30個(gè)機(jī)械零件的加工工藝

1、30 個(gè)機(jī)械零件的加工工藝1、齒輪圖 9- 17 所示為一雙聯(lián)齒輪，材料為 40Cr , 精度為 7- 6 6 級(jí)，其加工工藝過(guò)程見(jiàn)表9- 6。 從表中可見(jiàn)，齒輪加工工藝過(guò)程大致要經(jīng)過(guò)如下幾個(gè)階段：毛坯熱處理、齒坯加工、齒形加工、齒端加工、齒面熱處理、精基準(zhǔn)修正及齒形精加工等。Bee督-r H 口齒號(hào)模數(shù)齒數(shù)精度等級(jí)公法線長(zhǎng)度變動(dòng)量齒圈徑向跳動(dòng)Inr H 口 齒號(hào)In*22基節(jié)偏差±0.016±0.0162842齒形公差0.0170.0187GK7JL齒向公差0.0170.0170.0390.024公法線平均長(zhǎng)21.360 -度27.6 0 - 0.050.050.0500

2、.042跨齒數(shù)45齒輪的主要加工面1.齒輪的主要加工表面有齒面和齒輪基準(zhǔn)表面，后者包括帶孔齒輪的基準(zhǔn)孔、切齒加工時(shí)的安裝端面，以及用以找正齒坯位置或測(cè)量齒厚時(shí)用作測(cè)量基準(zhǔn)的齒頂圓柱面。2 . 齒輪的材料和毛坯 常用的齒輪材料有 15 鋼、 45 鋼等碳素結(jié)構(gòu)鋼；速度高、受力大、精度高的齒輪常用合金結(jié)構(gòu)鋼，如20Cr ， 40Cr ， 38CrMoAI , 20CrMnTiA 等。齒輪的毛坯決定于齒輪的材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸規(guī)格、使用條件及生產(chǎn)批量等因素，常用的有棒料、鍛造毛坯、鑄鋼或鑄鐵毛坯等。三 . 直齒圓柱齒輪的主要技術(shù)要求，1 ?齒輪精度和齒側(cè)間隙GBI0095 漸開(kāi)線圓柱齒輪精度對(duì)齒輪及

3、齒輪副規(guī)定了12 個(gè)精度等級(jí)。其中， 1? 2 級(jí)為超精密等級(jí)； 3 5 級(jí)為高精度等級(jí)； 6? 8 級(jí)為中等精度等級(jí)；9?12 級(jí)為低精度等級(jí)。用切齒工藝方法加工、機(jī)械中普遍應(yīng)用的等級(jí)為7 級(jí)。按照齒輪各項(xiàng)誤差的特性及它們對(duì)傳動(dòng)性能的主要影響，齒輪的各項(xiàng)公差和極限偏差分為三個(gè)公差組 （表 13 4）。根據(jù)齒輪使用要求不同，各公差組可以選用不同的精度等級(jí)。齒輪副的側(cè)隙是指齒輪副嚙合時(shí)，兩非工作齒面沿法線方向的距離（即法向側(cè)隙），側(cè)隙用以保證齒輪副的正常工作。加工齒輪時(shí)，用齒厚的極限偏差來(lái)控制和保證齒輪副側(cè)隙的大小。2 . 齒輪基準(zhǔn)表面的精度齒輪基準(zhǔn)表面的尺寸誤差和形狀位置誤差直接影響齒輪與齒輪

4、副的精度。因此 GBI0095 附錄中對(duì)齒坯公差作了相應(yīng)規(guī)定。對(duì)于精度等級(jí)為6? 8 級(jí)的齒輪，帶孔齒輪基準(zhǔn)孔的尺寸公差和形狀公差為IT6-IT7 ，用作測(cè)量基準(zhǔn)的齒頂圓直徑公差為 IT8 ; 基準(zhǔn)面的徑向和端面圓跳動(dòng)公差，在11-22 卩 m 之間 （分度圓直徑不大于 400mm 的中小齒輪 ）。3 . 表面粗糙度齒輪齒面及齒坯基準(zhǔn)面的表面粗糙度，對(duì)齒輪的壽命、傳動(dòng)中的噪聲有一定的影響。 6? 8 級(jí)精度的齒輪，齒面表面粗糙度Ra 值一般為 0. 8 3. 2 卩 m 基 準(zhǔn)孔為 0.8 1. 6 卩 m, 基準(zhǔn)軸頸為0.4 1.6 卩 m, 基準(zhǔn)端面為1 . 6? 3. 2卩 m, 齒頂圓

