2022年动力轴零件加工工艺设计方案说明书.docx

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1、精品学习资源动力轴零件加工工艺设计说明书傅国光欢迎下载精品学习资源第 2 组：课程：机械制造技术班级：机设 0611 指导老师：蔡海涛欢迎下载精品学习资源学号 15-27，13 人， 组长-傅国光，副组长-顾侃，汤灏波；小组成员：季雄 毛洪伟 施卫国 杜勇健缪智勇 何青 谢晋 周斌 曹晓斌 杜志君欢迎下载精品学习资源2021 年 11 月 13 日目录设计任务书序言1 运算生产纲领，确定生产类型2 审查零件图样的工艺性3 挑选毛坯4 工艺过程设计4.1 定位基准的挑选4.2 零件表面加工方法的挑选4.3 制订工艺路线5 确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯图5.1 确定机械加工余量5.2 确定

2、毛坯尺寸5.3 设计毛坯图5.3.1 确定毛皮尺寸公差5.3.2 确定圆角半径5.3.3 确定拔模角5.3.4 确定分模位置5.3.5 确定毛坯的热处理方式6 工序设计6.1 挑选加工设备与工艺装备6.1.1 挑选机床6.1.2 挑选夹具6.1.3 挑选刀具6.1.4 挑选量具6.1.4.1 挑选各外圆加工面的量具6.1.4.2 挑选加工孔用量具6.1.4.3 挑选加工轴向尺寸所用量具6.1.4.4 挑选加工槽所用量具6.1.4.5 挑选滚齿工序所用的量具6.2 确定工序尺寸6.2.1 确定圆柱面的工序尺寸6.2.2 确定轴向工序尺寸6.2.2.1 确定各加工表面的工序加工余量6.2.2.2

3、确定工序尺寸 L13、L23、L5 及 L6欢迎下载精品学习资源6.2.2.3确定工序尺寸L12、L11 及 L216.2.2.4确定工序尺寸L36.2.2.4确定工序尺寸L46.2.3 确定铣槽的工序尺寸7 确定切削用量及基本时间 机动时间）7.1 工序 030 切削用量及基本时间的确定7.1.1 切削用量欢迎下载精品学习资源7.1.1.1 确定粗车外圆118.500.54mm 的切削用量欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源7.1.1.2 确定粗车外圆91.5mm 、端面及台阶面的切削用量欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源7.1.1.3 确定粗镗孔65 0.019 mm 的切削用量

4、欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源07.1.2 基本时间7.1.2.1 确定粗车外圆91.5mm 的基本时间欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源7.1.2.2 确定粗车外圆118.500.54mm 的基本时间欢迎下载精品学习资源7.1.2.3 确定粗车端面的基本时间07.1.2.4 确定粗车台阶面的基本时间欢迎下载精品学习资源7.1.2.5 确定粗镗65 0.019 mm 孔的基本时间欢迎下载精品学习资源7.1.2.6 确定工序的基本时间7.2 工序 040 切削用量及基本时间的确定7.3 工序 050 切削用量及基本时间的确定7.3.1 切削用量欢迎下载精品学习资源7.3.1.1

5、确定半精车外圆11700.22mm 的切削用量欢迎下载精品学习资源7.3.1.2 确定半精车外圆 90m m、端面、台阶面的切削用量欢迎下载精品学习资源7.3.1.3 确定半精车镗孔67 0. 074 mm 的切削用量欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源07.3.2 基本时间7.3.2.1 确定半精车外圆7.3.2.2 确定半精车外圆117 mm 的基本时间90m m的基本时间欢迎下载精品学习资源7.3.2.3 确定半精车端面的基本时间7.3.2.4 确定半精车台阶面的基本时间7.3.2.5 确定半精镗 67m m孔的基本时间7.4 工序 060 切削用量及基本时间的确定欢迎下载精品学习资

