寧XX 大學課 程 設 計 (論 文 )圓柱齒輪工藝設計所 在 學 院專 業(yè)班 級姓 名學 號指 導 老 師年 月 日2摘 要隨著科技技術的不斷進步，生產都向著自動化、專業(yè)化和大批量化的方向發(fā)展。這就要求企業(yè)的生產在體現人性化的基礎上降低工人的生產強度和提高工人的生產效率，降低企業(yè)的生產成本?，F代的生產和應用設備多數都采用機電一體化、數字控制技術和自動化的控制模式。在這種要求下圓柱齒輪零件越發(fā)體現出其廣闊的應用領域和市場前景。特別是近年來與微電子、計算機技術相結合后，使圓柱齒輪零件進入了一個新的發(fā)展階段。在圓柱齒輪零部件是最重要部分，因需求的增加，所以生產也步入大批量化和自動化。圓柱齒輪零件的主要加工表面是外圓及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以孔系定位加工出平面，在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。為適應機械設備對圓柱齒輪加工的要求，對圓柱齒輪加工要求和技術領域的拓展還需要不斷的更新與改進。關鍵詞：工藝設計，圓柱齒輪零件，圓柱齒輪傳動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 錄摘 要.2Abstract.3目 錄.4第 1 章 緒論.51.1 機械加工工藝概述 51.2 機械加工工藝流程 .51.3 課程設計工藝要求的基本任務和要求 .61.3.1 工藝設計的基本任務 61.3.2 設計要求 6第 2 章 圓柱齒輪的加工工藝規(guī)程設計.72.1 零件的作用 72.2 零件的工藝分析 .72.3 零件生產類型的選擇 .82.4 工藝規(guī)程設計 .112.4.1 確定毛坯的尺寸公差和加工余量 .112.4.2 基面的選擇 112.5 加工階段的劃分 .122.6 工序順序安排 .132.6.1 確定工藝路線 .142.6.2 確定切削用量及基本工時 17結 論.22參考文獻.23致 謝.245第 1 章 緒論1.1 機械加工工藝概述機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據。機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數據了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術人員根據產品數量、設備條件和工人素質等情況，確定采用的工藝過程，并將有關內容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數，工藝規(guī)程是某個廠根據實際情況編寫的特定的加工工藝。1.2 機械加工工藝流程機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經審批后用來指導生產。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產綱領，確定生產類型。 2) 分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 65) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內容進行調整，以提高經濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現前所未料的情況，如生產條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。1.3 課程設計工藝要求的基本任務和要求1.3.1 工藝設計的基本任務(1)繪制零件工作圖一張(2)繪制毛坯-零件合圖一張(3)編制機械加工工藝規(guī)程卡片一套(4)編寫設計說明書一份1.3.2 設計要求(1)保證零件加工質量,達到圖紙的技術要求(2)在保證加工質量的前提下,盡可能提高生產效率(3)要盡量減輕工人的勞動強度,生產安全(4)在立足企業(yè)的前提下,盡可能采用國內技術和裝備(5)工藝規(guī)程應正確.清晰,規(guī)范化,標準化的要求7第 2 章 圓柱齒輪的加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的作用圓柱齒輪,其功用是傳遞運動和運動方向，以適應傳動機構運動的需要。從而改變機器運行的轉速，實現傳動功能。2.2 零件的工藝分析從零件圖上可以看出，該零件的結構加工表面比較多，且輪齒的加工精度比較高。其主要加工表面可以分為三個部分：一、主要加工表面的尺寸：1) 以外圓柱圓柱齒輪為中心的一組加工面。這一組加工表面包括：m=3mm、z=35、B=16mm 的圓柱圓柱齒輪及兩端82×45 度的倒角， 外圓。1?0.?2) 以 的孔為中心的一組加工面。327H這一組加工面包括： mm 的孔及其倒角。3273) 左、右端面。這一組加工表面主要是左、右表面。二、以上加工表面的主要技術要求：（1） 圓柱齒輪三個公差組精度等級為 7-7-7，輪齒表面粗糙度為 1.6，齒Ra面要求淬硬到 HRC45~50，并且齒面與孔中心軸線要保證同軸度0.018mm（2） 除兩端面的粗糙度為 12.5，其余表面粗糙度為 6.3。