5、柱面為 3. 2 卩 m=三、直齒圓柱齒輪機(jī)械加工的主要工藝問(wèn)題1 . 定位基準(zhǔn)齒輪加工定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)符合基準(zhǔn)重合的原則，盡可能與裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)一致，同時(shí)在齒輪加工的整個(gè)過(guò)程中（如滾、剃、珩齒等 ）應(yīng)選用同一定位基準(zhǔn)，以保持基準(zhǔn)統(tǒng)一。帶孔齒輪或裝配式齒輪的齒圈，常使用專用心軸，以齒坯內(nèi)孔和端面作定位基準(zhǔn)。這種方法定位精度高，生產(chǎn)率也高，適用于成批生產(chǎn)。單件小批生產(chǎn)時(shí)，則常用外圓和端面作定位基準(zhǔn)，以省去心軸，但要求外圓對(duì)孔的徑向圓跳動(dòng)要小，這種方法生產(chǎn)率較低。2 . 齒坯加工齒坯加工主要包括帶孔齒輪的孔和端面(1) 齒坯孔加工的主要方案如下：1) 鉆孔一擴(kuò)孔一鉸孔一插鍵槽2) 鉆孔一擴(kuò)孔一

6、拉鍵槽一磨孔3) 車孔或鏜孔一拉或插鍵槽一磨孔(2) 齒坯外圓和端面主要采用車削。大批、大量生產(chǎn)時(shí)，常采用高生產(chǎn)率機(jī)床加工齒坯，如多軸或多工位、多刀半自動(dòng)機(jī)床；單件、小批生產(chǎn)時(shí)，一般采用通用車床，但必須注意內(nèi)孔和基準(zhǔn)端面的精加工應(yīng)在一次安裝內(nèi)完成，并在基準(zhǔn)端面作標(biāo)記。3 ?齒面切削方法的選擇齒面切削方法的選擇主要取決于齒輪的精度等級(jí)、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)條件和熱處理要求。 7? 8 級(jí)精度不淬硬的齒輪可用滾齒或插齒達(dá)到要求；6? 7 級(jí)精度不淬硬的齒輪可用滾齒一剃齒達(dá)到要求；67 級(jí)精度淬硬的齒輪在生產(chǎn)批量較小時(shí)可采用滾齒一 ( 或插齒 ) 一齒面熱處理一磨齒的加工方案，生產(chǎn)批量大時(shí)可采用滾齒一剃齒

7、一齒面熱處理一珩齒的加工方案。4 ?圓柱齒輪的加工工藝過(guò)程(1) 只需調(diào)質(zhì)熱處理的齒輪毛坯制造一毛坯熱處理( 正火 )一齒坯粗加工一調(diào)質(zhì)一齒坯精加工一齒面粗加工一齒面精加工。(2) 齒面須經(jīng)表面淬火的中碳結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼齒輪毛坯制造一正火一齒坯粗加工一調(diào)質(zhì)一齒坯半精加工一齒面粗加工( 半精加工 )一齒面表面淬火一齒坯精加工一齒面精加工。(3) 齒面須經(jīng)滲碳或滲氮的齒輪毛坯制造一正火一齒坯粗加工一正火或調(diào)質(zhì)一齒坯半精加工一齒面粗加工齒面半精加工一滲碳淬火或滲氮一齒坯精加工一齒面精加工。以飛機(jī)等高轉(zhuǎn)速高功率的汽輪機(jī)內(nèi)的齒輪制造為例；1. 零件分析：該齒輪為模數(shù)m=3. 5mm 齒數(shù) z=63 ，

8、齒形角 a =20º 的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪。由于是飛機(jī)汽輪機(jī)中的齒輪，所以其加工精度要求高；由于汽輪機(jī)中的齒輪要求齒面要硬，齒心要韌，所以選擇鍛造毛坯；采用40Cr（ 1） 主要技術(shù)要求1） 精度等級(jí)設(shè)第I 公差組為 6 級(jí)精度，檢測(cè)項(xiàng)目齒距累積誤差厶Fp ；第 n 公差組為 5 級(jí)精度，檢測(cè)項(xiàng)目齒形誤差ff 和基節(jié)偏差fpb 第川公差組為5級(jí)精度，檢測(cè)項(xiàng)目齒向誤差FB; 用測(cè)公法線長(zhǎng)度的方法測(cè)齒厚偏差Wk 齒厚上偏差代號(hào)M 齒厚下偏差代號(hào)P ；（精度等級(jí)表示中，齒厚極限偏差用以控制側(cè)隙，本例用代號(hào)MP 表示）。2） 齒坯基準(zhǔn)面精度基準(zhǔn)內(nèi)孔為精度IT6 ；兩端面對(duì)內(nèi)孔軸線的端面

