1、第一章零件工藝分析及生產類型確定11.1 零件的用途 11.2 零件的工藝性 11.2.1 分析、審查產品的零件圖和裝配圖 21.2.2 零件的結構工藝性分析 21.3 確定零件的生產類型 2第二章確定毛坯、工序尺寸 32.1 選擇毛坯 32.2 確定毛坯的機械加工余量和尺寸公差 32.2.1 毛坯的機械加工余量 32.2.2 毛坯的尺寸公差 42.2.3 加工余量、工序尺寸和工差的確定 42.2.4 繪制零件毛坯簡圖 6第三章 擬定零件的工藝路線 63.1 定位基準的選擇 63.1.1 精基準的選擇 63.1.2 粗基準的選擇 63.2 表面加工方法的確定 63.3 工序的安排 73.3.1

2、 加工階段的劃分 73.4 工序順序的安排 83.4.1 機械加工工序 83.4.2 熱處理工序 93.5 確定工藝路線 93.6 選擇加工設備及刀、夾、量具 10第四章零件設計計算 10參考文獻 18第一章零件工藝分析及生產類型確定1.1 零件的用途該零件為減速器低速軸，其主要作用，一是工作過程中經常承受 載荷；三是支撐傳動零部件。下圖所示為減速器低速軸的零件圖。結合圖分析可得，該零件 為臺階類零件，形狀對稱，尺寸精度，形位精度要求均較高。30、 小32、小24為主要配合面，精度均要求較高，需通過磨削得到。32、 小24兩表面對兩個 小30軸線的圓跳動誤差0.012mm,對 小30、32、

3、小24,有圓柱度要求。其中兩個小30為軸承支撐的地方，還有24, 小32分別為配合聯(lián)軸器和大齒輪，故粗糙度要求較高，得通過磨削加 工獲得。181.2 零件的工藝性1.2.1 分析、審查產品的零件圖和裝配圖制定工藝規(guī)程時，首先應分析零件圖及該零件所在部件的裝配 圖。了解該零件在部件中的作用及零件的技術要求，找出其主要的技 術關鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時采取適當?shù)拇胧┘右员ＷC。1.2.2 零件的結構工藝性分析所謂零件的結構工藝性是指設計的零件在滿足使用要求的前提 下，其制造的可行性和經濟性。從零件圖上看，該零件是典型的零件，結構比較簡單，其主要加 工的面有小30、小32、小28、624的外圓柱面，還

4、有兩個鍵槽的加工 要通過銃車來加工。配合表面的粗糙度要求較高需通過磨削而得。圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵 槽兩側面、30圓柱表面為 Ra0.8um,632、小28、小24、外圓柱面 為Ra1.6um,鍵槽兩側面粗糙度為Ra3.2um ,鍵槽底面粗糙度為 Ra6.3um ,其余為Ra6.3um ,要求不高；位置 要求較嚴格，24 ,632 兩表面對兩個小30軸線的圓跳動誤差0.012mm,對小24、30、632, 有圓柱度要求。熱處理方面需要調質處理，到220-250HBS，保持均勻。通過分析該零件，具布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可 保證其加工要求，整個圖面

5、清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體 的形狀和大小，符合要求。1.3 確定零件的生產類型該軸材料為40Cr鋼，生產類型為單件生產。第二章確定毛坯、工序尺寸2.1 選擇毛坯毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一， 也是一個比較重要的階段，毛坯的形狀和特征(硬度，精度，金相組 織等)對機械加工的難易、工序數(shù)量的多少有直接影響。因此，合理 選擇毛坯在生產占相當重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是 一個非常重要的問題。在毛坯選擇時，應充分注意到采用新工藝、新 技術、新材料的可能性，以降低成本、提高質量和生產率。毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產性質 以及在生產中獲

6、得可能性，毛坯的種類包括：鑄件、鍛件、型材、沖 壓件、冷或熱壓制件、焊接件等。根據零件的材料，推薦用型材或鍛 件，但從經濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不 僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高 的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作 零件。材料為40Cr鋼，鍛造時應安排人工調質處理220HBS。2.2 確定毛坯的機械加工余量和尺寸公差2.2.1 毛坯的機械加工余量由表可知，可確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量。該鍛件的尺寸公差等級為IT13級。加工精度要求高的地方，例 如：粗，h10,IT9-IT10 (6.3-3.2);精，h8 I

