齒輪軸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1、word課程設(shè)計(jì)齒輪軸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)教學(xué)單位: 機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí): 機(jī)械09C(本)學(xué) 號(hào): 學(xué)生姓名: XXX指導(dǎo)教師: XXX講師完成時(shí)間: 2013年5月5日電子科技大學(xué)中山學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院.word摘 要機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)能力是從事機(jī)械制造專業(yè)的科研、工程技術(shù)人員必須具備的根本素質(zhì)之一。機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)作為高等工科院校教學(xué)的根本科目，在實(shí)踐中占有極其重要的地位，工藝流程設(shè)計(jì)在加深對(duì)專業(yè)課程根本理論的理解和加強(qiáng)對(duì)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力培養(yǎng)方面所發(fā)揮的作用是顯而易見(jiàn)的。本設(shè)計(jì)是齒輪軸的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)雖然規(guī)那么，但是精度要求比擬高，所以工藝

2、要求比擬復(fù)雜。需要粗車、精車、銑車、磨銷，其中精車是加工關(guān)鍵。車床加工工藝是以機(jī)械制造中的工藝根本理論為根底，結(jié)合車床的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多方面的知識(shí)解決車床加工過(guò)程中面臨的工藝問(wèn)題。工藝規(guī)程是保證機(jī)械產(chǎn)品高質(zhì)量、低本錢的一種重要的工藝依據(jù)，工藝規(guī)程設(shè)計(jì)在機(jī)械加工中就顯得更為突出，因此中小型零件加工的規(guī)程設(shè)計(jì)常被選作畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。關(guān)鍵字：工藝規(guī)程；齒輪軸目 錄1 緒 論1 引言1 設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求12 零件分析3 齒輪軸的概述3 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析4 零件的校核53 齒輪軸的工藝規(guī)程分析10 毛坯的選擇10 制定工藝路線113.2.1 根本加方案113.2.2 工藝路線的設(shè)定113.2.

3、3 加工工藝過(guò)程內(nèi)容12 基準(zhǔn)的選擇133.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇133.3.2 精基準(zhǔn)的選擇143.4 機(jī)械加工工藝過(guò)程分析153.4.1 加工階段的劃分及劃分加工階段的原因153.4.2 加工順序的安排153.4.3 機(jī)床的選擇163.5 切削用量163.5.1 粗加工時(shí)切削用量的選擇原那么163.5.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原那么173.5.3 選擇切削用量183.6 確定加工余量、工序尺寸及公差193.7 根本工時(shí)204 結(jié)束語(yǔ)22參考文獻(xiàn)23致 謝24.word1 緒 論 引言機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械工程中十分重要，它是理論聯(lián)系實(shí)際的重要紐帶。本次課程設(shè)計(jì)不僅加深了我們對(duì)與課本理論知識(shí)的理解，

4、更是將機(jī)械的理論與實(shí)際中的運(yùn)用有機(jī)的結(jié)合并進(jìn)行深層次的實(shí)踐訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)于理論聯(lián)系實(shí)際認(rèn)識(shí)更加清晰，為以后社會(huì)的經(jīng)驗(yàn)埋下重要的伏筆，即鍛煉了我們的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，又增強(qiáng)了機(jī)械設(shè)計(jì)構(gòu)思。機(jī)械加工工藝流程設(shè)計(jì)能力是從事機(jī)械制造專業(yè)的科研、工程技術(shù)人員必須具備的根本素質(zhì)之一。機(jī)械加工工藝流程設(shè)計(jì)作為高等工科院校教學(xué)的根本科目，在實(shí)踐中占有極其重要的地位，工藝流程設(shè)計(jì)在加深對(duì)專業(yè)課程根本理論的理解和加強(qiáng)對(duì)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力培養(yǎng)方面所發(fā)揮的作用是顯而易見(jiàn)的。減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置,用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩,以滿足工作需要。齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機(jī)

