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1、第一部分 锥齿轮的工艺分析及生产类型的确定一、 锥齿轮的技术要求按表1-1形式将锥齿轮的全部技术要求列于表1-1中表1-1加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度 Ram形位公差mm左右两端面IT126.314mm外圆IT91.615mm外圆IT80.80.02A18mm外圆IT80.80.02A锥齿左端面13IT80.8两端中心孔5IT91.6锥齿轮IT91.6花键铣面15.5IT126.3右端台阶孔IT126.3磨削槽R0.8IT91.6二、 审查锥齿轮的工艺性分析零件图可知，锥齿轮光轴均要求Ra0.8mm的粗糙度，在左端有花键和铣的平面这样更能保证齿轮的传动性。锥齿轮能承受轴向和径
2、向的力，能保证安全性。零件除主要工作表面外，其他表面加工精度都相对低了很多，不需要高精度机床加工；而工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。三、 确定锥齿轮的生产类型依设计题目知：Q=500件/年；结合生成实际，备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。代入公式（1-1）【1】得 锥齿轮重量为0.39kg，由表1-3【1】知，该锥齿轮属于轻型零件；由表1-4【1】知，该锥齿轮的生成类型为中批生成。第二部分 确定毛坯、绘制毛坯简图一、 选择毛坯由于该锥齿轮零件的轮廓尺寸不大，且生产类型为中批生产，为提高零件的经
3、济性，宜采用棒料。二、 确定毛坯尺寸及简图由零件图知棒料包容零件即可，两边余量取2mm。则棒料长为138mm，直径为65mm。毛坯简图如下图1：图1第三部分 拟定锥齿轮工艺路线一、 精基准的选择根据该锥齿轮零件的技术要求和装配要求，选择轴的中心线作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准加工，即遵循了“基准统一”原则。又由于该零件的设计基准也是轴的轴线，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了同轴度。在长度方向上也同样遵循了以上原则。二、 粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其它表面缺欠。所以该锥齿轮粗基准应选为棒料的中心线，一次粗加工后的粗基准可以为后续工序准备好精基准
4、。三、 表面加工方法的确定根据锥齿轮零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工各表面的加工方法，如表2-1所示。表2-1加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级加工方法备注左右两端面IT12粗车表1-6外圆IT9粗车精车表1-6外圆IT8粗车磨削表1-6外圆IT8粗车磨削表1-6锥齿左端面13IT8粗车磨削1-6两端中心孔5IT9钻研磨1-7锥齿轮IT9粗车精车铣花键挤铣面15.5IT12粗铣1-20右端台阶孔IT12粗车1-6磨削槽R0.8IT9粗磨1-20四、 加工阶段的划分该锥齿轮的加工质量要求相对较高，可将加工阶段划分为粗加工、精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后
5、续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车轴两端面，外圆表面。在精加工阶段，完成直径为14mm、58.29mm的表面加工，还有三处磨削表面加工。五、 工序的集中与分散该锥齿轮零件的生产类型为中批量生产，可以采用一般机床配用一般工、夹具，提高经济性；而且大部分工序都在车床上进行，遵循工序集中原则使工件的装夹次数减少，不但可缩短辅助时间，而且由于一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。六、 工序顺序的安排1、 机械加工工序（1） 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准锥齿轮轴的两端面和外圆。（2） 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安
6、排精加工工序。（3） 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，后加工次要表面。（4） 遵循“先面后孔”原则，先加工左端面和右端面沉槽，再加工中心孔。2、 热处理工序零件成型后进行渗碳出来0.5-0.8，表面硬度HRC56-62，心部HRC33-42，花键表面不渗碳，金相检验按ZBT04001要求。3、 辅助工序在磨削过后安排去毛刺工序，精加工后安排清洗和终检工序。 综上所述，该锥齿轮工序的安排顺序为：基准加工主要表面粗加工主要表面精加工热处理主要表面精加工。七、确定工艺路线锥齿轮工艺路线及设备、工装的选用如表2-2工序号工 名 序 称工 序 内 容设 备工艺装备1车右端面、外圆达到效果即可C63
7、0车刀2车左端面、外圆总长加工至133.8mm134.2mmC630游标卡尺，车刀3车直径为23mm外圆直径23mm长度0.5mmC630外圆车刀，游标卡尺等4车直径为15mm的孔加工至直径15mm15.1mm，深度为2mmC630外圆车刀，游标卡尺等5钻左右端面中心孔并研磨C630、M7120AB2型中心钻和B2型砂轮6粗车直径为58.29、18、15、14外圆直径为58.29外圆车至59.39mm59.54mm，其他依次为18.206mm18.221mm，15.179mm15.196mm，14.70mm14.79mmC630外圆车刀，游标卡尺等7粗车阶梯13车至C630外圆车刀，量角仪等8