Rz z由以上分析可知。對于這三組加工表面來講，可以先選擇其中一組加工表面進行加工，然后以加工過的表面為基準，加工其他兩組表面，并保證它們之間的相互位置。2.3 零件生產類型的選擇零件毛坯的生產加工主要有三種方式：鑄造、鍛壓、焊接。一 常見零件毛坯類型機械零件的常用毛坯包括鑄件、鍛件、軋制型材、擠壓件、沖壓件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件。1．鑄件是形狀較復雜的零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前生產中的鑄件大多數是砂型鑄造，少數尺寸較小的優(yōu)質鑄件可采用特種鑄造，如金屬性鑄造、熔模鑄造和壓力鑄造等。2．鍛件適用于強度要求較高，形狀比較簡單的零件毛坯，鍛造方法有自由鍛和模鍛。自由鍛的加工余量大，鍛件精度低，生產率不高，適用于單件小批量生產以及大型零件毛坯制造。模鍛加工余量小，鍛件精度高，生產率高，適用于中小型零件毛坯的大批量生產。3．型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋型材的精度較低，適用于一般零件的毛坯。冷拉型材的精度較高，適用于對毛坯精度要求較高的中小型零件的毛坯制造，可用于自動機床加工。4．焊接件是根據需要用焊接的方法將同類材料或不同的材料焊接在一起9而成的毛坯件。焊接件制造簡單，生產周期短，但變形較大，需經時效處理后才能進行機械加工。焊接方法適用于大型毛坯、結構復雜的毛坯制造。5．冷沖壓件適用于形狀復雜的板料零件。二 毛坯選擇的原則選擇毛坯的基本任務是選定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝和費用，而且對零件的加工質量、加工方法、生產率及生產成本都有很大的影響。因此，選擇毛坯要從毛坯的制造和機械加工兩方面綜合考慮，以求得最佳的技術經濟效果。在選擇毛坯時應考慮下列因素：1．零件材料及力學性能要求例如材料為鑄鐵的零件，應選擇鑄造毛坯。對于重要的鋼制零件，為獲得良好的力學性能，應選用鍛件毛坯；形狀較簡單及力學性能不太高時，可用型材毛坯；有色金屬零件常用型材或鑄造毛坯。2．零件的結構形狀與大小軸類零件毛坯，如直徑和臺階相差不大，可用棒料；如各臺階尺寸相差較大，則宜選用鍛件。大型零件毛坯多用砂型鑄造或自由鍛；中小型零件可用模鍛件或特種鑄造件。3．生產類型大批大量生產時，應選用毛坯精度和生產率均較高的毛坯制造方法，和精密如模鍛、金屬型機器造型鑄造和精密鑄造。單件小批生產時，可采用木模手工造型鑄造或自由鍛造。4．現有生產條件選擇毛坯時，必須考慮現有生產條件，如現有毛坯制造的水平和設備情況，外協(xié)的可能性及經濟性等。5．充分利用新工藝、新材料為節(jié)約材料和能源，提高機械加工生產率，應充分考慮應用新工藝、新技術和新材料。如精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓和粉末冶金等在機械中的應用日益廣泛，這些方法可以大大減少機械加工量，節(jié)約材料，大大提高了經濟效益。10三 典型零件毛坯的選擇根據毛坯的選擇原則，下面分別介紹軸桿類、盤套類和機架箱體類等典型零件的毛坯的選擇方法。1．軸桿類零件的毛坯選擇作用：軸桿類零件指各種傳動軸、機床主軸、絲杠、光杠、曲軸、偏心軸、凸輪軸、齒輪軸、連桿、搖臂、螺栓、銷子等。這類零件一般軸向（縱向）尺寸遠大于徑向( 橫向) 尺寸，是機械產品中支撐傳動件、承受載荷、傳遞扭矩和動力的常見典型零件。毛坯選擇：軸類零件最常用毛坯是型材和鍛件。① 對于光滑的或有階梯但直徑相差不大的一般軸，常用型材（即熱軋或冷拉圓鋼）作為毛坯。② 對于直徑相差較大的階梯軸或要承受沖擊載荷和腳邊應力的重要軸，均采用鍛件作為毛坯。生產批量較小時，采用自由鍛件。生產批量較大時，采用模鍛件。③ 對于結構形狀復雜的大型軸類零件，其毛坯采用砂型鑄造件、焊接結構件或鑄-焊結構毛坯。2．盤套類零件的毛坯選擇結構特征：盤套類零件時指直徑尺寸較大而長度尺寸相對較長的回轉體零件（一般長度與直徑之比小于 1） 。盤套類零件指各種齒輪、帶輪、飛輪、聯軸節(jié)、套環(huán)、軸承環(huán)、端蓋及螺母、墊圈等。（1（ 圓柱齒輪的毛坯選擇鋼制齒輪的毛坯選擇取決于齒輪的選材、結構形狀、尺寸大小、使用條件及生產批量等因素。毛坯選擇：① 尺寸較小且性能要求不高，可直接采用熱軋棒料。②直徑較大且性能要求高，一般都采用鍛造毛坯。生產批量較小或尺寸較大的齒輪，采用自由鍛造。生產批量較大的中小尺寸的齒輪，采用模鍛造。③對于直徑比較大，結構比較復雜的不便于鍛造的齒輪，采用鑄鋼或11焊接組合毛坯。根據圖紙參數要求，選擇 生產批量較大的中小尺寸的齒輪，采用模鍛造。2.4 工藝規(guī)程設計由生產計劃可知，該零件為成批生產。零件材料為 40Cr 鋼，由于零件本身的作用，考慮到其在運行過程中會經常的行駛，故零件在工作過程中經常承受沖擊性載荷，圓柱齒輪面也應該有較強的硬度，因此應該選用鍛件，以便金屬纖維不被切斷，保證零件的工作可靠性。