1.8 1 1 1.1 0.14 - - 0.5 0.06 39

24、.5 60 30 18/ 19.8 38 60 30 19.94 - - 29.624 20 12.5 12.5 12.5 12.5/6.3 6.3 6.3 6.3 3.2 - - 3.2 1.6 確定軸向工序尺寸。本零件各工序的軸向尺寸如圖4-2~6。 圖4-2 圖4-3 圖4-4 圖4-5 圖4-6 確定各加工表面的工序加工余量見(jiàn)表4-3。 表4-2 各端面的工序加工余量/mm 工序

25、 加工表面 總加工余量 工序加工余量 1 1 2 2 3.89 =1.2 =3.19 2 3 4 2 2 =0.8 =1.3 3 1 2 2 3.9 =0.8 =0.7 4 3 4 2 2 =0.7 =0.7 5 3 2 =0.5 確定工序尺寸、、。根據(jù)零件圖上的標(biāo)注要求，所以，，。 確定其余工序尺寸，這些尺寸與加工余量有關(guān)。 確定插鍵槽的工序尺寸。精插可以達(dá)到零件樣的要求，則該工序尺寸：輪轂槽寬6，輪轂槽深mm，其中留給精加工的余量為0.1mm。 4．6定切削用量及基本時(shí)間 工序20

26、：以外圓38mm及左端面定位，粗車(chē)另一端面，粗車(chē)圓錐面及鉆孔、擴(kuò)20mm。 1.加工條件 工件材料：20Cr,鍛件，硬度HBS150。 加工要求：粗車(chē)端面，粗車(chē)圓錐面及鉆孔、擴(kuò)孔。圓錐面的加工余量(雙邊余量，以下如此)為2.4mm，端面的加工余量為1.2mm和3.19mm，鉆孔的余量為18mm,擴(kuò)孔的余量為1.8。 機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床。 刀具：圓錐面的的刀具選用YT5硬質(zhì)合金，主偏角為45，前角為15，后角為8，也可以加工圖4-2中的端面1。圖4-3中的端面2選用YT5盲孔車(chē)刀。鉆孔時(shí)選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，鉆頭直徑18mm。鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角αo＝12，二重刃長(zhǎng)度bε

27、=3.5mm,橫刀長(zhǎng)b=2mm,寬l=4mm,棱帶長(zhǎng)度l=4mm。擴(kuò)孔時(shí)選擇硬質(zhì)鉆頭，鉆頭直徑19.8mm。 2.選擇切削用量 a. 選擇切削深度、進(jìn)給量f及切削速度 圓錐面的加工余量比較小，一次走刀可以完成加工，所以=1.2mm，進(jìn)給量f=0.5mm/r，切削速度為68m/min。鉆孔時(shí)，切削速度為24m/min，進(jìn)給量f=0.32mm/r。擴(kuò)孔時(shí)，=0.4mm，切削速度為60.4m/min,進(jìn)給量f=0.6mm/r。車(chē)削端面1時(shí)，進(jìn)給量f=0.08mm/r，切削速度為179m/min。車(chē)削端面2時(shí)，進(jìn)給量f=0.1mm/r，切削速度為120m/min。 b. 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 在車(chē)圓

28、錐面時(shí)n=1000v/=100068/3.1482r/min=264 r/min,取250r/min。在鉆孔時(shí)n=1000v/=100024/3.1420r/min=382 r/min，取400 r/min。在擴(kuò)孔時(shí)n=1000v/=100060.4/3.1420r/min=961r/min，取900r/min。車(chē)削端面1時(shí)n=1000v/=1000179/3.1450r/min=1140r/min，取1120r/min。車(chē)削端面2時(shí)n=1000v/=1000120/3.1450r/min=764r/min，取710r/min。 c. 實(shí)際切削速度 在車(chē)圓錐面時(shí)n/1000=2503.14

29、82/1000=64.37m/min 在鉆孔時(shí)n/1000=4003.1420/1000=25.12m/min 在擴(kuò)孔時(shí)n/1000=9003.1420/1000=56.52m/min 車(chē)削端面1時(shí)n/1000=11203.1450/1000=175.84 m/min 車(chē)削端面2時(shí)n/1000=7103.1450/1000=111.47m/min d. 每分鐘進(jìn)給量 在車(chē)圓錐面時(shí)fm=nf=2500.5mm/min=125mm/min 在鉆孔時(shí)fm=nf=4000.32 mm/min=128mm/min 在擴(kuò)孔時(shí)fm=nf=9000.6mm/min=540mm/min 車(chē)削端