7、T7-IT8, (1.6-0.8)。根據該零件的各加工精度要求，經過查表得鍛造的毛坯尺寸為各 加工表面都留有加工余量4mm因此為圓柱所以保留加工余量為8mm加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值 30js630 mmG5 mm 32k632 mmG5 mm 24k624 mmG10 mm136136 mmH3 mm鍛件直接鍛造出此大概形狀，用查表法確定各個加工的總余量如上圖所示。2.2.2 毛坯的尺寸公差鍛件主要尺寸的公差如下表所示：表2-2主要毛坯尺寸及公差（mn）主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT鍛件的長度尺寸13691454鍛件的寬度尺寸40各階梯圓柱尺寸328403.23010

8、403.22812403.22416403.22.2.3 加工余量、工序尺寸和工差的確定根據各資料及制定的零件加工工藝路線，采用計算與查表相結合 的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經濟精度選定，上下偏 差按入體原則標注，確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛 坯尺寸總結如下：1）外圓柱面（130x30 （毛坯 小40）工序名稱 工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精車2.1IT6g01.6粗車10IT12小336.3 2）外圓柱面（|）32 （毛坯帕0）工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精車2.1IT6嶺21.6粗車8IT126356.33）外圓柱面（|）36 （毛坯帕

9、0）工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精車2.1IT66361.6粗車4IT12桃6.34）外圓柱面（|）28（毛坯帕0)工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精車2.1IT66281.6粗車12IT12嶺16.35）外圓柱面（|）24（毛坯帕0)工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精車2.1IT66241.6粗車16IT126276.36）加工鍵槽工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精銃IT9681.6粗銃IT12帕3.27）加工鍵槽工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精銃IT96101.6粗銃IT12帕3.22.2.3繪制零件毛坯簡圖毛坯簡

10、圖第三章擬定零件的工藝路線3.1 定位基準的選擇3.1.1 精基準的選擇精基準的選擇：加工輸出軸，通過了解零件結構特點和加工精度 要求，可以初步選定車各階梯圓柱面時分別以不加工面為基準。選定 左端面面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案比較簡單，可靠，操作方 便，使用夾具即可。利用鉆頂尖孔可以對精加工面進行自由度的限制 確保加工達到要求精度。3.1.2 粗基準的選擇粗基準的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇零件的重要階梯面和 軸面作粗基準：1、在保證各加工余量的前提下，使鍵槽的加工余量 盡量均勻；2保證定位準確、夾緊可靠。3.2 表面加工方法的確定根據輸出軸零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確

11、 定加工件各表面的加工方法，如下表所示:表3-1 加工方案加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/um加工方案30x30外圓柱 軸承配合表面IT60.8粗車-精車-磨削52外圓柱面IT61.6粗車-精車36外圓柱面IT912.5粗車30外圓柱面IT61.6粗車-精車28外圓柱面IT61.6粗車-精車24外圓柱面IT61.6粗車-精車左端面自由公差6.3粗車右端面IT61.6粗車-精車鍵槽IT93.2粗銃-精銃倒角自由公差6.33.3 工序的安排3.3.1 加工階段的劃分當零件的加工質量要求較高時，往往不可能用一道工序來滿足要 求，而要用幾道工序逐步達到所要求的加工質量和合理地使用設備、 人力，零件

12、的加工過程通常按工序性質不同，可以分為粗加工，半精加 工,精加工三個階段。粗加工階段：其任務是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀 和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標是提高生產率，去除內孔， 端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準。半精加工階段：其任務是使主要表面達到一定的精加工余量， 為主要表面的精加工做好準備。精加工階段：其任務就是保證各主要表面達到規(guī)定的尺寸精 度，留一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準備，并可完成 一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標是全面保 證加工質量。3.3.2 基面先行原則該零件進行加工時，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為