由于零件為大批生產，而且零件的尺寸不大，可以采用模鍛成型，從而提高生產率，保證加工精度。2.4.1 確定毛坯的尺寸公差和加工余量（1）確定毛坯的加工余量根據毛坯制造方法采用的造型，查取《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2-5， “圓柱齒輪”零件材料采用合金鋼制造。材料為 40Cr，硬度 HB 為 170—241，生產類型為大批量生產，采用鑄造毛坯。（2）外圓的加工余量。根據工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗車：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23。其余量值規(guī)定為，現取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m4.3~710.2 m28.0?精車：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。1差等級選用 CT7。再查表 2.3.9 可得鍛件尺寸公差為 。6.12.4.2 基面的選擇定位基準的選擇是擬定零件加工路線的、確定法加工方案前的重要工作。基準選擇的合理、可靠，直接影響到加工質量和生產效率。對于保證零件的尺寸精度和位置精度有著決定性的作用，同時可以使生產率得以提高。反之，就會出現各種問題，更有甚者還會造成大批廢品零件，使生產無法正常進行。我們在選擇基準的時候通?？紤]下面幾個問題：以哪一個表面作為精基面或統(tǒng)一基準，可以保證加工精度和高的生產效率；12為加工精基面或統(tǒng)一基準，應采用哪一個表面作為粗基準；是否有特殊表面需要采用統(tǒng)一基準以外的精基面。 在選擇基準的時候，應盡量做到設計基準與定位基準重合。對于離合圓柱齒輪這樣的盤套類零件，根據該零件的工作特點和加工要求，選擇定位面基準如下：粗基面：以外圓和一個端面作為粗基面，鏜、拉內孔。精基面：圓柱齒輪基圓的基準是內孔 φ32 的內圓表面，所以精基準為內孔φ32+0.16 0mm 的內圓表面，選擇鍵孔和一個端面作為精基面，加工圓柱齒輪，以鍵孔和右端面作為定位基面；加工以鍵孔和左端面作為主要定位基面。2.5 加工階段的劃分(1)劃分方法 零件的加工質量要求較高時，都應劃分加工階段。一般劃分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。如果零件要求的精度特別高，表面粗糙度很細時，還應増加光整加工和超精密加工階段。各加工階段的主要任務是： 1) 粗加工階段 主要任務是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品。 因此，應采取措施盡可能提高生產率。同時要為半精加工階段提供精基準，并留有充分均勻 的加工余量，為后續(xù)工序創(chuàng)造有利條件。 2) 半精加工階段 達到一定的精度要求，并保證留有一定的加工余量，為主要表面的精加工作準備。同時完成一些次要表面的加工（如緊固孔的鉆削，攻螺紋，銑鍵槽等） 。 3) 精加工階段 主要任務是保證零件各主要表面達到圖紙規(guī)定的技術要求。 4) 光整加工階段 對精度要求很高（ IT6 以上） ，表面粗糙度很?。ㄐ∮?R a 0.2 m ）的零件，需安排光整加工階段。其主要任務是減小表面粗糙度或進一步提高尺寸精度和形狀精度。 (2)劃分加工階段的原因 1) 保證加工質量的需要 零件在粗加工時，由于要切除掉大量金屬，因而會產生較大的切削力和切削熱，同時也需要較大的夾緊力，在這些力和熱的作用下，零件會產生較大的變形。而且經過粗加工后零件的內應力要重新分布，也會使零件發(fā)生變形。如果不劃分加工階段而連續(xù)加工，就無法避免和修正上述原因所引13起的加工誤差。加工階段劃分后，粗加工造成的誤差，通過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質量，保證了零件的加工要求。 2) 合理使用機床設備的需要 粗加工一般要求功率大，剛性好，生產率高而精度不高的機床設備。而精加工需采用精度高的機床設備，劃分加工階段后就可以充分發(fā)揮粗、精加工設備各自性能的特點，避免以粗干精，做到合理使用設備。這樣不但提高了粗加工的生產效率，而且也有利于保持精加工設備的精度和使用壽命。 3) 及時發(fā)現毛坯缺陷 毛坯上的各種缺陷（如氣孔、砂眼、夾渣或加工余量不足等） ，在粗加工后即可被發(fā)現，便于及時修補或決定報廢，以免繼續(xù)加工后造成工時和加工費用的浪費。 4) 便于安排熱處理 熱處理工序使加工過程劃分成幾個階段，如精密主軸在粗加工后進行去除應力的人工時效處理，半精加工后進行淬火，精加工后進行低溫回火和冰冷處理，最后再進行光整加工。這幾次熱處理就把整個加工過程劃分為粗加工——半精加工——精加工——光整加工階段。 在零件工藝路線擬訂時，一般應遵守劃分加工階段這一原則，但具體應用時還要根據零件的情況靈活處理，例如對于精度和表面質量要求較低而工件剛性足夠，毛坯精度較高，加工余量小的工件，可不劃分加工階段。