WY02錐齒輪的小批量生產(chǎn)

1、機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 層次： 本科 專(zhuān)業(yè)： 2014機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名羅揚(yáng)史學(xué)號(hào)51401011008指導(dǎo)教師陳興強(qiáng)課題類(lèi)別工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間2017年6月12日至2017年6月25日設(shè)計(jì)依據(jù)被加工零件圖（1張）；生產(chǎn)類(lèi)型：10件/ 年課題名稱(chēng)WY02錐齒輪的加工工藝規(guī)程及工時(shí)定額計(jì)算一、機(jī)械制造學(xué)課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與要求機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)學(xué)生的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是其在校學(xué)習(xí)階段的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，獨(dú)立解決本專(zhuān)業(yè)一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。本課題主要讓學(xué)生編制齒輪軸零件的機(jī)械加

2、工工藝規(guī)程、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。本課題可使學(xué)生受到充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的鍛煉，能夠培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力、繪圖能力、文字表述能力、文獻(xiàn)檢索能力以及綜合分析能力，能夠使學(xué)生的工程意識(shí)和技術(shù)素質(zhì)得到顯著提高。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、零件圖1張 2、毛坯圖 1張 3、編制工藝過(guò)程卡片及機(jī)械加工工序卡片各1份4、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份三、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 鄒青機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 徐灝機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社切削用量手冊(cè) 機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社四、進(jìn)度計(jì)劃及指導(dǎo)安排第1周： 熟悉課題，收集資料，繪制零件圖、毛坯圖、零件機(jī)械加工工藝規(guī)程卡第2周：切

3、削用量選擇及工時(shí)定額計(jì)算編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，整理并上交資料。任務(wù)書(shū)審定日期 年 月 日 指導(dǎo)教師（簽字） 陳興強(qiáng) 任務(wù)書(shū)下達(dá)日期 年 月 日 學(xué) 生 （簽字） 羅揚(yáng)史 目 錄第一章WY02錐齒輪的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定1.錐齒輪零件2.零件分析3.確定零件生產(chǎn)類(lèi)型第二章 確定毛坯和繪制毛坯圖1.選擇毛坯2.確定鍛件機(jī)械加工余量、毛坯的尺寸和公差4.繪制毛坯簡(jiǎn)圖第三章 擬定WY02錐齒輪工藝路線1.定位基準(zhǔn)的選擇2.各表面加工方案的確定3.加工階段的劃分4.工序順序的安排5.機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用6.確定工藝路線第四章 確定加工余量和工序尺寸第五章 確定切削用量第六章 確定時(shí)間定額的計(jì)算第七

4、章 弧齒錐齒輪簡(jiǎn)易機(jī)械加工工藝規(guī)程第八章 專(zhuān)用鉆床夾具設(shè)計(jì)序 言機(jī)械制造技術(shù)及裝備學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)做一次熱身。此次課程設(shè)計(jì)我們是圍繞齒

5、輪展開(kāi)的。從零件圖的分析到毛坯的選擇，再到工藝路線的制定、機(jī)床及工藝裝備的選用、加工余量、工序尺寸和公差的確定，最后是對(duì)切削參數(shù)的計(jì)算，都要求我們對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的東西有很好的掌握。此次課程設(shè)計(jì)的勝利完成，首先要感謝陳興強(qiáng)老師孜孜不倦的教導(dǎo)和全面詳細(xì)的解答，其次就是同學(xué)們的幫助，我知道課程設(shè)計(jì)對(duì)我們來(lái)說(shuō)是個(gè)考驗(yàn)，但同時(shí)也是非常難得的機(jī)會(huì)。一方面它可以鍛煉自己解決實(shí)際問(wèn)題的能力，另一方面，可以讓我們對(duì)所學(xué)的知識(shí)重新復(fù)習(xí)一遍，真正的學(xué)以致用。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有不足之處，懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。第一章WY02錐齒輪的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定1.錐齒輪零件螺旋錐齒輪零件所用材料為20CrMnTi，質(zhì)量為0

6、.75kg,年產(chǎn)量為10/年。WY02錐齒輪的零件圖1-1如圖所示。表1-1弧齒錐齒輪的主要技術(shù)要求加工表面尺寸及公差/mm精度等級(jí)表面粗糙度Ra/m形位公差/mm錐齒輪左端面5100.2IT126.3錐齒輪右端面91-0.10IT126.3錐齒輪兩端面距離 120.05錐齒輪左端面臺(tái)階外圓68IT126.3錐齒輪右端面臺(tái)階高1.5IT126.3內(nèi)孔40.5(d)40.50+0.025IT81.6鍵槽寬40+0.1IT93.20.05A鍵槽深度42.70+0.7-dIT83.2錐齒輪外圓91-0.10 IT126.3錐齒輪收縮齒 8-0.050 IT126.30.03A左端面臺(tái)階高 3.7 I