5、械傳動(dòng)裝置。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過(guò)低的問(wèn)題。國(guó)外的減速器，以德國(guó)、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，減速器工作可靠性好，使用壽命長(zhǎng)。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問(wèn)題，也未解決好。日本住友重工研制的FA型高精度減速器和美國(guó)Alan-Newton公司研制的X-Y式減速器，在傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)上與本工程類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。國(guó)內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主。齒輪軸是減速器的一個(gè)根本零部件，在現(xiàn)代生活中有十分重要和不可無(wú)視的地位。 設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求本設(shè)計(jì)是齒輪軸的加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)雖然規(guī)那么，但是精

6、度要求比擬高，所以工藝要求比擬復(fù)雜?？傮w介紹所追蹤的典型零件的加工流程,包括毛坯-初檢-粗加工-精加工工零等步驟；所加部件的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及重要配合參數(shù)，并完成工件的三維造型。確定零部件的加工方法和步驟，包括使用設(shè)備、裝夾方法、工裝夾具、加工方位、刀具選擇、加工參數(shù)選擇等。工藝流程是保證機(jī)械產(chǎn)品高質(zhì)量、低本錢的一種重要的工藝依據(jù)，工藝流程設(shè)計(jì)在機(jī)械加工中就顯得更為突出1。本設(shè)計(jì)的目的是為了穩(wěn)固加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的根底理論和專業(yè)知識(shí)，能夠用新的更合理的工藝規(guī)程來(lái)代替舊的相對(duì)不合理的工藝規(guī)程。要求我們能對(duì)機(jī)械制造有一個(gè)總體的、全面的了解與把握，能掌握金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律；掌握機(jī)械加工的根本知識(shí)；

7、能選擇加工方法與機(jī)床、刀具、夾具及加工參數(shù)；具備制定工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和外表質(zhì)量分析的根本理論及根本知識(shí)；對(duì)于在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題能夠通過(guò)翻閱參考文獻(xiàn)進(jìn)行解決。2 零件分析 齒輪軸的概述本零件為減速器的輸出齒輪軸，其功用是傳遞動(dòng)力和改變輸出軸運(yùn)動(dòng)方向。齒輪軸類件的工藝特點(diǎn)首先是它的形面特征多，在基于特征的零件信息描述中可以把它分為主特征：內(nèi)外圓柱面、圓錐面、齒輪外表等；輔助特征：鍵槽、小平面、花鍵、螺紋等。另外，齒輪軸類件加工所使用的機(jī)床多，材料及熱處理種類也較多。再者，它的工藝特征如尺寸精度、形位公差、外表質(zhì)量也要求較高。在機(jī)械加工中，每一種零件都有幾種加工工藝方法與之對(duì)應(yīng)，

8、根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、零件整體形狀和輪廓尺寸、制造資源等，針對(duì)每一特征的加工精度、外表粗糙度及不同材料選擇不同加工方法。軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和外表質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項(xiàng)：1尺寸精度 起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對(duì)其尺寸精度要求較高IT5IT7。裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度一般要求較低IT6IT9。 2幾何形狀精度 軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對(duì)精度要求較高的內(nèi)外圓外表，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。 3相互位置精度

9、軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動(dòng)件的軸頸對(duì)支承軸頸的同軸度要求，否那么會(huì)影響傳動(dòng)件齒輪等的傳動(dòng)精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對(duì)支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為，高精度軸如主軸通常為。 4外表粗糙度 一般與傳動(dòng)件相配合的軸徑外表粗糙度為，與軸承相配合的支承軸徑的外表粗糙度為。此外，相互位置精度還有內(nèi)外圓柱面的同軸度，軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等5。軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的那么直接用圓鋼。下表2-1列出了軸常用材料45號(hào)鋼的主要力學(xué)性能2。表2-1 45號(hào)鋼的主要力學(xué)性能2材料牌號(hào)熱處理毛坯直徑/mm硬

10、度/HBS抗拉強(qiáng)度極限屈服強(qiáng)度極限彎曲疲勞極限剪切疲勞極限許用彎曲應(yīng)力45正火100170-21760030024014055調(diào)質(zhì)200217-25565036027515560 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析分析研究產(chǎn)品要從兩方面分析。先熟悉產(chǎn)品的性能、用途、工作條件，明確給零件的相互裝配位置極其作用，了解及研究各項(xiàng)技術(shù)條件制訂的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。再對(duì)零件圖進(jìn)行工藝審查，圖樣上的規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)條件是否合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性能是否好，圖樣上是否缺少必要的尺寸、視圖、或技術(shù)條件。圖2-1 齒輪軸零件圖從圖2-1上看，本零件為回轉(zhuǎn)體零件，結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，需進(jìn)行機(jī)械加工的主要外表有：、圓柱面

