【文章內(nèi)容簡介】 備，增加毛坯的 制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類、形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。 確定機械加工余量 鋼質(zhì)鍛件的機械加工余量按 JB383585 確定。確定時根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復雜系數(shù)，由參考文獻 [2]表 ，孔的加工余量由表 查得。表中余量值為單邊余量。 鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件成品質(zhì)量為 估算為 。 加工精度 零件各表面為一般 加工精度 F1。 鍛件形狀復雜系數(shù) S s m? 鍛 件外 廓 包 容 體m 學院本科畢業(yè)（設計）論文 9 假設鍛件的最大直徑為 Φ ，長為 。 外 廓 包 容 體m= 7 .6 5 7 .8 5 3 5 2 7 3 .5 2 7g k g? ? ? ? ?（ ）2 m 鍛件 ＝ 2kg 2 ?? 查參考文獻 [2]表 ，可定形狀復雜系數(shù)為 S2，屬于一般級別。 機械加工余量 根據(jù)鍛件重量、 F S1 查參考文獻 [2]表 。由于表中形狀復雜系數(shù)只列有 S1和 Sa，則 S2參考 S1定， S4參考 Sa確定 。由此查得直徑方向為 3mm，水平方向為 。即鍛件各外徑的單邊余量為 3mm，各軸向尺寸的單邊余量亦為 。鍛件中心孔的單邊余量查參考文獻 [2]表 ，查得為 。 確定 毛坯尺寸 上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度 Ra? 。 Ra 的表面，余量要適當增大。 分析本零件，各需加工面和孔皆 Ra? ，因此這些面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可（表面只需粗加工的余量可取查得的最小值，當表面需經(jīng)粗加工和精加工時，可取較大值）。 設計毛坯圖 確定毛坯尺寸公差 表 11 齒輪毛坯（鍛件）尺寸 零件尺寸 單面加工余量 鍛件尺寸 ? ? 3 ? 709h? 3 76? 28 7H? ? 第一章 X6232C 齒輪的加工工藝 10 70 8H? 3 76? 本零件鍛件重量為 ， 40Cr 合金鋼含碳量為 %%，其最高含碳量為%，則毛坯公差可從參考文獻 [6]表 查得。 本零件毛坯尺寸允許偏差如表 12所 列。毛坯同軸度錯差允許值為 , 查參考文獻 [2]表 。 表 12 齒輪毛坯（鍛件）尺寸允許偏差 鍛件尺寸 偏差 根據(jù) ? 2? 參考文獻 [6]表 76? 2? ?? 參考文獻 [8]表 20 ?? 確定圓角半徑 工件的圓角半徑按參考文獻 [2]表 。本鍛件各部分的 H/B皆小于 2，所以可以按下式計算： r=+ R=+ 本鍛件的內(nèi)外圓角半徑分別取相同數(shù)值。以最大的 H進行計算： r=(?43+)mm= r圓整為 3mm. R=(?3+)mm=8mm 以上所取的圓角半徑數(shù)值能保證各表面的加工余量。 確定毛坯的熱處理 齒輪毛坯材料為 40Cr，硬度 HB241286，經(jīng)鍛造后應安排正火，以消除 鍛件的殘余應力 ，并使不均勻的金相組織通過重新結晶而得到細化而均勻的組織，從而改善了加工性。 學院本科畢業(yè)（設計）論文 11 圖 12 毛坯圖 工序設計 選擇加工設備 選擇機床 （ 1） 工序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是粗車和半精車。各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，查參考 文獻 [2]表 C6201型臥式車床即可。 （ 2） 工序Ⅴ、Ⅵ為鉆孔、鉸孔。從加工要求及尺寸大小考慮，查參考文獻 [2]表 Z535 立式鉆床。 工序Ⅹ攻螺紋時可選擇 Z3025 搖臂鉆床。 （ 3） 工序Ⅶ為插齒。從加工要求及尺寸大小考慮，查參考文獻 [3]表 Y58型插床 。 （ 4）工序Ⅷ是用插槽刀加工槽。應選插床。考慮本零件屬于小批量生產(chǎn)，所選機床使用范圍較廣為宜， 查參考文獻 [3]表 選 BA5063 型插床 能滿足要求 選擇夾具 本零件除粗銑及半精銑槽、鉆 孔、鉸孔等工序需要專用夾具外，其它工序使用通用夾具即可。前四道車床工序用三 爪自定心卡盤，插齒工序用設計出的專用夾具。 選擇刀具 （ 1） 在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀。加工鋼質(zhì)零件采用 YT 類第一章 X6232C 齒輪的加工工藝 12 硬質(zhì)合金，粗加工用 YT5，半精加工用 YT15，精加工用 YT30。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性，可選用可轉位車刀（ ， ）。切槽刀宜選用高速鋼。 （ 2） 插齒時選用設計出的專用插齒刀具。 （ 3） 插槽刀 查參考文獻 [3]選高速鋼插 槽 刀。 確定工序尺寸 確 定工序尺寸一般的方法是：由表面加工的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標注。當無基準轉換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關。當基準不重合時，工序尺寸應用工藝尺寸鏈解算。 確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關。前面根據(jù)有關資料已查處本零件各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應將總加工余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟加工精度確定。 本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公 差，表面粗糙度如表 13 所列。 