7、T126.3錐齒輪收縮齒角 84.20.05A2.零件分析 （1）零件功用分析螺旋錐齒輪是一種可以按穩(wěn)定傳動(dòng)比平穩(wěn)，低噪音傳動(dòng)的傳動(dòng)零件。因其重疊系數(shù)大承載能力強(qiáng)，傳動(dòng)比高，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于汽車(chē)，航空，礦山等機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。本次課程設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)錐齒輪用于軸交角為90度的兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。(2) 螺旋錐齒輪的結(jié)構(gòu)技術(shù)要求和工藝分析在齒輪加工中弧齒錐齒輪的加工比較復(fù)雜，主要表現(xiàn)在切齒的工序上，螺旋錐齒輪是成對(duì)設(shè)計(jì)，制造和使用，所以大，?。ㄖ?，從動(dòng)）的加工工藝是同時(shí)考慮的，與WY02螺旋錐齒輪的配對(duì)齒輪圖號(hào)為WY01螺旋錐齒輪，其齒數(shù)為6。螺旋錐齒輪經(jīng)過(guò)滲碳淬火后會(huì)產(chǎn)生變形，

8、其中輪齒變形可以通過(guò)磨齒來(lái)進(jìn)行修正，同時(shí)也可以顯著降低螺旋錐齒輪的傳動(dòng)噪音。由于齒輪在工作過(guò)程中承受擠壓載荷，為增加其耐磨性，其表面要求經(jīng)過(guò)淬火處理，硬度為HV500600。表1-2所示的為主動(dòng)弧齒錐齒輪的參數(shù)。 表1-2主動(dòng)弧齒錐齒輪的參數(shù)名稱(chēng)齒 型齒數(shù)端面模數(shù)中點(diǎn)法向模數(shù)軸交角法向齒形角螺旋方向齒寬中點(diǎn)螺旋角配對(duì)齒輪圖號(hào) 齒數(shù)參數(shù)GLEASON591.751.1899020右旋35WY01 63.確定零件生產(chǎn)類(lèi)型由設(shè)計(jì)題目可知：N=10件/年，所以該零件為小批量生產(chǎn)。第二章 確定毛坯和繪制毛坯圖1.選擇毛坯由于螺旋錐齒輪在工作過(guò)程中要承受擠壓載荷，為增強(qiáng)錐齒輪的強(qiáng)度，獲得纖維組織，毛坯使用

9、鍛件。由于錐齒輪的輪廓尺寸不大，而且生產(chǎn)類(lèi)型為小批量生產(chǎn)，所以用普通鍛件比較合適。毛坯模鍛成型后切邊，進(jìn)行正火處理，已消除鍛造應(yīng)力，改善組織和獲得良好的及加工切削性能，硬度值為160190HBS。2.確定鍛件機(jī)械加工余量、毛坯的尺寸和公差根據(jù)第2.1節(jié)確定模鍛毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，由表4.64.9可以確定如下各項(xiàng)因素。公差等級(jí)。由弧齒錐齒輪的功用和技術(shù)要求可確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)鍛件質(zhì)量m。根據(jù)零件成品的質(zhì)量為0.75kg，估算m=1.1kg。鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S。該鍛件為圓形，令其最大直徑為100mm，長(zhǎng)為30mm,可計(jì)算出鍛件外輪廓包容體的質(zhì)量為 mN/kg=4x100x30x

10、7.8x10=1.84由式（4.3）和式（4.4）可以算出該零件的形狀復(fù)雜系數(shù)S=mmN=1.11.840.60查零件形狀復(fù)雜系數(shù)S分級(jí)表可知該零件的形狀復(fù)雜系數(shù)S屬S級(jí)。鍛件材料系數(shù)。由于該材料為20CrMnTi是滲碳鋼，通常含碳量為0.17%0.24%，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%,所以該鍛件的材質(zhì)系數(shù)為M級(jí)零件的表面粗糙度。由零件圖可知該弧齒錐齒輪的各加工表面的粗糙程度為Ra6.5m，內(nèi)孔表面粗糙程度為Ra1.6m。鍵槽粗糙程度為Ra3.2m。（1）確定機(jī)械加工余量根據(jù)鍛件質(zhì)量，零件表面粗糙度和形狀復(fù)雜系數(shù)查表4.9，可查得鍛件單邊余量在厚度方向?yàn)?.72.2mm,水平方向?yàn)?.72.2m