11、及的齒面，的槽。由于傳動(dòng)與裝配的要求較高，對(duì)于、圓柱面有較高的同軸度要求，粗糙度方面表現(xiàn)在：對(duì)于圓柱外表有較高的要求為,的圓柱面為,這些在安排加工工藝時(shí)也需給予注意。 零件的校核軸的校核通常是在初步完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后進(jìn)行校核計(jì)算，計(jì)算準(zhǔn)那么是滿足軸的強(qiáng)度或剛度要求，必要時(shí)還應(yīng)校核軸的震動(dòng)穩(wěn)定性。進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采用相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x擇其許用應(yīng)力3。軸的強(qiáng)度校核計(jì)算2，軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： 2-1式中：-扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，； -軸所受的扭矩，； -軸的抗扭截面系數(shù)，； -軸的轉(zhuǎn)速，； -軸轉(zhuǎn)遞的概率，； -計(jì)算截面處軸的直徑，； -許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，見(jiàn)表2-2。

12、表2-2 軸常見(jiàn)幾種材料的及值2軸的材料Q235-A、20Q275、351Cr18Ni9Ti4540Cr、35SiMn38SiMnMo15-2520-3525-4535-55149-126135-112126-103112-97注：1表示值是考慮了彎矩影響而降低了的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。 2在下述情況時(shí)，取較大值，取值較?。簭澗剌^小或只受扭矩作用、載荷較平穩(wěn)、無(wú)軸向載荷或只有較小的軸向載荷、減速器的低速軸、軸只做單向旋轉(zhuǎn)；反之，取較小值，取較大值。由上式可得軸的直徑： 2-2式中，與軸材料有關(guān)的系數(shù),查表2-2。計(jì)算彎矩時(shí)分別按水平面和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計(jì)算結(jié)果分別做出水平面上的彎矩圖和

13、垂直面上的彎矩圖；然后按下式2-3計(jì)算總彎矩并做出圖，并做出扭矩圖。 2-3軸的彎矩和扭矩后，可正對(duì)某些危險(xiǎn)截面做彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力： 2-4當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，取；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，??；假設(shè)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，那么取。對(duì)于直徑為的圓柱，彎曲應(yīng)力為,扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,將和代入式2-4，那么軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為： 2-5式中：-軸的計(jì)算應(yīng)力，； -軸所受的彎矩，； -軸所受的扭矩，； -軸的抗彎曲截面系數(shù)，； -軸的許用彎曲應(yīng)力，其值查表2-1。各圓軸截面的抗彎、抗扭矩截面系數(shù)的計(jì)算公式。圓軸上面沒(méi)有鍵槽時(shí)：抗彎截面系數(shù)；抗扭截面系數(shù)。圓軸上面

14、有一個(gè)鍵槽時(shí)：抗彎截面系數(shù)；抗扭截面系數(shù)。減速箱的輸入軸與電動(dòng)機(jī)相連，輸出軸通過(guò)彈性柱銷聯(lián)軸器與工作機(jī)相連，零件輸出齒輪的功率，轉(zhuǎn)速，齒輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)列于下表：表2-3 齒輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)級(jí)別低速軸2038°0620°1根據(jù)條件，軸上的載荷彎矩和扭矩已可以求得，因而可按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。1計(jì)算最小直徑。應(yīng)用式2-2估算軸的最小直徑。由表2-2取,于是得：計(jì)算所得應(yīng)是最小軸徑即安裝聯(lián)軸器處的直徑。該軸段因有鍵槽，應(yīng)加大3%并圓整，取。2計(jì)算齒輪受力。齒輪分度圓直徑；齒輪所受扭轉(zhuǎn)矩；圓周力；徑向力；軸向力。軸受力的大小及方向如圖2-2b所示。3計(jì)算軸承反力圖2-2

