1、1、 零件結構工藝性分析 （1）零件的作用大齒輪是動力機械中的重要零件之一，它主要功能是傳遞動力和運動。（2）確定零件的生產類型生產綱領的大小對生產組織和零件加工工藝過程起著重要作用，它決定了各工序所需專業化和自動化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備11。零件的生產綱領可按下式計算： N=Qn（1+a%）（1+b%）式中：N-零件的生產綱領（件/臺） Q-產品的年產量（臺/年） n-每臺產品中，該零件的數量（件/臺） a%-零件的備用率 b%-零件的平均廢品率本零件年產量Q300（件/年），該零件在每臺產品中的數量n=1（件/臺），廢品率1，備品率1。 所以 N306查表（機制工藝生產實習及

2、課程設計中表58）確定的生產類型為小批量生產。2、 毛坯的選擇（1） 選擇毛坯齒輪是最常用的傳動件，要求具有一定的強度。該零件的材料為45鋼，輪廓尺寸不大。形狀亦不復雜，故毛坯可采用模鍛成型。（2） 確定機械加工余量、毛坯的尺寸和公差鋼質模鍛件的機械加工按GB12361-90確定。確定時，根據估算的鍛件質量、加工精度及鍛件形狀復雜系數，由機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25可查得除孔以外各內外圓的加工余量。孔的加工余量由表2.2-24查得，表中余量為單面余量。（1）鍛件質量 零件成品質量初步計算其質量約為4kg,估算鍛件質量m為4.5kg。（2）加工精度 零件除孔以外的各表面為一般加工精度F

3、1（3）鍛件形狀復雜系數S S=m鍛件/m外廓包容體假設鍛件的最大直徑為Ø230mm，長為68mm m外廓包容體 =3.14×（23/2）²×6.8×7.8g=5.647kg；m鍛件=4.5kgS=4.5/5.647=0.797按表查2.2-10查得，可定形狀復雜系數為S1，屬于簡單級別。（4）機械加工余量 根據鍛件重量、F1、S1查表2.2-25。由此查得直徑方向1.7-2.2mm，水平方向亦為1.7-2.2mm.即鍛件個外徑的單邊余量為1.7-2.2mm，各軸向尺寸的單面余量亦為1.7-2.2mm。孔的單面余量為2mm和2.6mm。上面查得

4、的加工余量適用于機械加工表面粗儲度Ra1.6m。Ra16m的表面，余量要適當增大。分析本零件，表面粗糙度Ra1.6m，故可直接使用加工余量。零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸2262.2230.4632.267.4772.281.4202.016572.651.8本零件鍛件重量4.5kg，形狀復雜系數，45鋼含碳量為0.420.50，其最高含碳量為0.5，按表2.2-11，鍛件材質系數為M1，采取平直模線，鍛件為普通精度等級鍛件尺寸偏差根據230.4+1.9-0.9表2.2-1367.4+1.4-0.681.4+1.5-0.716+1.2-0.851.8+1.4-0.620+1-0.4表2.2-16

5、因加工需要，齒輪毛坯厚度應增加15mm，故其內孔無法直接鍛造出。3.定位基準的選擇平右端面，以右端面為基準加工外圓，再加工孔、槽，掉頭以剛加工的外圓為基準調整同軸度定總長。4.工藝路線的擬定（1） 各表面加工方法的選擇加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/加工方案226mm外圓面IT113.2粗車、半精車內孔IT71.6鉆孔、粗鏜、半精鏜。20mm內孔IT113.2鉆孔齒面IT83.2滾齒槽寬，槽深IT9，IT123.2,1.6插槽端面IT113.2粗車、半精車226mm外圓面：為末注公差尺寸，表面粗糙度為Ra32m，需進行粗車及半精車。內孔：公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra1.6m，為未淬火

6、鋼，加工方法可采鉆孔、粗鏜、半精鏜。20mm內孔：為未注公差尺寸，只需鉆孔、即可端面：本零件的端面為回轉體端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度為Ra32m。要求Ra32m的端而經粗車和半精車。齒面：齒輪模數為2，齒數為111，精度為8級，表面粗糙度為見3.2m，采用A級單頭滾刀滾齒即能達要求槽：槽寬和槽深的公差等級分別為IT9和ITl2，表面粗糙度分別為Ra32m和Ra1.6m，采用三面刃銑刀，粗銑、半精銑（2） 加工順序的安排1) 切削加工順序的安排基面先行 先加工齒輪的左端面，內孔。先粗后精 先安排粗加工，后安排半精加工和精加工先主后次 先安排加工主要表面齒輪右端面，后加工226mm外圓面

7、。先面后孔 先加工齒輪的左右端面，后加工20mm內孔。2) 熱處理工序的安排該45號圓鋼下料后先進行正火，然后進行機械加工，粗車齒坯后進行調質處理，滾齒之后，進行齒面高頻淬火。3) 輔助工序的安排半精加工后安排去毛刺和中間檢驗工序，精加工后安排去毛刺、清洗和終檢工序。確定工藝路線工序號工序名稱機床設備刀具量具1車齒輪二端面游標卡尺2粗車226mm外圓面3鉆孔、粗鏜57mm和鉆孔20mm內孔游標卡尺4調質處理5中檢6半精鏜57mm和20mm內孔7精車齒輪226mm外圓面8車齒輪至63mm9滾齒滾齒機A級單頭滾刀滾齒10插齒輪內槽插床11去毛刺平搓12清洗13終檢5、工序內容的擬定(1)工序尺寸和

