工艺技术动力轴零件加工工艺设计说明书及培训教材

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1、工艺技术动力轴零件加工工艺设 计说明书及培训教材 工艺技术动力轴零件加工工艺设 计说明书及培训教材 动力轴零件加工工艺设计说明书动力轴零件加工工艺设计说明书 傅国光 课程：机械制造技术 班级：机设 0611 指导老师：蔡海涛 第 2 组： 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 2008 年 11 月 13 日 目录 设计任务书 序言 1 计算生产纲领，确定生产类型 2 审查零件图样的工艺性 3 选择毛坯 4 工艺过程设计 4.1 定位基准的选择 4.2 零件表面加工方法的选择 4.3 制订工艺路线

2、 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 选择加工设备与工艺装备 6.1.1 选择机床 6.1.2 选择夹具 6.1.3 选择刀具 6.1.4 选择量具 6.1.4.1 选择各外圆加工面的量具 6.1.4.2 选择加工孔用量具 6.1.4.3 选择加工轴向尺寸所用量具 6.1.4.4 选择加工槽所用量具 6.1.4.5 选择滚齿工序所用的量具 6.2 确定工序尺寸

3、 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 确定工序尺寸 L13、L23、L5及 L6 6.2.2.3 确定工序尺寸 L12、L11 及 L21 6.2.2.4 确定工序尺寸 L3 6.2.2.4 确定工序尺寸 L4 6.2.3 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 7.1.1.1 确定粗车外圆的切削用量 7.1.1.2 确定粗车外圆、端面及台阶面的切削用量 7.1.1.3 确定粗镗孔的切削用量 7.1.2 基本时间 7

4、.1.2.1 确定粗车外圆的基本时间 7.1.2.2 确定粗车外圆的基本时间 7.1.2.3 确定粗车端面的基本时间 7.1.2.4 确定粗车台阶面的基本时间 7.1.2.5 确定粗镗孔的基本时间 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 7.3.1.1 确定半精车外圆的切削用量 7.3.1.2 确定半精车外圆、端面、台阶面的切削用量 7.3.1.3 确定半精车镗孔的切削用量 7.3.2 基本时间 7.3.2.1 确定半精车外圆的基本时间 7.3.2.2 确定半精车外圆的基本时间 7

5、.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 确定半精镗孔的基本时间 7.4 工序 060 切削用量及基本时间的确定 mm 0 54. 0 5 .118 mm5 .91 mm 019. 0 0 65 mm5 .91 mm 0 54. 0 5 .118 mm 019. 0 0 65 mm 0 22. 0 117 mm90 mm 074. 0 0 67 mm117 mm90 mm67 7.4.1 切削用量 7.4.1.1 确定精镗孔的切削用量 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

6、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 7.6.1.2 选择铣刀磨钝标准及耐用度 7.6.1.3 确定却小速度 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 7.7 工序 080 切削用量及基本时间的确定（二） 7.7.1 切削用量 7.7.1.1 确定每齿进给量 7.7.1.2 选择铣刀磨钝标准及耐用度 7.7.1.3 确定却小速度 和工作台每分钟进给量 7.7.2 基本时间 7.8 工序 090 切削用量及基本时间的确定 7.8.1 切削用量 7.8.

7、1.1 确定进给量 7.8.1.2 选择钻头磨钝标准及耐用度 7.8.1.3 确定切削速度 7.8.2 基本时间的确定 8、分析讨论 9、参考文献 附件 mm68 z f v Mz f z f v Mz f f v 1 计算生产纲领，确定生产类型 图 711 所示为某产品上的一个齿轮零件。该产品年产量为 2000 台，其设备 品率为 10，机械加工废品率为 l，现制订该齿轮零件的机械加工工艺规程。 N=Qn(1 十十) =20001(1+10+1)件年 =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，根据表 112 生 产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为

8、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。16 m 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则比较困难。 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

9、是最常用的传动件，要求具有一定的强度。该零件的材料为 45 钢，轮廓尺 寸不大，形状亦不复杂，又属成批生产，故毛坯可采用模锻成型。 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。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决定。 4 工艺过程设计 4.1 定位基准的选择 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)，为避 免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 则。具体而言，即选68K7 孔及一端面作为精基准。 图 7.1-1 零件图 由于本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