9、圓跳動(dòng)業(yè)有要求； 3）表面粗糙度Ra 值基準(zhǔn)孔為 0. 8 卩 m, 兩端面為 1. 6 卩 m, 齒面為 0. 8 卩 m , 齒頂圓柱面為 3. 2 卩 mb（ 2） 毛坯選擇采用鍛造毛坯以改善材料的力學(xué)性能。小批生產(chǎn)時(shí)采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。（3）主要表面加工方法的選擇該齒輪精度等級(jí)較高，各主要表面精加工的方法如下；基準(zhǔn)孔：磨削端面：磨削齒面：滾齒一表面淬火一磨齒加工飛機(jī)汽輪機(jī)圓柱齒輪的一般過(guò)程：工藝流程卡產(chǎn)品型號(hào)零部件圖號(hào)文件編號(hào)產(chǎn)品名稱齒輪零部件名稱共頁(yè)第頁(yè)序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備數(shù)量量具工時(shí)定額備注1 下料鋸床 12 粗車端面、內(nèi)孔及倒角立車13 毛坯檢驗(yàn)無(wú)損探傷儀4 粗車止口

10、、外圓倒角及端面車床15 熱處理（調(diào)質(zhì)）箱式爐6 精車內(nèi)孔和端面車床 17 鉆孔立鉆8 磨大端面平面磨床9 擴(kuò)孔鉆床10 拉鍵槽拉床11 中間檢驗(yàn)卡尺和角度尺12 打廠標(biāo)鉗工臺(tái)13 粗滾齒滾齒機(jī)14 精滾齒滾齒機(jī)15 齒端加工銃床16 清洗清洗機(jī)17 中間檢驗(yàn)18 熱處理（表面淬火）箱式爐19 精磨內(nèi)孔內(nèi)圓磨床20 清洗清洗機(jī)21 中間檢驗(yàn)22 配對(duì)檢驗(yàn)機(jī)23 磨研齒磨齒機(jī)24 清洗清洗機(jī)25 配對(duì)檢驗(yàn)機(jī)26 寫(xiě)配對(duì)號(hào)27 清洗清洗機(jī)28 最終檢驗(yàn)設(shè)計(jì)校對(duì)審核批準(zhǔn)齒輪加工工藝過(guò)程大致要經(jīng)過(guò)如下幾個(gè)階段：毛坯熱處理、齒坯加工、齒形加工、齒端加工、齒面熱處理、精基準(zhǔn)修正及齒形精加工等。加工的第一階

11、段是齒坯最初進(jìn)入機(jī)械加工的階段。由于齒輪的傳動(dòng)精度主要決定于齒形精度和齒距分布均勻性，而這與切齒時(shí)采用的定位基準(zhǔn)（孔和端面）的精度有著直接的關(guān)系， 所以，這個(gè)階段主要是為下一階段加工齒形準(zhǔn)備精基準(zhǔn)，使齒的內(nèi)孔和端面的精度基本達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。在這個(gè)階段中除了加工出基準(zhǔn)外，對(duì)于齒形以外的次要表面的加工，也應(yīng)盡量在這一階段的后期加以完成。第二階段是齒形的加工。對(duì)于不需要淬火的齒輪，一般來(lái)說(shuō)這個(gè)階段也就是齒輪的最后加工階段，經(jīng)過(guò)這個(gè)階段就應(yīng)當(dāng)加工出完全符合圖樣要求的齒輪來(lái)。對(duì)于需要淬硬的齒輪，必須在這個(gè)階段中加工出能滿足齒形的最后精加工所要求的齒形精度，所以這個(gè)階段的加工是保證齒輪加工精度的關(guān)鍵階

12、段。應(yīng)予以特別齒端加工 ：a） 倒圓 b） 倒尖 c）倒棱圖 1 齒端加工齒輪的齒端加工方式有：倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺四種方式。經(jīng)倒圓、倒尖、倒棱后的齒輪（圖 1）。沿軸向移動(dòng)時(shí)容易進(jìn)入嚙合。齒端倒圓應(yīng)用最多，圖2 是表示用指狀銃刀倒圓的原理圖。倒圓時(shí)，齒輪慢速旋轉(zhuǎn)，指狀銃刀在高速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿齒輪軸向作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。齒輪每轉(zhuǎn)過(guò)一齒，銃刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，兩者在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中即完成齒端倒圓。同時(shí)由齒輪的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)分齒，生產(chǎn)率較高。齒端加工應(yīng)安排在齒形淬火之前進(jìn)行。圖 2 齒端倒圓加工的第三階段是熱處理階段。在這個(gè)階段中主要對(duì)齒面的淬火處理，使齒面達(dá)到規(guī)定的硬度要求。加工的最后階段是齒形的精加工階段