15、c及e。水平面； ；垂直面。4繪制彎矩圖。水平面彎矩圖圖2-2d。截面b:； ；垂直面彎矩圖圖2-2f。合成彎矩圖2-2g。；圖2-2 軸的載荷分析圖5） 繪制扭矩圖圖2-2h。由前知；又根據(jù)表2-1查得，而；。根據(jù)式2-5及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力：選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表2-1查得。因此，故平安。3 齒輪軸的工藝規(guī)程分析 毛坯的選擇毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個(gè)比擬重要的階段，毛坯的形狀和特征硬度，精度，金屬組織等對(duì)機(jī)械加工的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工

16、余量確實(shí)定也是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，本零件的主要功用是傳遞動(dòng)力，其工作時(shí)需承受較大的沖擊載荷，要求有較高的強(qiáng)度和韌性，故毛坯應(yīng)選擇鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷6。又由于年產(chǎn)量為5000件，到達(dá)了批量生產(chǎn)的水平，且零件形狀較簡(jiǎn)單，尺寸也不大，故應(yīng)采用模鍛。毛坯鍛件圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)的，經(jīng)查?實(shí)用機(jī)械加工工藝

17、手冊(cè)? ，再考慮到其所要加工的次數(shù)，知磨削余量，精車-粗車各余量,粗車加工時(shí)，盡量一次走刀切削全部余量，精車余量可選用。傳動(dòng)軸磨削余量可取。圖3-1 毛坯圖外圓、的只要粗加工就可以到達(dá)要求，與鍛一樣的直徑，而只要粗加工就可以到達(dá)要求，查參考文獻(xiàn)可知直徑加工余量為，同上，所以取毛坯直徑為。要經(jīng)過(guò)粗加工和精加工，查參考文獻(xiàn)可知直徑加工余量為7,考慮實(shí)際加工時(shí)，因鍛造外表較硬而加工余量少可能難加工，所以取毛坯直徑為。長(zhǎng)度方向的余量值規(guī)定，取。所以本零件的毛坯是可以確定的，圖3-1就是本零件的毛坯圖。 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀。尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保

18、證。由于連桿通常進(jìn)行的是中批量的生產(chǎn)，所以可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床加以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效益，以便使生產(chǎn)本錢盡量下降。 根本加方案根據(jù)對(duì)加工零件加工外表的精度和粗糙度的要去、零件的結(jié)構(gòu)和被加工外表的形狀、大小以及車間或工廠的具體條件，選取最經(jīng)濟(jì)合理的加工方案。外圓加工的方法很多，根本加工方案可歸納為四條。 1粗車半精車精車；對(duì)于一般常用材料，這是外圓外表加工采用的最主要的工藝路線。 2粗車半精車粗磨精磨；對(duì)于黑色金屬材料，精度要求高和外表粗糙度值要求較小、零件需要淬硬時(shí)，其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線。 3粗車半精車精車金剛石車；對(duì)于有色金屬，用

19、磨削加工通常不易得到所要求的外表粗糙度，因?yàn)橛猩饘僖话惚葦M軟，容易堵塞沙粒間的空隙，因此其最終工序多用精車和金剛石車。 4粗車半精粗磨精磨光整加工；對(duì)于黑色金屬材料的淬硬零件，精度要求高和外表粗糙度值要求很小，常用此加工路線。 工藝路線的設(shè)定齒輪軸的主要加工外表是外圓外表，也還有常見(jiàn)的特特形外表，因此針對(duì)各種精度等級(jí)和外表粗糙度要求，按經(jīng)濟(jì)精度選擇加工方法。所以設(shè)定了兩個(gè)工藝路線如下：工藝路線方案一如表3-1所示:表3-1工藝路線方案一工序工序內(nèi)容工序工序內(nèi)容1模鍛9粗滾齒2正火10精滾齒3車端面、打中心孔11修研中心孔4粗車各外圓12磨直徑為40mm的外圓兩段5調(diào)制處理13去毛刺6修研中心