30、面1時(shí)fm=nf=11200.08mm/min=89.6mm/min 車(chē)削端面2時(shí)fm=nf=7100.1mm/min=71mm/min 3. 基本時(shí)間的計(jì)算 ①車(chē)圓錐面時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 =0.688min 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ②鉆孔時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ③車(chē)削端面1時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ④擴(kuò)孔時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間

31、的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ⑤車(chē)削端面2時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 工序30：以粗鉆的孔20mm和粗車(chē)的端面定位，粗車(chē)38mm的外圓、端面及一錐面。 1.加工條件 工件材料：20Cr,鍛件，硬度HBS150。 加工要求：粗車(chē)端面，粗車(chē)圓錐面及外圓、端面。圓錐面的加工余量(雙邊余量，以下如此)為5.652mm，端面的加工余量為0.8mm和1.3mm，外圓的加工余量3mm。 機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床。 刀具：圓錐面的的刀具選用YT5硬質(zhì)合金，主偏角為45，前角為15，后角為8

32、，也可以加工圖4-3中的端面3、4。 2.選擇切削用量 a. 選擇切削深度、進(jìn)給量f及切削速度 圓錐面的單邊加工余量為5.65，一次走刀可以完成加工，所以=5.65mm，進(jìn)給量f=0.5mm/r，切削速度為68m/min。車(chē)削端面3時(shí)，進(jìn)給量f=0.08mm/r，切削速度為179m/min。車(chē)削端面4時(shí)，進(jìn)給量f=0.08mm/r，切削速度為179m/min。粗車(chē)圓柱面，進(jìn)給量f=0.5mm/r，切削速度為68m/min。 b. 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 在車(chē)圓錐面時(shí)n=1000v/=100068/3.1482r/min=264 r/min,取250r/min。車(chē)削端面3時(shí)n=1000v/=10

33、00179/3.1442r/min=1357r/min，取1400r/min。車(chē)削端面4時(shí)n=1000v/=1000179/3.1440r/min=1425r/min，取1400r/min。粗車(chē)圓柱面n=1000v/=100068/3.1442r/min=515r/min，取500r/min。 c. 實(shí)際切削速度 在車(chē)圓錐面時(shí)n/1000=2503.1482/1000=64.37m/min 車(chē)削端面3時(shí)n/1000=14003.1442/1000=184.6m/min 車(chē)削端面4時(shí)n/1000=14003.1440/1000=175.84m/min 在車(chē)圓柱面時(shí)n/1000=5003

34、.1442/1000=65.94m/min d. 每分鐘進(jìn)給量 在車(chē)圓錐面時(shí)fm=nf=2500.5mm/min=125mm/min 車(chē)削端面3時(shí)fm=nf=14000.08mm/min=112mm/min 車(chē)削端面4時(shí)fm=nf=14000.08mm/min=112mm/min 在車(chē)圓錐面時(shí)fm=nf=5000.5mm/min=250mm/min 3. 基本時(shí)間的計(jì)算 ①車(chē)圓錐面時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 =0.4min 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ②車(chē)削端面3時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算

35、其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ③車(chē)削端面4時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ④車(chē)圓柱面時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 工序40：以粗車(chē)外圓38mm及左端面定位，半精車(chē)另一端面，半精車(chē)圓錐面及鉆孔粗鉸20mm。 1.加工條件 工件材料：20Cr粗車(chē)后的鍛件，硬度HBS150。 加工要求：半精車(chē)端面1、2，粗鉸孔20mm。半精車(chē)端面1為0.8mm，半精車(chē)2端面的加工余量為0.7mm，粗鉸的余量為0.14mm。半精車(chē)圓錐面的加工