11、m，即鍛件各外徑尺寸單面余量為1.72.2mm,軸向尺寸的單面余量為1.72.2mm。查表4.10的鍛件中心孔的單面余量為2.0。（2）確定鍛件毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙程度Ra1.6m。由該零件的技術(shù)要求可知該弧齒錐齒輪的各加工表面的粗糙程度為Ra6.5m，內(nèi)孔表面粗糙程度為Ra1.6m。鍵槽粗糙程度為Ra3.2m，即各表面的加工粗糙程度為Ra1.6m。表2-1弧齒錐齒輪毛坯（鍛件）尺寸零件尺寸/mm單邊加工余量/mm毛坯（鍛件）尺寸91-0.102 100 53 2 57 510+0.2 2 55厚度12-0.05+0.05 2 16 厚度8-0.050 2 12 （

12、3）確定鍛件毛坯尺寸公差根據(jù)上述條件，鍛件毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)和形狀復(fù)雜系數(shù)，查表4.6表4.10，可求得弧齒錐齒輪的毛坯尺寸及公差，進(jìn)而求得各加工表面的加工余量，本零件毛坯尺寸允許偏差見(jiàn)表2-2。表2-2弧齒錐齒輪毛坯尺寸允許偏差鍛件質(zhì)量m/kg包容體質(zhì)量mN/kg形狀復(fù)雜系數(shù)S材質(zhì)系數(shù)公差等級(jí) 1.1 1.84 S M 普通級(jí)零件尺寸機(jī)械加工余量/mm毛坯基本尺寸尺寸公差毛坯尺寸公差91-0.101.72.2取2.2（查表4.9）961.6-0.5+1.1（查表4.6）96-0.5+1.1 531.72.2取2（查表4.9） 571.6-0.5+1.1（查表4.6） 57-0

13、.5+1.1510+0.21.72.2取2（查表4.9） 551.6-0.5+1.1（查表4.6） 55-0.5+1.1厚度12-0.05+0.051.72.2取2（查表4.9） 161.4-0.4+1.0（查表4.7） 16-0.4+1.0厚度8-0.0501.72.2取2（查表4.9） 101.4-0.4+1.0（查表4.7） 10-0.4+1.03.繪制毛坯簡(jiǎn)圖由表2-2所得結(jié)果，繪制毛坯圖如圖2所示。第三章 擬定WY02錐齒輪工藝路線1.定位基準(zhǔn)的選擇本零件是帶孔的盤(pán)狀，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則

14、。即選40.50+0.025mm孔及一端面為精基準(zhǔn)。 由于本齒輪全部表面都需要加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先加工，因此應(yīng)選毛坯的外圓的100及其端面作為粗基準(zhǔn)。2.各表面加工方案的確定表3-1弧齒錐齒輪零件各表面加工方案加工表面尺寸及公差/mm精度等級(jí)表面粗糙度Ra/m加工方案 備注錐齒輪左端面5100.2IT126.3粗銑半精銑精銑表2.12錐齒輪右端面及臺(tái)階91-0.10IT126.3 粗銑半精銑精銑表2.12錐齒輪左端面外圓槽68IT126.3 粗銑半精銑精銑表2.12錐齒輪右端面53IT126.3粗銑半精銑精銑表2.12內(nèi)孔40.5(d)40.50+0.025IT71.6 鉆粗鉸精鉸表2.1

15、1鍵槽寬40+0.1IT93.2粗銑精銑表2.12鍵槽深度42.70+0.7-dIT93.2粗銑精銑表2.12錐齒輪收縮齒 8-0.050 IT126.3粗插磨齒表2.123.加工階段的劃分在選定弧齒錐齒輪各表面加工方法后，就需要進(jìn)一步確定這些加工方法在工藝路線中的順序及位置，這就涉及加工階段劃分方面的問(wèn)題。對(duì)于精度要求較高的表面，總是先粗加工后再精加工。該弧齒錐齒輪加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段分成粗加工、半精加工、精加工和磨四個(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（弧齒錐齒輪右端面和齒輪孔）準(zhǔn)備好，是后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；另外，弧齒錐齒輪的錐齒輪左端面、