6、源7.4.1 切削用量7.4.1.1 确定精镗68m m孔的切削用量欢迎下载精品学习资源7.4.1.2 确定镗沟槽的切削用量7.4.2 基本时间7.5 工序 070 切削用量及基本时间的确定7.5.1 切削用量7.5.2 基本时间7.6 工序 080 切削用量及基本时间的确定7.6.1 切削用量7.6.1.1 确定每齿进给量 fz欢迎下载精品学习资源7.6.1.2 挑选铣刀磨钝标准及耐用度7.6.1.3 确定却小速度 v 和工作台每分钟进给量7.6.1.4 校验机床功率7.6.2 基本时间f Mz欢迎下载精品学习资源7.7 工序 080 切削用量及基本时间的确定 =200011+10+1件年=

7、2220件/ 年齿轮零件的年产量为 2220 件，现已知该产品属于轻型机械，依据表112 生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为中批生产；2审查零件图样的工艺性齿轮零件图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全；但基准孔 68K7mm 要求 Ra0 8 m 有些偏高 ；一般 8级精度的齿轮，其基准孔要求尺； 16m 即可；本零件各表面的加工并不困难；关于4 个5mm的小孔，其位置是在外圆柱面上6mm15mm的沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面的距离为3mm；由于加工时，不能选用 沟槽的侧面为定位基准，故要较精确地保证上述要求就比较困难；分析该小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高的要求，只要

8、钻到沟槽之内，即能使油路通畅，因此4 个5mm孔的加工亦不成问题；3选 择 毛 坯齿轮是最常用的传动件，要求具有肯定的强度；该零件的材料为45 钢，轮廓尺寸不大，外形亦不复杂，又属成批生产，故毛坯可采纳模锻成型；零件外形并不复杂，因此毛坯外形可以与零件的外形尽量接近；即外形做成台阶形，内部孔锻出；毛坯尺寸通过确定加工余量后打算；4工艺过程设计4.1 定位基准的挑选本零件是带孔的盘状齿轮，孔是其设计基准 亦是装配基准和测量基准，为防止由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原就；详细而欢迎下载精品学习资源言，即选 68K7孔及一端面作为精基准；图 7.1-1零件图由于本

9、齿轮全部表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准；外圆 117mm外为分模面，表面不平整有飞边等缺陷；定位不行靠，故不能选为粗基准；4.2 零件表面加工方法的挑选本零件的加工面有外圆、内孔、端面、齿面，槽及小孔等，材料为45 钢；参考本手册有关资料，其加工方法挑选如下：1 90m外圆面：为未注公差尺寸，依据GBl80079 规定其公差等级按 ITl4 ， 表面粗糙度为 Ra32m，需进行粗车及半精车 表 146；2齿圈外圆面：公差等级为ITll，表面粗糙度为Ra32m，需粗车、半精车 表 146；3 106.5-0.4 0 mm外圆面：公差等级为ITl2 ，表面粗

10、糙度 Ra63m，粗车即可 表 146；、4 68K7mm内孔：公差等级为 IT7 ，表面粗糙度为 Ra 0 8m，毛坯孔已锻出， 为未淬火钢，依据表 147，加工方法可实行粗镗、半精镗之后用精镗、拉孔或磨孔等都能满意加工要求；由于拉孔适用于大批大量生产，磨孔适用于单件小批生产，故欢迎下载精品学习资源本零件宜采纳粗镗、半精镗、精镗；5 94mm内孔：为未注公差尺寸，公差等级按ITl4 ，表面粗糙度为 Ra 6 3 m，毛坯孑 L 已锻出，只需粗镗即可 表 147；6端面：本零件的端面为回转体端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度为 Ra3 2 m 及 Ra63m 两种要求；要求 Ra32 m 的

