动力轴零件加工工艺设计说明书模板.doc
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1、动力轴零件加工工艺设计说明书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 审查零件图样工艺性3 选择毛坯4 工艺过程设计 4.1 定位基准选择 4.2 零件表面加工方法选择 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 确定毛坯热处理方法6 工序设计 6.1 选择加工设备和工艺装备 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.
2、1.4.1 选择各外圆加工面量具 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 选择滚齿工序所用量具 6.2 确定工序尺寸 6.2.1 确定圆柱面工序尺寸 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 确定铣槽工序尺寸7 确定切削用量及基础时间(机动时间) 7.1 工序030切削用量及基础时间确实定
3、7.1.1 切削用量 7.1.1.1 确定粗车外圆切削用量 7.1.1.2 确定粗车外圆、端面及台阶面切削用量 7.1.1.3 确定粗镗孔切削用量 7.1.2 基础时间 7.1.2.1确定粗车外圆基础时间 7.1.2.2 确定粗车外圆基础时间 7.1.2.3 确定粗车端面基础时间 7.1.2.4 确定粗车台阶面基础时间 7.1.2.5 确定粗镗孔基础时间 7.1.2.6 确定工序基础时间 7.2 工序040切削用量及基础时间确实定 7.3 工序050切削用量及基础时间确实定 7.3.1 切削用量 7.3.1.1 确定半精车外圆切削用量 7.3.1.2 确定半精车外圆、端面、台阶面切削用量 7.
4、3.1.3 确定半精车镗孔切削用量 7.3.2 基础时间 7.3.2.1 确定半精车外圆基础时间 7.3.2.2 确定半精车外圆基础时间 7.3.2.3 确定半精车端面基础时间 7.3.2.4 确定半精车台阶面基础时间 7.3.2.5 确定半精镗孔基础时间 7.4 工序060切削用量及基础时间确实定 7.4.1 切削用量 7.4.1.1 确定精镗孔切削用量 7.4.1.2 确定镗沟槽切削用量 7.4.2 基础时间 7.5 工序070切削用量及基础时间确实定 7.5.1 切削用量 7.5.2 基础时间 7.6 工序080切削用量及基础时间确实定 7.6.1 切削用量 7.6.1.1 确定每齿进给
5、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 基础时间 7.7 工序080切削用量及基础时间确实定(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 基础时间 7.8 工序090切削用量及基础时间确实定 7.8.1 切削用量 7.8.1.1 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 基础时间确实定8、分析讨论9、参考文件附件 1 计算生产
6、纲领,确定生产类型 图711所表示为某产品上一个齿轮零件。该产品年产量为台,其设备品率为10,机械加工废品率为l,现制订该齿轮零件机械加工工艺规程。 N=Qn(1十十) =1(1+10+1)件年 =2220件/年 齿轮零件年产量为2220件,现已知该产品属于轻型机械,依据表112生产类型和生产纲领关系,可确定其生产类型为中批生产。 2 审查零件图样工艺性 齿轮零件图样视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全。但基准孔68K7mm要求Ra08m有些偏高。通常8级精度齿轮,其基准孔要求尺。16m即可。本零件各表面加工并不困难。相关4个5mm小孔,其位置是在外圆柱面上6mm15mm沟槽内,孔中心线距
7、沟槽一侧面距离为3mm。因为加工时,不能选择沟槽侧面为定位基准,故要较正确地确保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要求,只要钻到沟槽之内,即能使油路通畅,所以4个5mm孔加工亦不成问题。 3 选 择 毛 坯 齿轮是最常见传动件,要求含有一定强度。该零件材料为45钢,轮廓尺寸不大,形状亦不复杂,又属成批生产,故毛坯可采取模锻成型。 零件形状并不复杂,所以毛坯形状能够和零件形状尽可能靠近。即外形做成台阶形,内部孔锻出。 毛坯尺寸经过确定加工余量后决定。4 工艺过程设计4.1 定位基准选择 本零件是带孔盘状齿轮,孔是其设计基准(亦是装配基准和测量基准),为避免因为基准不重
8、合而产生误差,应选孔为定位基准,即遵照“基准重合”标准。具体而言,即选68K7孔及一端面作为精基准。图7.1-1 零件图 因为本齿轮全部表面全部需加工,而孔作为精基准应优异行加工,所以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点。定位不可靠,故不能选为粗基准。4.2 零件表面加工方法选择 本零件加工面有外圆、内孔、端面、齿面,槽及小孔等,材料为45钢。参考本手册相关资料,其加工方法选择以下: (1)90m外圆面:为未注公差尺寸,依据GBl80079要求其公差等级按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ITl