36、余量為0.55mm。 機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床。 刀具：圓錐面的的刀具選用YT15硬質(zhì)合金，主偏角為45，前角為20，后角為9，也可以加工圖4-2中的端面1。圖4-3中的端面2選用YT5盲孔車(chē)刀。粗鉸孔時(shí)選用硬質(zhì)合金浮動(dòng)鉸刀。 2.選擇切削用量 a. 選擇切削深度、進(jìn)給量f及切削速度 圓錐面的加工余量比較小，一次走刀可以完成加工，所以=0.55mm，進(jìn)給量f=0.4mm/r，切削速度為100m/min。車(chē)削端面1時(shí)，進(jìn)給量f=0.09mm/r，切削速度為120m/min。車(chē)削端面2時(shí)，進(jìn)給量f=0.09mm/r，切削速度為115m/min。粗鉸孔時(shí)，進(jìn)給量f=1.2mm/r，切削速

37、度為75m/min。 b. 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 在車(chē)圓錐面時(shí)n=1000v/=1000100/3.1478r/min=408 r/min,取400r/min。車(chē)削端面1時(shí)n=1000v/=1000120/3.1450r/min=764r/min，取710r/min。車(chē)削端面2時(shí)n=1000v/=1000115/3.1450r/min=732r/min，取710r/min。粗鉸孔時(shí)n=1000v/=100075/3.1420r/min=1194r/min，取1120 r/min。 c. 實(shí)際切削速度 在車(chē)圓錐面時(shí)n/1000=4003.1478/1000=97.96m/min 車(chē)削端面1時(shí)n

38、/1000=7103.1450/1000=111.47 m/min 車(chē)削端面2時(shí)n/1000=7103.1450/1000=111.47m/min 粗鉸孔時(shí)n/1000=11203.1420/1000=70.33m/min d. 每分鐘進(jìn)給量 在車(chē)圓錐面時(shí)fm=nf=4000.4mm/min=160mm/min 車(chē)削端面1時(shí)fm=nf=7100.09mm/min=63.9mm/min 車(chē)削端面2時(shí)fm=nf=7100.09mm/min=63.9mm/min 粗鉸孔時(shí)fm=nf=11201.2mm/min=1344mm/min 3. 基本時(shí)間的計(jì)算 ①車(chē)圓錐面時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算

39、 基本時(shí)間的計(jì)算 =0.537min 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ②車(chē)削端面1時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ③車(chē)削端面2時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ④粗鉸孔時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 工序50：以粗鉸的孔20mm和半精車(chē)的端面定位，半精車(chē)38mm的外圓、端面及一錐面。 1.加工條件 工件材料：20Cr粗加工

40、后的鍛件，硬度HBS150。 加工要求：半精車(chē)端面，半精車(chē)圓錐面及外圓。圓錐面的加工余量為1mm，端面的加工余量為0.7mm和0.7mm，外圓的雙邊加工余量1mm。 機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床。 刀具：圓柱面、圓錐面的的刀具選用YT15硬質(zhì)合金，主偏角為90，前角為20，后角為9。圖4-2中的端面3、4，用端面刀。 a. 選擇切削深度、進(jìn)給量f及切削速度 圓錐面的單邊加工余量為0.5，一次走刀可以完成加工，所以=0.5mm，進(jìn)給量f=0.4mm/r，切削速度為100m/min。車(chē)削端面3時(shí)，進(jìn)給量f=0.09mm/r，切削速度為120m/min。車(chē)削端面4時(shí)，進(jìn)給量f=0.09mm/

41、r，切削速度為120m/min。圓柱面單邊加工余量為0.5，一次走刀可以完成加工，所以=0.5mm，進(jìn)給量f=0.4mm/r，切削速度為100m/min。 b. 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 在車(chē)圓錐面時(shí)n=1000v/=1000100/3.1478r/min=408r/min,取400r/min。車(chē)削端面3時(shí)n=1000v/=1000120/3.1442r/min=909r/min，取900r/min。車(chē)削端面4時(shí)n=1000v/=1000120/3.1440r/min=955r/min，取900r/min。車(chē)削圓柱面時(shí)n=1000v/=1000100/3.1438r/min=838r/min，取900

42、r/min。 c. 實(shí)際切削速度 在車(chē)圓錐面時(shí)n/1000=4003.1478/1000=97.96m/min 車(chē)削端面3時(shí)n/1000=9003.1442/1000=118.69m/min 車(chē)削端面4時(shí)n/1000=9003.1440/1000=113.04m/min 車(chē)削圓柱面時(shí)n/1000=9003.1438/1000=1107.38m/min d. 每分鐘進(jìn)給量 在車(chē)圓錐面時(shí)fm=nf=4000.4mm/min=160mm/min 車(chē)削端面3時(shí)fm=nf=9000.09mm/min=81mm/min 車(chē)削端面4時(shí)fm=nf=9000.09mm/min=81mm/min