16、錐齒輪左端面臺(tái)階外圓表面、錐齒輪右端面臺(tái)階外圓表面等加工表面的加工都在粗加個(gè)階段進(jìn)行。在半精加工階段對(duì)各加工表面進(jìn)行精加工。在精加工階段對(duì)各加工表面進(jìn)行精加工。4.工序順序的安排(1)機(jī)械加工工序遵守“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)弧齒錐齒輪右端面和軸孔40.50+0.025mm。遵循“先粗后精”原則，對(duì)各加工表面都是安排粗加工工序，后安排精加工工序。遵循“先主后次”原則，先加工主表面弧齒錐齒輪的右端面和軸孔40.50+0.025mm。遵循“先面后孔”原則，先加工弧齒錐齒輪的端面，再加工軸孔40.50+0.025mm，再銑槽。粗插齒，精插齒。（2）熱處理工序精加工各表面之前對(duì)各加工表面進(jìn)行

17、滲碳+淬火+低溫回火處理工藝，以達(dá)到輪齒表面硬而心部韌的性能要求。表面硬度為5864HRC，齒根心部硬度為3045HRC。（3）輔助工序 粗加工和熱處理各加工表面后，安排中檢工序；精加工、磨工序后安排去毛刺、清洗、和終檢工序。 綜上所述，該弧齒錐齒輪工序安排為：基準(zhǔn)加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面的半精加工和次要表面的半精加工熱處理主要表面的精加工和次要表面的精加工及輔助工序。5.機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用（1）機(jī)床設(shè)備的選用 由該零件為小批量生產(chǎn)，則用通用萬(wàn)能設(shè)備和手動(dòng)機(jī)床設(shè)備就能滿足生產(chǎn)要求和經(jīng)濟(jì)要求。機(jī)床的選擇見(jiàn)表3-2。（2） 工藝設(shè)備的選用 工藝設(shè)備主要包括刀具、夾具

18、、量檢具和輔具等。詳細(xì)的工藝設(shè)備選用見(jiàn)表3-2。 6.確定工藝路線綜上所述考慮，制定弧齒錐齒輪的工藝路線。見(jiàn)表3-2。表3-2弧齒錐齒輪的工藝路線及設(shè)備、工裝的選用工序號(hào)工序名稱(chēng)機(jī)床設(shè)備刀具量具5鍛造毛坯 鍛造機(jī)10 熱處理 熱處理爐15 檢驗(yàn)游標(biāo)卡尺20 粗車(chē)外圓91臥式車(chē)床CA6140 車(chē)刀游標(biāo)卡尺25半精車(chē)外圓90 臥式車(chē)床CA6140車(chē)刀游標(biāo)卡尺30粗銑91端面及臺(tái)階立式銑床X51面銑刀游標(biāo)卡尺35半精銑91端面及臺(tái)階立式銑床X51面銑刀游標(biāo)卡尺40粗銑53,51端面立式銑床X51面銑刀游標(biāo)卡尺，百分表45半精銑53,51端面立式銑床X51面銑刀游標(biāo)卡尺，百分表50粗銑、半精銑外圓槽立

19、式銑床X51鍵槽銑刀游標(biāo)卡尺，百分表55鉆、粗鉸、精鉸40.50+0.025孔、倒角立式鉆床Z550麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、車(chē)刀游標(biāo)卡尺60粗銑、半精銑、精銑鍵槽臥式銑床X60鍵槽銑刀游標(biāo)卡尺65粗插、精插齒插齒機(jī)YM5132 插齒游標(biāo)卡尺，百分表70熱處理75清洗清洗機(jī)80終檢游標(biāo)卡尺，百分表第四章 確定加工余量和工序尺寸下面以第30、35、40、45、55五道工序?yàn)槔?，介紹加工余量和工序尺寸的確定。1.工序30、40和工序35、45（加工弧齒錐齒輪各端面至設(shè)計(jì)尺寸）（1）第30、40道工序的加工過(guò)程以左端面定位，粗銑右端面，保證工序尺寸C、C。以右端面定位，粗銑左端面，保證工序尺寸C、C。（2）第

20、35、45道工序的加工過(guò)程以左端面定位，半精銑右端面，保證工序尺寸C、C，達(dá)到零件圖設(shè)計(jì)要求E=12-0.05+0.05、E=8.86-0.05+0.05。2.查找工序尺寸鏈，畫(huà)出加工過(guò)程 C C C C C E Z Z （a） （b） （c） C C C C C E Z Z （d） （e） （f） 圖3第25、60道工序尺寸圖3.求解各工序尺寸公差（1） 確定工序尺寸C、C從圖（c）、（f）知C= E=12-0.05+0.05、C=E=8.86-0.05+0.05。（2）確定工序尺寸C、C從圖（b）、（e）知C=C+Z，C=C+Z。其中Z、Z為半精銑余量，查表4.17可得Z=Z=0.7mm，