又如對一些剛性好的重型零件，由于裝夾吊運很費時，也往往不劃分加工階段而在一次安裝中完成粗精加工。 2.6 工序順序安排對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。圓柱齒輪加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到圓柱齒輪加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，結合面上的孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。對于圓柱齒輪，需要精加工的是孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工中心孔系，然后以孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%—1.1%蘇c??90814打及 0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg202.6.1 確定工藝路線制定工藝路線是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證。尤其在這種大批量生產綱領時，采用合理的工藝路線可以大大提高生產率，使生產成本降低，并獲得可觀的經濟效益。一、加工方法的確定零件各表面加工方法的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度要求，然后需要考慮生產率和經濟性方面的要求，在選擇時，應根據各種加工方法的特點及其經濟加工精度和表面粗糙度，結合零件的特點和技術要求綜合考慮。該工件毛坯經模鍛成型，孔已鑄出。其各表面加工方法如下：左、右端面： 粗車各外圓表面： 粗車—半精車mm 等內孔： 粗鏜—半精鏜32?圓柱齒輪： 滾齒鍵槽： 插鍵槽二、零件各表面加工順序的確定1、加工階段的劃分 為了達到規(guī)定的技術要求，該離合圓柱齒輪的加工可以分為上個加工階段? 粗加工階段 車外圓、端面，鏜內孔、鍵孔；? 半精加工階段 以拉出的鍵孔為主要精基準，精車外圓，滾齒；? 精加工階段 校正鍵孔，并以校正好的鍵孔為精基準，珩齒。2、加工順序的安排? 機械加工順序的安排 根據機械加工順序安排時應遵循的原則，考慮到該工件的具體特點，先安排外圓、端面、內孔的加工。由于鍵孔是后面各表面加工的主要精基準，所以接著安排鍵孔的拉削。鍵孔加工好以后，以鍵孔為精基準，精車外圓，銑槽和剃齒，然后安排鍵孔的校正。? 熱處理的安排 由于毛坯為模鍛件，在機械加工之前應進行真貨處理，消除鍛造應力，境地硬度，改善切削性能。在粗加工之后，安排第二次熱處理——調質處理，提高零件的綜合力學性能，最后根據零件的技術要求，對輪齒表面進行淬火處理，以得到較高的表面硬度，提高其耐磨性。15? 輔助工序的安排 檢驗工序：在熱處理之后安排中間檢驗工序，最后安排終檢工序，還有安排鉗工去毛刺，安排清晰工序，最后還要將零件油封，庫存。3、工序的組合根據零件的生產規(guī)模以及零件的結構特點還有加工方法，為了盡可能減少安裝次數，在一次加工中安排多面加工，以保證高的表面相互位置精度，考慮使用通用機床夾具，并采用工序集中的原則來組合工序。4、工藝路線的確定由于生產綱領為批量生產，所以采用通用機床配以專用的工、夾、量具，并考慮工序集中，以提高生產率和減少機床數量，使生產成本下降。 工藝路線一： 工藝路線二鍛造、正火 鍛造、正火1 粗車外圓及端面 1 粗車外圓及端面2 插鍵孔 2 插鍵孔 3 去毛刺 3 去毛刺 4 精車外圓、端面 4 精車外圓及端面5 檢驗 5 檢驗6 滾齒 6 滾齒8 倒角 7 倒角9 去毛刺 8 去毛刺9 去毛刺 9 剃齒 10 剃齒 10 齒部高頻淬火11 齒部高頻淬火 13 總檢14 總檢 兩個工藝方案中除第七道工序不同外，其他的工序都相同，二這道工序都是為了獲得切削加工。另外，選擇方案時還應考慮工廠的具體條件等因素，如設備，能否借用工、夾、量具等、本次設計選擇工藝路線方案一。根據工序方案一制定出詳細的工序劃分如下所示:毛坯為鍛件，清理后進行正火處理，以消除內應力機械切削加工性能，在毛坯車間，對其認真檢驗分析，達到毛坯的技術要求，然后送到機械加工車間來加工10 鍛造 鍛造出毛坯20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理1630 車 粗車外圓 Φ111、外圓 Φ58 及右端面40 車 粗車外圓 Φ58 及左端面50 車 精車外圓 Φ58 及左端面60 車 精車外圓 Φ111、外圓 Φ58 及右端面及倒角70 車 粗車 Φ32 內孔80 車 精車 Φ32 內孔90 插 插鍵槽100 滾齒 滾齒加工110 鉗 去毛刺，清洗120 終檢 終檢入庫以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。工序確定零件機械加工工藝路線擬定后還需要對每一工序進行設計。其主要內容包括：確定每一工步的加工余量、計算各工序的工序尺寸及公差、選擇各工序所選用的機床及工藝裝備、確定切削余量、計算工時定額。