齒輪軸畢業(yè)設(shè)計概要

1、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書系 機(jī)械制造與自動化專業(yè) 班 姓名： 學(xué)號：題目：刮板運(yùn)輸機(jī)減速機(jī)齒輪軸的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計 （年生產(chǎn)1000件、備品率3% 廢品率0.5%）任務(wù)下達(dá)日期：2014年1月7日任務(wù)完成日期：2014年6月6日主要內(nèi)容與目標(biāo)：一、設(shè)計題目：刮板運(yùn)輸機(jī)減速器齒輪軸的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計二、主要內(nèi)容：（一）明確生產(chǎn)類型，熟悉零件及各種資料，對零件進(jìn)行工藝分析；（二）繪制零件圖。（三）確定毛坯的制造形式，尺寸公差與加工余量；1.毛坯種類2.鑄件或鍛件制造方法的選擇3.鑄件或鍛件的尺寸公差與加工余量（四）擬訂機(jī)械加工工藝路線1.定位基準(zhǔn)的選擇2.加工方法的確定3.加工順序的安排4.熱處

2、理、檢驗及其他 工序的安排 （據(jù)上述步驟1-4確定二套加工工藝路線，并進(jìn)行比較，選擇其中 一套作為本零件的加工工藝）。（五）確定滿足各工序要求的工藝裝備（機(jī)床、刀具、夾具、量具）對需要改裝 或重新設(shè)計的專用工藝裝備應(yīng)提出具體的設(shè)計要求。（六）確定各工序的加工余量、計算工序尺寸和公差（七）確定切削用量（八）填寫工藝文件（九）提交文件1.產(chǎn)品零件圖1張2.產(chǎn)品毛坯圖1張3.機(jī)械加工工藝過程卡片1份4.機(jī)械加 工工序卡片1份5.夾具設(shè)計裝配總圖* 1張6.畢業(yè)設(shè)計說明書1份三、目標(biāo)通過零件的加工工藝設(shè)計，讓學(xué)生熟悉零件工藝設(shè)計過程，初步掌握設(shè)計方法和 步驟，為學(xué)生畢業(yè)后能勝任工作打下基礎(chǔ)。指導(dǎo)教師（

3、簽字）：年 月日學(xué) 生（簽字）：年 月日畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師審閱書系 機(jī)械制造與自動化專業(yè) 班 姓名： 學(xué)號：題目：刮板運(yùn)輸機(jī)減速機(jī)齒輪軸的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計（年生產(chǎn)1000件、備品率3% 廢品率0.5%）審閱意見：審閱成績:指導(dǎo)教師（簽字）：年 月日畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書系 機(jī)械制造與自動化專業(yè) 班 姓名： 學(xué)號：題目：刮板運(yùn)輸機(jī)減速機(jī)齒輪軸的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計（年生產(chǎn)1000件、備品率3% 廢品率0.5%）評閱意見:評閱成績:評閱人（簽字）：年月日畢業(yè)設(shè)計答辯評定書系 機(jī)械制造與自動化專業(yè)班姓名：學(xué)號：系機(jī)制專業(yè)班姓名：學(xué)號：題目：刮板運(yùn)輸機(jī)減速機(jī)齒輪軸的機(jī)械加工一（年生產(chǎn)1000件、

4、備品率3%工藝與工裝設(shè)計廢品率0.5%）提出問題回答問題正確基本正確有般怕誤有原則性錯誤回答 不清1.2.3.4.5.6.評定意見：答辯成績：答辯小組組長（簽字）：年月日答辯等級：100優(yōu)秀w 90; 90V良好80; 80V中等w 70; 70v合格w 60;不及格v 60山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)答辯委員會 主任委員（簽字）：年月日摘要 2第一章零件的加工工藝分析 21.1零件的作用 31.2零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求 31.3零件材料分析 41.4確定生產(chǎn)類型 4第二章材料與毛坯的選擇 52.1材料選擇 52.2毛坯的確定 52.3毛坯外圓表面直徑的確定 52.4加工余量 62.5繪制鍛件零