13、 基準來加工，因為左端面和 636外圓柱面為后續(xù)精基準表面加工而 設定的，才能使定位基準更準確，從而保證各位置精度的要求，然后 再把其余部分加工出來。3.3.3 先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時間 內將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一 方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了 精加工的要求時，則要安排半精車，以此為精車做準備。3.3.4 先面后孔對該零件應該先加工平面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方 面是利用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面 上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對于軸來講先

14、加 工636外圓柱面，做為定位基準再來加工其余各表面。3.4 工序順序的安排3.4.1 機械加工工序工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾 道工序內完成每道工序加工內容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這 樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時間減少，減少夾具數(shù)目，并且利 用采用高生產率的機床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序 中進行，每道工序的內容很少，最少時每道工序只包括一簡單工步， 工序分散可使每個工序使用的設備，刀具等比較簡單，機床調整工作 簡化，對操作工人的技術水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是小批量生產的情況，采用工序分散。輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，

15、倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗等3.4.2 熱處理工序熱處理的目的是提高材料力學性能，消除殘余應力和改善金屬的 加工性能，熱處理主要分預備熱處理，最終熱處理和內應力處理等， 本零件軸材料為40Cr鋼，在加工過程中預備熱是消除零件的內應力， 在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，按規(guī)范在840c 溫度中保持30分鐘釋放應力。3.5 確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，下表列出了輸出軸 的工藝路線。表3-2輸出軸的工藝路線工序號工序名稱工序內容1備料2鍛造鍛造毛坯3熱處理正火（消除內應力）4車削車兩端面，并打中心孔5車削粗車外輪廓6熱處理調質220240HBs7車削粗車、

16、精車中36臺階面8車削粗車、精車中32臺階面9車削粗車、精車中30臺階面10車削粗車、精車中28臺階面11車削粗車、精車中24臺階面12車削倒角13磨削磨削30x30與軸承配合面14鉗工劃鍵槽加工線15銃削銃鍵槽16鉗工鉗去毛刺17清洗18終檢按零件圖樣要求全面檢查3.6 選擇加工設備及刀、夾、量具由于生產類型大批生產，故加工設備宜以通用機床為主，輔以少 量專用機床，其生產方式為以通用機床及專用夾具為主，輔以少量專 用機床的流水生產線，工件在各機床的的裝卸及各機床間的傳送均由 工人完成。車各外圓時，多是用車床完成，夾緊方案為專用車夾具及三爪卡 盤定位。銃鍵槽采用銃床來加工，量具選用游標卡尺和千

17、分尺配合使 用即可。第四章零件設計計算表4-1粗車外圓切削參數(shù)查表結果粗車外圓Ap(mm)F(mm/r)V(mm/r)3650.5383250.5383050.5382850.5382450.538半精車外圓小3630.7313230.7313030.7312830.7312430.731精車外圓小3630.4443230.4443030.4442830.4442430.444工序余量計算1 .外圓36mm1）確定加工方案：查表得，對于基本尺寸為36mm,確定加工 方案為粗車。2）確定加工余量：工件總余量，表2-9得對于長度為136mm, 36mm的軸，因為是一般精度鍛件，所以其機械加工余量與

18、公差等級精 度為F級。查表2-9得，每側的加工余量數(shù)值為2mm故工件總余量為 Z 總=4mm即：粗車Z粗=4mm3）計算工序尺寸的基本尺寸：粗車后工序基本尺寸為36mmi 其他各工序基本尺寸為：粗車：4mm毛坯：40mm2 .外圓32k6Ra為1.61）確定加工方案，查表得對于其基本尺寸為32mm,公差為 0.019mm其工差等級為IT61-6確定加工方案粗車-精車。2）確定加工余量：毛坯總余量查表得對于長為24mm,32mm的 軸其精度等級為F級的加工余量2mm所以Z總=4mm即精車：Z精=1.6mm粗車：Z粗=4-1.6=2.4mm3）計算各工序的基本粗車，精車后工序的基本尺寸車為52mm