10、基准。外圆117mm 外为分模面，表面不平整有飞边等缺陷。定位不 可靠，故不能选为粗基准。 4.2 零件表面加工方法的选择 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，其加工方法选择如下： (1)90m 外圆面：为未注公差尺寸，根据 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 Ra3 2m， 需粗车、 半精车(表 146)。 (3)106.5-0.40mm 外圆面：公差等级为 ITl2，表面粗糙度 Ra63m，粗车即 可(表

11、 146)。 、 (4)68K7mm 内孔：公差等级为 IT7，表面粗糙度为 Ra08m，毛坯孔已锻出， 为未淬火钢，根据表 147，加工方法可采取粗镗、半精镗之后用精镗、拉 孔或磨孔等都能满足加工要求。由于拉孔适用于大批大量生产，磨孔适用于单件 小批生产，故本零件宜采用粗镗、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 Ra63m， 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 Ra32m 及 Ra63m 两种要求。要求 Ra32m 的端面经粗车和半精车， 要求 Ra63m

12、 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 Ra16m，采 用 A 级单头滚刀滚齿即能达要求(表 1416、表 14 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 Ra32 m 和 Ra63m，需采用三面刃铣刀，粗铣、半精铣(参考表 148)。 (9)声 5ram 小孔：采用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。按照先加工基准面及先粗后精的原则，齿坯加工可按 下述工艺

13、路线进行： 工序 010：备料，模锻成型毛坯，材料为 45 钢，含碳量为 0.420.50。 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（HB） 。 工序 030： 以1065mm 处外圆及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆90mm 及 台阶面，粗车外圆乒 117mm，粗镗孔声 68mm。 工序 040：以粗车后的90mm 外圆及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆 106.5-0.40mm 及台阶面，车 6mm15mm 沟槽，粗镗94mm 孔，倒角。 工序 050：以粗车后的106584mm 外圆及端面定位

14、，半精车另一端面，半 精车外圆声 90mm 及台阶面，半精车外圆117mm，半精镗68mm 孔，倒角。 加工齿面是以孔68K7mm 为定位基准，为了更好地保证它们之间的位置精度，齿 面加工之前，先精镗孔。 工序 060：以90mm 外圆及端面定位，精镗68K7 孔，镗孔内的沟槽，倒角。 工序 070：以68K7 孔及端面定位，滚齿。 4 个槽与 4 个小孔的加工安排在最后，考虑定位方便，应先铣槽后钻孔。 工序 080：以68K7 孔及端面定位，粗铣 4 个槽。 以68K7 孔、端面及粗铣后的一个槽定位，半精铣 4 个槽。 工序 190：以68K7 孔、端面及一个槽定位，钻 4 个小孔。 工序

15、100：钳工去毛刺。 工序 110：齿面淬火 工序 120：终检。 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 钢质模锻件的机械加工余量按 JB383585 确定。确定时，根据估算的锻件质量、 加工精度及锻件形状复杂系数，由表 2225 可查得除孔以外各内外表面的加 工余量。孔的加工余量由表 2224 查得。表中余量值为单面余量。 (1)锻件质量根据零件成品重量 136kg 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)锻件形状复杂系数 S 假设锻件的最大直径为，长 68mm 按表 2210，可定形状复杂系数为 S2，属一般级别。

16、 (4)机械加工余量根据锻件重量、Fl、S2 查表 2225。由于表中形状复杂系数 只列有 Sl 和 S3， 则 S2参考 S1 定， S4 参考 S3定。 由此查得直径方向为 1.72.2mm， 水平方向亦为 1722mm。即锻件各外径的单面余量为 1722mm，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 2224 查得为 25mm。 外 廓 包 容 体 锻 件 m m s mm121 6.138kg6138gg85. 78 . 6 2 1 .12 2 ）（ 外 廓 包 容 体 m kg2 . 2 锻 件 m 358. 0 138. 6 2 . 2 S 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 Ra16m。Ra16m 的表 面，余 量要适当增大。 分析本零件，除声 68K7 孔为 Ra08m 以外，其余各表面皆 Ra16m，因此 这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可(由于有的表面 只需粗加工，这时可取所查数据中的小值。当表面需经粗加工和半精加工时，可 取其较大值)。68K7 孔采用精镗