11、端面经粗车和半精车，要求Ra63m的端面，经粗车即可 表 148；7齿面：齿轮模数为 2.25 ，齿数为 50，精度 8FL，表面粗糙度为 Ra 16m，采纳 A级单头滚刀滚齿即能达要求 表 1416、表 1 4 一 17；8槽：槽宽和槽深的公差等级分别为ITl3和 ITl4 ，表面粗糙度分别为 Ra3 2 m和 Ra6 3 m，需采纳三面刃铣刀，粗铣、半精铣 参考表 148；9声 5ram 小孔：采纳复合钻头一次钻出即成；4.3 制订工艺路线齿轮的加工工艺路线一般是先进行齿坯的加工，再进行齿面加工；齿坯加工包括各圆柱表面及端面的加工；依据先加工基准面及先粗后精的原就，齿坯加工可按下述工艺路线

12、进行：工序 010：备料，模锻成型毛坯，材料为 45 钢，含碳量为 0.42 0.50 ；工序 020：正火热处理，将工件加热到830-850 摄氏度，保温 50 分钟后，在空气中冷却；碳钢正火后的硬度为 156228锻件质量依据零件成品重量 1 36kg 估算为 22kg；2加工精度零件除孔以外的各表面为一般加工精度F1；3 锻件外形复杂系数 Ssm锻件 m外廓包涵体假设锻件的最大直径为121mm ，长 68mm欢迎下载精品学习资源m外廓包涵体（ 12.1）2 26.87.85g6138g6.138kg欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源m锻件2.2kg欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学

13、习资源S2.26.1380.358欢迎下载精品学习资源按表 2210，可定外形复杂系数为 S2，属一般级别；4机械加工余量依据锻件重量、 Fl 、S2 查表 2225；由于表中外形复杂系数只列有 Sl 和 S3，就 S2 参考 S1 定， S4 参考 S3 定；由此查得直径方向为 1.7 2.2mm，水平方向亦为 1722mm；即锻件各外径的单面余量为1 7 2 2mm，各轴向尺寸的单面余量亦为 1722mm；锻件中心两孔的单面余量按表2 224 查得为 25mm；5.2 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 m；Ra；68K7 孔采纳精镗达到 Ra08m，故需增

14、加精镗的加工余量；参考磨孔余量 表2 3 一 11确定精镗孔单面余量为 0 5mm，就毛坯尺寸如表 7 51 所示；5.3 设计毛坯图5.3.1 确定毛坯尺寸公差表 7.5 1齿轮毛坯 ；表 7.5 1齿轮毛坯 锻件）尺寸答应偏差121+1.7-0.8110+1.5-0.794+1.5-0.789+0.7-1.562mm=2 1mm欢迎下载精品学习资源r 圆整为 25mm；R圆整为 7mm；R=2525+05mm=675mm欢迎下载精品学习资源以上所取的圆角半径数值能保证各表面的加工余量；5.3.3 确定拔模角本锻件由于上、下模模膛深度不相等，起模角应以模膛较深的一侧运算；欢迎下载精品学习资源

15、L110B1101, HB321100.291欢迎下载精品学习资源按表 2 2 23，外起模角 =5，内起模角 =7；5.3.4 确定分模位置由于毛坯是 H 工序 I 、是粗车和半精车；各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，应选用卧式车床就能满意要求；本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高， 选用最常用的 C 620 1 型卧式车床即可 表 427；2 工序为精镗孔；由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔；由于要求的精度较高，表面粗糙参数值较小需选用较精密的车床才能满意要求；选 C 616A 型 表 427；3 工序 V 滚齿；从加工要求及尺寸大小考虑，选 Y3150

16、 型滚齿机较合适 表 4249；4 工序、是用三面刃铣刀粗铣及半精铣槽，应选卧式铣床；考虑本零件属成批生产，所选机床使用范畴较广为宜，应选常用的；X62 型能满意加工要求 表 4 2欢迎下载精品学习资源38；5工序钻 4 个5mm的小孔，可采纳专用的分度夹具在立式钻床上加工，可选Z518 型立式钻床 表 4 2 14；6.1.2 挑选夹具本零件除粗铣及半精铣槽、钻小孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可；前四道车床工序用三爪自定心卡盘，滚齿工序专心轴；6.1.3 挑选刀具1在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀；加工钢质零件采纳YT 类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用