21、則C=12+0.7=12.7mm,C=8.86+0.7=9.56mm。由于工序尺寸C、C是在粗銑的加工中保證的，查表2.9知，粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度為IT9IT13，因此確定該工序尺寸公差為IT12，按表4.33確定其公差值分別為0.35mm、0.3mm，工序尺寸按入體原則標(biāo)注，由此可初定工序尺寸C=12.7-0.350mm, C=9.56-0.30mm。（3）確定工序尺寸C、C從圖（a）、（d）所示工序尺寸鏈知，C=C+Z，C=C+Z，其中Z，Z為粗銑余量，由于左端面的加工余量是經(jīng)粗銑一次切除的，故Z，Z等于左端面的毛坯機(jī)械加工總余量，即Z=Z=2，則P=12.7+2=14.7mm，P=9.

22、56+2=11.56mm。查表2.9確定該粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度為IT13，按表4.33確定其公差值為0.54mm,0.46mm。工序尺寸按如體原則標(biāo)注，由此可初定工序尺寸C=14.7-0.540mm, C=11.56-0.460mm。（4）加工余量的校核為驗(yàn)證工序尺寸及公差確定得是否合理，還需對(duì)加工余量進(jìn)行校核。余量Z、Z的校核。在圖（b）、（e）所示尺寸鏈中Z、Z是封閉環(huán)，故Zmax=Cmax-Cmin=12.7-（12-0.05）=0.75mm;Zmax=Cmax-Cmin=9.56-（8.86-0.05）=0.75mm;Zmin= Cmin-Cmax=（12.7-0.35）-12=0.

23、35mm;Zmin= Cmin-Cmax=（9.56-0.3）-8.86=0.4mm。校核結(jié)果表明，余量Z、Z的大小合適。余量Z、Z的校核。在圖（a）、（d）所示尺寸鏈中Z、Z是封閉環(huán)，故Zmax = Cmax- Cmin =14.7-（12.7-0.35）=2.35mmZmax = Cmax - Cmin=11.56-（9.56-0.3）=2.3mmZmin = Cmin - Cmax=（14.7-0.54）-12.7=1.36mmZmin = Cmin - Cmax=（11.56-0.46）-9.56=1.54校核結(jié)果表明，余量Z、Z的大小合適。余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差合理。

24、經(jīng)上述分析計(jì)算，可確定各工序尺寸分別為C=14.7-0.540mm, C=11.56-0.460mm；C=12.7-0.350mm, C=9.56-0.30mm；C= 12-0.05+0.05mm, C=8.86-0.05+0.05mm。4.工序55 粗鉆、粗鉸、精鉆40.50+0.025孔 查表4.22得，精鉸余量Z精鉸=0.07mm;粗鉸余量Z粗鉸=0.18mm；鉆孔余量Z鉆=38mm。各工序尺寸按加工經(jīng)濟(jì)精度查表2.9可依次確定為，精鉸孔為IT7；粗鉸孔為IT12,；鉆孔為IT13。查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表4.33可確定個(gè)工步的公差值分別為：精鉸孔0.025mm；粗鉸孔0.25mm;鉆孔為0.3

25、9mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：精鉸孔為40.50+0.025；粗鉸孔為39.930+0.25；鉆孔為39.750+0.39、39.70+0.39、380+0.39、250+0.39。第五章 確定切削用量下面以第30、35、55三道工序?yàn)槔?，通過(guò)查表介紹工序的切削用量的確定。1.工序30（粗銑53,51端面）工序30分兩個(gè)工步，工步1以左端面定位，粗銑右端面；工步2以右端面定位，粗銑左端面。由于這兩個(gè)工步是在一臺(tái)機(jī)床經(jīng)多件夾具裝夾一次走刀完成的，因此四個(gè)工步所選用的切削速度和進(jìn)給量均相同，而且背吃刀也相同。（1）確定背吃刀工步1的背吃刀量ap取為Z，Z應(yīng)等于右端面的毛坯

26、機(jī)械加工總量減去工序30的余量Z，即ap= Z=2-1=1mm；而工步2的背刀吃量取為Z，即ap=Z=2。（2）確定進(jìn)給量查表4.110,按機(jī)床功率為510kW及工件材料為20CrMnTi、刀具材料為YT15選取，該工序的每齒進(jìn)給量f取為0.13mm/z.（3）計(jì)算切削速度查表4.113，按d/z=100/5,fz=0.13mm/z的條件選取，銑削速度=135m/min。由公式n=1000x/（d）可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速n/（r/min）=1000x135/（3.14x100）429.9,查表4.47按該工序所選X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=380r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1