13、。這個(gè)階段的目的，在于修正齒輪經(jīng)過(guò)淬火后所引起的齒形變形，進(jìn)一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之達(dá)到最終的精度要求。在這個(gè)階段中首先應(yīng)對(duì)定位基準(zhǔn)面（孔和端面）進(jìn)行修整，因淬火以后齒輪的內(nèi)孔和端面均會(huì)產(chǎn)生變形，如果在淬火后直接采用這樣的孔和端面作為基準(zhǔn)進(jìn)行齒形精加工，是很難達(dá)到齒輪精度的要求的。以修整過(guò)的基準(zhǔn)面定位進(jìn)行齒形精加工，可以使定位準(zhǔn)確可靠，余量分布也比較均勻，以便達(dá)到精加工的目的。齒端加工必須安排在齒輪淬火之前，通常多在滾（插）齒之后。齒輪淬火后基準(zhǔn)孔產(chǎn)生變形，為保證齒形精加工質(zhì)量，對(duì)基準(zhǔn)孔必須給予修正。圓柱孔齒輪的修正，可采用推孔或磨孔，推孔生產(chǎn)率高，常用于未淬硬齒輪;磨孔精度高，

14、但生產(chǎn)率低，對(duì)于整體淬火后內(nèi)孔變形大硬度高的齒輪，或內(nèi)孔較大、厚度較薄的齒輪，貝U 以磨孔為宜磨孔時(shí)一般以齒輪分度圓定心，這樣可使磨孔后的齒圈徑向跳動(dòng)較小，對(duì)以后磨齒或珩齒有利。為提高生產(chǎn)率，有的工廠以金剛鏜代替磨孔也取得了較好的效果。2、鏈條鏈條生產(chǎn)工藝流程示意圖:it 樂(lè)；炬陽(yáng)、滾干口",1 r1J1r査楠叫 ,0dA蟲(chóng)島 樂(lè)爲(wèi)二、工藝流程說(shuō)明a. 帶鋼首先經(jīng)沖床、壓床沖壓稱成要的形狀與尺寸經(jīng)六角滾筒去除毛刺，然后熱處理，之后用機(jī)油進(jìn)行淬火，在經(jīng)堿+水+工業(yè)砂對(duì)其表面粘附的油污進(jìn)行清洗后備用。b. 套筒、滾子料經(jīng)卷管處理，然后通過(guò)六角滾筒去除毛刺，在京哈熱處理之后用水淬火，然后對(duì)

15、其表面的油污進(jìn)行去除。c. 軸料鋼首先經(jīng)軸銷機(jī)處理制成需要的形狀與尺寸，然后通過(guò)六角滾筒去除毛刺，再經(jīng)熱處理后用水淬火，然后對(duì)其表面的油污進(jìn)行去除。d. 最后將個(gè)零件進(jìn)行回火，最后裝配成型。經(jīng)檢驗(yàn)合格后即為成品。三、 工藝1 熱處理：在熱處理設(shè)備中，在高溫下采用各種輔助介質(zhì)，改善零件的組織結(jié)構(gòu)，提高各種物品性能。2、滲碳：將零件置在熱處理設(shè)備中加熱至一定溫度并保溫一定時(shí)間，再通入含碳介質(zhì)，將碳滲入零件表面，以提高鏈條硬度和耐磨性能。3、淬火：零件在熱處理設(shè)備中加熱到一定溫度后，保溫一定時(shí)間，然后按照要求在不同的介質(zhì)中冷卻，從而提高零件硬度。4、回火：經(jīng)過(guò)淬火后的零件在熱處理設(shè)備中以一定的溫度進(jìn)

16、行加熱，并保溫一定時(shí)間后冷卻。零件經(jīng)過(guò)回火可以降低淬火硬度，消除淬火應(yīng)力，提高韌性。5、 發(fā)黑：采用高分子有機(jī)聚合原理，利用熱處理工藝過(guò)程中回火余熱成膜發(fā)黑。發(fā)黑后工件帶有光澤，耐腐蝕，防銹性能強(qiáng)；降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善生產(chǎn)環(huán)境。6、 發(fā)藍(lán)：把零件加熱至一定的溫度后，經(jīng)過(guò)化學(xué)水溶液冷卻，皂化，使零件表面顏色呈現(xiàn)藍(lán)色。經(jīng)過(guò)發(fā)藍(lán)處理的鏈條外觀美觀，還有防銹的作用。不足之處就是這些化學(xué)水溶液對(duì)環(huán)境造成很大的污染。7、 噴丸：表面處理的一種，根據(jù)需要采用一定直徑的鋼丸噴打在零件表面，形成均勻的小凹坑，以提高鏈條的表面疲勞強(qiáng)度。8、 磷化：將零件浸置在一定溫度的磷化液內(nèi)，使零件表面形成磷化層，可使零件表面顏