17、 YTl5 ，精加工用 YT30；为提高生产率及经济性，可选用可转位车刀 GB5343.185， GB5343.285；切槽刀宜选用高速钢；2滚齿依据表 1.4 16，采纳 A级单头滚刀能达到 8 级精度；滚刀的挑选按表 3.153，选模数为 225mm的型 A级精度滚刀 GB608385；3铣刀按表 3 140 选错齿三面刃铣刀 GBll28 85；零件要求铣切深度为15mm，按表 3.1 28，铣刀的直径应为 110150mm；因此所选铣刀：半精铣工序铣刀直径 d=125mm，宽 L=16mm，孔径 D=32m，m 齿数 z=20；粗铣由于留有双面余量 3mm表2.3 22，槽宽加工到 1

18、3mm，该标准铣刀无此宽度需特别订制，铣刀规格为d=125mm； L=13mm，D=32m，m z=20；4钻5mm小孔，由于带有 90的倒角，可采纳复合钻一次钻出；6.1.4 挑选量具本零件属成批生产，一般均采纳通用量具；挑选量具的方法有二种：一是按计量器具的不确定度挑选；二是按计量器具的测量方法极限误差挑选；挑选时，采纳其中的一种方法即可；6.1.4.1 挑选各外圆加工面的量具工序中半精车外圆庐117h11 达到图纸要求， 现按计量器具的不确定度挑选该表面加工时所用量具：该尺寸公差T=0.22mm；按表 5.11，计量器具不确定度答应值 U1=0.016mm；依据表 512，分度值 0.0

19、2mm的游标卡 尺，其不确定度数值U=O.02m，m UU1，不能选用；必需UU1，故应选分度值 001mm的外径百分尺 U=0 006mm； 从表 529 中挑选测量范畴为 100125mm，分度值为0 01mm的外径百分尺 GBl216 85即可满意要求；依据上述方法挑选本零件各外圆加工面的量具如表7 6 1 所列；加工声 91.5mm 外圆面可用分度值0.05mm 的游标卡尺进行测量，但由于与加工118.5mm外圆面是在同一工序中进行，故用表中所列的一种量具即可；6.1.4.2650 .190挑选加工孔用量具mm , 68K7 孔经粗镗、半精镗、精镗三次加工；粗镗至表 7 6 1 外圆加

20、工面所用量具mm工序加工面尺寸尺寸公差量具工1185O54分度值 002 测量范畴 O150 游标卡尺欢迎下载精品学习资源915O8710650 490O87117022GBl214 85分度值 O05 测量范畴 O150 游标卡尺 GBl214 85欢迎下载精品学习资源半精镗至67 0.09 mm ；现按计量器的测量方法极限误差挑选其量具；分度值 001mm测量范畴 lOOmm 125mm；外径百分尺欢迎下载精品学习资源01粗镗孔 67+0.090 mm公差等级为 ITll，按表 515，精度系数 K=10，计量器具测量方法的极限误差 lim=KT=O 10 19mm=0 019mm；查表

21、5 1 6，可选内径百分尺，从表3 2 一 10 中选分度值 0 01mm，测量范畴 50125mm的内径百分尺 GB8177 87即可；2半精镗孔 6 7+0.090 mm公差等级约为IT9 ，就 K=20， lim=KT=0 20 09mm=0 018mm；依据表 516 及表 5 2 18，可选测量范畴为 50100mm，测孔深度为 I 型的一级内径百分表 JBl081 75；3精镗声 68K7 孔，由于精度要求高，加工时每个工件都需进行测量，故宜选用极限量规；按表 521，依据孔径可选三牙锁紧式圆柱塞规 GB632286；6.1.4.3 挑选加工轴向尺寸所用量具加工轴向尺寸所选量具如表