5、件圖 7第三章定位基準(zhǔn)的選擇 83.1基準(zhǔn)的概念 83.2定位基準(zhǔn)的選擇 8第四章力卩工工藝過程分析 94.1零件表面加工方法的選擇 94.2加工工序安排 114.3熱處理工序安排 114.4工序的劃分 114.5加工余量及工序尺寸的確定 12加工余量的概念 12加工余量的確定方法 124.6加工順序的確定 134.7加工階段的劃分 154.8工序的劃分 164.9工序順序的安排 16第五章設(shè)備與工裝選擇 185.1設(shè)備選擇 185.1.1. 齒輪軸的加工精度要求不是很高，回轉(zhuǎn)面加工選擇普通機(jī)床CA6140 185.1.2. 有兩個鍵槽要用銑床 X6132 195.2刀具選擇 205.3量具選

6、擇 205.4夾具選擇 20參考文獻(xiàn) 21致謝 22本設(shè)計是刮板運(yùn)輸機(jī)減速機(jī)齒輪軸的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計（年生產(chǎn) 1000件、備品率3%廢品率0.5%）。全篇共五章，主要部分由：零件的加工工 藝分析、材料與毛坯的選擇 、定位基準(zhǔn)的選擇、加工工藝過程分析、設(shè)備與工 裝選擇。齒輪軸為轉(zhuǎn)軸，齒輪軸通過連接連個零件，主要起支撐作用，由兩端軸承支 撐。中間安裝軸承，一般起連接作用。用來支撐傳動零部件，傳遞扭矩和承受載 荷，因此該零件應(yīng)該具有足夠的剛度、強(qiáng)度及韌性，以保證安裝在主軸上的工件 或刀具具有一定的回轉(zhuǎn)精度。一般軸類零件常用45號鋼，根據(jù)不同的工作條件采用不同的熱處理方法 （如 正火、調(diào)質(zhì)、淬火

7、等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。淬火后表面硬度可 達(dá) 45 52HRC生產(chǎn)綱領(lǐng)是指某種產(chǎn)品（或零件）包括備品或廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量。根據(jù)生產(chǎn) 的產(chǎn)品特征，如產(chǎn)品的尺寸外形、質(zhì)量等。以及生產(chǎn)綱領(lǐng)中年產(chǎn)量的不同，其生 產(chǎn)可以分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型。根據(jù)設(shè)計題目知：Q=1000臺/年，齒輪軸重量為13Kg,齒輪軸屬于輕型零件。 m=1件/臺。備品率a=3% 廢品率b=0.5%o代入公式N=Q（1+a） *（ 1+b），求得 N=1035.15件/年。查表得知該主動齒輪的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：齒輪軸；零件；毛坯；加工工藝；刀具第一章零件的加工工藝分析本設(shè)計零件為齒輪軸，

8、它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋和鍵槽 等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位置，并傳遞轉(zhuǎn)矩，螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。1.1零件的作用本設(shè)計齒輪軸為轉(zhuǎn)軸，齒輪軸通過連接連個零件，主要起支撐作用，由兩端 軸承支撐。中間安裝軸承，一般起連接作用。用來支撐傳動零部件，傳遞扭矩和 承受載荷，因此該零件應(yīng)該具有足夠的剛度、 強(qiáng)度及韌性，以保證安裝在主軸上 的工件或刀具具有一定的回轉(zhuǎn)精度。1.2零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求該齒輪軸用軸承來支撐，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基礎(chǔ)， 它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般

9、根據(jù)軸的主要功用和工作 條件來制定，為保證支撐軸頸本身的尺寸精度、幾何形狀精度、兩個支撐軸頸之 間的同軸度、支承軸頸與其他表面的相對位置精度和表面粗糙度。同時根據(jù)其結(jié) 構(gòu)和精度要求，在制定加工工藝規(guī)程時，通常有以下幾項：（1）尺寸精度為了確定軸的位置，起支撐作用的軸頸通常對其尺寸精度要求較高（IT5 IT7 ）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6 IT9 ）。（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)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面， 應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。（3）相互位置精度軸類零件的位置精度要求主要

10、是由軸在機(jī)械中的位置和功用來決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動件的軸頸對支撐軸的同軸度的要求，否則會影響傳動件（齒輪等） 的傳動精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支撐軸頸的徑向跳動一 般為0.01 0.03mm 高精度軸（如主軸）通常為 0.001 0.05mm（4）表面粗糙度一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra0.63 2.5卩m與軸承相配合的支撐軸頸的表面粗糙度為 Ra0.160.63卩m.而本設(shè)計齒輪軸要求表面粗糙度 為Ra1.6卩m1.3零件材料分析一般軸類零件常用45號鋼，根據(jù)不同的工作條件采用不同的熱處理方法 （如 正火、調(diào)質(zhì)、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。淬火后