9、l,表面粗糙度为Ra32m,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,依据表147,加工方法可采取粗镗、半精镗以后用精镗、拉孔或磨孔等全部能满足加工要求。因为拉孔适适用于大批大量生产,磨孔适适用于单件小批生产,故本零件宜采取粗镗、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:本零件端面为回转体端面,尺寸精
10、度全部要求不高,表面粗糙度为Ra32m及Ra63m两种要求。要求Ra32m端面经粗车和半精车,要求Ra63m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,采取A级单头滚刀滚齿即能达要求(表1416、表14一17)。 (8)槽:槽宽和槽深公差等级分别为ITl3和ITl4,表面粗糙度分别为Ra32m和Ra63m,需采取三面刃铣刀,粗铣、半精铣(参考表148)。 (9)声5ram小孔:采取复合钻头一次钻出即成。4.3 制订工艺路线齿轮加工工艺路线通常是优异行齿坯加工,再进行齿面加工。齿坯加工包含各圆柱表面及端面加工。根据先加工基准面及
11、先粗后精标准,齿坯加工可按下述工艺路线进行: 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106584mm外圆及端面定位,半精车另一端面,半精车外圆声
12、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,为了愈加好地确保它们之间位置精度,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,镗孔内沟槽,倒角。 工序070:以68K7孔及端面定位,滚齿。 4个槽和4个小孔加工安排在最终,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
13、,设计毛坯图5.1 确定机械加工余量 钢质模锻件机械加工余量按JB383585确定。确定时,依据估算锻件质量、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加工余量。孔加工余量由表2224查得。表中余量值为单面余量。 (1)锻件质量 依据零件成品重量136kg估算为22kg。 (2)加工精度 零件除孔以外各表面为通常加工精度F1。(3)锻件形状复杂系数S假设锻件最大直径为,长68mm 按表2210,可定形状复杂系数为S2,属通常等级。 (4)机械加工余量 依据锻件重量、Fl、S2查表2225。因为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
14、方向为1.72.2mm,水平方向亦为1722mm。即锻件各外径单面余量为1722mm,各轴向尺寸单面余量亦为1722mm。锻件中心两孔单面余量按表2224查得为25mm。5.2 确定毛坯尺寸 上面查得加工余量适适用于机械加工表面粗糙度Ra16m。Ra16m表面,余量要合适增大。 分析本零件,除声68K7孔为Ra08m以外,其它各表面皆Ra16m,所以这些表面毛坯尺寸只需将零件尺寸加上所查得余量值即可(因为有表面只需粗加工,这时可取所查数据中小值。当表面需经粗加工和半精加工时,可取其较大值)。68K7孔采取精镗达成Ra08m,故需增加精镗加工余量。参考磨孔余量(表23一11)确定精镗孔单面余量为
15、05mm,则毛坯尺寸如表751所表示。5.3 设计毛坯图5.3.1 确定毛坯尺寸公差表7.51 齿轮毛坯(锻件)尺寸零 件 尺 寸单面加工余量锻 件 尺 寸21.7522.532及1.767.7202及220122及1.715.71.7及1.731 毛坯尺寸公差依据锻件重量、形状复杂系数、分模线形状种类及锻件精度等级从相关表中查得。 本零件锻件重量22kg,形状复杂系数为S2,45钢含碳量为042050,其最高含碳量为05,按表22一ll,锻件材质系数为M1,采取平直分模线,锻件为一般精度等级,则毛坯公差可从表2213、表22一16查得。本零件毛坯尺寸许可偏差如表752所列。毛坯同轴度偏差许可
16、值为08mm,残留飞边为0.8mm(表2213)。表7.51 齿轮毛坯(锻件)尺寸许可偏差锻 件 尺 寸偏 差根 据121+1.7-0.8表2.213110+1.5-0.794+1.5-0.789+0.7-1.562(54)+0.6-1.4200.9311.015.7+1.2-0.467.7+1.7-0.55.3.2 确定圆角半径 锻件圆角半径按表2222确定。本锻件各部分HB皆小于2,故可用下式计算:外圆角半径 r=005H+05内圆角半径 R=25r+05 为简化起见,本锻件内外圆角半径分别取相同数值。以最大H进行计算 r=(00532+05)mm=21mmr圆整为25mm。 R=(252
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