20、孔14檢驗(yàn)7精車直徑為30mm、40mm的外圓15入庫(kù)8銑鍵槽由于該工藝路線方案在加工齒輪上考慮不夠精細(xì)，還需進(jìn)一步修改，才能精確到達(dá)加工標(biāo)準(zhǔn)。工藝路線改良為方案二如下表3-2所示：表3-2工藝路線方案二工序工序內(nèi)容工序工序內(nèi)容1模鍛11滾齒2正火12倒棱去毛刺3車端面、打中心孔13剃齒4粗車各外圓14熱處理5粗車檢驗(yàn)15研磨中心孔6調(diào)制處理16磨直徑為40mm的外圓兩段7修研中心孔17珩齒8精車直徑為30mm、40mm的外圓18檢驗(yàn)9銑鍵槽19入庫(kù)10齒坯檢測(cè)兩方案的不同主要在于齒輪的加工工序不同。通過(guò)比擬可知方案二比擬好。因?yàn)榉桨敢恢徊捎脻L齒，要到達(dá)零件圖上所要求的精度需采用高精度的滾刀和

21、高精度的滾齒機(jī)。而方案二采用剃齒、珩齒來(lái)到達(dá)零件圖上的精度要求。對(duì)于一般工廠來(lái)說(shuō)比擬適合，所以采用方案二作為加工方案。 加工工藝過(guò)程內(nèi)容根據(jù)各外表加工要求和各加工方法能到達(dá)的經(jīng)濟(jì)精度，確定各外表的加工方法如下：尺寸：粗車精車磨削；尺寸：粗車半精車精車；尺寸：粗車半精車精車；尺寸寬為深為長(zhǎng)為的鍵槽：粗銑；大徑為的直齒輪：滾齒剃齒或粗滾齒精滾齒。根據(jù)先粗后精，基準(zhǔn)先行，以及先主后次的原那么，加工順序：兩端面和中心孔的加工，粗車各外圓外表，精車外圓，外表，銑鍵槽，直齒輪的加工，磨削兩外圓面。 基準(zhǔn)的選擇零件是由假設(shè)干外表組成的，各外表之間都有一定的尺寸和相互位置要求。用以確定零件上點(diǎn)、線、面間的相互

22、位置關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面稱為基準(zhǔn)。正確的選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的一項(xiàng)重要內(nèi)容?；鶞?zhǔn)決定了加工順序，先行的工序?yàn)楹笮蚬ば騽?chuàng)造條件，作好定位面的準(zhǔn)備工作。選擇工件的定位基準(zhǔn)，實(shí)際上是確定工件的定位基面。根據(jù)選定的基面加工與否，又將定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯外表作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過(guò)的外表作為定位基準(zhǔn)，那么稱為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證精度要求出發(fā)的，因此分析定位基準(zhǔn)選擇的順序就應(yīng)為精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)考慮到用哪一個(gè)面作加工時(shí)的精基準(zhǔn)，才可以使整個(gè)機(jī)械加工工藝過(guò)程順利進(jìn)行；為了加工上述基準(zhǔn)面應(yīng)采用哪一個(gè)外表作為粗基準(zhǔn)；是

23、否有個(gè)別工序?yàn)榱颂厥獾囊?，而需要采用第二個(gè)精基面。 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，要保證工序的連續(xù)性以及位置精度，使各個(gè)加工面有足夠的加工余量。首先應(yīng)為后續(xù)工序準(zhǔn)備基面即加工出精基準(zhǔn)，其次選擇零件上不加工面為粗基準(zhǔn)，來(lái)保證加工與不加工面間的位置精度，接著選擇重要加工外表保證該平面的余量最小。選擇的粗基準(zhǔn)應(yīng)保證其平整光潔，應(yīng)該避開(kāi)鍛件飛邊，鑄造冒口，分型面毛刺。并且在同一自由度方向，粗基準(zhǔn)應(yīng)防止重復(fù)使用。在加工零件左端時(shí)，是以右端的未加工外圓柱面B作為粗基準(zhǔn)。加工零件右端時(shí)，是以左端的外圓柱面C為基準(zhǔn)。如以下圖3-2。圖3-2 粗基準(zhǔn)加工 精基準(zhǔn)的選擇在選擇精基準(zhǔn)的時(shí)候，要保證主要外表的加工精度，