11、表面硬度可 達(dá) 45 52HRC對中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，可選用 40Cr等合金鋼。這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì) 和表面淬火處理后，具有較高的綜合力學(xué)性能。精度較高的軸，有時還用軸承鋼GCr15和彈簧鋼65MnT等材料，它們通過調(diào) 質(zhì)和表面淬火處理后，具有較高耐磨性和耐疲勞性能。表面硬度可達(dá)50 58HRC對于高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸，可選用20CrMnTi、20Mn2B 20Cr等低碳合金或38CrMoAIA氮化鋼。精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用38CrMoAI氮化鋼， 這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和氮化后，不僅能獲得較高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部， 因此耐沖擊韌性好，與滲碳淬火鋼比

12、較，它有熱處理變形小、硬度更高的特點(diǎn)。因為刮板輸送機(jī)齒輪軸屬于一般軸類，45鋼具有良好的機(jī)械性能，經(jīng)調(diào)質(zhì) 和正火處理后，可以提高其力學(xué)性能，并且價格低廉，所以選用的材料為45鋼。1.4確定生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)是指某種產(chǎn)品（或零件）包括備品或廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量。根據(jù)生產(chǎn) 的產(chǎn)品特征，如產(chǎn)品的尺寸外形、質(zhì)量等。以及生產(chǎn)綱領(lǐng)中年產(chǎn)量的不同，其生 產(chǎn)可以分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型。根據(jù)設(shè)計題目知：Q=1000臺/年，齒輪軸重量為13Kg,齒輪軸屬于輕型零件。 m=1件/臺。備品率a=3%廢品率b=0.5%代入公式 N=Q（ 1+a） *（ 1+b）求得N=1035.15件/年查表得知該主動

13、齒輪的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。第二章材料與毛坯的選擇2.1材料選擇該齒輪軸零件采用綜合性能良好的 45鋼，其原因如下：（1）軸用于刮板運(yùn)輸機(jī)，其工作條件比較惡劣。（2）經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后能獲得良好的綜合力學(xué)性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度 和韌性等綜合機(jī)械性能。（3）可得到較好的切削性能。（4）材料普遍，取材容易，價格實(shí)惠。2.2毛坯的確定（1）零件重13Kg長433mn較小。（2）該齒輪軸為重要零件，選擇鍛件可使其有致密的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和良好 的力學(xué)性能。（3）軸類毛坯常用圓棒料和鍛件。大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件，毛坯經(jīng)過熱處理后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布， 獲得較高的硬度及較好 的綜合力學(xué)性能

14、。（4）根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批 量生產(chǎn)多采用自由鍛，大批量生產(chǎn)時采用模鍛。（5）該零件年產(chǎn)量1035件，屬于大批量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)較為簡單，因此采用自 由鍛件。2.3毛坯外圓表面直徑的確定+ 0 032外圓70mm只要粗加工就可以達(dá)到要求，而外圓 60 mm和70mm+ 0.002鍛造一樣的直徑，查參考文獻(xiàn)表【13】215可知加工余量為2mm考慮實(shí) 際加工時，因鍛造表面較硬而加工余量少可能難加工，所以取毛坯直徑為+ 0 032+0 032+0 149 70mm52mm68、72 . mm96 .mm要經(jīng)過粗+ 0.002+0.002+0.062加工和精加工，參考

15、文獻(xiàn)【4】表215可知直徑加工余量為2mm+1.5m，考慮實(shí)際加工時，因鍛造表面較硬而加工余量少可能難加工，所以取毛坯直徑分別為57mm77mm101mn長度方向的余量查參考文獻(xiàn)【2】，其余量規(guī)定2.0 2.5mm 取2.0mm2.4加工余量項目尺寸 57mm 65mm 73mm 77mm 101mm 75mm粗車余量（直徑）4.34.34.34.34.34.3半精車量（直徑）0.50.50.50.50.50.5精車余量（直徑）0.20.20.20.20.20.22.5繪制鍛件零件圖&bai.mL i-Ep第三章定位基準(zhǔn)的選擇3.1基準(zhǔn)的概念零件是由若干個要素（點(diǎn)、線、面）組成，各要素之間都有