17、色呈現(xiàn)黑色或灰色，提高鏈條美觀的同時(shí)達(dá)到防腐的目的。這些磷化液可循環(huán)利用，對(duì)環(huán)境污染較輕。9、 鍍鎳：采用電鍍或化學(xué)鍍鎳的方法，在零件表面形成鍍鎳層，鍍鎳層既可以美觀鏈條，又可以防腐。鍍鎳鏈條一般用在露天場(chǎng)合。10 、鍍鋅：采用電鍍或化學(xué)鍍鋅的方法，在零件表面形成鍍鋅層，鍍鋅層既可以美觀鏈條，又可以防腐。鍍鋅鏈條一般適用于露天場(chǎng)合。11 、上油：鏈條上油后可以防止鏈條生銹，而且更有光澤。12 、 上脂：鏈條上脂后可以防止鏈條生銹，而且更有光澤。（在維護(hù)時(shí)不便上油的，使用油脂）3、軸1. 零件的作用題目所給定的零件車床輸出軸,其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力；二是工作過(guò)程中經(jīng)常

18、承受載荷；三是支撐傳動(dòng)零部件。嚴(yán)2. 零件的工藝分析(1)從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，軸段的安排是呈階梯型，中間粗兩端細(xì)，符合強(qiáng)度外形原則，便于安裝和拆卸。(2)主要加工的面有 $ 50 、 $ 60、 $ 64 、 $ 35 、外圓柱面，左端面M16 的內(nèi)螺紋孔以及小端面的兩個(gè)M8 的內(nèi)螺紋孔。(3)圖中可以看出零件的尺寸精度高，大部分是IT7級(jí)；粗糙度方面表現(xiàn)在軸的小端圓柱面，$64的外圓柱表面為Ra1.6um,小端端面為Ra1.6um,其余為Ra3.2um,要求比較高;(4)熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到HRC28-30,保持均勻。最后還要進(jìn)行表面氧化處理(5) 零件的材

19、料是 40Cr 。(6) 軸端加工出 45 。倒角是為了便于裝配。四 . 選擇毛坯、確定毛坯尺寸1. 毛坯的選擇(1)零件的毛坯材料是40Cr , 是典型的軸用材料，是一種最常用的合金調(diào)質(zhì)鋼。經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火之后能獲得較好的綜合性能。(2)由于工件的現(xiàn)狀簡(jiǎn)單，可以選用型材，材料40Cr,毛坯的制作方法為冷拉，由于70 的外圓表明是不去除材料，所以棒料的直徑直接選為70 mm 查機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)得毛坯精度等級(jí)為IT7, 表面粗糙度為Ra3.2 到 1.6 。2. 確定毛坯余量加基加本尺加說(shuō)工面代工余量寸號(hào)等級(jí)工余量明D150IT7D250IT701D3CMMl , r_f一D360IT7/D

20、470IT7D564IT7D635IT7D7D8五 . 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2020106351 定為基準(zhǔn)的選擇(1) 粗基準(zhǔn)的選擇, 為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。所以為粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置精度，合理分配各加工面的余量了便于定位、裝夾和加工，可選軸的外圓表面為定為基準(zhǔn),或用外圓表面和頂尖孔共同作為定為基準(zhǔn)。用外圓表面定位時(shí)，因基準(zhǔn)面加工和工作裝夾都比較方便，一般用卡盤(pán)裝夾。為了保證重要表面的粗加工余量小而均勻，應(yīng)選該該零件小端軸面為粗基準(zhǔn)。(2) 精基準(zhǔn)的選擇50 0 ：002應(yīng)選擇軸右端面 $35根據(jù)減速箱輸出軸的技術(shù)要求和裝配要求，和端面 $0002為精基準(zhǔn)。零件上的很多表面