24、使零件在裝夾時(shí)方便、可靠。應(yīng)盡可能選取加工外表的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，只有基準(zhǔn)重合了，才容易保證加工外表對(duì)其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的位置要求，并且可以防止采用調(diào)整法加工時(shí)引起的定位誤差；其次應(yīng)盡可能選擇多的加工外表，即基準(zhǔn)不變?cè)敲?，基?zhǔn)統(tǒng)一，可使多數(shù)外表用同一精度基面定位加工出來(lái)，易保證這些面間的相互位置精度。此外，還可以防止基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來(lái)不重合誤差；為了滿足基準(zhǔn)不變的原那么，就要在零件上選擇出一組適宜的精基準(zhǔn)，在工藝過(guò)程開(kāi)始，盡快地在頭幾道工序中把該組精基面先加工出來(lái)，并到達(dá)一定的精度。在以后的各工序都是以這組精基準(zhǔn)為定位基面，加工出其他外表，這也就是工序順序的安排中所謂的先基面后其他的原那么，常用在加工

25、復(fù)雜零件上；然而某些加工余量小而均勻的精加工工序，便可選擇加工面本身作為定位基準(zhǔn)，加工面的位置精度由前工序保證，可見(jiàn)遵循自為基準(zhǔn)原那么，不能提高加工面的位置精度，只能提高加工面的本身精度；為了使加工面間有較高的位置精度，并使其加工余量小而均勻，可采用“互為基準(zhǔn)的方法反復(fù)加工；所選的精基準(zhǔn)面應(yīng)是精度較高，外表粗糙度值較小，支承面積大，盡量靠近加工面，并且具有足夠的安裝剛度的外表1。該傳動(dòng)軸的幾個(gè)主要配合外表有較高的同軸度要求。所以精基準(zhǔn)選擇如以下圖3-2中所示的B、C兩圓柱面的兩中心線，即兩端面的中心孔。采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。3.4 機(jī)械加工工藝過(guò)程分析機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定

26、零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。 加工階段的劃分及劃分加工階段的原因工件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，都應(yīng)劃分加工階段，一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。如果加工精度和外表質(zhì)量要求特別高，那么還可增設(shè)光整加工和超密加工階段。粗加工階段中切除金屬較多，產(chǎn)生的切削熱和切削力都較大，所需的夾緊力也較大，因而使工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和由此引起的變化也大，不可能到達(dá)高的精度和低的外表粗糙度，因此需要先完成各外表的粗加工，再同過(guò)半精加工和精加工逐步減小切削用量、切削力和切削熱，逐步修正工

27、件的變形，提高加工精度和減小外表粗糙度最后到達(dá)零件圖的要求。同時(shí)各階段之間的時(shí)間間隔相當(dāng)于自然時(shí)效，有利于消除工件的內(nèi)應(yīng)力，使工件有變形的時(shí)間，以便在后一道工序加以修改。為了在機(jī)械加工工序中插入必要的熱處理工序，同時(shí)使熱處理發(fā)揮充分的效果，這就自然而然地把機(jī)械加工工藝過(guò)程劃分為幾個(gè)階段，并且每個(gè)階段各有其特點(diǎn)及該到達(dá)的目的4。 加工順序的安排2熱處理工序的安排：a.預(yù)備熱處理的目的的改善工件的加工性能，消除剩余內(nèi)應(yīng)力，改善金相組織，為最終熱處理做好準(zhǔn)備，如正火、退火和調(diào)質(zhì)等。預(yù)備熱處理一般安排在粗加工前，但調(diào)質(zhì)常安排在粗加工后進(jìn)行；b.消除剩余應(yīng)力處理的目的是消除毛坯制造和切削加工過(guò)程中產(chǎn)生的