16、一定 的尺寸和 位置公差要求。用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、 面稱為基準(zhǔn)。根據(jù)零件的用途不同，可分為兩類：設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。（1 ）設(shè)計基準(zhǔn)以齒輪軸的兩中心孔作為主要基準(zhǔn)因為該軸的外圓表面的同軸度，鍵槽的對稱度，其設(shè)計基準(zhǔn)都是軸的中心線， 采用中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則。 而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定 位基面，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（2）工藝基準(zhǔn)在加工和裝配過程中使用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。按用途又可以分為定位基 準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn)使工件在機(jī)床和夾具中占有正確的加工位置所采用的基準(zhǔn)。 以外圓和中心孔 作為次要定位基準(zhǔn)，用兩中心孔定位雖然定位精

17、度高， 但粗加工外圓時，因切削 力大，為提高工件剛度，應(yīng)以外圓和中心孔作為定位基面，即一夾一頂。 測量基準(zhǔn)測量時所采用的基準(zhǔn)，即用來確定被測量尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)。 裝配尺寸裝配時用來確定零件在部件或產(chǎn)品（總成）中位置的精度。如箱體類零件的 底平面、主軸的軸頸等。3.2定位基準(zhǔn)的選擇選擇定位基準(zhǔn)是制定工藝規(guī)程的一個十分重要的問題。 在第一道工序中，只 能使用工件上未加工的毛坯表面來定位，這種定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)。在以后的工 序中，可以采用經(jīng)過加工的表面來定位，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。（1）粗基準(zhǔn)的選擇選擇左端？65mmt勺未加工外圓柱面作為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)影響：位置精度、個加工表面的我余量大小。

18、重點(diǎn)考慮：如何保證各加工表面有足夠余量， 使不加工表面和加工表面間的 尺寸、位置符合標(biāo)準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則。 在同一個尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常 只允許使用一次這是因為粗基準(zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩 組表面之間位置誤差相當(dāng)大，因此，粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用。（2）精基準(zhǔn)的選擇：+ 0 032由零件的工藝分析可以知道，此零件的設(shè)計基準(zhǔn)是60 0.032和+ 0.002+ 0 03252 0.032的軸線，根據(jù)基準(zhǔn)重合選擇，應(yīng)選擇設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，即以0.002+ 0 032+0 03260 0.032和52 0.032的軸線為精基準(zhǔn)，由于多數(shù)工序的定位基準(zhǔn)都是中心孔，0.002 0

19、.002符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，且能保證工件定位準(zhǔn)確，裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。所以精 基準(zhǔn)選擇中心孔。第四章加工工藝過程分析4.1零件表面加工方法的選擇根據(jù)零件的功用和技術(shù)要求，現(xiàn)將零件的主要表面分開，然后著重考慮主要 表面的加工順序。加工順序安排的一般原則： 基面先行原則 先粗后精原則 先主后次原則 先面后孔原則為了正確選擇加工方法，應(yīng)了解各種加工方法的特點(diǎn)和掌握加工精度以及表 面粗糙度的概念。表面粗糙度是指在正常的加工條件下所能保證的表面精度；加工精度是指在 正常的加工條件下所能保證的加工精度。 加工過程中影響精度的因素很多，每種 加工方法在不同的工作條件下所能達(dá)到的精度是不同的。 例如：在一定

20、的設(shè)備條 件下，操作精細(xì)、選擇較低的進(jìn)給量和切削深度，就能獲得較高的加工精度和較 細(xì)的表面粗糙度。但是就必然會使生產(chǎn)率降低，生產(chǎn)成本增加，反之，提高生產(chǎn) 率，雖然成本降低，但會增大加工誤差，降低加工精度。齒輪軸零件的加工面有外圓、孔、螺紋、退刀槽、倒角等，材料為 45號鋼。 外圓面公差等級為IT7 IT8，表面粗糙度Ra1.63.2卩m采用粗車一一半精車 精車保證精度要求。端面：本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度要求不高，表面粗糙度為Ra1.6 卩m的端面粗車和半精車即可。多數(shù)外圓柱面有1 X 45o倒角和1.5 X 1.2 X 1退刀槽要求。根據(jù)各表面加工要求和各加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確