19、 其他各工序其基本粗車為精車：Z 精=32+1.6=33.6mm ,粗車：Z 粗=33.6+2.4=36mm3 .外 圓30js6Ra 為0.81）確定加工方案.查表得，對于基本尺寸為30mm,公差為 0.016mm,其公差等級為IT6確定加工方案為粗車一半精車磨削。2）確定加工余量：工件總余量，表2-9得對于長度為12mm, 30mm的軸，因為是一般精度鍛件，所以其機械加工余量與公差等級精 度為F級。查表2-9得，每側的加工余量數(shù)值為1mm故工件總余量為 Z 總=2mm即：磨削量Z磨=0.3mm 表2-17粗車 Z 粗=2-0.3=1.7mm3）計算工序尺寸的基本尺寸：磨削后工序基本尺寸為3

20、0mmi 其他各工序基本尺寸為磨肖U : 30+0.3350.3mm毛坯 31.3+0.7=32.0mm4 .外圓28 Ra為1.61）確定加工方案：粗車-精車2）確定加工余量：對于長為20mmD 28mm的軸其精度等級為F級每側加工余量1mm故Z總=2mm,即 精車Z精=0.6mm,粗車 Z 粗=2-0.6=1.4mm3）計算各工序的基本尺寸：精車后基本尺寸為28,其余各工序 基本尺寸為精車 Z 精=28+1.6=29.6mm粗車 Z 粗=29.6+0.4=30.0mm5 .外圓24k6 , Ra為1.61）確定加工方案對基本尺寸24mmi公差為0.016mm其公差等級 為IT6確定方案：粗

21、車-精車2）確定加工余量：對于長度為34mm.24mm的軸，其精度等級 為P級查表2-9得沒側的加工余量數(shù)值為2mm故Z總=4.0mm即精車Z精=1.6mm,粗車 Z 粗=4-1.6=2.4mm3）計算各工序基本尺寸：精車后基本尺寸為40mm.其他各工序 基本尺寸為精車 Z 精=24+1.6=25.6mm粗車 Z 粗=25.6+2.4=28.0mm6 .外 圓30js6Ra 為0.81）確定加工方案.查表得，對于基本尺寸為3mm,公差為 0.016mm,其公差等級為IT6確定加工方案為粗車一半精車磨削。2）確定加工余量：工件總余量，表2-9得對于長度為30mm, 30mm的軸，因為是一般精度鍛

22、件，所以其機械加工余量與公差等級精 度為F級。查表2-9得，每側的加工余量數(shù)值為3mm故工件總余量為 Z 總=6mm即：磨削量Z磨=0.3mm 表2-17粗車 Z 粗=6-0.3=5.7mm3）計算工序尺寸的基本尺寸：磨削后工序基本尺寸為30mmi 其他各工序基本尺寸為磨肖U : 30+0.3=30.3mm毛坯 30.3.3+5.7=36.0mm確定切削用量1 .粗車36外圓粗車：（1）確定背吃刀量ap p粗車雙邊余量為4mm,顯然ap為單邊余量，ap=2mm（2）確定進給量f根據機械加工工藝師手冊（以下簡稱文獻1）表5-114可得 f=0.6 0.9mm/r,根據所選的機床取f=0.8mm/

23、r(3)確定切削速度vn=450 m/min,v= n dn/1000=50.868 m/min 最后確定的切削用量為a p =2mm ,f=0.8mm/r ,n=450/min,(4)切削工時：基本時間T_Li = _J363 = 3.02m i nfn 0.3 450輔助時間2min工作地服務時間8 min2 .粗車精車32外圓粗車：(1)確定背吃刀量ap p粗車雙邊余量為2.4mm,顯然ap為單邊余量，(2)確定進給量f根據機械加工工藝師手冊(以下簡稱文獻f=0.08 0.3mm/r,根據所選的 機床取f=0.3mm/r(3)確定切削速度vn=450 m/min,v= n dn/1000