8、公差的確定孔：半精鏜余量1.2mm，IT8，單邊余量為2.6，即總余量為5.2，粗糖余量為,4mm，IT11。 公差為226mm外圓：精車余量1.1mm,IT8，粗車余量3.3mm，IT10，總余量為4.4mm 公差為端面切削余量0.8mm半精銑加工余量1.5mm，公差0.5mm(2)機床、刀具、夾具及量具的選擇1)機床的選擇不同類型的機床有著不同的用處，在選用機床的之前，因對其類型、規格、性能特點和應用范圍進行深入細致的研究，才能選擇最合適的加工該零件的機床。零件的精加工和生產效率在很大程度上是由機床的使用性能決定的在設計工藝規程時，主要是選擇機床的類型和型號，選擇時參照相關手冊，產品樣品，

9、遵循以下原則：（1） 機床的加工尺寸范圍應與零件的外輪廓尺寸相適應；（2） 機床生產類型應與零件的生產類型相適應；（3） 機床的精度應與工件的精度要求相適應；因此，通過對減速器大齒輪的結構以及功用的分析得知用CA6140車床，Z37鉆床，X62臥式銑床，YM3608滾齒機就能完成。2)刀具的選擇由于刀具材料的切削直接影響著生產率，工件的加工精度和表面質量，所以正確選擇刀具材料是加工工藝的一個重要的部分。刀具應該具有足夠的強度和韌性，高耐磨性，良好的導熱性，良好的工藝性和經濟性，抗粘接性，化學穩定性等，刀具的選擇取決于各工序的加工方法及所用機床的性能。8選擇刀具時應滿足以下要求：（1） 良好的切

10、削性能（2） 精度高（3）可靠性高（4）斷屑及性能好 （5）刀具的長度在滿足使用要求的前提下盡可能的短（6）同一把刀具多次插入機床主軸錐孔內時刀刃的位置重復不變綜上所述加工減速器大齒輪應選用90°外圓車刀、45°端面車刀、麻花鉆、鏜刀、內孔車刀、20立銑刀、滾齒刀等。(3)切削用量的選擇及工序時間計算工序1車端面1） 背吃刀量的確定：工件的右端即為端面切削余量2.2mm。2）進給量的確定：根據刀寬和刀的種類，查表可得進給量為0.4mm/r3）車削速度的確定：根據工件材料，硬度和刀具類型可查出切削速度30m/min。根據公式 注d可取刀具或工件直徑。 可算出工件轉速42r/m

11、in，即床主軸轉速 基本時間計算本時間計算輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關系為，2.69s其他時間其他時間為0.96總時間為17.1s車外圓1） 背吃刀量的確定：2） 進給量的確定：根據刀寬和刀的種類，查表可得進給量為0.4mm/r3） 車削速度的確定：根據工件材料，硬度和刀具類型可查出切削速度30m/min。根據公式 注d可取刀具或工件直徑。 可算出工件轉速42r/min，即為床主軸轉速 基本時間計算本時間計算根據公式式中 為單間小批生產時的試切附加長度 ； 取3； 查表可得取5 輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關系為，22.35s其他時間其他時間為10.2s總時間為181.5s鉆

12、孔工步1） 背吃刀量的確定：取51.8mm2） 進給量的確定：查表可選取進給量為0.6mm/r3） 車削速度的計算：工件材料為45號鋼，切削速度一般為20m/min。由公式，該工序鉆頭轉速n。參考Z37鉆床主軸轉速，取最接近的轉速n=140。再通過公式，可計算出實際切削轉速22.7m/min。基本時間計算根據公式 式中；當鉆中心孔時。；64.2s輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關系為，9.63s其他時間其他時間為4.4s總時間為78.2s粗鏜工步1） 背吃刀量的確定：2） 進給量的確定：查表可選取進給量為0.65mm/r3） 車削速度的計算：切削速度一般為30m/min.由公式，該工序轉速

13、n參考Z37鉆床主軸轉速，取最接近的轉速n=180。再通過公式，可計算出實際切削轉速31.5m/min。基本時間計算根據公式式中 為單間小批生產時的試切附加長度 ； 取3； 查表可得取5 輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關系為，5.55s其他時間其他時間為2.55s總時間為45.1s鉆孔20mm工步4） 背吃刀量的確定：取20mm5） 進給量的確定：查表可選取進給量為0.3mm/r6） 車削速度的計算：工件材料為45號鋼，切削速度一般為20m/min。由公式，該工序鉆頭轉速n。參考Z37鉆床主軸轉速，取最接近的轉速n=455r/min。再通過公式，可計算出實際切削轉速22.6m/min。基

14、本時間計算根據公式 式中；當鉆中心孔時。；31.6s輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關系為，4.74s其他時間其他時間為2s總時間為38.34s有二孔，時間為76.68s半精鏜57mm1） 背吃刀量的確定：2） 進給量的確定：根據加工工序和工件材料查出進給量為0.5mm。3）車削速度的計算：切削速度一般為40m/min.由公式，該工序轉速n參考Z37鉆床主軸轉速，取最接近的轉速n=235r/min。再通過公式，可計算出實際切削轉速42m/min。基本時間計算根據公式式中 為單間小批生產時的試切附加長度 ； 取3； 查表可得取5 輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關系為，5.7s其他時間其他時間為2.6s總時間為46.3s精車齒輪226mm外圓面1） 背吃刀量的確定：2）進給量的確定：根據刀寬和刀的種類，查表可得進給量為0.2mm/r3）車削速度的確定：根據工件材料，硬度和刀具類型可查出切削速度40m/min。根據公式 注d可取刀具或工件直徑。 可算出工件轉速202r/min，即為床主軸轉速. 基本時間計算本時間計算根據公式式中 為單間小批生產時的試切附加長度 ； 取3； 查表可得取5 輔助時間輔助時間 與基本時間 之間的關系為，16.35s其他時間其他時間為7.521s總時間為132.8s車斷齒輪1） 背吃刀量的確定