8、精车直径为58.29,14的外圆直径为58.29的外圆车至58.29mm，14的车至13.95mm14mmC630外圆车刀，游标卡尺等9挤花键C63010铣直径为14外圆上的面铣至长15.5mm，深2mm2.1mm立式铣床X51直柄立铣刀，游标卡尺等11加工磨削槽R0.8mmM7120A砂轮等12磨削直径为15和18的外圆，宽度为13的左端面加工至设计尺寸M7120A砂轮，千分尺等13倒角C63045车刀14车两圆锥面C630碳素合金车刀15滚锥齿滚齿刀具等16去毛刺平挫17热处理，渗碳0.50.8渗碳炉18磨削直径为15和18的外圆阶梯左端面进行修正即可M7120A砂轮，千分尺等19清洗清洗
9、机20终检游标卡尺、千分尺等表2-2第四部分 加工余量、工序尺寸和公差的确定一、工序6和工序8中和两外圆至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。1、加工外圆的加工过程为：、以中心孔定位，粗车外圆，保证尺寸；、以中心孔定位，精车外圆，保证尺寸。达到零件图设计尺寸的要求，。由图所示的加工方案，找出全部工艺尺寸链，如图所示。求解各工序尺寸及公差的顺序如下： 、从图知，；、从图知，为精加工余量，查表2-17【1】知，则，由于工序尺寸是在粗车加工中保证的，由表2-17【1】知其公差值为0.30mm，故；余量的校核 在图所示尺寸链中是封闭环，故 结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。将工序尺寸按“入
10、题原则”表示：，。2、加工外圆的加工过程为：、以中心孔定位，粗车外圆，保证尺寸；、以中心孔定位，精车外圆，保证尺寸。达到零件图设计尺寸的要求，。由图所示的加工方案，找出全部工艺尺寸链，如图所示。求解各工序尺寸及公差的顺序如下：、从图知，；、从图知，为精加工余量，查表2-17【1】知，则，由于工序尺寸是在粗车加工中保证的，由表2-17【1】知其公差值为0.18mm，故；余量的校核 在图所示尺寸链中是封闭环，故 结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。将工序尺寸按“入题原则”表示：，。二、工序6和工序12中加工至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定1、加工外圆的加工过程为：、以中心孔定位，粗车
11、外圆，保证尺寸；、以中心孔定位，磨削外圆，保证尺寸。达到零件图设计尺寸的要求，。由图所示的加工方案，找出全部工艺尺寸链，如图所示。求解各工序尺寸及公差的顺序如下：、从图知，；、从图知，为磨削加工余量，查表2-18【1】知，则，由于工序尺寸是在粗车加工中保证的，由表1-20【1】知其公差值为0.027mm，故；余量的校核 在图所示尺寸链中是封闭环，故 结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。将工序尺寸按“入题原则”表示：，。2、加工外圆的加工过程为：、以中心孔定位，粗车外圆，保证尺寸；、以中心孔定位，磨削外圆，保证尺寸。达到零件图设计尺寸的要求，。由图所示的加工方案，找出全部工艺尺寸链，如图所示
12、。求解各工序尺寸及公差的顺序如下：、从图知，；、从图知，为磨削加工余量，查表2-18【1】知，则，由于工序尺寸是在粗车加工中保证的，由表1-20【1】知其公差值为0.027mm，故；余量的校核 在图所示尺寸链中是封闭环，故 结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。将工序尺寸按“入题原则”表示：，三、 工序7和工序12中左端面加工至设计尺寸13mm的加工余量、工序尺寸和公差的确定加工过程为：、以轴线定位，粗车13mm左端面，保证尺寸；、以轴线定位，磨削13mm左端面，保证尺寸，达到设计尺寸的要求，。由图所示加工方案，找出全部工艺尺寸链，如图所示。各工序尺寸及公差的顺序如下：、从图知，；、从图知，
13、其中为磨削加工余量，查表2-25【1】知，则。由于工序尺寸是在粗加工中保证的，粗车加工的经济加工精度达到，其公差值为，故。余量的校核 在图所示尺寸链中为封闭环，故 余量校核表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。将工序尺寸按“入体原则”表示：，。第五部分 切削用量、时间定额的计算一、 切削用量的计算、基本时间的计算1、 工序1、2粗车两端面、外圆这两个工序各分为两个工步，且两工步很相似。工步1是以三爪卡盘中心线定位，粗车端面；工步2则是粗车外圆。由于这两个工步是在一台机床上经两次走刀完成的，因此它们所选用的切削速度，进给量f都是一样的，只有背吃刀量不同。、进给量的确定，由5-2【1】知，。、切削速
14、度的确定，由表5-2【1】知，则，取转速，则实际切削速度为。、背吃刀量的确定，工序1的背吃刀量都取，工序2的工步1背吃刀量为保证设计尺寸的余量，工步2的背吃刀量也取。2、 工序3车外圆 ,，实际切削速度： ，3、 工序4车直径为15mm的孔 ，实际切削速度： 4、 工序5钻左右中心孔并研磨 ， 5、 工序6粗车直径为58.29、18、15、14外圆， 6、 工序7粗车阶梯13 ， 7、 工序8精车直径为58.29,14的外圆 ， 8、 工序9挤花键， 9、 工序10铣直径为14外圆上的面， 10、工序11加工磨削槽 ， 11、工序12磨削直径为15和18的外圆，宽度为13的左端面， 12、工序13倒角 ， 13、工序14车两圆锥面 ，；，； ，；，；，。 14、工序15铣锥齿 ， ， 故， 参 考 文 献【1】 邹青主编. 机械制造技术基础课程设计指导教程. 北京：机械工业出版社，2004【2】 韩进宏主编. 互换性与技术测量. 北京：机械工业出版社，2004【3】 钱可强主编. 机械制图. 第二版. 北京：高等教育出版社，2007【4】 孙 桓主编. 机械原理. 第七版. 北京：高等教育出版社，2006