21、都可以以兩端面作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工?？杀苊饣鶞?zhǔn)轉(zhuǎn)化誤差，也遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。兩端的中心軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選用中心軸線為定為基準(zhǔn)，可保證表面最后的加工位置精度，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合2 零件表面加工方法的確定根據(jù)零件圖表各表面得加工要求，以及材料性質(zhì)等各因素該軸為階梯軸，該軸的各表面具體的加工方法如表2Ra加工表面尺寸精度等表面粗糙度加工方法（耐級(jí)左右端面IT1212.5粗車. 0.027 燈IT73.2粗車一一半精車?50 0.002 外圓面? 60IT73.2粗車一一半精車外圓面?64 0.002 外圓面?35 007 外圓面退刀槽花鍵平鍵小端螺紋孔大端螺紋孔IT71.6粗車一一半精車精車

22、IT71.6粗車一一半精車精車IT1212.5粗車IT73.2粗銑一一半精銑IT73.2粗銑一一半精銑IT1212.5鉆-攻絲IT1212.5鉆-攻絲3 加工順序的安排（1）機(jī)械加工工序 按先基準(zhǔn)平面后其他的原則：機(jī)械加工工藝安排是總是先加工好定位基準(zhǔn)面，所以應(yīng)先安排為后續(xù)工序準(zhǔn)備好定為基準(zhǔn)。先加工精基準(zhǔn)面，轉(zhuǎn)中心孔及車表面的外圓。按先粗后精的原則：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。先安排精度要求較高的各主要表面，后安排精加工。按先主后次的原則 ： 先加工主要表面，如車外圓各個(gè)表面，端面等。后加工次要表面,如銃鍵槽等。先外后內(nèi)，先大后小原則：先加工外圓再以外圓定位加工內(nèi)孔，工直徑較大的后加工

23、直徑小的。次要表面的加工安排：鍵槽等次要表面的加工通常安排在外圓精車之后。加工階梯外圓時(shí)先加對(duì)于軸右端 ？64mm 和中間 ？35mm 加工質(zhì)量要求較高的表面，安排在后面先面后孔原則：先加工端面，再銃鍵槽，鉆螺孔。（ 2）熱處理工序的安排在切削加工前宜安排正火處理，豈能提高改善軸的硬度，消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，改善其切削性能。在粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，能提高軸的綜合性能。最終熱處理安排在半精車之后，這樣能提高材料強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性。在粗加工和熱處理后，安排校直工序。在半精車加工之后安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序。在精加工之后安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該軸的工序安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工一一主要表面

24、粗加工一一熱處理一一主要表面半精加工主要表面的精加工（磨削）銃鍵槽、攻螺紋去毛刺、最終熱處理等。4 該軸工藝路線的確定根據(jù)以上的加工工藝過(guò)程的分析確定零件的工藝路線如表工序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備01粗車左右端面CA6140及 45 °倒角02鉆中心孔CA614003粗車外圓CA614004調(diào)質(zhì) HRC2 43005半精車外圓?CA614050$60$ 64$ 3506精車外圓 0 64CA6140$ 3507車 2.2 X 1.5的CA6140槽08銑鍵槽銑床 X08309鉆 M16,2 M8鉆床 Z515的螺紋孔10鉗工攻絲11去毛刺12最終熱處理 （ 表面氧化）和清洗13校驗(yàn)5 機(jī)械

25、加工余量、工序尺寸的確定4刀具具45°刀游標(biāo)卡尺麻花鉆卡尺60°刀游標(biāo)卡尺60°刀游標(biāo)卡尺、尺規(guī)60°刀游標(biāo)卡尺普通切槽刀游標(biāo)卡尺銑刀游標(biāo)卡尺鉆頭游標(biāo)卡尺絲錐手錘卡尺塞規(guī)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(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計(jì)算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)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、表面粗糙度見(jiàn)下表：表 5 外圓柱面 $ 50 軸段加工余量計(jì)算工序間量工序工序基本標(biāo)注工序工序名稱經(jīng)濟(jì)精度 /mm表面粗糙度 R 卩

26、 m尺寸 /mm尺寸公差 /mm/mm毛坯10± 206060±2粗車9IT1012.551.02751.027 0 0.12半精車1IT73.250.027 50.027 °0.。27工序名稱毛坯粗車工序間余量 /mm109表 6 外圓柱面 $ 60 軸段加工余量計(jì)算工序工序基本經(jīng)濟(jì)精度 /mm表面粗糙度Ra/卩 m 尺寸 /mm±270IT1012.561標(biāo)注工序尺寸公差 /mm70±2 61.2半精車1IT73.260 60工序名稱毛坯粗車半精車精車工序名稱毛坯粗車粗車半精工序間余量 /mm64.31.20.5工序間余量 /mm16.21