表 13 圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 Ф 外圓 Ф 840 Ф 0 181。m 181。m Ф 70h9 外圓 1 Ф Ф Ф 70 Ф 55 處溝槽 15 Ф 55 Ф 65 處溝槽 5 Ф 65 確定軸向的工序尺寸 （ 1） 花鍵孔 Ф 280+ 毛坯為實心，鉆通孔。內(nèi)孔精度要求界于 IT7~ IT8 之間，參照參考文獻 [17]表 5129確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： Ф 擴孔： Ф 2Z= 學院本科畢業(yè)（設計）論文 13 鉸孔： Ф 28mm 2Z= （ 2）鍵槽 8? 該鍵槽為花鍵槽，根據(jù)參考文獻 [17]表 5145確定工序尺寸及余量為： 插槽： 8? Z= 確定切削用量及基本時間（機動時間） 工 序 Ⅰ (車端面、外圓 )切削用量及基本時間的確定 切削用量 本工序為粗車。己知加工材料為 40Cr， σ b=1000MPa，鍛件有外皮；機床為 C620— 1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 確定粗車外圓 Ф 的切削用量，選刀具為 YT 5 還質(zhì)合金可轉位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表 ，由于 C620— 1機床的中心高 200 mm(參考文獻 [7]表 )，故選刀桿尺寸 B?H＝ 16mm? 25mm，刀片厚度為 4． 5mm。根據(jù)參考 參考文獻 [7]表 ，選擇車刀幾何形狀為卷屑檔帶倒棱型前刀面，前角 0?? 120,后角0a? 60，主偏角rk? 900， 副 偏角rk 180。=10 ，刃傾角 s?? 00，刀尖圓弧半徑 r?? 。 (1)確定切削深度 pa 由于單邊余量僅為 ，若要考慮鍛件斜度及公差． 大單邊余量為 4mm，可在二次走刀內(nèi)切完，故 9 0 8 4 1 .2 522pa m m m m???? (2)確 定進給量 f 查參考文獻 [7]表 ，在粗車鋼材、刀桿尺寸為 16mmx 25mm、3pa mm? 、工件直徑為 60100mm 時， f=按 C6201 機床的進給量（查參考文獻 [2]表 ） f=確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)參考文獻 [7]表 ， C620— 1機床進給機構 允 許的進給力 maxF ? 3530N。 根據(jù)參考 文獻 [7] 表 ， 當合 金 鋼的 b? ＝ 570— 670MPa， 2pa mm? ， /f mm r? ， 45rk ? ， 65 / minvm? (預計 )時，進結力 fF ＝ 760N。 查參考文獻 [7]表 的修正系數(shù)為0 ?， sfFk? ?， rfkFk ?，故實際進給力為 75 0 7 88 N N? ? ? 第一章 X6232C 齒輪的加工工藝 14 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選的 f=。 (3)選擇車刀磨鈍標 準 及耐用度 根據(jù)參考文獻 [7]表 1． 9，車刀后刀面最大磨損量取為 1mm，可轉位車刀耐用度 T=30min。 (4)確定切削速度 ? 切削速度 ? 可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)參考文獻 [7]表 ，當用 YTl5 硬質(zhì)合金車刀加工 1000b MPa? ? 合金鋼，3pa mm? ， /f mm r? ，切削速度 ? =109m/min. 查參考文獻 [7]表 切削速度的修正系數(shù)為 ? ， ? ， rvkk ?， ? ， kvkk??，故 109 / m i n / m i nv m m? ? ? ? ? ? 1 0 0 0 1 0 0 0 5 2 . 5 / m in 1 3 8 . 9 / m in121vn r rd?? ?? ? ?? 式（ ） 按 C620— 1機床的轉速 (參考文獻 [2]表 )，選擇 n=120r/min=則實際切削速度 v=。 (4)校驗機床功率 查參考文獻 [7]表 ，當 1000b MPa? ? ， HBS=241286，2pa mm? ， /f mm r? ， v? ， kw? 。 查參考文獻 [7]表 切削功率的修正系數(shù)rckPk ?，0 c c cr P MP KPk k k? ? ?，cTPk ?，cSPk ?，ctPk ?，故實際切削時的功率為 kw? 根據(jù)參考文獻 [7]表 ，當 n=120r/min 時，機床主軸允許功率 kw? 。 cP EP ，故所選的切削用量可在 C6211機床上進行。 最后確定的切削用量為： pa =, f=, n=120r/min=, v= 確定粗車右端面的切削用量 采用粗車外圓 84? 的刀具加工。加工余量可一次走刀切除，端面 pa =，f=，主軸轉速與車外圓 84? 相同。 基本時間 確定粗車外圓 84? 的基本時間，根據(jù)參考文獻 [2]表 ，車外圓基 本時間為 121 aj l l l lLT i ifn fn? ? ??? 式（ ） 式中 l=20mm, 1 (2 ~ 3)pral tgk?? rk =90 ,1l =2mm,2l =0,3l =0 / , / , 2f m m r n r s i? ? ? 則 1 2 0 2 2 3 40 . 6 5 2jT s s?? ? ?? 確定粗車右端面的基本時間，根據(jù)參考文獻 [2]表 ，車端面基本時間為 學院本科畢業(yè)（設計）論文 15 2j LTifn?， 11 2 32ddL l l l?? ? ? ? 式（ ） 式中 1d =0， d=84mm,1l =2mm,2l =4mm, 3l =0, 0. 52 / , 2. 0 / ,f m m r n r s i? ? ?1 則 2 42 2 2jTs??? ? =46s 確定工序的基本時間 21 3 4 4 6 8 0ijjiT T s?? ? ? ?? 式（ ） 工序Ⅱ (車端面、外圓 )切削用量及基本時間的確定 本工序仍為粗車。已知條件與工序 I相同。車端面、外圓及溝槽都可采用與序 I 相同的可轉位車刀。 切削用量 采用工序 I確定切削用量的