43、 車(chē)削圓柱面時(shí)fm=nf=9000.4mm/min=360mm/min 3. 基本時(shí)間的計(jì)算 ①車(chē)圓錐面時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 =0.312min 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ②車(chē)削端面3時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ③車(chē)削端面4時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 ④車(chē)削圓柱面時(shí)的基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算

44、 工序60：以半精車(chē)外圓38mm及左端面定位，精車(chē)圓錐面。 選擇切削深度、進(jìn)給量f及切削速度 =0.25mm, 進(jìn)給量f=0.2mm/r，切削速度為140m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v/=1000140/3.1478r/min=571r/min,取560 r/min。 實(shí)際切削速度 n/1000=5603.1478/1000=137.15m/min 每分鐘進(jìn)給量 fm=nf=5600.2mm/min=112mm/min 基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 工序70：以粗鉸后的孔20mm及右端面

45、定位，精車(chē)左端面。 選擇切削深度、進(jìn)給量f及切削速度 =0.5mm, 進(jìn)給量f=0.1mm/r，切削速度為150m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v/=1000150/3.1438r/min=1257r/min,取1120 r/min。 實(shí)際切削速度 n/1000=11203.1438/1000=133.63m/min 每分鐘進(jìn)給量 fm=nf=11200.1mm/min=112mm/min 基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 工序90：以精車(chē)的左端面及半精車(chē)外圓38mm定位，粗、精插鍵槽。 粗插選

46、擇進(jìn)給量f及切削速度 進(jìn)給量f=0.14mm/r，切削速度為11m/min。 精插選擇進(jìn)給量f及切削速度 進(jìn)給量f=0.08mm/r，切削速度為16.4m/min。 工序100：以半精車(chē)的外圓38mm及精車(chē)的左端面定位，精鉸孔20mm。 選擇切削深度、進(jìn)給量f及切削速度 =0.03mm, 進(jìn)給量f=0.8mm/r，切削速度為65m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v/=100065/3.1420r/min=1035r/min,取1120 r/min。 實(shí)際切削速度 n/1000=11203.1420/1000=70.33m/min 每分鐘進(jìn)給量 fm=nf=1120

47、0.8mm/min=896mm/min 基本時(shí)間的計(jì)算 基本時(shí)間的計(jì)算 輔助時(shí)間的計(jì)算 其它時(shí)間的計(jì)算 單件時(shí)間的計(jì)算 工序110：以精車(chē)的左端面及精鉸孔20mm定位，粗刨齒面。 粗刨是每個(gè)齒的刨削時(shí)間為28S，所以總時(shí)間為2826=728S，切削速度22m/min。 工序130：以精車(chē)的左端面及精鉸孔20mm定位，精刨齒面。 精刨是每個(gè)齒的刨削時(shí)間為18S，所以總時(shí)間為1826=468S，切削速度18m/min。精刨余量：大端齒厚余量為0.5mm。 工序180：研齒。 研齒的生產(chǎn)效率很高，研磨一對(duì)齒輪一般只需要2min。

48、 第五章 編制工藝文件 將前面進(jìn)行的工作所得的結(jié)果，填入機(jī)械加工工序卡內(nèi)，即得機(jī)械加工工藝規(guī)程。本零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程見(jiàn)附表5-1~表5-4，機(jī)械加工工序卡片見(jiàn)表5-5。 零件的三維圖見(jiàn)附圖5-1，毛坯三維圖見(jiàn)附圖5-2。 零件圖和毛坯零件圖見(jiàn)附圖。 參考文獻(xiàn) [1] 倪森壽．機(jī)械制造工藝與裝備習(xí)題集和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)［Ｍ］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003． [2]鄒青．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程［Ｍ］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004． [3] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊(cè)［Ｍ］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001． [4] 孫麗媛．機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)［Ｍ］．北京：冶金工業(yè)出版社，2003． [5] 張世昌 李旦 高航．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2007. 28