（1）加工余量的確定機械加工余量對工藝過程有一定的影響，余量不夠，不能保證零件的加工精度，余量過大，不但增加機械加工勞動量，而且增加了材料、刀具、能源的消耗，從而增加了成本，所以必須合理地安排加工余量。根據零件毛坯條件：材料為 40Cr 鋼，生產類型為成批生產，采用在鍛模上得到模鍛毛坯。本設計采用查表修正法和經驗估值法相結合確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸。1) 軸向長度方向加工余量該零件的端面我們只用到了粗車，查表余量為 2mm，所以毛坯長度40+3×3=46。2) 外圓表面加工余量圓查表得：，Z=1，2Z=2；粗車 Z=2，2Z=4 3)內孔表面加工余量 工件內孔為階梯孔，其中鍵孔的精度要求比較高，故鍛造時取統(tǒng)一內徑，加工余量按 內孔查表得：半精鏜 時，2Z=1.1 ，32?32?1.0?17公差為+0.16 ，粗鏜時 2Z=2.0，公差為+0.22；圖 2-2 鍛件毛坯圖2.6.2 確定切削用量及基本工時工序 30粗車外圓 Φ111、外圓 Φ58 及右端面端面車刀，刀具 ?????0',451rrkkYT根據加工余量和機床剛度，選擇吃刀深度。 一次走刀。map2進給量 rmf6.0?刀具耐用度 st270in45?18理論切削速度: 54.180.6.02459315.18.0 ???????vYvmkfatCx smin3879.0194.2??確定機床主軸轉速: )i60(5.4.3rsdwvn???選擇 rrs 76min0?所以實際切削速度 )min169(8.260145.3.01sdvc ????切削工時： in154.02.967.05285.3421 ????????? snfllTj min1.DCzxf取 2,.,5?????所以 min6.0)1)(( ??????gjdTin3.6.0'?工序 40 粗車外圓 Φ58 及左端面采用外圓車刀 ?????0',451rrkkYT因此一次走刀 map3?進給量 rf6.0理論切削速度: 9.06.34529315.018.0??????vYvmkfatCvx smin.879.0136.984.2??確定機床主軸轉速:19)min35(9.134.5.201rsdvnw????為了加工工人操作方便,依然選擇機床轉速 srrs67.in40??所以實際切削速度)min19(8.2615.3.601dnvc ????切削工時：切入長度: mkalrp 35.42.)3~(tn1 ???l02l53?l1.in.16.071.321 ????sfllTj in.??DCzxf min45.0)12.5)(( ???gjd工序 50 精車外圓 Φ58 及左端面進給量 rmf6.0?理論切削速度: 9.06.35.14293.08.0 ?????vYvmkfatCvx sm7in769.857.0194.2???確定機床主軸轉速: )i384(.34rsdvnw??選擇機床轉速 rns67.min0?所以實際切削速度)min169(8.260145.31sdvc ?????切入長度: mkalrp 35.2.)3~(tn1 ???l2l53?l9.620min28.05.176.0359.321 ????????snfllTj min.0DCzxf in48.)102.5)(( ????gjd工序 70、80 粗車 Φ32 內孔精車 Φ32 內孔，倒角2Z=2.2 rfap 5.,.用 YT15 鏜刀伸出的長度 100mm????45rk理論切削速度: smkfatCvvYvmx 2in8.190.8.15.0.62732.0 ?????機床主軸轉速: )min49(8.134.9.210rsdvnw????為了方便，仍選擇機床轉速 sns3.8i50?實際切削速度 )in2.1(.2601.784.3601 msdnvc ?????切削工時：mlkalrp.39.)~(tn1?l2?l53min6.127.5.30321 ?????sfflTj in16.DCzxf in93.1)05)(( ????gjd半精鏜時, 2Z=1.1 rmfap5,.?為了方便，仍選擇機床轉速 sns.8i?實際切削速度21)min43.128(.60158.4.3601sdnvc ?????切削工時：mll.21ml32l3in61.8.95.03 ???????snfnfTj i4.5DCzxf min34.2)10)(( ????gjd工序 90 插鍵槽單面余量 h=4mm長度 l=64mm取考慮校準部分的長度系數 20.1??考慮機床返回行程系數 K=1.40拉刀齒升 mSZ06.?切削速度 in.3svc拉刀齒距： t8.145. 68.104??tLZ因此 min25763020???vSkhlTZj?min8.2.1)(??gjd工序 100 滾齒由艾興，肖詩綱主編.《切削用量簡明手冊》.北京.機械工業(yè)出版社表 10-174V=312/T0.33S0.5N=0.124s0.9m1.7/D又由文獻 2 表 10-175,10-177S=2.5，T=240min，m=4代入上式得V=32.4m/min，N=0.27kw22結 論本次設計從零件的毛坯生產到最終成品，中間經過了銑、鏜、鉆打毛刺等工序。