21、定各表面的加工方法如下：+ 0 032 尺寸52 .mm粗車半精車磨削+ 0.002+ 0 032尺寸60 .mm粗車半精車磨削+ 0.002尺寸68mm粗車+ 0 032尺寸72 .mm粗車半精車磨削+ 0.002尺寸96149 mm粗車半精車磨削+ 0.062尺寸70mm粗車+ 0 032 尺寸60 .mm粗車半精車磨削+ 0.002+ 0 032銑尺寸52 .mm上寬為16mm深為6mm長為62mni的鍵槽：+ 0.002+ 0 032銑尺寸72 .mm上寬為20mm深為7.5mm 長為55mm的鍵槽。十 0.002+ 0 149粗銑大徑為96. 的齒輪：+ 0.062+ 0 149對大

22、徑為96 .的齒輪滾齒剃齒或粗滾齒精滾齒+ 0.062根據(jù)先粗后精，基準(zhǔn)先行，以及先主后次的原則，加工順序：兩端面和中心孔的 加工，粗車各外圓表面，精車外圓52+.32mm60 + .032mn表面，銑鍵槽,+0.002 +0.002+ 0 032齒輪軸的加工，磨削兩 52 .mm外圓面+ 0.0024.2加工工序安排零件齒輪軸除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則，還應(yīng)注意以下三個方面：（1）外圓表面加工順序應(yīng)為，先加工大直徑外圓，然后在加工小直徑外圓， 以免一開始就降低看工件的剛度。（2）齒輪軸上的退刀槽、螺紋齒等表面的加工應(yīng)在外圓精車之后，否則在 精車外圓時產(chǎn)生斷續(xù)切削，影響車削精度，也易損壞

23、刀具。（3）軸上的螺紋一般有較高的精度，如安排在局部淬火之前進(jìn)行加工，則 淬火后產(chǎn)生的變形會影響螺紋的精度，因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后。4.3熱處理工序安排軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。 對于齒輪軸。正火、調(diào)質(zhì)和表面 淬火用的比較多。45號鋼經(jīng)鍛造后需要正火處理，以消除鍛造產(chǎn)生的應(yīng)力。改善切削性能。 粗加工階段完成調(diào)質(zhì)處理，一是可以提高材料的力學(xué)性能，二是作為表面淬火準(zhǔn) 備了良好的金相組織，確定表面淬火的質(zhì)量。對于軸上的支撐軸頸、齒面、錐臺 面這些重要且在工作中經(jīng)常摩擦的表面，為提高其耐磨性均需要表面淬火處理， 表面淬火安排在精加工前進(jìn)行，以經(jīng)過加工去除淬火過程中產(chǎn)生的氧化皮

24、， 修正 淬火變形。4.4工序的劃分在安排零件的工藝規(guī)程時，還要解決工序的集中與分散問題。所謂工序集中， 就是在一臺機(jī)床上盡可能多地加工工件的幾個表面， 在批量較大時，常采用多軸、 多面、多工位機(jī)床和復(fù)合刀具等方法來實(shí)現(xiàn)工序集中，從而有效的提高生產(chǎn)率。 加工中心和柔性生產(chǎn)線（FMS是工序集中的極端情況。在單間小批量生產(chǎn)中，工 序集中是在通用機(jī)床和數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行的。 工序分散測相反，整個工序過程的工 序數(shù)目較多。工藝線長，而每道工序所完成的加工內(nèi)容較少， 一般適用于加工批 量大的場合。工序集中的特點(diǎn)： 減少設(shè)備的數(shù)量，減少了操作工的數(shù)量和生產(chǎn)面積。 減少看工序數(shù)目，減少了運(yùn)輸工作量，簡化了生產(chǎn)計

25、劃工作，縮短了生產(chǎn) 周期。 減少了工件的裝夾次數(shù)，不僅有利于提高生產(chǎn)率，而且在一次裝夾下加工 了許多面，也有利于保證這些被加工面的位置精度。 因為采用專業(yè)工藝裝備數(shù)量多而復(fù)雜，因此機(jī)床和工藝裝備的調(diào)整維修工 作量大。而工序分散的特點(diǎn)是： 采用比較簡單的機(jī)床和工藝裝備，調(diào)整容易。 生產(chǎn)設(shè)備工作量少，產(chǎn)品更新?lián)Q代容易。 設(shè)備及操作工數(shù)量較多，所需工作面積大。單件小批量生產(chǎn)一般采用工序集中的方法， 而大批量生產(chǎn)既可以集中也可以 分散，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，隨著加工中心的快速發(fā)展，采用工序集中的生 產(chǎn)方式是發(fā)展的必然。4.5加工余量及工序尺寸的確定加工余量的概念在從工件毛坯加工成成品的過程中，毛坯尺