22、76 2 所示；表 762 加工轴向尺寸所选量具mm工 序尺寸及公差量具欢迎下载精品学习资源66.42000 .340. 210欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源64.73231203200 .340.2500.5200. 08000 .1分度 值 0.02mm 测量 范畴0150mm游标卡尺 GB121485）分度值 0.01mm测量范畴025mm游标卡尺 GB4887）分度值 0.01mm测量范畴50 75mm游标卡尺 GB121685）欢迎下载精品学习资源6.1.4.4 挑选加工槽所用量具槽经粗铣、半精铣两次加工；槽宽及槽深的尺寸公差等 级为：粗铣时均为IT14 ；半精铣时，槽宽为

23、IT13 ，槽深为 IT14 ；均可选用分度值为0.02mm，测量范畴为 0150mm的游标卡尺 GB121485）进行测量；欢迎下载精品学习资源6.1.4.5 挑选滚齿工序所用量具滚齿工序在加工时测量工法线长度即可；依据表5.215，选分度值 0.01mm，测量范畴 25 50mm的公法线百分尺 的加工余量有关；当基准不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算；6.2.1 确定圆柱面的工序尺寸圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关；前面依据有关资料已查出本零件各圆柱面的总加工余量 毛坯余量 ，应将总加工余量分为各工序加工余量，然后由后往前运算工序尺寸；中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定

24、；加工表面工序双边余量粗半精 精117h11 外圆2.51.5粗118 .50工序尺寸及公差半精0精表面粗糙度半精粗Ra 6.3精mRa 3.2m0. 541170.22106.500.4 外圆3.50Ra 6.3 m90 外圆2.51.5106.5 0.490.590Ra 6.3 mRa 3.2 m94 孔68K 7 孔532194650.190670 .0740680.0090.021Ra 6.3 mRa 6.3 mRa 1.6 mRa 0.8 m6.2.2本确定轴向工序尺寸零件各工序 的 轴 向 尺 寸 如 图7 6 1所 示 ；本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度

25、如表7 6 3 所列；表 763圆柱表面 的工序 加工 余量 、工 序尺寸 公差 及表 面粗 糙度mm工序工序工序6.2.2.1 确定各加工表面的工序加工余量本零件各端面的工序加工余量如表764 所欢迎下载精品学习资源示；6.2.2.2 确定工序尺寸L13、L23、L5 及 L6该尺寸在工序、中应达到零件图样的要表 7.6 4各端面的工序加工余量工序加工表面总加工余量工序加工余量欢迎下载精品学习资源122231.7Z11 Z 21 Z321.31.31.7欢迎下载精品学习资源41.751.7Z42 Z521.71.7欢迎下载精品学习资源1222Z13 Z230.70.7欢迎下载精品学习资源求，

26、就L1364 0.5 mm 尺寸公差暂定）欢迎下载精品学习资源0L2320mm, L56mm, L62.5mm欢迎下载精品学习资源6.2.2.3 确定工序尺寸L12、 L11及L21该尺寸只与加工余量有关，就欢迎下载精品学习资源L12 L11L13 L12z13 z3264640.7mm1.7mm64.7mm 66.4mm欢迎下载精品学习资源L21L23z13z23 200.70.7mm20mm欢迎下载精品学习资源6.2.2.4 确定工序尺寸 L3尺寸 L3 需解工艺尺寸链才能确定；工艺尺寸链如图7.6 2欢迎下载精品学习资源所示；图中L7 为零件图样上要求保证的尺寸12mm； L7为未注公差