因為是大批量生產，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。在本次設計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。23參考文獻[1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1．[2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1．[3] 上海市金屬切削技術協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W技術出版社，2002．[4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000．[5] 徐鴻本．機床夾具設計手冊[M] ．遼寧科學技術出版社，2003．10．[6] 都克勤．機床夾具結構圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4[7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5．[8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003．[9] 王先逵．機械制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，2000．[10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標準出版社，1994．12．[11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學技術出版社，2007[12] 王光斗．機床夾具設計手冊[M]．上海科學技術出版社，2002．8．24致 謝在課程設計即將結束之際我向所有幫助過我的老師和同學說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，課程設計就會做得很困難。這次課程設計是在 XX 悉心指導下完成的。XX 以其淵博的學識、嚴謹的治學風范、高度的責任感使我受益非淺。在做設計的過程中也遇到了不少的問題，xx 給了我許多關懷和幫助，并且隨時詢問我課程設計的進展情況、細心的指導我們，也經常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導我的設計。在論文工作中，得到了機電學院有關領導和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。最后，在即將完成課程設計之時，我再次感謝對我指導、關心和幫助過老師、領導及同學。謝謝了！產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 圓柱齒輪 零件名稱 圓柱齒輪 共 8 頁 第 1 頁車間 工段 工序號 材料牌號機加工 二 30 40CR毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數鍛造 1 1設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件車床 CA6140 1夾具編號 夾具名稱 切削液三爪卡盤工序工時工位器具編號 工位器具名稱 準終 單件12公步工時工步號工 步 內 容 工 藝 裝 備主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數 機動 輔助1 粗車外圓 Φ111、外圓 Φ58 及右端面 三爪卡盤，外圓車刀，游標卡尺 500 2.67 0.2 3 1 0.1123產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 圓柱齒輪 零件名稱 圓柱齒輪 共 8 頁 第 2 頁車間 工段 工序號 材料牌號機加工 二 40 40CR毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數鍛造 1 1設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件車床 CA6140 1夾具編號 夾具名稱 切削液磁力吸盤工序工時工位器具編號 工位器具名稱 準終 單件12公步工時工步號工 步 內 容 工 藝 裝 備主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數 機動 輔助1 粗車外圓 Φ58 及左端面 三爪卡盤，外圓車刀，游標卡尺 100 0.33 0.033 0.3 1 0. 