26、寸與零件圖的設(shè)計尺寸只差為加工總 余量。即為某被加工表面切除的金屬的總厚度。而相鄰兩個工序的工序尺寸之差， 即被后一道工序所切除的金屬層厚度就是工序余量。加工余量的確定方法加工余量的確定方法有三種： 查表法根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和試驗研究，已將毛坯余量和各種工序的工序余量數(shù)據(jù)匯編成 手冊。在確定加工余量時，可從手冊中查的所需數(shù)據(jù)，然后結(jié)合本廠的實(shí)際情況 進(jìn)行適當(dāng)修正。該方法目前應(yīng)該最為廣泛。 經(jīng)驗估計法該法是根據(jù)實(shí)踐來確定加工余量的。 一般而言，為了防止加工余量不足而產(chǎn) 生廢品，往往估計的數(shù)量都偏大，所以該法只適合于單件、小批量生產(chǎn)。 分析計算法是根據(jù)加工余量計算公式和一定的試驗資料，通過計算確定加工余

27、量的一種 方法。采用這種方法確定的加工余量比較合理， 但必須有比較全面可靠的試驗資 料及先進(jìn)的計算方法，該法在生產(chǎn)中應(yīng)用很少。4.6加工順序的確定加工順序的確定應(yīng)遵循基準(zhǔn)先行、先面后孔、先粗后精、先主后次的原則。軸上鍵槽的加工，一般安排在外圓精車之后。如果在精車之前就銑出鍵槽，在精 車時由于斷續(xù)切削而易產(chǎn)生震動，影響加工質(zhì)量，又易損壞刀具，也難控制鍵槽 的尺寸。擬定工藝路線是制定工藝規(guī)程懂得關(guān)鍵一步， 它不僅影響零件的加工質(zhì) 量和效率，而且影響設(shè)備投資、生產(chǎn)成本、甚至工人的勞動強(qiáng)度。擬定工藝路線 時，在首先選擇好定位基準(zhǔn)后，緊接著需要考慮如下幾方面的問題。擬定工藝路線時設(shè)計工藝規(guī)程最為關(guān)鍵的一

28、步，需要按順序完成以下幾個方 面的工作。1）表面加工方法的選擇（1）各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度。不同的加工方法的如車、磨、刨、銑、鉆、鏜等，其作用各不相同，多能達(dá) 到的精度和表面粗糙度也大不一樣。即使是同一種加工方法，在不同的加工條件 下所得到的精度和表面粗糙度也大不一樣， 這是因為在加工過程中，將由各種因 素對精度和粗糙度產(chǎn)生影響。（2）加工方法和加工方案的選擇根據(jù)加工表面的技術(shù)要求，確定加工方法和加工方案；這種方案必須在保 證零件達(dá)到圖紙要求方面是穩(wěn)定而可靠的， 并在生產(chǎn)率和加工成本方面是最經(jīng)濟(jì) 合理的。要考慮被加工材料的性質(zhì)。例如，淬火鋼用磨削的方法加工；而有色金 屬則磨削困

29、難，一般采用金剛鏜或高速精密車削的方法進(jìn)行精加工；還要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)，即考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性問題。在選擇加工方法時，首先根據(jù)零件主要表 面的技術(shù)要求和工廠具體條件，先選定它的最終工序方法，然后在逐一選定該表 各有關(guān)工序的加工方法。總結(jié)：具有一定技術(shù)要求的加工表面，一般都不是只通過一次加工就能達(dá)到圖紙 要求的，對于精密零件的主要表面，往往要通過多次加工才能逐步達(dá)到。2）機(jī)床設(shè)備與工藝裝備的選擇（1）所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)。（2）精度等級應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)。(3) 電機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)。(4) 機(jī)床設(shè)備的自動化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。(5)

30、工藝裝備的選擇獎直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本，應(yīng) 根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。A、在中小批量生產(chǎn)條件下，應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備(包括夾具、刀 具、量具和輔具)；B、在大批量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計制造專用工藝裝備。機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選擇不僅要考慮設(shè)備投資的當(dāng)前效益，還要考慮產(chǎn)品改型及轉(zhuǎn)產(chǎn)懂得可能性，應(yīng)使其具有足夠的柔性。3) 該齒輪軸的機(jī)械加工工藝有兩種方案：模鍛正火車端面，打中心孔粗車各外圓調(diào)制處理修研中心孔精車外圓銑鍵槽滾齒修研中心孔剃齒表面淬火磨外圓去毛刺檢驗入庫模鍛正火車端面、打中心孔粗車各外圓調(diào)質(zhì)處理修研中心孔精車外圓銑鍵槽粗滾齒精滾齒修研中心孔表面淬火磨外圓去毛刺檢