27、000x/（d），可求出該工序的實(shí)際銑削速度/（m/min）=nd/1000=380x3.14x100/1000119.3。2.工序35（半精洗53,51端面）（1）確定背吃刀量取ap=Z=1mm。（2）確定進(jìn)給量查表4.113，半精銑取小值，取fz=0.10mm/z。（3）計(jì)算切削速度由表4.113，按d/z=100/5,fz=0.10mm/z的條件選取，銑削速度=150m/min。由公式。由公式n=1000x/（d）可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速n/（r/min）=1000x150/（3.14x100）447，查表4.47按該工序所選X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=490r/min。再將此

28、轉(zhuǎn)速代入公式n=1000x/（d），可求出該工序的實(shí)際銑削速度/（m/min）=nd/1000=490x3.14x100/1000153.86。4.工序55(粗鉆、粗鉸、精鉆40.50+0.025孔)（1）鉆孔工步確定背吃刀量: ap=Z鉆/2=25/2=12.5；ap=Z鉆/2=38/2=19； ap=Z鏜=2；ap=Z鉆/2=39.75/2=19.875確定進(jìn)給量：本工序所選機(jī)床為立式銑床Z550，查表4.126和表4.43，取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.17mm/r。計(jì)算切削速度：查表由表4.123，切削速度=12m/min。由公式n=1000x/（d）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n/（r/min

29、）=1000x12/（3.14x25）152.87，查表4.43按該工序所選Z550型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=125r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000x/（d），可求出該工序的實(shí)際切削速度/（m/min）=nd/1000=125x3.14x25/10009.8。查表由表4.123，切削速度=18m/min。由公式n=1000x/（d）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n/（r/min）=1000x18/（3.14x38）150.85，查表4.43按該工序所選Z550型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=125r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000x/（d），可求出該工序的實(shí)際切削速度/（

30、m/min）=nd/1000=125x3.14x38/100014.92。由表4.128，切削速度=50m/min。由公式n=1000x/（d）可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速n/（r/min）=1000x50/（3.14x39.7）401.10，查表4.43按該工序所選Z550型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=351r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000x/（d），可求出該工序的實(shí)際切削速度/（m/min）=nd/1000=351x3.14x39.7/100043.75。由表4.128，切削速度=50m/min。由公式n=1000x/（d）可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速n/（r/min）=1000x50/（

31、3.14x39.75）400.59，查表4.43按該工序所選Z550型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=351r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000x/（d），可求出該工序的實(shí)際切削速度/（m/min）=nd/1000=351x3.14x39.75/100043.81。（2）粗鉸工步確定背吃刀量: ap=Z粗鉸 /2=0.18/2=0.09mm。確定進(jìn)給量：查表4.132和表4.43，取該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量：f=0.4mm/r。計(jì)算切削速度：由表4.132，切削速度=8m/min。由公式n=1000x/（d）可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速n/（r/min）=1000x8/（3.14x39.93）63.

32、81，查表4.43按該工序所選Z550型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=63r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000x/（d），可求出該工序的實(shí)際切削速度/（m/min）=nd/1000=63x3.14x39.93/10008.0。（3）精鉸工步確定背吃刀量: ap=Z粗鉸 /2=0.07/2=0.035mm。確定進(jìn)給量：查表4.132和表4.43，取該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量：f=0.35mm/r。計(jì)算切削速度：由表4.132，切削速度=9m/min。由公式n=1000x/（d）可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速n/（r/min）=1000x9/（3.14x40.5）70.77，查表4.43按該工序所選Z55

33、0型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速系列，取轉(zhuǎn)速n=63r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000x/（d），可求出該工序的實(shí)際切削速度/（m/min）=nd/1000=63x3.14x40.5/10008.0。第六章 確定時(shí)間定額的計(jì)算下面以第30、35、55三道工序?yàn)槔?，介紹工序的時(shí)間定額的計(jì)算方法。1.基本時(shí)間tj的計(jì)算（1）工序30（粗銑53,51端面）根據(jù)表4.147中面銑刀銑平面（對(duì)稱(chēng)銑削、主偏角=90）的基本時(shí)間計(jì)算公式tj=(l+l+l)/fMz可求出該工序的基本時(shí)間。由于該工序包括兩個(gè)工步，即兩個(gè)工件同時(shí)加工，故式中l(wèi)=57x55=112mm，取l為1，l/mm=0.5(d-2d-a)+(