22產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 圓柱齒輪 零件名稱 圓柱齒輪 共 8 頁 第 3 頁車間 工段 工序號 材料牌號機加工 二 50 40CR毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數鍛造 1 1設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件車床 CA6140 1夾具編號 夾具名稱 切削液專用夾具工序工時工位器具編號 工位器具名稱 準終 單件1公步工時工步號工 步 內 容 工 藝 裝 備主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數 機動 輔助1 精車外圓 Φ58 及左端面 三爪卡盤，外圓車刀，游標卡尺 200 0.32 0.8 0.1 1 0.17產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 圓柱齒輪 零件名稱 圓柱齒輪 共 8 頁 第 4 頁車間 工段 工序號 材料牌號機加工 二 60 40CR毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數鍛造 1 1設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件車床 CA6140 1夾具編號 夾具名稱 切削液滑柱鉆模工序工時工位器具編號 工位器具名稱 準終 單件12公步工時工步號工 步 內 容 工 藝 裝 備主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數 機動 輔助1 精車外圓 Φ111、外圓 Φ58 及右端面及倒角 三爪卡盤，外圓車刀，游標卡尺 400 1.27 0.5 3 1 0.723產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 圓柱齒輪 零件名稱 圓柱齒輪 共 8 頁 第 5 頁車間 工段 工序號 材料牌號機加工 二 70 40CR毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數鍛造 1 1設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件車床 CA6140 1夾具編號 夾具名稱 切削液專用夾具工序工時工位器具編號 工位器具名稱 準終 單件12公步工時工步號工 步 內 容 工 藝 裝 備主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數 機動 輔助1 粗車 Φ32 內孔 三爪卡盤，鏜刀，游標卡尺 150 0.49 0.015 2 1 0.452產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 圓柱齒輪 零件名稱 圓柱齒輪 共 8 頁 第 6 頁車間 工段 工序號 材料牌號機加工 二 80 40CR毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數鍛造 1 1設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件車床 CA6140 1夾具編號 夾具名稱 切削液專用夾具工序工時工位器具編號 工位器具名稱 準終 單件12公步工時工步號工 步 內 容 工 藝 裝 備主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數 機動 輔助1 精車 Φ32 內孔 三爪卡盤，鏜刀，游標卡尺 750 0.2 0.1 1 1 0.22產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 圓柱齒輪 零件名稱 圓柱齒輪 共 8 頁 第 7 頁車間 工段 工序號 材料牌號機加工 二 90 40CR毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數鍛造 1 1設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件插床 B5040E 1夾具編號 夾具名稱 切削液專用夾具工序工時工位器具編號 工位器具名稱 準終 單件123公步工時工步號工 步 內 容 工 藝 裝 備主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數 機動 輔助1 插鍵槽 插刀，游標卡尺，夾具 800 2.72 0.3 3 1 0.38產品型號 零件圖號機械加工工序卡片產品名稱 圓柱齒輪 零件名稱 圓柱齒輪 共 8 頁 第 8 頁車間 工段 工序號 材料牌號機加工 二 100 40CR毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數鍛造 1 1設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件滾齒機 1夾具編號 夾具名稱 切削液專用夾具工序工時工位器具編號 工位器具名稱 準終 單件231公步工時工步號工 步 內 容 工 藝 裝 備主軸轉速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數 機動 輔助1 滾齒加工 滾刀，游標卡尺，夾具 1000 0.2 0.2 1 1 0.38