28、剩余應(yīng)力，如時(shí)效和退火；c.最終熱處理的目的是提高零件的力學(xué)性能如強(qiáng)度、硬度、耐磨性等，如調(diào)質(zhì)、淬火、回火以及各種外表處理，一般安排在精加工前。本零件的主要功用是傳遞動(dòng)力，其工作時(shí)需承受較大的沖擊載荷，要求有較高的強(qiáng)度和韌性，故需要進(jìn)行滲碳淬火回?zé)霟崽幚怼?輔助工序的安排：輔助工序包括檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、防銹等檢驗(yàn)。除了工序中自檢外，還需在以下場(chǎng)合單獨(dú)安排檢驗(yàn)工序：a.重要工序前后；b.送往外車間加工之前；c.全部加工工序完成、去毛刺之后。有些特殊去毛刺常安排在以下場(chǎng)合進(jìn)行：a.淬火工序之前；b.全部加工工序結(jié)束之后。此零件為配合件，配合部位的精度要求比擬高，為了到達(dá)圖紙的精度要求，應(yīng)該安排磨

29、削工序，來(lái)到達(dá)精度要求和提高外表性能。 機(jī)床的選擇機(jī)床的選擇首先決定于現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，應(yīng)根據(jù)確定的加工方法選擇正確的機(jī)床設(shè)備，機(jī)床的選擇不僅影響工件的加工質(zhì)量，還影響工件的加工效率和制造本錢。綜合考慮所要加工零件的尺寸及要加工外表所要到達(dá)的粗糙度，使用到的機(jī)床有CA616普通車床；CJK6132A數(shù)控機(jī)床；M1432A外圓磨床；GL2-X336端面銑床；Z4006A臺(tái)式鉆床；YM3608滾齒機(jī)。3.5 切削用量切削用量是在切削加工過(guò)程中的切削速度、進(jìn)給量和切削深度的總稱。正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率、保證必要的刀具壽命和經(jīng)濟(jì)性以及加工質(zhì)量都有重要的意義。切削用量的選取有計(jì)算法和查表法。大

30、多數(shù)情況下，切削用量的選取是根據(jù)給定的條件按有關(guān)切削用量手冊(cè)中推薦的數(shù)值選取。切削用量是切削時(shí)各參數(shù)的合稱，包括切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量切削深度三要素，它們是設(shè)計(jì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的依據(jù)。1)切削速度：在單位時(shí)間內(nèi)，刀具和工件在主運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移，單位為m/s。假設(shè)主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，那么計(jì)算公式為： 3-1式中為工件待加工外表或刀具的最大直徑mm；n為工件或刀具每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)r/min)2)進(jìn)給量f。在主運(yùn)動(dòng)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時(shí)，刀具和工件之間在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移，單位是mm/r。進(jìn)給量還可以用進(jìn)給速度或每齒進(jìn)給量表示。一般情況下： 3-2式中：n為主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速r/s；z為刀具齒數(shù)。3)背吃刀量

31、切削深度。待加工外表與已加工外表之間的垂直距離mm。 粗加工時(shí)切削用量的選擇原那么粗加工時(shí)加工精度與外表粗糙度要求不高,毛坯余量較大。因此，在選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量金屬切除率和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工本錢。金屬切除率可以用下式計(jì)算： 3-3式3-1中-單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量mm/s-切削速度m/s-進(jìn)給量mm/r-切削深度mm提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。1切削深度的選擇：粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來(lái)確定。在保存半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗

32、加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮分幾次走刀。2進(jìn)給量的選擇：粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。3切削速度的選擇：粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過(guò)了機(jī)床的許用功率，那么應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。 精加工時(shí)切削用量的選擇原那么精加工時(shí)

33、加工精度和外表質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此根底上盡量提高生產(chǎn)效率4。1切削深度的選擇：精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否那么，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。2進(jìn)給量的選擇：精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是外表粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，外表質(zhì)量下降。3切削速度的選擇：切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工

34、藝條件限制而不能提高時(shí)，才選用低速，以避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生的范圍。由此可見(jiàn)，精加工時(shí)選用較小的吃刀深度和進(jìn)給量，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度，以保證加工精度和外表質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。 選擇切削用量1） 粗車加工工件材料：45號(hào)鋼；加工的精度為IT11；采用硬質(zhì)合金車刀，機(jī)床選用CA616臥式車床。粗加工的外圓柱面時(shí)背吃刀量；進(jìn)給量，參考文獻(xiàn)7關(guān)于切削用量選擇有關(guān)內(nèi)容，由表6-14得，按機(jī)床說(shuō)明書取；切削速度。按公式計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取。故實(shí)際切削速度。同理可得粗加工的外圓柱面時(shí)的背吃刀量，進(jìn)給量，切削速度。粗加工的外圓柱面時(shí)的背吃刀量，進(jìn)給量，切削速度