27、1.1表 7 $ 64 軸段加工余量計(jì)算工序工序基本經(jīng)濟(jì)精度 /mm尺寸 /mm表面粗糙度Ra/卩 m± 270IT1112.565.732IT83.264.532IT764.0321.6表 8$35 軸段加工余量計(jì)算工序工序基本經(jīng)濟(jì)精度 /mm表面粗糙度 Ra/卩 m尺寸 /mm± 264IT1112.547.827IT1112.536.727標(biāo)注工序尺寸公差 /mm 70±2 65.732 00.19 64.532 00. °46 64.032 °o.o3o標(biāo)注工序尺寸公差 /mm64±2 47.827°o.i 36.7

28、270 0.1車精車1.2IT83.235.5270.5IT71.635.02735.52700. °3935.02700.056 確定工序的切削用量確定切削用量的原則：首先應(yīng)選去盡可能大的背吃刀量，其次在機(jī)床動(dòng)力和剛度允許的條件下，又滿足以加工表面粗糙度的情況下，選取盡可能大的進(jìn)給量。最后根據(jù)公式確定最佳切削速度。60工序三，粗車(1 ) 車刀的選取 :粗車選取刀具為硬質(zhì)合金刀具，型號(hào)為YT15.車刀參數(shù)查表得，選擇刀具前角丫0 = 12 °后角 a 0= 6，刃傾角：入s=0, 主偏角Kr=60 ° , 副偏角 Kr=10°。(2 ) 背吃刀量 :7

29、064.51(3) 進(jìn)給量確定 :mm查 CA6140 機(jī)床參數(shù)得機(jī)床功率為PE 7.5 KW，中心高度為 200mm 查切削用量手冊(cè)得刀桿的BH1625 mm 從而查得進(jìn)給量f=0.4 ? 0.6mm/r, 查得 CA6140機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量取f=0.51mm/r.(4) 切削力計(jì)算 :FCCFC3PX FCfyFcVC nFC kFCnF0.75b0.918F：0.6371.31查表 C=270 ,0.637XFC 1yFc0.75則 FC 270 4 0.51 .0 751.31 853.8 N(5) 確定切削速度 :ba p查切削用量手冊(cè)，使用YT15 硬質(zhì)合金刀具來(lái)粗加工時(shí) ,b =

30、0.918GPa , w=0.51mm/r時(shí)，切削速度為Vt 1.287,m/s 。ktv =0.65 ,切削速度的修正系數(shù)查切削用量手冊(cè)得knTV=0.92 , ksv =0.9 ,kTV =1.0 , kkv=1.0 。V kvt =1.28 X 0.65 X 0.92 X 0.9 X 1.0 X 1.0=0.67m/s1000 V10000.673.143.0570r/s=183r/min查 CA6140 產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)可以知道，轉(zhuǎn)速應(yīng)選擇200r/min 。這n。時(shí)實(shí)際切削速度dn o3.1470200VC10000.73m/ s 43.96 m/ min1000(6 ) 校驗(yàn)機(jī)床功率 :

31、aP < 4.8 ,=0.51mm/r < 0.6mm/r ,查切削用量手冊(cè)，由于 b =0.918GPa ,VC =0.73m/s ，切削功率為Pm3.4KWKkrF0.94 Kk 0 Fz1.0 K切削功率的修正系數(shù)zsF z1.0則實(shí)際的切削功率3.4 0.943.196 kw“根據(jù) CA6140 的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)：當(dāng)切削速度是VC3.33 r/s 時(shí)，機(jī)床的切削功率是P5.5kw ，可知mcw 5.5kw ，滿足要求。(7 ) 最后確定的切削用量aP5200° mmr/min=0.51mm/r，MC 0.73n/s工序八粗銃花鍵槽( i) 刀具選擇選擇硬質(zhì)合金刀具YT

32、5, 銃刀直徑為d=16mm刀具總長(zhǎng)L=75mm 切削部分長(zhǎng) l=28mm.0 140141400 5020 0齒數(shù)為 Z=2.。(2 ) 確定背吃刀量ap 50424mm(3 ) 確定切削速度 :土-af查金屬切削手冊(cè)，每齒進(jìn)給量，取af 0.04mm/ zf銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)： 0.8 ? 1.0 ( 厚刀面最大磨損限度 ) ，銃刀平均耐用度 :3.8.查表知道 40Cr 調(diào)質(zhì)后的硬度為HB33C ? 380 之間 ,可從金屬切削手冊(cè)常用工件材料的銃削速度推薦范圍中查得V 3Q 60mmin在保證正常的銃刀耐用度及在機(jī)床動(dòng)力和剛性允許的條件下，應(yīng)盡量選取較大的銃削速度，應(yīng)此選擇 V60m/ mi

