机床配以专、用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
工艺路线方案： 工序 1：下料 工序 2：锻造毛坯 工序 3：正火
工序4：粗平大端面,粗车大外圆以及环形槽和小内孔 工序5：镗孔，倒角
工序6：粗车小端面，小外圆，台阶端面以及环形槽，再倒角 工序7：调质处理
工序8：精车大外圆以及其端面 工序9：精车小端面和台阶端面 工序10：插键槽 工序11：滚齿，齿端倒角
工序12：齿面渗碳淬火及低温回火处理 工序13：磨齿
工序14：以分度圆定位磨内孔 工序15：检验入库
四、 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定。
齿轮零件材料为20CrMnTi，硬度为217HBS，生产类型为小批量生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。加余量工大小，应按加工要求求定。余量过大不仅浪费金属，而且增加金属切削时，增大机床和刀具的负荷。但余量过小则不能修正前一工序误差造成局部切不到的情况，影响加工质量，甚至造成废品。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下：
1． 大外圆表面（φ552.676mm）
考虑其加工长度为150mm,为简化模锻毛坯的外形,现直接取其外圆表面直径为φ562.67mm,表面粗糙度为Rz320μm,因此须要粗加工一精加工,粗加工的余量查表〈〈机械制造工艺设计简明手册〉〉,查得粗加工的余量为2Z=9.2mm,精加工的余量为2Z=0.4mm。长度的方向的余量查〈〈工艺手册〉〉得，单边余量Z=1.5mm。
2 内孔φ200H7
该内孔的精度为IT7，参照〈〈工艺手册〉〉得工序尺寸及余量： 粗镗：φ197
mm 2Z=3mm
精镗：φ199.7mm 2Z=2.7mm 磨孔：φ200mm 2Z=0.3mm 五、确定切削用量
工序4：车平大外圆端面，粗车大外圆以及环形槽和小内孔.本工序采用计算法确定切削用量。
1．加工条件：
加工材料：工件材料20CrMnTi，σb=1.079Gpa、模锻。
加工要求：粗车φ562.676mm端面及φ562.676mm以及环形槽和小内孔6-φ50mm，Rz320μm。
机床：C630立式车床。
刀具：刀片材料为YT15，刀杆尺寸20x30mm2，kr=45°γ。=-10°，α。=8°，r 。=0.5mm。
2．计算切削用量
（1）粗车φ562.676mm端面
已知毛坯的长度方向的加工余量为10±3mm，则毛坯长度方向最大加工余量Zmax=13mm，而端面的粗糙度为320μm，则需要粗车、精车。粗加工的切削深度3.5mm。
a（2）进给量f根据《切削用量简明手册》表1.4，刀杆尺寸为20mm?30mm，p ?4mm,
以及工件直径为562.676mm时
f=0.5~0.7mm/r
按C630车床说明书(见<<切削手册>>表1.30)取 f =0.5mm/r
(3)计算切削速度 按<<切削手册>>表1.27,切削速度的计算公式为(寿命选T=60)。
vc?CVxvTmapfyvkv(m/min)
其中:即
Cv?242xv?0.15yv?0.35k,,,m=0.2。修正系数v见<<切削手册>>,g表1.28,
kMv?1.44ksv?0.8kkv?1.04kkrv?0.81kBv?0.97,,,,。
所以
vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97?108.6m/min0.20.150.3560?3?0.5
（4）确定机床主轴转速
nS?1000vc1000?108.6??193(r/min)?dw??562.676
按机床说明书(见<<切削手册>>表4.2-8)与193r/min相近的机床转速为180~320r/min.现在选取nw?242r/min
2． 粗车外圆φ562.676mm,同时应校机床功率及进给机构强度. 1）切削深度 单边余量Z=2.3mm.
2）进给量 根据 <<切削手册>>表1.4,选用f=1.0mm/r 3）计算切削速度 见<<切削手册>>表1.27
vc? 其中
CVxvTmapfyvkv
CV?221xv?0.15yv?0.45k,,,m=0.2,T=60,而修正系数v见<<切削手
册>>表1.28得
kMv?1.44ksv?0.8kkv?1.54kbv?1.0kkrv?1.0,,,,,
则
vc?221?1.44?1.0?0.8?1.54?1.0?146.36m/min0.20.150.4560?2.3?1.0
4)确定主轴速度
ns?1000?vc1000?146.36??82.84(r/min)?dv3.14?562.676
而实际切削速度为
v??dwns1000
?3.14?562.676?82.84?146.36(m/min)1000
5)检验机床功率 主削力Fc按<<切削手册>>表1.29所示示公式计算:
Fz?apFzfxyFcvcnFckFc
?CFZ?300xFZ?1.0yFz?0.75其中 ,,,f=2.3,n=-0.5,kMP?(b)?1.19
650其中
?b?1079,kKV?1.0. 则
FZ?9.8?300?2.31.0?1.00.75146.36?0.15?1.19?1.0?3781.98(N)
切削时消耗的功率为
PC?FZvc3781.98?146.36??9.22(KW)6?1046?104
由切削手册表1。30中C630机床说明书可知，C630主电动机功率为13.34KW。当主轴转速为82.84r/min时,主轴的最大功率为10.12KW.所以机床足够可以正常加工.
校验机床进给系统强度 已知主切力
FZ?9.8?300?2.31.0?1.00.75146.36?0.15?1.19?1.0?3781.98(N),径向切削力Fz按按<<切
削手册>>表1.29所示示公式计算:
xFYFy?9.8?CFYYapfyFYvnkFY
其中CFY?243,XFY?0.9,YFY?0.6,n=-0.3，KKR?1.0
Km?(?b650)?1.98
?1.00.6?146.36?0.3?1.98?1.0?2188.76。而
Fy=9.8?243?2.3轴向切削力
0.9xFXFx?9.8CFXapfYFXVnKFX。
其中CFX?339，XFX?1.0，YFX?0.5，n=-0.4
Km?(?b650)?1.66,KKR?1.0
FX?9.8?339?2.31.0?1.00.5?146.36?0.4?1.66?1.0?1775.78(N)
取机床与床鞍之间摩擦系数μ=0.1,则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为:
F?FX??(FZ?FY)?2372.85
精车外圆φ562.676
切削深度 单边余量Z=0.2mm,可一次切除。 进给量根据《切削手册》表1.4选用,f=0.18mm/r。 计算切削速度 见〈〈切削手册〉〉表1.27,
vc?CVxvTmapfyvkv
其中
CV?273XV?0.15YV?0.2,,,m=0.2,T=60,
kMv?1.44ksv?0.8kkv?1.54kbv?1.0kkrv?1.0,,,,
精车速度:
VC?273?1.44?1.0?1.0?0.8?1.54?380.38r/min600.2?0.20.15?0.180.2
确定主轴转速:
ns?1000vc1000?380.38??218.17m/min??562.6763.14?562.676
机械制造工艺学课程设计_设计“齿轮”零件的机械加工工艺规程及工艺设备