34、13)=0.5（100-2100-57）+1=9.92, fMz/（mm/min）=fn=fz x zxn=0.13x5x380=247。將上述結(jié)果代入公式tj=(l+l+l)/fMz，則該工序的基本時(shí)間tj/s=(112+9.92+1)/247x6029.9。（2）工序35（半精銑53,51端面） 根據(jù)表4.147中面銑刀銑平面（對(duì)稱(chēng)銑削、主偏角=90）的基本時(shí)間計(jì)算公式tj=(l+l+l)/fMz可求出該工序的基本時(shí)間。式中l(wèi)=112mm，取l為1，l=9.92, fMz/（mm/min）=fn=fz x zxn=0.10x5x490=245。將上述結(jié)果代入公式tj=(l+l+l)/fMz

35、，則該工序的基本時(shí)間tj/s=(112+9.92+1)/245x60=30.1。（3）工序55(粗鉆、粗鉸、精鉆40.50+0.025孔) 鉆孔工步： 根據(jù)表1.145，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=(l+l+l)/(fn)求得。式中l(wèi)=12mm，取l為0mm，l/mm=4，f=0.17mm/r，n=125r/min。將上訴結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj/s=（12+4+0）/（0.17x125）x60=45.18。根據(jù)表1.145，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=(l+l+l)/(fn)求得。式中l(wèi)=12mm，取l為3mm，l/mm=D-d2cot+（12）=38-252cot54+15.7

36、2，f=0.17mm/r，n=125r/min。將上訴結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj/s=（12+5.7+3）/（0.17x125）x60=58.45。根據(jù)表1.145，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=(l+l+l)/(fn)求得。式中l(wèi)=12mm，取l為3mm，l/mm=D-d2cot+（12）=39.7-382cot54+11.62，f=0.17mm/r，n=351r/min。將上訴結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj/s=（12+1.62+3）/（0.17x351）x60=16.72。根據(jù)表1.145，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=(l+l+l)/(fn)求得。式中l(wèi)=12mm，取l為3

37、mm，l/mm=D-d2cot+（12）=39.75-39.72cot54+11.02，f=0.17mm/r，n=351r/min。將上訴結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj/s=（12+1.02+3）/（0.17x351）x60=16.12。粗鉸工步：根據(jù)表1.145，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=(l+l+l)/(fn)求得。查表1.146，按=15，ap=（D-d）/2=(39.93-39.75)/2=0.09的條件查得l=0.37mm、l=15mm，已知l=12mm，f=0.17mm/r，n=63r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj/s=（12+0.37+13）/（0.

38、17x63）x60=142.13。精鉸工步：根據(jù)表1.145，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=(l+l+l)/(fn)求得。查表1.146，按=15，ap=（D-d）/2=(40.5-39.93)/2=0.285的條件查得l=0.92mm、l=39mm，已知l=12mm，f=0.17mm/r，n=63r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj/s=（12+0.92+39）/（0.17x63）x60=290.88。2.輔助時(shí)間tf的計(jì)算 根據(jù)第4.8節(jié)所述，輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為tf=（0.150.2）tj，則各工序的輔助時(shí)間分別為： 工序30的輔助時(shí)間： tf/s=0.2tj=

39、0.2x29.9=5.98 工序35的輔助時(shí)間： tf/s=0.2tj=0.2x30.1=6.02 工序55鉆孔工步輔助時(shí)間： tf/s=0.2tj=0.2x45.8=9.16 tf/s=0.2tj=0.2x58.45=11.69 tf/s=0.2tj=0.2x16.72=3.33 tf/s=0.2tj=0.2x16.12=3.22工序55粗鉸工步輔助時(shí)間： tf/s=0.2tj=0.2x142.13=28.43工序55精鉸工步輔助時(shí)間： tf/s=0.2tj=0.2x290.88=58.183.其他時(shí)間的計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間和輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間

40、、休息和生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于本列中弧齒錐齒輪的生產(chǎn)為小批量生產(chǎn)，需考慮各工序的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。tz/m為作業(yè)時(shí)間的3%5%；而布置工作的時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%7%，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間2%4%，本列均取為3%，則各工序的其他時(shí)間tb+tx+(tz/m)應(yīng)按關(guān)系式(3%+3%+3%)x(tj+tf)計(jì)算，它們分別為：工序30的其他時(shí)間： tb+tx+ (tz/m) =9% (29.9+5.98) =3.23工序35的其他時(shí)間： tb+tx+ (tz/m) =9% (30.1+6.02) =3.25工序55鉆孔工步的其他時(shí)間： tb+tx+ (tz/m) =9% (45