27、尺寸，其公差等级按欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源IT14 ，查公差表得公差值为 0.43mm，就依据尺寸链运算公式 :L7 =1200.43mm ；欢迎下载精品学习资源L7L13L3L13L7L13L23L3L23L7L23L3642012mm32mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源按前面所定的公差T130.5mm，而L7 =0.43mm，不能满意尺寸公差的关系，必需缩欢迎下载精品学习资源小T13 的数值；现按加工方法的经济精度确定：欢迎下载精品学习资源T13 T30.1mm T230.25mm0.08mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源就T13T23T30.10.0

28、80.25mm0.43mmT7欢迎下载精品学习资源打算组成环的极限偏差时，留L3 作为调整尺寸，L13 按外表面、L 23按内表面打算其欢迎下载精品学习资源00极限偏差，就欢迎下载精品学习资源L1364 0.1mmL2320 0.08 mm欢迎下载精品学习资源L7、L13及L23 的中间偏差为70.215mm130.05mm； 230.04mm欢迎下载精品学习资源L3 的中间偏差3132370.050.040.215 mm0.125mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源ESL3EIL 3T3 0.125323T3 0.12520.25mm 20.25 mm 20.25mm0 mm欢迎下载

29、精品学习资源欢迎下载精品学习资源0L 3320.25 mm欢迎下载精品学习资源6.2.2.5 确定工序尺寸 L 47.6 3 所示；工序尺寸L 4 亦需解工艺尺寸链才能确定；工艺尺寸链如图欢迎下载精品学习资源图 7.62 含尺寸L3 的工艺尺寸链图 7.63 含尺寸L 4 的工艺尺寸链欢迎下载精品学习资源图 7.6-2 含尺寸L3 的工艺尺寸链 图 7.6-3 含尺寸L4 的工艺尺寸链 3 所示；欢迎下载精品学习资源0图中 L 8 为零件图样上要求保证的尺寸33mm；其公差值按公差等级IT14查表为欢迎下载精品学习资源0.62mm，就 L833 0.62mm ；解工艺尺寸链得 L 431 0.

30、52 mm ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源06.2.2.6 确定工序尺寸L11、L12、 L21按加工方法的经济精度及偏差入体原就 ， 得欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源L1166.400.34mm, L1264.700.34mm, L 2120 0.21 mm0；欢迎下载精品学习资源6.2.3确定铣槽的工序尺寸欢迎下载精品学习资源半精铣可达到零件图样的要求，就该工序尺寸：槽宽为16 0.28 mm ；槽深 15mm；粗欢迎下载精品学习资源0铣时，为半精铣留有加工余量：槽宽双边余量为3mm；槽深余量为2mm；就粗铣的工序尺寸：槽宽为 13mm；槽深 13mm；7确定切削用量

31、及基本时间 机动时间）切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项；确定方法是先确定切削深度、进给量，在确定切削速度；现依据切削用量简明手册第 3 版，艾心、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以* 号，以与本手册表区分；7.1 工序 030 切削用量及基本时间的确定7.1.1 切削用量本工序为粗车 车端面、外圆及镗孔）；已知加工材料为45 钢， b670MPa ，锻件，有外皮；机床为 C6201 型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中；欢迎下载精品学习资源7.1.1.1 确定粗车外圆118.500.54mm 的切削用量所选刀具为 YT5 硬质合金可转位车欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源刀；依据切削用量简明手册第一部分表1.1*，由于 C6201 机床的中心高为 200mm欢迎下载精品学习资源表1.30* ），应选刀杆尺寸 BH16mm25mm ，刀片厚度为4.5mm；依据表1.3* ，挑选欢迎下载精品学习资源车 刀 几 何 形 状 为 卷 削 槽 带 倒 棱 型 前 刀 面 ， 前 角欢迎下载精品学习资源r012径r, 后角a00.8mm；6 ,主偏角kr90 ，副偏角 kr10 ，刃倾角 s0 ，刀尖圆弧半欢迎下载精品学习资源1） 确定切削深度 ap由于单边余量仅为1.25mm，如要考虑模锻斜度及公差，