33、n .1000 V1000119.9n3.14d16r/s=1194r/min查 X52K 型立銃的產(chǎn)品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，可以知道選擇轉(zhuǎn)速為n1180r/min 。*V從而可以得出dn o3 14161180C0.98 m/ s55.28 m/ min10001000( 4) 確疋銃削用量a p4n 1180 r/mi n ,af0.04 mm / zmmf 1.57mm/ min4、螺絲5、 螺絲生產(chǎn)工藝 （一）-退火一、 目的：把線材加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，保持一定時(shí)間，再慢慢冷卻，以調(diào)整結(jié)晶組織，降低硬度，改良線材常溫加工性。二、 作業(yè)流程：（一）、入料：將需要處理的產(chǎn)品吊放爐內(nèi)，注意爐蓋應(yīng)蓋緊。一

34、般一爐可同時(shí)處理 7卷（約1.2噸/卷）。（二）、升溫：將爐內(nèi)溫度緩慢（約3-4小時(shí)）升至規(guī)定溫度。（三八保溫：材質(zhì)1018、 1022線材在680 C-715C下保持4-6h, 材質(zhì)為10B21,1039,CH38F線材在740 C-760C下保持5.5-7.5 h。（四）、降溫：將爐內(nèi)溫度緩慢（約3-4小時(shí)）降至550 C 以下，然后隨爐冷卻至常溫。三、 品質(zhì)控制：1、硬度：材質(zhì)為1018 、 1022 線材退火后硬度為HV120-170 ，材質(zhì)為中碳線材退火后硬度為HV120-180 。2、外觀：表面不得有氧化膜及脫碳現(xiàn)象。螺絲生產(chǎn)工藝 （ 二） -酸洗一、 目的：除去線材表面的氧化膜，

35、并且在金屬表面形成一層磷酸鹽薄膜，以減少線材抽線以及冷墩或成形等加工過(guò)程中，對(duì)工模具的擦傷。二、 作業(yè)流程：（一）、酸洗：將整個(gè)盤(pán)元分別浸入常溫、濃度為 20-25% 的三個(gè)鹽酸槽數(shù)分鐘，其目的是除去線材表面的氧化膜。（二） 、清水：清除線材表面的鹽酸腐蝕產(chǎn)物。（三） 、草酸：增加金屬的活性，以使下一工序生成的皮膜更為致密。（四）、皮膜處理：將盤(pán)元浸入磷酸鹽，鋼鐵表面與化成處理液接觸，鋼鐵溶解生成不溶性的化合物（如 Zn2Fe （ Po4 ） 2?4H2o ） , 附著在鋼鐵表面形成皮膜。（五）、清水：清除皮膜表面殘余物。（六）、潤(rùn)滑劑：由于磷酸鹽皮膜的摩擦系數(shù)并不是很低，不能賦予加工時(shí)充分的

36、潤(rùn)滑性，但與金屬皂（如鈉皂）反應(yīng)形成堅(jiān)硬的金屬皂層，可以增加其潤(rùn)滑性能。螺絲生產(chǎn)工藝 （ 三 ）- 抽線一、 目的：將盤(pán)元冷拉至所需線徑。實(shí)用上針對(duì)部分產(chǎn)品又可分粗抽（剝殼）和精抽兩個(gè)階段。二、 作業(yè)流程盤(pán)元經(jīng)酸洗之后，通過(guò)抽線機(jī)冷拉至所需線徑。適用于大螺絲、螺帽、牙條所用線材。螺絲生產(chǎn)工藝 （ 四） -成型一、 目的：將線材經(jīng)冷間鍛造（或熱間鍛造），以達(dá)到半成品之形狀及長(zhǎng)度（或厚度）。二、 作業(yè)流程：1、六角螺栓（四模四沖或三模三沖）（ 1）、切斷：通過(guò)可動(dòng)的剪刀單向移動(dòng)，將卡于剪模內(nèi)的線材切成所需胚料。（ 2） 、一沖：后沖模頂住胚料沖模擠壓胚料，初步成型，之后后沖模將胚料推出。（ 3） 、二沖：胚料進(jìn)入第二打模，二沖模擠壓，胚料呈扁圓狀，之后后沖模將胚料推出。（ 4） 、三沖：胚料進(jìn)入第三打模，通過(guò)六角三沖模仁剪切，胚料六角頭初步形成，之后，后沖模將胚料推入第三打模，切料自六角頭切斷，六角頭形成。2、 六角螺栓（三模三沖）3、 螺絲（一般頭型一模二沖）（ 1） 、切斷：通過(guò)可動(dòng)剪刀單向移動(dòng)，將卡于剪模內(nèi)的線材切成所需胚料。（ 2） 、一沖：