41、.8+9.16) =4.95 tb+tx+ (tz/m) =9% (58.45+11.69) =6.31 tb+tx+ (tz/m) =9% (16.72+3.33) =1.80 tb+tx+ (tz/m) =9% (16.12+3.22) =1.74工序55粗鉸工步的其他時(shí)間： tb+tx+ (tz/m) =9% (142.13+28.43) =15.35工序55精鉸工步的其他時(shí)間： tb+tx+ (tz/m) =9% (290.88+58.18) =31.424.單件時(shí)間定額tdj的計(jì)算根據(jù)公式，本列中單件時(shí)間tdj= tj+tf+tb+tx+ (tz/m)，則各工序的單件時(shí)間分別為：工序

42、30的單件時(shí)間： tdj=29.9+5.98+3.23=39.11工序35的單件時(shí)間： tdj=30.1+6.02+3.25=39.37工序55鉆孔工步的單件時(shí)間： tdj=45.8+9.16+4.95=59.91 tdj=58.45+11.69+6.31=76.45 tdj=16.72+3.33+1.80=21.85 tdj=16.12+3.22+1.74=21.08工序55粗鉸工步的單件時(shí)間： tdj=142.13+28.43+15.35=185.91工序55精鉸工步的單件時(shí)間： tdj=290.88+58.18+31.42=380.48則工序55的單件時(shí)間為： tdj=59.91+76.

43、45+21.85+21.08+185.91+380.48=745.68第七章 弧齒錐齒輪簡(jiǎn)易機(jī)械加工工藝規(guī)程按第四章第五章的方法同樣算出其他工序的加工余量、工序尺寸，切削用量和時(shí)間定額等內(nèi)容，將確定的上述各項(xiàng)內(nèi)容填入工藝卡片中，弧齒錐齒輪的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片見(jiàn)表7-1，弧齒錐齒輪的主要工序機(jī)械加工工藝見(jiàn)表7-2表7-1機(jī)械加工工藝卡片機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)共 頁(yè)零件號(hào)碼單臺(tái)數(shù)量第 頁(yè)零件名稱(chēng)WY02錐齒輪材料牌號(hào)CrMnTi毛坯或毛料類(lèi)型鍛件 毛坯或毛料外形尺寸96x16材料消耗定額/kg工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容工序圖號(hào)頁(yè)數(shù)設(shè)備工藝裝備車(chē)間備注5鍛造毛坯 鍛造機(jī)10 熱處理熱處理爐15

44、檢驗(yàn)20粗車(chē)外圓91粗車(chē)外圓91臥式車(chē)床CA6140 專(zhuān)用夾具、車(chē)刀、游標(biāo)卡尺25半精車(chē)外圓90半精車(chē)外圓90臥式車(chē)床CA6140專(zhuān)用夾具、車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、30粗銑53,51端面粗銑53,51端面：以做左端面加工右端面，再以右端面加工左端面立式銑床X51專(zhuān)用夾具、面銑刀、游標(biāo)卡尺35半精銑53,51端面半精銑53,51端面：以做左端面加工右端面，再以右端面加工左端面立式銑床X51專(zhuān)用夾具、面銑刀、游標(biāo)卡尺40粗車(chē)91端面及臺(tái)階粗銑91端面及臺(tái)階：以做左端面加工右端面，再以右端面加工左端面立式銑床X51專(zhuān)用夾具、面銑刀、游標(biāo)卡尺45半精車(chē)91端面及臺(tái)階半精銑91端面及臺(tái)階：以做左端面加工右端面，

45、再以右端面加工左端面立式銑床X51專(zhuān)用夾具、面銑刀、游標(biāo)卡尺50粗銑、半精銑外圓槽粗銑外圓槽、半精銑外圓槽立式銑床X51專(zhuān)用夾具、鍵槽銑刀、游標(biāo)卡尺55鉆、粗鉸、精鉸40.50+0.025孔、倒角鉆、粗鉸、精鉸40.50+0.025孔、倒角立式鉆床Z550專(zhuān)用夾具、麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺，百分表、60粗銑、半精銑、精銑鍵槽粗銑、精銑鍵槽臥式銑床X60專(zhuān)用夾具、鍵槽銑刀、游標(biāo)卡尺65粗插、精插齒粗銑、精插齒插齒機(jī)YM5132 專(zhuān)用夾具、插齒、游標(biāo)卡尺、百分表70熱處理75清洗去毛刺清洗機(jī)80終檢游標(biāo)卡尺、百分表表7-2機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)零件名稱(chēng)共 頁(yè)第 頁(yè)車(chē)間 工序號(hào)工序名材料牌號(hào)車(chē)外圓CrMnTi毛坯種類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每件臺(tái)數(shù)鍛件9616 1 1設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù) 車(chē)床CA6140