【文章內容簡介】 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。 鍛件質量 根據(jù)零件成品質量為 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 四川理工學院本科畢業(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。 四川理工學院本科畢業(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，成批生產不要求很高的生產率，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?？紤]本零件屬于小批量生產，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，一般都選用硬質合金車刀。加工鋼質零件采用 YT 類第一章 X6232C 齒輪的加工工藝 12 硬質合金，粗加工用 YT5，半精加工用 YT15，精加工用 YT30。為提高生產率及經(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= 四川理工學院本科畢業(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。現(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 四川理工學院本科畢業(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確定切削用量的方法，可得出 本工序的切削用量為： （ 1） 粗車外圓 ? 70