35、。2） 半精車加工半精車加工的外圓柱面時(shí)背吃刀量；進(jìn)給量，參考文獻(xiàn)7關(guān)于切削用量選擇有關(guān)內(nèi)容，由表6-15得，按機(jī)床說(shuō)明書??；切削速度。按公式計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取。故實(shí)際切削速度。同理可得粗加工的外圓柱面時(shí)的背吃刀量，進(jìn)給量，切削速度。3) 精車加工低速精車加工時(shí)選用硬質(zhì)合金精車刀。精車加工的外圓柱面時(shí)背吃刀量；進(jìn)給量，參考文獻(xiàn)7關(guān)于切削用量選擇有關(guān)內(nèi)容，由表5-2得，按機(jī)床說(shuō)明書??；切削速度。按公式計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取。故實(shí)際切削速度。3.6 確定加工余量、工序尺寸及公差在由毛坯變成為成品的過(guò)程中，在某加工外表上切除的金屬層的總厚度稱為該外表的加工總余量。每一道工

36、序所切除的金屬層厚度稱為工序間加工余量。對(duì)于工序間加工余量，目前不采取計(jì)算的方法來(lái)決定，一般都按經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，也有在積累經(jīng)驗(yàn)的根底上總結(jié)出來(lái)的手冊(cè)資料?？偟募庸び嗔浚?(3-4)齒輪軸外圓柱面的工藝根本尺寸為，工序經(jīng)濟(jì)精度為。由參考文獻(xiàn)7機(jī)械工人切削手冊(cè)查得：粗車雙邊余量：；半精車工序雙邊余量：；精車的工序雙邊余量：。查表孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度，可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)，精車：IT11；半精車：IT12；粗車：IT13。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)指表可確定各工步的公差值，精車：；半精車：；粗車：。齒輪軸外圓柱面的工序尺寸和加工余量及其公差如下表3-3所示：表3-3 軸外圓面的

37、工序尺寸及公差工序名稱工序雙邊余量/mm工序的經(jīng)濟(jì)度公差值工序尺寸及偏差/mm精車IT11半精車2IT12粗車IT13毛坯軸外圓面的毛坯尺寸為設(shè)計(jì)尺寸，其他各工序尺寸依次為：粗車：半精車：精車：齒輪軸外圓柱面的工藝根本尺寸為，工序經(jīng)濟(jì)精度為。由參考文獻(xiàn)7機(jī)械工人切削手冊(cè)查得：粗車雙邊余量：；精車工序雙邊余量：；磨削加工的工序雙邊余量：。查表孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和外表粗糙度，可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)，磨削：IT6；精車：IT8；粗車：IT10。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)指表可確定各工步的公差值，磨削：；精車：；粗車：。齒輪軸外圓柱面的工序尺寸和加工余量及其公差如下表3-4所示：表3-

38、4 軸外圓面的工序尺寸及公差工序名稱工序雙邊余量/mm工序的經(jīng)濟(jì)度公差值工序尺寸及偏差/mm磨削IT6精車IT8粗車IT10毛坯軸外圓面的毛坯尺寸為設(shè)計(jì)尺寸，其他各工序尺寸依次為：粗車：精車：磨削：由機(jī)械加工工藝手冊(cè)知各加工余量再由式3-4可得：表3-5表3-5 各階梯的加工余量直徑Ø40mmØ30mmØ66mm粗車直徑半精車直22精車直磨削直總余量直101093.7 根本工時(shí)時(shí)間定額是在一定的組織、技術(shù)條件下定制出來(lái)的完成一個(gè)工序或單件產(chǎn)品所需的時(shí)間，是安排核算本錢、生產(chǎn)方案的重要依據(jù)之一，也是設(shè)計(jì)或擴(kuò)建廠房時(shí)計(jì)算設(shè)備和人員數(shù)量的重要依據(jù)。時(shí)間定額中的根本工時(shí)是根據(jù)行程長(zhǎng)度和切削用量來(lái)計(jì)算。