31、驗入庫比較兩種方案的不同，主要在于齒輪的加工工序的不同。 通過比較可知方案 一比較好。因為方案二只采用滾齒要達(dá)到零件圖上所要求的精度需要采用高精度 的滾刀和高精度的滾機(jī)。而方案一采用剃齒來達(dá)到零件圖上的精度要求，對一般 工廠來說比較適合，采用方案一作為加工方案。4.7加工階段的劃分1）根據(jù)零件的技術(shù)要求劃分加工階段（1）粗加工階段在此階段主要是盡量切除大部分余量，主要考慮生產(chǎn)率。（2）半精加工階段在此階段主要是為了主要表面的精加工作準(zhǔn)備，并完成次要表面的終加工 （鉆孔、攻絲、銑鍵槽等）。（3）精加工階段在此階段主要是為了保證各主要表面達(dá)到圖紙要求， 主要任務(wù)是保證加工質(zhì) 量。2）將零件的加工過

32、程劃分為加工階段的主要目的是：（1）保證零件加工質(zhì)量（因為工件有應(yīng)力變形、熱變形和受力變形，精度、 表面質(zhì)量只能逐步提高）（2）有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時處理。（3）有利于合理利用機(jī)床設(shè)備。4.8工序的劃分在制定工藝過程中，為便于組織生產(chǎn)、安排計劃和均衡機(jī)床負(fù)荷，常將工藝 過程劃分為若干個工序。劃分工序時有兩個不同的原則：即工序的集中和工序的 分散。工序集中原則：按工序集中原則組織工藝過程，就是使每個工序所包括的加 工內(nèi)容盡量多些，將許多工序組成一個集中工序。最大限度的工序集中，就是在 一個工序內(nèi)完成工件所有表面的加工。工序分散原則：按工序分散原則組織工藝過程，就是使每個工序所包括的加

33、工內(nèi)容盡量少些。最大限度的工序分散就是每個工序只包括一個簡單工步。4.9工序順序的安排1）機(jī)械加工工序的安排原則（1）先基準(zhǔn)面后其它表面先把基準(zhǔn)面加工出來，再以基準(zhǔn)面定位來加工其它表面，以保證加工質(zhì)量。（2）先粗加工后精加工（3）如主要表面是指裝配表面、工作表面，次要表面是指鍵槽、鍵連接用 的光孔等。（4）先加工平面后加工孔（5）平面輪廓尺寸較大，平面定位安裝穩(wěn)定，通常均以平面定位來加工孔。2）熱處理工序及表面處理工序的安排根據(jù)熱處理的目的，安排熱處理在加工過程中的位置。（1）退火：將鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，隨后由爐中緩慢冷卻 的一種熱處理工序。其作用是：消除內(nèi)應(yīng)力，提高強(qiáng)度和韌性，

34、降低硬度，改善切削加工性。應(yīng) 用：高碳鋼采用退火，以降低硬度；放在粗加工前，毛坯制造出來以后。（2）正火：將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時間后從爐中取出，在空氣中冷卻的一種熱處理工序。注：加熱到的一定的溫度，其與鋼的含 C量有關(guān)，一般 低于固相線200度左右。其作用是：提高鋼的強(qiáng)度和硬度，使工件具有合適的硬度，改善切削加工性。（3）回火：將淬火后的鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，然后置于空 氣或水中冷卻的一種熱處理的方法。其作用是：穩(wěn)定組織、消除內(nèi)應(yīng)力、降低脆性。（4）調(diào)質(zhì)處理：淬火后再高溫回火。其作用：是獲得細(xì)致均勻的組織，提高零件的綜合機(jī)械性能。應(yīng)用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳

35、鋼和合金鋼。（5）淬火：將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后在冷卻介質(zhì)中迅速 冷卻，以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝。其作用是：提高工件的硬度。應(yīng)用：一般安排在磨削前。（6）滲碳處理：提高工件表面的硬度和耐磨性，可安排在半精加工之前或 之后進(jìn)行。3 ）檢驗工序的安排為保證零件制造質(zhì)量，防止產(chǎn)生廢品，在下列場合安排檢驗工序：（1）粗加工全部結(jié)束之后（2）送往外車間加工的前后（3）工時較長和重要工序的前后（4）最終加工之后。第五章設(shè)備與工裝選擇5.1設(shè)備選擇齒輪軸的加工精度要求不是很高，回轉(zhuǎn)面加工選擇普通機(jī)床CA6140選擇CA6140的原因：因為CA6140機(jī)床剛性好，抗振性能好，可進(jìn)行高速強(qiáng)

36、力切 削和重載荷切削；機(jī)床操縱手柄集中，安排合理，溜板箱有快速移動機(jī)構(gòu)，進(jìn)給 操縱較直觀，操作方便，可減輕勞動強(qiáng)度；機(jī)床具有高速細(xì)進(jìn)給量，加工精度高， 表面粗糙度?。ü畹燃壞苓_(dá)到IT6 IT7，表面粗糙度可達(dá)Rai. 25）:機(jī)床溜 板刻度盤有照明裝置，尾座有夾緊機(jī)構(gòu)，操作方便等等。機(jī)床選用比較方便，完 全在經(jīng)濟(jì)、合理的基礎(chǔ)上，滿足本設(shè)計齒輪軸的加工精度等級7級的要求。產(chǎn)品型號CA6140床身回轉(zhuǎn)直徑400mm刀架上回轉(zhuǎn)直徑210mm馬鞍內(nèi)回轉(zhuǎn)直徑X有效長度最大工件長度/最大車削長度750/650mm1000/900mm1500/1400mm2000/1900mm主軸中心至床身平面導(dǎo)軌距離2

37、05mm主軸孔徑/主軸孔前端錐度 52/1:20主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)24/1250Hz: 11 1600r/mi n60Hz 13.2 1920r/mi n王軸轉(zhuǎn)速范圍50Hz: 14 1580r/mi n60Hz 20.4 1896r/min縱向進(jìn)給量范圍（64種）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給：0.08 1.59mm/r小進(jìn)給：0.028 0.054mm/r力卩大進(jìn)給：1.71 6.33mm/r橫向進(jìn)給量范圍（64種）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給：0.04 0.79mm/r小進(jìn)給：0.014 0.027mm/r加大進(jìn)給：0.86 3.16mm/r刀架縱/橫向的快移速度縱向：4m/min橫向：2m/min加工螺紋范圍公制螺紋44種:1 19

38、2mm英制螺紋21種：224牙/寸徑節(jié)螺紋37種：1 96上/下刀架最大行程140mm/320mm刀架轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)角度 90o主軸中心線至刀距離具支承26mm刀桿截面尺寸25mnX 25mm75mnX 150mm尾丿坐主軸直徑x行程及土軸扎錐度模式圓錐5號絲杠螺距12mm主電機(jī)功率7.5kw主機(jī)凈重kg （約）750mm20001000mm20801500mm22302000mm2580主機(jī)輪廓尺寸（長x寬x高）750mm2418 x 1000x 12671000mm 2668 x 1000 x 12671500mm 3168 x 1000 x 12672000mm 3668 x 1000 x 1

39、267有兩個鍵槽要用銑床X6132主軸孔錐度7:24 ISO50主軸中心線至床身垂直導(dǎo)軌的距離（mm30350主軸中心線至懸梁的距離（mm155主軸孔徑（mm29工作臺最大回轉(zhuǎn)角度 45o主軸轉(zhuǎn)速范圍（rpm）301500 （18 級）工作臺面尺寸（mrj）1325x 320工作臺行程縱向/橫向/垂向（mrh700 (680)255 (240)320 (300)工作臺進(jìn)給范圍 縱向/橫向/垂向（mm18 級 23.5 118023.5 11808 394工作臺快速移動速度縱向/橫向/垂向（mrh2300/2300/770工作臺“T”型槽 槽數(shù)/寬度/間距（mm3/18/70主電動機(jī)功率（kw）7.5進(jìn)給電動機(jī)功率（kw）1.5機(jī)床外形尺寸（長x寬x高）（mm2294X 1770 X 1665機(jī)床凈重（kg）3200/33005.2刀具選擇加工外圓時選用90o外圓車刀，加工鍵槽時選用立式銑刀5.3量具選擇千分尺（游標(biāo)卡尺）和直尺5.4夾具選擇該齒輪軸的定