24、=45.216 m/min最后確定的切削用量為a p =1.2mm ,f=0.3mm/r ,n=450/min,精車：(1)確定背吃刀量ap粗車雙邊余量為1.6mm,顯然ap為單邊余量,(2)確定進給量f根據機械加工工藝師手冊(以下簡稱文獻f=0.08 0.3mm/r,根據所選的 機床取f=0.8mm/r(3)確定切削速度vn=450 m/min,v= n dn/1000=45.216 m/min最后確定的切削用量為v=50.868m/min.a p =1.2mm1)表5114可得v=45.216m/min.a p =0.8mm1)表5114可得,v=45.216m/mina p =0.8mm

25、 ,f=0.3mm/r ,n=450/min基本時間. L .24Tm 二i =3 = 0.533 m i nfn 0.3 4501min輔助時間工作地服務時間 2.6min3 .粗車磨削30外圓粗車：（1）確定背吃刀量ap p粗車雙邊余量為1.7mm （第一段）和5.7 （第四段），顯然aP為單邊 余量，ap1=0.85mm 和 ap2=2.85mm（2）確定進給量f根據機械加工工藝師手冊（以下簡稱文獻1）表5-114可得f=0.6 0.9mm/r,根據所選的機床取f=0.8mm/r（3）確定切削速度vn=450 m/min,v= n dn/1000=42.39m/min最后確定的切削用量為

26、a p 1=0.85mm , a p 2=2.85mf=0.3mm/r ,n=450/min,v=42.39m/min.磨削：（1）確定背吃刀量ap p粗車雙邊余量為0.3,顯然ap為單邊余量，ap=0.15mm（2）確定進給量f根據機械加工工藝師手冊（以下簡稱文獻1）表5-114可得f=0.08 0.3mm/r,根據所選的 機床取f=0.3mm/r（3）確定切削速度vn=450 m/min,v= n dn/1000=42.39m/min最后確定的切削用量為a p =0.15mm ,f=0.3mm/r ,n=450/min,v=42.39m/min，一一 .、一 L 29 一fn 0.3 45

27、0基本時間 Tm=Li=29 M1 = 0.21minL 30 八八八 .Tm = i3=0.67mi nfn 0.3 450輔助時間工作地服務時間2min3.3min4 .粗車精車28外圓 粗車：(1)確定背吃刀量a粗車雙邊余量為1.4mm,顯然ap為單邊余量，ap=0.7mm(2)確定進給量f根據機械加工工藝師手冊(以下簡稱文獻1)表5114可得f=0.6 0.9mm/r,根據所選的機床取f=0.8mm/r(3)確定切削速度vn=450 m/min,v= n dn/1000=39.56 m/min最后確定的切削用量為a p =0.7mm ,f=0.3mm/r精車：(1)確定背吃刀量an=4

28、50/min,v=39.56m/min.粗車雙邊余量為0.6mm,顯然ap為單邊余量，ap=0.3mm(2)確定進給量f根據機械加工工藝師手冊(以下簡稱文獻1)表5-114可得f=0.6 0.9mm/r,根據所選的機床取f=0.8mm/r(3)確定切削速度vn=450 m/min,v= n dn/1000=39.56 m/min最后確定的切削用量為a p =0.3mm ,f=0.3mm/r ,n=450/min,v=39.56m/min切削工時：基本時間L 20 八 八Tm = i = -20 3 = 0.44m i nfn 0.3450輔助時間1min工作地服務時間2.1min5 .粗車精車

29、24外圓粗車：(1)確定背吃刀量ap p粗車雙邊余量為2.4mm,顯然ap為單邊余量，ap=1.2mm(2)確定進給量f根據機械加工工藝師手冊(以下簡稱文獻1)表5114可得f=0.6 0.9mm/r,根據所選的機床取f=0.8mm/r(3)確定切削速度vn=450 m/min,v= n dn/1000=33.9 m/min最后確定的切削用量為a p =1.2mm ,f=0.3mm/r ,n=450/min,v=33.9m/min.精車：(1)確定背吃刀量ap粗車雙邊余量為1.6mm,顯然ap為單邊余量，ap=0.8mm(2)確定進給量f根據機械加工工藝師手冊(以下簡稱文獻1)表5-114可得f=0.08 0.3mm/r,根據所選的 機床取f=0.3mm/r(3)確定切削速度vn=450 m/min,v